(57)【要約】【課題】安価で簡単に設置できる部品を用いて、リニアガイド装置の異常を検出できるようにする。【解決手段】スライダ本体２１の胴部２１１の下面から、案内レール１の上面に向けて予め設定された寸法で棒状部品（突起）４を突出させる。棒状部品４の突出寸法は、通常作動時は棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触せず、案内レール１の転動溝（転動面）１１，１２、スライダ２の転動溝（転動面）２１３、２１４、またはボール（転動体）３の損傷に伴いスライダ２が下降した時に、棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触して摩擦力または音が発生する寸法である。【選択図】図３
2013200034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内レールと、案内レールの上側に配置される胴部および両側に配置される脚部を有するスライダと、複数個の転動体と、を備え、
案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
前記スライダは、前記転動面が形成されたスライダ本体を有し、
前記スライダの胴部の下面と前記案内レールの上面との間に空間を有し、
前記胴部の下面から前記案内レールの上面に向けて予め設定された寸法で突出する突起を有し、
前記寸法は、通常作動時は前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触せず、前記案内レールの転動面、スライダの転動面、または転動体の損傷に伴い前記スライダが下降した時に、前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触して摩擦力または音が発生する寸法であることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
案内レールと、案内レールの上側に配置される胴部および両側に配置される脚部を有するスライダと、複数個の転動体と、を備え、
案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、
前記スライダは、前記転動面が形成されたスライダ本体を有し、
前記スライダ本体の胴部の下面と前記案内レールの上面との間に空間を有し、
前記胴部の下面から前記案内レールの上面に向けて予め設定された寸法で突出する突起を有し、
前記寸法は、通常作動時は前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触せず、前記案内レールの転動面、スライダの転動面、または転動体の損傷に伴い前記スライダが下降した時に、前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触して摩擦力または音が発生する寸法であることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項３】
前記スライダ本体の胴部に形成された貫通穴と、前記貫通穴に挿入されて先端が前記空間に突出している棒状部品とを有し、前記棒状部材の先端が前記突起をなす請求項２記載のリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアガイド装置は、案内レールおよびスライダに設けた両転動面で構成される転動通路を、転動体が負荷状態で転動することで、スライダが案内レールに沿って相対的に直線移動する装置である。また、前記転動通路の終点から始点へ転動体を移動させる循環部（方向転換路と戻し通路）を有し、この循環部と前記転動通路により転動体の循環経路が構成されている。
スライダは、スライダ本体とエンドキャップとサイドシールを有し、スライダ本体の直動方向両端にエンドキャップが配置され、各エンドキャップの外側（直動方向両端）にサイドシールが配置されている。スライダ本体の内側に前記転動面が形成されている。
【０００３】
特許文献１には、リニアガイド装置の前記転動面（転動体軌道面）に生じる異常を光学センサを使用して検知することが記載されている。具体的には、スライダの端部に光照射部と光検出部を有する光学部品（光学センサ）を設置し、光照射部から案内レールの転動面に光を照射し、その反射光を光検出部で受光し、この受光信号に基づいて案内レールの転動面の状態（フレーキング等が発生しているか否か）を検出するという方法である。
【０００４】
しかし、光学センサには配線ケーブルが必要であるため、両方の重さと配線ケーブルの存在により、光学センサで異常を検出するリニアガイド装置では、スライダが滑らかに作動できない恐れがある。また、光学センサも配線も高価であるため、リニアガイド装置の低コスト化を図ることが難しい。さらに、配線ケーブルを配置するスペースが必要なため、リニアガイド装置の小型化を図ることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、安価で簡単に設置できる部品を用いて、リニアガイド装置の異常を検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明の一態様であるリニアガイド装置は、案内レールと、案内レールの上側に配置される胴部および両側に配置される脚部を有するスライダと、複数個の転動体と、を備え、案内レールおよびスライダは、互いに対向配置されて転動体の転動通路を形成する転動面を有し、前記スライダは、前記転動面が形成されたスライダ本体を有し、前記スライダ（スライダ本体またはエンドキャップより直動方向外側に設けた部材）の胴部の下面と前記案内レールの上面との間に空間を有し、前記胴部の下面から前記案内レールの上面に向けて予め設定された寸法で突出する突起を有し、前記寸法は、通常作動時は前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触せず、前記案内レールの転動面、スライダの転動面、または転動体の損傷（剥離または摩耗）に伴い前記スライダが下降した時に、前記突起の先端が前記案内レールの上面と接触して摩擦力または音が発生する寸法（例えば、０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍ）であることを特徴とする。
【０００８】
リニアガイド装置では、転動体または転動溝に剥離または摩耗が発生すると、転動体と転動溝との間に隙間が発生する。これに伴って、リニアガイド装置に付与されていた予圧が減少し、スライダの姿勢が変化する。この態様のリニアガイド装置では、この変化でスライダが下降した時に、前記突起の先端が案内レールの上面と接触して摩擦力または音が発生する。
【０００９】
よって、この態様のリニアガイド装置によれば、前記突起を有することにより、前記案内レールの転動面、スライダの転動面、または転動体の損傷を、前記突起と案内レールとの摩擦力の発生または音の発生により知ることができる。
この態様のリニアガイド装置は、前記スライダ本体の胴部に形成された貫通穴と、前記貫通穴に挿入されて先端が前記空間に突出している棒状部品とを有し、前記棒状部材の先端が前記突起をなす構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のリニアガイド装置は、光学センサなどの高価な部品ではなく、安価で簡単に設置できる部品を用いて異常を検出できるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のリニアガイド装置を示す平面図である。
【図２】第１実施形態のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３のＢ部分の拡大図である。
【図５】第２実施形態のリニアガイド装置を示す断面図である。
【図６】第３実施形態のリニアガイド装置を示す平面図である。
【図７】第３実施形態のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】第４実施形態のリニアガイド装置を示す平面図である。
【図１０】第４実施形態のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１１のＢ部分の拡大図である。
【図１３】第５実施形態のリニアガイド装置を示す平面図である。
【図１４】第５実施形態のリニアガイド装置を示す側面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜３に示すように、この実施形態のリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２とボール（転動体）３と棒状部品（突起）４を有する。
案内レール１は金属製で、上側角部と側面に転動溝（転動面）１１，１２が形成されている。スライダ２は、金属製のスライダ本体２１と、その直動方向両端部に配置された合成樹脂製のエンドキャップ２２と、さらにその両側に配置された、潤滑剤供給体２３、２枚のサイドシール２４，２５、およびプロテクター２６とからなる。
【００１３】
スライダ本体２１は、案内レール１の上側に配置される胴部２１１と、案内レール１の両側に配置される脚部２１２と、胴部２１１の両側で脚部２１２の上側に存在する角部２１３を有する。スライダ本体２１の内側の、案内レール１の転動溝１１，１２と対向する位置に、転動溝（転動面）２１４，２１５が形成されている。互いに対向する案内レール１の転動溝１１，１２とスライダ２の転動溝２１４，２１５により、２対４個の転動通路が形成されている。
【００１４】
スライダ本体２１には、２対４列の戻し通路２１６，２１７が形成されている。各転動通路と各戻し通路２１６，２１７は、エンドキャップ２２内に形成された２対４個の方向転換路により接続されている。これらの転動通路、戻し通路、および方向転換路により、ボール３の循環経路が構成されている。
このリニアガイド装置は、スライダ本体２１の胴部２１１の下面と案内レール１の上面との間に空間５を有する。また、スライダ本体２１の角部２１３に、上面に開口する雌ねじ穴２１３ａが形成されている。さらに、スライダ本体２１の胴部２１１には、上面から下面まで垂直に貫通する貫通穴２１８が形成されている。貫通穴２１８内に棒状部品４が固定されている。
【００１５】
棒状部品４は、金属製でねじ溝のないボルト状であり、頭部４１と軸部４２と円錐状の先端部４３からなる。棒状部品４の頭部４１を受ける座ぐり部２１８ａが、貫通穴２１８の上端部に形成されている。棒状部品４の長さは、棒状部品４を上側からスライダ本体２１の貫通穴２１８に挿入し、頭部４１を座ぐり部２１８ａに配置した状態で、棒状部品４の先端が胴部２１１の下面から所定寸法で突出する長さである。
【００１６】
例えば形式番号ＬＨ３５の中予圧品の場合、棒状部品４の先端と案内レール１の上面との間隔Ｓが０．１ｍｍになるように棒状部品４の長さを決める。
このリニアガイド装置の組立時には、先ず、棒状部品４以外の部品を用いて、通常通りに、リニアガイド装置を組み立てる。次に、スライダ本体２１の貫通穴２１８に棒状部品４を挿入して、貫通穴２１８の座ぐり部２１８ａに棒状部品４の頭部４１を配置し、棒状部品４の先端をスライダ本体２１の胴部２１１の下面から突出させる。次に、棒状部品４の頭部４１を接着剤で貫通穴２１８の座ぐり部２１８ａに固定する。
【００１７】
このリニアガイド装置によれば、通常作動時には、棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触せず、間隔Ｓが保持される。案内レール１の転動溝１１，１２、スライダ２の転動溝２１３，２１４、またはボール３の損傷に伴いスライダ１が下降した時には、棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触して摩擦力または音が発生する。この摩擦力または音の発生を検知することにより、リニアガイド装置の異常を検出できる。
【００１８】
［第２実施形態］
図５に示すように、この実施形態のリニアガイド装置は、案内レール１の上面にレールカバー６が取り付けられている。これ以外の点は第１実施形態のリニアガイド装置と同じである。
【００１９】
［第３実施形態］
図６〜８に示すように、この実施形態のリニアガイド装置は、棒状部材４を４個有している。これ以外の点は第１実施形態のリニアガイド装置と同じである。
スライダ本体２１の胴部２１１には、上面から下面まで垂直に貫通する貫通穴２１８が４個形成されている。４個の貫通穴２１８は、各貫通穴２１８の中心点が、特定の長方形（２本の対角線の交点がスライダ本体２１の上面の中心と一致する長方形）の４つの頂点と一致する位置に配置されている。各貫通穴２１８内に４個の棒状部品４が固定されている。
【００２０】
この実施形態のリニアガイド装置によれば、第１実施形態と同様に、通常作動時には、棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触せず、間隔Ｓが保持される。案内レール１の転動溝１１，１２、スライダ２の転動溝２１３，２１４、またはボール３の損傷に伴いスライダ１が下降した時には、棒状部品４の先端が案内レール１の上面と接触して摩擦力または音が発生する。この摩擦力または音の発生を検知することにより、リニアガイド装置の異常を検出できる。
【００２１】
また、４個の貫通穴２１８が上述の配置になっているため、例えば以下の方法を実施することにより、棒状部品４と案内レール１の上面との摩擦力または摩擦により発生する音の周波数から、スライダ２のローリング方向の荷重およびピッチング方向の荷重を検知することができる。
予め、スライダ２のローリング方向とピッチング方向に様々な大きさの荷重をかけた状態で、棒状部品４の先端部４３を案内レール１の上面に接触させて発生する音の周波数を測定し、ローリング方向の荷重およびピッチング方向の荷重と発生する音の周波数との関係を調べておく。この関係に基づいて、損傷が発生した時に生じた音の周波数からローリング方向の荷重およびピッチング方向の荷重を算出する。
【００２２】
４個の棒状部品４は、案内レール１の幅方向中央寄りではなく、幅方向外側寄り、つまり転動溝１１の近傍に配置することが好ましい。これにより、損傷が発生した際に４個の棒状部品４の先端部４３が案内レール１の上面と接触する位置が、転動溝１１に近い位置となる。これに伴って、転動溝１１を転動するボール（転動体）３が転動溝１１に付与する転動体荷重の検出感度が高くなるため、ローリング方向の荷重およびピッチング方向の荷重を精度良く検知できる。
【００２３】
［第４実施形態］
図９〜１２に示すように、この実施形態のリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２とボール（転動体）３と板状部品（突起）４０を有する。
案内レール１は金属製で、上側角部と側面に転動溝（転動面）１１，１２が形成されている。スライダ２は、金属製のスライダ本体２１と、その直動方向両端部に配置された合成樹脂製のエンドキャップ２２と、さらにその両側に配置された、潤滑剤供給体２３、２枚のサイドシール２４，２５、およびプロテクター２６とからなる。
【００２４】
スライダ本体２１は、案内レール１の上側に配置される胴部２１１と、案内レール１の両側に配置される脚部２１２と、胴部２１１の両側で脚部２１２の上側に存在する角部２１３を有する。スライダ本体２１の内側の、案内レール１の転動溝１１，１２と対向する位置に、転動溝（転動面）２１４，２１５が形成されている。互いに対向する案内レール１の転動溝１１，１２とスライダ２の転動溝２１４，２１５により、２対４個の転動通路が形成されている。
【００２５】
スライダ本体２１には、２対４列の戻し通路２１６，２１７が形成されている。各転動通路と各戻し通路２１６，２１７は、エンドキャップ２２内に形成された２対４個の方向転換路により接続されている。これらの転動通路、戻し通路、および方向転換路により、ボール３の循環経路が構成されている。
このリニアガイド装置は、スライダ本体２１の胴部２１１の下面と案内レール１の上面との間に空間５を有する。また、スライダ本体２１の角部２１３に、上面に開口する雌ねじ穴２１３ａが形成されている。さらに、スライダ本体２１の胴部２１１には、上面から下面まで垂直に貫通する貫通穴２１９が形成されている。
【００２６】
図９に示すように、貫通穴２１９の開口は長方形で、胴部２１１の幅方向中心にスライダ本体１の長さより少し短い範囲で形成されている。スライダ本体２１の貫通穴２１９内に金属製の板状部品４０が固定されている。
図１１に示すように、板状部品４０の断面は略Ｔ字状であり、頭部４４と軸部４５とＶ字状に尖った先端部４６からなる。また、貫通穴２１９の断面は板状部品４０の断面と同じ略Ｔ字状であり、貫通穴２１９の上端部に、板状部品４０の頭部４４を受ける受け部２１９ａが形成されている。
【００２７】
板状部品４０の軸部４５に沿った長さは、板状部品４０を上側からスライダ本体２１の貫通穴２１９に挿入し、頭部４４を受け部２１９ａに配置した状態で、板状部品４０の先端が胴部２１１の下面から所定寸法で突出する長さである。
例えば形式番号ＬＨ３５の中予圧品の場合、板状部品４０の先端と案内レール１の上面との間隔Ｓが０．１ｍｍになるように板状部品４０の長さを決める。
【００２８】
このリニアガイド装置の組立時には、先ず、板状部品４０以外の部品を用いて、通常通りに、リニアガイド装置を組み立てる。次に、スライダ本体２１の貫通穴２１９に板状部品４０を挿入して、貫通穴２１９の受け部２１９ａに板状部品４０の頭部４４を配置し、板状部品４０の先端をスライダ本体２１の胴部２１１の下面から突出させる。次に、板状部品４０の頭部４４を接着剤で貫通穴２１９の受け部２１９ａに固定する。
【００２９】
このリニアガイド装置によれば、通常作動時には、板状部品４０の先端が案内レール１の上面と接触せず、間隔Ｓが保持される。案内レール１の転動溝１１，１２、スライダ２の転動溝２１３，２１４、またはボール３の損傷に伴いスライダ１が下降した時には、板状部品４０の先端が案内レール１の上面と接触して摩擦力または音が発生する。この摩擦力または音の発生を検知することにより、リニアガイド装置の異常を検出できる。
【００３０】
［第５実施形態］
図１３〜１５に示すように、この実施形態のリニアガイド装置は、案内レール１とスライダ２Ａとボール（転動体）３と棒状部品（突起）４Ａを有する。スライダ２Ａは、金属製のスライダ本体２１と、その直動方向両端部に配置された合成樹脂製のエンドキャップ２２と、さらにその両側に配置された、潤滑剤供給体２３、サイドシール２４、プロテクター２６、および突起板７とからなる。
【００３１】
突起板７は、棒状部材４Ａと保持板７１とからなる。棒状部材４Ａは、第１実施形態の棒状部材４よりも軸部４２の長さが短いが、それ以外は棒状部材４と同じ形状である。保持板７１はプロテクター２６と同じ面形状であり、内側部に、案内レール１の転動溝１１，１２と係合する係合部７１ａ，７１ｂが形成されている。保持板７１の胴部７１１に、上面から下面まで垂直に貫通する貫通穴７２が形成されている。貫通穴７２の上端部に、棒状部品４Ａの頭部４１を受ける座ぐり部７２ａが形成されている。貫通穴７２内に棒状部品４Ａが接着剤を用いて固定されている。
【００３２】
棒状部品４Ａの長さは、棒状部品４Ａを上側から突起板７の貫通穴７２に挿入し、頭部４１を座ぐり部７２ａに配置した状態で、棒状部品４Ａの先端が胴部７１１の下面から所定寸法で突出する長さである。
保持板７１の脚部７１２にはボルト挿通穴７１２ａが形成されている。突起板７は、スライダ本体２１に対して、エンドキャップ２２、潤滑剤供給体２３、サイドシール２４、およびプロテクター２６とともに、保持板７１のボルト挿通穴７１２ａを通るボルトで固定されている。
【００３３】
例えば形式番号ＬＨ３５の中予圧品の場合、棒状部品４Ａの先端と案内レール１の上面との間隔Ｓが０．１ｍｍになるように棒状部品４Ａの長さを決める。
このリニアガイド装置によれば、第１実施形態のリニアガイド装置と同じ効果が得られる。また、棒状部品４Ａがスライダ本体ではなく、直動方向の両端部（サイドシール２４より外側）に配置された保持板７１に固定されているため、案内レール１の上面と棒状部品（突起）４Ａの先端部４３との接触により発生した異物が、スライダ内部に侵入することが防止できる。
【００３４】
なお、第１〜３実施形態では、スライダ本体２１の胴部２１１の下面から突出する突起を、胴部２１１に貫通穴２１８，２１９を形成し、貫通穴２１８，２１９に棒状部品４および板状部品４０を挿入することで設けているが、貫通穴２１８，２１９を形成せず、スライダ本体２１の胴部２１１の下面に突起を固定する方法で設けてもよい。
第４実施形態でも、スライダ２の胴部の下面から突出する突起を、棒状部品４Ａを保持板７１の貫通穴７２に挿入することで設けているが、保持板７１の胴部７１１の下面に突起を固定する方法で設けてもよい。
【００３５】
また、第１、２、４実施形態では突起の先端を円錐状にし、第３実施形態では三角柱状にているが、球面状や円柱状であってもよい。また、前記各実施形態では、突起を金属製にしているが、突起の材質は案内レールの上面との接触で摩擦力が生じるか音が発生するものであれば、硬質プラスチックや石などであってもよい。
突起の材質の例としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、シリコン、カーボン、ばね鋼、合金工具鋼、ステンレス鋼、Ｃｏ基超合金、Ｆｅ基超合金、Ｎｉ基超合金、Ｎｉ−Ｃｏ基超合金、Ｆｅ−Ｎｉ系エリンバー合金、Ｆｅ−Ｃｏ系エリンバー合金、チタン、チタン合金、マグネシウム合金が挙げられる。
【００３６】
これらのうち、コスト面を重視する場合には、ばね鋼および合金工具鋼を使用することが好ましい。温度依存性が低いことを重視する場合には、Ｆｅ−Ｎｉ系エリンバー合金、Ｆｅ−Ｃｏ系エリンバー合金を使用することが好ましい。軽量化を重視する場合には、チタン合金、マグネシウム合金を使用することが好ましい。
【符号の説明】
【００３７】
１  案内レール
１１，１２  案内レールの転動溝（転動面）
２  スライダ
２２  エンドキャップ
２３  潤滑剤供給体
２４  サイドシール
２５  サイドシール
２６  プロテクター
２１１  胴部
２１２  脚部
２１３  角部
２１３ａ  雌ねじ穴
２１４，２１５  転動溝（転動面）
２１６，２１７  戻し通路
２１８  貫通穴
２１８ａ  座ぐり部
２１９  貫通穴
２１９ａ  座ぐり部
３  ボール（転動体）
４  棒状部品（突起）
４Ａ  棒状部品（突起）
４０  板状部品（突起）
４１  頭部
４２  軸部
４３  先端部
４４  頭部
４５  軸部
４６  先端部
５  空間
６  レールカバー
７  突起板（突起）
７１  保持板
７１１  保持板の胴部
７１２  保持板の脚部
７１２ａ  ボルト挿通穴
７１ａ，７１ｂ  係合部
７２  貫通穴
７２ａ  座ぐり部
【図１】
2013200034.tif 000003
【図２】
2013200034.tif 000004
【図３】
2013200034.tif 000005
【図４】
2013200034.tif 000006
【図５】
2013200034.tif 000007
【図６】
2013200034.tif 000008
【図７】
2013200034.tif 000009
【図８】
2013200034.tif 000010
【図９】
2013200034.tif 000011
【図１０】
2013200034.tif 000012
【図１１】
2013200034.tif 000013
【図１２】
2013200034.tif 000014
【図１３】
2013200034.tif 000015
【図１４】
2013200034.tif 000016
【図１５】
2013200034.tif 000017