DE112019005164T5

DE112019005164T5 - Sensorbefestigungselement und Sensorbefestigungsverfahren für Rollführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019005164T5
Application number: DE112019005164.4T
Authority: DE
Inventors: Akihiko Namiki; Masashi Sugiura
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2039-10-03
Also published as: TW202032030A; CN112840136A; JP2020063756A; CN112840136B; KR20210066922A; DE112019005164B4; KR102304101B1; JP6734008B2; TWI732312B; US11174897B2; WO2020080102A1; US20210246943A1

Abstract

Es ist ein Sensorbefestigungselement und ein Sensorbefestigungsverfahren zur einfachen Befestigung eines Sensors eines Typs unter verschiedenen Typen an einer Führungsschiene einer Rollführungseinrichtung in einem Arbeitsgang angegeben. Das Sensorbefestigungselement umfasst: einen Sensorhalteabschnitt (30)
der so konfiguriert ist, dass er den Sensor (4) abdeckt, um den Sensor
zwischen einer oberen Fläche (14) der Führungsschiene (1) und dem Sensor Sensorhalteabschnitt (30) zu halten; und ein Paar von Schenkelabschnitten (31), die entsprechend an beiden Enden des Sensorhalteabschnitts ausgebildet sind und so konfiguriert sind, dass sie die Führungsschiene (1) sandwichartig von beiden Seiten in Breitenrichtung der Führungsschiene einschließen, während sie elastisch verformt werden. Des Weiteren drückt zusammen mit dem sandwichartig Einschließen der Führungsschiene (1) durch das Paar von Schenkelabschnitten (31) der Sensorhalteabschnitt (30) den Sensor (4) auf die obere Fläche der Führungsschiene (1).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorbefestigungselement und Sensorbefestigungsverfahren zum Befestigen eines Sensors eines Typs unter verschiedenen Typen, wie z. B. eines Beschleunigungssensors, an einer Führungsschiene. Das Sensorbefestigungselement und das Sensorbefestigungsverfahren werden bei einer Rollführungsvorrichtung angewendet, in der ein beweglicher Block durch Vermittlung einer großen Anzahl von rollenden Elementen an einer Führungsschiene montiert wird.
Technischer Hintergrund
Bisher umfasst eine derartige Rollführungsvorrichtung eine Führungsschiene und ein bewegliches Element. Die Führungsschiene hat eine Rollfläche für Rollelemente, die sich entlang der Längsrichtung der Führungsschiene erstreckt. Das bewegliche Element ist mit der Führungsschiene durch eine große Anzahl von Rollelementen verbunden, die auf der Rollfläche abrollen, und ist entlang der Führungsschiene hin- und herbewegbar. Das bewegliche Element weist eine Lastabrollfläche auf, auf der die Rollelemente abrollen, während sie eine Last tragen. Die Lastabrollfläche ist der Abrollfläche der Führungsschiene gegenüberliegend, um einen Lastpfad für die Rollelemente zu definieren. Ferner weist das bewegliche Element Lastfreiepfade auf, die es den Rollelementen ermöglichen, von einem Ende zum anderen Ende des Lastpfades zu zirkulieren. Der Lastpfad und die Lastfreiepfade sind kontinuierlich miteinander verbunden, um einen endlosen Umlaufpfad für die Rollelementen zu definieren. Mit einer solchen Konfiguration ist das bewegliche Element entlang der Führungsschiene beweglich, ohne in seinem Hub begrenzt zu sein. Die Lebensdauer der Rollführungsvorrichtung hängt hauptsächlich von der Ermüdung der Rollfläche der Führungsschiene oder der Lastrollfläche des beweglichen Elements ab. Wenn jedoch die Rollfläche und die Lastabrollfläche sowie die darauf abrollenden Rollelemente wie Kugeln oder Rollen nicht angemessen mit Schmiermittel geschmiert werden oder übermäßig belastet werden, kann es zu einem frühzeitigen Abplatzen der Rollfläche oder der Lastabrollfläche kommen, wodurch die Produktlebensdauer der Rollführungsvorrichtung verkürzt wird. Darüber hinaus ist die Rollführungsvorrichtung für verschiedene Verwendungszwecke einsetzbar, und das Fortschreiten der Ermüdung in der Rollfläche oder dergleichen wird unweigerlich beeinflusst, zum Beispiel durch eine Verwendungsumgebung und eine angewandte Last in Abhängigkeit von der Verwendung (im Folgenden als „Verwendungsbedingung“ bezeichnet), wie zum Beispiel eine Umgebung, in der spezielle Fremdkörper auf die Führungsschiene fallen, oder eine Verwendung in einer Umgebung mit extrem hoher oder niedriger Temperatur.
Damit die Rollführungsvorrichtung ihre ursprüngliche Leistung ausüben und ihre Produktlebensdauer erfüllen kann, ist es daher wünschenswert, dass ein Betriebszustand der Rollführungsvorrichtung durch verschiedene Sensoren kontinuierlich erfasst wird, um so den Zustand der Rollführungsvorrichtung, der von Stunde zu Stunde variiert wird, anhand der erfassten Inhalte erkennen zu können.
Für eine Rollführungsvorrichtung, wie sie in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, wird beispielsweise das folgende Diagnosesystem vorgeschlagen. Konkret wird ein Beschleunigungssensor an der Führungsschiene oder dem beweglichen Element angebracht, und ein Ausgangssignal des Beschleunigungssensors wird analysiert. Dann wird ein Ergebnis der Analyse mit vorbestimmten Referenzdaten verglichen, um festzustellen, ob das Kugellager eine Abnormalität aufweist.
Im Allgemeinen sind als Verfahren zum Befestigen des Beschleunigungssensors an einem zu messenden Objekt, wie z. B. dem beweglichen Element oder der Führungsschiene, ein Verfahren zum direkten Befestigen des Beschleunigungssensors an dem zu messenden Objekt mit einer Schraube durch Verwendung eines in dem Beschleunigungssensor ausgebildeten Innengewindes, ein Verfahren zum Kleben des Beschleunigungssensors an das zu messende Objekt mit einem Klebstoff und ein Verfahren zum Befestigen des Beschleunigungssensors an dem zu messenden Objekt durch eine magnetische Kraft durch Verwendung eines Magneten bekannt, wenn das zu messende Objekt ein magnetischer Körper ist. Auch in der Patentliteratur 1 wird der Beschleunigungssensor durch diese Verfahren an der Führungsschiene befestigt.
Zitierliste
Patentliteratur
[PTL 1] JP 2009-210301 A
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung zu Lösende Probleme
Wenn jedoch der Sensor eines Typs unter verschiedenen Typen an der Führungsschiene der Rollführungsvorrichtung befestigt wird, ist es bei dem oben beschriebenen Schraubbefestigungsverfahren erforderlich, ein Schraubenloch in der Führungsschiene zu bilden, und es ist erforderlich, das Schraubenloch zum Zeitpunkt der Herstellung der Führungsschiene zu bilden. Das Problem besteht also darin, dass sich die Produktionskosten erhöhen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass das Schraubenbefestigungsverfahren nicht auf die Führungsschiene der bereits verwendeten Rollführungsvorrichtung anwendbar ist.
Des Weiteren besteht bei der Befestigung mit dem Klebstoff das Problem, dass der Sensor nur schwer von der Führungsschiene entfernt werden kann und dass der Sensor das Herausziehen des beweglichen Elements aus der Führungsschiene behindert und unwirksam macht. Wenn die Magnetkraft des Magneten unzureichend ist, besteht bei der Befestigung durch den Magneten außerdem das Risiko, dass der Sensor während der Verwendung des Sensors aus der festen Position verschoben wird. Wenn die Magnetkraft des Magneten zu stark ist, besteht ähnlich wie bei der Befestigung mit Klebstoff das Problem, dass sich der Sensor nur schwer von der Schiene entfernen lässt.
Mittel zur Lösung der Probleme
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Probleme gemacht und hat daher das Ziel, ein Sensorbefestigungselement und ein Sensorbefestigungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Sensor eines Typs unter verschiedenen Typen an einer Führungsschiene einer Rollführungsvorrichtung in einem Arbeitsgang leicht zu montieren, die in der Lage sind, den an der Führungsschiene montierten Sensor leicht zu entfernen, und die keine zusätzlichen Arbeiten erfordern, die an der Führungsschiene durchgeführt werden müssen. Das heißt, die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sensorbefestigungselement, das so konfiguriert ist, dass es einen Sensor eines Typs unter verschiedenen Typen an einer Führungsschiene einer Rollführungsvorrichtung befestigt, wobei das Sensorbefestigungselement Folgendes umfasst: einen Sensorhalteabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er den Sensor abdeckt, um den Sensor zwischen einer oberen Fläche der Führungsschiene und dem Sensorhalteabschnitt zu halten; und ein Paar von Schenkelabschnitten, die an beiden Enden des Sensorhalteabschnitts entsprechend ausgebildet sind und so konfiguriert sind, dass sie die Führungsschiene von beiden Seiten in einer Breitenrichtung der Führungsschiene sandwichartig einschließen, während sie elastisch verformt werden. Ferner drückt der Sensorhalteabschnitt zusammen mit dem sandwichartig Einschließen der Führungsschiene durch das Paar von Schenkelabschnitten den Sensor auf die obere Fläche der Führungsschiene.
Ferner umfasst ein Sensorbefestigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung: Platzieren des Sensors auf einer oberen Fläche der Führungsschiene; Abdecken des Sensors mit einem Sensorbefestigungselement; und Drücken des Sensorbefestigungselements in Richtung der Führungsschiene, so dass ein Paar von Schenkelabschnitten des Sensorhalteabschnitts gespreizt wird, während sie elastisch verformt werden, um die Führungsschiene von beiden Seiten in einer Breitenrichtung der Führungsschiene sandwichartig einzuschließen, und durch Verwendung einer Kraft, die das Paar von Schenkelabschnitten in Druckkontakt mit beiden Seitenflächen der Führungsschiene bringt, hält das Sensorbefestigungselement den Sensor zwischen der oberen Fläche der Führungsschiene und dem Sensorbefestigungselement.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß dem Sensorbefestigungselement der vorliegenden Erfindung wird der Sensor eines Typs unter verschiedenen Typen durch die elastischen Kräfte, die durch das Paar von Schenkelabschnitten ausgeübt werden, an der Führungsschiene der Rollführungsvorrichtung befestigt. Durch die Verwendung des Sensorbefestigungselements kann der Sensor eines Typs unter verschiedenen Typen leicht in einem Arbeitsgang an der Führungsschiene befestigt werden, und der an der Führungsschiene befestigte Sensor kann leicht entferntwerden. Um das Sensorbefestigungselement an der Führungsschiene zu befestigen, müssen keine zusätzlichen Arbeiten an der Führungsschiene durchgeführt werden. Somit ist das Sensorbefestigungselement auch an der Führungsschiene der bereits vorhandenen Rollführungsvorrichtung einsetzbar.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Rollführungsvorrichtung, an der ein Sensorbefestigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels des Sensorbefestigungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Vorderansicht zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem das Sensorbefestigungselement gemäß der Ausführungsform an einer Führungsschiene montiert ist.
4 ist eine erläuternde Ansicht zur Veranschaulichung von Kräften, die durch das Sensorbefestigungselement gemäß der Ausführungsform auf die Führungsschiene aufgebracht werden.
5 ist eine erläuternde Ansicht zur Veranschaulichung einer Maßbeziehung zwischen dem Sensorbefestigungselement gemäß der Ausführungsform und der Führungsschiene.
6 ist eine Frontansicht zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem das Sensorbefestigungselement gemäß der Ausführungsform an der Führungsschiene befestigt ist.
7 ist eine Vorderansicht zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem das Sensorbefestigungselement gemäß der Ausführungsform an einer anderen Führungsschiene befestigt ist, die eine andere Form als die in 2 dargestellte Führungsschiene aufweist.

Ausführungsform der Erfindung
Es wird nun eine detaillierte Beschreibung eines Sensorbefestigungselements für eine Rollführungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben.
1 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Rollführungsvorrichtung, an der das Sensorbefestigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung montierbar ist. Die Rollführungsvorrichtung umfasst eine Führungsschiene 1 und ein bewegliches Element 2. Die Führungsschiene 1 erstreckt sich linear. Das bewegliche Element 2 ist mit der Führungsschiene 1 durch Vermittlung einer großen Anzahl von Kugeln, die rollende Elemente sind, zusammengebaut. Die Führungsschiene 1 ist auf einem festen Abschnitt verschiedener Werkzeugmaschinen angeordnet, und ein beweglicher Körper eines Typs unter verschiedenen Typen ist an dem beweglichen Element 2 montiert, wodurch der bewegliche Körper entlang der Führungsschiene 1 in einer frei hin- und hergehenden Weise geführt werden kann.
Die Führungsschiene 1 ist als länglicher Körper mit einem im Wesentlichen viereckigen Querschnitt ausgebildet. Die Führungsschiene 1 umfasst eine Vielzahl von Abrollflächen 10 für die Kugeln, die entlang einer Längsrichtung der Führungsschiene 1 ausgebildet sind. In den rechten und linken Seitenflächen der Führungsschiene 1 ist jeweils eine Ausnehmung 11 ausgebildet. Dadurch werden an den oberen Abschnitten der beiden Seitenflächen der Führungsschiene 1 in Längsrichtung entsprechend ein Paar Vorsprünge gebildet. Zwei Abrollflächen 10 für die Kugeln sind so ausgebildet, dass jeder der Vorsprünge von der Ober- und Unterseite jedes der Vorsprünge sandwichartig umgeben ist, d.h. es sind insgesamt vier Abrollflächen 10 ausgebildet. Ferner weist die Führungsschiene 1 eine Vielzahl von Bolzenbefestigungslöchern 12 auf, die in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung ausgebildet sind und die Führungsschiene 1 jeweils von einer Oberseite zu einer Unterseite der Führungsschiene 1 durchdringen. Durch die Verwendung von Befestigungsbolzen, die in die Bolzenbefestigungslöcher 12 eingesetzt werden, kann die Führungsschiene 1 fest an dem festen Abschnitt befestigt werden.
In der Zwischenzeit umfasst das bewegliche Element 2 im Wesentlichen ein Hauptkörperelement 21 aus Metall und ein Paar Abdeckungen 22 aus Kunstharz. Das Paar von Abdeckungen 22 sind an beiden Enden des Hauptkörperelements 21 in einer Bewegungsrichtung des Hauptkörperelements 21 angebracht. Das bewegliche Element 2 hat eine Vielzahl von endlosen Umlaufpfanden für die Kugeln, so dass sie den Rollflächen 10 der Führungsschiene 1 entsprechen. Das Hauptkörperelement 21, das das bewegliche Element 2 bildet, umfasst Lastrollflächen, die so angeordnet sind, dass sie den Rollflächen 10 der Führungsschiene 1 gegenüberliegen, und die Kugeln rollen zwischen den Rollflächen 10 der Führungsschiene 1 und den Lastrollflächen des Hauptkörperelements 21, während sie eine Last tragen. Weiterhin enthält das Hauptkörperelement 21 Rücklaufpfade für die Kugeln, die parallel zu den Lastabrollflächen ausgebildet sind. Die Kugeln rollen in den Rücklaufpfaden, ohne eine Last zu tragen.
In der Zwischenzeit enthält jede der beiden Abdeckungen 22 einen Richtungsänderungspfad und einen Schöpfabschnitt. Der Richtungsänderungspfad ist so konfiguriert, dass er die Lastrollfläche und den Rücklaufpfad miteinander verbindet. Der Schöpfabschnitt ist so konfiguriert, dass er die auf der Rollfläche 10 der Führungsschiene rollenden Kugeln in den Richtungsänderungspfad führt. Dementsprechend werden, wenn die Abdeckung 22 an einer Endfläche des Hauptkörperelements 21 befestigt ist, die Kugeln, die auf der Rollfläche 10 der Führungsschiene 1 gerollt sind, während sie eine Last tragen, durch den Schöpfabschnitt von der Rollfläche 10 wegbewegt, in den Richtungsänderungspfad geführt und durch den Richtungsänderungspfad in den Rücklaufpfad zugeführt. Ferner werden die Kugeln, die im Rücklaufpfad gerollt sind, durch den Richtungsänderungspfad auf die Rollfläche 10 der Führungsschiene 1 zurückgeführt. Das heißt, wenn das Paar von Abdeckungen 22 an dem Hauptkörperelement 21 befestigt ist, werden die endlosen Umlaufpfade für die Kugeln zu Ende geführt.
Die Rollführungsvorrichtung in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel, auf das ein Sensorbefestigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, und die Form der Führungsschiene 1 ist nicht darauf beschränkt. Ferner werden in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Rollführungseinrichtung die Kugeln als Rollenkörper verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf eine Rollführungseinrichtung mit Rollen anwendbar.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Sensorbefestigungselements gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Sensor 4 an einem Endabschnitt der Führungsschiene 1 in deren Längsrichtung durch Verwendung eines Sensorbefestigungselements 3 befestigt. Der Sensor 4 ist so konfiguriert, dass er eine Änderung der physikalischen Größe erfasst, die verursacht wird, wenn sich das bewegliche Element 2 und die Führungsschiene 1 relativ zueinander bewegen. Durch die Analyse eines Erfassungssignals des Sensors 4 kann eine Zustandsänderung diagnostiziert werden, die durch den Langzeitbetrieb der Rollführungsvorrichtung verursacht wird. Wenn eine in der Führungsschiene 1 erzeugte Vibration als physikalische Größe gewählt wird, die durch den Sensor 4 erfasst werden soll, kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor als Sensor 4 verwendet werden. Wenn als physikalische Größe, die von dem Sensor 4 erfasst werden soll, eine Änderung des Schalls gewählt wird, der erzeugt wird, wenn sich das bewegliche Element 2 entlang der Führungsschiene 1 bewegt, kann ein Mikrofon als Sensor 4 verwendet werden.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung des Sensorbefestigungselements 3. 3 ist eine Vorderansicht zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem das Sensorbefestigungselement 3 an der Führungsschiene 1 montiert ist. Der in dieser Ausführungsform zu verwendende Sensor 4 ist ein Beschleunigungssensor. Wie in 3 dargestellt, ist der Sensor 4 im Wesentlichen rechteckig geformt und wird mit einer Erfassungsfläche 40 verwendet, die auf eine obere Fläche der Führungsschiene 1 gedrückt wird. Ferner erstreckt sich von dem Sensor 4 ein Kabel 41, das zur Verbindung des Sensors 4 mit einem anderen Messgerät konfiguriert ist (siehe 1).
Das Sensorbefestigungselement 3 wird durch Biegen einer Metallplatte, z. B. aus rostfreiem Stahl, hergestellt und kann ohne Verwendung eines Werkzeugs an der Führungsschiene 1 montiert werden. Das Sensorbefestigungselement 3 umfasst einen Sensorhalteabschnitt 30 und ein Paar von Schenkelabschnitten 31. Der Sensorhalteabschnitt 30 ist so konfiguriert, dass er den Sensor 4 zwischen der oberen Fläche der Führungsschiene und dem Sensorhalteabschnitt 30 hält. Die beiden Schenkelabschnitte 31 sind jeweils an beiden Enden des Sensorhalteabschnitts 30 ausgebildet und erstrecken sich nach unten entlang der beiden Seitenflächen der Führungsschiene 1.
Wenn das Sensorbefestigungselement 3 verwendet wird, wird das Sensorbefestigungselement 3 von oben auf die Führungsschiene 1 gedrückt (von einer Oberseite des Zeichenblatts von 3). Das heißt, nachdem der Sensor 4 auf die Führungsschiene 1 aufgesetzt wurde, wird der Sensor 4 mit dem Sensorbefestigungselement 3 abgedeckt, und das Sensorbefestigungselement wird in Richtung der Laufschiene gedrückt. Dadurch wird das Paar Schenkelabschnitte 31 unter elastischer Verformung aufgespreizt, wodurch die Führungsschiene 1 von beiden Seiten in Breitenrichtung der Schiene 1 sandwichartig eingeklemmt wird. Auf diese Weise ist die Montage des Sensorbefestigungselement 3 an der Führungsschiene 1 abgeschlossen.
Der Sensorhalteabschnitt 30 hat eine Nut, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des Sensors 4 aufnimmt, und deckt den Sensor 4 von oberhalb der Führungsschiene 1 ab (von der Oberseite des Zeichnungsblatts von 3). In einem Zustand, in dem das Sensorbefestigungselement 3 an der Führungsschiene 1 montiert ist, wird der Sensor 4 zwischen dem Sensorhalteabschnitt 30 und einer oberen Fläche 14 der Führungsschiene 1 gehalten. Außerdem wird jeder der beiden Schenkelabschnitte 31 in Anlage an der Seitenfläche der Führungsschiene 1 gehalten, während er elastisch verformt wird, und die Führungsschiene 1 wird durch die beiden Schenkelabschnitte 31 von beiden Seiten in Breitenrichtung sandwichartig eingeschlossen. Das Paar von Schenkelabschnitten 31 klemmt die Führungsschiene 1 sandwichartig elastisch ein, und so wird der Sensorhalteabschnitt 30 nach unten in Richtung der oberen Oberfläche der Führungsschiene 1 gezogen. Auf diese Weise wird der Sensor 4 durch den Sensorhalteabschnitt 30 auf die obere Fläche der Führungsschiene 1 gedrückt und durch eine zwischen der Erfassungsfläche 40 und der Führungsschiene 1 erzeugte Reibungskraft an der Führungsschiene 1 befestigt.
Jedes der beiden Schenkelabschnitte 31 umfasst ein Stützstück 32 und ein Greifstück 33. Das Stützstück 32 erstreckt sich von dem Sensorhalteabschnitt 30 zu einer Außenseite in Breitenrichtung der Führungsschiene 1. Das Greifstück 33 erstreckt sich von dem Stützstück 32 nach unten, so dass es die Seitenfläche der Führungsschiene 1 überlappt. Das heißt, jeder der Schenkelabschnitte 31 ist vom Sensorhalteabschnitt 30 auskragend. Wenn das Sensorbefestigungselement 3 an der Führungsschiene 1 montiert wird, während die unteren Enden des Paars von Schenkelabschnitten 31 so gedrückt werden, dass sie gespreizt werden, werden die Stützstücke 32 in Bezug auf den Sensorhalteabschnitt 30 elastisch verformt, und die Greifstücke 33 werden in Bezug auf die Stützstücke 32 elastisch verformt. Auf diese Weise hält das Sensorbefestigungselement 3 die Führungsschiene 1 zwischen dem Paar von Schenkelabschnitten 31.
Des Weiteren ist ein Führungsstück 34 am unteren Ende und an einer Innenseite des Griffstücks 33 so ausgebildet, dass es der Führungsschiene 1 zugewandt ist, und ein Anschlagabschnitt 35, der so konfiguriert ist, dass er die Führungsschiene 1 drückt, ist an einem Ende des Führungsstücks 34 ausgebildet. Das Führungsstück 34 wird gebildet, indem das untere Ende des Griffstücks 33 V-förmig in Richtung der Führungsschiene 1 gefaltet wird, und der Anschlagabschnitt 35 wird gebildet, indem ein oberes Ende des Führungsstücks 34 bogenförmig gebogen wird. Eine nach unten geneigte Fläche 13, die die Aussparung 11 definiert, ist an der Seitenfläche der Führungsschiene 1 ausgebildet, und der Anschlagabschnitt 35 wird in Druckkontakt mit der nach unten geneigten Fläche 13 der Führungsschiene 1 gebracht. Bei der Führungsschiene 1 in dieser Ausführungsform ist die Abrollfläche 10 für die Kugeln an der nach unten geneigten Fläche 13 ausgebildet. Dadurch wird der Anschlagabschnitt 35 in Druckkontakt mit der Abrollfläche 10 gebracht.
Das Sensorbefestigungselement 3 wird an der Führungsschiene 1 in einem Zustand montiert, in dem das Paar von Schenkelabschnitten 31 so gedrückt wird, dass es gespreizt wird, und der an jedem der Schenkelabschnitte 31 ausgebildete Anschlagabschnitt 35 in Druckkontakt mit der nach unten geneigten Fläche 13 der Führungsschiene 1 gebracht wird. Dementsprechend übt, wie in 4 dargestellt, jeder Anschlagabschnitt 35 eine schräg nach oben gerichtete Kraft „f“ auf die Führungsschiene 1 aus. Somit wird als Reaktionskraft gegen die Kräfte, die durch die Anschlagabschnitte 35 auf die Führungsschiene 1 drücken, eine Kraft F, die den Sensorhalteabschnitt 30 nach unten in Richtung der oberen Fläche 14 der Führungsschiene 1 drückt, auf das Sensorbefestigungselement 3 ausgeübt. Die Kraft F bewirkt, dass der Sensor 4 auf die Führungsschiene 1 gedrückt wird. Außerdem wird eine Reibungskraft, die der Größe der Kraft F entspricht, zwischen der Erfassungsfläche 40 des Sensors und der oberen Fläche 14 der Führungsschiene 1 erzeugt. Die Reibungskraft bewirkt, dass der Sensor 4 ohne zu verrutschen auf der oberen Fläche 14 der Führungsschiene 1 fixiert wird.
Wie in 5 dargestellt, wenn „h“ einen Abstand zwischen dem Sensorhalteabschnitt 30 und dem Anschlagabschnitt 35 des Schenkelabschnitts 31 in einer Höhenrichtung der Führungsschiene 1 darstellt (Auf- und Abwärtsrichtung des Zeichnungsblatts von 5), H eine Höhe der oberen Fläche der Führungsschiene 1 von einer Position der nach unten geneigten Oberfläche 13 der Führungsschiene 1 darstellt, die durch den Anschlagabschnitt 35 gedrückt wird, und S eine Höhe des Sensors 4 darstellt, der an der oberen oberen Fläche 14 der Führungsschiene 1 befestigt ist, ist es erforderlich, dass eine Beziehung von H+S>h als eine Bedingung erfüllt ist, bei der der Sensorhalteabschnitt 30 den Sensor zuverlässig auf die obere Fläche 14 der Führungsschiene 1 drückt.
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, werden das Stützstück 32 und das Greifstück 33 jedes der Schenkelabschnitte 31, die sich treffen, um eine im Wesentlichen L-Form zu bilden, in der Höhenrichtung der Führungsschiene 1 gespreizt, und somit wird der Anschlagabschnitt 35 in Anschlag gegen die nach unten geneigte Oberfläche 13 gebracht, die auf der Seitenfläche der Führungsschiene 1 ausgebildet ist. Dementsprechend übt jeder Anschlagabschnitt 35 die schräg nach oben gerichtete Kraft „f“ (siehe 4) auf die Führungsschiene 1 aus, wodurch die Kraft F erzeugt wird, mit der der Sensor 4 durch den Sensorhalteabschnitt 30 auf die obere Fläche 14 der Führungsschiene 1 gedrückt wird.
Weiterhin ist ein Abstand D zwischen einem untersten Ende des Greifstücks 33 eines der Schenkelabschnitte 31 und einem untersten Ende des Greifstücks 33 eines anderen der Schenkelabschnitte 31 größer als eine Breite W der Führungsschiene 1 eingestellt. Außerdem ist ein Abstand „d“ zwischen dem Anschlagabschnitt 35 eines der Schenkelabschnitte 31 und dem Anschlagabschnitt 35 eines anderen der Schenkelabschnitte 31 kleiner als die Breite W der Führungsschiene 1 eingestellt.
Wenn daher der Sensor 4 mit dem Sensorbefestigungselement 3 von oberhalb der Führungsschiene 1 abgedeckt wird und dann das Sensorbefestigungselement 3 in Richtung der Führungsschiene 1 gedrückt wird, kommen die Führungsstücke 34 in Kontakt mit den Umgebungen der Schulterabschnitte der Führungsschiene 1 auf beiden Seiten in Breitenrichtung. Jedes der Führungsstücke 34 ist so gefaltet, dass es sich vom untersten Ende des Greifstücks 33 schräg nach oben erstreckt. Wenn bei dieser Konfiguration das Sensorbefestigungselement 3 weiter in Richtung der Führungsschiene 1 gedrückt wird, wie in 6 dargestellt, während die Führungsstücke 34 auf der Führungsschiene 1 gleiten, werden die beiden Schenkelabschnitte 31 gespreizt, so dass sie von den Seitenflächen der Führungsschiene 1 wegbewegt werden. Schließlich werden, wie in 3 dargestellt, die Anschlagsabschnitte 35 in die Aussparungen der Führungsschiene 1 eingepasst, und die Anschlagsabschnitte 35 werden in Druckkontakt mit den nach unten geneigten Flächen 13 der Führungsschiene 1 gebracht.
Das heißt, dass das Sensorbefestigungselement 3 gemäß dieser Ausführungsform ohne die Verwendung eines Spezialwerkzeugs leicht an der Führungsschiene 1 montiert werden kann, indem es lediglich von oben auf die Führungsschiene 1 gedrückt wird. Wenn das Sensorbefestigungselement 3 montiert ist, kann das Sensorbefestigungselement 3 durch Druckkräfte des Paars von Schenkelabschnitten 31, die auf die Führungsschiene 1 ausgeübt werden, den Sensor 4 in Druckkontakt mit der Führungsschiene 1 bringen und den Sensor 4 fest an der Führungsschiene 1 befestigen. Darüber hinaus wird das Sensorbefestigungselement 3 nur durch elastische Kräfte, die durch das Paar der Schenkelabschnitte 31 ausgeübt werden, an der Führungsschiene 1 befestigt. Dementsprechend kann das Sensorbefestigungselement 3 durch einfaches Drücken und Spreizen des Paars von Schenkelabschnitten 31 leicht von der Führungsschiene 1 entfernt werden.
7 ist eine Vorderansicht zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem das Sensorbefestigungselement 3 an einer Führungsschiene 1A einer anderen Rollführungsvorrichtung befestigt ist. Die Führungsschiene 1A ist an die Rollführungsvorrichtung mit Rollen als Wälzkörper angepasst. In jeder Seitenfläche der Führungsschiene 1A ist eine Aussparung 11a ausgebildet, und eine nach unten geneigte Fläche 13a und eine nach oben geneigte Fläche 13b sind an einem oberen Abschnitt bzw. einem unteren Abschnitt der Aussparung 11a ausgebildet. Die nach unten geneigte Fläche 13a und die nach oben geneigte Fläche 13b dienen als Abrollflächen für die Rollen. In dem Sensorbefestigungselement 3 werden die Anschlagsabschnitte 35 der Schenkelabschnitte 31 in Druckkontakt mit den nach unten geneigten Flächen 13a gebracht, so dass das Paar von Schenkelabschnitten 31 eine obere Struktur der Führungsschiene 1A hält. Mit dieser Konfiguration ist das Sensorbefestigungselement 3 gemäß der Ausführungsform flexibel auf Führungsschienen mit unterschiedlichen Formen anwendbar und kann daher verwendet werden, um den Sensor an einer Führungsschiene verschiedener Rollführungsvorrichtungen zu befestigen. Bei dem Sensorbefestigungselement 3 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform sind der Sensorhalteabschnitt 30 und das Paar von Schenkelabschnitten durch Biegen einer einzigen Metallplatte integral miteinander ausgebildet. Das Sensorbefestigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Sensorhalteabschnitt und das Paar von Schenkelabschnitten separat geformt und dann miteinander integriert werden, z. B. durch Schweißen oder Schraubbefestigung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009210301 A [0006]

Claims

Sensorbefestigungselement (3), das so konfiguriert ist einen Sensor (4) eines Typs unter verschiedenen Typen an einer Führungsschiene (1) einer Rollführungsvorrichtung zu befestigen, wobei das Sensorbefestigungselement (3) umfasst: einen Sensorhalteabschnitt (30), der so konfiguriert ist, dass er den Sensor (4) abdeckt, um den Sensor zwischen einer oberen Fläche (14) der Führungsschiene (1) und dem Sensorhalteabschnitt (30) zu halten; und ein Paar von Schenkelabschnitten (31), die entsprechend an beiden Enden des Sensorhalteabschnitts (30) ausgebildet sind, und so konfiguriert sind, dass sie die Führungsschiene (1) von beiden Seiten in einer Breitenrichtung der Führungsschiene (1) sandwichartig einschließen, während sie elastisch verformt werden wobei zusammen mit dem sandwichartig Einschließen der Führungsschiene (1) durch das Paar von Schenkelabschnitten (31) der Sensorhalteabschnitt (30) den Sensor (4) auf die obere Fläche (14) der Führungsschiene (1) drückt.
Sensorbefestigungselement nach Anspruch 1, wobei jeder der Schenkelabschnitte (31) einen Anschlagabschnitt (35) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er die Führungsschiene (1) unter elastischer Verformung jedes der Schenkelabschnitte andrückt, und wobei der Anschlagabschnitt (35) in Druckkontakt mit einer nach unten geneigten Fläche (13) gebracht wird, die an einer Seitenfläche der Führungsschiene (1) ausgebildet ist.
Sensorbefestigungselement nach Anspruch 2, wobei eine Beziehung von H+S>h erfüllt ist, wobei „h“ einen Abstand zwischen dem Sensorhalteabschnitt (30) und dem Anschlagabschnitt (35) jedes der Schenkelabschnitte (31) in einer Höhenrichtung der Führungsschiene (1) darstellt, H eine Höhe der oberen Fläche (14) der Führungsschiene (1) von einer Position der nach unten geneigten Fläche (13) der Führungsschiene (1) darstellt, die durch den Anschlagabschnitt (35) gedrückt wird, und S eine Höhe des Sensors (4) darstellt, der an der oberen Oberfläche (14) der Führungsschiene (1) befestigt ist.
Sensorbefestigungselement nach Anspruch 2, wobei die Schenkelabschnitte (31) durch Biegen einer Metallplatte gebildet sind, wobei die Schenkelabschnitte (31) jeweils umfassen: ein Stützstück (32), das sich von dem Sensorhalteabschnitt (30) zu einer Außenseite in Breitenrichtung der Führungsschiene (1) erstreckt; und ein Greifstück (33), das sich von dem Stützstück nach unten erstreckt, so dass es die Seitenfläche der Führungsschiene (1) überlappt, und wobei der Anschlagabschnitt (35) durch das Greifstück (33) gedrängt wird, um dadurch in Druckkontakt mit der Führungsschiene (1) gebracht zu werden.
Sensorbefestigungselement nach Anspruch 4, wobei das Greifstück (33) ein Führungsstück (34) aufweist, das an einem unteren Ende desselben durch Falten des Greifstück in einer V-Form in Richtung der Führungsschiene (1) ausgebildet ist, und der Anschlagabschnitt (35) an einem Ende des Führungsstücks (34) ausgebildet ist, wobei ein Abstand zwischen einem untersten Ende des Greifstücks (33) eines der Schenkelabschnitte (31) und einem untersten Ende des Greifstücks (33) eines anderen der Schenkelabschnitte (31) größer ist als eine Breite der Führungsschiene (1), und wobei ein Abstand zwischen dem Anschlagabschnitt (35) eines der Schenkelabschnitte (31) und dem Anschlagabschnitt (35) eines anderen der Schenkelabschnitte (31) kleiner ist als die Breite der Führungsschiene (1).
Sensorbefestigungsverfahren zum Befestigen eines Sensors (4) eines Typs unter verschiedenen Typen an einer Führungsschiene (1) einer Rollführungsvorrichtung, umfassend: Platzieren des Sensors auf einer oberen Fläche (14) der Führungsschiene (1); Abdecken des Sensors (4) mit einem Sensorbefestigungselement (3); und Drücken des Sensorbefestigungselements in Richtung der Führungsschiene (1), so dass ein Paar von Schenkelabschnitten (31) des Sensorhalteabschnitts (30) gespreizt wird, während sie elastisch verformt werden, um die Führungsschiene (1) von beiden Seiten in einer Breitenrichtung der Schienenschiene (1) zu sandwichartig einschließen, und durch die Verwendung einer Kraft, die das Paar von Schenkelabschnitten (31) in Druckkontakt mit beiden Seitenflächen der Führungsschiene (1) bringt, hält das Sensormontageelement (3) den Sensor (4) zwischen der oberen Fläche der Führungsschiene (1) und dem Sensorbefestigungselement (3).