JP2017025941A

JP2017025941A - Linear motion guide device

Info

Publication number: JP2017025941A
Application number: JP2015141953A
Authority: JP
Inventors: 健太中野; Kenta Nakano
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-02-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motion guide device which can accurately detect a circulation state of a rolling body.SOLUTION: This linear motion guide device has a rolling body insertion hole 221a which is formed at an end face 221 of an end cap 22 at a side opposite to a slider main body side, and a lid member 5 arranged in the rolling body insertion hole 221a. The lid member 5 comprises a partial disc circular face 51a which constitutes an outside disc circular face of a turnabout path 29. A protrusion 52 is formed at a portion other than the partial disc circular face 51a of the lid member 5. The linear motion guide device further has a spring member 232, and a sensor 233 for detecting a deformation amount or a vibration amount of the spring member 232. The spring member 232 supports the protrusion 52, and exerts a retention function for preventing the come-off of the lid member 5 from the rolling body insertion hole 221a.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、転動体の循環状態が検出できる直動案内装置に関する。 The present invention relates to a linear motion guide device that can detect a circulating state of a rolling element.

直動案内装置は、案内レールとスライダと複数の転動体とを有し、スライダは案内レールの外側に配置されている。案内レールおよびスライダは、互いに対向する位置に、転動体の転動路を形成する軌道面をそれぞれ有し、軌道面は案内レールの長手方向に延びている。スライダは、転動体の戻し路と、転動路と戻し路を連通させる方向転換路を有する。転動路、戻し路、および方向転換路で構成される循環経路内に、転動体が配置されている。直動案内装置は、循環経路内を循環する転動体を介して、スライダが案内レールに対して移動する装置である。 The linear motion guide device includes a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, and the slider is disposed outside the guide rail. The guide rail and the slider each have a raceway surface that forms a rolling path of the rolling elements at positions facing each other, and the raceway surface extends in the longitudinal direction of the guide rail. The slider has a return path for the rolling elements and a direction change path for communicating the rolling path and the return path. A rolling element is disposed in a circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path. The linear motion guide device is a device in which the slider moves with respect to the guide rail via a rolling element that circulates in the circulation path.

スライダは、スライダ本体とエンドキャップとリターンガイドを備えている。スライダの軌道面および戻し路はスライダ本体に形成されている。エンドキャップは、方向転換路の外側円弧面を有し、スライダ本体のスライダ移動方向（案内レール長手方向と平行）の両端に固定されている。リターンガイドは方向転換路の内側円弧面を有する。通常、スライダ本体は金属製であり、エンドキャップおよびリターンガイドは合成樹脂製である。特に、エンドキャップの材料としては、合成樹脂の中でも耐熱性および機械的強度の高いエンジニアリングプラスチックを使用している。 The slider includes a slider body, an end cap, and a return guide. The track surface and the return path of the slider are formed in the slider body. The end cap has an outer arc surface of the direction changing path, and is fixed to both ends of the slider main body in the slider moving direction (parallel to the guide rail longitudinal direction). The return guide has an inner arc surface of the direction change path. Usually, the slider body is made of metal, and the end cap and the return guide are made of synthetic resin. In particular, as a material for the end cap, an engineering plastic having high heat resistance and high mechanical strength among synthetic resins is used.

特許文献１には、転動体として円筒ころを使用した直動案内装置が記載されている。この装置は、エンドキャップのスライダ本体側とは反対側の端面に、方向転換路内へ転動体を挿入する転動体挿入穴を有する。転動体挿入穴は蓋部品で塞がれ、蓋部品は外側円弧面を構成する部分円弧面を有する。蓋部品はエンドキャップの転動体挿入穴に対する係止部を有し、転動体挿入穴はこの係止部が係止される被係止部を有する。蓋部品を転動体挿入穴に嵌め入れることで係止部が被係止部に係止されて、蓋部品がエンドキャップに固定される。 Patent Document 1 describes a linear motion guide device using cylindrical rollers as rolling elements. This device has a rolling element insertion hole for inserting the rolling element into the direction change path on the end surface of the end cap opposite to the slider body side. The rolling element insertion hole is closed with a lid part, and the lid part has a partial arc surface constituting an outer arc surface. The lid part has a locking portion for the rolling element insertion hole of the end cap, and the rolling element insertion hole has a locked portion to which the locking portion is locked. By fitting the lid part into the rolling element insertion hole, the locking part is locked to the locked part, and the lid part is fixed to the end cap.

直動案内装置の稼働中に転動体に循環不良が生じると、エンドキャップが破損して直動案内装置が使用できなくなるおそれがあるため、エンドキャップの破損を未然に防ぐ必要がある。そのため、従来より、転動体の循環不良を検出する方法が提案されている。
特許文献２に記載された方法では、エンドキャップの方向転換路の壁面となる部位の端面（スライダ本体側とは反対側の端面）に、転動体であるボールの動作状態を検出する力センサや振動センサを貼り付け、その検出値に基づいて異常の有無を判定している。
特許文献３に記載された方法では、エンドキャップの方向転換路の変曲点近傍に歪みゲージ（力センサ）を貼り付け、その検出値に基づいて異常（エンドキャップに異常な力が加わっていること）の有無を判定している。ここで、歪みゲージは、エンドキャップのスライダ本体側とは反対側の端面に貼り付けられているか、この端面に設けた凹部に貼り付けられている。 If poor circulation occurs in the rolling element during operation of the linear motion guide device, the end cap may be damaged and the linear motion guide device may not be used. Therefore, it is necessary to prevent the end cap from being damaged. Therefore, conventionally, a method for detecting a poor circulation of rolling elements has been proposed.
In the method described in Patent Document 2, a force sensor that detects an operation state of a ball that is a rolling element is provided on an end surface (an end surface opposite to the slider main body side) of a portion that becomes a wall surface of a direction change path of an end cap. A vibration sensor is pasted and the presence or absence of an abnormality is determined based on the detected value.
In the method described in Patent Document 3, a strain gauge (force sensor) is attached in the vicinity of the inflection point of the direction change path of the end cap, and an abnormality (abnormal force is applied to the end cap based on the detected value). )). Here, the strain gauge is affixed to the end surface of the end cap opposite to the slider main body, or is affixed to a recess provided on this end surface.

特開２００９−１０８９６５号公報JP 2009-108965 A 特開２００８−３０３９５３号公報JP 2008-303953 A 特開２０１５−５５３１３号公報JP2015-55313A

特許文献２および３に記載された方法は、方向転換路内の転動体がエンドキャップに及ぼす力を検出しているが、エンジニアリングプラスチック製のエンドキャップは表面が一様でないため、その表面に貼り付けられたセンサによる検出精度は低い。すなわち、これらの方法では、センサが貼り付けられた範囲の分布荷重を検出するが、エンドキャップの変形状態によって、センサの接触面積が変化することも考えられる。また、プラスチックが有するレオロジー的な性質に起因して、プラスチックの変形に伴う荷重測定データを再現性のある信号に変換することは難しい。
この発明の課題は、転動体の循環状態を高精度で検出することが期待できる直動案内装置を提供することである。 The methods described in Patent Documents 2 and 3 detect the force exerted on the end cap by the rolling elements in the direction change path, but since the end surface of the engineering plastic end cap is not uniform, it is stuck on the surface. The detection accuracy by the attached sensor is low. That is, in these methods, the distributed load in the range where the sensor is attached is detected, but the contact area of the sensor may change depending on the deformation state of the end cap. Also, due to the rheological properties of plastics, it is difficult to convert load measurement data accompanying plastic deformation into reproducible signals.
The subject of this invention is providing the linear motion guide apparatus which can anticipate detecting the circulating state of a rolling element with high precision.

上記課題を解決するために、この発明の一態様は、下記の構成(1) 〜(4) を有する直動案内装置を提供する。
(1) 案内レールと、スライダと、複数の転動体とを有し、前記スライダは前記案内レールの外側に配置され、前記案内レールおよび前記スライダは、互いに対向する位置に、前記転動体の転動路を形成する軌道面をそれぞれ有する。前記軌道面は前記案内レールの長手方向に延び、前記スライダは、前記転動体の戻し路と、前記転動路と前記戻し路を連通させる方向転換路を有する、前記転動路、前記戻し路、および前記方向転換路で構成される循環経路内に、前記転動体が配置されている。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention provides a linear motion guide device having the following configurations (1) to (4).
(1) It has a guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements, and the slider is disposed outside the guide rail, and the guide rail and the slider are arranged at positions facing each other. Each has a raceway surface that forms a flow path. The raceway surface extends in a longitudinal direction of the guide rail, and the slider includes a return path of the rolling element, and a direction change path that communicates the rolling path and the return path. The rolling elements are disposed in a circulation path constituted by the direction change path.

(2) 前記スライダは、前記軌道面および前記戻し路が形成されたスライダ本体と、前記スライダ本体の前記長手方向両端に固定され、前記方向転換路の外側円弧面を有するエンドキャップと、前記方向転換路の内側円弧面を有するリターンガイドと、を備えている。前記循環経路内を循環する前記転動体を介して、前記スライダが前記案内レールに対して移動する。
(3) 前記エンドキャップの前記スライダ本体側とは反対側の端面に形成された、前記方向転換路内へ前記転動体を挿入する転動体挿入穴と、前記転動体挿入穴内に配置され、前記外側円弧面を構成する部分円弧面を備えた蓋部品と、を有する。
(4) 前記蓋部品の前記部分円弧面以外の部分に形成された突起と、前記突起を支持して、前記蓋部品の前記転動体挿入穴からの抜け止め機能を発揮するバネ部品と、前記バネ部品の変形量または振動量を検出するセンサと、を有する。 (2) The slider includes a slider body in which the raceway surface and the return path are formed, an end cap that is fixed to both ends in the longitudinal direction of the slider body and has an outer arc surface of the direction changing path, and the direction. And a return guide having an inner circular arc surface of the conversion path. The slider moves with respect to the guide rail via the rolling elements circulating in the circulation path.
(3) A rolling element insertion hole that is formed on an end surface of the end cap opposite to the slider body side and that inserts the rolling element into the direction change path, and is disposed in the rolling element insertion hole, And a lid component having a partial arc surface constituting the outer arc surface.
(4) a projection formed on a portion other than the partial arc surface of the lid component, a spring component that supports the projection and exhibits a function of preventing the lid component from being removed from the rolling element insertion hole, And a sensor for detecting the amount of deformation or vibration of the spring component.

［一態様の直動案内装置の作用について］
前記一態様の直動案内装置によれば、前記蓋部品が正しい位置からずれた場合に、前記バネ部品による前記突起の支持状態が変化することで、前記バネ部品の変形量および振動量が変化するため、前記センサで検出された変形量または振動量から、蓋部品の位置ずれ量が分かる。この位置ずれ量は、方向転換路内の転動体が蓋部品の部分円弧面を押す力の正常値からの変化量を示しているため、前記センサによる変形量または振動量の検出値により、転動体の循環状態が分かる。
また、前記突起からの荷重は集中荷重としてバネ部品に作用するため、前記一態様の直動案内装置による検出方法は、前記端面に直接貼り付けたセンサで分布荷重を検出する方法と比較して、荷重検出の正確性の点で優れている。よって、前記一態様の直動案内装置によれば、特許文献２および３に記載された方法と比較して、転動体の循環状態の検出精度が高くなる。
なお、この作用の説明は、この発明および前記一態様の直動案内装置の構成要件を限定するものではない。 [Operation of linear motion guide device of one aspect]
According to the linear motion guide device of the one aspect, when the lid part is displaced from a correct position, the deformation state and the vibration amount of the spring part are changed by changing a support state of the protrusion by the spring part. Therefore, the displacement amount of the lid component can be determined from the deformation amount or vibration amount detected by the sensor. This amount of displacement indicates the amount of change from the normal value of the force with which the rolling elements in the direction change path push the partial arc surface of the lid part. You can see the circulation of the moving body.
Further, since the load from the protrusion acts on the spring component as a concentrated load, the detection method using the linear motion guide device according to the one aspect is compared with the method of detecting the distributed load with a sensor directly attached to the end face. Excellent in load detection accuracy. Therefore, according to the linear motion guide device of the one aspect, the detection accuracy of the rolling state of the rolling elements is higher than the methods described in Patent Documents 2 and 3.
Note that the description of this action does not limit the configuration requirements of the present invention and the linear motion guide device according to the one aspect.

この発明の直動案内装置によれば、転動体の循環状態を高精度で検出することが期待できる。 According to the linear motion guide device of the present invention, it can be expected to detect the circulating state of the rolling elements with high accuracy.

第一乃至第六実施形態の直動案内装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the linear guide apparatus of 1st thru | or 6th embodiment. 図１の直動案内装置からサイドシールと循環状態検出体を外した状態（右半分）と、さらにエンドキャップも外した状態（左半分）を示す正面図である。It is a front view which shows the state (left half) which removed the side seal and the circulation state detection body from the linear motion guide apparatus of FIG. 1, and also removed the end cap (left half). 第一実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ断面図に対応する図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 1st embodiment, Comprising: It is a figure corresponding to AA sectional drawing of FIG. 第二実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 2nd embodiment. 第三実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 3rd embodiment. 第四実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 4th embodiment. 第五実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 5th embodiment. 第六実施形態の直動案内装置を構成する循環状態検出体と蓋部品との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the circulation state detection body and cover component which comprise the linear motion guide apparatus of 6th embodiment.

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
［第一実施形態］
図１および図２に示すように、この実施形態の直動案内装置は、案内レール１と、スライダ２と、円筒ころ（転動体）３と、本体３１ａおよび一対の腕部３１ｂからなる保持ピースと、保持器４を備えている。
スライダ２は、案内レール１の長手方向で、スライダ本体２１と、一対のエンドキャップ２２と、一対の循環状態検出体２３と、一対のサイドシール２４とに分けられる。スライダ２は、エンドキャップ２２内にリターンガイド２５を有する。 Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to embodiment shown below. In the embodiment described below, a technically preferable limitation is made for carrying out the present invention, but this limitation is not an essential requirement of the present invention.
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the linear motion guide device of this embodiment includes a guide rail 1, a slider 2, a cylindrical roller (rolling element) 3, a main body 31a and a pair of arm portions 31b. And a cage 4.
The slider 2 is divided into a slider main body 21, a pair of end caps 22, a pair of circulating state detectors 23, and a pair of side seals 24 in the longitudinal direction of the guide rail 1. The slider 2 has a return guide 25 in the end cap 22.

図１に示すように、サイドシール２４、循環状態検出体２３、およびエンドキャップ２２は、サイドシール２４から挿入された複数のボルト７により、スライダ本体２１に固定されている。そのため、サイドシール２４、循環状態検出体２３を構成する板状体２３１（図３参照）、およびエンドキャップ２２は、各ボルト７の挿通穴を有する。図２には、エンドキャップ２２のボルト挿通穴７１と、スライダ本体２１の雌ねじ７２が示されている。
また、エンドキャップ２２とスライダ本体２１は、別のボルトでも結合されている。そのために、エンドキャップ２２にはボルト挿通穴８１と座ぐり部８１ａが形成され、スライダ本体２１には、ボルト挿通穴８１に対応する雌ねじ８２が形成されている。 As shown in FIG. 1, the side seal 24, the circulating state detector 23, and the end cap 22 are fixed to the slider body 21 by a plurality of bolts 7 inserted from the side seal 24. Therefore, the side seal 24, the plate-like body 231 (see FIG. 3) that constitutes the circulation state detection body 23, and the end cap 22 have insertion holes for the respective bolts 7. FIG. 2 shows a bolt insertion hole 71 of the end cap 22 and a female screw 72 of the slider body 21.
Further, the end cap 22 and the slider main body 21 are coupled with another bolt. For this purpose, the end cap 22 is formed with a bolt insertion hole 81 and a counterbore 81a, and the slider body 21 is formed with a female screw 82 corresponding to the bolt insertion hole 81.

この実施形態の直動案内装置は、円筒ころ３の循環経路を二対四列有する。各対の循環経路は、それぞれ上下の転動路２７ａ，２７ｂと、上下の戻し路２８ａ，２８ｂと、第一および第二の方向転換路で構成されている。第一の方向転換路は、上側の転動路２７ａと下側の戻し路２８ｂを連結する。第二の方向転換路は、下側の転動路２７ｂと上側の戻し路２８ａを連結する。このような立体交差の方向転換路を形成するために、エンドキャップ２２の脚部のスライダ本体２１側の面に、方向転換路の外側円弧面を構成する円弧面が形成されているとともに、二種類のリターンガイド２５が使用されている。 The linear motion guide device of this embodiment has two to four rows of circulation paths for the cylindrical rollers 3. Each pair of circulation paths includes upper and lower rolling paths 27a and 27b, upper and lower return paths 28a and 28b, and first and second direction changing paths. The first direction change path connects the upper rolling path 27a and the lower return path 28b. The second direction change path connects the lower rolling path 27b and the upper return path 28a. In order to form such a direction change path of a three-dimensional intersection, an arc surface constituting an outer arc surface of the direction change path is formed on the surface of the leg portion of the end cap 22 on the slider body 21 side, and two Different types of return guides 25 are used.

上側の転動路２７ａは、案内レール１の両側面の上部に形成された第一転動面１１ａと、スライダ本体２１の脚部（案内レール１の側方に配置される部分）の上部に形成された第一転動面２１ａと、により形成される。下側の転動路２７ｂは、案内レール１の両側面の下部に形成された第二転動面１１ｂと、スライダ本体２１の脚部の下部に形成された第二転動面２１ｂと、により形成される。上側の戻し路２８ａおよび下側の戻し路２８ｂは、スライダ本体２１の脚部の上部および下部にそれぞれ形成されている。 The upper rolling path 27a is formed on the first rolling surface 11a formed on the upper part of both side surfaces of the guide rail 1, and on the upper part of the leg portion of the slider body 21 (the portion disposed on the side of the guide rail 1). It is formed by the formed first rolling surface 21a. The lower rolling path 27b is formed by a second rolling surface 11b formed at the lower portion of both side surfaces of the guide rail 1 and a second rolling surface 21b formed at the lower portion of the leg portion of the slider body 21. It is formed. The upper return path 28a and the lower return path 28b are formed at the upper and lower portions of the leg portion of the slider body 21, respectively.

円筒ころ３は、各循環経路の全体で保持ピースにより転動自在に保持されている。つまり、隣り合う円筒ころ３間に保持ピースが配置されている。保持ピースの本体３１ａは、円筒ころ３の周面に接触する一対の円弧面を有する。円筒ころ３の軸方向両端面に配置される腕部３１ｂが、本体３１ａの両端に固定されている。
保持器４は、上下の転動路２７ａ，２７ｂ毎に円筒ころ３および保持ピースを配置する上側枠および下側枠と、保持ピースの腕部３１ｂを案内する案内溝を有する。
そして、エンドキャップ２２のスライダ本体２１側とは反対側の端面２２１に、方向転換路内へ円筒ころ３を挿入する転動体挿入穴２２１ａが形成されている。転動体挿入穴２２１ａは蓋部品５で塞がれている。また、端面２２１の蓋部品５の近くに、循環状態検出体２３との位置決め用凸部２２１ｂが形成されている。 The cylindrical roller 3 is rotatably held by a holding piece throughout each circulation path. That is, the holding piece is disposed between the adjacent cylindrical rollers 3. The main body 31 a of the holding piece has a pair of arc surfaces that come into contact with the peripheral surface of the cylindrical roller 3. Arm portions 31b arranged on both axial end surfaces of the cylindrical roller 3 are fixed to both ends of the main body 31a.
The cage 4 has an upper frame and a lower frame in which the cylindrical roller 3 and the holding piece are arranged for each of the upper and lower rolling paths 27a and 27b, and a guide groove for guiding the arm portion 31b of the holding piece.
And the rolling element insertion hole 221a which inserts the cylindrical roller 3 in a direction change path is formed in the end surface 221 on the opposite side to the slider main body 21 side of the end cap 22. As shown in FIG. The rolling element insertion hole 221a is closed by the lid part 5. Further, a positioning convex portion 221b with the circulating state detector 23 is formed near the lid part 5 on the end surface 221.

図３に示すように、蓋部品５は、エンドキャップ２２の転動体挿入穴２２１ａ内に配置された本体部５１と、半円球状の突起５２とからなる。本体部５１に、方向転換路２９の外側円弧面を構成する部分円弧面５１ａが形成されている。本体部５１が転動体挿入穴２２１ａに配置された状態で、突起５２はエンドキャップ２２の端面２２１から突出する。本体部５１は、転動体挿入穴２２１ａに対して緩く嵌められ、エンドキャップ２２に固定されていない。
循環状態検出体２３は、所定厚さの板状体２３１と、板バネ（バネ部品）２３２と、歪みゲージ２３３を有する。板状体２３１の正面形状はエンドキャップ２２と同じである。板状体２３１のエンドキャップ２２の転動体挿入穴２２１ａと対向する面に、凹部２３１ａが形成されている。板バネ２３２は、板厚の大きな厚板部（基部）２３２ａと、板厚の小さな薄板部（自由部）２３２ｂとからなる。 As shown in FIG. 3, the lid component 5 includes a main body 51 disposed in the rolling element insertion hole 221 a of the end cap 22, and a semispherical protrusion 52. A partial arc surface 51 a that forms the outer arc surface of the direction change path 29 is formed in the main body 51. The protrusion 52 protrudes from the end surface 221 of the end cap 22 in a state where the main body 51 is disposed in the rolling element insertion hole 221a. The main body 51 is loosely fitted into the rolling element insertion hole 221 a and is not fixed to the end cap 22.
The circulating state detector 23 includes a plate-like body 231 having a predetermined thickness, a leaf spring (spring component) 232, and a strain gauge 233. The front shape of the plate-like body 231 is the same as that of the end cap 22. A concave portion 231 a is formed on the surface of the plate-like body 231 facing the rolling element insertion hole 221 a of the end cap 22. The leaf spring 232 includes a thick plate portion (base portion) 232a having a large plate thickness and a thin plate portion (free portion) 232b having a small plate thickness.

凹部２３１ａの内面に、板バネ２３２の厚板部２３２ａがねじ止めで固定されている。板バネ２３２の薄板部２３２ｂと板状体２３１の凹部２３１ａとの間に隙間がある。つまり、板バネ２３２の薄板部２３２ｂは板状体２３１に対して自由である。
板バネ２３２の薄板部２３２ｂのエンドキャップ２２側の面に、蓋部品５の突起５２が接触している。板バネ２３２の薄板部２３２ｂの凹部２３１ａ側の面に、歪みゲージ２３３が接着剤で固定されている。歪みゲージ２３３と凹部２３１ａとの間に隙間がある。 The thick plate portion 232a of the leaf spring 232 is fixed to the inner surface of the recess 231a with screws. There is a gap between the thin plate portion 232 b of the plate spring 232 and the concave portion 231 a of the plate-like body 231. That is, the thin plate portion 232 b of the plate spring 232 is free with respect to the plate-like body 231.
The protrusion 52 of the lid component 5 is in contact with the surface of the thin plate portion 232b of the plate spring 232 on the end cap 22 side. A strain gauge 233 is fixed to the surface of the thin plate portion 232b of the plate spring 232 on the concave portion 231a side with an adhesive. There is a gap between the strain gauge 233 and the recess 231a.

板バネ２３２は、突起５２を支持して、蓋部品５の転動体挿入穴２２１ａからの抜け止め機能を発揮する。歪みゲージ２３３は板バネ２３２の変形量を検出する。この検出値の表示装置が、エンドキャップ２２の側面または直動案内装置の外部に設置されている。表示装置をエンドキャップ２２の側面に設置する場合は、歪みゲージ２３３からの配線をエンドキャップ２２の側面まで導いて表示装置に接続する。外部に表示装置（増幅器を含む）を設置する場合は、検出データの信号をケーブルまたは無線で表示装置に送信する。
この実施形態の直動案内装置によれば、板バネ（バネ部品）２３２と歪みゲージ（センサ）２３３を備えた循環状態検出体２３を有することで、円筒ころ３の循環状態を常時検出することができる。 The leaf spring 232 supports the protrusion 52 and exerts a function of preventing the lid component 5 from coming off from the rolling element insertion hole 221a. The strain gauge 233 detects the amount of deformation of the leaf spring 232. This detection value display device is installed on the side surface of the end cap 22 or outside the linear motion guide device. When the display device is installed on the side surface of the end cap 22, the wiring from the strain gauge 233 is led to the side surface of the end cap 22 and connected to the display device. When a display device (including an amplifier) is installed outside, a detection data signal is transmitted to the display device via a cable or wirelessly.
According to the linear motion guide device of this embodiment, the circulation state of the cylindrical roller 3 is always detected by having the circulation state detection body 23 including the leaf spring (spring component) 232 and the strain gauge (sensor) 233. Can do.

具体的には、円筒ころ３が方向転換路２９内を移動する際に、円筒ころ３の移動状態が平常状態（問題がない状態）であれば、蓋部品５は板バネ２３２に支持されて正しい位置に存在する。この場合に歪みゲージ２３３が検出する歪み値を基準値とする。円筒ころ３の移動状態が平常状態から変化して蓋部品５が正しい位置からずれ、突起５２が板バネ２３２を押す力が平常状態よりも大きくなると、歪みゲージ２３３が検出する歪み値が基準値よりも高くなる。この検出値が表示装置に表示されることで、円筒ころ３の循環不良を知ることができる。 Specifically, when the cylindrical roller 3 moves in the direction change path 29, if the moving state of the cylindrical roller 3 is a normal state (a state in which there is no problem), the lid component 5 is supported by the leaf spring 232. Exists in the correct position. In this case, the strain value detected by the strain gauge 233 is set as a reference value. When the moving state of the cylindrical roller 3 changes from the normal state and the lid part 5 is displaced from the correct position, and the force with which the protrusion 52 pushes the leaf spring 232 becomes larger than the normal state, the strain value detected by the strain gauge 233 is the reference value. Higher than. By displaying this detected value on the display device, it is possible to know the circulation failure of the cylindrical roller 3.

また、突起５２からの荷重が集中荷重として板バネ２３２に作用するため、この実施形態の直動案内装置による円筒ころ３の循環状態検出方法は、エンドキャップ２２の端面２１１に直接貼り付けたセンサで分布荷重を検出する方法と比較して、荷重検出の正確性の点で優れている。
さらに、半円球状の突起５２の先端が板バネ２３２に接触しているため、他の形状の場合と比較して、再現性の高い検出が可能であり、数値モデルも容易に作成できるという効果も有する。 In addition, since the load from the protrusion 52 acts on the leaf spring 232 as a concentrated load, the circulating state detection method for the cylindrical roller 3 by the linear motion guide device of this embodiment is a sensor directly attached to the end surface 211 of the end cap 22. Compared with the method of detecting the distributed load by the method, the load detection accuracy is superior.
Furthermore, since the tip of the semispherical protrusion 52 is in contact with the leaf spring 232, it is possible to perform detection with higher reproducibility compared to other shapes, and it is possible to easily create a numerical model. Also have.

また、転動体の循環状態の検出が不要な場合には、循環状態検出体２３を外し、突起５２を有する蓋部品５の代わりに突起のない蓋部品を取り付け、サイドシール２４をエンドキャップ２２に接触させて取り付ければよいため、顧客の要望に応じた取付、取外しの対応が簡単に行える。
蓋部品５としては、アルミニウム合金などの軽量金属製またはＰＯＭなどのエンジニアリングプラスチック製のものが使用できる。板バネ２３２としては、一般的な鋼材製またはステンレススチール材（ＳＵＳ３０４など）製のものが使用できる。板バネ２３２の最大変形量は、直動案内装置の走行性能（作動性）に有意な影響を与えない程度とする。
板状体２３１としては、剛性の高い材料（例えば、アルミニウム合金などの軽金属、炭素繊維などで強化された繊維強化プラスチック、ポリオキシメチレン：ＰＯＭ）製のものを使用し、厚さもできるだけ厚くすることが望ましい。 Further, when it is not necessary to detect the circulation state of the rolling element, the circulation state detection body 23 is removed, a lid part without a projection is attached instead of the lid part 5 having the projection 52, and the side seal 24 is attached to the end cap 22. Since they only need to be brought into contact with each other, attachment and removal can be easily performed according to customer requirements.
As the lid component 5, a lightweight metal such as an aluminum alloy or an engineering plastic such as POM can be used. As the leaf spring 232, a general steel material or a stainless steel material (SUS304 or the like) can be used. The maximum deformation amount of the leaf spring 232 is set so as not to significantly affect the running performance (operability) of the linear motion guide device.
The plate-like body 231 is made of a material having high rigidity (for example, a light metal such as an aluminum alloy, a fiber reinforced plastic reinforced with carbon fiber, polyoxymethylene: POM), and the thickness should be as large as possible. Is desirable.

［第二実施形態］
第二実施形態の直動案内装置は、図４に示すように、蓋部品５が突起５２を二個有する点で第一実施形態の直動案内装置と異なるが、それ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
二個の突起５２は、板バネ２３２の薄板部２３２ｂの長手方向に沿った異なる位置に配置されている。
第二実施形態の直動案内装置によれば、第一実施形態の直動案内装置と同じ作用、効果が得られる。
また、第二実施形態の直動案内装置は、蓋部品５が二個の突起５２を有することで、第一実施形態の直動案内装置と比較して、本体部５１の振動変位が抑制されるため、蓋部品５が板バネ２３２により安定的に支持されるという点で優れている。 [Second Embodiment]
As shown in FIG. 4, the linear motion guide device of the second embodiment is different from the linear motion guide device of the first embodiment in that the lid part 5 has two projections 52, but the other points are the first. This is the same as the linear motion guide device of the embodiment.
The two protrusions 52 are arranged at different positions along the longitudinal direction of the thin plate portion 232 b of the plate spring 232.
According to the linear motion guide device of the second embodiment, the same operation and effect as the linear motion guide device of the first embodiment can be obtained.
Further, in the linear motion guide device according to the second embodiment, the lid component 5 has two protrusions 52, so that the vibration displacement of the main body 51 is suppressed as compared with the linear motion guide device according to the first embodiment. Therefore, the lid component 5 is excellent in that it is stably supported by the leaf spring 232.

［第三実施形態］
第三実施形態の直動案内装置は、図５に示すように、循環状態検出体２３の歪みゲージ２３３が、板バネ２３２のエンドキャップ２２側の面に、厚板部２３２ａと薄板部２３２ｂに渡って、接着剤で固定されている。また、歪みゲージ２３３の上端は突起５２の下方に存在する。これ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
これにより、歪みゲージ２３３が板バネ２３２の厚板部２３２ａと薄板部２３２ｂの両方の変形量を検出するため、薄板部２３２ｂのみの変形量を検出する第一実施形態の直動案内装置と比較して、板バネ２３２の変形量が僅かな場合の検出精度が向上する。また、板バネ２３２が大きく変形した場合、第一実施形態では、歪みゲージ２３３が凹部２３１ａの底面に接触するおそれがあるが、第三実施形態ではそのようなことがない。 [Third embodiment]
As shown in FIG. 5, in the linear motion guide device of the third embodiment, the strain gauge 233 of the circulating state detector 23 is placed on the thick plate portion 232 a and the thin plate portion 232 b on the end cap 22 side surface of the plate spring 232. It is fixed with adhesive. The upper end of the strain gauge 233 exists below the protrusion 52. The points other than this are the same as the linear motion guide device of the first embodiment.
Thereby, since the strain gauge 233 detects the deformation amount of both the thick plate portion 232a and the thin plate portion 232b of the plate spring 232, it is compared with the linear motion guide device of the first embodiment that detects the deformation amount of only the thin plate portion 232b. Thus, the detection accuracy when the amount of deformation of the leaf spring 232 is small is improved. Further, when the leaf spring 232 is greatly deformed, in the first embodiment, the strain gauge 233 may come into contact with the bottom surface of the recess 231a, but in the third embodiment, this is not the case.

［第四実施形態］
第四実施形態の直動案内装置は、図６に示すように、循環状態検出体２３が、一つの厚板部２３４ａと二つの薄板部２３４ｂ，２３４ｃを有するＵ字状の板バネ２３４を備えている。エンドキャップ２２側の薄板部２３４ｂは自由部であり、厚板部２３４ａが板状体２３１の凹部２３１ａに皿小ねじ等で固定されている。また、蓋部品５が突起５２を二個有する。二個の突起５２は、板バネ２３４のエンドキャップ２２側の薄板部２３４ｂの長手方向に沿った異なる位置に配置されている。 [Fourth embodiment]
In the linear motion guide device of the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, the circulating state detector 23 includes a U-shaped plate spring 234 having one thick plate portion 234a and two thin plate portions 234b and 234c. ing. The thin plate portion 234b on the end cap 22 side is a free portion, and the thick plate portion 234a is fixed to the concave portion 231a of the plate-like body 231 with a countersunk screw or the like. Further, the lid part 5 has two protrusions 52. The two protrusions 52 are arranged at different positions along the longitudinal direction of the thin plate portion 234 b on the end cap 22 side of the plate spring 234.

歪みゲージ２３３は、板バネ２３４のエンドキャップ２２側の面に、厚板部２３４ａと薄板部２３４ｂに渡って、接着剤で固定されている。また、歪みゲージ２３３の上端は、二個の突起５２の下方に存在する。これ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
これにより、歪みゲージ２３３が板バネ２３２の厚板部２３２ａと薄板部２３２ｂの両方の変形量を検出するため、薄板部２３２ｂのみの変形量を検出する第一実施形態の直動案内装置と比較して、板バネ２３２の変形量が僅かな場合の検出精度が向上する。また、板バネ２３２が大きく変形した場合、第一実施形態では、歪みゲージ２３３が凹部２３１ａの底面に接触するおそれがあるが、第四実施形態ではそのようなことがない。
また、第四実施形態の直動案内装置は、Ｕ字状の板バネ２３４を有することとで、第ニ実施形態の直動案内装置と比較して、バネ剛性の範囲を広くすることが可能であるため、検出範囲を広くすることができるという点で優れている。 The strain gauge 233 is fixed to the surface of the plate spring 234 on the end cap 22 side with an adhesive across the thick plate portion 234a and the thin plate portion 234b. The upper end of the strain gauge 233 exists below the two protrusions 52. The points other than this are the same as the linear motion guide device of the first embodiment.
Thereby, since the strain gauge 233 detects the deformation amount of both the thick plate portion 232a and the thin plate portion 232b of the plate spring 232, it is compared with the linear motion guide device of the first embodiment that detects the deformation amount of only the thin plate portion 232b. Thus, the detection accuracy when the amount of deformation of the leaf spring 232 is small is improved. Further, when the leaf spring 232 is greatly deformed, in the first embodiment, the strain gauge 233 may come into contact with the bottom surface of the recess 231a, but in the fourth embodiment, this is not the case.
Further, the linear motion guide device of the fourth embodiment has a U-shaped leaf spring 234, so that the range of spring rigidity can be widened compared to the linear motion guide device of the second embodiment. Therefore, it is excellent in that the detection range can be widened.

［第五実施形態］
第五実施形態の直動案内装置は、図７に示すように、循環状態検出体２３が板バネ２３２を有さず、歪みゲージ２３３が板状体２３１の凹部２３１ａに直接固定されている。また、板状体２３１の厚さが薄く、蓋部品５の突起５２が凹部２３１ａの底面に接触する。つまり、板状体２３１がバネ部品として機能する。これ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。
すなわち、第五実施形態の直動案内装置において、循環状態検出体２３は、所定厚さの板状体２３１と歪みゲージ２３３とで構成されている。また、凹部２３１ａの突起５２が接触する位置とは異なる位置に、板状体２３１の変形量を測定する歪みゲージ２３３が固定されている。
第五実施形態の直動案内装置は、第一実施形態の直動案内装置と比較して、板状体２３１の厚さを薄くできるとともに、部品点数が少ないためコストを低くできるという点で優れている。 [Fifth embodiment]
In the linear motion guide device of the fifth embodiment, as shown in FIG. 7, the circulating state detection body 23 does not have the leaf spring 232, and the strain gauge 233 is directly fixed to the recess 231 a of the plate-like body 231. Moreover, the thickness of the plate-like body 231 is thin, and the protrusion 52 of the lid component 5 contacts the bottom surface of the recess 231a. That is, the plate-like body 231 functions as a spring component. The points other than this are the same as the linear motion guide device of the first embodiment.
That is, in the linear motion guide device according to the fifth embodiment, the circulation state detection body 23 is composed of a plate-like body 231 and a strain gauge 233 having a predetermined thickness. In addition, a strain gauge 233 for measuring the deformation amount of the plate-like body 231 is fixed at a position different from the position where the protrusion 52 of the recess 231a contacts.
The linear motion guide device of the fifth embodiment is superior in that the thickness of the plate-like body 231 can be reduced and the cost can be reduced because the number of parts is small compared to the linear motion guide device of the first embodiment. ing.

［第六実施形態］
第六実施形態の直動案内装置は、図８に示すように、循環状態検出体２３が板バネ２３２および歪みゲージ２３３を有さず、板状体２３１の凹部２３１ａの底部に深遠部２３１ｃが形成され、深遠部２３１ｃに振動計（センサ）２３５が設置されている。振動計２３５としては、加速度計などが使用できる。つまり、板状体２３１がバネ部品として機能する。また、振動計２３５からの配線が表示装置に接続されている。これ以外の点は第一実施形態の直動案内装置と同じである。 [Sixth embodiment]
In the linear motion guide device of the sixth embodiment, as shown in FIG. 8, the circulating state detector 23 does not have the leaf spring 232 and the strain gauge 233, and the deep portion 231c is formed at the bottom of the recess 231a of the plate 231. The vibration meter (sensor) 235 is formed in the deep part 231c. As the vibration meter 235, an accelerometer or the like can be used. That is, the plate-like body 231 functions as a spring component. Further, the wiring from the vibrometer 235 is connected to the display device. The points other than this are the same as the linear motion guide device of the first embodiment.

すなわち、第六実施形態の直動案内装置において、循環状態検出体２３は、所定厚さの板状体２３１と、振動計２３５とで構成されている。また、凹部２３１ａの突起５２が接触する位置とは異なる位置に、板状体２３１の振動量を測定する振動計２３５が固定されている。これにより、円筒ころ３の循環により蓋部品５に作用する抵抗が突起５２から板状体２３１に伝わることで、板状体２３１の振動が励起され、その振動量が振動計２３５で測定される。
第六実施形態の直動案内装置は、第一実施形態の直動案内装置と比較して、歪みセンサに代えて振動計を用いることで、測定データを周波数分析等で解析することが可能となるため、例えば、フィルタリング等で特定の周波数帯のみを検出することもできるという点で優れている。また、部品点数が少ないためコストを低くできるという点でも優れている。 That is, in the linear motion guide device according to the sixth embodiment, the circulation state detection body 23 includes a plate-like body 231 having a predetermined thickness and a vibrometer 235. In addition, a vibrometer 235 that measures the amount of vibration of the plate-like body 231 is fixed at a position different from the position where the protrusion 52 of the recess 231a contacts. As a result, the resistance acting on the lid part 5 due to the circulation of the cylindrical roller 3 is transmitted from the protrusion 52 to the plate-like body 231, thereby exciting the vibration of the plate-like body 231, and the vibration amount is measured by the vibrometer 235. .
Compared with the linear motion guide device of the first embodiment, the linear motion guide device of the sixth embodiment can analyze the measurement data by frequency analysis or the like by using a vibrometer instead of the strain sensor. Therefore, for example, it is excellent in that only a specific frequency band can be detected by filtering or the like. Moreover, since the number of parts is small, the cost can be reduced.

１案内レール
１１ａ案内レールの第一転動面
１１ｂ案内レールの第二転動面
２スライダ
２１ａスライダの第一転動面
２１ｂスライダの第二転動面
３円筒ころ（転動体）
４保持器
２１スライダ本体
２２エンドキャップ
２２１エンドキャップのスライダ本体側とは反対側の端面
２２１ａ転動体挿入穴
２３循環状態検出体
２３１板状体
２３１Ａ板状体（バネ部品）
２３２板バネ（バネ部品）
２３３歪みゲージ
２３１ａ板状体の凹部
２３２ａ板バネの厚板部（基部）
２３２ｂ板バネの薄板部（自由部）
２３４板バネ（バネ部品）
２３４ａ板バネの厚板部（基部）
２３４ｂ板バネの薄板部（自由部）
２３４ｃ板バネの薄板部
２３５振動計
２４サイドシール
２５リターンガイド
２７ａ，２７ｂ転動路
２８ａ，２８ｂ戻し路
５蓋部品
５１蓋部品の本体部
５２蓋部品の突起
７ボルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guide rail 11a First rolling surface of guide rail 11b Second rolling surface of guide rail 2 Slider 21a First rolling surface of slider 21b Second rolling surface of slider 3 Cylindrical roller (rolling element)
4 Cage 21 Slider body 22 End cap 221 End face of end cap opposite to slider body 221a Rolling body insertion hole 23 Circulation state detection body 231 Plate body 231A Plate body (spring component)
232 Leaf spring (spring component)
233 Strain gauge 231a Recessed portion of plate-like body 232a Thick plate portion (base portion) of leaf spring
232b Thin plate part of leaf spring (free part)
234 Leaf spring (spring component)
234a Thick plate part (base part) of leaf spring
234b Thin plate part of leaf spring (free part)
234c Thin plate part of leaf spring 235 Vibrometer 24 Side seal 25 Return guide 27a, 27b Rolling path 28a, 28b Return path 5 Lid part 51 Body part of lid part 52 Projection of lid part 7 Bolt

Claims

A guide rail, a slider, and a plurality of rolling elements;
The slider is disposed outside the guide rail;
The guide rail and the slider each have a raceway surface that forms a rolling path of the rolling element at positions facing each other,
The raceway surface extends in the longitudinal direction of the guide rail,
The slider has a return path of the rolling element, and a direction changing path for communicating the rolling path and the return path,
The rolling element is disposed in a circulation path constituted by the rolling path, the return path, and the direction changing path,
The slider includes a slider main body on which the track surface and the return path are formed, an end cap that is fixed to both ends of the slider main body in the longitudinal direction, and has an outer arc surface of the direction changing path, and the direction changing path. A return guide having an inner arc surface,
A linear motion guide device in which the slider moves with respect to the guide rail via the rolling elements circulating in the circulation path,
A rolling element insertion hole that is formed on an end surface of the end cap opposite to the slider main body, and that inserts the rolling element into the direction change path;
A lid part provided with a partial arc surface arranged in the rolling element insertion hole and constituting the outer arc surface;
A protrusion formed on a part other than the partial arc surface of the lid part;
A spring component that supports the protrusion and exerts a function of preventing the lid component from coming out of the rolling element insertion hole;
A sensor for detecting the amount of deformation or vibration of the spring component;
A linear motion guide device.

The protrusion is a hemispherical sphere;
The linear motion guide device according to claim 1, wherein a spherical surface of the semicircular sphere contacts the spring component.

A plate-like body having the same front shape as the end cap is fixed to the end face side of the end cap,
A recess is formed at a position facing the rolling element insertion hole of the end cap of the plate-like body,
The spring component is a leaf spring;
The leaf spring is composed of a base fixed in the recess and a free portion free with respect to the plate-like body,
The protrusion contacts the free part of the leaf spring;
The linear motion guide device according to claim 1, wherein the sensor is a strain gauge fixed to the leaf spring.

A plate-like body having the same front shape as the end cap is fixed to the end face side of the end cap,
The plate-like body is the spring component;
A recess is formed at a position facing the rolling element insertion hole of the end cap of the plate-like body,
The protrusion contacts the inner surface of the recess,
The linear motion guide device according to claim 1 or 2, wherein a strain gauge for measuring a deformation amount of the plate-like body is fixed at a position different from a position where the protrusion contacts the recess.

A plate-like body having the same front shape as the end cap is fixed to the end face side of the end cap,
The plate-like body is the spring component;
A recess is formed at a position facing the rolling element insertion hole of the end cap of the plate-like body,
The protrusion contacts the inner surface of the recess,
The linear motion guide device according to claim 1 or 2, wherein a vibration meter for measuring a vibration amount of the plate-like body is fixed at a position different from a position where the protrusion contacts the recess.