WO2018055981A1 - 異物除去装置、及びリニアガイド - Google Patents

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WO2018055981A1
WO2018055981A1 PCT/JP2017/030601 JP2017030601W WO2018055981A1 WO 2018055981 A1 WO2018055981 A1 WO 2018055981A1 JP 2017030601 W JP2017030601 W JP 2017030601W WO 2018055981 A1 WO2018055981 A1 WO 2018055981A1
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WO
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foreign matter
track member
track
linear guide
matter removing
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PCT/JP2017/030601
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English (en)
French (fr)
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良直 森行
敬史 押田
石川　弘二
弘太郎 河合
貴光 冨山
光真 和田
寛正 安武
Original Assignee
Thk株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such

Definitions

  • the present invention relates to a foreign matter removing device for removing foreign matter on a track member of a linear guide, and a linear guide provided with the device.
  • a linear guide provided with a linearly formed track member and a moving member that relatively moves along the longitudinal direction of the track member.
  • a moving member is assembled to the track member with a plurality of rolling elements sandwiched between the side surfaces of the track member.
  • vibration during movement of the moving member increases or damage such as wear of the linear guide is caused.
  • a technique for suppressing the entry of foreign matter into the gap between the track member and the moving member has been developed.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which end plates are attached to both ends in a moving direction of a moving block that is a moving member. A seal member for sealing a gap between the track rail as a track member and the moving block is attached to the end plate. By this seal member, entry into the gap between the track rail and the moving block is suppressed.
  • This invention is made in view of the above problems, and provides the technique which can suppress that a foreign material enters between a rolling surface of a track member and a rolling element in a linear guide. For the purpose.
  • a foreign matter removing apparatus that moves together with a moving member when the moving member moves along the track member, the foreign matter or liquid present on the upper surface of the track member is removed.
  • a foreign matter removing device in which a taking-in portion that takes in the inside and a discharge passage that discharges the foreign matter or liquid taken into the taking-in portion to the outside is employed.
  • the foreign matter removing device includes a linear member including a linearly formed track member and a moving member that is assembled to the track member and relatively moves along the longitudinal direction of the track member.
  • a linear guide which is a guide and is assembled to a raceway member with a plurality of rolling elements interposed between the raceway member and a rolling surface formed on a side surface of the raceway member.
  • a foreign matter removing device that is attached to an end and moves along the longitudinal direction of the track member together with the moving member, the upper portion being in contact with the upper surface of the track member and surrounding the upper surface, and both sides of the upper portion A side portion extending downward from the end portion, and the upper portion is a space having an opening that opens to a wall surface on the opposite side to the wall surface connected to the moving member in the upper portion.
  • the track portion A take-in part for taking in the foreign matter or liquid existing on the upper surface of the gas inlet is formed, and further, the foreign matter or liquid taken in the take-in part is a space communicating with the take-in part.
  • a discharge passage that discharges to the outside of the device, and has a discharge port that opens at a position outside the side surface of the track member in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the track member on the wall surface of the foreign matter removing device.
  • a discharge passage is formed.
  • the upper direction in the gravity direction is defined as “upper” and the lower direction in the gravity direction is defined as “lower”.
  • a wall surface located above the track member is defined as an “upper surface”.
  • a wall surface located on the side of the track member is defined as a “side surface”.
  • the foreign matter removing apparatus is attached to the end of the moving member of the linear guide in the moving direction, and moves along the longitudinal direction of the track member as the moving member moves.
  • the foreign material removal apparatus has an upper part and a side part.
  • the upper part is formed so as to surround the upper surface while being in contact with the upper surface of the track member.
  • the side portion extends downward from both side end portions of the upper portion.
  • an intake part is formed in the upper part of the foreign substance removing device.
  • the taking-in part is formed as a space having an opening that opens on the wall surface on the opposite side to the wall surface connected to the moving member in the upper part. Then, when the foreign matter removing device moves together with the moving member in the direction in which the opening is formed, the foreign matter or liquid existing on the upper surface of the track member is taken into the take-in portion from the open portion.
  • a discharge passage is formed in the foreign matter removing device.
  • the discharge passage is formed as a space communicating with the intake portion formed in the upper portion, and is a passage for discharging the liquid taken into the intake portion to the outside of the foreign matter removing device.
  • the discharge passage has a discharge port that opens at a position outside the side surface of the track member in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the track member on the wall surface of the foreign substance removing device.
  • the foreign matter or liquid is taken into the take-in portion of the foreign matter removing device and is passed through the discharge passage. It is discharged outside the removal device. At this time, the foreign matter discharged to the outside of the foreign matter removing apparatus or the liquid containing the foreign matter is prevented from being transferred through the rolling surface of the raceway member. Therefore, it can suppress that a foreign material enters between a rolling surface of a track member and a rolling element.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a linear guide 1 to which a foreign matter removing apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • the linear guide 1 is assembled in a track shape with a track rail 3 as a track member formed in a straight line, and a plurality of balls as a plurality of rolling elements, and an infinite circulation path of the ball inside. It is comprised from the moving block 2 as a moving member provided with.
  • the ball as a rolling element circulates in the endless circulation path of the moving block 2, so that the moving block 2 relatively moves in the longitudinal direction on the track rail 3.
  • a plurality of bolt mounting holes 32 are formed in the track rail 3 at predetermined intervals along the longitudinal central axis of the upper surface 33 from the upper surface 33 to the lower surface direction.
  • the track rail 3 can be fixed to a fixing member such as a bed or a column by fastening a steel fixing bolt to the bolt mounting hole 32.
  • four ball rolling surfaces 31 are formed. The number and arrangement of the ball rolling surfaces 31 depend on the application of the linear guide 1 and the magnitude of the load load. The settings can be changed as appropriate.
  • the moving block 2 includes a block main body 4 having a mounting surface 41 to which a movable body such as a table is fixed, and a pair of lids attached to both end portions 41a and 41b in the relative movement direction of the block main body 4.
  • the end plate 5 is provided with a seal member (not shown in FIG. 1) (corresponding to the second seal member according to the present invention), and the seal member seals the gap between the end plate 5 and the track rail 3. is doing. Thereby, foreign matter such as dust attached to the track rail 3 is prevented from entering the moving block 2.
  • a foreign substance removing device 10 is attached to an end portion in the moving direction of the moving block 2 in the end plate 5 provided on the end 41 a side of the block main body 4. The configuration of the foreign matter removing apparatus 10 will be described later.
  • the track rail 3 is exposed to a coolant which is a liquid, such as when the linear guide 1 is used in a machine tool or the like.
  • the coolant may contain foreign matter such as cutting waste. Therefore, in an environment where the track rail 3 is exposed to the coolant, a situation may occur in which coolant containing foreign matter exists on the upper surface 33 of the track rail 3. Even when such a situation occurs, the upper surface 33 of the track rail 3 is mounted when the moving block 2 moves on the track rail 3 by mounting the sealing member as described above on the end plate 5. In this case, the coolant containing foreign matter is prevented from entering the gap between the end plate 5 and the track rail 3.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional linear guide 21 in which the end plate 25 of the moving block 22 is not provided with the foreign matter removing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • a seal member 30 that seals the gap between the end plate 25 and the track rail 23 is attached to the end plate 25.
  • the solid line arrows indicate the flow of the coolant existing on the upper surface 233 of the track rail 23 when the moving block 22 moves on the track rail 23 in the direction of the white arrow. ing.
  • the seal member 30 prevents the coolant from entering the gap between the rail 23.
  • the seal member 30 slides on the upper surface 233 of the track rail 23, whereby the coolant on the upper surface 233 of the track rail 23 is wiped by the seal member 30, so that the coolant becomes the seal member. 30 and moves sideways on the upper surface 233 (that is, the coolant is moved by the seal member 30 in the moving direction of the moving block 22 while being moved by the seal member 30). It ’s going to face sideways.)
  • the coolant that has moved sideways on the upper surface 233 of the track rail 23 flows down the side surface 234 of the track rail 23.
  • FIGS. 2 to 4 are perspective views for explaining the internal structure of the foreign matter removing apparatus 10.
  • FIG. 2 is a perspective view of the foreign matter removing apparatus 10 as viewed from obliquely above.
  • FIG. 3 is a top view of the foreign matter removing apparatus 10 as viewed from above.
  • FIG. 4 is a perspective cross-sectional view of the moving block 2, the track rail 3, and the foreign matter removing device 10 cut along the longitudinal direction of the track rail 3. 2 and 3, the solid-line arrows represent the coolant flow existing on the upper surface 33 of the track rail 3 when the moving block 2 moves on the track rail 3 in the direction of the white arrow.
  • the solid-line arrows represent the coolant flow existing on the upper surface 33 of the track rail 3 when the moving block 2 moves on the track rail 3 in the direction of the white arrow.
  • the foreign matter removing device 10 is in contact with the upper surface 33 of the track rail 3 so as to surround the upper surface 33 and downward from both side ends of the upper portion 10a so as to surround both side surfaces 34 of the track rail 3.
  • the side part 10b extends.
  • the side portion 10b extends to a position on the side surface 34 of the track rail 3 so as to surround at least a portion where the lower ball rolling surface 31 of the two ball rolling surfaces 31 is formed. Yes.
  • the structure which the side part 10b encloses to the lower end of the side surface 34 of the track rail 3 may be sufficient.
  • the taking-in part 11 has an opening part 11a that opens to a wall surface on the opposite side to the wall surface connected to the end plate 5 in the upper part 10a. Furthermore, the taking-in part 11 has the inclination part 11b which inclines downward toward the opening part 11a from the inner side. The lower end portion of the inclined portion 11b is in contact with the upper surface 33 of the track rail 3 in the opening portion 11a.
  • a seal member 11c that seals a gap between the upper surface 33 of the track rail 3 along a portion in contact with the upper surface 33 of the track rail 3 (a first member according to the present invention). 1 seal member). Since the capturing part 11 is formed in this way, the foreign substance removing device 10 moves together with the moving block 2 in the direction in which the opening part 11a is formed (that is, the direction indicated by the white arrow in FIGS. 2 and 3). At this time, when the coolant exists on the upper surface 33 of the track rail 3, the coolant is scooped up by the seal member 11c. Then, the coolant scooped up by the seal member 11c is taken into the taking-in portion 11 along the inclined portion 11b.
  • the bottom surface of the intake portion 11 is not necessarily inclined like the inclined portion 11b. Good.
  • the bottom surface of the capturing unit 11 may be curved.
  • a discharge passage 12 is communicated with each of both side portions of the intake portion 11. That is, two discharge passages 12 are formed in the upper portion 10 a of the foreign substance removing device 10.
  • Each discharge passage 12 has a discharge port 12a that opens on each side surface of the upper portion 10a. That is, the discharge port 12a of the discharge passage 12 opens at a position outside the side surface 34 of the track rail 3 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the track rail 3 on the wall surface of the foreign substance removing device 10. Yes.
  • the side portion 10 b is formed with at least the ball rolling surface 31 positioned on the lower side of the two ball rolling surfaces 31 on the side surface 34 of the track rail 3. Enclose up to the part. Even with such a configuration, the coolant flowing down along the side surface of the side portion 10 b is suppressed from passing over the ball rolling surface 31 on the side surface 34 of the track rail 3. That is, in the foreign matter removing apparatus 10 according to the present embodiment, the discharge port 12a is opened at a position where the coolant discharged from the discharge port 12a does not pass on the ball rolling surface 31 of the track rail 3.
  • the foreign material removing device 10 configured as described above is attached to the end of the moving plate 2 in the moving direction of the end plate 5 so that the coolant containing the foreign material exists on the upper surface of the track rail 3. Even so, the coolant is taken into the take-in portion 11 and discharged through the discharge passage 12 to the outside of the foreign matter removing apparatus 10. At this time, the coolant discharged to the outside of the foreign matter removing apparatus 10 is suppressed from being transferred through the ball rolling surface 31 of the track rail 3. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering with the coolant between the ball rolling surface 31 of the track rail 3 and the ball.
  • the opening position of the discharge port 12a of the discharge passage 12 in the foreign matter removing apparatus 10 is a position outside the side surface 34 of the track rail 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the track rail 3, It does not necessarily have to be the side surface of the upper part 10a.
  • the discharge passage 12 is formed so as to extend from the upper portion 10a to the side portion 10b, and the discharge port 12a opens to the lower end surface of the side portion 10b. It is good also as a structure.
  • the solid line arrows also exist on the upper surface 233 of the track rail 23 when the moving block 22 moves on the track rail 23 in the direction of the white arrow. Represents the coolant flow. Moreover, it is good also as a structure that the discharge port 12a of the discharge passage 12 opens in the side surface of the side part 10b.
  • the side portion 10 b is a portion in which the ball rolling surface 31 that is positioned at the lower side of at least the two ball rolling surfaces 31 on the side surface 34 of the track rail 3 is formed. Therefore, even in such a configuration, the coolant discharged from the discharge port 12a flows down without passing over the ball rolling surface 31 on the side surface 34 of the track rail 3.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating a schematic configuration of the foreign matter removing apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the foreign matter removal apparatus 310 according to the present embodiment is provided with a foreign matter detection apparatus 6 that detects a predetermined foreign matter contained in the coolant taken into the take-in portion 11, and thus the foreign matter removal apparatus 10 according to the first embodiment. Is different. However, the configuration other than this point is the same as that of the foreign matter removing apparatus 10 according to the first embodiment. Therefore, the description other than the configuration related to the foreign object detection device 6 is omitted.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining the internal structure of the foreign matter removing apparatus 310, and is a perspective cross-sectional view when the track rail 3 and the foreign matter removing apparatus 310 are cut along the longitudinal direction of the track rail 3.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the foreign matter removing device 310 cut along the longitudinal direction of the track rail 3. Accordingly, FIG. 7 is a cross-sectional view of the foreign matter removing device 310 as viewed from the side of the linear guide 1.
  • the end plate 5 to which the foreign matter removing device 310 is attached is located on the left side of the foreign matter removing device 310 in FIG. Will exist.
  • the foreign matter detection device 6 is a device provided in the upper part 310a of the foreign matter removal device 310, and uses a magnetic circuit formed by utilizing the magnetic flux from the permanent magnet 15, and contains a foreign material such as iron. It is a device that enables detection of.
  • the foreign object detection device 6 includes a permanent magnet 15, a first yoke part 61, a second yoke part 62, and a bypass yoke part 63 as a configuration for forming a magnetic circuit.
  • the permanent magnet 15 functions as a magnetic flux supply source for detecting foreign matter including a magnetic material.
  • the permanent magnet 15 in this embodiment is formed in a rectangular shape, and the permanent magnet 15 and the first yoke portion 61 are in contact with each other so that the surface 152 as one surface is completely covered with the first yoke portion 61. Placed in the state. Further, in the permanent magnet 15, the permanent magnet 15 and the second yoke portion 62 are arranged such that the surface 151 opposite to the surface 152 covered by the first yoke portion 61 is completely covered by the second yoke portion 62. The two are in contact and adjacent to each other.
  • the first yoke portion 61 is a plate-like yoke member having a certain thickness (the vertical dimension in FIG. 7).
  • the plate-like first yoke portion 61 has one surface 611 covering the surface 152 of the permanent magnet 15 as described above, and the other surface 612 is an end portion of the second yoke portion 62 as will be described later. It faces the 62b and the bypass yoke 63.
  • the second yoke portion 62 has the same constant thickness as the first yoke portion 61 and has a U-shaped curved shape in the cross section shown in FIG.
  • the inner surface is referred to by reference numeral 621 and the outer surface is referred to by reference numeral 622. Therefore, the surface 621 of the second yoke portion 62 is in contact with the surface 151 of the permanent magnet 15. More specifically, the inner surface 621 of the second yoke portion 62 is in contact with and covers the surface 151 of the permanent magnet 15 at one end 62a in the cross section.
  • the second yoke portion 62 extends a predetermined length from the end portion 62a in a direction away from the end plate 5 (right direction in FIG.
  • the straight part 62c is formed by curving and extending.
  • the length of the linear portion 62c is such that the lower end is located further below the first yoke portion 61 in the cross section shown in FIG.
  • the second yoke part 62 is bent and extended in the direction approaching the end plate 5 from the end of the straight part 62c (left direction in FIG. 7), that is, in the direction of the first yoke part 61. To the other end 62 b of the second yoke portion 62.
  • the inner surface 621 of the second yoke portion 62 is placed in a positional relationship facing the surface 612 of the first yoke portion 61.
  • the surface 621 of the end portion 62b of the second yoke portion 62 is positioned so as to be separated from the surface 612 of the first yoke portion 61 with the reference space R0 interposed therebetween.
  • the detour yoke portion 63 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the surface 631 of the bypass yoke 63 is placed in a positional relationship facing the surface 612 of the first yoke 61.
  • the surface 631 of the bypass yoke portion 63 is placed in a positional relationship away from the surface 612 of the first yoke portion 61 with the first bypass space R1 interposed therebetween.
  • the facing position where the bypass yoke part 63 faces the surface 612 of the first yoke part 61 is different from the facing position where the end 62b of the second yoke part 62 faces the surface 612.
  • FIG. 7 the cross section shown in FIG.
  • a surface 632 adjacent to the surface 631 of the bypass yoke portion 63 and having a direction different by approximately 90 degrees is placed in a positional relationship facing the end surface 623 of the end portion 62 b of the second yoke portion 62.
  • the surface 632 of the bypass yoke 63 is placed in a positional relationship away from the end surface 623 of the end 62b of the second yoke 62 across the second bypass space R2.
  • the Hall element 16 capable of detecting the magnetic flux density is disposed in the first bypass space R1 between the first yoke portion 61 and the bypass yoke portion 63.
  • the output of the Hall element 16 is sent to a detection circuit (not shown), and a detection signal corresponding to the detected magnetic flux density is generated. That is, the Hall element 16 functions as a sensor element for detecting foreign matter.
  • it is a device which can detect magnetic flux density, it can also be employ
  • the 2nd detour space R2 is located above slope part 11b in taking-in part 11 formed in upper part 310a of foreign substance removal device 310. Therefore, in the opening portion 11a of the intake portion 11, the coolant existing on the upper surface 33 of the track rail 3 is scooped up by the seal member 11c, and when the coolant is taken into the intake portion 11, the coolant is In the middle of flowing from the intake portion 11 toward the discharge passage 12, the second bypass space R2 is passed.
  • the second bypass space R2 is generally located below the permanent magnet 15, the magnetic force of the permanent magnet 15 is likely to act in the second bypass space R2. Therefore, when the foreign material containing a magnetic material is mixed in the coolant passing through the second bypass space R2, the foreign material is easily held in the second bypass space R2. As a result, the coolant from which foreign matter has been removed flows through the discharge passage 12.
  • the former magnetic circuit S1 is a magnetic circuit formed through the permanent magnet 15, the second yoke portion 62, the reference space R0, and the first yoke portion 61, and is referred to as a reference magnetic circuit S1.
  • the latter magnetic circuit S2 is a magnetic circuit formed through the permanent magnet 15, the second yoke portion 62, the second bypass space R2, the bypass yoke portion 63, the first bypass space R1, and the first yoke portion 61. This is referred to as a detour magnetic circuit S2.
  • the Hall element 16 described above is disposed on the bypass magnetic circuit S2. For this reason, the permanent magnet 15 also has a function of forming two magnetic circuits together with a function of holding foreign matter in the second bypass space R2.
  • the reference magnetic circuit S1 and the bypass magnetic circuit S2 will be described.
  • the magnetic resistance mr0 in the reference space R0 in the configuration forming the circuit S1 is higher than the magnetic resistance in the first yoke portion 61 and the second yoke portion 62. Therefore, the flow of magnetic flux in the reference magnetic circuit S1 is easily affected by the magnetic resistance mr0 in the reference space R0.
  • the magnetic resistance mr1 in the first bypass space R1 and the magnetic resistance mr2 in the second bypass space R2 in the configuration forming the circuit S2 (a foreign material including a magnetic material in the second bypass space R2).
  • the magnetic resistance in a state where it is not held is higher than the magnetic resistance in the first yoke portion 61, the second yoke portion 62, and the bypass yoke portion 63. Accordingly, the flow of magnetic flux in the bypass magnetic circuit S2 is easily affected by the magnetoresistance mr1 of the first bypass space R1 and the magnetoresistance mr2 of the second bypass space R2. Accordingly, the magnetic circuits S1 and S2 will be described by paying attention to the magnetic resistance mr0 in the reference space R0, the magnetic resistance mr1 in the first bypass space R1, and the magnetic resistance mr2 in the second bypass space R2.
  • the relationship that the magnetic resistance mr0 of the reference space R0 is smaller than the sum of the magnetic resistance mr1 of the first bypass space R1 and the magnetic resistance mr2 of the second bypass space R2 is satisfied (relationship of mr0 ⁇ mr1 + mr2).
  • the state in which the foreign material containing the magnetic material is not held in the second bypass space R2 represents the relationship between the magnetic flux flowability in the reference magnetic circuit S1 and the magnetic flux flowability in the bypass magnetic circuit S2. . Therefore, when the foreign material including the magnetic material is not held in the second bypass space R2, a situation is formed in which the magnetic flux from the permanent magnet 15 is more likely to flow through the reference magnetic circuit S1 than the bypass magnetic circuit S2. Will be.
  • Equation 1 the state in which the magnetic resistance mr1 of the first bypass space R1 is smaller than the magnetic resistance mr0 of the reference space R0 (the relationship of mr1 ⁇ mr0) is established in the second bypass space R2.
  • maintained is assumed. That is, when the amount of foreign matter held in the second bypass space R2 increases, the magnetic resistance of the second bypass space R2 decreases.
  • the magnetic resistance of the second bypass space R2 approaches the magnetic resistance in the second yoke portion 62 and the bypass yoke portion 63, and finally the same degree. It becomes a magnetic resistance.
  • Such a state can be said to be a state in which the magnetic resistance of the second bypass space R2 can be ignored magnetically by holding foreign matter in the second bypass space R2.
  • the magnetic resistance mr1 of the first bypass space R1 is smaller than the magnetic resistance mr0 of the reference space R0, the magnetic flux from the permanent magnet 15 is greater in the bypass magnetic circuit S2 than in the reference magnetic circuit S1. The situation that is easy to flow is formed.
  • the detection value by the Hall element 16 provided in the first bypass space R1 is larger than that in the case where no foreign substance exists in the second bypass space R2.
  • the detected value of the Hall element 16 changes greatly as the flow of magnetic flux is largely switched. Therefore, based on the detection value of the hall element 16, it is possible to detect the foreign substance holding state in the second bypass space R2.
  • the foreign matter detection device 6 in the upper portion 310a of the foreign matter removal device 310, it is confirmed that the foreign matter including the magnetic material is mixed in the coolant taken in the take-in portion 11. Can be detected. Further, according to the configuration of the present embodiment, only the foreign matter is held in the foreign matter detection device 6, and the coolant excluding the foreign matter can be discharged to the outside of the foreign matter removing device 310 through the discharge passage 12.
  • the foreign matter removing devices 10 and 310 are provided in the moving blocks 3 and 23, taking as an example the case where coolant containing foreign matter exists on the upper surface 33 of the track rail 3.
  • the foreign matter can be removed not only when the foreign matter is contained in the coolant but also when the foreign matter itself exists on the upper surface 33 of the track rail 3. That is, when foreign matter is present on the upper surface 33 of the track rail 3, when the foreign matter removing devices 10 and 310 are moved together with the moving block 2 in the direction in which the opening 11a is formed, it is inclined from the opening 11a.
  • the foreign matter is taken into the taking-in part 11 along the part 11b.
  • the foreign matter taken into the taking-in part 11 is discharged
  • emitted from the discharge port 12a at this time passes on the ball rolling surfaces 31 and 231 of the track rail 3. Is suppressed. Therefore, it can suppress that a foreign material enters between the ball rolling surfaces 31 and 231 of the track rail 3 and the ball.
  • the predetermined foreign matter taken into the take-in unit 11 can be detected by the foreign matter detecting device 6.

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Abstract

本発明は、軌道部材（３）に沿って移動部材（２）が移動する際に該移動部材と共に移動する異物除去装置（１０）であって、該軌道部材（３）の上面上に存在する異物または液体をその内部に取り込む取り込み部（１１）と、該取り込み部（１１）内に取り込まれた異物または液体を外部に排出する排出通路（１２）と、が形成されており、この排出通路（１２）の排出口は、異物除去装置（１０）の壁面における、軌道部材（３）の長手方向に対して横方向に垂直な方向において該軌道部材（３）の側面より外側の位置に開口している、異物除去装置（１０）及び、それを備えるリニアガイド（１）に関するリニアガイドに関する。本発明は、これにより、リニアガイドにおいて、軌道部材（３）の転動面と転動体との間に異物が入り込むことを抑制することが可能となる。

Description

異物除去装置、及びリニアガイド
　本発明は、リニアガイドの軌道部材上の異物を除去する異物除去装置、及び当該装置を備えるリニアガイドに関する。
　従来、直線状に形成された軌道部材と、該軌道部材の長手方向に沿って相対的に移動する移動部材と、を備えたリニアガイドが知られている。このリニアガイドにおいては、軌道部材の側面との間に複数の転動体を挟んで該軌道部材に移動部材が組み付けられている。このような構成のリニアガイドにおいて、軌道部材と移動部材との間の隙間に塵芥等の異物が侵入すると、該移動部材の移動時における振動が大きくなったり、該リニアガイドの摩耗等の損傷が進んだりする問題が生じる。そのため、軌道部材と移動部材との間の隙間への異物の侵入を抑制するための技術が開発されている。このような技術として、例えば、特許文献１には、移動部材である移動ブロックの移動方向の両端にエンドプレートを装着する技術が開示されている。このエンドプレートには、軌道部材である軌道レールと移動ブロックとの間の隙間を密封するためのシール部材が装着されている。このシール部材によって、軌道レールと移動ブロックとの間の隙間への侵入が抑制される。
特開２０１３－１２２２９６号公報
　ここで、リニアガイドが使用される環境下によっては、軌道部材の上面に塵芥等の異物が存在する状況が発生し得る。また、リニアガイドの軌道部材がクーラント等の液体に晒される環境下では、軌道部材の上面に塵芥等の異物を含んだ液体が存在する状況も発生し得る。上述したような、軌道部材と移動部材との間の隙間を密封するためのシール部材が設けられたリニアガイドにおいて、このような状況が発生すると、軌道部材に沿って移動部材が移動した際に、該軌道部材の上面上をシール部材が摺動し、それによって、該軌道部材の上面上の異物または異物を含んだ液体が該シール部材によって拭われることで、該異物または異物を含んだ液体が該シール部材に沿って側方に移動することになる。そして、軌道部材の上面上を側方に向って移動した異物または異物を含んだ液体が該軌道部材の側面を伝い落ちることになる。そうなると、シール部材が設けられている構成であっても、軌道部材の側面と移動部材との間の隙間に異物または異物を含んだ液体が侵入する虞がある。そして、軌道部材の側面には転動体と接する転動面が形成されている。軌道部材の側面と移動部材との間に異物または異物を含んだ液体が侵入することで該軌道部材の転動面と転動体との間に異物が入り込むと、振動の増大や摩耗等の損傷の進行といった問題が生じ易い。
　本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、リニアガイドにおいて、軌道部材の転動面と転動体との間に異物が入り込むことを抑制することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明では、上記課題を解決するために、軌道部材に沿って移動部材が移動する際に該移動部材と共に移動する異物除去装置であって、該軌道部材の上面上に存在する異物または液体をその内部に取り込む取り込み部と、該取り込み部内に取り込まれた異物または液体を外部に排出する排出通路と、が形成された異物除去装置を採用した。
　より詳しくは、本発明に係る異物除去装置は、直線状に形成された軌道部材と、軌道部材に組み付けられ該軌道部材の長手方向に沿って相対的に移動する移動部材と、を備えたリニアガイドであって、前記移動部材が、前記軌道部材の側面に形成された転動面との間に複数の転動体を挟んで該軌道部材に組み付けられるリニアガイドにおいて、前記移動部材における移動方向の端部に装着され、該移動部材と共に該軌道部材の長手方向に沿って移動する異物除去装置であって、前記軌道部材の上面と接しつつ該上面を囲う上方部と、該上方部の両側方端部から下方に向って延びる側方部と、を有し、前記上方部には、前記上方部における前記移動部材に接続される壁面とは反対側の壁面に開口する開口部を有する空間であって、前記軌道部材の上面上に存在する異物または液体をその内部に取り込む取り込み部が形成されており、さらに、前記取り込み部と連通された空間であって、該取り込み部内に取り込まれた異物または液体を前記異物除去装置の外部に排出する排出通路であり、前記異物除去装置の壁面における、前記軌道部材の長手方向に対して横方向に垂直な方向において前記軌道部材の側面より外側の位置に開口する排出口を有する排出通路が形成されている。
　ここで、本発明では、リニアガイドが使用される環境下において、重力方向の上方を「上方」と定義し、重力方向の下方を「下方」と定義する。また、軌道部材における上方に位置する壁面を「上面」と定義する。また、軌道部材における側方（長手方向に対して横方向に垂直な方向）に位置する壁面を「側面」と定義する。
　本発明に係る異物除去装置は、リニアガイドの移動部材における移動方向の端部に装着され、該移動部材の移動と共に軌道部材の長手方向に沿って移動する。そして、異物除去装置は上方部と側方部とを有している。上方部は、軌道部材の上面と接しつつ該上面を囲うように形成されている。側方部は、上方部の両側方端部から下方に向って延びている。
　また、異物除去装置の上方部には取り込み部が形成されている。取り込み部は、上方部における移動部材に接続される壁面とは反対側の壁面に開口する開口部を有する空間として形成されている。そして、この開口部が形成されている方向に移動部材と共に異物除去装置が移動すると、軌道部材の上面上に存在する異物または液体が該開口部から取り込み部の内部に取り込まれる。
　さらに、異物除去装置には排出通路が形成されている。排出通路は、上方部に形成された取り込み部と連通された空間として形成されており、該取り込み部内に取り込まれた液体を異物除去装置の外部に排出する通路である。そして、この排出通路が、異物除去装置の壁面における、軌道部材の長手方向に対して横方向に垂直な方向において該軌道部材の側面より外側の位置に開口する排出口を有している。このような位置に形成された排出口から異物または液体が排出されることで、該異物または液体が軌道部材の側面に形成された転動面上を通って伝い落ちることを抑制することができる。
　本発明によれば、軌道部材の上面上に異物または異物を含んだ液体が存在していた場合であっても、該異物または液体が異物除去装置の取り込み部内に取り込まれると共に排出通路を通して該異物除去装置の外部に排出される。そして、このときに異物除去装置の外部に排出された異物または異物を含んだ液体が軌道部材の転動面上を通って伝い落ちることが抑制される。したがって、軌道部材の転動面と転動体との間に異物が入り込むことを抑制することができる。
　本発明によれば、リニアガイドにおいて、軌道部材の転動面と転動体との間に異物が入り込むことを抑制することができる。
本発明の実施例１に係る異物除去装置を備えるリニアガイドの概略構成を示す第１の図である。 本発明の実施例１に係る異物除去装置を備えるリニアガイドの概略構成を示す第２の図である。 本発明の実施例１に係る異物除去装置を備えるリニアガイドの概略構成を示す第３の図である。 本発明の実施例１に係る異物除去装置を備えるリニアガイドの概略構成を示す第４の図である。 本発明の実施例１の変形例に係る異物除去装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る異物除去装置の概略構成を示す第一の図である。 本発明の実施例２に係る異物除去装置の概略構成を示す第二の図である。 従来のリニアガイドの概略構成を示す図である。
　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　図１は、本発明の実施例１に係る異物除去装置１０を適用したリニアガイド１の概略構成を示す斜視図である。このリニアガイド１は、直線状に形成された軌道部材としての軌道レール３と、複数の転動体として複数のボールを挟んで軌道レール３にチャネル状に組み付けられると共に内部に該ボールの無限循環路を備えた移動部材としての移動ブロック２とから構成されている。そして、リニアガイド１では、移動ブロック２の無限循環路内を転動体であるボールが循環することで該移動ブロック２が軌道レール３上を長手方向に相対的に移動する。
　軌道レール３には、その上面３３から下面方向に、複数のボルト取付孔３２が上面３３の長手方向中心軸に沿って所定の間隔で形成されている。このボルト取付孔３２に鋼製の固定ボルトを締結することで軌道レール３をベッド、コラム等の固定部材に対して固定することができる。更に、この軌道レール３の、ボルト取付孔３２と干渉しない左右の両側面３４には、転動面として、前記ボールが転走する二条のボール転走面３１が長手方向に沿ってそれぞれ形成されている。つまり、軌道レール３には合計四条のボール転走面３１が形成されている。尚、本実施形態に係る軌道レール３では四条のボール転走面３１が形成されているが、これらボール転走面３１の条数及び配置はリニアガイド１の用途及び負荷荷重の大きさに応じて適宜設定変更することができる。
　また、移動ブロック２は、テーブル等の可動体が固定される取付面４１を有するブロック本体４と、このブロック本体４の相対移動方向の両端部４１ａ、４１ｂのそれぞれに装着される一対の蓋体としてのエンドプレート５と、から構成されている。なお、エンドプレート５には図１では図示されないシール部材（本発明に係る第２シール部材に相当）が装着されており、該シール部材がエンドプレート５と軌道レール３との間の隙間を密封している。これにより、軌道レール３に付着した塵芥等の異物が移動ブロック２の内部に進入するのを抑制している。さらに、リニアガイド１には、ブロック本体４の端部４１ａ側に設けられたエンドプレート５における移動ブロック２の移動方向の端部に異物除去装置１０が取り付けられている。この異物除去装置１０の構成については後述する。
　ここで、リニアガイド１が工作機械の内部等で利用されるときのように、軌道レール３が液体であるクーラントに晒される場合がある。このとき、クーラントには切削屑等の異物が含まれている可能性がある。したがって、軌道レール３がクーラントに晒されるような環境下においては、該軌道レール３の上面３３上に異物を含んだクーラントが存在する状況が発生し得る。このような状況が発生した場合であっても、エンドプレート５に上記のようなシール部材が装着されることで、軌道レール３上を移動ブロック２が移動した際に、軌道レール３の上面３３において、エンドプレート５と該軌道レール３との間の隙間に異物を含んだクーラントが侵入することが抑制される。
　ここで、従来のリニアガイドにおいて、軌道レールの上面上にクーラントが存在した場合の該クーラントの流れについて図８に基づいて説明する。図８は、従来のリニアガイド２１であって、移動ブロック２２のエンドプレート２５に本実施例に係る異物除去装置１０が設けられていないリニアガイド２１の概略構成を示す斜視図である。エンドプレート２５には、図１に示す移動ブロック２のエンドプレート５と同様、エンドプレート２５と軌道レール２３との間の隙間を密封するシール部材３０が装着されている。また、この図８において、実線の矢印は、移動ブロック２２が軌道レール２３上を白抜き矢印の方向に移動した際の、該軌道レール２３の上面２３３上に存在していたクーラントの流れを表している。
　上述したように、リニアガイド２１においては、軌道レール２３上を移動ブロック２２が移動した際に、軌道レール２３の上面２３３上にクーラントが存在していた場合であっても、エンドプレート２５と軌道レール２３との間の隙間に該クーラントが侵入することがシール部材３０によって抑制される。ただし、このときには、軌道レール２３の上面２３３上をシール部材３０が摺動し、それによって、軌道レール２３の上面２３３上のクーラントが該シール部材３０によって拭われることで、該クーラントが該シール部材３０に沿って該上面２３３上を側方に向って移動することになる（つまり、クーラントが、シール部材３０によって払われることで移動ブロック２２の移動方向に移動しつつも、シール部材の３０の表面を側方に向って伝っていく。）。そして、図８に示すように、軌道レール２３の上面２３３上を側方に向って移動したクーラントが該軌道レール２３の側面２３４を伝い落ちることになる。
　軌道レール２３上において、このようなクーラントの移動が繰り返されると、エンドプレート２５にシール部材３０が装着されている構成であっても、軌道レール２３の側面２３４とエンドプレート２５との間の隙間に異物を含んだクーラントが僅かずつながらも侵入する虞がある。そして、軌道レール２３の側面２３４とエンドプレート２５との間の隙間に異物を含んだクーラントが侵入すると、該軌道レール２３の側面２３４に形成されているボール転走面２３１と、該ボール転走面２３１を転走するボールとの間にクーラントと共に異物が入り込む場合がある。このように、ボール転走面２３１とボールとの間に異物が入り込むと、移動ブロック２２の直動動作に影響を及ぼし得る。つまり、移動ブロック２２が軌道レール２３上を移動する際の振動の増大や摩耗等の損傷の進行といった問題が生じ易くなる。
　上記のような従来のリニアガイドにおける問題点を解決するために、本実施例に係るリニアガイド１においては、エンドプレート５における移動ブロック２の移動方向の端部に異物除去装置１０が取り付けられている。以下、異物除去装置１０の構成について、図１に加え、図２から４に基づいて説明する。図２から４は異物除去装置１０の内部構造を説明するための透視図である。図２は異物除去装置１０を斜め上方から見た場合の斜視図である。図３は異物除去装置１０を上方から見た場合の上面図である。図４は、移動ブロック２、軌道レール３、および、異物除去装置１０を、軌道レール３の長手方向に沿って切断した場合の斜視断面図である。図２および３において、実線の矢印は、移動ブロック２が軌道レール３上を白抜き矢印の方向に移動した際の、該軌道レール３の上面３３上に存在していたクーラントの流れを表している。
　異物除去装置１０は、軌道レール３の上面３３と接しつつ該上面３３を囲う上方部１０ａと、該上方部１０ａの両側方端部から軌道レール３の両側面３４を囲うように下方に向って延びる側方部１０ｂとを有している。側方部１０ｂは、軌道レール３の側面３４における、少なくとも、二条のボール転走面３１のうちより下方に位置する方のボール転走面３１が形成されている部分までを囲う位置まで延びている。なお、側方部１０ｂが軌道レール３の側面３４の下端までを囲うような構成であってもよい。
　そして、異物除去装置１０の上方部１０ａには、その内部空間として形成される取り込み部１１と排出通路１２とが形成されている。取り込み部１１は、上方部１０ａにおけるエンドプレート５と接続される壁面とは反対側の壁面に開口する開口部１１ａを有している。さらに、取り込み部１１は、その内部側から開口部１１ａに向って下向きに傾斜する傾斜部１１ｂを有している。この傾斜部１１ｂは、開口部１１ａにおいて、その下端部が軌道レール３の上面３３と当接している。また、この傾斜部１１ｂの下端部には、軌道レール３の上面３３と当接する部分に沿って、該軌道レール３の上面３３との間の隙間を密封するシール部材１１ｃ（本発明に係る第１シール部材に相当）が設けられている。取り込み部１１がこのように形成されていることで、開口部１１ａが形成されている方向（すなわち、図２および３において白抜き矢印で示す方向）に移動ブロック２と共に異物除去装置１０が移動した際に、軌道レール３の上面３３上にクーラントが存在していた場合、該クーラントがシール部材１１ｃによって掬い取られる。そして、シール部材１１ｃによって掬い取られたクーラントが傾斜部１１ｂに沿って取り込み部１１の内部に取り込まれる。
　なお、傾斜部１１ｂの下端部にシール部材１１ｃが設けられていなくとも、該傾斜部１１ｂの下端部によって軌道レール３の上面３３上のクーラントを掬い取ることは可能である。そのため、傾斜部１１ｂの下端部にシール部材１１ｃを設けることは必須ではない。
しかしながら、傾斜部１１ｂの下端部にシール部材１１ｃを設けることで、軌道レール３の上面３３上のクーラントをより確実に掬い取り、取り込み部１１の内部に取り込むことができる。また、軌道レール３の上面３３上のクーラントを掬い取ると共に、該クーラントを取り込み部１１の内部に取り込めるのであれば、該取り込み部１１の底面は必ずしも傾斜部１１ｂのように傾斜した形状でなくともよい。例えば、取り込み部１１の底面を湾曲形状としてもよい。
　また、取り込み部１１の両側方部分のそれぞれには排出通路１２が連通されている。つまり、異物除去装置１０の上方部１０ａには二つの排出通路１２が形成されている。そして、各排出通路１２は、上方部１０ａのそれぞれの側面に開口する排出口１２ａを有している。つまり、異物除去装置１０の壁面における、軌道レール３の長手方向に対して横方向に垂直な方向において該軌道レール３の側面３４より外側の位置に、排出通路１２の排出口１２ａが開口している。排出通路１２がこのように形成されることで、図２，３において実線の矢印で示すように、取り込み部１１内に取り込まれたクーラントが排出通路１２を通って排出口１２ａから外部に排出される。
　そして、上方部１０ａの側面に開口する排出口１２ａから異物除去装置１０の外部に排出されたクーラントは、取り込み部１１の上方部１０ａおよび側方部１０ｂの側面を伝って下方に流れ落ちることになる。このとき、排出口１２ａが、軌道レール３の長手方向に対して横方向に垂直な方向において該軌道レール３の側面３４より外側に位置しているため、上方部１０ａおよび側方部１０ｂの側面を伝って流れ落ちるクーラントが軌道レール３の側面３４におけるボール転走面３１上を通ることが抑制されることになる。さらに、異物除去装置１０においては、側方部１０ｂが、軌道レール３の側面３４における、少なくとも、二条のボール転走面３１のうちより下方に位置する方のボール転走面３１が形成されている部分まで囲っている。このような構成によっても、側方部１０ｂの側面を伝って流れ落ちるクーラントが軌道レール３の側面３４におけるボール転走面３１上を通ることが抑制されている。つまり、本実施例に係る異物除去装置１０においては、排出口１２ａが、そこから排出されたクーラントが軌道レール３のボール転走面３１上を通らないような位置に開口している。
　上記のように構成された異物除去装置１０が、エンドプレート５における移動ブロック２の移動方向の端部に取り付けられることで、軌道レール３の上面上に異物を含んだクーラントが存在していた場合であっても、該クーラントが取り込み部１１内に取り込まれると共に排出通路１２を異物除去装置１０の外部に排出されることになる。そして、このときに異物除去装置１０の外部に排出されたクーラントが軌道レール３のボール転走面３１上を通って伝い落ちることが抑制されることになる。したがって、軌道レール３のボール転走面３１とボールとの間にクーラントと共に異物が入り込むことを抑制することができる。
　＜変形例＞
　なお、異物除去装置１０における排出通路１２の排出口１２ａの開口位置は、軌道レール３の長手方向に対して横方向に垂直な方向において該軌道レール３の側面３４より外側の位置であれば、必ずしも上方部１０ａの側面でなくてもよい。例えば、図５に示すように、異物除去装置１０において排出通路１２を上方部１０ａから側方部１０ｂまで延びるように形成し、その排出口１２ａが側方部１０ｂの下方端面に開口するような構成としてもよい。なお、図２と同様、図５においても、実線の矢印は、移動ブロック２２が軌道レール２３上を白抜き矢印の方向に移動した際の、該軌道レール２３の上面２３３上に存在していたクーラントの流れを表している。また、排出通路１２の排出口１２ａが側方部１０ｂの側面に開口するような構成としてもよい。異物除去装置１０においては、側方部１０ｂが、軌道レール３の側面３４における、少なくとも、二条のボール転走面３１のうちより下方に位置する方のボール転走面３１が形成されている部分まで囲っているため、これらのような構成であっても、排出口１２ａから排出されたクーラントは軌道レール３の側面３４におけるボール転走面３１上を通ることなく下方に流れ落ちることになる。
　図６，７は、本発明の実施例２に係る異物除去装置１０の概略構成を示す図である。本実施例に係る異物除去装置３１０は、取り込み部１１内に取り込まれたクーラントに含まれる所定の異物を検出する異物検出装置６が設けられている点で、実施例１に係る異物除去装置１０と異なっている。ただし、この点以外の構成は実施例１に係る異物除去装置１０と同一である。そのため、異物検出装置６に関する構成以外についての説明は省略する。
　図６は、異物除去装置３１０の内部構造を説明するための透視図であり、軌道レール３および異物除去装置３１０を、軌道レール３の長手方向に沿って切断した場合の斜視断面図である。なお、図６においては移動ブロック２の図示が省略されているが、本実施例においても、異物除去装置３１０はエンドプレート５における移動ブロック２の移動方向の端部に取り付けられる。図７は、異物除去装置３１０を軌道レール３の長手方向に沿って切断した場合の断面図である。したがって、図７は、異物除去装置３１０をリニアガイド１の側方から見た場合の断面であり、図７において異物除去装置３１０の左側には、該異物除去装置３１０が取り付けられるエンドプレート５が存在することになる。
　異物検出装置６は、異物除去装置３１０の上方部３１０ａに設けられる装置であって、永久磁石１５からの磁束を利用して形成される磁気回路を用いて、鉄等の磁性体材料を含む異物の検出を可能とする装置である。異物検出装置６は、磁気回路を形成するための構成として、永久磁石１５、第１ヨーク部６１、第２ヨーク部６２、迂回ヨーク部６３を有している。永久磁石１５は、磁性体材料を含む異物を検出するための磁束の供給源として機能する。本実施例における永久磁石１５は矩形状に形成され、その一面である面１５２が第１ヨーク部６１に完全に覆われるように、永久磁石１５と第１ヨーク部６１は、両者が接触、隣接した状態で配置される。更に、永久磁石１５においては、第１ヨーク部６１に覆われている面１５２と反対側の面１５１が第２ヨーク部６２に完全に覆われるように、永久磁石１５と第２ヨーク部６２は、両者が接触、隣接した状態で配置される。
　そして、第１ヨーク部６１は、一定の厚み（図７における上下方向の寸法）を有する板状のヨーク部材である。その板状の第１ヨーク部６１は、その一方の面６１１が上記の通り永久磁石１５の面１５２を覆っており、また他方の面６１２が、後述するように第２ヨーク部６２の端部６２ｂ及び迂回ヨーク部６３と対向している。
　次に、第２ヨーク部６２は、第１ヨーク部６１と同じ一定の厚みを有し、図７に示す断面においてＵ字型に湾曲した形状を有する。そのＵ字型形状において内側の面を番号６２１で参照し、外側の面を番号６２２で参照する。したがって、永久磁石１５の面１５１と接触するのは、第２ヨーク部６２の面６２１である。より具体的には、第２ヨーク部６２は、当該断面における一方の端部６２ａにおいて、その内側の面６２１が永久磁石１５の面１５１と接触し、そこを覆っている。そして、第２ヨーク部６２は、当該端部６２ａからエンドプレート５から離れる方向（図７における右方向）に向かって所定長さ延在し、更に異物除去装置３１０の上方部３１０ａ内において下方向に湾曲し延在することで直線部６２ｃが形成される。この直線部６２ｃの長さは、その下方側の端が、図７に示す断面において第１ヨーク部６１より更に下方に位置する長さとされる。更に、第２ヨーク部６２は、直線部６２ｃの端からエンドプレート５に近づく方向（図７における左方向）、すなわち第１ヨーク部６１の方向に向かって湾曲し延在することで、最終的に第２ヨーク部６２の他方の端部６２ｂに至る。この端部６２ｂにおいて、第２ヨーク部６２の内側の面６２１が、第１ヨーク部６１の面６１２と対向した位置関係に置かれる。換言すれば、第２ヨーク部６２の端部６２ｂにおいて面６２１が、第１ヨーク部６１の面６１２に対して基準空間Ｒ０を挟んで離れた位置関係に置かれる。
　次に、迂回ヨーク部６３は、概ね直方体の形状を有する。図７に示す断面においては、迂回ヨーク部６３の面６３１が、第１ヨーク部６１の面６１２と対向した位置関係に置かれる。換言すれば、迂回ヨーク部６３の面６３１が、第１ヨーク部６１の面６１２に対して第１迂回空間Ｒ１を挟んで離れた位置関係に置かれる。なお、この第１ヨーク部６１の面６１２に対して迂回ヨーク部６３が対向する対向位置は、第２ヨーク部６２の端部６２ｂが面６１２と対向する対向位置とは異なっている。更に、図７に示す断面において、迂回ヨーク部６３の面６３１と隣接し向きが概ね９０度異なる面６３２が、第２ヨーク部６２の端部６２ｂの端面６２３と対向した位置関係に置かれる。換言すれば、迂回ヨーク部６３の面６３２が、第２ヨーク部６２の端部６２ｂの端面６２３に対して第２迂回空間Ｒ２を挟んで離れた位置関係に置かれる。
　また、第１ヨーク部６１と迂回ヨーク部６３との間の第１迂回空間Ｒ１には、磁束密度を検出可能なホール素子１６が配置される。このホール素子１６の出力は図示しない検出回路に送られ、検出された磁束密度に応じた検出信号が生成されることになる。つまり、ホール素子１６が、異物検出のためのセンサ素子として機能する。なお、磁束密度を検出可能なデバイスであれば、ホール素子１６に代えてセンサ素子として採用することもできる。
　そして、異物除去装置３１０の上方部３１０ａ内に形成されている取り込み部１１における傾斜部１１ｂの上方に第２迂回空間Ｒ２が位置している。そのため、取り込み部１１の開口部１１ａにおいて、軌道レール３の上面３３上に存在していたクーラントがシール部材１１ｃによって掬い取られ、該取り込み部１１内に該クーラントが取り込まれると、該クーラントが該取り込み部１１から排出通路１２に向って流れる途中で第２迂回空間Ｒ２を通過することになる。ここで、第２迂回空間Ｒ２は概ね永久磁石１５の下側に位置するため、該第２迂回空間Ｒ２内には、該永久磁石１５の磁力が作用しやすい。したがって、第２迂回空間Ｒ２を通過するクーラントに磁性体材料を含む異物が混入していた場合、該異物が第２迂回空間Ｒ２に保持され易い。その結果、排出通路１２には、異物が除去されたクーラントが流れることになる。
　ここで、異物検出装置６においては、図７において一点鎖線の矢印と実線の矢印で示される２つの磁気回路が形成される。具体的には、前者の磁気回路Ｓ１は、永久磁石１５、第２ヨーク部６２、基準空間Ｒ０、第１ヨーク部６１を経て形成される磁気回路であり、基準磁気回路Ｓ１と称する。また、後者の磁気回路Ｓ２は、永久磁石１５、第２ヨーク部６２、第２迂回空間Ｒ２、迂回ヨーク部６３、第１迂回空間Ｒ１、第１ヨーク部６１を経て形成される磁気回路であり、迂回磁気回路Ｓ２と称する。そして、上述したホール素子１６は、迂回磁気回路Ｓ２上に配置されている。このことから、永久磁石１５は、第２迂回空間Ｒ２において異物を保持する機能とともに２つの磁気回路を形成する機能を有することにもなる。
　ここで、基準磁気回路Ｓ１及び迂回磁気回路Ｓ２について説明する。基準磁気回路Ｓ１において、当該回路Ｓ１を形成する構成のうち基準空間Ｒ０における磁気抵抗ｍｒ０は、第１ヨーク部６１、第２ヨーク部６２における磁気抵抗よりも高い。したがって、基準磁気回路Ｓ１における磁束の流れは、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０の影響を受けやすい。
また、迂回磁気回路Ｓ２において、当該回路Ｓ２を形成する構成のうち第１迂回空間Ｒ１における磁気抵抗ｍｒ１及び第２迂回空間Ｒ２における磁気抵抗ｍｒ２（第２迂回空間Ｒ２に磁性体材料を含む異物が保持されていない状態での磁気抵抗）は、第１ヨーク部６１、第２ヨーク部６２、迂回ヨーク部６３における磁気抵抗よりも高い。したがって、迂回磁気回路Ｓ２における磁束の流れは、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１及び第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗ｍｒ２の影響を受けやすい。そこで、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１及び第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗ｍｒ２に着目して、各磁気回路Ｓ１、Ｓ２について説明する。
　異物検出装置６では、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１及び第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗ｍｒ２に関し、以下の式１に示す関係が成立する。
　ｍｒ１　＜　ｍｒ０　＜　ｍｒ１＋ｍｒ２　・・・式１
　上記式１に従い、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０が、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１と第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗ｍｒ２の和より小さい関係（ｍｒ０　＜　ｍｒ１＋ｍｒ２となる関係）が成立している状態は、第２迂回空間Ｒ２に磁性体材料を含む異物が保持されていない場合の、基準磁気回路Ｓ１における磁束の流れやすさと迂回磁気回路Ｓ２における磁束の流れやすさの関係を表している。そのため、第２迂回空間Ｒ２に磁性体材料を含む異物が保持されていない場合には、永久磁石１５からの磁束は、迂回磁気回路Ｓ２よりも基準磁気回路Ｓ１の方を流れやすい状況が形成されていることになる。
　一方で、式１に従い、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１が、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０より小さい関係（ｍｒ１　＜　ｍｒ０となる関係）が成立している状態は、第２迂回空間Ｒ２に磁性体材料を含む異物が保持されている状態が想定される。すなわち、第２迂回空間Ｒ２に保持された異物の量が増加すると、該第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗は低下することになる。そして、第２迂回空間Ｒ２が異物で占有されると、該第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗は、第２ヨーク部６２や迂回ヨーク部６３内の磁気抵抗に近づき、最終的には同程度の磁気抵抗となる。このような状態は、第２迂回空間Ｒ２に異物が保持されることで、磁気的に該第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗を無視し得る状態であると言える。そのような状態において、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗ｍｒ１が、基準空間Ｒ０の磁気抵抗ｍｒ０より小さい関係が成立すると、永久磁石１５からの磁束は、基準磁気回路Ｓ１よりも迂回磁気回路Ｓ２の方を流れやすい状況が形成されていることになる。
　上記のように、第２迂回空間Ｒ２に異物が存在していない場合には、各ヨーク部内の磁気抵抗より大きい第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗と、第１迂回空間Ｒ１の磁気抵抗との存在により、基準空間Ｒ０を含む基準磁気回路Ｓ１の方に多くの磁束が流れていく。そして、このような場合は、第１迂回空間Ｒ１に設けられたホール素子１６による検出値が比較的低くなる。一方で、第２迂回空間Ｒ２に異物が進入しその保持量が増加していくと、第２迂回空間Ｒ２の磁気抵抗が各ヨーク部内の磁気抵抗に近づいていくため、第１迂回空間Ｒ１を含む迂回磁気回路Ｓ２の方に多くの磁束が流れていく。そして、このような場合は、第１迂回空間Ｒ１に設けられたホール素子１６による検出値は、第２迂回空間Ｒ２に異物が存在していない場合に比べて大きくなる。このように、異物検出装置６では、第２迂回空間Ｒ２における異物の保持量がある程度増加すると、磁束の流れが大きく切り換わることに伴い、ホール素子１６の検出値が大きく変化する。したがって、ホール素子１６の検出値に基づいて、第２迂回空間Ｒ２における異物の保持状態を検出することができる。
　つまり、本実施例のように、異物除去装置３１０の上方部３１０ａ内に異物検出装置６を設けることで、取り込み部１１内に取り込まれるクーラントに磁性体材料を含む異物が混入していることを検出することができる。また、本実施例に係る構成によれば、異物検出装置６において異物のみを保持し、該異物を除いたクーラントは排出通路１２を通して異物除去装置３１０の外部に排出させることができる。
　なお、上記実施例１，２においては、軌道レール３の上面３３上に異物が含まれるクーラントが存在する場合を例に挙げて、移動ブロック３，２３に異物除去装置１０，３１０が設けられることによる作用・効果について説明した。ただし、異物除去装置１０，３１０によれば、クーラントに異物が含まれている状態のみならず、軌道レール３の上面３３上に異物自体が存在する場合でも、該異物を除去することができる。つまり、軌道レール３の上面３３上に異物が存在していた場合、開口部１１ａが形成されている方向に移動ブロック２と共に異物除去装置１０，３１０が移動した際に、該開口部１１ａから傾斜部１１ｂに沿って取り込み部１１の内部に該異物が取り込まれる。さらに、取り込み部１１内に取り込まれた異物が排出通路１２を通って排出口１２ａから外部に排出される。そして、上記実施例１，２に係る異物除去装置１０，３１０の構成によれば、このときに、排出口１２ａから排出された異物が軌道レール３のボール転走面３１，２３１上を通ることが抑制される。そのため、軌道レール３のボール転走面３１，２３１とボールとの間に異物が入り込むことを抑制することができる。また、上記実施例２に係る異物除去装置３１０の構成によれば、取り込み部１１内に取り込まれた所定の異物を異物検出装置６によって検出することができる。
１，２１・・・リニアガイド２、２２・・・移動ブロック、３，２３・・・軌道レール、４・・・ブロック本体、５，２５・・・エンドプレート、６・・・異物検出装置、１０，３１０・・・異物除去装置、１０ａ・・・上方部、１０ｂ・・・側方部、１１・・・取り込み部、１１ａ・・・開口部、１１ｂ・・・傾斜部、１１ｃ，３０・・・シール部材、１２・・・排出通路、１２ａ・・・排出口、１５・・・永久磁石、３１，２３１・・・ボール転走面、３２・・・ボルト取付孔、３３，２３３・・・上面、３４，２３４・・・側面、６１・・・第１ヨーク部、６２・・・第２ヨーク部、６３・・・迂回ヨーク部、Ｒ０・・・基準空間、Ｒ１・・・第１迂回空間、Ｒ２・・・第２迂回空間 

Claims (9)

  1. 　直線状に形成された軌道部材と、該軌道部材に組み付けられ該軌道部材の長手方向に沿って相対的に移動する移動部材と、を備えたリニアガイドであって、前記移動部材が、前記軌道部材の側面に形成された転動面との間に複数の転動体を挟んで該軌道部材に組み付けられるリニアガイドにおいて、前記移動部材における移動方向の端部に装着され、該移動部材と共に該軌道部材の長手方向に沿って移動する異物除去装置であって、
    　前記軌道部材の上面と接しつつ該上面を囲う上方部と、該上方部の両側方端部から下方に向って延びる側方部と、を有し、
    　前記上方部には、前記上方部における前記移動部材に接続される壁面とは反対側の壁面に開口する開口部を有する空間であって、前記軌道部材の上面上に存在する異物または液体をその内部に取り込む取り込み部が形成されており、
    　さらに、前記取り込み部と連通された空間であって、該取り込み部内に取り込まれた異物または液体を前記異物除去装置の外部に排出する排出通路であり、前記異物除去装置の壁面における、前記軌道部材の長手方向に対して横方向に垂直な方向において前記軌道部材の側面より外側の位置に開口する排出口を有する排出通路が形成されている、
    　異物除去装置。
  2. 　前記側方部が、前記上方部の両側方端部から下方に向って延びて前記軌道部材の両側面における少なくとも前記転動面が形成されている部分までを囲っている請求項１に記載の異物除去装置。
  3. 　前記取り込み部は、該取り込み部の内部側から前記開口部に向って下向きに傾斜する傾斜部であって、該開口部においてその下端部が前記軌道部材の上面と当接する傾斜部を有する、
    　請求項１または２に記載の異物除去装置。
  4. 　前記取り込み部における前記傾斜部の下端部に、前記軌道部材の上面と当接する部分に沿って、該軌道部材の上面との間の隙間を密封する第１シール部材が設けられている、
    　請求項３に記載の異物除去装置。
  5. 　前記排出通路の前記排出口が、前記上方部または前記側方部の側面に開口している請求項１から４のいずれか一項に記載の異物除去装置。
  6. 　前記排出通路の前記排出口が、前記側方部の下方端面に開口している請求項１から４のいずれか一項に記載の異物除去装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の異物除去装置と、
    　前記軌道部材と、
    　前記移動部材と、を備えた、
    　リニアガイド。
  8. 　前記移動部材における移動方向の端部に、該移動部材と前記軌道部材との間の隙間を密封する第２シール部材が設けられている、
    　請求項７に記載のリニアガイド。
  9. 　前記異物除去装置に設けられた異物検出装置であって、前記取り込み部内に取り込まれた所定の異物を検出する異物検出装置をさらに備えた、
    　請求項７または８に記載のリニアガイド。
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