特開 2023-131963 直動案内ユニットおよび直動案内ユニットの予圧抜け判断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023131963

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】直動案内ユニットおよび直動案内ユニットの予圧抜け判断方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 29/06 20060101AFI20230914BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20230914BHJP

   F16C 19/28 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

F16C29/06

F16C41/00

F16C19/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022037002

(22)【出願日】2022-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000229335

【氏名又は名称】日本トムソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(74)【代理人】

【識別番号】100158861

【弁理士】

【氏名又は名称】南部 史

(74)【代理人】

【識別番号】100194674

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 覚史

(72)【発明者】

【氏名】井上 智晶

(72)【発明者】

【氏名】小椋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】板橋 成政

【テーマコード（参考）】

3J104

3J217

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J104AA03

3J104AA24

3J104AA36

3J104AA69

3J104AA74

3J104BA64

3J104DA01

3J217JA14

3J217JA22

3J217JB02

3J217JB68

3J701AA13

3J701AA34

3J701AA44

3J701AA64

3J701FA25

3J701FA41

3J701GA31

(57)【要約】

【課題】高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる直動案内ユニットを提供する。
【解決手段】直動案内ユニット１０ａは、レール１１ａと、スライダ２１ａと、複数の転動体と、を備える。スライダ２１ａは、ケーシング２２ａと、エンドキャップ２３ａ，２３ｂと、を含む。ケーシング２２ａは、レール１１ａの幅方向の両側に配置される一対の袖部２８ａ，２８ｂと、一対の袖部２８ａ，２８ｂのそれぞれと連結されるベース部２９ａと、を含む。直動案内ユニット１０ａは、ケーシング２２ａに取り付けられ、ケーシング２２ａの歪を検出する歪センサ５１ａと、歪センサ５１ａにより検出された歪のデータに基づいて転動体に付与された予圧が抜けたか否かを判断する判断部および判断部による判断結果を出力する出力部を有する制御装置５３ａと、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、
前記レールに相対移動可能に取り付けられ、前記第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、
前記第１軌道面と前記第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットであって、
前記スライダは、
前記軌道路と並行する第１循環路が設けられ、前記第２軌道面を含むケーシングと、
前記ケーシングの長手方向の一方側に配置され、前記軌道路と前記第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含み、
前記ケーシングは、
前記レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、
前記一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含み、
前記直動案内ユニットは、
前記ケーシングに取り付けられ、前記ケーシングの歪を検出する歪センサと、
前記歪センサにより検出された前記歪のデータに基づいて前記転動体に付与された予圧が抜けたか否かを判断する判断部および前記判断部による判断結果を出力する出力部を有する制御装置と、を含む、直動案内ユニット。

【請求項2】

前記歪センサは、前記幅方向における前記ケーシングの両側面に一対取り付けられる、請求項１に記載の直動案内ユニット。

【請求項3】

前記歪センサは、前記一対の袖部のそれぞれの側面に一対取り付けられる、請求項２に記載の直動案内ユニット。

【請求項4】

前記判断部は、前記一対の前記歪センサによりそれぞれ検出された前記歪のデータの和の値が第１の値以上であると判断すれば、前記転動体に付与された予圧が抜けたと判断する、請求項２または請求項３に記載の直動案内ユニット。

【請求項5】

前記歪センサは、前記幅方向における前記ケーシングのいずれか一方の側面に取り付けられる、請求項１に記載の直動案内ユニット。

【請求項6】

前記判断部は、前記歪センサにより検出された前記歪のデータが第２の値以上であると判断すれば、前記転動体に付与された予圧が抜けたと判断する、請求項５に記載の直動案内ユニット。

【請求項7】

前記転動体は、ローラである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

【請求項8】

前記出力部は、予圧が抜けた状態であることを表示することおよび予圧が抜けた状態であることを音声により報知することのうちの少なくともいずれか一方により出力する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の直動案内ユニット。

【請求項9】

長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、
前記レールに相対移動可能に取り付けられ、前記第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、
前記第１軌道面と前記第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法であって、
前記スライダは、
前記軌道路と並行する第１循環路が設けられ、前記第２軌道面を含むケーシングと、
前記ケーシングの長手方向の一方側に配置され、前記軌道路と前記第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含み、
前記ケーシングは、
前記レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、
前記一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含み、
前記直動案内ユニットは、
前記幅方向における前記ケーシングの両側面に取り付けられ、前記ケーシングの歪を検出する一対の歪センサを含み、
直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、
前記一対の歪センサによりそれぞれ検出された前記ケーシングの歪の和の値が、第１の値以上となるか否かを判断するステップと、
前記判断するステップにより前記第１の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む、直動案内ユニットの予圧抜け判断方法。

【請求項10】

長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、
前記レールに相対移動可能に取り付けられ、前記第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、
前記第１軌道面と前記第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法であって、
前記スライダは、
前記軌道路と並行する第１循環路が設けられ、前記第２軌道面を含むケーシングと、
前記ケーシングの長手方向の一方側に配置され、前記軌道路と前記第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含み、
前記ケーシングは、
前記レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、
前記一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含み、
前記直動案内ユニットは、
前記ケーシングに取り付けられ、前記ケーシングの歪を検出する歪センサを含み、
直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、
前記歪センサにより検出された前記ケーシングの歪の値が、第２の値以上となるか否かを判断するステップと、
前記判断するステップにより前記第２の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む、直動案内ユニットの予圧抜け判断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、直動案内ユニットおよび直動案内ユニットの予圧抜け判断方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

案内レールと、スライダと、転動体と、を含む直動案内装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１において、特許文献１に開示の直動案内装置は、スライダに作用しているモーメント荷重の方向を適切に判別することができるとの記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９７２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

直動案内ユニットにおいては、レールとスライダとの間に配置される複数の転動体がそれぞれ循環路を循環しながら円滑に転動することにより、スライダを円滑に摺動させることができる。ここで、レールに対するスライダのがたつきを抑制し、直動案内ユニットの剛性を高くするために、転動体には予圧が付与される。予圧の付与は、例えば、レールの軌道面とスライダの軌道面との間隔よりも若干大きいローラ径のローラを用いることにより行われる。

【0005】

直動案内ユニットに対して荷重が負荷されると、直動案内ユニットを構成する部材が変形する。負荷される荷重が大きくなり、部材の変形量が大きくなると、転動体の転動面と軌道面との間に隙間が生じるおそれがある。そうすると、転動体に付与された予圧が抜けてしまうこととなる。その結果、スライダの摺動運動の不安定が生じることとなる。また、直動案内ユニットの剛性も低下することとなり、好ましくない。なお、過重な負荷に基づく変形に起因する隙間の発生を抑制するために、例えば、ローラ径をより大きくすることにより予め大きな予圧を付与することは、結果的に直動案内ユニットの寿命を縮めることとなる。よって、このような方策を立てることも避けたい。

【0006】

そこで、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる直動案内ユニットを提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に従った直動案内ユニットは、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、ケーシングに取り付けられ、ケーシングの歪を検出する歪センサと、歪センサにより検出された歪のデータに基づいて転動体に付与された予圧が抜けたか否かを判断する判断部および判断部による判断結果を出力する出力部を有する制御装置と、を含む。

【発明の効果】

【0008】

上記直動案内ユニットによれば、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の実施の形態１における直動案内ユニットを示す概略斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す直動案内ユニットの一部の部材を省略して示す概略断面図である。

【図3】図３は、図１に示す直動案内ユニットの一部の部材を省略して示す概略正面図である。

【図4】図４は、図３中の矢印ＩＶ－ＩＶで示す断面で切断した場合の概略断面図である。

【図5】図５は、実施の形態１における直動案内ユニットの構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、Ｚ方向に引張荷重が負荷された場合の直動案内ユニットの変形度合いを示すシミュレーション図である。

【図7】図７は、Ｚ方向に圧縮荷重が負荷された場合の直動案内ユニットの変形度合いを示すシミュレーション図である。

【図8】図８は、圧縮荷重および引張荷重と袖部の歪の予想出力との関係を示すグラフである。

【図9】図９は、Ｘ方向の荷重およびＺ方向の荷重と、荷重の合力との関係を示すグラフである。

【図10】図１０は、実施の形態１における直動案内ユニットを用いた直動案内ユニットの予圧抜け判断方法において、予圧の抜けを判断する場合の処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施形態の概要］
本開示の直動案内ユニットは、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、ケーシングに取り付けられ、ケーシングの歪を検出する歪センサと、歪センサにより検出された歪のデータに基づいて転動体に付与された予圧が抜けたか否かを判断する判断部および判断部による判断結果を出力する出力部を有する制御装置と、を含む。

【0011】

本発明者らは、転動体に付与された予圧が抜ける状態について鋭意検討した。そして、予圧が抜けるまでは、直動案内ユニットを構成する部材に負荷される荷重が大きくなっても、スライダの変形量はほぼ一定であることを見出した。そして、予圧が抜けると、スライダの変形量が大きくなることも見出した。そして本発明者らは、このスライダの変形量の変化点に着目して、予圧の抜けを判断することができると考えた。本開示の直動案内ユニットによると、上記構成の歪センサと、上記構成の制御装置と、を含む。そうすると、歪センサにより検出された歪のデータに基づき、制御装置により予圧の抜けが判断される。したがって、制御装置から出力された判断結果により、予圧が抜けた状態か否かを容易に把握することができる。その結果、予圧が抜けた状態において直動案内ユニットが動作する状態を回避することが容易となる。また、過度に高い予圧を付与する必要はないため、高い剛性を保つことができる。その結果、このような直動案内ユニットは、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【0012】

上記直動案内ユニットにおいて、歪センサは、幅方向におけるケーシングの両側面に一対取り付けられてもよい。このようにすることにより、縦方向の荷重に加え、横方向の荷重による変形に基づく歪も検知することが容易となる。したがって、さらに確実に予圧の抜けの判断を行うことができる。

【0013】

上記直動案内ユニットにおいて、歪センサは、一対の袖部のそれぞれの側面に一対取り付けられてもよい。袖部の変形量は他の部分に対して比較的大きいため、より顕著にケーシングの歪を検知することができる。したがって、より正確に予圧の抜けの判断を行うことができる。

【0014】

上記直動案内ユニットにおいて、判断部は、一対の歪センサによりそれぞれ検出された歪のデータの和の値が第１の値以上であると判断すれば、転動体に付与された予圧が抜けたと判断してもよい。このようにすることにより、ある一定の値と比較して予圧の抜けの判断を行うことができ、より容易に予圧の抜けを判断することができる。

【0015】

上記直動案内ユニットにおいて、歪センサは、幅方向におけるケーシングのいずれか一方の側面に取り付けられてもよい。このようにすることにより、構成をよりシンプルにして、ケーシングの変形を検知し、予圧の抜けを判断することができる。

【0016】

上記直動案内ユニットにおいて、判断部は、歪センサにより検出された歪のデータが第２の値以上であると判断すれば、転動体に付与された予圧が抜けたと判断してもよい。このようにすることにより、ある一定の値と比較して予圧の抜けの判断を行うことができ、より容易に予圧の抜けを判断することができる。

【0017】

上記直動案内ユニットにおいて、転動体は、ローラであってもよい。このような直動案内ユニットは、サイズをコンパクトにしながら定格荷重を大きくすることができる。

【0018】

上記直動案内ユニットにおいて、出力部は、予圧が抜けた状態であることを表示することおよび予圧が抜けた状態であることを音声により報知することのうちの少なくともいずれか一方により出力してもよい。このようにすることにより、視覚的な認識および聴覚的な認識のうちの少なくともいずれか一方により予圧が抜けた状態であることを報知することができる。したがって、より予圧が抜けた状態であることを認識させやすくすることができる。

【0019】

本開示の直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法である。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、幅方向におけるケーシングの両側面に取り付けられ、ケーシングの歪を検出する一対の歪センサを含む。直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、一対の歪センサによりそれぞれ検出されたケーシングの歪の和の値が、第１の値以上となるか否かを判断するステップと、判断するステップにより第１の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む。

【0020】

このような直動案内ユニットの予圧抜け判断方法によると、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【0021】

また、本開示の直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法である。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、ケーシングに取り付けられ、ケーシングの歪を検出する歪センサを含む。直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、歪センサにより検出されたケーシングの歪の値が、第２の値以上となるか否かを判断するステップと、判断するステップにより第２の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む。

【0022】

このような直動案内ユニットの予圧抜け判断方法によると、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【0023】

［実施形態の具体例］
次に、本開示の直動案内ユニットの具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

【0024】

（実施の形態１）
まず、本開示の実施の形態である実施の形態１について説明する。図１は、本開示の実施の形態１における直動案内ユニットを示す概略斜視図である。図２は、図１に示す直動案内ユニットの一部の部材を省略して示す概略断面図である。なお、図２において、理解を容易にする観点から、一部の部材のハッチングを省略している。図３は、図１に示す直動案内ユニットの一部の部材を省略して示す概略正面図である。図４は、図３中の矢印ＩＶ－ＩＶで示す断面で切断した場合の概略断面図である。図５は、実施の形態１における直動案内ユニットの構成を示すブロック図である。なお、図１および以下に示す図において、Ｘ方向は、直動案内ユニットの幅方向である短手方向を示し、Ｙ方向は、直動案内ユニットの長手方向を示し、Ｚ方向は、直動案内ユニットの厚さ方向（高さ方向）を示す。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向はそれぞれ、直交している。図２および図３は、矢印Ｙで示す向きから見た図である。なお、理解を容易にする観点から、図１において後述する制御装置を一点鎖線で模式的に示し、図２および図４において、後述するローラの一部の図示を省略している。

【0025】

図１～図５を参照して、本開示の実施の形態１に係る直動案内ユニット１０ａは、軌道レールであるレール１１ａと、スライダ２１ａと、転動体としての複数のローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、を含む。レール１１ａは、長手方向であるＹ方向に真っ直ぐに延びる構成である。実施の形態１に係る直動案内ユニット１０ａは、転動体として複数のローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを含むことにより、例えば転動体がボールである場合と比較して、サイズをコンパクトにしながら定格荷重を大きくすることができる。本実施形態においては、直動案内ユニット１０ａは、いわゆる４条列の直動案内ユニットである。

【0026】

まず、レール１１ａの構成について説明する。レール１１ａは、Ｚ方向に間隔をあけて配置されるレール上端面１２ａおよびレール下端面１２ｂと、Ｘ方向に間隔をあけて配置される第１レール側面１３ａおよび第２レール側面１３ｂと、Ｙ方向に間隔をあけて配置されるレール前端面１４ａおよびレール後端面１４ｂと、を含む。すなわち、レール１１ａは、長手方向に沿ってそれぞれ平行に延びる第１レール側面１３ａおよび第２レール側面１３ｂを含む。レール１１ａは、長手方向に互いに平行に延びる一対の第１軌道溝１５ａ，１５ｂを有する。第１軌道溝１５ａは、第１レール側面１３ａに設けられる。第１軌道溝１５ｂは、第２レール側面１３ｂに設けられる。このような構成のレール１１ａを含む直動案内ユニット１０ａは、より確実に小型化を実現することができる。

【0027】

第１軌道溝１５ａは、第１軌道面１６ａ，１６ｂと、側壁面１７ａと、から構成されている。第１軌道面１６ａは、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜しており、レール上端面１２ａ側に設けられている。第１軌道面１６ｂは、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜しており、レール下端面１２ｂ側に設けられている。側壁面１７ａは、第１軌道面１６ａおよび第１軌道面１６ｂのそれぞれに連なって設けられている。第１軌道溝１５ｂも第１軌道溝１５ａと同様に、第１軌道面１６ｃ，１６ｄと、側壁面１７ｂと、から構成されている。第１軌道面１６ｃは、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜しており、レール上端面１２ａ側に設けられている。第１軌道面１６ｄは、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜しており、レール下端面１２ｂ側に設けられている。側壁面１７ｂは、第１軌道面１６ｃおよび第１軌道面１６ｄのそれぞれに連なって設けられている。すなわち、レール１１ａは、長手方向に延びる第１軌道面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを含む。このようなレール１１ａを含む直動案内ユニット１０ａは、工作機械や組み立て装置、搬送機械等に好適に用いられる。

【0028】

レール１１ａには、レール上端面１２ａからレール下端面１２ｂに至るようＺ方向に貫通する複数の貫通孔１８が設けられる。複数の貫通孔１８は、Ｙ方向において間隔をあけて設けられる。貫通孔１８は、例えば直動案内ユニット１０ａの使用時において、レール１１ａを所定の箇所に取り付ける際にそれぞれ有効に利用される。

【0029】

次に、スライダ２１ａの構成について説明する。スライダ２１ａは、レール１１ａに相対移動可能に取り付けられる。スライダ２１ａは、レール１１ａの幅方向の両側に配置される一対の袖部２８ａ，２８ｂと、一対の袖部２８ａ，２８ｂのそれぞれと連結されるベース部２９ａと、を含む。一対の袖部２８ａ，２８ｂは、Ｘ方向に間隔をあけて配置される。ベース部２９ａは、スライダ２１ａをレール１１ａに取り付けた際に、レール上端面１２ａと対向する領域を含む。一対の袖部２８ａ，２８ｂとベース部２９ａとの境界Ｌ_１は、図２中のＸ方向に延びる一点鎖線で示される。スライダ２１ａには、Ｚ方向に凹む凹部２４ａが設けられている。スライダ２１ａは、この凹部２４ａにレール１１ａが嵌め込まれるようにして取り付けられている。すなわち、スライダ２１ａは、レール１１ａに摺動可能に跨架される。本実施形態においては、スライダ２１ａは、レール１１ａに跨るように取り付けられ、Ｙ方向に移動可能な構成である。

【0030】

スライダ２１ａは、ケーシング２２ａと、一対のエンドキャップ２３ａ，２３ｂ、具体的には、第１のエンドキャップ２３ａと、第２のエンドキャップ２３ｂと、ローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをケーシング２２ａに保持させる保持部材４１ａ，４１ｂと、を含む。第１のエンドキャップ２３ａは、ケーシング２２ａの長手方向の一方側、具体的には、長手方向においてケーシング２２ａのうちのレール前端面１４ａ側に配置される。第２のエンドキャップ２３ｂは、ケーシング２２ａの長手方向の他方側、具体的には、長手方向においてケーシング２２ａのうちのレール後端面１４ｂ側に配置される。すなわち、スライダ２１ａは、ケーシング２２ａの長手方向の両側に配置される一対のエンドキャップ２３ａ，２３ｂを含む。第１のエンドキャップ２３ａには、Ｙ方向に貫通する貫通孔が設けられている。第１のエンドキャップ２３ａおよび第２のエンドキャップ２３ｂは共に、長手方向を厚さ方向としたいわゆる板状である。第１のエンドキャップ２３ａは、貫通孔を利用して、複数のボルト２６ａ，２６ｂによりケーシング２２ａに連結されている。第２のエンドキャップ２３ｂは、貫通孔を利用して、複数のボルトによりケーシング２２ａに連結されている。

【0031】

保持部材４１ａは、保持板４２ａと、保持バンド４３ａと、を含む。保持板４２ａは、ローラ２０ａ，２０ｂの他方側に位置する第２端面と接触してローラ２０ａ，２０ｂを案内する第２案内面４４ａ，４４ｂを含む。また、保持板４２ａは、保持バンド４３ａを収容するように凹む溝部４６ａを含む。保持部材４１ｂも保持部材４１ａと同様に、保持板４２ｂと、保持バンド４３ｂと、を含む。保持板４２ｂの構成についても、保持板４２ａの構成と同様である。すなわち、保持板４２ｂは、ローラ２０ｃ，２０ｄの他方側に位置する第２端面と接触してローラ２０ｃ，２０ｄを案内する第２案内面４４ｃ，４４ｄを含む。また、保持板４２ｂは、保持バンド４３ｂを収容するように凹む溝部４６ｂを含む。

【0032】

なお、スライダ２１ａは、第１のエンドキャップ２３ａの長手方向の一方側に配置されるエンドシール２７ａと、第２のエンドキャップ２３ｂの長手方向の他方側に配置されるエンドシール２７ｂと、潤滑油を付与する潤滑部材（図示しない）と、を含む。エンドシール２７ａおよび潤滑部材は、ボルト２６ａ，２６ｂにより第１のエンドキャップ２３ａに取り付けられている。第２のエンドキャップ２３ｂは、第１のエンドキャップ２３ａと同様に、エンドシール２７ｂおよび潤滑部材と共に複数のボルトによりケーシング２２ａに取り付けられている。なお、ケーシング２２ａにはＺ方向に貫通する複数の貫通孔２５が設けられている。複数の貫通孔２５は、本実施形態においては６つ設けられている。６つの貫通孔２５はそれぞれ、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ間隔をあけて設けられており、例えばスライダ２１ａと他の部材とを連結する際に利用される。

【0033】

ケーシング２２ａは、第１軌道面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにそれぞれ対向する第２軌道面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを含む。ローラ２０ａが転動する軌道路３１ａは、第１軌道面１６ａと第２軌道面３２ａとから構成される。ローラ２０ｂが転動する軌道路３１ｂは、第１軌道面１６ｂと第２軌道面３２ｂとから構成される。ローラ２０ｃが転動する軌道路３１ｃは、第１軌道面１６ｃと第２軌道面３２ｄとから構成される。ローラ２０ｄが転動する軌道路３１ｄは、第１軌道面１６ｄと第２軌道面３２ｄとから構成される。

【0034】

ケーシング２２ａには、軌道路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとそれぞれ並行する第１循環路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが設けられている。第１循環路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、リターン路とも呼ばれる。第１循環路３３ａ内には、第１分割部材３５ａおよび第２分割部材３６ａを組み合わせて形成される中空円筒状のスリーブ３４ａが配置されている。スリーブ３４ａ内を複数のローラ２０ａが移動する。同様に、第１循環路３３ｂ内には、第１分割部材３５ｂおよび第２分割部材３６ｂを組み合わせて形成される中空円筒状のスリーブ３４ｂが配置されている。第１循環路３３ｃ内には、第１分割部材３５ｃおよび第２分割部材３６ｃを組み合わせて形成される中空円筒状のスリーブ３４ｃが配置されている。第１循環路３３ｄ内には、第１分割部材３５ｄおよび第２分割部材３６ｄを組み合わせて形成される中空円筒状のスリーブ３４ｄが配置されている。ケーシング２２ａは、ローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの一方側に位置する第１端面と接触してローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを案内する第１案内面３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを含む。

【0035】

第１のエンドキャップ２３ａには、第２循環路３７ａが設けられている（特に図４参照）。第２のエンドキャップ２３ｂには、第２循環路３８ａが設けられている。第２循環路３７ａ，３８ａはそれぞれ、方向転換路とも呼ばれる。第２循環路３７ａ，３８ａはそれぞれ、軌道路３１ａと第１循環路３３ａとを接続する。複数のローラ２０ａは、軌道路３１ａ、第２循環路３７ａ、第１循環路３３ａおよび第２循環路３８ａによって構成される環状路を循環している。なお、複数のローラ２０ｂは、軌道路３１ｂ、第１のエンドキャップ２３ａの第２循環路、第１循環路３３ｂおよび第２のエンドキャップ２３ｂの第２循環路によって構成される環状路を循環している。複数のローラ２０ｃは、軌道路３１ｃ、第１のエンドキャップ２３ａの第２循環路、第１循環路３３ｃおよび第２のエンドキャップ２３ｂの第２循環路によって構成される環状路を循環している。複数のローラ２０ｄは、軌道路３１ｄ、第１のエンドキャップ２３ａの第２循環路、第１循環路３３ｄおよび第２のエンドキャップ２３ｂの第２循環路によって構成される環状路を循環している。

【0036】

ここで、直動案内ユニット１０ａは、歪センサ５１ａ，５１ｂと、制御装置５３ａと、を含む。歪センサ５１ａ，５１ｂはそれぞれケーシング２２ａに取り付けられ、ケーシング２２ａの歪を検出する。歪センサ５１ａ，５１ｂは、幅方向（Ｘ方向）におけるケーシング２２ａの両側面４５ａ，４５ｂに一対取り付けられる。本実施形態においては、歪センサ５１ａ，５１ｂは、一対の袖部２８ａ，２８ｂのそれぞれの側面４５ａ，４５ｂに一対取り付けられる。歪センサ５１ａ，５１ｂは、袖部２８ａ，２８ｂのうちの境界Ｌ_１に近い位置に取り付けられる。また、歪センサ５１ａ，５１ｂはそれぞれ、Ｙ方向において、ケーシング２２ａの中央領域に配置される。

【0037】

制御装置５３ａは、記憶部５４ａと、判断部５５ａと、出力部５６ａと、を含む。制御装置５３ａは、メモリやＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備えるコントローラー等により構成される。制御装置５３ａは、歪センサ５１ａ，５１ｂのそれぞれと無線または有線で通信可能、すなわち、電子データの授受が可能に構成されている。また、制御装置５３ａは、ネットワーク５７ａを介して外部の電子機器等との通信も可能に構成されている。

【0038】

記憶部５４ａは、メモリやハードディスク等により構成されており、種々のデータ、例えば、後述する予圧の抜けの閾値となる第１の値や第２の値のデータを記憶する。判断部５５ａは、歪センサ５１ａ，５１ｂにより検出された歪のデータに基づいてローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに付与された予圧が抜けたか否かを判断する。出力部５６ａは、判断部５５ａによる判断結果を出力する。具体的には、予圧が抜けた状態であることを表示することおよび予圧が抜けた状態であることを音声により報知することのうちの少なくともいずれか一方により出力する。このようにすることにより、視覚的な認識および聴覚的な認識のうちの少なくともいずれか一方により予圧が抜けた状態であることを報知することができる。したがって、より予圧が抜けた状態であることを認識させやすくすることができる。

【0039】

図６は、Ｚ方向に引張荷重が負荷された場合の直動案内ユニット１０ａの変形度合いを示すシミュレーション図である。図７は、Ｚ方向に圧縮荷重が負荷された場合の直動案内ユニット１０ａの変形度合いを示すシミュレーション図である。図６および図７においては、レール１１ａを一点鎖線で図示し、ローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの図示を省略している。また、図６および図７において、各部材の変形度合いを誇張して図示している。

【0040】

まず図６を参照して、Ｚ方向に引張荷重が負荷されている場合、すなわち、レール１１ａとスライダ２１ａとが引き離される方向に荷重が負荷される場合、第１軌道面１６ａと第２軌道面３２ａとの間の間隔４７ａ、第１軌道面１６ｃと第２軌道面３２ｃとの間隔４７ｂは狭くなり、第１軌道面１６ｂと第２軌道面３２ｂとの間の間隔４８ａ、第１軌道面１６ｄと第２軌道面３２ｄとの間隔４８ｂは広くなる。そして、さらに荷重が負荷され、間隔４８ａ，４８ｂが広くなっていくと、間隔４８ａ，４８ｂにおいてローラとの間に隙間が形成され、予圧が抜けることとなる。また、図７を参照して、Ｚ方向に圧縮荷重が負荷されている場合、すなわち、レール１１ａにスライダ２１ａが押し付けられる方向に荷重が負荷される場合、第１軌道面１６ａと第２軌道面３２ａとの間の間隔４７ａ、第１軌道面１６ｃと第２軌道面３２ｃとの間隔４７ｂは広くなり、第１軌道面１６ｂと第２軌道面３２ｂとの間の間隔４８ａ、第１軌道面１６ｄと第２軌道面３２ｄとの間隔４８ｂは狭くなる。そして、さらに荷重が負荷され、間隔４７ａ，４７ｂが広くなっていくと、間隔４７ａ，４７ｂにおいてローラとの間に隙間が形成され、予圧が抜けることとなる。

【0041】

図８は、圧縮荷重および引張荷重と袖部２８ａの歪の予想出力との関係を示すグラフである。図８中の横軸で荷重を示し、縦軸で袖部２８ａの歪の予想出力を示している。図８において、線４９ａで引張荷重が負荷されている場合を示し、線４９ｂで圧縮荷重が負荷されている場合を示す。図８において、線４９ａ，４９ｂの左端は、歪が０を示す。すなわち、荷重が大きくなるにつれ、マイナスの歪が大きくなっていく。図８を参照して、歪Ｅ_１の時、引張荷重Ｆ_１の方が圧縮荷重Ｆ_２よりも大きい。そして、引張荷重および圧縮荷重のいずれについても、荷重が大きくなっていくにつれ、マイナスの歪が大きくなっていき、その関係が比例関係を示している。

【0042】

図９は、Ｘ方向の荷重およびＺ方向の荷重と、荷重の合力との関係を示すグラフである。図９において、横軸は、荷重（Ｎ）を示し、縦軸は、合力（Ｎ）を示す。図９において、破線は、Ｘ方向の合力を示し、実線は、Ｚ方向の合力を示す。図９を参照して、荷重が増えていくと、Ｚ方向の合力については、比例関係を示す。一方、Ｘ方向の合力は、ある一定の荷重（Ｐ_１点）まではほぼ一定である。これは、上記間隔４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ内に配置されるローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが接触した状態を維持しており、予圧が付与された状態であるため、Ｘ方向において合力が相殺され、ほぼ一定の値を取るためであると考えられる。すなわち、ある一定の荷重（Ｐ_１点）までの変形はほとんどなく、歪はほぼ一定である。そして、荷重Ｐ_１を過ぎると、いずれかの間隔４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂにおいてローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの転動面と第１軌道面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄまたは第２軌道面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄとの間に隙間が生じ、Ｘ方向における合力が相殺されず、各合力はそれぞれ増加する。そうすると、変形量は大きくなり、歪が大きくなる。そうすると、この荷重Ｐ_１点において、予圧が抜けていることが把握できる。よって、歪の値は、この荷重Ｐ_１点未満であれば、一定であり、荷重Ｐ_１点以上となると大きくなる。すなわち、例えば、値が一定であるこの荷重Ｐ_１点における歪の値を第１の値として設定すると、第１の値以上であるか否かを判断することにより、予圧が抜けた状態か否かを検知することができる。

【0043】

図１０は、実施の形態１における直動案内ユニット１０ａを用いた直動案内ユニット１０ａの予圧抜け判断方法において、予圧の抜けを判断する場合の処理の流れを示すフローチャートである。併せて図１０を参照して、まず、歪センサ５１ａ，５１ｂによるケーシング２２ａの歪の検出を開始する。すなわち、制御装置５３ａにおいて、歪センサ５１ａ，５１ｂによる歪のデータの取得が行われる（図１０において、ステップＳ１１、以下、「ステップ」を省略する）。なお、制御装置５３ａの記憶部５４ａには、第１の値のデータとして、上記した荷重Ｐ_１に対応する歪の値のデータが記憶されている。

【0044】

そして、判断部５５ａは、取得した歪のデータの和の値を導出する（Ｓ１２）。すなわち、第１の歪センサ５１ａから取得した歪のデータの値と第２の歪センサ５１ｂから取得した歪のデータの値を足し合わせる。

【0045】

その後、足し合わせた歪のデータの和の値が、第１の値以上であるか否かを判断する（Ｓ１３）。第１の値としては、上記したように、例えば、上記した図６に示す荷重Ｐ_１点に対応する歪のデータの値である。Ｓ１３において、判断部５５ａにより、歪のデータの和の値が第１の値以上であると判断すれは（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、予圧が抜けていると判断し、出力部５６ａは、予圧が抜けている旨を出力する（Ｓ１４）。具体的には、予圧が抜けている旨の表示を、例えば、制御装置５３ａに接続された出力部５６ａとしてのディスプレイ（図示せず）上に表示して視覚的に出力する。また、出力部５６ａとしての音声を発する音声発生装置（図示せず）により、アラート音といった警告音を発し、聴覚的に出力する。このようにして、出力する。なお、第１の値未満であると判断すれば（Ｓ１３において、ＮＯ）、引き続き歪のデータの監視を行う。

【0046】

上記直動案内ユニット１０ａによると、上記構成の歪センサ５１ａ，５１ｂと、上記構成の制御装置５３ａと、を含む。そうすると、歪センサ５１ａ，５１ｂにより検出された歪のデータに基づき、制御装置５３ａにより予圧の抜けが判断される。したがって、制御装置５３ａから出力された判断結果により、予圧が抜けた状態か否かを容易に把握することができる。その結果、予圧が抜けた状態において直動案内ユニット１０ａが動作する状態を回避することが容易となる。また、過度に高い予圧を付与する必要はないため、高い剛性を保つことができる。その結果、このような直動案内ユニット１０ａは、高い剛性を保ちながら、ローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダ２１ａの摺動を確保することができる。

【0047】

なお、このような構成の直動案内ユニット１０ａは、例えば、長時間の使用によりローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが摩耗した結果、予圧が抜けた状態となることを検知することができる。したがって、適切な直動案内ユニット１０ａの寿命の管理も行うことができる。

【0048】

本実施形態においては、歪センサ５１ａ，５１ｂは、幅方向におけるケーシング２２ａの両側面４５ａ，４５ｂに一対取り付けられている。よって、縦方向の荷重に加え、横方向の荷重による変形に基づく歪も検知することが容易となる。したがって、さらに確実に予圧の抜けの判断を行うことができる。

【0049】

本実施形態においては、歪センサ５１ａ，５１ｂは、一対の袖部２８ａ，２８ｂのそれぞれの側面４５ａ，４５ｂに一対取り付けられている。袖部の変形量は他の部分に対して比較的大きいため、より顕著にケーシング２２ａの歪を検知することができる。したがって、より正確に予圧の抜けの判断を行うことができる。

【0050】

本実施形態においては、判断部５５ａは、一対の歪センサ５１ａ，５１ｂによりそれぞれ検出された歪のデータの和の値が第１の値以上であると判断すれば、ローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに付与された予圧が抜けたと判断する。よって、ある一定の値と比較して予圧の抜けの判断を行うことができ、より容易に予圧の抜けを判断することができる。

【0051】

また、本開示の直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法である。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、幅方向におけるケーシングの両側面に取り付けられ、ケーシングの歪を検出する一対の歪センサを含む。直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、一対の歪センサによりそれぞれ検出されたケーシングの歪の和の値が、第１の値以上となるか否かを判断するステップと、判断するステップにより第１の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む。

【0052】

このような直動案内ユニットの予圧抜け判断方法によると、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【0053】

（他の実施の形態）
なお、上記実施の形態においては、歪センサ５１ａ，５１ｂは、一対設けられることとしたが、これに限らず、歪センサを一つとし、歪センサは、幅方向におけるケーシングのいずれか一方の側面に取り付けられてもよい。このようにすることにより、構成をよりシンプルにして、ケーシングの変形を検知し、予圧の抜けを判断することができる。

【0054】

また、上記実施の形態において、歪センサを一つの構成とし、判断部は、歪センサにより検出された歪のデータが第２の値以上であると判断すれば、転動体に付与された予圧が抜けたと判断してもよい。このようにすることにより、より容易に予圧の抜けの判断を行うことができる。

【0055】

また、本開示の直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、長手方向に延びる第１軌道面を有するレールと、レールに相対移動可能に取り付けられ、第１軌道面に対向する第２軌道面を有するスライダと、第１軌道面と第２軌道面とから構成される軌道路を転動する複数の転動体と、を備える直動案内ユニットの予圧抜け判断方法である。スライダは、軌道路と並行する第１循環路が設けられ、第２軌道面を含むケーシングと、ケーシングの長手方向の一方側に配置され、軌道路と第１循環路とを接続する第２循環路が設けられるエンドキャップと、を含む。ケーシングは、レールの幅方向の両側に配置される一対の袖部と、一対の袖部のそれぞれと連結されるベース部と、を含む。直動案内ユニットは、ケーシングに取り付けられ、ケーシングの歪を検出する歪センサを含む。直動案内ユニットの予圧抜け判断方法は、歪センサにより検出されたケーシングの歪の値が、第２の値以上となるか否かを判断するステップと、判断するステップにより第２の値以上となると判断すれば、予圧が抜けた状態として出力するステップと、を含む。

【0056】

このような直動案内ユニットの予圧抜け判断方法によると、高い剛性を保ちながら、転動体に付与する予圧を適切に維持して円滑なスライダの摺動を確保することができる。

【0057】

なお、上記実施の形態において、転動体として、ボールを用いることにしてもよい。

【0058】

また、上記の実施の形態においては、予め記憶された第１の値または第２の値との関係において大小関係を比較することとしたが、これに限らず、予圧が付与されている状態の歪の値を定期的に更新し、更新された歪の値との大小関係を比較して、予圧が抜けたか否かを判断することにしてもよい。

【0059】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0060】

１０ａ 直動案内ユニット、１１ａ レール、１２ａ レール上端面、１２ｂ レール下端面、１３ａ 第１レール側面、１３ｂ 第２レール側面、１４ａ レール前端面、１４ｂ レール後端面、１５ａ，１５ｂ 第１軌道溝、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 第１軌道面、１７ａ，１７ｂ 側壁面、１８，２５ 貫通孔、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ ローラ、２１ａ スライダ、２２ａ ケーシング、２３ａ エンドキャップ（第１のエンドキャップ）、２３ｂ エンドキャップ（第２のエンドキャップ）、２４ａ 凹部、２６ａ，２６ｂ ボルト、２７ａ，２７ｂ エンドシール、２８ａ，２８ｂ 袖部、２９ ベース部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 軌道路、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 第２軌道面、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 第１循環路、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ スリーブ、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 第１分割部材、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 第２分割部材、３７ａ，３８ａ 第２循環路、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ 第１案内面、４１ａ，４１ｂ 保持部材、４２ａ，４２ｂ 保持板、４３ａ，４３ｂ 保持バンド、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 第２案内面、４５ａ，４５ｂ 側面、４６ａ，４６ｂ 溝部、４７ａ，４７ｂ，４８ｂ，４８ｂ 間隔、４９ａ，４９ｂ 線、５１ａ 歪センサ（第１の歪センサ）、５１ｂ 歪センサ（第２の歪センサ）、５３ａ 制御装置、５４ａ 記憶部、５５ａ 判断部、５６ａ 出力部、５７ａ ネットワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】