KR101560127B1 - 운동 안내 장치 - Google Patents

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Abstract

이동 부재가 순환로 성형체를 구비하는 운동 안내 장치에 있어서, 조립성, 성형성을 향상시킬 수 있는 운동 안내 장치를 제공한다. 이동 부재(2)는, 부하 전동체 구름 주행부(2a)를 따라 신장되는 보유 지지부(31), 복귀 통로를 구성하는 복귀 통로 구성부(33), 및 한 쌍의 방향 전환로의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부(32, 34)를 갖는 순환로 성형체(21, 22)를 구비한다. 순환로 성형체(21, 22)는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부(32) 및 보유 지지부(31)가 일체로 성형된 제1 성형체(21)와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부(34) 및 복귀 통로 구성부(33)가 일체로 성형된 제2 성형체(22)를 구비한다. 제1 성형체(21)와 제2 성형체(22)는 별체이다.

Description

운동 안내 장치{MOTION-GUIDING DEVICE}
본 발명은, 궤도 부재에 복수의 전동체를 통해 이동 부재가 궤도 부재를 따라 이동 가능하게 설치된 운동 안내 장치에 관한 것이며, 특히 이동 부재에 순환로를 구성하는 순환로 성형체가 조립되는 운동 안내 장치에 관한 것이다.
운동 안내 장치는 테이블 등의 안내 대상이 직선 운동 또는 곡선 운동하는 것을 고정밀도로 안내하는데 사용된다. 운동 안내 장치는, 궤도 부재와, 궤도 부재에 복수의 전동체를 통해 이동 가능하게 조립되는 이동 부재를 구비한다. 이동 부재가 궤도 부재를 따라 이동할 때, 전동체가 이들 사이를 구름 운동하므로, 이동 부재의 경쾌한 움직임이 얻어진다.
궤도 부재에는, 길이 방향으로 신장되는 전동체 구름 주행부가 설치된다. 이동 부재에는, 궤도 부재의 전동체 구름 주행부에 대향하는 부하 전동체 구름 주행부, 부하 전동체 구름 주행부와 평행한 복귀 통로, 전동체 구름 주행부와 부하 전동체 구름 주행부 사이의 부하 전동체 구름 주행로 및 복귀 통로에 접속되는 한 쌍의 방향 전환로를 포함하는 순환로가 형성된다. 운동 안내 장치의 일종으로서, 이동 부재의 제조를 용이하게 하기 위해, 순환로를 순환로 성형체로 구성하고, 순환로 성형체를 이동 부재에 조립한 운동 안내 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 순환로 성형체는, 부하 전동체 구름 주행부를 따라 신장되는 보유 지지부, 복귀 통로를 구성하는 복귀 통로 구성부 및 한 쌍의 방향 전환로의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 갖는다. 여기서, 보유 지지부는 전동체 또는 전동체를 보유 지지하는 보유 지지기를 보유 지지하여, 이들이 이동 부재로부터 탈락하는 것을 방지하는 역할을 갖는다.
특허문헌 1에 기재된 운동 안내 장치에 있어서, 순환로 성형체는, 수지 순환로 성형체를 구성하는 4개의 접속부[(1) 보유 지지부와 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부의 접속부, (2) 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부와 복귀 통로 구성부의 접속부, (3) 복귀 통로 구성부와 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부의 접속부, (4) 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부와 보유 지지부의 접속부] 중, 적어도 하나의 접속부를 일체로 성형한 상태에서, 복수의 부분으로 분할되어 있다. 그리고, 순환로 성형체의 접속부의 연속성의 형태로서, 3개의 형태가 예시되어 있다. 첫번째는, 보유 지지부와 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 일체로 성형하고, 복귀 통로 구성부를 별체로 하여 이루어지는 것이다. 두번째는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부에 보유 지지부 및 복귀 통로 구성부를 일체로 성형하고, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부를 별체로 하는 것이다. 세번째는, 보유 지지부 및 복귀 통로 구성부와 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 일체로 성형하고, 보유 지지부 및 복귀 통로 구성부를 길이 방향의 도중에서 2분할하는 형태이다.
특허문헌 1에 기재된 운동 안내 장치에 따르면, 적어도 하나의 접속부가 일체로 성형되므로, 순환로 성형체의 연속성을 확보할 수 있어, 전동체의 원활한 순환이 가능해진다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 순환로 성형체가 최소의 분할수인 2개로 분할되어 있으므로, 순환로 성형체의 조립이 용이해진다고 하는 효과를 발휘한다.
일본 특허 공개 평11-72119호 공보
그러나, 첫번째의 형태에 있어서는, 미리 거리가 결정된 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부의 사이에 복귀로 구성부를 삽입할 필요가 있어, 조립성에 과제가 있다. 두번째의 형태에 있어서는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부에 보유 지지부와 복귀 통로 구성부를 일체로 고정밀도로 성형하는 성형성에 과제가 있다. 세번째의 형태에 있어서는, 길이 방향의 도중에서 2분할된 보유 지지부 및 복귀 통로 구성부를 고정밀도로 접속하는 조립성에 과제가 있다.
따라서, 본 발명은, 이동 부재가 순환로 성형체를 구비하는 운동 안내 장치에 있어서, 조립성, 성형성을 향상시킬 수 있는 운동 안내 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 전동체 구름 주행부를 갖는 궤도 부재와, 상기 궤도 부재에 복수의 전동체를 통해 이동 가능하게 설치되고, 상기 궤도 부재의 상기 전동체 구름 주행부에 대향하는 부하 전동체 구름 주행부, 상기 부하 전동체 구름 주행부와 평행한 복귀 통로, 및 상기 전동체 구름 주행부와 상기 부하 전동체 구름 주행부 사이의 부하 전동체 구름 주행로 및 상기 복귀 통로에 접속되는 한 쌍의 방향 전환로를 포함하는 순환로를 갖는 이동 부재를 구비하고, 상기 이동 부재는, 상기 부하 전동체 구름 주행부를 따라 신장되는 보유 지지부, 상기 복귀 통로를 구성하는 복귀 통로 구성부, 및 상기 한 쌍의 방향 전환로의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 갖는 순환로 성형체를 구비하는 운동 안내 장치에 있어서, 상기 순환로 성형체는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 상기 보유 지지부가 일체로 성형된 제1 성형체와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 상기 복귀 통로 구성부가 일체로 성형된 제2 성형체를 구비하고, 상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체가 별체인 운동 안내 장치이다.
본 발명에 따르면, 순환로 성형체가, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 보유 지지부가 일체로 성형된 제1 성형체와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 복귀 통로 구성부가 일체로 성형된 제2 성형체로 구성되므로, 조립성, 성형성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 운동 안내 장치인 리니어 가이드의 사시도(일부 단면도를 포함함).
도 2는 본 실시 형태의 운동 안내 장치의 단면도.
도 3은 본 실시 형태의 운동 안내 장치의 이동 부재의 분해 사시도.
도 4는 제1 성형체의 사시도.
도 5는 제2 성형체의 사시도[도면 중 (a), (b)는 서로 반대 방향으로부터 보았을 때의 사시도].
도 6은 제2 성형체의 복귀 통로 구성부를 성형하는 금형의 모식도.
도 7은 조합한 제1 성형체 및 제2 성형체의 사시도[도면 중 (a), (b)는 서로 반대 방향으로부터 보았을 때의 사시도].
도 8은 순환로를 따른 이동 부재의 단면도.
도 9는 본 실시 형태의 리니어 가이드의 이동 부재의 조립 방법을 도시하는 공정도[도 9의 (a)는 이동 블록에 제1 성형체를 장착한 단계를 도시하고, 도 9의 (b)는 이동 블록의 관통 구멍에 제2 성형체를 삽입하는 단계를 도시하고, 도 9의 (c)는 이동 블록에 제1 성형체 및 제2 성형체를 장착한 단계를 도시함].
도 10은 본 실시 형태의 리니어 가이드의 이동 부재의 조립 방법을 도시하는 공정도[도 10의 (a)는 이동 블록에 한쪽의 덮개 부재를 장착한 단계를 도시하고, 도 10의 (b)는 이동 블록에 한 쌍의 덮개 부재를 장착한 단계를 도시함].
도 11은 제1 성형체의 다른 예를 도시하는 사시도.
도 12는 제2 성형체의 다른 예를 도시하는 사시도.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태의 운동 안내 장치를 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 운동 안내 장치의 사시도를 도시하고, 도 2는 단면도를 도시한다. 운동 안내 장치는, 길이 방향으로 직선적으로 신장되는 궤도 부재로서의 레일(1)과, 이 레일(1)에 전동체로서 다수의 볼(3)을 통해 길이 방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 이동 부재(2)를 구비한다. 도면에 있어서 동일한 구성 요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 레일(1)은, 단면 대략 사각 형상이고, 상면(1-1), 좌우 한 쌍의 측면(1-2), 저면(1-3)을 갖는다. 레일(1)의 상면(1-1)과 좌우 한 쌍의 측면(1-2)과의 교차부에는, 좌우 방향으로 돌출되고 길이 방향으로 신장되는 돌출부(1b)가 형성된다. 돌출부(1b)의 상면 및 하면에는, 길이 방향으로 신장되는 전동체 구름 주행부로서의 볼 구름 주행 홈(1a)이 형성된다. 볼 구름 주행 홈(1a)은, 레일(1)의 폭 방향의 중심선(1c)을 사이에 두고 좌우에 2조씩 합계 4조 형성된다. 볼 구름 주행 홈(1a)의 위치, 조수는 운동 안내 장치가 받는 하중(수직 방향 하중, 수평 방향 하중, 모멘트 하중)의 방향, 크기에 따라 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어 레일(1)의 상면에 1조, 측면에 1조 형성할 수도 있고, 레일(1)의 측면에 2조 형성할 수도 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 레일(1)의 상면에는, 길이 방향으로 서로 간격을 두고 복수의 통과 구멍(5)이 뚫려진다. 통과 구멍(5)에는, 레일(1)을 베이스에 고정하기 위한 볼트가 삽입된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 레일(1)에 조립되는 이동 부재(2)는, 레일(1)의 상면(1-1)에 대향하는 중앙부(2-1)와, 중앙부(2-1)의 폭 방향의 양단부로부터 수직 하방으로 늘어지고, 레일(1)의 좌우 한 쌍의 측면(1-2)에 대향하는 좌우 한 쌍의 슬리브부(2-2)를 가져, 새들과 같이 형성된다. 이동 부재(2)에는, 레일(1)의 볼 구름 주행 홈(1a)에 대향하는 직선상의 부하 볼 구름 주행 홈(2a), 부하 볼 구름 주행 홈(2a)과 평행한 직선상의 복귀 통로(4) 및 볼 구름 주행 홈(1a)과 부하 볼 구름 주행 홈(2a) 사이의 부하 볼 구름 주행로 및 복귀 통로(4)에 접속되는 U자 형상의 한 쌍의 방향 전환로(6)[도 8 참조, 도 1에 있어서는 보유 지지기(8)의 방향 전환 부분을 6＇로 나타냄]를 포함하는 순환로가 형성된다. 순환로의 개수는 레일(1)의 볼 구름 주행 홈(1a)의 개수와 동등하다. 순환로는, 이동 부재(2)의 폭 방향의 중심선(1c)을 사이에 두고 좌우에 2조씩 합계 4조 형성된다.
순환로에는, 다수의 전동체로서의 볼(3)이 배열·수용된다. 다수의 볼(3)은 보유 지지기(8)에 의해 일련으로 연결된다. 보유 지지기(8)는, 볼(3) 사이에 개재되는 스페이서(9)와, 스페이서(9)를 연결하는 밴드(10)를 구비한다. 보유 지지기(8)의 밴드(10)는, 볼(3)의 외측에 볼(3)의 배열 방향으로 신장되어 있다.
도 2의 단면도에 도시하는 바와 같이, 이동 부재(2)는, 이동 방향의 중앙의 금속제의 이동 블록(11)과, 이동 블록(11)에 조립되는 수지제의 순환로 성형체(21, 22)와, 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 장착되는 수지제의 한 쌍의 덮개 부재(12)(도 1 참조)를 구비한다. 이동 블록(11)은, 레일(1)의 상면에 대향하는 중앙부(11-1)와, 레일(1)의 측면에 대향하는 좌우 한 쌍의 슬리브부(11-2)를 구비한다. 이동 블록(11)의 각 슬리브부(11-2)에는, 레일(1)의 볼 구름 주행 홈(1a)에 대향하는 상하에 2조의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)이 형성된다. 또한, 이동 블록(11)의 각 슬리브부(11-2)에는, 부하 볼 구름 주행 홈(2a)에 평행하게 관통 구멍(23)이 뚫려진다.
순환로 성형체(21, 22)는, 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)의 양편을 따라 신장되는 보유 지지부(31)(도 3 참조)와, 이동 블록(11)의 관통 구멍(23)에 삽입되어 복귀 통로(4)를 구성하는 복귀 통로 구성부(33)(도 3 참조)와, 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 설치되어 한 쌍의 방향 전환로(6)의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부(32, 34)(도 3 참조)를 구비한다.
보유 지지부(31)는, 부하 볼 구름 주행 홈(2a)의 양측 테두리부에 설치되어, 볼(3) 또는 볼(3)을 보유 지지한 보유 지지기(8)를 보유 지지하는 역할을 갖는다. 이 실시 형태에서는, 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)이 이동 블록(11)의 각 슬리브부(11-2)의 상하에 2조 형성되어 있고, 상하 방향의 중앙의 보유 지지부(31)는 상하 2조의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)의 겸용의 보유 지지부(31)로 되어 있다. 보유 지지부(31)에는, 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내하는 안내 홈(41)이 형성된다. 보유 지지부(31)는, 볼(3)이 구름 운동할 때의 보유 지지기(8)의 요동을 방지함과 함께, 이동 부재(2)를 레일(1)로부터 제거할 때에 볼(3)이 이동 부재(2)로부터 탈락되는 것을 방지한다. 또한, 보유 지지기(8)가 볼(3)을 보유 지지하는 기능을 갖지 않는 경우, 또는 보유 지지기(8)가 설치되지 않는 경우에는, 보유 지지부(31)가 직접 볼(3)을 보유 지지하도록 한다.
복귀 통로 구성부(33)는, 통 형상으로 형성된다. 복귀 통로 구성부(33)에는, 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내하는 안내 홈(42)이 형성된다. 방향 전환로 내주 구성부(32, 34)(도 3 참조)는, 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 장착되어 방향 전환로(6)의 내주부를 구성한다.
도 3의 이동 부재(2)의 분해 사시도에 도시하는 바와 같이, 순환로 성형체(21, 22)는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부(32) 및 보유 지지부(31)의 전체 길이가 일체로 성형된 제1 성형체(21)와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부(34) 및 복귀 통로 구성부(33)의 전체 길이가 일체로 성형된 제2 성형체(22)를 구비한다. 제1 성형체(21) 및 제2 성형체(22)는, 서로 별체이고, 이동 블록(11)에 조립된다. 순환로 성형체(21, 22)의 상세한 구조는 후술한다.
덮개 부재(12)는, 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 볼트 등에 의해 장착된다. 덮개 부재(12)에는, 후술하는 제1 성형체(21)의 플레이트(35a, 35b)가 끼워지는 오목부(12a)가 형성된다. 덮개 부재(12)의 오목부(12a)에는, 방향 전환로(6)의 외주부를 구성하는 방향 전환로 외주 구성부(38)가 설치된다. 단면 반원 형상의 오목부로 이루어지는 방향 전환로 외주 구성부(38)에는, 단면 반원 형상의 볼록부로 이루어지는 방향 전환로 내주 구성부(32, 34)가 끼워진다. 덮개 부재(12)의 방향 전환로 외주 구성부(38)와 방향 전환로 내주 구성부(32, 34) 사이에 방향 전환로(6)가 형성됨과 함께, 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내하는 안내 홈(43)이 형성된다(도 8 참조). 덮개 부재(12)에는, 이동 부재(2)의 내부에 이물이 침입되거나, 이동 부재(2)의 내부의 윤활제가 외부로 누출되는 것을 방지하거나 하는 시일 부재(13)가 장착된다(도 1 참조).
도 3에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에서는 2개의 제1 성형체(21)가 설치된다. 2개의 제1 성형체(21)는 이동 부재(2)의 중심선(1c)의 좌우에 하나씩 설치되고, 중심선(1c)에 대해 좌우 대칭이다. 각 제1 성형체(21)에는, 2조 분의 방향 전환로 내주 구성부(32) 및 보유 지지부(31)가 설치된다. 방향 전환로 내주 구성부(32)는 반원기둥 형상으로 형성된다[도 7의 (b) 참조]. 방향 전환로 내주 구성부(32)에는 원주 방향으로 단면 반원 형상의 홈이 형성된다. 홈의 양측 테두리부가 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 보유 지지부(31)는 단면 일정하고 가늘고 길게 신장된다. 보유 지지부(31)에는 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내하는 안내 홈(41)(도 2 참조)이 형성된다.
제1 성형체(21)에는, 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 접하는 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)가 일체로 성형된다. 방향 전환로 내주 구성부(32) 및 보유 지지부(31)는 플레이트(35b)를 통해 일체로 결합된다. 제1 성형체(21)의 2개의 방향 전환로 내주 구성부(32)는 이동 블록(11)의 한쪽의 단부면(도 3의 우측의 단부면)에 설치된다. 2개의 제1 성형체(21)의 합계 4개의 방향 전환로 내주 구성부(32)는, 이동 블록(11)의 이동 방향의 한쪽의 단부면에 설치된다.
제2 성형체(22)의 개수는 4개이다. 4개의 제2 성형체(22)는 이동 부재(2)의 중심선(1c)의 좌우에 2개씩 설치된다. 2개의 제2 성형체(22)가 하나의 제1 성형체(21)에 조립된다. 각 제2 성형체(22)에는, 1조 분의 방향 전환로 내주 구성부(34) 및 복귀 통로 구성부(33)가 설치된다. 4개의 제2 성형체의 합계 4개의 방향 전환로 내주 구성부(34)는, 이동 블록(11)의 다른 쪽의 단부면(도 3의 좌측의 단부면)에 설치된다.
도 4는 제1 성형체(21)의 상세도를 도시한다. 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)에는 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)가 관통하는 관통 구멍(44, 45)이 뚫려진다. 한쪽의 플레이트(35a)의 관통 구멍(44)은 원으로 형성된다. 다른 쪽의 플레이트(35b)의 관통 구멍(45)은, 소직경의 반원(45b)과 대직경의 반원(45a)을 조합한 이형(異形)의 원으로 형성된다.
한쪽의 플레이트(35a)에는, 보유 지지부(31)의 근방에 원호 형상의 절결(46)이 형성된다. 절결(46)에는, 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)의 배면에 형성되는 원호 형상 위치 결정부(34a)[도 5의 (a), (b) 참조]가 끼워진다. 원호 형상 위치 결정부(34a)는, 제1 성형체(21)에 대해 제2 성형체(22)가 복귀 통로 구성부(33)의 주위를 회전하는 것을 방지한다.
다른 쪽의 플레이트(35b)에는, 상술한 바와 같이 이형의 원으로 이루어지는 관통 구멍(45)이 형성된다. 이 관통 구멍(45)에는 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a)[도 5의 (a), (b) 참조]가 끼워진다. 선단부(33a)에는, 복귀 통로 구성부(33)의 길이 방향으로 단차를 지어 외주측 위치 결정부(33a2) 및 내주측 위치 결정부(33a1)가 형성된다. 외주측 위치 결정부(33a2)는, 다른 쪽의 플레이트(35b)의 대직경의 원(45a)에 끼워진다. 내주측 위치 결정부(33a1)는, 다른 쪽의 플레이트(35b)에 맞대어져, 소직경의 원(45b)에 연결된다. 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a)는, 제1 성형체(21)에 대해 제2 성형체(22)가 복귀 통로 구성부(33)의 주위를 회전하는 것을 방지한다.
도 5는 제2 성형체(22)의 상세도를 도시한다. 제2 성형체(22)는, 방향 전환로 내주 구성부(34) 및 복귀 통로 구성부(33)의 전체 길이가 일체로 성형되어 이루어진다. 방향 전환로 내주 구성부(34)는 반원기둥 형상으로 형성된다. 방향 전환로 내주 구성부(34)에는 원주 방향으로 단면 반원 형상의 홈이 형성된다. 홈의 양측 테두리부가 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내한다. 방향 전환로 내주 구성부(34)의 배면에는, 상술한 바와 같이 원호 형상 위치 결정부(34a)가 형성된다.
복귀 통로 구성부(33)는 그 전체 길이에 걸쳐 통 형상으로 형성된다. 복귀 통로 구성부(33)의 내주면에는 그 전체 길이에 걸쳐 길이 방향으로 신장되는 안내 홈(42)이 형성된다. 이 안내 홈(42)이 보유 지지기(8)의 밴드(10)를 안내한다. 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a)에는, 길이 방향으로 단차를 지어 외주측 위치 결정부(33a2) 및 내주측 위치 결정부(33a1)가 형성된다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 복귀 통로 구성부(33)는 탈형 구배가 0도인 금형(51, 52)을 사용하여 성형된다. 탈형 구배가 0도라고 함은, 가동측 금형(51)을 인발하기 위한 탈형 구배가 부여되어 있지 않다는 것을 말한다. 가동측 금형(51)의 인발 방향과 캐비티의 내주면, 코어의 외주면이 평행이다.
도 7은 제1 성형체(21)와 제2 성형체(22)를 조합한 상태를 도시한다. 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)를 제1 성형체(21)의 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)의 관통 구멍(44, 45)에 통과시킴으로써, 제1 성형체(21)에 제2 성형체(22)를 조립할 수 있다. 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a)는 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)에 위치 결정된다. 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)는 플레이트(35a)에 위치 결정된다. 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 외주측 위치 결정부(33a2)[도 7의 (b) 참조]는, 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)의 대직경의 원(45a)(도 4 참조)에 끼워진다. 이 외주측 위치 결정부(33a2)의 선단은, 플레이트(35b)의 표면과 동일한 평면 내에 위치한다. 도 8의 단면도에 도시하는 바와 같이, 외주측 위치 결정부(33a2)는 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)를 관통하여, 덮개 부재(12)의 방향 전환로 외주 구성부(38)에 연결된다. 내주측 위치 결정부(33a1)는 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)에 접하여, 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)에 연결된다.
도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)의 원호 형상 위치 결정부(34a)는, 제1 성형체(21)의 플레이트(35a)의 절결(46)에 끼워진다. 이 원호 형상 위치 결정부(34a)의 선단은 제1 성형체(21)의 플레이트(35a)의 표면과 동일한 평면 내에 위치한다. 도 8의 단면도에 도시하는 바와 같이, 원호 형상 위치 결정부(34a)는 제1 성형체(21)의 플레이트(35a)를 관통하여, 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)에 연결된다. 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 외주측은, 플레이트(35a)를 관통하여, 덮개 부재(12)의 방향 전환로 외주 구성부(38)에 연결된다.
도 9 및 도 10은, 이동 부재(2)의 조립 방법의 공정도를 도시한다. 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 우선 이동 블록(11)의 2개의 슬리브부(11-2)에 2개의 제1 성형체(21)를 장착한다. 제1 성형체(21)의 보유 지지부(31)는 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)에 위치 결정된다. 위치 결정에 의해, 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)과 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)(도 3 참조)의 연속성도 확보된다. 제1 성형체(21)를 이동 블록(11)에 장착한 때, 제1 성형체(21)의 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)는 이동 블록(11)의 이동 방향의 양단부면에 접한다. 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)의 관통 구멍(44, 45)의 위치는 이동 블록(11)의 관통 구멍(23)의 위치에 일치한다. 2개의 제1 성형체(21)는 이동 블록(11)의 중심선에 대해 좌우 대칭으로 형성되어 있으므로, 합계 4개의 방향 전환로 내주 구성부(32)(도 3 참조)가 이동 블록(11)의 이동 방향의 한쪽의 단부면(안쪽의 단부면)에 배치된다.
다음으로, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 성형체(21)의 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)의 관통 구멍(44, 45) 및 이동 블록(11)의 관통 구멍(23)에 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)를 삽입한다. 제1 성형체(21)의 합계 4개의 방향 전환로 내주 구성부(32)(도 3 참조)가 이동 블록(11)의 이동 방향의 한쪽의 단부면에 설치되므로, 4개의 제2 성형체(22)를 이동 블록(11)의 다른 쪽의 단부면측으로부터 일방향으로 통과시키는 것이 가능해진다. 제2 성형체(22)를 관통 구멍(44, 45, 23)에 삽입하면, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a) 및 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)가, 제1 성형체(21)의 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)에 위치 결정된다. 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 위치 결정에 의해, 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)과 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)의 연속성, 복귀 통로 구성부(33)와 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)의 연속성이 확보된다.
다음으로, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이동 블록(11)의 이동 방향의 단부면에 덮개 부재(12)를 장착한다. 덮개 부재(12)는, 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)에 위치 결정된다. 이 단계에서 보유 지지기(8)에 보유 지지된 볼(3)을 순환로에 삽입한다.
마지막으로, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 이동 블록(11)의 이동 방향의 단부면에 나머지 덮개 부재(12)를 장착한다. 덮개 부재(12)는, 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(34)에 위치 결정된다. 이상에 의해 이동 부재(2)가 조립된다.
도 11은 제1 성형체(21)의 다른 예를 도시하고, 도 12는 제2 성형체(22)의 다른 예를 도시한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 이 예의 제1 성형체(21)에 있어서는, 한쪽의 플레이트(35a)에 복수의 돌기(47)가 형성된다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 이 예의 제2 성형체(22)에 있어서는, 방향 전환로 내주 구성부(34)의 배면에 복수의 오목 형상 위치 결정부(34b)가 형성된다. 이 제2 성형체(22)의 오목 형상 위치 결정부(34b)에 제1 성형체(21)의 돌기(47)가 끼워진다. 이들 오목 형상 위치 결정부(34b) 및 돌기(47)는, 부가적으로 형성된 위치 결정부이고, 제1 성형체(21)에 대해 제2 성형체(22)가 복귀 통로 구성부(33)의 주위를 회전하는 것을 방지한다. 제1 성형체(21)의 그 밖의 구성은 도 4에 도시하는 제1 성형체(21)와 동일하므로, 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 제2 성형체(22)의 그 밖의 구성도 도 5에 도시하는 제2 성형체(22)와 동일하므로, 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
이상으로 본 실시 형태의 운동 안내 장치의 구성을 설명하였다. 본 실시 형태의 운동 안내 장치에 따르면, 이하의 효과를 발휘한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 순환로 성형체(21, 22)가, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부(32) 및 보유 지지부(31)가 일체로 성형된 제1 성형체(21)와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부(34) 및 복귀 통로 구성부(33)가 일체로 성형된 제2 성형체(22)로 구성되므로, 조립성, 성형성이 향상된다. 지금까지 수작업으로 행하고 있던 조립 작업을 자동화하는 것도 가능해진다.
제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)가 통 형상으로 형성되므로, 중심선 방향을 따라 2분할된 파이프를 조합할 필요가 없어져, 조립성이 향상된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 선단부(33a) 및 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)에 위치 결정부(33a1, 33a2, 34a)를 형성하므로, 제2 성형체(22)의 길이 방향의 양단부에서, 제2 성형체(22)를 제1 성형체(21)에 정확하게 위치 결정할 수 있다. 그것에 의해, 제1 성형체(21) 및 제2 성형체(22)의 이음매에 발생하는 단차도 가급적으로 작게 할 수 있어, 보유 지지기(8), 볼(3)이 원활하게 순환한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 성형체(21)에 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)를 설치하고, 한 쌍의 플레이트(35a, 35b)에 제2 성형체(22)를 위치 결정함으로써, 제2 성형체(22)를 제1 성형체(21)에 용이하게 위치 결정할 수 있다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)를, 제1 성형체(21)의 한 쌍의 플레이트(35a, 35b) 중 적어도 한쪽의 관통 구멍(44 또는 45)에 삽입함으로써, 제1 성형체(21)에 제2 성형체(22)를 위치 결정할 수 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)의 반원 형상 위치 결정부(34a)가, 제1 성형체(21)의 플레이트(35a)를 관통하여 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)에 연결되므로, 제2 성형체(22)의 방향 전환로 내주 구성부(34)와 이동 블록(11)의 부하 볼 구름 주행 홈(2a)의 연속성을 확보할 수 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 외주측 위치 결정부(33a2)가, 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)를 관통하여 덮개 부재(12)의 방향 전환로 외주 구성부(38)에 연결되므로, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)와 덮개 부재(12)의 방향 전환로 외주 구성부(38)의 연속성을 확보할 수 있다. 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)의 내주측 위치 결정부(33a1)가, 제1 성형체(21)의 플레이트(35b)에 접하여 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)에 연결되므로, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)와 제1 성형체(21)의 방향 전환로 내주 구성부(32)와의 연속성을 확보할 수 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)의 복귀 통로 구성부(33)를 탈형 구배가 0도인 금형(51, 52)을 사용하여 성형함으로써, 통 형상의 복귀 통로 구성부(33)를 높은 정밀도로 성형할 수 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 성형체(21)의 2개의 방향 전환로 내주 구성부(32)를 이동 블록(11)의 이동 방향의 한쪽의 단부면에 설치하도록 함으로써, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 성형체(22)를 이동 블록(11)의 일방향으로부터 삽입하는 것이 가능해져, 조립성이 향상된다. 2개의 제1 성형체(21)의 합계 4개의 방향 전환로 내주 구성부(32)를 상기 이동 블록(11)의 이동 방향의 한쪽의 단부면에 설치하도록 함으로써, 모든 제2 성형체(22)를 이동 블록(11)의 일방향으로부터 삽입하는 것이 가능해진다.
이상으로 본 발명을 운동 안내 장치로서의 리니어 가이드로 구현화한 실시 형태를 설명하였다. 본 발명은 리니어 가이드뿐만 아니라, 스플라인 장치에도 적용할 수 있다.
스플라인 장치에 적용하는 경우, 궤도 부재에는, 길이 방향으로 신장되는 복수의 스플라인 홈이 형성되는 스플라인 축이 사용된다. 이동 부재(2)에는 스플라인 축을 둘러싸는 외통이 사용된다. 외통은, 스플라인 홈에 대향하는 부하 볼 구름 주행 홈 및 부하 볼 구름 주행 홈과 평행한 복귀 통로를 갖는 외통 블록과, 외통 블록의 이동 방향의 양단부면에 장착되는 한 쌍의 덮개 부재를 구비한다. 외통에는, 부하 볼 구름 주행 홈을 따라 신장되는 보유 지지부, 복귀 통로를 구성하는 복귀 통로 구성부 및 한 쌍의 방향 전환로의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 갖는 순환로 성형체가 조립된다. 순환로 성형체는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 보유 지지부가 일체로 성형된 제1 성형체와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 복귀 통로 구성부가 일체로 성형된 제2 성형체를 구비한다. 덮개 부재에는, 방향 전환로의 외주부를 구성하는 방향 전환로 외주 구성부가 설치된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 구현화되는 것으로 한정되는 일은 없고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 실시 형태로 구현화 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 다수의 볼을 보유 지지기에 의해 일련으로 연결하고 있지만, 보유 지지기를 사용하지 않아도 된다. 소위 총 볼 타입의 운동 안내 장치의 경우, 보유 지지기는 사용되지 않는다. 순환로 성형체의 보유 지지기의 밴드를 안내하는 홈은, 형성할 필요가 없어진다.
상기 실시 형태에서는, 4개의 제2 성형체를 모두 별체로 하고 있지만, 상하에 2개의 제2 성형체를 일체로 성형해도 되고, 4개의 제2 성형체 모두를 일체로 성형해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제2 성형체의 복귀 통로 구성부를 통 형상으로 형성하고 있지만, 반 분할의 파이프 형상으로 성형할 수도 있다. 조립성은 떨어지지만, 나머지 반 분할의 파이프를 나중에 조립해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 성형체에 플레이트를 일체로 성형하였지만, 플레이트를 생략할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 제2 성형체의 방향 전환로 내주 구성부의 배면에 오목 형상 위치 결정부를 형성하였지만, 오목 형상 위치 결정부를 생략하는 것도 가능하다.
레일 및 이동 부재의 형상, 볼 구름 주행 홈 및 부하 볼 구름 주행 홈의 조수, 형상, 접촉각 등은, 운동 안내 장치가 받아야 하는 하중에 따라 적절히 결정할 수 있다. 전동체에는 볼 대신에 롤러를 사용할 수도 있다.
본 명세서는, 2013년 2월 4일 출원의 일본 특허 출원 제2013-019154에 기초하는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함해 둔다.
1 : 레일(궤도 부재)
1a : 볼 구름 주행 홈(전동체 구름 주행부)
2 : 이동 부재
2a : 부하 볼 구름 주행 홈(부하 전동체 구름 주행부)
3 : 볼(전동체)
4 : 복귀 통로
6 : 방향 전환로
11 : 이동 블록
21 : 제1 성형체
22 : 제2 성형체
23 : 이동 블록의 관통 구멍
31 : 보유 지지부
32, 34 : 방향 전환로 내주 구성부
33 : 복귀 통로 구성부
33a : 복귀 통로 구성부의 선단부
33a1 : 내주측 위치 결정부(위치 결정부)
33a2 : 외주측 위치 결정부(위치 결정부)
34a : 원호 형상 위치 결정부(위치 결정부)
35a, 35b : 플레이트
44, 45 : 플레이트의 관통 구멍
12 : 덮개 부재
38 : 방향 전환로 외주 구성부
51, 52 : 금형

Claims (6)

  1. 전동체 구름 주행부를 갖는 궤도 부재와,
    상기 궤도 부재에 복수의 전동체를 통해 이동 가능하게 설치되고, 상기 궤도 부재의 상기 전동체 구름 주행부에 대향하는 부하 전동체 구름 주행부, 상기 부하 전동체 구름 주행부와 평행한 복귀 통로, 및 상기 전동체 구름 주행부와 상기 부하 전동체 구름 주행부 사이의 부하 전동체 구름 주행로 및 상기 복귀 통로에 접속되는 한 쌍의 방향 전환로를 포함하는 순환로를 갖는 이동 부재를 구비하고,
    상기 이동 부재는, 상기 부하 전동체 구름 주행부를 따라 신장되는 보유 지지부, 상기 복귀 통로를 구성하는 복귀 통로 구성부, 및 상기 한 쌍의 방향 전환로의 내주부를 구성하는 한 쌍의 방향 전환로 내주 구성부를 갖는 순환로 성형체를 구비하는 운동 안내 장치에 있어서,
    상기 순환로 성형체는, 한쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 상기 보유 지지부가 일체로 성형된 제1 성형체와, 다른 쪽의 방향 전환로 내주 구성부 및 상기 복귀 통로 구성부가 일체로 성형된 제2 성형체를 구비하고,
    상기 제1 성형체와 상기 제2 성형체가 별체인, 운동 안내 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 성형체의 상기 복귀 통로 구성부는, 통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 운동 안내 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 성형체의 상기 복귀 통로 구성부의 선단부, 및 상기 제2 성형체의 상기 방향 전환로 내주 구성부에는, 상기 제1 성형체에 대해 상기 제2 성형체를 위치 결정하는 위치 결정부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 운동 안내 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동 부재는, 상기 부하 전동체 구름 주행부를 갖는 이동 블록을 구비하고,
    상기 제1 성형체에는, 상기 이동 블록의 이동 방향의 양단부면에 접하는 한 쌍의 플레이트가 일체로 성형되고,
    상기 제2 성형체의 상기 복귀 통로 구성부의 상기 선단부, 및 상기 제2 성형체의 상기 방향 전환로 내주 구성부는, 상기 제1 성형체의 상기 한 쌍의 플레이트에 위치 결정되는 것을 특징으로 하는, 운동 안내 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이동 부재는, 상기 부하 전동체 구름 주행부 및 관통 구멍을 갖는 이동 블록을 구비하고,
    상기 제2 성형체의 상기 복귀 통로 구성부는, 상기 제1 성형체의 상기 한 쌍의 플레이트의 관통 구멍 중 적어도 한쪽의 관통 구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 운동 안내 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2 성형체의 상기 복귀 통로 구성부의 선단부, 및 상기 제2 성형체의 상기 방향 전환로 내주 구성부에는, 상기 제1 성형체에 대해 상기 제2 성형체를 위치 결정하는 위치 결정부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 운동 안내 장치.
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