KR910002180B1 - 직선 접동용 로울러 베어링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직선 접동용 로울러 베어링

제 1도는 본 발명인 직선 접동용 로울러 베어링의 제 1실시예를 도시하는 단면도.

제 2도는 직선 접동용 로울러 베어링의 정면도.

제 3도는 제 2도의 평면도.

제 4도는 제 2도의 저면도.

제 5도는 제 2도의 측면도.

제 6도는 제 2도의 배면도.

제 7도는 제 2도의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도.

제 8도는 본 발명에 있어서의 궤도대의 사시도.

제 9도는 제 8도의 Ⅸ-Ⅸ선을 따른 단면도.

제 10도는 본 발명인 직선 접동용 로울러 베어링의 제 2실시예를 도시한 단면도.

본 발명은 예를 들면, NC머신 등의 공작기계나 공업용로봇 등의 슬라이드부에 있어서, 접동케할 가동체를 직선적으로 안내하는 직선 접동용 로울러 베어링에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 직선 안내를 행하는 베어링은, 머시닝 센터, NC머신 등의 공작기계에 있어서 X, Y, Z축, 자동 공구 교환장치, 자동용접기, 사출성형기, 공업용로봇 등의 각종의 일반 산업 기계의 슬라이드 부에 있어 다용되고 있다.

그러나, 종래의 이와 같은 종류의 베어링에 있어서는, 그 접동대와 궤도대와의 사이에 있어, 접동대를 굴려서 안내하는 수단으로서 볼을 사용한 것이 대부분이었으며, 또 접동대나 궤도대는 그 단면 형상이 좌우 대칭형으로 형성되고, 그리고, 접동대는 그 양 소매부가 궤도대의 양 어깨부를 안는 형상으로 되어있다.

그러므로, 접동대와 궤도대와의 사이는 볼을 통한 접촉으로 되어 중하중을 부하시키기 위하여는 볼 무한궤도의 부하 영역을 길게하여서 이 부하 영역에 있는 볼의 수를 증가할 필요가 생기므로 접동대가 필요 이상으로 대형화하는 문제가 있었다. 또 각 궤도대의 양 어깨부에 각각 한쌍의 회전홈을 형성하고, 이들 각 회전홈에 접동대의 부하볼의 열을 회전시켜서 한쌍의 부하볼 열에 의하여 궤도대의 각 어깨부가 끼이도록하고, 이로써 상하 좌우 방향의 하중을 부하하도록 하고 있으므로, 궤도대에 대하여는 그 1본에 대하여 4본의 홈 가공이 필요하게 되고 또, 접동대에 대하여는 4개의 볼 무한 궤도를 형성할 필요가 생기므로, 이들 궤도대나 접동대의 가공, 특히 그 홈의 연삭 마무리에 많은 공정을 필요로 할 뿐 아니라, 부품의 수도 많으므로, 조립이나 예압 조정이 번잡하게 되어 제조 원가가 높아지는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 볼에 의한 점접촉이므로, 중하중에 대하여 강도적으로 약한 결점도 있었다.

따라서, 이 발명의 목적은, 접동대에 작용하는 상하 좌우 방향의 하중을 로울러에서 부하하여 중하중에 대하여도 뛰어난 강도를 발휘할 수 있게함과 동시에, 접동대가 필요이상으로 대형화하지 않는 직선 접동용 로울러 베어링을 제공함에 있다.

또, 본 발명의 목적은 가공이 번잡한 궤도내에서 홈가공이나, 접동대에 무한궤도의 형성을 경감하여, 접동대나 궤도대의 홈 연삭 마무리 공정수나 부품수를 적게함과 동시에 가동체나 고정부의 조립을 용이하게 할 수가 있는 직선 접동용 로울러 베어링을 제공함에 있다.

또한, 발명의 목적은 용도에 따라서 접동대에 예압 조정을 간단한 조작으로 실시할 수 있음과 동시에, 수평 하중에 의하여 접촉 작용점에 작용하는 하중을 가급적으로 작게하여, 접동 동작의 안전성을 향상 시키고 장치의 소형화를 기할 수 있는 직선 접동용 로울러 베어링을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 상기 접동대의 수평부와 반대측에 돌출되어 설치된 장착부의 하방으로부터 장착 볼트로 가동체를 장착함으로써, 사용도중에라도 가동체 상에 장착된 기계기구를 해제함이 없이 예압의 조정을 행할 수 있는 직선 접동용 로울러 베어링을 제공함에 있다.

즉, 본 발명은, 수평부와 그 기단으로부터 수직부를 갖는 접동대의 수평부선단과 수직부 하단에 형성된 각 부하홈에 상대면하는 상부와 측부 회전면을 갖는 궤도대에, 고정 볼트가 관통하는 장착구를 뚫어서 설치하고, 이 장착구에 일측방에 상기 상부 회전면과 이 상부 회전면과 상대면하는 접동대의 수평부 선단부측에 형성된 부하홈의 사이에 있어서 하중 작용선을 상방으로부터 하방으로 향하도록 함과 동시에, 상기 측부 회전면과 이 측부 회전면에 상대면 하는 접동대의 수직부 하단측에 형성된 부하홈과의 사이에 있어서의 하중 작용선을 하방으로부터 상방으로 향하도록 하고, 그리고 상기 수평부 상면에 직교하는 수선에 대하여 경사시켜 상기 접동대를 가동체에 고정할때, 이 가동체 측으로부터 접동대의 수평부측으로 향하는 압압력을 작용시켜서 예압 조정을 할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 있어서, 바람직하기는 상기 궤도대의 장착구를 상기 접동대의 수평부 상면에 대하여 거의 직교 상으로 뚫어서 설치하고, 이 장착구의 일측방에 상기 상부 회전면과 측부 회전면을 형성하고, 상기 상부 회전면과 이 상부 회전면과 상대면하는 접동대의 수평부 선단측에 형성한 부하홈의 사이에 있어서의 하중 작용선을 상기 수평부 상면에 대하여 직교시키고, 상기 측부 회전면과 이 측부 회전면에 상대면하는 접동대의 수직부 하단측에 형성한 부하홈의 사이에 있어서의 하중 작용선을 상기 수평부 상면에 직교하는 수선에 대하여 상향으로 경사시키고, 가동체 측으로부터 접동대의 수평부측에 압압력을 작용시켜서 행하는 예압조정을 보다 효과적으로 행할 수 있게한 직선 접동용 로울러 베어링을 제공하는 것이다.

본 발명의 직선 접동용 로울러 베어링에 의하면, 볼 대신에 로울러를 사용함으로써 하중 부하면적이 증대 되므로, 특히 상하 방향에 대하여 큰 하중을 부하할 수가 있으며, 뿐만 아니라, 로울러는 접동대의 수평부 선단측과 수직부 하단측의 2개의부하홈과, 궤도대의 상부와 측부 회전면과의 사이에 개재되므로, 부하홈과 회전면의 수의 삭감을 기할 수 있음과 동시에, 조립 작업의 경감화가 이루어진다. 접동대를 가동체에 고정 할때, 접동대의 장착부의 하방으로부터 장착 볼트에 의하여 접동대와 가동체를 장착할 수가 있으므로, 사용 도중에 예압의 조정이 필요하게 되었을 때에도 가동체 상부에 장착된 각종의 기계기구를 해제함이 없이 장착 볼트를 이완하여 조정 볼트를 조정함으로써 예압의 조정을 행할 수 가 있다. 또 가동체 측으로부터 접동대에 대하여 장착부측으로부터 수평부 측으로 향하는 압압력을 작용시킴으로써, 용도에 따른 예압 조정을 간단히 행할 수 있으며, 또, 궤도대와 접동대의 접촉 작용점을 낮게할 수가 있으므로, 수평 하중에 대하여도, 접촉 작용점에 작용하는 하중을 가급적으로 작게하여, 안전성의 향상을 기할 수가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조로하여 본 발명을 설명한다.

본 발명의 로울러 베어링은, 제 1도내지 제 6도에 나타낸 바와 같이, 수평부(2a)와 그 일단으로부터 수직되는 수직부(2b)를 가지고 단면이 경사진 L자 상으로 형성되며, 또한, 그 수평부 상면(3)에 장착볼트(7)로써 테이블 등의 가동체(20)에 장착되는 접동대(1)와, 이 접동대(1)의 수평부(2a) 선단과 수직부(2b)하단에 장착된 한쌍의 로울러 가이드(4)와 상기 수평부(2a)의 하면 측에 위치하도록 베드등의 고정부(21)에 고정기구인 고정볼트(8)로써 고정되는 궤도대(5)와, 상기 수평부(2a)와 수직부(2b)에 각각 형성된 로울러 무한 궤도내를 순환하여 접동대(1)와 궤도대(5)와의 사이의 하중을 부하받는 다수의 로울러(6)로써 구성되어 있다.

상기 접동대(1)는 그 수평부(2a)의 선단 하측면과 수직부(2b)의 하단부 내면측에 각각의 축방향에 따라서 로울러 무한 궤도의 부하역을 구성하고, 그리고 평탄면 상의 주행면을 갖는 부하홈(9)이 형성되어 있고, 또 상기 수평부(2a)의 선단부 상측면과 수직부(2b)의 하단부 외측면에는 각각 그 축방향에 따라서 상기 부하홈(9)에 대응하고, 그리고 로울러 무한 궤도의 무부하역을 구성하는 홈상의 무부하부(10)가 형성되어 있다. 이때, 접동대(1)의 기부로부터 수평부(2a)와 반대측으로 장착부(2c)가 돌출하여 설치되고, 이 장착부(2c)에는 장착볼트(7)가 유동가능하게 끼워지는 장착구(2d)가 축방향으로 2열 뚫어서 설치된다. 이와 같이 구성되는 접동대(1)는 하방으로부터 장착구(2d)를 관통하여 가동체(20)에 나사 결합하는 장착볼트(7)로써 사익 가동체(20)에 고정되는 것인데, 이때, 장착볼트(7)를 잠시 조인 후, 가동체(20)측으로부터 조이는 조정볼트(26)를 접동대 상부에 대하여 장착부(2c)측으로부터 수평부(2a)측으로 향하여 압압함으로써, 예압 조정을 행할 수가 있다.

상기 접동대(1)의 길이방향의 각 단부에는, 제 2도, 제 3도와 제 5도에 도시하는 바와 같은 합성 수지제의 덮개(12)가 이 덮개(12)에 뚫어 설치된 관통구(도시하지 않음)을 관통하는 고정볼트(14)로써 고정되어 있다.

또, 상기 로울러 가이드(4)는, 제 4도, 제 6도와 제 7도에 도시하는 바와 같이, 금속판의 프레스 성형이나, 경질 합성수지의 사출 성형 등에 의하여 형성되고, 그 양단부에는 거의 반원 형상의 로울러 방향 전환 안내부(15)를 갖고 있음과 동시에 이들 로울러 방향 전환 안내부(15)의 사이에는 단면이 거의 L자상으로 형성된 유지부(16)를 갖고, 이 유지부(16)가 접동대(1)의 수평부(2a)선단부와 수직부(2b) 하단부에 각각 형성된 부하홈(9)과 홈상의 무부하부(10)와 함께 로울러 무한 궤도의 부하역과 무부하역을 형성함과 동시에, 상기 각 로울러 방향 전환 안내부(15)가 로울러 무한궤도의 부하역과 무부하역과의 사이에 있어 각 로울러, 즉 원통 롤러를 안내하도록 되어 있다. 그리고, 이 로울러 가이드(4)는, 유지부(16)에 뚫어 설치된 관통구(도시하지 않음)를 관통하여 접동대(1)의 각 장착구(도시하지 않음)에 나사 결합하는 요소(18)에 의하여 접동대(1)에 장착되어 있다. 그리고 이때, 로울러 가이드(4)의 로울러 방향전환 안내부(15)는 뚜껑(12)에 형성된 거의 반원 형상의 장착홈에 끼워 맞추어져 고정되고, 또, 유지부(16)는 접동대(1)에 형성된 직선상 장착홈 내에 끼워 맞추어져 고정되어 있다.

한편, 상기 궤도대(5)는, 제 8도와 제 9도에 도시된 바와 같이, 일측방의 어깨부 측면에 V자 형상의 잘린부분(17)을 갖는 단면이 거의 구형상으로 형성되고, 그리고, 상기 잘린부분(17)의 상방 평탄면에는 접동대(1)의 수평부(2a)선단부의 하면측에 형성된 부하홈(9)의 주행면에 상대면하는 평면상의 상부 회전면(23)을 갖고, 또, 잘린부분(17)의 하향 경사면에는 접동대(1)의 수직부(2b) 하단부의 내면측에 형성된 부하홈(9)의 주행면에 상대면하는 측부 회전면(24)을 갖고 있다. 또, 궤도대(5)는, 그 중앙부에는 상기 접동대(1)의 수평부 상면(3)에 대하여 거의 수직의 고정기구용 장착구(25)가 뚫어져 설치되어 있고, 이 장착구(25)를 관통하는 고정볼트(8)를 상기 고정부(21)에 이어 붙임, 즉 나사 결합시킴으로써 고정부(21)에 고정된다. 이 고정부(21)에 상기 궤도대(5)를 고정함에 있어, 상기 궤도대(5)의 저면과 이 저면의 일단으로부터 직각상으로 기립하는 측면 하부가 고정부(21)의 장착 기준면을 구성하는 평탄면(21a)과 이 평탄면(21a)으로부터 직각상으로 기립하는 걸림면(21b)에 접하도록 이어붙여진 후, 고정볼트(8)에 의하여 고정부(21)에 고정된다.

이로써, 궤도대(5)의 상부 회전면(23)은 접동대(1)의 수평부 상면(3)과 평행하게 되며, 또, 접동대(1)의 수평부(2a) 선단부의 로울러의 하중 작용선(X)은 수평부 상면(3)에 대하여 거의 직교상으로 접촉 가능하게 되고, 또한, 측부회전면(24)에는 접동대(1)의 수직부(2b)하단부의 로울러(6)의 하중 작용선(Y)가 상향 경사상으로 접촉 가능하게 된다.

또, 상기 가동체(20)측으로부터 조여진 접동대(1)의 예압 조정을 관장하는 상기 조정볼트(26)는 가동체(20)의 측단 수직부(20a)에 뚫어 설치된 수평 나사 구멍(2)에 관통상으로 나사 결합되어 있으며, 그리고, 이 조정볼트(26)의 선단이 접동대(1)의 장착부(2c)의 측면 하부에 맞닿도록 되어 있다. 따라서, 가동체 측으로부터 접동대(1)의 중간부에 대하여 작용하는 압압작용선(P)에 있어서 조정볼트(26)의 압압 작용에 의하여 예압이 부여됨과 동시에, 그 조정이 용이하게 행해진다. 또, 예압 조정때, 조정볼트(26)의 압압 작용력에 의하여 상기 궤도대(5)에는 제1도에 나타낸 회전력(M)이 생기는데, 궤도대(5)의 측면 하부가 고정부(21)의 걸림면(21b)에 맞닿아 있으므로 상기 회전력(M)에 대항하여 상기 걸림면(21b)의 상단 각부를 지점으로 하는 반력이 생기며, 이것이 고정볼트(8)의 수직방향의 조이는 힘과 함께 궤도대(5)의 장착의 안정화를 향상시키고 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 직선 접동용 로울러 베어링은 제1도에 나타낸 바와 같이, 궤도대(5)를 기계장치 등에 장착되는 베드 등의 고정부(21)에 형성된 장착 기준면으로서의 평탄면(21a)과 걸림면(21b)에 고정볼트(8)로써 고정하고, 또, 궤도대(5)에 따라서 접동하는 베어링을 구성하는 양 접동대(1)의 장착면(3)상에 가동체(20)를 가설하여 장착볼트(7)에 의하여 장착하고, 여러가지의 기계기구의 직선 왕복운동을 안내하는 직선 접동용 테이블에 조립되어서 사용된다. 이때의 조립작업에 있어서, 먼저, 궤도대(5)를 베드등의 고정부(21)의 평탄면(21a)과 걸림면(21b)에 접하도록 이어붙인 후, 궤도대(5)에 뚫어 설치된 장착구(25)를 관통하여 고정부(21)에 고정볼트(8)를 나사결합 시켜서 궤도대(5)의 장착을 행한다. 다음에, 궤도대(5)의 상부와 측부회전면(23)(24)에 접동대 측의 로울러(6)를 이어붙인 상태에 있어, 상방으로부터 가동체(20)을 내려서 접동대(1)상에 놓고, 하방으로부터 장착구(2d)를 관통하는 장착볼트(7)로써 가동체(20)를 장착한다. 이때, 제1도에 있어서 좌우중의 일측의 장착볼트(7)는 조여놓지만, 타측의 장착볼트(7)는 잠시 조이는 상태로 해놓으며, 그리고, 잠시 조이는 상태의 장착볼트측에 있어, 가동체(20)측으로부터 조여지는 조정볼트 (26)의 압압 작용선(P)를 궤도대(5)의 중간부측방에 위치하도록 압압함으로써, 예압을 부여하는 이외에 그압압 정도를 조정하여 용도에 따른 예압량을 조정할 수가 있다.

그리고, 상기 실시예는 원통 롤러의 경우에 대하여 설명하였지만, 제10도에 나타낸 바와 같이, 원통 롤러 대신에 구면 롤러(6a)를 사용할 수도 있으며, 이때, 상기 궤도대(5)의 상부와 측부 회전면(23a), (24a)에 구면 롤러(6a)의 곡율반경 보다 약간 큰 곡율의 원호상면이 형성되어 있다.

이와 같이 구면 롤러(6a)를 사용함으로써, 약간의 궤도대(5)의 굴곡이 부분적으로 있는 경우에도 자동 조정이 되므로, 국부적인 고부하 하중을 회피할 수가 있다.

Claims (2)

1. 수평부와 그 기단으로부터 수직부를 갖고, 이들 수평부의 선단과 수직부의 하단에는 각각 로울러 무한궤도의 부하역과 무부하역을 구성하는 부하홈과 무부하홈을 갖는 접동대와, 상기 접동대의 수평부 선단과 수직부 하단에 각각 장착되고, 이들 수평부 선단과 수직부 하단에 형성된 부하홈과 무부하홈과 함께 로울러 무한 궤도를 형성하는 한쌍의 로울러 가이드와 상기 접동대의 수평부 선단과 수직부 하단에 형성된 각 부하홈에 상대면 하는 상부와 측부 회전면을 갖는 궤도대와 상기 접동대의 수평부 선단과 수직부 하단에 상기 로울러 가이드와 함께 형성된 각 로울로 무한 궤도내를 순환하고, 접동대측의 각 부하홈과 궤도대 측의 각 회전면과의 사이에서 하중을 부하하는 다수의 로울러로서 이루어진 직선 접동용 로울러 베어링에 있어서, 상기 궤도대에는 고정볼트가 관통하는 장착구를 뚫어 설치함과 동시에, 상기 수평부 상면에 대하여 거의 직교하는 이 장착구에 일측방에 상기 상부 회전면과 측부 회전면을 형성하고, 상기 상부 회전면과 이 상부 회전면과 상대면하는 상기 접동대의 수평부 선단측에 형성된 부하홈의 사이에 있어서 하중 작용선을 상기 수평부 상면에 대하여 직교시키고, 상기 측부 회전면과 이 측부 회전면에 상대면하는 상기 접동대의 수직부하단측에 형성된 부하홈의 사이에 있어서 하중 작용선을 상기 수평부 상면에 직교하는 수선에 대하여 상향으로 경사시키고, 상기 접동대를 가동체에 고정할때, 이 가동체 측으로부터 수평부측으로 향하는 압압력을 작용시켜서 예압을 부여함을 특징으로 하는 직선 접동용 로울러 베어링.
2. 제1항에 있어서, 접동대에는 이 접동대의 수평부의 기단으로부터 수평부와는 반대측으로 장착부를 돌출하게 설치함과 동시에, 이 장착부에는 상기 접동대를 가동체에 장착하는 장착볼트가 유동가능하게 끼워지는 장착구를 축방향으로 2열 뚫어 설치하고, 상기 접동대를 가동체에 고정할때, 상기 장착 볼트를 하방측으로부터 장착구를 관통하여 가동체에 장착 하도록함을 특징으로 하는 직선 접동용 로울러 베어링.

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