KR100300768B1 - 직선 로울러 안내장치 - Google Patents

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Abstract

본 제 1 발명은, 로울러 귀환통로, 로울러 끝단면 안내벽 및 방향전환부의 적어도 어느 것인가 하나를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러를 원활히 순환시키는 것이다.
즉, 로울러 귀환통로(9)를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재(91), 로울러 끝단면 안내벽(13) 및 방향전환로 안둘레부(l0b)를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재(12) 중, 적어도 어느 것인가 하나를, 블록본체(40)를 인서트하여 일체로 성형한 것을 특징으로 한다.
본 제 2 발명은, 로울러의 원활한 순환이동을 도모하고, 또한 로울러체인의 순환이동시의 진동을 방지하는 것에 있다.
즉, 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레 안내부에 상기 로울러체인의 궤도를 소정궤도 상으로 안내하는 로울러체인 안내부를 형성하고, 상기 로울러 귀환통로를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재 및 방향전환로 안둘레부를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재 중 적어도 어느 것인가 하나를, 금형 내에 블록본체를 인서트하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 한다.

Description

직선 로울러 안내장치
종래의 이러한 종류의 직선 로울러 안내장치로서는, 일반적으로, 다수의 로울러를 개재하여 궤도레일로 이동블록이 자유롭게 이동하도록 지지되는 구성으로 되어있다. 로울러를 이용한 안내장치는, 볼을 이용한 것에 비해 고강성으로 내부하능력이 높은 이점이 있다. 이동블록은 블록본체와, 이 블록본체의 양끝단에 부착되는 측덮개를 구비하며, 블록본체에는 로울러 회전주행면과 로울러열을 무한순환시키기위한 로울러 귀환통로가 설치되고, 측덮개에는 로울러 회전주행면측과 로울러 귀환통로 사이를 연결하는 방향전환로가 설치된다.
또한, 블록본체의 로울러 회전주행면의 양측에는, 로울러 끝단면을 안내하는 로울러 끝단면 안내벽이 설치됨과 동시에, 로울러 귀환통로 및 방향전환로에도 로울러 끝단면 안내벽과 연속하는 안내벽이 설정되어, 로울러 끝단면을 전체 둘레에 걸쳐 안내하여 정렬순환시키고 있다.
그리고, 종래로부터 고강성(高剛性)을 필요로 하지 않은 로울러 귀환통로, 측덮개 및 로울러 끝단면 안내벽, 로울러 귀환통로 등에 대해 수지성형품으로 하여 저비용화가 도모되고 있었다.
그러나, 상기한 종래 기술의 경우에는 다음에 열거하는 바와 같은 문제가 있었다.
① 제조공정이 복잡
상기한 각 수지성형부는 블록본체와는 별개의 성형품이고, 각각 별개로 성형한 후에 조립하는 공정이 필요하게 된다.
② 로울러 회전주행면의 순환불량
또한, 조립시켰을 때에, 로울러 귀환통로와 방향전환로의 접속부, 로울러 회전주행면과 방향전환로의 접속부에 단차(段差)가 생겨서, 로울러의 원활한 순환이 저해되며, 이상음이 발생하는 등의 문제가 있다.
③ 로울러 끝단면의 순환불량
특히, 로울러인 경우에는, 로울러의 스큐(로울러 회전축의 진동)를 방지해야 하며, 스큐를 방지하기 위해서는 로울러 회전주행면의 부하영역 뿐 만 아니라, 방향전환로 및 로울러 귀환통로의 무부하영역까지 무한순환로의 전체 둘레에 걸쳐 로울러 끝단면을 안내할 필요가 있다.
도 15(a)는 로울러(100)가 통로의 무부하영역(α)으로부터 부하영역(β)으로 방향을 전환하는 상태를 나타낸고 있다. 이 로울러(100)의 방향전환시에 있어, 예를들면 도 15(b),(c)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 스큐발생상태에서 로울러(100)가 무부하영역(α)으로부터 부하영역(β)으로 들어가면, 로울러(100)의 한쪽 끝단부(100a)가 먼저 부하영역의 로울러 회전주행면(101)에 충돌하게 되어, 로울러(100)의 원활한 작동이 저해됨과 동시에, 부하영역(β)으로 들어간 로울러(100)의 끝단부(100a)에 엣지 로드가 발생하여, 로울러(100) 및 로울러 회전주행면(101)이 손상하여 내구성이 열화되어 버린다. 또한 로울러 순환시의 진동, 주행저항의 변화를 발생시켜 원활한 운동을 방해한다.
그 때문에, 종래에 로울러 회전주행면 양측의 로울러 끝단면 안내벽, 방향전환로 및 로울러 귀환통로의 통로벽에 의해 로울러 끝단면을 안내하고 있지만, 불연속인 로울러 끝단면 안내벽, 방향전환로 및 로울러 귀환통로를 연결하는 방식이므로, 각 통로의 폭 정밀도의 불균일이나 접속부의 단차등에 의해 로울러의 걸림이 발생하여 역시 원활한 순환이 저해되어 버린다.
④ 로울러 탈락방지
한편, 종래에는 이동블록을 궤도레일로부터 뺐을 때, 이동블록으로부터 볼의 탈락을 방지하기 위해서, 로울러의 끝단부에 모떼기부를 마련하여, 로울러 회전둘레면에 따라 설정되는 로울러 끝단면 안내벽으로 모떼기부에 걸어맞춰지는걸어맞춤돌기를 형성한 것이 알려져 있다.
그러나, 이러한 로울러 유지방식의 경우에는, 로울러 순환시에 걸어맞춤돌기가 로울러와 간섭하면 로울러의 원활한 순환을 저해하기 때문에, 조립시에는 걸어맞춤돌기가 로울러와 간섭하지 않도록 로울러와 걸어맞춤돌기의 사이에 미소한 간극을 마련해 놓아야 할 필요가 있으나, 걸어맞춤돌기를 정확한 위치에 형성하는 것이 곤란하였다.
또한, 로울러 양끝단에 모떼기부를 형성할 필요가 있어, 그만큼 하중을 지지하기에 유효한 로울러 길이가 짧아지게 되고, 부하능력도 저하되어 버린다.
한편, 로울러를 로울러체인에 쇠사슬형상으로 연결하여 로울러를 유지하는 로울러 유지방식도 알려져 있지만, 이러한 로울러체인에 유지한 경우에는, 순환이동때의 로울러체인의 진동이 문제로 된다. 그 때문에 로울러체인을 소정의 궤도에 따라서 안내해야 하지만, 이 안내를 정확히 하는 것이 곤란하였다.
본 제 1 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 로울러 귀환통로, 로울러 끝단면 안내벽 및 방향전환부의 적어도 어느 하나를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 조립공정도를 줄임과 동시에 블록본체의 소정위치에 정확하게 위치를 결정하여, 로울러의 원활한 회전 주행을 보장하는 것에 있다.
또한, 본 제 2 발명은, 상기 목적에 더하여 로울러를 연결하는 로울러체인을 이용한 경우에, 로울러체인의 순환이동 때의 진동을 확실하게 방지하는 것에 있다.
본 발명은 직선운동 안내장치에 관한 것으로서, 특히 회전체로서 로울러를 이용한 직선 로울러 안내장치에 관한 것이다.
도 1은 본 제 1 발명의 실시형태에 관한 직선 로울러 안내장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 제 1 발명의 실시형태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 직선로울러 안내장치의 로울러 끝단면 안내벽 및 로울러 유지구조의 각종 변형예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 직선 로울러 안내장치의 이동블록의 성형방법을 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1의 로울러 귀환통로 형성부재의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 제 1 발명의 실시형태인 다른 로울러 접촉각구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 제 1 발명의 실시형태인 또 다른 로울러 접촉각구조를 나타내는 것으로, 동 도면 (a)는 단면도, 동 도면 (b)는 방향전환로의 단면도이다.
도 8은 본 제 2 발명의 실시형태에 관한 로울러체인을 이용한 직선로울러 안내장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 체인안내부 및 로울러체인의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 로울러체인의 다른 형태를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 8의 직선로울러 안내장치의 로울러 끝단면 안내벽의 변형예 및 로울러 귀환통로 형성부재의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 8의 이동블록의 성형방법을 나타내는 도면이다.
도 13는 본 제 2 발명의 실시형태인 다른 로울러 접촉각구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 제 2 발명의 실시형태인 다른 로울러 접촉각구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 종래의 직선로울러 안내장치의 로울러 스큐 발생상태의 설명도이다.
본 제 1 발명은, 궤도레일에 다수의 로울러를 개재하여 조립되는 이동블록을 구비하며,
이 이동블록은 로울러 회전주행면을 가짐과 동시에 이 로울러 회전주행면에 대응하는 로울러 귀환통로를 가지는 블록본체와, 이 블록본체의 양끝단면에 형성되는 방향전환로 안둘레부와, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면의 양측에 형성되어 상기 로울러의 양끝단면을 안내하는 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽과, 상기 블록본체 양끝단면의 방향전환로 안둘레부에 끼워맞추어져 방향전환로를 형성하는 방향전환로 바깥둘레부를 포함하는 측덮개를 가지며,
상기 궤도레일은, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 축방향으로 연이어지는 로울러 회전주행면을 가지며,
상기 로울러는, 상기 블록본체와 궤도레일의 대응하는 로울러 회전주행면 사이의 하중 부하영역, 방향전환로부 및 로울러 귀환통로로 구성되는 무한순환로를 순환하는 직선로울러 안내장치에 있어서,
상기 로울러 귀환통로를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재, 상기 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽의 적어도 어느 한쪽을 형성하는 로울러 끝단면 안내벽 형성부재 및 방향전환로 안둘레부를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재중, 적어도 어느 하나를, 블록본체를 인서트하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 로울러 끝단면 안내벽 형성부재, 로울러 귀환통로 형성부재 혹은 방향전환로 안둘레부 형성부재를 조립시킬 필요가 없어, 조립공정을 생략할 수 있다.
또한, 로울러 끝단면 안내벽, 로울러 귀환통로 또는 방향전환로 안둘레부를 블록본체에 대하여 정확한 위치에 형성할 수 있다.
로울러는 블록본체의 로울러 회전주행면의 시작단에서부터 종단까지 회전주행한 후, 방향전환로를 통해 로울러 귀환통로로 회전구동 이행하여, 로울러 귀환통로를 이동한 뒤, 다른 끝단의 방향전환로를 통하여 로울러 회전주행면의 시작단측으로 공급된다.
방향전환로 안둘레부 형성부재를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러 회전주행면과 방향전환로 안둘레부와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 또한 로울러 귀환통로 형성부재에 대해서도 블록본체와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레 안내부와 로울러 귀환통로 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있다.
또한, 로울러 귀환통로와 방향전환로 안둘레부에는 로울러 끝단면 안내벽과 연속하여 로울러 끝단면을 안내하는 안내벽을 형성하고, 로울러 귀환통로, 상기 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽의 적어도 어느 한쪽의 로울러 끝단면 안내벽 및 방향전환로 안둘레부를, 블록본체와 일체로 성형한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 무부하영역의 로울러 귀환통로 및 방향전환로의 로울러 끝단면 안내벽과, 부하영역의 로울러 회전주행면에 따라 형성되는 로울러 끝단면 안내벽을 연속적으로 성형할 수가 있어, 무한순환로의 전체 둘레에 걸쳐 접속부에 단차가 생기는 일 없이 로울러 끝단면이 원활히 이송된다.
또한, 안내벽과 로울러 끝단면 사이의 간극을 무한순환로 전체 둘레에 걸쳐 고정밀도로 형성할 수가 있어, 로울러의 스큐를 확실히 막을 수 있다.
또한, 로울러의 적어도 한끝단에 모떼기부를 형성하고, 블록본체와 일체로 성형된 로울러 끝단면 안내벽에, 상기 로울러의 모떼기부에 걸어맞추어져 로울러의 탈락을 방지하는 걸어맞춤돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 걸어맞춤돌기를 블록본체와 일체로 성형되는 로울러 끝단면 안내벽에 형성하면, 블록본체에 대하여 정확히 위치 결정할 수가 있으며, 베어링블록을 궤도레일로부터 빼내었을 때의 로울러의 탈락을 확실히 방지할 수 있음과 동시에, 로울러 순환시에 로울러와 간섭할 우려도 없다.
상기 궤도레일 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 좌우 2열, 궤도레일 좌우측면과 블록본체의 수직 아래부의 내측면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 가지는 구성으로 한다.
이 경우에, 궤도레일 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 거의 90도, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 수직 하강부 내측면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 비스듬히 아래쪽으로 거의 30도 경사져 있는 것이 바람직하다.
또한, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 좌우 수직하강부의 내측면 사이에 상하 2열씩 합계 4열의 볼열을 가지는 것을 특징으로 한다.
상하 2열의 로울러중 위쪽의 로울러는, 수평방향에 대하여 궤도레일 측에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향하여 비스듬히 위쪽으로 거의 45도, 아래쪽의 로울러는 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것, 혹은 상하 2열의 로울러중 위쪽의 로울러는, 수평방향에 대하여 궤도레일 측에서 블록본체의 좌우 수직 하강부를 향해 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도, 아래쪽의 로울러는 비스듬히 위쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것이 바람직하다.
특히, 인서트성형에 있어서, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 블록지지부를 형성하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시키는 것에 의해 블록본체를 금형내에 위치 결정하는 것이 효과적이다.
이와 같이 하면, 블록본체의 좌우 2조의 로울러 회전주행홈이 금형의 블록지지부에 접촉한다. 따라서 블록본체는, 좌우 2조의 블록지지부에 의해 상하 좌우에 끼우는 형태로 4점에서 지지되고, 상하 좌우방향으로부터의 성형재료의 주입압력이 작용하더라도 덜컹거리지 않고, 로울러 회전주행면과 블록지지부의 사이에 성형재료가 끼지 않는다.
또한, 제 2 발명에 있어서는, 궤도레일에 다수의 로울러를 개재하여 조립되는 이동블록을 구비하며,
이 이동블록은, 로울러 회전주행면을 가짐과 동시에 이 로울러 회전주행면에 대응하는 로울러 귀환통로를 가지는 블록본체와, 이 블록본체의 양끝단면에 형성되는 방향전환로 안둘레부와, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면의 양측에 형성되어 상기 로울러의 양끝단면을 안내하는 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽과, 상기 블록본체 양끝단면의 방향전환로 안둘레부에 끼워맞추어져 방향전환로를 형성하는 방향전환로 바깥둘레부를 포함하는 측덮개를 가지며,
상기 궤도레일은, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 축방향으로 연이어지는 로울러 회전주행면을 가지며,
상기 로울러는, 상기 블록본체와 궤도레일이 대응하는 로울러 회전주행면 사이의 하중 부하영역, 방향전환로 및 로울러 귀환통로로서 구성되는 무한순환로를 순환하는 것으로, 이 무한순환로 내로 순환이동이 가능하도록 삽입되는 로울러체인에 의해 연결되어 있는 직선로울러 안내장치에 있어서,
상기 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레 안내부에는 상기 로울러체인의 궤도를 소정 궤도상으로 안내하는 로울러체인안내부를 형성하고, 상기 로울러 귀환통로를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재 및 방향전환로 안둘레부를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재중 적어도 어느 하나를, 금형내에 블록본체를 인서트하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 로울러는 로울러체인에 의해, 각 로울러의 중심축이 서로 평행이 유지된 상태로, 소정 간격을 유지하면서 무한순환로를 원활히 회전구동 이행하여, 스큐의 발생이 방지된다.
또한, 로울러체인이 로울러 귀환통로 및 방향전환로에 설정된 로울러체인안내부에 의해 소정 궤도상으로 안내되고, 이 로울러체인안내부에 의해 안내되는 로울러체인을 통해 로울러가 정확히 안내되게 된다. 또한 이 로울러체인안내부에 의해 로울러체인의 진동이 방지된다.
또한, 이 로울러체인안내부가 형성되는 로울러 귀환통로나 방향전환로 안둘레부를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재나 방향전환로 안둘레부 형성부재를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러체인안내부를 정확한 궤도상에 형성할 수 있다.
또한, 방향전환로 안둘레부 형성부재를 블록본체와 일체로 성형함으로서, 로울러 회전주행면과 방향전환로 안둘레부와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 또한 로울러 귀환통로에 대해서도 블록본체와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레부와 로울러 귀환통로 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있고, 로울러체인에 의한 안내와 서로 밀치는 로울러를 한층 원활히 순환 이동시킬 수 있다.
또한, 로울러체인이 무단형식의 구성에서, 각 로울러의 탈락방지부를 설치하면, 로울러체인에 의해 궤도레일로부터 이동블록을 제거한 경우의 로울러의 탈락방지를 도모할 수 있다.
또한, 로울러체인에 로울러 끝단면보다 로울러 축방향으로 돌출하는 가이드돌기부를 형성하고, 한편 상기 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레부에 상기 가이드돌기부를 걸어맞춤하는 가이드홈을 형성하며, 또한 블록본체의 로울러 회전주행면의 한 쪽 및 양측의 적어도 어느 한쪽에, 상기 로울러 회전주행면과 평행하게 이어져 상기 가이드돌기부를 로울러 회전주행면과 평행하게 안내하는 가이드홈을 가지는 가이드벽을 형성하고, 이 가이드벽에 대해서도 인서트성형에 의해 블록본체와 일체로 성형하며, 로울러 귀환통로, 방향전환로 안둘레부 및 가이드벽에 가이드홈을 무한순환로의 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 성형하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 로울러체인이 순환이동할 때에, 그 가이드돌기부가 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레부에 설정된 가이드홈에 걸어맞추어져 순환이동 시의 진동이 규제되고, 무한순환로 전체 둘레에 걸쳐 로울러가 정확히 정렬된 상태로 회전구동 이행하게 된다.
또한, 로울러체인의 양끝단이 연결되어 있지 않은 띠형상의 구성인 경우에는, 궤도레일로부터 이동블록를 제거한 경우에, 가이드돌기부가 가이드홈에 걸어맞추어져 로울러체인 끝단부의 늘어짐이 방지된다. 또한 로울러체인이 무단형상인 경우에도, 로울러체인의 중간부가 늘어지는 것이 방지된다.
로울러체인은, 각 로울러 사이에 개재하는 자리부와, 각 자리부를 연결하는 연결부를 구비한 구성이며, 가이드돌기부가 상기 연결부에 형성된 것을 특징으로 한다.
따라서, 로울러는 정렬방향 전후로부터 자리부에 의해 유지되어 정렬순환한다.
또한, 자리부에 로울러의 탈락방지부를 형성하여 로울러 전후로부터 로울러의 탈락을 방지하면, 로울러 끝단부에 모떼기부를 형성할 필요가 없어지며, 하중을 지탱하는 로울러의 유효길이를 길게 할 수가 있다.
또한, 로울러 사이에는 자리부만 개재되어 있으므로, 로울러의 간격을 가급적으로 작게 할 수 있으며, 단위길이당 하중을 지탱하는 로울러의 수를 가급적으로 늘릴 수가 있어, 내부하능력이 향상된다.
연결부재와 각 로울러 사이의 자리부가 수지성형품이고, 로울러를 중공(中空)으로 구성하여, 이 로울러의 중공부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 로울러의 탈락을 확실히 방지할 수 있고, 로울러 상호간의 평행도를 정확히 유지할 수 있다.
또한, 로울러의 양끝단에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 수지부가 끼어들어감으로써, 로울러를 유지하도록 하여도 좋고, 로울러의 바깥둘레 중앙에 홈부를 형성하여, 이 홈부에 수지부가 들어감으로써 로울러를 유지하도록 하여도 좋다.
로울러체인은, 로울러 회전주행면 사이 및 무부하 로울러 회전주행로를 이동하는 경우에는 직선형상으로, 방향전환로를 이동하는 경우에는 직선형상에서 곡선형상으로 구부러지게 되고, 이동블록의 이동에 따라 반복 변형하고 있다.
따라서, 로울러체인의 연결부재에는, 와이어 또는 얇은 플레이트를 인서트함으로써 강화하는 것이 가장 적당하다.
본 발명에 있어서, 로울러의 수 및 배열은 임의이지만, 다음과 같은 배열로 하는 것이 효과적이다.
상기 궤도레일 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 좌우 2열, 궤도레일 좌우측면과 블록본체의 수직하강부 내측면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 구성으로 한다.
이 경우에, 궤도레일 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 거의 90도, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 수직하강부 내측면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 비스듬하게 아래쪽으로 거의 30도 경사져 있는 것이 바람직하다.
또한, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 좌우 수직하강부 내측면 사이에 상하 2열씩 합계 4열의 볼열을 갖는 것을 특징으로 한다.
상하 2열의 로울러중 위쪽의 로울러는, 수평방향에 대하여, 궤도레일측에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향해서 비스듬하게 위쪽으로 거의 45도, 아래쪽의 로울러는, 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도 경사하고 있는 것, 혹은 상하 2열의 로울러중 위쪽의 로울러는, 수평방향에 대하여, 궤도레일측에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향하여 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도, 아래쪽의 로울러는, 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것이 바람직하다.
특히, 인서트성형에 대응하여, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 블록지지부를 마련하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시킴으로써 블록본체를 금형내에서 위치 결정하는 것이 효과적이다.
이와 같이 하면, 블록본체의 좌우 2조의 로울러 회전주행홈이 금형의 블록지지부에 접촉한다. 따라서 블록본체는 좌우 2조의 블록지지부에 의해 상하좌우에 끼워지는 형태로 4점에서 지지되어, 상하좌우방향부터의 성형재료의 주입압력이 작용하더라도 덜컹거리지 않고, 로울러 회전주행면과 블록지지부의 사이로 성형재료가 끼워지지 않는다.
[제 1 발명]
이하에, 본 제 1 발명을 도시한 실시형태에 의거하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 제 1 발명의 실시형태에 관한 직선로울러 안내장치를 나타내는 것으로, 이 직선로울러 안내장치(1)는, 궤도레일(2)과, 이 궤도레일(2)의 상면측에 2열, 좌우측면쪽에 1열씩 합계 4열의 로울러(3)를 통해 이동이 자유롭게 조립되는 이동블록(4)을 구비하고 있다.
궤도레일(2)은 대략 단면이 사각형상으로 성형된 길이가 긴 부재로서, 그 좌우측면 상부는, 위쪽을 향함에 따라 서서히 바깥쪽으로 튀어나온 테이퍼면으로 되어 있으며, 이 테이퍼면에 로울러 회전주행면(5)이 좌우에 1조씩 형성된다. 또한 궤도레일(2)의 상면은 평탄면으로, 그 좌우양측단부에 1조씩 합계 2조의 로울러 회전주행면(6)이 형성된다.
이동블록(4)은, 금속제의 블록본체(40)와, 이 블록본체(40)의 양끝단면에 부착되는 측덮개(11)를 구비하고 있다.
블록본체(40)는 단면이 ㄷ자형상인 고강성의 블록체이며, 궤도레일(2)의 상면에 대향하는 수평부(41)와, 이 수평부(41)의 좌우 양끝단로부터 궤도레일(2)의 좌우 양측면을 끼우도록 수직 하강하는 한쌍의 수직 하강부(42,42)를 구비하고 있다. 수평부(41)의 아래면에는, 궤도레일(2)의 윗면에 형성된 한 쌍의 로울러 회전주행면(6,6)에 대응하는 한쌍의 로울러 회전주행면(7,7)이 형성되고, 또한 좌우수직하강부(42,42)의 내측면에는, 궤도레일(2)의 좌우측면에 형성되는 로울러 회전주행면(5,5)에 대응하는 로울러 회전주행면(8,8)이 1조씩 형성된다.
궤도레일(2)과 이동블록(4)의 대향면에 형성된 서로 대응하는 4조의 로울러 회전주행면(5,8;6,7) 사이에, 다수의 로울러(3)를 개재시켜 궤도레일(2)과 이동블록(4) 사이에 작용하는 하중을 부하하는 로울러열을 구성하고 있다. 로울러(3)는 소정의 예압이 가해지고 있다. 로울러(3)는 원통로울러지만, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 축방향 단면이 원호형상으로 형성된 통형상 로울러를 이용하여도 좋다.
각 로울러(3)는 로울러 회전주행면(5,8;6,7)에 대하여 선형상으로 접촉하고 있지만, 로울러 회전주행면(5,8;6,7)과의 접촉부를 잇는 접촉각선(L1)은, 궤도레일(2)의 상면과 블록본체(40)의 수평부(41) 사이에 개재되는 로울러(3)에 있어서는, 로울러(3)의 중심을 지나는 수평선(H)에 대하여 거의 90˚정도로 설정되어, 궤도레일(2)의 좌우측면과 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(42,42) 사이에 개재되는 로울러(3)에 있어서는, 로울러(3)의 중심을 지나는 수평선(H)에 대하여, 궤도레일(2)의 중심을 향하여 소정각도(α) 만큼 윗쪽으로 경사져 있고, 좌우측면의 2열인 로울러(3,3)와 윗면측 2열의 로울러(3,3)에 의해, 궤도레일(2)의 상단 좌우의 양 각부(22,22)를 끼워넣는 듯한 구성으로 되어있다. 도시예로서는 α를 거의 30˚정도로 설정하고 있다.
블록본체(40)에는, 상기 4열의 로울러(3)를 순환안내하기 위한 4조의 로울러 귀환통로(9)가 설치된다. 로울러 귀환통로(9)는 블록본체(40)에 설정된 각 로울러 회전주행면(5,6)과 평행하여 직선적으로 이어져 있고, 수평부(41)에 2조, 좌우의 수직하강부(42)에 2조씩 설치된다. 이 로울러 귀환통로(9)는 수지제의 로울러 귀환통로 형성부재(91)에 의해 형성되어 있다.
로울러 귀환통로 형성부재(91)는, 블록본체(40)의 수평부(41) 및 수직 하강부(42)에 축방향으로 관통하는 관통공(43)의 안둘레에 일체적으로 접합되어 있다. 로울러 귀환통로 형성부재(91)의 바깥둘레는 관통구멍(43)의 안둘레형상으로 합치한 원통형상으로서, 안둘레로 로울러(3)가 안내되는 단면이 사각형상인 로울러 귀환통로(9)가 형성되어 있다. 이 로울러 귀환통로(9)는 로울러(3)의 원통형상 바깥둘레면을 안내하는 서로 평행하게 이어지는 한쌍의 무부하로울러 안내면(9a,9b)과, 로울러 끝단면을 안내하는 서로 평행하게 이어지는 한 쌍의 무부하 로울러 끝단면 안내벽(9c,9c)을 구비하고 있다. 무부하로울러 안내면(9a,9b) 사이의 간격은 로울러(3) 바깥둘레와의 사이에 미소한 틈이 생기는 정도로 로울러지름보다도 약간 크고, 또한 무부하로울러 끝단면 안내벽(9c,9c) 사이의 간격도, 로울러 끝단면과의 사이에 미소한 틈이 생길 정도이며, 로울러(3)의 길이보다 약간 크게 설정되어, 로울러(3)가 매끄럽게 이송되도록 구성되어 있다[도 3(e) 참조].
도 5에는, 블록본체(40)의 수직하강부(42)에 설정되는 로울러 귀환통로 형성부재(92)의 다른 구성예를 개시하고 있다. 즉 로울러 귀환통로 형성부재(92)는, 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(42)의 하단에 형성된 오목부(44)에 일체적으로 접합되어 있다. 로울러 귀환통로 형성부재(91)는 수직하강부(42)의 안둘레쪽의 제3 부하 로울러 끝단면 안내벽 형성부재(143)와 일체적으로 연결된다.
이와 같이 하면, 블록본체(40)에 형성된 관통구멍(43)은 수평부(41)에 형성한 2개만으로도 좋고, 제작이 간단하게 된다.
또한, 블록본체(40)의 양끝단에는, 도 1(b),(c) 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 궤도레일(2)과 블록본체(40)의 부하로울러 회전주행면(5,8;6,7)사이에 개재되는 로울러(3)를 로울러 귀환통로(9)로 방향전환시키는 방향전환로(10)를 구성하는 측덮개(11)가 부착되어 있다. 방향전환로(10)는 U자 파이프형상이며, 측덮개(11)에는 방향전환로(10)중 방향전환로 바깥둘레부(10a) 만이 형성되고, 블록본체(40)의 양끝단에는, 방향전환로 안둘레부(10b)를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)가 일체적으로 접합되어 있다.
이 방향전환로(10)도 단면이 사각형상이며, 로울러(3)의 원통형바깥둘레면을 안내하는 방향전환로바깥둘레 및 안둘레부(10a,10b)의 양측에, 로울러(3)의 단면을 안내하는 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c,10c)이 형성되어 있고, 이 방향전환로울러 끝단면 안내벽(10c)이 방향전환로 안둘레부(10b)와 같이, 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)에 형성되어 있다. 그리고 방향전환로 안둘레부(10b) 및 방향전환단면 안내벽(10c)이 형성된 블록본체(40)의 끝단면에, 방향전환로 바깥둘레부(10a)가 형성된 측덮개(11)를 끼워맞춤으로써, U자 파이프형상의 방향전환로(10)가 구성된다.
다만, 방향전환로울러 끝단면 안내벽(10c,10c)을 방향전환로 바깥둘레부(10a)와 같이 측덮개(11)에 형성하여도 좋으며, 또한 한쪽을 방향전환로 안둘레(10b)와 같이 방향전환로 안둘레 형성부재(12)측에 형성하고, 다른쪽을 방향전환로 바깥둘레부(10a)와 같이 측덮개(11) 쪽에 형성하여도 좋다. 또한 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c)을 안둘레쪽과 바깥둘레쪽으로 2분할하여, 바깥둘레쪽을 측덮개(11)로, 안둘레쪽을 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)로 형성하도록 하여도 좋다.
또한, 블록본체(40)에는 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 4조의 각 로울러 회전주행면(7,8)의 양측을 따라, 하중 부하영역의 로울러 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13)이 형성되어 있다. 이 부하로울러 끝단면 안내벽(13)을 형성하기 위해, 수평부(41)의 아래면에 일체적으로 접합되는 제 1 끝단면 안내벽 형성부재(141)와, 수평부(41)와 좌우 수직하강부(42)의 오목형상의 모서리각부에 일체적으로 접합되는 좌우의 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(142)와, 좌우의 수직하강부(42) 안쪽면 하부에 일체적으로 접합되는 좌우의 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(143)로 구성되어 있다.
제 1 끝단면 안내벽 형성부재(141)의 양끝단과 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(142)의 상단에, 블록본체(40)의 수평부(41) 아랫면에 형성된 로울러 회전주행면(7,7)을 회전주행하는 로울러(3)의 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13,13;13,13)이 형성되어 있다. 또 좌우의 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(142)의 하단과 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(143)의 상단에, 블록본체(40)의 수직하강부(42)에 형성된 로울러 회전주행면(8,8)을 회전주행하는 로울러(3)의 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13,13;13,13)이 형성되어 있다. 상기 각 한 쌍의 부하로울러 끝단면 안내벽(13,13) 사이의 간격은 로울러(3)의 길이보다도 약간 크게 형성되어, 로울러(3) 끝단면과의 사이에 미소한 틈을 형성하도록 되어 있다.
또한, 상기 제 1 끝단면 안내벽 형성부재(141)에는, 블록본체(40)의 수평부(41)와 궤도레일(2)의 윗면사이의 간극을 밀봉하는 제 1 밀봉부재(U)가 장착되고, 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(143)에는, 블록본체(40)의 수직하강부(42)와 궤도레일(2)의 좌우측면 사이의 간극을 밀봉하는 제 2 밀봉부재(16)가 장착되어 있다.
이 실시형태에서는, 로울러(3)의 양끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13)을 모두 수지제의 제 1∼제 3 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(141∼143)에 의해 형성하도록 하고있지만, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 로울러(3)의 한쪽 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13)은 블록본체(40)자체로 구성하고, 다른쪽의 부하로울러 끝단면 안내벽(13)을 수지제 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(14)에 의해서 형성해도 좋으며, 도 3(f)에 나타낸 바와 같이, 양쪽 모두 블록본체(40) 자체에 형성하여도 좋다.
이 제 1 실시형태에 있어서는, 로울러 귀환통로 형성부재(91), 로울러 끝단면 안내벽 형성부재(141∼143) 및 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)가 모두 이동블록과 일체로 성형되어있다.
따라서, 로울러 귀환통로(9)의 무부하로울러 안내면(9a,9b)과 방향전환로 안둘레, 바깥둘레부(10a,10b)는 일체적으로 연속성형되고, 또한 방향전환로 안둘레부(10b)와 부하영역의 로울러 회전주행면(7,8)도 일체적으로 성형된다.
또한, 로울러 귀환통로(9)의 로울러 끝단면 안내벽(9c)과 방향전환로(10)의 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c), 또한 부하로울러 회전주행면(7,8) 양측의 부하영역 로울러 끝단면 안내벽(13)이 연속하여 일체로 성형되어 있기 때문에, 로울러 끝단면 안내벽이 무한순환로 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 성형되게 된다.
이와 같이 본 발명의 직선로울러 안내장치에 의하면, 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(14), 로울러 귀환통로 형성부재(91) 혹은 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)를 조립할 필요가 없어, 조립공정을 생략할 수가 있다.
또한, 로울러 끝단면 안내벽(13), 로울러 귀환통로(9) 혹은 방향전환로 안둘레부(10b)를 블록본체(40)에 대하여 정확한 위치에 형성할 수가 있다.
즉, 로울러(3)는 블록본체(40)의 부하영역의 로울러 회전주행면(7,8)의 선단으로부터 종단까지 회전주행한 후, 방향전환로(10)를 통해 로울러 귀환통로(9)로 이행하며, 로울러 귀환통로(9)를 이동한 뒤, 다른 끝단의 방향전환로(10)를 통하여 로울러 회전주행면(8)의 선단측으로 공급된다.
방향전환로 안둘레부 형성부재(12)를 블록본체(40)와 일체로 성형함으로써, 로울러 회전주행면(7,8)과 방향전환로 안둘레부(10b)와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 또한 로울러 귀환통로 형성부재(91)에 대해서도 블록본체(40)와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레 안내부(10b)와 로울러 귀환통로(9) 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있다.
또한, 로울러 귀환통로 형성부재(91)와 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)에는, 부하로울러 끝단면 안내벽(13)과 연속하여 로울러 끝단면을 안내하는 무부하로울러 끝단면 안내벽(9c) 및 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c)을 가지며, 이들을 블록본체(40)와 일체성형함으로써, 로울러 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(13), 방향전환로울러 끝단면 안내벽(10c) 및 무부하로울러 끝단면 안내벽(9c)의 접속부에 단차가 생기는 일없이 무한순환로 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 성형할 수가 있고, 로울러 끝단면이 원활하게 이송된다.
또한, 부하로울러 끝단면 안내벽(13), 방향전환로울러 끝단면 안내벽(10c) 및 무부하로울러 끝단면 안내벽(9c)과 로울러 끝단면 사이의 간극을 고정밀도로 일정히 유지할 수 있기 때문에, 간극을 가급적으로 작게 하여 로울러(3)의 스큐를 확실히 막을 수 있다.
또한, 도 3(b),(c)에 나타낸 바와 같이, 로울러(3)의 적어도 한끝단에 모떼기부(3a)를 형성하고, 블록본체(40)와 일체로 성형된 부하로울러 끝단면 안내벽(13)에, 이동블록(4)을 궤도레일(2)로부터 제거하였을 때에 상기 로울러(3)의 모떼기부(3a)에 걸어맞추어져 로울러(3)의 탈락을 방지하는 걸어맞춤돌기(13a)를 형성하도록 하여도 좋다. 이 걸어맞춤돌기(13a)는, 로울러(3)가 로울러 회전주행면(6,7:5,8) 사이를 회전주행 이행할 때는 로울러(3)와 간섭하지 않도록 로울러(3)와의 사이에 미소한 틈이 형성되어 있다.
이와 같이 걸어맞춤돌기(13a)를 블록본체(40)와 일체로 성형되는 로울러 끝단면 안내벽(13)에 형성하면, 걸어맞춤돌기(13a)를 블록본체(40)에 대하여 정확히 위치 결정할 수가 있으며, 걸어맞춤돌기(13a)와 로울러(3)의 모떼기부(3a)와의 간극을 정확하고 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 로울러순환시에, 걸어맞춤돌기(13a)가 로울러와 간섭할 우려가 없다.
상기 로울러 귀환통로 형성부재(91), 방향전환로 안둘레부 형성부재(12) 및 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(13)와 블록본체(40)의 일체성형은, 블록본체(40)에 형성된 로울러 회전주행면(7,8)을 기준으로 하여 블록본체(40)를 금형(15) 내에 배치하고, 금형(15) 내벽과 블록본체(40) 사이에 상기 성형해야 할 각 수지성형부에 대응하는 캐비티를 형성하여, 이 캐비티 내에 성형재료를 충전하여 성형하는 인서트성형에 따르고 있다.
도 4는 인서트성형시의 블록본체(40)와 금형(15)의 형틀닫힘, 형틀열림 상태를 나타낸 모식도이다. 즉 고정형틀(15a)에는 로울러 회전주행면(7,7;8,8)이 끼워 맞춰지는 위치결정용의 블록지지부(15b)가 형성되고, 가동형틀(15c)에는 로울러 귀환통로를 성형하기 위한 핀(15d)이 형성되어 있다.
블록지지부(15b)는 로울러 회전주행면(7,7;8,8)에 대응하는 평탄한 형상이며, 서로 평행하게 직선적으로 이어져 있다. 또 도 4(b),(c)에 대해서는 수직하강부(42) 측의 로울러 귀환통로(9) 주위만을 나타내고 있다.
그리고, 블록본체(40)의 수평부(41) 및 수직하강부(42)의 관통구멍(43) 내에는 로울러 귀환통로 형성부재(91)를 성형하기 위한 캐비티(15e), 수평부(41) 및 수직하강부(42)의 안둘레에는 제 1∼제 3 부하 로울러 끝단면 안내벽 형성부재(141∼143)를 성형하기 위한 캐비티(15f∼15h)가, 블록본체(40)의 전후 양끝단에는 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)를 성형하기 위한 캐비티(15i)가 각각 형성되어 있다.
본 실시예로서는, 블록본체(40)의 좌우 2조의 로울러 회전주행면(7,7;8,8)이, 금형(15)의 블록지지부(15b)에 의해 4점에서 지지되어 있기 때문에, 블록본체(40)에 대하여 성형재료의 주입압력이 어떤 방향에서 작용하더라도, 위치결정용의 블록지지부(15b)에 의해 흔들리는 일없이 지지할 수가 있어, 로울러 귀환통로(9), 방향전환로 안둘레부(10b) 및 제 1∼제 3 부하 로울러 끝단면 안내벽(131∼133)을 소정위치에 정확히 성형할 수가 있다.
또한, 블록본체(40)가 금형(15) 내에서 안정하여 위치결정되기 때문에, 로울러 회전주행면(7,7;8,8)에 끼이는 일이 발생하는 경우는 없다.
이 블록지지부(15b)와 로울러 회전주행면(7,8) 사이는 긴밀히 접촉시키는 것이 바람직하지만, 다소 흔들리더라도, 치수정밀도가 허용되는 범위에서, 또한 수지재료가 침입하지 않는 정도라면 약간의 틈이 있어도 좋다.
[로울러 접촉각의 변형예]
이상의 설명은, 상기 궤도레일(2) 윗면과 블록본체(40)의 수평부(41) 아랫면 사이에 좌우 2열, 궤도레일(2) 좌우측면과 블록본체(40)의 수직하강부(42) 내측면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 경우를 예로 들어 설명하였는데, 로울러열의 수 및 배열에 있어서는 임의이다. 예를들어 도 6, 도 7에 나타낸 바와 같이, 궤도레일(2)의 좌우측면과 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(42)의 내측면 사이에 상하 2열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 구성으로서도 좋다.
도 6에 나타낸 예는, 상하 2열의 로울러(3)중 위쪽의 로울러(3)는, 그 접촉각선(L1)을 수평방향(H)에 대하여, 궤도레일(2) 측에서 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(42)를 향해서 비스듬하게 윗쪽으로 거의 45도, 아래쪽의 로울러(3)는, 그 접촉각선(L2)을 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도 경사지도록 구성한 예이다.
도 7에 나타낸 형태는, 상하 2열의 로울러(3)중 위쪽의 로울러(3)는, 그 접촉각선(L1)을 수평방향에 대하여, 궤도레일측에서 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(42,42)를 향해서 비스듬하게 아래쪽으로 거의 45도, 아래쪽 로울러(3)의 접촉각선(L2)을 비스듬하게 윗쪽으로 거의 45도 경사지도록 구성한 예이다.
이 실시형태의 경우에는, 블록본체(40)의 양단부에 형성되는 상하 2열의 볼열의 방향전환로(10A,10B)를 축방향으로 번갈아 간격을 두고 교차시키고 있다. 이 경우에, 블록본체(40)의 끝단면에 형성된 방향전환로 안둘레부 형성부재(12)에는, 블록본체(40)에 가까운 쪽의 방향전환로(10A)의 방향전환로 안둘레부(10b) 및 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c)이 블록본체(40)와 일체로 성형되어 있지만, 블록본체(40)보다도 먼 쪽의 방향전환로(10B)에 있어서는, 적어도 블록본체(40)의 끝단면측의 부하로울러 회전주행면(7,8) 및 로울러 귀환통로(9)의 끝단부에 접속되는 부분의 방향전환로 안둘레부(10b) 및 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(10c)이 블록본체(40)와 일체로 성형되고, 방향전환로(10A)보다도 먼 부분에 있어서는, 방향전환로 안둘레부(10b)가 형성된 알피스(10C)가 장착된다. 이 알피스(10C)의 안둘레에는 안쪽의 방향전환로(10A)의 바깥둘레 안내부의 일부가 형성되어 있다. 측덮개(11)에는 상하의 방향전환로(10A,10B)양쪽의 방향전환로 바깥둘레부(10a,10a)가 형성되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 1 발명에 의하면, 로울러 끝단면 안내벽, 로울러 귀환통로 혹은 방향전환로 안둘레부를 조립할 필요가 없어, 조립공정을 생략할 수 있다.
또한, 로울러 끝단면 안내벽, 로울러 귀환통로 혹은 방향전환로 안둘레부를 블록본체에 대하여 정확한 위치에 형성할 수가 있다.
또한, 방향전환로 안둘레부를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러 회전주행면과 방향전환로 안둘레부와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 또한 로울러 귀환통로에 대해서도 블록본체와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레 안내부와 로울러 귀환통로 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있다.
또한, 로울러 귀환통로와 방향전환로 안둘레부에는 로울러 끝단면 안내벽과 연속하여 로울러 끝단면을 안내하는 안내벽을 가지며, 로울러 귀환통로, 상기 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽의 적어도 어느 한쪽의 로울러 끝단면 안내벽 및 방향전환로 안둘레부의 모두를, 블록본체와 일체로 성형하면, 로울러 귀환통로와 방향전환로 안둘레부의 안내벽과 로울러 끝단면 안내벽을 연속적으로 성형할 수가 있어, 접속부에 단차가 생기는 일없이 로울러 끝단면이 원활하게 이송된다.
또한, 로울러 끝단면의 안내벽을 무한순환로 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 일체로 성형할 수 있기 때문에, 안내벽과 로울러 끝단면 사이의 간극을 고정밀도로 형성하여 로울러의 스큐를 확실히 막을 수 있다.
또한, 로울러의 모떼기부에 걸어맞추어져 로울러의 탈락을 방지하는 걸어맞춤돌기를 블록본체와 일체로 성형되는 로울러 끝단면 안내벽에 형성하면, 블록본체에 대하여 정확히 위치결정할 수가 있어, 베어링 블록을 궤도레일로부터 제거하였을 때의 로울러의 탈락을 확실히 방지할 수 있음과 동시에, 로울러순환시에, 로울러와 간섭할 우려가 없다.
또한, 인서트성형에 대응하여, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하여 상기 로울러의 중심축을 지나는 끝단면이 로울러 바깥둘레를 절단하는 형상에 따른 형상의 블록지지부를 형성하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시킴으로써 블록본체를 금형내에 위치결정하도록 하면, 로울러 회전주행면에 끼이는 일이 생기지 않는다.
특히, 블록본체의 좌우 2조의 로울러 회전주행면을 금형의 블록지지부에서 지지하면, 블록본체는 좌우 2조의 블록지지부에 의해 상하좌우로 끼워넣는 형태로 4점에서 지지되어, 상하 좌우방향부터의 성형재료의 주입압력이 작용하더라도 흔들리지 않고, 정확히 위치 결정할 수가 있다.
[제 2 발명]
이하에 본 제 2 발명을 도시한 실시형태에 의거하여 설명한다.
도 8 및 도 9에는, 본 제 2 발명의 실시형태에 따른 직선로울러 안내장치가 기재되어 있다.
이 직선로울러 안내장치(201)는, 궤도레일(202)과, 이 궤도레일(202)의 상면쪽에 2열, 좌우측면쪽에 l 열씩 합계 4열의 로울러(203)를 개재하여 이동이 자유롭게 조립되는 이동블록(204)을 구비하고 있다.
각 4열의 로울러(203)는, 블록본체(2040)와 궤도레일(202)이 대응하는 로울러 회전주행면(206,207 ; 205,208) 사이의 하중부하영역, 방향전환로(210)및 로울러 귀환통로(209)로 구성되는 무한순환로를 순환하는 것으로, 무한순환로 내에 순환이동이 가능하게 삽입되는 로울러체인으로서의 로울러체인(218)에 의해 하나로 연결되어 있는 점에서 상기 제 1 발명의 실시형태와 다르다.
로울러체인(218)은 수지성형품으로서, 도 9(c)~(e)에 도시한 바와 같이, 각 로울러(203) 사이에 개재되는 자리부(218a)와, 각 자리부(218a)를 연결하는 연결부재로서의 가요성으로 얇은 판형태의 연결밴드(218b)를 구비한 구성으로 되어 있다. 자리부(218a)의 양측면에는 로울러(203)의 원통면에 대응하는 원호상태의 탈락방지부를 구성하는 유지오목부(218c)가 형성되어 있다. 연결판(218b)은 각 로울러(203)의 중심축을 연결하는 가상면상에 위치하고 있다. 자리부(218a)는 로울러(203) 사이에 개재되는 소정의 두께를 갖는 거의 직방체형상의 부재로서, 로울러(203)의 축방향길이와 거의 동일한 길이와, 로울러(203)의 지름보다도 짧은 폭을 갖는다. 그리고 로울러(203)에 접하는 두께방향의 측면에, 상기 로울러(203)에 대응하는 원호상태의 유지오목부(218c)가 형성되어 있다.
또한, 로울러체인(218)의 연결밴드(218b)의 로울러 축방향 양측 끝단은 로울러 끝단면보다 로울러 축방향으로 돌출되어 있으며, 가이드돌출부(218l)로 되어있다.
이 로울러체인(218)의 각 자리부(218a)에 의해 로울러(203)는 정렬방향 전후에서 유지되고, 로울러 끝단부에 모떼기를 형성하는 것이 불필요하게 되며, 로울러(203)의 거의 전체 길이에 의해 하중을 지탱할 수 있어, 하중을 지탱하는 로울러(203)의 유효길이를 길게할 수가 있다.
또한, 로울러(203) 사이에는 자리부(2l8a)가 개재되지 않기 때문에, 로울러(203)의 간격을 가급적에 작게 할 수 있고, 단위길이에 대응하는 하중을 지탱하는 로울러(203)의 수를 가급적에 늘릴 수 있어, 내부하능력이 향상된다.
도 10(a)에는, 로울러(2031)가 관통구멍(2032)을 갖는 중공구조인 경우의 로울러체인(218)의 구성예를 개시하고 있다. 중공구조의 로울러(203)인 경우에는, 속이 찬 로울러(203)에 비하여 예압을 부여하기 쉬워 유리하다.
이 중공의 로울러(2031)의 관통구멍(2032)을 이용하여, 로울러체인(218)에 관통구멍(2032)으로 끼워져 통하는 축부(2l8d)를 형성하여, 로울러체인(218)과 로울러(203)를 일체화하고 있다. 이와 같이 하면, 로울러(203)의 탈락을 확실히 방지할 수 있고, 로울러(203) 상호간의 평행도를 정확히 유지할 수 있다.
도 10(b)에는 로울러(2034)가 그 양끝단에 오목부(2033)를 갖는 구조인 경우의 로울러체인(218)의 구성을 나타내고 있다.
이 로울러 양끝단의 오목부(2033)를 이용하여, 로울러체인(218)에 로울러양끝단의 오목부(2033)에 회동가능하게 삽입되는 볼록부(218e)를 형성한 것이다. 이와 같이 구성한 경우도, 로울러(2034)의 탈락을 확실히 방지할 수 있고, 또한 로울러(2034) 상호간의 평행도를 정확히 유지할 수 있다.
또한, 도 10(c)에는, 로울러(2036)의 바깥둘레부 중앙에 고리형상홈(2035)을 갖는 구조인 경우의 로울러체인(218)의 구성예를 개시하고 있다.
이 고리형상홈(2035)을 이용하여, 로울러체인(218)의 고리형상홈(2035)에 로울러체인(218)에 형성된 링부(218f)를 끼워넣음으로써 로울러(203)를 유지하도록 하는 것이다.
한편, 도 10(d)에는, 로울러체인(218)의 연결판(2l8b)을 보강한 것이다. 즉 로울러(203)는 이동블록(204)의 이동에 따라 트랙형태의 무한순환로를 이동하고, 로울러체인(218)은 직선형상에서 곡선형상으로 변형을 반복하고 있기 때문에, 피로강도를 높일 필요가 있다.
그리하여, 로울러(203)를 연결하는 연결판(218b)을, 와이어 또는 얇은 플레이트 등의 강화부재(218g)를 인서트하는 것에 의해 강화한 것이다.
궤도레일(202)은 대략 단면이 사각형상으로 성형된 길이가 긴부재로서, 그 좌우측면 상부는, 윗쪽을 향함에 따라 서서히 바깥쪽으로 돌출하도록 테이퍼면으로 되어 있고, 이 테이퍼 면에 로울러 회전주행면(205)이 좌우 1조씩 형성되어 있다. 또한 궤도레일(202)의 상면은 평탄면이고, 그 좌우 양측끝단에 1조씩 합계 2조의 로울러 회전주행면(206)이 형성되어 있다.
이동블록(204)은, 금속제의 블록본체(2040)와, 이 블록본체(2040)의 양끝단에 장착되어 있는 측덮개(2l1)를 구비하고 있다.
블록본체(2040)는 단면이 ㄷ자형상인 고강성의 블록체로서, 궤도레일(2) 상면에 대향하는 수평부(2041)와, 이 수평부(2041)의 좌우 양끝단으로부터 궤도레일(202)의 좌우 양측면을 끼우는 것과 같이 수직으로 하강하는 한쌍의 수직하강부(2042,2042)를 구비하고 있다. 수평부(2041)의 아래면에는, 궤도레일(202)의 상면에 형성된 한쌍의 로울러 회전주행면(206,206)에 대응하는 한쌍의 로울러 회전주행면(207,207)이 형성되고, 또한 좌우 수직하강부(2042,2042)의 안쪽면에는, 궤도레일(2)의 좌우측면에 형성된 로울러 회전주행면(205,205)에 대응하는 로울러 회전주행면(208,208)이 1조씩 형성되어 있다.
궤도레일(202)과 이동블록(204)과의 대향면에 형성된 서로 대응하는 4조의 로울러 회전주행면(205,208;206,207) 사이에, 다수의 로울러(203)를 개재시켜 궤도레일(202)과 이동블록(204) 사이에 작용하는 하중을 부하하는 로울러열을 구성하고 있다. 로울러(203)는 소정의 예압이 가해지고 있다.
각 로울러(203)는 로울러 회전주행면(205,208;206,207)에 대하여 선형태로접촉하고 있지만, 로울러 회전주행면(205,208;206,207)과의 접촉부를 연결하는 접촉각선(Ll)은, 궤도레일(202)의 상면과 블록본체(2040)의 수평부(2041) 사이에 개재되는 로울러(203)에 있어서는, 로울러(203)의 중심을 지나는 수평선(H)에 대하여 거의 90°정도로 설정되고, 궤도레일(2)의 좌우측면과 블록본체(40)의 좌우 수직하강부(2042,2042) 사이에 개재되는 로울러(203)에 있어서는, 로울러(203)의 중심을 지나는 수평선(H)에 대하여, 궤도레일(202)의 중심을 향해 소정각도(α) 만큼 윗쪽으로 경사져 있고, 좌우측면의 2열의 로울러(203,203)와 상면측의 2열의 로울러(203),(203)에 의해서, 궤도레일(2)의 윗끝단 각부(2022,2022)로 좁혀 들어가는 것 같은 구성으로 되어 있다. 경사각도(α)는 도시예에서는 30°정도로 설정되어 있다.
블륵본체(2040)에는, 상기 4열의 로울러(203)를 순환안내하기 위한 4조의 로울러 귀환통로(209)가 형성되어 있다. 로울러 귀환통로(209)는, 블록본체(2040)에 형성된 각 로울러 회전주행면(205,206)과 평행하게 직선적으로 이어져 있고, 수평부(2041)에 2조, 좌우의 수직하강부(2042)에 2조씩 형성되어 있다. 이 로울러 귀환통로(209)는, 수지제의 로울러 귀환통로 형성부재(2091)에 의해 형성되어 있다.
로울러 귀환통로 형성부재(209l)는, 블록본체(2040)의 수평부(2041)및 수직하강부(2042)에 축방향으로 관통하는 관통구멍(2043)의 안둘레에 일체적으로 접합되어 있다. 로울러 귀환통로 형성부재(209l)의 바깥둘레는 관통구멍(2043) 안둘레형상에 합치한 원통형상이며, 안둘레에 로울러(203)가 안내되는 단면이 사각형상인 로울러 귀환통로(209)가 형성되어 있다. 이 로울러 귀환통로(209)는, 로울러(203)의 원통형 바깥둘레면을 안내하는 서로 평행하게 이어진 한쌍의 무부하 로울러안내면(209a,209b)과, 로울러 끝단면을 안내하는 서로 평행하게 이어진 한쌍의 무부하 로울러 끝단면 안내벽(209c,209c)을 구비하고 있다. 무부하 로울러 안내면(209a,209b) 사이의 간격은 로울러(203) 바깥둘레와의 사이에 미소한 틈이 생기는 정도로 로울러지름보다 약간 크고, 또한 로울러 끝단면 안내벽(209c,209c) 사이의 간격도, 로울러 끝단면과의 사이에 미소한 틈이 생기는 정도로, 로울러(203)의 길이보다 약간 크게 형성되어, 로울러(203)가 부드럽게 이송되도록 구성되어 있다.
이 무부하로울러 끝단면 안내벽(209c,209c)에, 로울러체인(218)의 가이드돌출부(2181)가 걸어 맞춰지는 가이드홈(209d)이 형성되어 있다.
도 11에는, 블록본체(2040)의 수직하강부(2042)에 형성되는 로울러 귀환통로 형성부재(2092)의 다른 구성예를 보이고 있다. 즉 로울러 귀환통로 형성부재(2092)는 블록본체(2040)의 좌우 수직하강부(2042)의 하단에 형성된 오목부(2044)에 일체적으로 접합되어 있다. 로울러 귀환통로 형성부재(2092)는 수직하강부(2042) 안둘레쪽의 제 3 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(2143)와 일체적으로 연결되어 있다.
이와 같이 하면, 블록본체(2040)를 형성하는 관통구멍(2043)은 수평부(2041)에 설치한 2개만으로 좋으며, 제작이 간단하게 된다.
또한, 본체(2040)의 양끝단에는, 도 8, 도 9(a),(b)에 나타낸 바와 같이, 궤도레일(202)과 블록본체(2040)의 부하로울러 회전주행면(205,208;206,207) 사이에 개재되는 로울러(203)를 로울러 귀환통로(209)로 방향전환시키는 방향전환로(210)를 구성하는 측덮개(211)가 장착되어 있다. 방향전환로(210)는 U자 파이프형상이며, 측덮개(21l)에는 방향전환로(210) 중의 방향전환로 바깥둘레부(210a) 만이 형성되고, 블록본체(2040)의 양끝단에는, 방향전환로 안둘레부(210b)를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)가 일체적으로 접합되어 있다.
이 방향전환로(210)도 단면이 사각형형상이며, 로울러(203)의 원통형 바깥둘레면을 안내하는 방향전환로 바깥둘레부 및 안둘레부(210a,210b)의 양측에, 로울러(203)의 끝단면을 안내하는 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(2l0c,210c)이 형성되어 있고, 이 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c)이 방향전환 안둘레(2l0b)와 같이, 방향전환로 안둘레부 형성부재(2l2)에 형성되어 있다. 그리고 방향전환로 안둘레부(210b) 및 방향전환 끝단면 안내벽(210)이 형성된 블록본체(2040)의 끝단면에, 방향전환로 바깥둘레부(2l0a)가 형성된 측덮개(211)를 끼워맞춤으로써 U자 파이프형상의 방향전환로(210)가 구성된다.
이 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c,210c)에도, 로울러체인(218)의 가이드돌출부(2181)가 걸어 맞춰지는 가이드홈(210d)이 형성되어 있다.
그리고, 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c,210c)을 방향전환로 바깥둘레부(210a)와 같이 측덮개(211)에 형성해도 좋으며, 또한 한쪽방향을 방향전환로 안둘레부(210b)와 같이 방향전환로 안둘레 형성부재(212)쪽에 형성하고, 다른쪽 방향전환로 바깥둘레부(210a)와 같이 측뚜껑(211) 쪽에 형성하여도 좋다. 또한 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c)을 안둘레쪽과 바깥둘레쪽으로 2분할하여, 바깥둘레쪽을 측뚜껑(211)에, 안둘레쪽을 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)에 형성하도록 해도 좋다.
또한, 블록본체(240)에는, 도 8(a)에 도시한 바와 같이, 4조의 각 로울러 회전주행면(207,208)의 양측을 따라, 하중 부하영역의 로울러 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(213)이 형성되어 있다.
그리고, 이 부하로울러 끝단면 안내벽(2l3)에 로울러체인(218)의 가이드돌출부(2181)가 걸어맞춰지는 가이드홈(2l3a)이 형성되어 있다. 이 부하로울러 끝단면 안내벽(213)을 형성하기 위해, 수평부(204l)의 아래면에 일체적으로 접합되는 제 1 끝단면 안내벽 형성부재(2l41)와, 수평부(2041)와 좌우의 수직하강부(2042)와의 오목형상의 모서리각부에 일체적으로 접합되는 좌우의 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(2l42)와, 좌우의 수직하강부(2042)의 안쪽면 하부에 일체적으로 접합되는 좌우의 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(2143)로 구성되어 있다.
제 1 끝단면 안내벽 형성부재(214l)의 양끝단과 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(2142)의 상단에, 블록본체(2040)의 수평부(2041) 아래면에 형성된 로울러 회전주행면(207,207)을 회전주행하는 로울러(203)의 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(213,213;213,213)이 형성되어 있다. 또한 좌우의 제 2 끝단면 안내벽 형성부재(2142)의 하단과 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(2143)의 상단에, 블록본체(240)의 수직하강부(242)에 형성된 로울러 회전주행면(208,208)을 회전주행하는 로울러(203)의 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(213,213; 213,213)이 형성되어 있다. 상기 각 한쌍의 부하로울러 끝단면 안내벽(213,2l3) 사이의 간격은 로울러(3)의 길이보다도 약간 크게 형성되어, 로울러(3) 끝단면과의 사이에 미소한 틈을 형성하도록 되어 있다.
또한, 상기 제 1 끝단면 안내벽 형성부재(2l41)에는 블록본체(2040)의 수평부(2041)와 궤도레일(202)의 상면 사이의 간극을 밀봉하는 제 1 밀봉부재(216)가 장착되고, 제 3 끝단면 안내벽 형성부재(2143)에는, 블록본체(2040)의 수직하강부(2042)와 궤도레일(202)의 좌우측면 사이의 간극을 밀봉하는 제 2 밀봉부재(217)가 장착되어 있다.
이 실시형태에서는, 로울러(203)의 양끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(213)을 모두 수지제의 제 1~3 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(2141~2143)에 의해 형성하고 있으나, 도 11(a)에 도시한 바와 같이, 로울러(203)의 한쪽 끝단면을 안내하는 부하로울러 끝단면 안내벽(213)은 블록본체(2040) 자체로 구성하고, 다른쪽의 부하로울러 끝단면 안내벽(2l3)을 수지제 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(2l4)에 의해 형성하도록 해도 좋다. 이 경우에 블록본체(2040)에 형성한 부하로울러 끝단면 안내벽(213)에는, 로울러체인(218)의 가이드돌출부(2181)가 걸어 맞춰지는 거이드홈을 형성해도 좋으며, 가이드홈 대신에 도 l1(b)에 도시한 바와 같이 절결부(213b)로 하여도 좋다.
이 제 2 실시형태에 있어서는, 로울러 귀환통로 형성부재(209l), 로울러 끝단면 안내벽 형성부재(2141~2143) 및 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)가, 모두 이동블록(2040)과 일체로 성형되어 있다.
따라서, 로울러 귀환통로(209)의 무부하로울러 안내면(209a,209b)과 방향전환로 안둘레, 바깥둘레부(210a,210b)는 일체적으로 연속성형되며, 또한 방향전환로 안둘레부(210b)와 부하영역의 로울러 회전주행면(207,208)도 일체적으로 성형된다.
또한, 로울러 귀환통로(209)의 로울러 끝단면 안내벽(209c)과 방향전환로(2l0)의 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c), 그리고 부하로울러 회전주행면(207,208) 양측의 부하영역 로울러 끝단면 안내벽(213)이 연속하여 모두 성형되어 있기 때문에, 로울러 끝단면 안내벽이 무한순환로 전둘레에 걸쳐 연속적으로 성형되고, 더구나 로울러체인(218)의 가이드돌출부(2181)이 걸어맞춰지는 가이드홈이 전둘레에 걸쳐 연속적으로 형성되는 것으로 된다.
이와 같이 본 발명의 직선로울러 안내장치에 의하면, 로울러 귀환통로 형성부재(2091) 혹은 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)를 조립시킬 필요가 없으며, 조립공정도 생략할 수 있고, 또한 로울러귀환 통로(209)혹은 방향전환로 안둘레부(210a)를 블록본체(2040)에 대하여 정확한 위치에 형성할 수가 있다.
방향전환로 안둘레부 형성부재(212)를 블록본체(2040)와 일체로 성형함으로써, 로울러 회전주행면(207,208)과 방향전환로 안둘레부(210b)와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 더우기 로울러 귀환통로(209)에 대해서도 블록본체(2040)와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레 안내부(210b)와 로울러 귀환통로(209)의 무부하 로울러 안내면(209b) 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있다.
한편, 로울러(203)는 로울러체인(218)에 의해, 각 로울러 (203)의 중심축이 서로 평행상태로 유지된 상태이고, 소정의 간격을 유지하면서 무부하영역의 로울러 귀환통로(209)및 방향전환로(210)에서 부하영역의 로울러 회전주행면(206, 207;205,208) 사이를 원활히 회전구동 이행한다.
특히, 로울러체인(218)이 순환이동할 때에, 로울러체인(218)에 형성된 가이드돌출부(218a)가, 로울러 귀환통로(209), 방향전환로 안둘레부(210b) 및 로울러 회전주행면(207,208) 양측의 가이드벽(213)에 형성된 가이드홈(209d,210d, 213a)에 전 둘레에 걸쳐 안내되어, 로울러체인(218)의 순환이동시의 진동이 전체둘레에 걸쳐 규제된다. 따라서 로울러체인(218)은 순환로 전체 둘레에 걸쳐 소정의 궤도상을 순환이동하는 것으로 되고, 로울러(203)가 보다 정확히 회전구동 이행하여, 로울러(203)의 스큐를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 부하영역의 가이드벽(2l3), 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c) 및 무부하로울러 끝단면 안내벽(209c)이 로울러 끝단면 사이의 간극을 고정밀도로 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 간극을 가급적 작게 할 수 있고, 로울러체인(218)에 의한 유지와 서로의 밀림에 의해 로울러(203)의 스큐를 보다 확실히 막을 수 있다.
또한, 궤도레일(202)에서 이동블록(204)을 제거한 경우에는, 로울러체인(218)에 의해 로울러(203)는 유지되어 있다.
상기한 로울러 귀환통로 형성부재(2091), 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)및 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(213)와 블록본체(2040)의 모든 성형은, 블록본체(2040)에 설치된 로울러 회전주행면(207,208)을 기준으로 해서 블록본체(2040)를 금형(215) 내에 배치하고, 금형(215) 내벽과 블록본체(2040) 사이에 상기 성형해야 할 각 수지성형부에 대응하는 캐비티를 형성하여, 이 캐비티 내에 성형재료를 충전하여 성형하는 인서트성형에 의한 것이다.
도 12는 인서트성형시의 블록본체(2040)와 금형(215)의 형틀닫힘, 형틀열림 상태를 나타낸 모식도이다. 즉 고정형틀(215a)에는 로울러 회전주행면(207,207 ;208,208)이 끼워 맞춰지는 위치결정용의 블록지지부(215b)가 형성되고, 가동형틀(215c)에는 로울러 귀환통로를 성형하기 위한 핀(215d)이 형성되어 있다. 이 블록지지부(215b) 및 핀(215d)에는, 로울러(218)의 가이드돌출부(2181)에 대응하는 돌출부(215b1,215d1)가 형성되어 있다.
블록지지부(215b)는 로울러 회전주행면(207,207;208,208)에 대응하는 평탄형상으로서, 서로 평행하게 직선적으로 이어져 있다. 또 도 l2(b),(c)에 대하여는, 수직하강부(2042) 쪽의 로울러 귀환통로(209) 주위만을 나타내고 있다.
그리고, 블록본체(2040)의 수평부(204l) 및 수직하강부(2042)의 관통구멍(2043) 내에는 로울러 귀환통로 형성부재(2091)를 성형하기 위한 캐비티(215d), 수평부(2041) 및 수직하강부(2042)의 안둘레에는 제 1~제 3 부하로울러 끝단면 안내벽 형성부재(213)를 성형하기 위한 캐비티(215e)가, 블록본체(2040)의 전후 양끝단에는 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)를 성형하기 위한 캐비티(215f)가 각각 형성되어 있다.
본 실시예에서는, 블록본체(2040)의 좌우 2조의 로울러 회전주행면(207, 207;208,208)이 금형(215)의 블록지지부(215b)에 의해 4점에서 지지되어 있기 때문에 블록본체(2040)에 대응하는 성형재료의 주입압력이 어떤 방향에서 작용하더라도, 위치결정용의 블록지지부(215b)에 의해 흔들림없이 지지할 수 있고, 로울러 귀환통로(209), 방향전환로 안둘레부(2l0b) 및 제 1~제 3 부하로울러 끝단면 안내벽(213l~2133)을 소정위치에 정확히 성형할 수 있다.
또한, 블록본체(2040)이 금형(215) 내에서 안정하게 위치 결정되기 때문에, 로울러 회전주행면(207,207;208,208)에 끼이는 일이 발생하지 않는다.
이 블록지지부(215b)와 로울러 회전주행면(207,208) 사이는 긴밀히 접촉시키는 것이 바람직하지만, 다소 흔들리더라도, 치수정밀도가 허용범위이고, 또한 수지재료가 침입하지 않는 정도면 약간 간극이 있더라도 관계없다.
[로울러 접촉각의 변형예]
이상의 설명은, 상기 궤도레일(202)의 상면과 블록본체(2040)의 수평부(204l) 아래면 사이에 좌우 2열, 궤도레일(2)의 좌우측면과 블록본체(2040)의 수직하강부(2042)의 안쪽면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 로울러열의 수 및 배열에 있어서는 임의이다. 예를들어 도 13, 도 14에 도시한 바와 같이, 궤도레일(2)의 좌우측면과 블록본체(2040)의 좌우 수직하강부(2042)의 안쪽면 사이에 상하 2열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 구성으로 해도 좋다.
도 13에 나타낸 예는, 상하 2열의 로울러(203)중에서 위쪽의 로울러(203)가, 수평방향에 대하여 궤도레일(202) 쪽에서 블록본체(2040)의 좌우 수직하강부(2042)를 향해 위쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽의 로울러(203)는, 아래쪽으로 거의 45도 경사지도록 구성한 예이다.
도 14에 나타낸 예는, 상하 2열의 로울러(203)중에서 위쪽의 로울러(203)가, 수평방향에 대하여 궤도레일(202) 쪽에서 블록본체(2040)의 좌우 수직하강부(2042)를 향해 아래쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽의 로울러(203)는, 위쪽 으로 거의 45도 경사지도록 구성한 예이다.
이 실시형태의 경우에는, 블록본체(2040)의 양끝단부에 형성되는 상하 2열의 보울열의 방향전환로(2l0A,210B)를 축방향으로 서로 어긋나도록 간격을 교차시키고 있다. 이 경우에는 블록본체(2040)의 끝단면에 설정된 방향전환로 안둘레부 형성부재(212)에는, 블록본체(2040)에 가까운 쪽의 방향전환로(210A)의 방향전환로 안둘레부(2l0b) 및 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c)이 블록본체(2040)와 일체로 성형되어 있지만, 블록본체(2040) 보다 먼 쪽의 방향전환로(210B)에서는 적어도 블록본체(2040)의 끝단면쪽의 부하로울러 회전주행면(207,208) 및 로울러 귀환통로(209)의 끝단부에 접속되는 부분의 방향전환로 안둘레부(210b) 및 방향전환 로울러 끝단면 안내벽(210c)이 블록본체(2040)와 일체로 성형되고, 방향전환로(210A) 보다 먼 부분에 있어서는, 방향전환로 안둘레부(210b)가 형성된 알피스(210C)가 장착된다. 이 알피스(210C)의 안둘레에는 안쪽의 방향전환로(210A)의 바깥둘레 안내부의 일부가 형성되어 있다. 측덮개(211)에는 상하의 방향전환로(210A,210B) 양쪽의 방향전환로 바깥둘레부(210a,210a)가 형성되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 2 발명에 의하면, 로울러체인에 의하여 각 로울러를 유지한 상태로 로울러를 순환시키기 때문에, 로울러체인에 의해 각 로울러의 중심축은 평행상태로 유지된 상태로 회전구동 이행하여, 스큐의 발생이 방지되어 로울러가 원활하게 회전구동 이행한다.
또한, 로울러체인을 로울러 귀환통로 및 방향전환로에 형성된 로울러체인 안내부를 통해 소정궤도상을 안내하도록 하였기 때문에, 로울러체인에 보유된 로울러에 대해서도 정확히 안내되게 된다.
또한, 이 로울러 체인안내부에 의해, 로울러체인의 진동방지를 도모할 수 있다.
더구나, 이 로울러 체인안내부가 형성되는 로울러 귀환통로나 방향전환로 안둘레부를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재나 방향전환로 안둘레부 형성부재를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러 체인안내부를 정확한 궤도상에 형성할 수가 있다.
또한, 방향전환로 안둘레부 형성부재를 블록본체와 일체로 성형함으로써, 로울러 회전주행면과 방향전환로 안둘레부와의 접속부의 단차를 해소할 수 있다. 그리고 로울러 귀환통로에 대해서도 블록본체와 일체로 성형하면, 방향전환로 안둘레부와 로울러 귀환통로 사이의 접속부의 단차도 해소할 수 있고, 로울러체인에의한 안내와 서로 밀림에 의해 로울러를 한층 원활히 순환이동시킬 수 있다.
또한, 로울러체인이 무단형상이고, 또 각 로울러의 탈락방지부를 구비하고 있으면, 궤도레일로부터 이동블록을 제거한 경우에 로울러체인에 의해 로울러의 탈락방지를 도모할 수 있다.
또한, 로울러체인에 가이드돌출부를 형성하는 한편, 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레부에 가이드홈을 형성하고, 또 블록본체의 부하영역의 로울러 회전주행면의 측테두리에 가이드홈을 갖는 가이드벽을 형성하여, 이 가이드벽에 대해서도 인서트성형에 의해 블록본체와 일체로 성형하면, 로울러체인이 무한순환로의 전체 주위에 걸쳐 정확히 안내되어, 로울러를 더 한층 원활히 순환이동시킬 수 있다.
이와 같이 하면, 로울러체인이 순환이동할 때에, 그 가이드돌출부가 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레부에 형성된 가이드홈에 걸어 맞추어져 순환이동시의 진동이 규제되고, 무한순환로의 전체 주위에 걸쳐 로울러가 정확히 정렬된 상태로 회전구동 이행하는 것으로 된다.
또한, 로울러체인의 양끝단이 연결되어 있지 않은 띠형상의 구성인 경우에는, 궤도레일로부터 이동블록을 제거한 경우에, 가이드돌출부가 가이드홈에 걸어 맞추어져 로울러체인 끝단부의 아래로 늘어지는 것이 방지된다. 또한 로울러체인이 무단형상인 경우에도, 로울러체인의 중간부분 아래로 늘어지는 것이 방지된다.
로울러체인을, 각 로울러 사이에 개재하는 자리부와, 각 자리부를 연결하는 연결부를 구비한 구성이라고 하면, 로울러는 정렬방향 전후로부터 자리부에 의해 유지되어 정렬순환한다.
또한, 자리부에 로울러의 탈락방지부를 형성하여 로울러 전후로부터 로울러의 탈락을 방지하면, 로울러 끝단부에 모떼기를 형성하는 것이 불필요하게 되어, 하중을 지탱하는 로울러의 유효길이를 길게할 수가 있어, 부하능력을 높일 수 있다.
또한, 로울러 사이에는 자리부밖에 존재하지 않기 때문에, 로울러의 간격을 가급적 작게할 수 있게 되어, 단위 길이당의 하중을 지탱하는 로울러의 수를 가급적 늘릴 수 있어, 더 한층 내부하능력이 향상된다.
그리고, 로울러를 중공으로 구성하고, 이 로울러의 중공부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하도록 하면, 로울러의 탈락을 확실히 방지할 수 있고, 로울러 상호간의 평행도를 정확히 유지할 수 있다.
중공부를 관통시키지 않더라도, 로울러의 양끝단에 오목부를 형성하고, 이 볼록부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하도록 해도 좋으며, 로울러의 바깥둘레 중앙을 형성하고, 이 홈부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하도록 해도 좋다.
그리고, 로울러를 연결하는 연결부재는, 와이어 또는 얇은 플레이트를 인서트하는 것에 의해 강화하면, 피로강도를 높여 수명연장을 도모할 수 있다.
또한, 인서트성형에 대응하여, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하여 상기 로울러의 중심축을 지나는 끝단면이 로울러 바깥둘레를 절단하는 형상을 모방한 형상의 블록지지부를 형성하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시키는 것에 의해 블록본체를 금형내에 위치 결정하도록 하면, 로울러 회전주행면에 끼이는 일이 생기지 않는다.
특히, 블록본체의 좌우 2조의 로울러 회전주행면을 금형의 블록지지부로 지지하면, 블록본체는 좌우 2조의 블록지지부에 의해 상하좌우로 끼워져 들어가는 형태로 4점에서 지지되어, 상하좌우방향으로부터 성형재료의 주입압력이 작용하더라도 흔들리지 않고, 정확히 위치 결정할 수가 있다.
본 발명의 직선로울러 안내장치는, 각종 공작기계, 로봇, 측정기계등의 산업기계의 직선안내부에 널리 이용할 수가 있다.

Claims (22)

  1. 궤도레일과, 이 궤도레일에 다수의 로울러를 개재하여 조립되는 이동블록을 구비하며, 이 이동블록은, 상기 로울러가 회전주행하는 로울러 회전주행면과, 이 로울러 회전주행면에 대응하는 로울러 귀환통로를 갖는 블록본체와, 이 블록본체의 양끝단면에 형성되는 방향전환로 안둘레부와, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면의 양측에 형성되고 상기 로울러의 양끝단면을 안내하는 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽과, 상기 블록본체 양끝단면의 방향전환로 안둘레부에 끼워 맞추어져 방향전환로를 형성하는 방향전환로 바깥둘레부를 갖는 측덮개를 가지며, 상기 궤도레일은, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 로울러 회전주행면을 갖고, 상기 로울러는, 상기 블록본체와 궤도레일이 대응하는 로울러 회전주행면 사이의 하중부하영역, 방향전환로 및 로울러 귀환통로로 구성되는 무한순환로를 순환하는 직선로울러 안내장치에 있어서, 상기 로울러 귀환통로를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재, 상기 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽 중 적어도 어느 것인가 하나를 형성하는 로울러 끝단면 안내벽 형성부재 및 방향전환로 안둘레부를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재 중, 적어도 어느 것인가 하나를, 블록본체를 성형틀 내로 인서트하여 일체로 성형한 성형체로 한 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  2. 제1항에 있어서, 로울러 귀환통로 형성부재와 방향전환로 안둘레부 형성부재에는 로울러 끝단면 안내벽과 연속하여 로울러 끝단면을 안내하는 안내벽을 가지며, 로울러 귀환통로 형성부재, 상기 한쌍의 로울러 끝단면 안내벽 형성부재의 적어도 어느 것인가 한쪽의 로울러 끝단면 안내벽 형성부재 및 방향전환로 안둘레부 형성부재를, 블록본체와 일체로 성형한 직선 로울러 안내장치.
  3. 제1항에 있어서, 로울러의 적어도 한끝단에 모떼기부를 형성하고, 블록본체와 일체로 성형된 로울러 끝단면 안내벽 형성부재에, 상기 로울러의 모떼기부에 걸어 맞추어 로울러의 탈락을 방지하는 걸어맞춤돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  4. 제1, 2 또는 제3항에 있어서, 궤도레일의 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 좌우 2열, 궤도레일 좌우측면과 블록본체의 수직 하강부 내측면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  5. 제4항에 있어서, 궤도레일의 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 거의 90도, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 수직 하강부 내측면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 아래쪽으로 거의 30도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  6. 제1, 2 또는 제3항에 있어서, 궤도레일 좌우측면과 블록본체의 좌우수직하강부 내측면 사이에 상하로 2열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  7. 제6항에 있어서, 위쪽 로울러열의 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 수평방향에 대하여, 궤도레일쪽에서 블록본체의 좌우 수직하강부로 향하여 위쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽 로울러열의 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평방향에 대하여 아래쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  8. 제6항에 있어서, 위쪽 로울러열의 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 수평방향에 대하여, 궤도레일측에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향하여 아래쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽 로울러는, 위쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  9. 제1, 2, 3, 5 또는 제7항에 있어서, 인서트성형에 맞추어, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하여 상기 로울러의 중심축을 지나는 단면이 로울러 바깥둘레를 절단하는 형상을 모방한 형상의 블록지지부를 형성하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시키는 것에 의해 블록본체를 금형 내에 위치 결정하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  10. 궤도레일에 다수의 로울러를 개재하여 조립되는 이동블록을 구비하며, 상기 이동블록은, 상기 로울러가 회전주행하는 로울러 회전주행면을 가짐과 동시에 이 로울러 회전주행면에 대응하는 로울러 귀환통로를 가지는 블록본체와, 이 블록본체의 양끝단면에 형성된 방향전환로 안둘레부와, 상기 블록본체 양끝단면의 방향전환로 안둘레부에 끼워 넣어져 방향전환 안내부를 형성하는 방향전환로 바깥둘레부를 갖는 측덮개를 가지며, 상기 궤도레일은, 상기 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하는 축방향으로 이어진 로울러 회전주행면을 갖고, 상기 로울러는, 상기 블록본체와 궤도레일이 대응하는 로울러 회전주행면 사이의 하중부하영역, 방향전환로 및 로울러 귀환통로로 구성되는 무한순환로를 순환하는 것으며, 이 무한순환로 내로 순환이동가능하게 삽입되는 로울러체인에 의해 연결되어 있는 직선 로울러 안내장치에 있어서, 상기 로울러 귀환통로 및 방향전환로 안둘레 안내부에는 상기 로울러체인의 궤도를 소정궤도 상으로 안내하는 로울러체인 안내부를 형성하고, 상기 로울러 귀환통로를 형성하는 로울러 귀환통로 형성부재 및 방향전환로 안둘레부를 형성하는 방향전환로 안둘레부 형성부재 중 적어도 어느 것인가 하나를, 금형내에 본체를 인서트하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  11. 제10항에 있어서, 로울러체인에 로울러 끝단면 보다 로울러축방향으로 돌출하는 가이드돌출부를 형성하는 한편, 로울러 귀환통로 및 방향전환로에 상기 가이드돌출부가 걸어 맞춰지는 가이드홈을 형성함과 동시에, 블록본체의 로울러 회전주행면의 한쪽 및 양측의 적어도 어느 것인가 한쪽에 상기 걸어맞춤돌출부가 걸어 맞춰지는 가이드홈을 구비한 가이드벽을 형성하고, 이 가이드벽을 금형내에 블록본체를 인서트하여 일체로 성형하며, 상기 로울러 귀환통로 형성부재, 방향전환로 안둘레부 형성부재 및 가이드벽에 형성한 가이드홈을 무한순환로의 전체 주위에 걸쳐 연속적으로 성형하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  12. 제11항에 있어서, 로울러체인은, 각 로울러 사이에 개재하는 자리부와, 각 자리부를 연결하는 연결부재를 구비한 구성이며, 가이드돌출부가 상기 연결부재에 설정된 직선 로울러 안내장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 연결부재와 각 로울러 사이의 자리부가 수지성형품이며, 로울러를 중공으로 구성하고, 이 로울러의 중공부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 로울러의 양끝단에는 오목부를 형성하고, 이 오목부에 수지부가 들어가는 것에 의해, 로울러를 유지하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 로울러의 바깥둘레 중앙을 형성하고, 이 홈부에 수지부가 들어가는 것에 의해 로울러를 유지하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 로울러를 연결하는 연결부재는, 와이어 또는 얇은 플레이트를 인서트하는 것에 의해 강화되는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  17. 제10, 11 또는 제12항에 있어서, 궤도레일의 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 좌우 2열, 궤도레일 좌우측면과 블록본체의 수직 하강부 내측면 사이에 1열씩 합계 4열의 로울러열을 갖는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  18. 제17항에 있어서, 궤도레일의 상면과 블록본체의 수평부 아래면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 거의 90도, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 수직 하강부 내측면 사이에 개재되는 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은 수평에 대하여 아래쪽으로 거의 30도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  19. 제10, 11 또는 제12항에 있어서, 궤도레일의 좌우측면과 블록본체의 좌우 수직하강부 내측면 사이에 상하 2열씩 합계 4열의 보울열을 갖는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  20. 제19항에 있어서, 상하 2열의 로울러중 위쪽 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 수평방향에 대하여, 궤도레일쪽에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향하여 위쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 아래쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  21. 제19항에 있어서, 상하 2열의 로울러중 위쪽 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 수평방향에 대하여, 궤도레일측에서 블록본체의 좌우 수직하강부를 향하여 아래쪽으로 거의 45도 경사지고, 아래쪽 로울러의 로울러 회전주행면과의 접촉각은, 위쪽으로 거의 45도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
  22. 제10, 11, 12, 18, 20 또는 제21항에 있어서, 인서트성형에 맞추어, 금형 안둘레에 블록본체의 로울러 회전주행면에 대응하여 상기 로울러의 중심축을 지나는 단면이 로울러 바깥둘레를 절단하는 형상을 모방한 형상의 블록지지부를 형성하고, 이 블록지지부에 로울러 회전주행면을 접촉시키는 것에 의해 블록본체를 금형내에 위치 결정하는 것을 특징으로 하는 직선 로울러 안내장치.
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