KR100310400B1 - 선형안내식이동유니트용지지베어링 - Google Patents

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요하네스코반
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
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Abstract

본 발명은 하우징과 구름-접촉 베어링(26)을 포함하는 롤러(20)를 구비하며, 하우징 내에 회전가능하게 장착되는 편심 볼트(28) 상에 설치되고 고정수단(1)에 의해 고정될 수 있는 선형 안내식 이동 유니트용 지지 베어링(17)을 제안한다. 하우징 (18a, 18b)은 양호하게는 동일구성인 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)로 구성된다. 롤러(20)의 축 방향 위치는 하우징 절반부(18a, 18b)의 내벽 영역(46)에 의해 결정되며, 하우징 절반부는 이들 하우징 절반부(18a, 18b)를 함께 고정함으로써 롤러(20)의 반경방향의 조정후 롤러(20)의 내부 레이스웨이(27)의 단부측에 대해 놓여지거나 가압된다. 그 결과로 롤러(20)의 축위치가 내부 레이스웨이(27)에 의해 직접 고정되게 된다.

Description

[발명의 명칭]
선형 안내식 이동 유니트용 지지 베어링
[종래기술]
본 발명은 청구범위 제 1 항의 일반적인 형태에 따른 선형 안내식 이동 유니트용 지지 베어링(supporting bearing for linearly guided travelling unit)에 관한 것이다. 특히, 제조 산업분야의 모듈화된 선형 안내 시스템에 사용되어 독립적으로 설계될 수 있는 이런 시스템을 위한 모듈을 형성하는 이런 일반적인 형태의 지지 베어링에 있어서, 이런 이동 유니트를 안내하는 수단이 상대적으로 긴 작동 주기 이후에도 만족스럽게 작동되기 위해서는 상기 이동 유니트가 시동되기 이전에 롤러의 측방향 유격 및 반경 방향 안내 유격이 제거되어야만 한다. 이런 일반적인 형태의 공지된 지지 베어링의 경우에 있어서, 하우징은 일부가 강성적으로 형성되고, 상기 롤러를 수용하기 위한 절단부를 구비하고 있으며, 상기 절단부는 하우징의 일측면을 향하여 개방되어 있으며, 롤러의 축에 대해 수직인 절단부의 두 측벽은 불변의 간격으로 서로 이격되어 있다. 상기 하우징 및 롤러 제조시의 불가피한 제조오차로 인하여 일반적으로 롤러의 축방향 유격이 발생된다. 이를 제거하기 위해서, 하우징내에서 안내되는 스크류용의 설비가 설치되며, 상기 설비는 웨지면상에서 편심 볼트상에 접촉하고, 상기 웨지면에 의해 상기 편심 볼트를 고정된 정지면에 대해 축방향으로 가압한다. 상기 편심 볼트의 고정에도 불구하고, 상대적으로 높은 축방향 작용력이 발생하는 경우에 상기 롤러가 편심 볼트상에서 변위될 수 있기 때문에 롤러의 축방향 위치가 변화될 수 있다.
[본 발명의 장점]
청구범위 제 1 항의 특징을 가진 본 발명에 따른 장치는 롤러의 축방향 위치가 그 내부 레이스웨이(raceway)에 의해 직접적으로 고정되고, 편심 볼트가 축방향 클램핑면을 가질 필요가 없다는 장점을 갖는다. 두 개의 하우징 절반부는 동일한 구성을 가질 수 있고, 그 결과로, 제조되는 물품수가 증가되기 때문에, 생산 비용이 저렴해지게 된다. 편심 볼트상의 두 개의 베어링 핀은 동일한 직경을 가질 수 있고, 그 결과로, 동일한 구성을 가진 하우징 절반부내의 베어링 보어를 다시 일치시킬 필요가 없다.
종속항에 기재된 특성들은 청구범위 제 1 항에 따른 장치의 유용한 개선형을 구성 한다.
양호한 실시예에서는 하우징의 절반부들이 이동 유니트의 본체 상의 지지 베어링을 조이도록 제공되는 스크류에 의해 함께 고정될 수 있고, 최종 조립시, 소정의 토크로 스크류를 조이는 것에 의해 적어도 하우징의 한 절반부 상에서 롤러의 내부 레이스웨이의 맞은 편에 위치하는 내부 벽 영역이 안쪽으로 변형되도록 구성되고 크기가 지정될 수 있다. 결과적으로 이동 유니트의 본체 상의 지지 베어링을 조임으로써 부가의 측정기구 및 수단 없이 롤러의 축 위치가 자동 고정되게 된다.
여기서, 본 발명의 장치에는 축 유격을 제거하는 하우징의 변형은 롤러의 반경방향의 조정과 그 조정위치에서 편심 볼트를 고정하는 동안, 본체 상에 지지 베어링을 고정하는데 필요한 것보다 더 큰 범위로 지지 베어링의 고정 나사가 압착될 때에만 발생된다는 장점이 있다. 이러한 경우에는 사전 조립 단계에서 롤러의 반경 방향 조정이 이루어지고, 후속하는 최종 조립 공정에서 축 유격이 제거되게 된다.
특허청구의 범위 제 3 항, 제 4 항 및 제 5 항의 사항들은 제조에 적절하며 동일구성의 두개의 절반부로 이루어지는 지지 베어링 하우징의 구성에 대한 것이다.
팰트로 구성되며 하우징의 안내축에 배치가능 및 스프링장착 방식으로 장착되는 윤활을 목적으로 하는 적어도 하나의 더트 스크레이퍼(dirt scraper)를 갖는 지지 베어링의 경우에는 더트 스크레이퍼가 하우징의 결합 숄더(mating shoulder)와 상호작용하며 안내축을 벗어나서 바람직하지 못한 이탈이 일어나는 것을 방지하는 보더 숄더(border shoulder)를 구비하는 것이 제안되고 있다. 이 결과, 지지 베어링의 저장 및 운반시 더트 스크레이퍼의 작용에 대한 지정된 측정기구가 필요없게 된다.
해머 너트 같은 조임수단을 수용하는 흠을 구비한 본체 상에 지지 베어링을 용이하게 부착하기 위해서, 지지 베어링 하우징은 조립체 표면상에 안내소자에 플러그식으로 끼워지는 구멍을 구비하고 있다. 여기서 안내 소자는 본체 상의 지지 베어링에 대한 최초의 조정역할을 하며 홈 안으로 끼워진다.
[도면]
제 1도는 캐리지(carriage)로서 설계된 이동 유니트를 갖는 선형 안내부의 측면도.
제 2도는 제 1도에서 화살표 A방향에서 본 이동 유니트의 지지 베어링의 예시도.
제 3도는 제 2도의 III-III선을 따라 취한, 지지 베어링의 두 하우징 절반부가 느슨하게 부착된 상태로 도시하는 확대 단면도.
제 4도 내지 제 6도는 제 2도의 선 IV-IV, V-V 및 Vl-VI을 따라 취한, 이미 조립되었으나 부착되지는 않은 지지 베어링을 관통하는 확대 단면도.
[양호한 실시예의 설명]
본 발명의 양호한 실시예가 첨부되는 도면을 참조로 보다 상세히 후술된다.
선형 안내부는 압출성형된(extruded) 프로파일(11)과, 상기 압출성형된 프로파일(11) 상에 적절한 방식으로 죄어지는 두개의 강철 러닝 레일(12)로 구성되는 고정 안내 레일(10)을 구비한다. 캐리지(carriage)로서 설계되며 참조부호(14)로 지시되는 이동 유니트는 본체로서 지지판(15)을 구비한다. 이 지지판(15)은 압출 성형된 프로파일에 의해 형성되며, 선형 안내부의 부가의 부품 및 부품군을 위해 조립용 소자를 수용하는 종방향으로 뻗는 홈(16)을 구비하고 있다. 안내 레일(10) 쪽으로 향하는 지지판(15)의 측면에는 네개의 지지 베어링(17)이 고정되어 있으며, 제 1도에 따른 측면도의 각 경우에 두개가 차레로 협동하여 위치되고 있다. 지지 베어링(17)은 선형 안내부용 모듈식 구성 시스템의 표준화된 모듈로 설계되는데, 선형 안내부는 관련된 응용 목적에 적합하게 형성된 상이한 이동 유니트의 본체 상에 부착하기에 적절하다.
각 지지 베어링(17)은 동일구성의 두개의 하우징 절반부(18a. 18b)로 구성되는 하우징을 구비하는데, 이 하우징 내에는 안내 레일(10)에 대해 돌출하며 회전 가능하게 장착된 롤러(20)가 존재한다. 각 지지 베어링은 지지판(15) 내의 홈(16) 안으로 결합되고 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)를 함께 고정시키는 두개의 스크류(21) 및 두개의 해머 너트(22)에 의해 지지판(15) 상에 고정된다. 지지판(15) 위로 지지 베어링(17)을 용이하게 밀고 예비조정을 하기 위해서 하우징 절반부(18a)는 두개의 안내핀(23)을 구비하고 있다. 안내핀(23)은 탄성재료로 이루어지고 하우징 절반부(18a)의 블라인드 구멍(24) 내에서 플러그식으로 고정되며 대응하는 홈(16)의 도입 개구부 안으로 끼워진다. 각 지지 베어링(17)은 팰트로 구성되는 두개의 더트 스크레이퍼(25; dirt scraper)를 구비하는데, 이하에 설명하듯이 더트 스크레이퍼는 하우징(18a, 18b) 내에서 안내되고 안내 레일(10)에 의해 가압된다 (더트 스크레이퍼(25)는 제 1도에 도시되지 않음).
각 롤러(20)는 구름접촉 베어링(26)을 구비하는데, 그 내부 레이스웨이(27)는 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)의 대응하는 베어링 보어(29)에 회전가능하게 장착되어 있는 편심 볼트(28) 상에 설치되어 있다. 안내 레일(10)에 대한 롤러(20)의 간격은 편심 볼트를 통해 조정될 수 있고, 이러한 목적으로 편심 볼트 (28)는 한 단부면에 스크류 드라이버용 접촉 표면을 구비하고 있다. 편심 볼트(18a)를 조정위치에 고정시키기 위해서는 하우징의 한 절반부(18a) 내에 유격없이 고정된 육각형 너트(32)의 나삿니와 결합되고, 베어링 보어(29) 영역에서 반경방향으로 편심 볼트(28)를 가압하는 나사형 스터드(31)를 사용한다. 나사형 스타드(31)의 작동면의 단부(33)는 하우징 절반부(18a)의 바깥쪽으로 개방된 절단부(34) 내에 위치되고 육각형 너트(32)는 하우징 절반부(18a)의 내면 상에 형성되어 있는 포겟 내에 끼워진다.
동일구성으로 거울상 관계로 부착된 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)는 비교적 좁은 사이드 보더(36a, 36b) 상에서 서로 직접 지지되도록 설계된다. 이러한 목적을 위해 각 하우징 절반부(18a, 18b)에는 사이드 보더(36a) 상에 상승된 베어링 스트립(38, 39)을 구비하는데, 이 스트립은 숄더(40, 41) 사이에 끼워지고 하우징 절반부(18a, 18b) 서로에 대해 중심에 위치한다. 그리고, 숄더는 하부 위치 벽부(42)로의 이동으로 다른 사이드 보더(36b) 상에 위치되어 진다. 이 결과로 두개의 하우징 절반부(18a, 18b) 사이에 존재하는 갭(43)이 형성되고 이 갭은 한 사이드 보더 쌍(36a, 36b)으로부터 다른 사이드 보더 쌍(36a, 36b)으로 연장된다.
편심볼트(28)용 베어링 보어(29)는 하우징 절반부(18a, 18b)의 고리형 확장부(45)에 의해 둘러싸인다. 하우징 절반부의 상호 접하는 정지면들(46)은 절반부(18a, 18b)가 버팀대 없이 서로를 지지할 때, 적어도 롤러(20)의 내부 레이스웨이(27)의 길이에 대응하는 간격(L)에 롤러(20)의 반경방향 위치 조정에 필요한 적은 크기의 유격을 더한 만큼 서로 이격 위치된다. 스크류의 수용과 관통을 목적으로 하우징 절반부(18a, 18b)는 사이드 보더(36a, 36b) 사이에 배치되는 계단형 구멍(47, 48) 및 베어링 보어(29)를 관통하는 하우징(18a, 18b)의 중앙 평면(49)을 구비한다.
하우징 절반부(18a, 18b)는 절단부(50, 51)를 구비하고, 상기 절단부(50, 51)는 서로 쌍으로 대향 위치되며 각각 더트 스크레이퍼(25)를 안내하는 하나의 샤프트를 형성한다. 각 더트 스크레이퍼(25)에는 볼(53)을 통해 하우징(18a, 18b)상에 지지되면서 더트 스크레이퍼(25)를 바깥쪽으로 미는 압축 스프링(52)이 작용하고 있다. 각 더트 스크레이퍼(25)는 하우징(18a, 18b)상에서 결합 숄더(56, 57)와 상호작용하며 바깥쪽으로의 배치의 범위를 정하는 두개의 보더 숄더(54, 55)를 갖는다.
마지막 조립위치로의 전달 및 저장을 위해서는 지지 베어링(17)의 개별 부품들이 제 5도에 도시된 바와 같이 스크류(21) 위로 충분히 결합된 상태로 스크류(21) 및 해머 너트(22)에 의해 함께 느슨하게 유지될 수 있다.
이동 유니트를 조립하고 안내 레일(10)을 유격이 없도록 적용할 때. 지지판(15) 상에 지지 베어링(17)의 부착후 스크류(21)는 우선 지지 베어링(17)이 붙어 있게만 되는 방식으로 고정되는 범위까지만 조여지지만, 예로서, 이미 발생하였을 수도 있는 하우징 절반부(18b)의 변형으로 인한 롤러(20)의 반경방향의 조정도 수행될 수 있다. 편심 볼트(28)를 나사형 스터드(31)로 고정한 후 스크류(21)는 최종 조립시의 소정의 토크에 의해 완전히 조여지고, 측면의 베어링 스트립(38, 39) 상에 지지되는 하우징 절반부(18b)는 그 정지면(46)이 내부 레이스웨이에 대항해 위치되거나 예정된 힘과 같은 힘으로 가압될 때까지 내부 영역 전체에 의해 안쪽으로 변형되고 있다. 또한, 이 장치는 정지면(46)을 지지하는 확장부(45)가 다소 변형되도록 할 수도 있다.

Claims (8)

  1. 구름 접촉 베어링을 포함하고 있으면서 그 내부 레이스웨이가 편심 볼트상에 배치되어 있는 하나 이상의 롤러와, 하우징 내에서 상기 롤러의 축방향 위치를 고정하거나 축방향 유격을 제거하기 위한 수단을 구비하고, 스크류로 이동 유니트의 본체상에 고정될 수 있는 하우징을 구비하고,
    상기 편심 볼트는 롤러의 반경방향 조절을 위해 하우징내에서 회전될 수 있도록 장착되어 있고 클램핑 수단에 의해 조정된 위치에서 고정될 수 있도록 구성되어 있는 선형 안내식 이동 유니트용 지지 베어링에 있어서,
    상기 지지 베어링(17)의 하우징은 롤러(20)의 축에 대해 횡단방향으로 두 개의 하우징 절반부(18a, 18b)로 분할되어 있고, 상기 하우징 절반부(18a, 18b)는 각각 편심 볼트(28)용 베어링 보어(29)를 구비하고 있으며,
    롤러(20)의 축방향 위치는 상기 롤러(20)의 반경방향 조절 이후에 하우징 절반부(18a, 18b)를 함께 클램핑함으로써 상기 롤러(20)의 내부 레이스웨이(27)의 단부측에 대해 놓여지거나 가압되는 하우징 절반부(18a, 18b)의 내벽 영역(46)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)는 동일한 구성으로 제조되는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 두개의 하우징 절반부(18a, 18b)는 이동 유니트(14)의 본체(15) 상에서 지지 베어링(17)을 고정하는 역할을 하는 고정 스크류(21)에 의해 함께 고정될 수 있으며,
    하나 이상의 하우징 절반부(18a, 18b) 상에서, 롤러(20)의 내부 레이스웨이(27)에 대향 위치되는 내부 벽 영역(46)이 최종 조립시의 소정 토크로 스크류(21)를 조일때 안쪽으로 변형되도록 구성되거나 크기 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  4. 제 3 항에 있어서,
    두개의 하우징 절반부(18a, 18b)는 두개의 대향 사이드 보더(36a, 36b) 상에서만 서로에 대해 직접적으로 접하도록 구성되고,
    하우징 절반부(18a, 18b)에 형성되어 고정 스크류(21)용으로 이용되는 관통 구멍(47, 48)이 베어링 보어(29)와 인접 사이드 보더(36a, 36b) 사이에 배치되고,
    베어링 보어(29)의 내부 개구부를 둘러싸는 정지면(46)이 각 하우징 절반부(18a, 18b) 상에 형성되며, 상기 하우징 절반부(18a, 18b)가 버팀대 없이 서로에 대해 접할 때, 베어링 보어(29)의 상호 축간격(L)은 적어도 롤러(20)의 내부 레이스웨이(27)의 길이에 편심 볼트(28)의 회전을 허용하는 유격 정도의 크기를 더한 것에 대응하는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베어링 보어(29)의 내부 개구부를 둘러싸는 정지면(46)은 하우징 절반부(18a, 18b)의 링형상의 확장부(45)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    조정된 위치에 편심 볼트(28)를 고정하기 위해 브레이스 스크류(31 : brace screw)가 제공되고,
    상기 스크류(31)는 그 작동측 단부(33)가 하우징 절반부(18a, 18b) 중 하나의 외부 절단부(34)에 위치되고,
    하우징 절반부(18a)가 회전 및 축방향 변위에 대해 고정되도록, 하우징 절반부(18a)의 내부 절단부에 유지되는 너트(32)에 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    펠트로 구성되고 하우징의 안내축에 스프링 장착 방식으로 착탈가능하게 정착되어 있는 하나 이상의 더트 스크레이퍼(dirt scraper)를 포함하고,
    상기 더트 스크레이퍼는 하우징 절반부(18a, 18b) 상의 결합 숄더(56, 57)와 상호 작용하고,
    상기 더트 스크레이퍼가 안내축(50, 51)을 벗어나서 바람직하지 못하게 이탈하는 것을 방지하는 보더 숄더(54, 55)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압출된 프로파일(extruded profile)에 의해 형성되고, 해머 너트를 수용하는 종방향 홈을 갖는 본체 상에 고정하기 위해, 지지 베어링(17)의 하우징(18a, 18b)은 본체(15) 상에서 지지 베어링(17)을 조정하는 역할을 하며 흠(16) 내로 끼워지는 안내 소자(23)에 플러그식으로 결합되는 구멍(24; hole)을 조립체 표면상에 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 안내식 이동 유니트의 지지 베어링.
KR1019940704436A 1993-05-04 1994-04-15 선형안내식이동유니트용지지베어링 KR100310400B1 (ko)

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