상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 정숙성이 개선된 롤러는
축공의 내주면에 형성된 축접촉부를 갖는 바퀴;
후방 수나사부,
전단 이탈방지부,
상기 수나사부와 상기 이탈방지부 사이에 배열되어 있고 상기 바퀴의 축접촉부 구간 길이에 상응하는 길이를 갖는 지지부,
상기 지지부와 상기 수나사부 사이에 배열되어 있고 상기 지지부의 단면적 보다 작은 단면적을 갖는 장착부, 그리고
상기 장착부와 상기 수나사부에 배열되어 있으며 상기 장착부의 단면적 보다 크고 상기 지지부의 단면적 보다 작은 단면적을 갖는 고정부
를 포함하는 지지축; 및
상기 지지축의 장착부에 결합되어 상기 지지부와 상기 고정부에 의하여 움직임이 제한되고,
상기 지지축의 이탈방지부와 함께 상기 지지부에 배열된 바퀴의 이탈 및 요동을 방지하는 구속부재
를 포함하여 이루어진다.
또 본 발명에 따른 정숙성이 개선된 롤러는 상기 지지축에 결합될 바퀴의 요동방지를 통한 정숙성과 조립용이성을 동시에 충족시키기 위하여
상기 구속부재는 상기 지지축의 고정부는 통과되고 상기 지지부는 통과되지 않는 크기의 중공이 형성되어 있고, 상기 장착부의 길이 보다 작은 두께를 갖는 제1구속체; 및 상기 지지축의 고정부 면적 보다 작은 크기의 삽입공을 갖되, 탄성수단의 작용으로 상기 삽입공이 확대되어 상기 고정부를 넘어 상기 장착부에 배열되며, 상기 제1구속체의 두께와의 합이 상기 장착부의 길이에 상응하는 두께를 갖는 제2구속체로 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가 본 발명에 따른 정숙성이 개선된 롤러는 제2구속체의 탄성수단이 기능을 발휘해야 하는 만큼 미세한 치수 차이로부터 발생되는 유격이 필수적이므로 상기 지지축 장착부의 구간길이와 상기 제1구속체와 제2구속체를 합한 두께가 완전히 동일해지기 어려운데
이를 보상하여 상기 지지축의 장착부에 배열된 제1구소체 및 제2구속체의 흔들림,
결국은 상기 지지축의 지지부에 위치한 바퀴의 흔들림을 보다 확실하게 방지하기 위하여
상기 제2구속체가 상기 지지축 고정부의 구간 길이에 상응하는 두께를 갖고 후방쪽을 향한 밀착돌출부가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
아울러 본 발명에 따른 정숙성이 개선된 롤러는 서랍 등의 장착대상체가 외관상 깔끔하도록 하고 롤러가 장착대상체나 장착대상체가 결합되는 수납부(특히 레일 부분)와 접촉하여 마찰저항이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 바퀴에는 상기 지지축의 환턱부에 리벳팅 고정된 상기 이탈방지부가 돌출되지 않도록 하는 요입부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
본 발명에 따른 롤러(R)를 설명함에 있어 방향 기준을 도 1a 및 도 1b를 참고하여 특정하면,
지지축(20)의 수나사부(21)쪽을 후방으로, 그 반대쪽인 이탈방지부(25) 쪽을 전방으로 정한다.
먼저 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러(R)는 크게 바퀴(10), 상기 바퀴의 축공(11)에 결합되는 지지축(20), 그리고 상기 바퀴의 이탈을 방지하고 요동방지를 통한 롤링성능 개선과 정숙성 구현을 위한 구속부재(30)를 포함한다.
상기 바퀴(10)는 중앙에 축공(11)이 형성되어 있으며, 전면에는 함몰된 요입 부(15)가 형성되어 있어 상기 요입부(15)의 깊이를 제외한 상기 축공(11) 내주면 부분이 축접촉부(13)에 해당된다.
이러한 바퀴는 합성수지, 예를 들어 아세탈수지로 이루어질 수 있는데, 아세탈수지는 포름알데히드의 양이온 또는 음이온 중합으로 제조된 것은 전기전열성, 기계적 성질, 내마모성, 내약품성, 내열성이 우수하고 마찰계수가 작아 엔지니어링 플라스틱으로서 회전 날개, 베어링, 각종 스프링 등으로 널리 사용되고 있으며, 그 외에도 다양한 합성수지로 이루어질 수 있다.
또 상기 지지축(20)은 장착대상체, 예를 들어 서랍, 특히 김치냉장고의 서랍(미(未)도시됨) 하부에 형성된 나사공에 결합되어 롤러(R) 전체가 고정되도록 하는 후방에 수나사부(21)를 가지며,
상기 바퀴(10)의 축공(11)에 결합되고, 특히 상기 요입부(15) 부분을 제외한 상기 축공(11) 내주면 축접촉부(13) 구간 길이의 상응한 길이를 갖는 지지부(24)가 형성되어 있다.
상기 수나사부(21)의 단부는 도면에서와 같이 뭉툭한 형태인 것 외에도 나사못과 같이 뽀족하게 가공되어 있어 장착대상체에 나사공이 미리 형성되지 않아도 바로 롤러를 박아 고정하는 것이 가능하도록 할 수 있다.
상기 바퀴(10)의 축접촉부(13) 길이와 상기 지지축(20)의 지지부(24) 길이가 '상응'한다 함은
상기 축접촉부(13)의 길이 보다 상기 지지부(24)의 길이가 미세하게 더 길어
상기 바퀴의 요입부(15)에 배열되는 상기 지지축(20)의 이탈방지부(25)와 상기 지지축(20)의 장착부(23)에 배열되는 구속부재(30) 사이에 상기 바퀴(20)가 밀착 수용되어 상기 바퀴(10)가 흔들리지 않지만,
동시에 상기 지지부(24)의 길이가 상기 축접촉부(13) 보다 약간 더 길어 바퀴(10)의 회전이 방해 받지 않는 정도임을 의미한다.
아울러 상기 바퀴(10) 축공(11)의 내경은 상기 지지축(20) 지지부(24)의 외경 보다 약간 더 커서 상기 바퀴(10)의 회전이 가능하면서도 흔들림이 가능한 방지될 수 있는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 지지축(20)에서 상기 수나사부(21) 반대편에는 전단에는 상기 바퀴(10)와 상기 지지축(20)이 결합될 경우 상기 바퀴의 요입부(15)에 위치하는 이탈방지부(25)가 형성되어 있으며,
또 상기 이탈방지부(25) 전면에는 공구결합부(26), 특히 도면에서는 십자 드라이버의 결합을 위하여 십자(十字)형 홈 형태의 공구결합부(26)가 도시되어 있는데,
이러한 공구결합부(26)는 일자 드라이버 또는 육각 렌치의 결합 등을 위한 형태로 다양하게 변형될 수 있다.
상기 지지축(20)에서 상기 수나사부(21)와 상기 지지부(24) 사이에는 상기 지지부(24)의 단면적 보다 작은 단면적을 가져 함몰된, 특히 환홈 형태를 갖는 장착부(23)가 형성되어 있어,
상기 장착부(23)에 결합되는 구속부재(30)와 상기 이탈방지부(25)가 함께 그 사이에 위치한 바퀴(10)의 이탈방지와 요동 방지를 통한 롤링성능 개선과 정숙성 보장 기능을 하게 된다.
특히 상기 지지축(20)의 장착부(23)에 배열된 구속부재(30)는 고정부(22)에 의하여 이탈이 방지되는데,
이를 위하여 상기 고정부(22)는 상기 장착부(23)와 상기 수나사부(21)에 배열되어 있으며 상기 장착부(23)의 단면적 보다 크고 상기 지지부(24)의 단면적 보다 작은 단면적을 갖는다.
다음으로 상기 지지축(20)의 장착부(23)에 결합되는 상기 구속부재는
상기 지지부(24)와 상기 고정부(22)에 의하여 움직임이 제한되고, 상기 지지축의 이탈방지부(25)와 함께 상기 지지부에 배열된 바퀴(10)의 이탈 및 요동을 방지한다는 중요한 기능을 하는데,
이러한 구속부재(30)는 다양하게 변형 도입될 수 있으나, 본 발명에서는 조립성을 개선하여 가능한 자동화 장치로 조립할 수 있어 인건비를 절감하고 생산성을 높여 단가경쟁력을 확보하면서도 상기 바퀴(10)의 민활한 회전에 문제가 없도록 하기 위하여 특정 형태의 구속부재를 착안하였다.
먼저 본 발명의 롤러(R)에서 핵심을 이루는 상기 구속부재의 개념 이해와 관련하여 주의할 점은
상기 구속부재가 제1기능으로 상기 바퀴(10)의 위치 고정과,
제2기능으로써 상기 지지축과의 조립이 용이성 보장에 있지만,
그에 못지않은 제3기능은 상기 바퀴(10)와 장착대상체의 접촉을 차단하여 상기 바퀴가 상기 장착대상체와 접촉하여 마찰저항으로 롤링성능이 저하되는 것을 방지하여야 하며,
또한 상기 구속부재의 제4기능은 상기 바퀴(10)와의 접촉시 가능한 마찰이 일어나지 않는 소재와 구조의 것이어야 한다는 점인데,
상기 바퀴(10)가 아세탈과 같은 합성수지로 이루어질 경우, 상기 구속부재 역시 합성수지로 이루어지면 마찰계수가 커서 바람직하지 못하므로
상기 구속부재는 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 나아가 전체적이진 않아도 적어도 상기 바퀴(10)와의 접촉면은 금속소재여야 한다.
이러한 각 기능은 일정 정도 상호 모순적인 것이어서 하나의 부품에 모두 구현하기에는 제조 난이도면이나 단가경쟁력면에서 바람직하지 못하다.
그러므로 본 발명에서는 상기 구속부재를
상기 지지축(20)의 결합된 합성수지 소재의 바퀴(10)와 마찰저항을 최소화하는데 주된 역할을 하는 금속 소재의 제1구속체와
상기 제1구속체가 상기 지지축(20)의 장착부(23)에 머물도록 하면서 지지부(24)의 측벽에 밀착시키며 동시에 조립성을 향상시키는 역할을 하도록 탄성수단에 의하여 신축이 가능한 제2구속체로 구성하였다.
이러한 제1구속체와 제2구속체로 이루어진 구속부재와 관련하여, 먼저 도 1a 내지 도 1c에 도시된 구속부재(30)는
상기 지지축(20)의 고정부(22)는 통과되고 상기 지지부(24)는 통과되지 않는 크기의 중공(31a)이 형성되어 있고, 상기 장착부(23)의 길이 보다 작은 두께를 갖고, 특히 금속소재인 제1구속체(31)와,
상기 지지축(20)의 고정부(22) 면적 보다 작은 크기의 삽입공(33a)을 갖되, 탄성수단의 작용으로 상기 삽입공(33a)이 확대되어 상기 고정부(22)를 넘어 통과하여 상기 장착부(23)에 배열되며, 상기 제1구속체(31)의 두께와의 합이 상기 장착부(23)의 길이에 상응하는 두께를 갖는 제2구속체(33)로 이루어져 있다.
특히 상기 제2구속체(33)에서 탄성수단은 소재자체의 특성(예: 변형 및 원상회복이 가능한 탄성을 갖는 합성수지)에 의하여 구현될 수 있으며,
상기 지지축(20)의 고정부(22)는 후방에서 전방을 향하여 상승하는 형태의 경사부(22a)를 가져,
상기 제2구속체(33)가 삽입공(33a)을 통하여 상기 지지축(20)의 수나사부(21)에 끼워진 다음 상기 고정부(220의 경사부(22a) 구간을 지나면서 차츰 변형되고 상기 삽입공(33a)이 확장되면서
결국 상기 고정부(22)를 지나 상기 장착부(23)에 배열되어
먼저 상기 장착부(23)에 배열된 상기 제1구속체와 함께 상기 지지부(24)와 상기 고정부(22)에 의하여 구속 고정될 수 있다.
다음으로 도 2에는 도 1b에서와 다른 형태의 제2구속체(133)를 갖는 롤러(R) 가 도시되어 있는데,
상기 제2구속체(133)는 삽입공(133a)을 갖는 공지된 스냅링 형태이며, 상기 탄성수단은 상기 스냅링 자체의 탄성과 단절부(133b)의 특성에 의하여 구현된다.
다음으로 도 3에는 또 다른 형태의 제2구속체(233)를 갖는 롤러(R)가 도시되어 있는데,
상기 제2구속체(233)는 특히 상기 지지축(20) 고정부(22)의 구간 길이(ℓ1)에 상응하는 두께(ℓ2)를 갖고 후방쪽을 향하여 형성된 밀착돌출부(233c)가 더 형성되어 있는데
(여기서 '상응'의 의미는 [ℓ1 ≤ ℓ2] 임),
이는 도 1b 및 도 1c의 롤러(R)에서 제2구속체(33)가 상기 지지축(20)에 결합될 경우 상기 고정부(22)를 통과함에 따라
상기 삽입공(33a) 테두리가 후방을 향하여 돌출되는 형태로 변형되어 상기 삽입공(33a)이 확장된 후
상기 고정부(22)를 지나서 상기 장착부(23)에 위치할 경우 상기 삽입공(33a) 테두리가 돌출 변형되었던 것이 다시 복귀하여야 하므로
상기 제1구속체(31)의 두께와 상기 제2구속체(33)의 두께의 합은 상기 지지축의 장착부(23) 구간 길이 보다 미세하게 작아야 하며
(앞서 상기 제1 및 제 2 구속체의 두께를 합한 치수가 상기 장착부의 길이에 '상응'하는 두께를 갖는다 함은 이러한 의미이다),
이에 따라 조립된 상태에서 상기와 같은 미세한 치수 차이로부터 발생되는 유격이 필수적이므로
상기 지지축(20) 장착부(23)의 구간길이와 상기 제1구속체(31)와 제2구속체(33)를 합한 두께가 완전히 동일해지기 어려우므로,
이를 해결하기 위하여 도 3에 도시된 롤러에서는 상기 제2구속체(233)의 밀착돌출부(233c)를 통하여
조립 완성된 롤러(R)를 장착대상체에 결합 고정할 경우 장착대상체와 상기 밀착돌출부(233c)가 접촉하므로 전방으로 가압될 수 있어
유격을 없애는 기능을 하여 결국 상기 제1구속체(31)를 상기 지지축(20) 장착부(23)의 측벽에 완전히 밀착시키는 기능을 얻을 수 있다.
이러한 밀착돌출부의 개념은 도 2에 도시된 롤러(R)의 제2구속체(133)를 이루는 스냅링에도 적용되어 변형 스냅링이 구현될 수 있으며, 이때 상기 밀착돌출부에도 역시 절개된 단절부가 형성되어야 한다.
이상과 같은 각 도면의 롤러는 결국 생산성이 높고, 나사결합 방식에 의한 종래 롤러에 비하여 풀림 문제가 없고, 상기 바퀴(10)의 축접촉부(13) 길이와 상기 지지축(20)의 지지부(24) 길이의 상관관계에 의하여 요동과 소음 없이 매끄러운 회전이 가능하며, 서랍과 같은 장착대상체에 부착된 상태에서도 롤러(R) 각각이 직선 레일을 벗어나는 것이 방지되므로 부드러운 장착대상체 슬라이딩이 가능하다.
또 앞서 설명한 바와 같이 상기 바퀴(10)에 형성된 요입부(15)로 인하여 상기 이탈방지부(25) 부분이 상기 바퀴(10) 측면으로 돌출되지 않게 되어 공간 효율성과 외관상 깔끔함을 얻을 수 있다.