KR101393103B1 - 직동 안내 유닛용 케이지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 마주하는 'V'자형 오목홈이 형성된 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에 구비되어 롤러의 간격을 유지하는 직동 안내 유닛용 케이지로서, 두께 방향으로 롤러가 설치되는 롤러설치공(101)이 형성된 복수의 본체부(110)와, 상기 본체부(110) 사이를 연결하도록 구비되는 하나 이상의 연결부(120)와, 상기 본체부(110)에 길이 방향으로 롤러설치공(101) 양측으로 위치하며 두께 방향으로 본체부(110)의 양측으로 돌출되어 서로 마주하도록 구비된 지지부(130)로 이루어지는 직동 안내 유닛용 케이지(100)에 관한 것으로; 사출 금형으로부터 분리가 용이하며, 롤러(35)를 측면과 단면에서 지지하여 견고하게 지지가 가능하며, 따라서 만곡 변형되는 경우에도 롤러(35)에 대한 지지가 견고하게 유지되는 효과가 있다.

Description

직동 안내 유닛용 케이지{A Cage For Linear Motion Guide Unit}

본 발명은 직선운동 안내 유닛용 케이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 마주하도록 V자홈이 형성된 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에서 구름 운동하는 롤러를 지지하여 간격을 유지시키는 직동 안내 유닛용 케이지에 관한 것이다.

직선운동 안내 유닛은 고정된 본체와 이 본체 상에서 직선운동하는 이송테이블을 포함하는 공작기계 등에 채택되는 것으로서, 본체와 이송테이블 중 일측에 고정되는 제1 안내레일과 타측에 고정되는 제2 안내레일, 그리고 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에 배치되어 구름운동을 함으로써 제1 안내레일과 제2 안내레일 간의 상대적인 직선운동이 원활하게 일어날 수 있도록 하는 롤러 케이지 어셈블리를 포함한다.

도 1은 종래기술에 따른 직선운동 안내 유닛의 일 예를 도시한 사시도이다.

일반적으로 직선운동 안내 유닛(1)은, 고정체(미도시)와 이 고정체 상에서 직선운동하는 이송체(미도시)를 구비하는 형태의 공작기계 등에 설치되어 상대적인 직선운동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행하는 기계요소이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 직선운동 안내 유닛(1)은 고정체에 고정 설치되는 제1 안내레일(10)과, 이송체에 설치되어 제1 안내레일(10)에 대하여 상대적인 직선운동을 하는 제2 안내레일(20), 및 제1 안내레일(10)과 제2 안내레일(20) 사이에 배치되어 구름운동을 하는 롤러 케이지 어셈블리(30)를 포함한다.

롤러 케이지 어셈블리(30)는 다수의 롤러(35)와 다수의 롤러를 각각 회전가능한 상태로 구속하는 다수의 롤러설치공(41)을 구비하는 판상의 케이지(45)로 이루어진다. 이러한 롤러 케이지 어셈블리(30)에서, 다수의 롤러(35)는 케이지(45)에 길이 방향을 따라 소정의 간격을 유지하는 형태로 형성되는 상기 다수의 롤러설치공(41)에 각각 회전가능한 상태로 구속되며, 따라서 서로 일정한 간격이 유지되는 상태로 배치된다.

제1 안내레일(10)과 제2 안내레일(20)은 각각, 한 쌍의 구름면(11)(12)(21)(22)이 'V'자형 단면의 오목 형상을 이루도록 형성되는 궤도부(15)(25)를 구비하며, 이러한 궤도부(15)(25)의 중앙에 길이 방향을 따라 더 오목하게 형성되는 궤도홈(13)(23)을 또한 구비한다. 이때, 제1 안내레일(10)과 제2 안내레일(20)은 각각에 구비되는 궤도부(15)(25)가 서로 마주보도록 배치된다.

그리고, 롤러 케이지 어셈블리(30)에서, 다수의 롤러(35)는 인접한 롤러(35)의 회전중심선이 서로 수직을 이루도록 반복적으로 교차하는 구조로 케이지(45)에 설치된다. 따라서 각 롤러(35)는 서로 마주보는 두 궤도부(15)(25)를 이루는 총 4개의 구름면(11)(12)(21)(22) 중 서로 마주보는 두 구름면과 접촉한 상태에서 구름 운동을 하게 된다.

도 1 및 도 2에서, 도면부호 5는 롤러 케이지 어셈블리(30)의 구름운동을 제한하는 이탈방지나사(5)를, 도면부호 33은 케이지(30)에 구비되는 롤러설치공(41)에 돌출 구비되어 롤러설치공(41)에 회전가능하게 설치되는 롤러(40)가 롤러설치공(41)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 역할을 수행하는 롤러파지 돌기(33)를 나타낸다.

종래의 케이지(30)는 롤러설치공(41)의 폭방향 양측에 롤러설치공(41)을 향하여 돌출된 롤러파지 돌기(33)를 구비하도록 하여 롤러(40)가 롤러설치공(41)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

종래와 같은 케이지(30)는 판상의 부재로부터 롤러설치공(41)을 천공하고, 롤러설치공(41)의 폭방향 양측에 돌기(33)로 형성될 돌기부를 구비하도록 함으로써, 롤러(40) 조립이 불편하고, 케이지(30)가 곡률을 가지도록 변형되는 경우 돌기(33)가 롤러(40)를 가압하거나 롤러(40)로부터 멀어지는 방향으로 변형되어 롤러(40)를 안정되게 지지하지 못하는 문제점이 있었다.

특허문헌: 대한민국 공개 제10-2012-0071087호 공개특허공보

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 제조와 롤러 조립이 용이하며, 곡률을 가지도록 변형되는 경우에도 롤러를 안정되게 지지하면서도 제조시 사출 금형으로부터 분리가 용이한 직동 안내 유닛용 케이지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명은 서로 마주하는 'V'자형 오목홈이 형성된 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에 구비되어 롤러의 간격을 유지하는 직동 안내 유닛용 케이지로서, 두께 방향으로 롤러가 설치되는 롤러설치공이 형성된 복수의 본체부와, 상기 본체부 사이를 연결하도록 구비되는 하나 이상의 연결부와, 상기 본체부에 길이 방향으로 롤러설치공 양측으로 위치하며 두께 방향으로 본체부의 양측으로 돌출되어 서로 마주하도록 구비된 지지부로 이루어지는 직동 안내 유닛용 케이지를 제공한다.

상기에서, 지지부는 본체부로부터 멀어질수록 폭 방향 두께가 감소하여, 본체부의 두께 방향 일측으로 돌출된 형상이 삼각형을 이루는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 지지부에는 롤러설치공을 사이에 두고 서로 마주하는 면에 돌출된 측면지지부가 구비되며; 상기 측면지지부의 롤러설치공을 향하는 면은 오목하게 만곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 롤러설치공을 사이에 두고 지지부에 구비된 상기 측면지지부는 두께 방향으로 서로 반대편에 위치하도록 구비되며, 롤러설치공을 향하는 면은 두께 방향에 대하여 경사지며 서로 마주하는 원호를 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 본체부의 폭방향 양측에는 상기 원호가 이루는 면에 평행하도록 경사지며, 서로 평행하도록 경사지지부(113)가 형성되어, 롤러설치공에 설치된 롤러의 양 단면을 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 본체부는 롤러설치공을 사이에 두고 대향하도록 두께 방향을 따라 연장된 면인 단턱부를 구비하고, 상기 단턱부는 두께 방향에 대하여 서로 반대편에 위치하고, 상기 경사지지부는 각 단턱부로부터 경사지게 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지(100)에 의하면, 사출 금형으로부터 분리가 용이하며, 롤러(35)를 측면과 단면에서 지지하여 견고하게 지지가 가능하며, 따라서 만곡 변형되는 경우에도 롤러(35)에 대한 지지가 견고하게 유지되면서도 롤러(35)의 조립이 용이하게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 직동 안내 유닛을 도시한 사시도이며,
도 2는 직동 안내 유닛에 구비되는 롤러를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지를 도시한 것이며,
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지의 일부를 확대 도시한 사시도이며,
도 8은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지와 롤러의 결합 관계를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지를 상세히 설명한다.

도 1은 종래 기술에 의한 직동 안내 유닛을 도시한 사시도이며, 도 2는 직동 안내 유닛에 구비되는 롤러를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지를 도시한 것이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지의 일부를 확대 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지와 롤러의 결합 관계를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.

이하에서 도 3의 가로 방향을 '길이 방향', 세로 방향을 '폭 방향', 지면에 수직한 방향을 '두께 방향'이라 한다.

본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지(100)는 서로 마주하는 'V'자형 오목홈이 형성된 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에 구비되어 롤러의 간격을 유지하는 작용을 하는 것으로, 두께 방향으로 롤러가 설치되는 롤러설치공(101)이 형성된 복수의 본체부(110)와, 상기 본체부(110) 사이를 연결하도록 구비되는 하나 이상의 연결부(120)와, 상기 본체부(110)에 길이 방향으로 롤러설치공(101) 양측으로 위치하며 두께 방향으로 본체부(110)의 양측으로 돌출되어 서로 마주하도록 구비된 지지부(130)로 이루어진다. 상기 롤러설치공(101)은 대략 사각형을 이루도록 본체부(110)에 형성된다.

본 발명에 따르는 직동 안내 유닛용 케이지(100)는 합성수지로 제조되며 사출 성형에 의하여 제조된다.

상기 연결부(120)는 본체부(110)보다 두께와 폭이 감소하도록 구비된다.

상기 지지부(130)의 연결부(120)를 향하는 면에서부터 두께와 폭이 감소하면서 연결부(120)가 본체부(110) 사이에 구비된다. 상기와 같이 연결부(120)에 접하여 연결부(120)의 양측으로 지지부(130)가 위치하므로 외력이 작용하는 경우 연결부(120)에 응력 집중 현상이 발생하여 연결부(120)의 변형량이 증가하게 된다. 그리고 상대적으로 본체부(110)의 변형량은 감소하게 되어, 외력에 대한 본체부(110)의 롤러(35) 지지는 견고하게 유지된다.

상기 지지부(130)는 본체부(110)로부터 멀어질수록 폭 방향 두께가 감소하여, 본체부(110)의 두께 방향 일측으로 돌출된 형상이 삼각형을 이루게 된다. 길이 방향을 따라 관찰되는 경우 본체부(110)의 상하로 구비되는 지지부(130)는 전체적으로 사각형 형상을 가지게 된다.

상기 지지부(130)에는 롤러설치공(101)을 사이에 두고 서로 마주하는 면에 돌출된 측면지지부(131)가 구비되며, 상기 측면지지부(131)의 롤러설치공(101)을 향하는 면은 오목하게 만곡된 형태로 원호를 형성한다. 롤러설치공(101)을 사이에 두고 지지부(130)에 구비된 측면지지부(131)는 두께 방향으로 서로 반대편에 위치하도록 구비되며, 롤러설치공(101)을 향하는 면은 두께 방향에 대하여 경사지며 서로 마주하는 원호를 형성하도록 구비된다. 롤러(35)는 도 8에 도시된 바와 같이, 롤러설치공(101)에 경사지게 설치되며, 양측에서 측면지지부(131)에 의하여 롤러(35)의 측면(35-a)이 지지된다.

측면지지부(131)가 구비된 지지부(130)는 폭방향으로 일측에서 타측으로 갈수록 길이 방향 두께가 증가한다. 지지부(130)에 있어서 두께 방향에 대하여 어느 일측으로 돌출 부분에 측면지지부(131)가 구비되며, 타측으로 돌출된 부분에는 측면지지부(131)가 구비되지 않는다. 이와 마주하는 지지부(130)는 두께 방향 타측으로 돌출된 부분으로 측면지지부(131)가 구비되며, 일측으로 돌출된 부분에는 측면지지부(131)가 구비되지 않는다. 상기 측면지지부(131)는 두께 방향 중심을 지나서 연장되도록 구비될 수도 있다.

그리고 경사지게 구비된 롤러(35)의 양측 단면(35-b)은 본체부(110)에 접하게 된다. 상기 본체부(110)에는 폭 방향 양측에 상기 원호가 이루는 면에 평행하도록 경사진 경사지지부(113)가 형성된다. 본체부(110)의 폭 방향으로 형성된 2개의 경사지지부(113)는 서로 평행하게 형성된다. 상기 경사지지부(113)는 롤러설치공(101)에 설치된 롤러(35)의 양 단면(35-b)과 마주하여 양 단면(35-b)을 지지한다.

상기 본체부(110)는 롤러설치공(101)을 사이에 두고 대향하도록 두께 방향을 따라 연장된 면인 단턱부(111)를 구비하고, 상기 단턱부(111)는 두께 방향에 대하여 서로 반대편에 위치하고, 상기 경사지지부(113)는 각 단턱부(111)로부터 경사지게 연장 형성된다. 상기 단턱부(111)는 롤러(35)가 롤러설치공(101)으로부터 두께 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 작용을 한다.

지금까지 본 발명에 따른 직동 안내 유닛용 케이지는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 직동 안내 유닛용 케이지, 110: 본체부
120: 연결부 130: 지지부

Claims (6)

1. 서로 마주하는 'V'자형 오목홈이 형성된 제1 안내레일과 제2 안내레일 사이에 구비되어 롤러의 간격을 유지하는 직동 안내 유닛용 케이지로서, 두께 방향으로 롤러가 설치되는 롤러설치공(101)이 형성된 복수의 본체부(110)와, 상기 본체부(110) 사이를 연결하도록 구비되는 하나 이상의 연결부(120)와, 상기 본체부(110)에 길이 방향으로 롤러설치공(101) 양측으로 위치하며 두께 방향으로 본체부(110)의 양측으로 돌출되어 서로 마주하도록 구비된 지지부(130)로 이루어지며; 상기 지지부(130)에는 롤러설치공(101)을 사이에 두고 서로 마주하는 면에 돌출된 측면지지부(131)가 구비되며; 상기 측면지지부(131)의 롤러설치공(101)을 향하는 면은 오목하게 만곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 직동 안내 유닛용 케이지(100).
2. 제1 항에 있어서, 상기 지지부(130)는 본체부(110)로부터 멀어질수록 폭 방향 두께가 감소하는 것을 특징으로 하는 직동 안내 유닛용 케이지(100).
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 롤러설치공(101)을 사이에 두고 지지부(130)에 구비된 상기 측면지지부(131)는 두께 방향으로 서로 반대편에 위치하도록 구비되며, 롤러설치공(101)을 향하는 면은 두께 방향에 대하여 경사지며 서로 마주하는 원호를 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 직동 안내 유닛용 케이지(100).
5. 제1 항에 있어서, 상기 측면지지부(131)의 롤러설치공(101)을 향하는 면은 원호면을 형성하며, 상기 본체부(110)의 폭방향 양측에는 상기 원호면에 평행하도록 경사지며, 서로 평행하도록 경사지지부(113)가 형성되어, 롤러설치공(101)에 설치된 롤러(35)의 양 단면(35-b)을 지지하는 것을 특징으로 하는 직동 안내 유닛용 케이지(100).
6. 제5 항에 있어서, 상기 본체부(110)는 롤러설치공(101)을 사이에 두고 대향하도록 두께 방향을 따라 연장된 면인 단턱부(111)를 구비하고, 상기 단턱부(111)는 두께 방향에 대하여 서로 반대편에 위치하고, 상기 경사지지부(113)는 각 단턱부(111)로부터 경사지게 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 직동 안내 유닛용 케이지(100).

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