KR102061550B1 - 직선 운동 안내 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치는 양측에 길이 방향을 따라 연장된 레일 전주홈이 형성된 안내 레일과, 상기 안내 레일에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되며 블록 바디와 블록 바디의 길이 방향 양단부에 위치하여 구비되는 엔드캡을 포함하는 슬라이드 본체로 이루어지며; 블록 바디(160)에는 안내 레일(120)을 향하는 면에 길이 방향을 따라 오목하게 블록 전주홈(110)이 형성되고, 블록 전주홈(110)과 나란하며 길이 방향으로 관통된 관통공(161)이 형성되며; 상기 블록 전주홈(110)은 레일 전주홈(105)과 함께 전동체(130)가 전주하는 전주로를 형성하고, 상기 관통공(161)에는 합성수지로 이루어져 내측에 복귀 통로(111)를 형성하는 안내부재(114)가 구비되고; 상기 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에는 합성 수지로 이루어진 라운드 단품부(116)가 구비되고; 상기 라운드 단품부(116)에는 엔드캡(170)을 향하는 쪽으로 내주 안내부(115b)가 형성되고, 엔드캡(170)에는 라운드 단품부(116)를 향하는 쪽에 내주 안내부(115b)와 함께 방향 전환로(115)를 형성하는 외주 안내부(115a)가 형성되며, 방향 전환로(115)는 양측이 전주로와 복귀 통로(111)로 연통된 외향 돌출 만곡된 형태이며; 라운드 단품부(116)의 블록 바디(160)에 접하는 단부에는 단품경사부(116-1)가 형성되어, 블록 전주홈(110)의 연장선은 단품경사부(116-1)로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

직선 운동 안내 장치{A Linear Motion Guide Device}
본 발명은 직선 운동 안내 장치로서, 트랙 레일에 이동 가능하도록 조립되며 작동시 소음 발생이 억제되고 작동시 손상과 손상으로 인한 이물질에 의한 작동 불량이 방지되는 직선 운동 안내 장치에 관한 것이다.
롤링 안내 장치로서, 직선 모양의 트랙 레일을 가지는 직선 운동 안내 장치, 곡선 모양의 안내 레일을 가지는 곡선 운동 안내 장치 및 볼 나사 장치가 알려져 있다.
도 1은 직선 운동 안내 장치(1)의 횡단면도로서, 안내 레일(2)과 전동체로서 다수의 볼(3a)로 구성된 볼열(3)을 통해 안내 레일(2) 상에 안내 레일(2)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 설치된 슬라이더 본체(4)를 구비한다.
슬라이더 본체(4)는 블록 바디(6)와 블록 바디(6)의 양 끝단부에 구비되며 방향 전환로(15)를 형성하는 한 쌍의 엔드캡(7)으로 이루어진다. 상기 블록 바디(6)는 횡단면이 역 U자형으로서, 안내 레일(2)의 상부 표면에 마주한 수평부(8)와 안내 레일(2)의 양 측면에 각각 마주한 한 쌍의 스커트부(9)를 구비한다. 각각의 좌우측 스커트부(9)의 내부 측면 표면에는 안내 레일(2)의 우측과 좌측 표면에 형성되는 레일 전주홈(5)에 대응되는 블록 전주홈(10)이 형성된다. 각각의 우측과 좌측 스커트부(9)의 내측 표면에는 볼보유부(12)가 상하의 레일 전주홈(5) 사이에 구비된다. 상기 블록 전주홈(10)과 레일 전주홈(5)에 의하여 전동체(3)가 전주하는 전주로가 형성된다.
스커트부(9)에는 각각의 블록 전주홈(10)의 한쪽 끝단으로부터 다른 쪽 끝단으로 전동체가 복귀하는 축 방향으로 연장된 복귀 통로로서 4개의 복귀 통로(11)가 형성된다. 복귀 통로(11)는 각각의 스커트부(9)에 형성된 관통공(13)의 내부에 삽입된 복귀 통로 부재인 안내부재(14)에 의해 형성된다. 상기 안내부재(14)는 원통형 중공체 형태로 구비된다.
상기 엔드캡(7)은 블록 바디(6)의 형상에 대응되어 역 U자형상의 횡단면을 가진다. 블록 전주홈(10)으로부터 볼(3a)을 올리기 위한 방향전환로(15)가 형성되어 볼(3a)을 복귀 통로(11)로 안내한다. 상기 엔드캡(7)에는 방향전환로(15)를 형성하는 외주안내부(15a)가 구비되고, 블록 바디(6)의 단부에 내주안내부(15b)를 구성하는 라운드 단품부(16)가 구비되며, 내주안내부(15b)와 외주안내부(15a)에 의하여 방향전환로(15)가 형성된다. 엔드캡(7)은 라운드 단품부(16)에 고정 결합된다.
상기 볼보유부(12)가 레일 전주홈(5)의 주위에 구비되고, 방향전환로(15) 내주 안내부인 라운드 단품부(16)와 전동체 복귀 통로를 형성하는 부재인 안내부재(14)는 몰딩 다이로 블럭 바디(6)를 인서트로 함으로써 블럭 바디(6)에 일체로 결합되어 구비된다.
슬라이더 본체(4)가 안내 레일(2)의 길이 방향으로 일측으로 이동되면, 전동체(3)는 전주로, 일측 단부의 방향전환로(15), 복귀 통로(11), 타측 단부의 방향전환로(15), 전주로를 차례로 지나면서 무한 순환하며; 슬라이더 본체(4)가 안내 레일(2)의 길이 방향으로 타측으로 이동되면, 전동체(3)는 복귀 통로(11), 일측 단부의 방향전환로(15), 전주로, 타측 단부의 방향전환로(15), 복귀 통로(11)를 차례로 지나면서 무한 순환하게 된다.
전동체가 도 3의 "A"부분인 라운드 단품부(16)의 내주안내부(15b)와 전동체 전주로(5, 10)의 경계를 지날 때, 경계 부분에서 라운드 단품부(16)의 내주안내부(15b)의 단부와 블록 바디(6)의 블록 전주홈(10)의 단부가 일치하도록 제조되는 것이 바람직하나, 블록 바디(6)는 금속으로 제조되고 라운드 단품부(16)는 합성 수지로 제조되어 공차 관리가 용이하지 않고 라운드 단품부(16) 성형시 냉각 과정에서 치수 공차가 발생하여 양측 단부의 높이를 정확하게 조절하는 것이 용이하지 않고, 라운드 단품부(16)의 내주안내부(15b)의 단부가 레일 전주홈(5)을 향하여 더 돌출된 경우 전동체(3)와의 접촉에 의하여 단부에 파손 발생 염려가 있으며, 블록 바디(6)의 전주홈(10)의 단부가 레일 전주홈(5)을 향하여 더 돌출된 경우 전동체(3)와의 접촉에 의하여 소음이 발생하고 전동체(3)에 손상이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 특1999-028516 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 제조 공차를 엄격하게 관리할 필요가 없으므로 제조가 용이하고 생산 비용이 절감되며 전동체 전주에 의하여 발생할 수 있는 전동체나 라운드 단품부의 손상이 억제되고, 소음 발생을 방지할 수 있는 직선 운동 안내 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 양측에 길이 방향을 따라 연장된 레일 전주홈이 형성된 안내 레일과, 상기 안내 레일에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되며 블록 바디와 블록 바디의 길이 방향 양단부에 위치하여 구비되는 엔드캡을 포함하는 슬라이드 본체로 이루어지며; 상기 블록 바디에는 안내 레일을 향하는 면에 길이 방향을 따라 오목하게 블록 전주홈이 형성되고, 블록 전주홈과 나란하며 길이 방향으로 관통된 관통공이 형성되며; 상기 블록 전주홈은 레일 전주홈과 함께 전동체가 전주하는 전주로를 형성하고, 상기 관통공에는 합성수지로 이루어져 내측에 복귀 통로를 형성하는 안내부재가 구비되고; 상기 블록 바디의 길이 방향 양단부에는 합성수지로 이루어진 라운드 단품부가 구비되고; 상기 라운드 단품부에는 엔드캡을 향하는 쪽으로 내주 안내부가 형성되고, 상기 엔드캡에는 라운드 단품부를 향하는 쪽에 내주 안내부와 함께 방향 전환로를 형성하는 외주 안내부가 형성되며, 상기 방향 전환로는 양측이 전주로와 복귀 통로로 연통된 만곡된 형태이며; 상기 라운드 단품부의 블록 바디에 접하는 단부에는 단품경사부가 형성되어, 블록 전주홈의 연장선은 단품경사부로 연결되는 직선 운동 안내 장치를 제공한다.
상기에서, 단품경사부는 길이 방향 외측으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 한다.
상기에서, 단품경사부의 양단에 구비되는 단품제1단부와 단품제2단부에서, 블록 바디의 단부인 블록 단부는 상기 단품제1단부보다 레일 전주홈을 향하여 더 돌출되고, 상기 단품제2단부는 블록 단부보다 레일 전주홈을 향하여 더 돌출된 것 특징으로 한다.
상기에서, 블록 전주홈의 길이 방향 양측 단부에는 블록 경사부가 형성되어, 상기 블록 전주홈과 궤도 전주홈 사이의 간격은 블록 단부로 갈수록 커지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치(100)에 의하면 작동에 의하여 전동체(130)가 방향 전환로(115)에서 전주로로 전주할 때 전동체(130)가 블록 단부(110a)에 접촉하지 않고 블록 전주홈(110)으로 전주하게 되어 전동체(130)의 손상이나 블록 단부(110a)의 손상 및 변형이 방지되고, 반대로 전동체(130)가 전주로에서 방향 전환로(115)로 전주할 때 전동체(130)가 1차로 단품경사부(116-1)에 접촉하고 단품제2단부(116b)를 타고 넘게 되므로 전동체(130)에 의한 충격이 완화되어 라운드 단품부(116)의 파손이나 변형이 방지되며, 소음이나 진동의 발생을 최소화하며 손상에 의한 수명 단축이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 직선 운동 안내 장치의 횡단면도이며,
도 2는 도 1에 도시한 직선 운동 안내 장치의 측단면도이며,
도 3은 도 1에 도시한 직선 운동 안내 장치의 방향 변환 통로를 도시한 횡단면도이며,
도 4는 직선 운동 안내 장치에 구비되는 엔드캡의 끝단면도이며,
도 5는 도 4에 도시한 이동 블록의 측단면도이며,
도 6은 본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치를 도시한 것으로 도 3에 대응되는 횡단면도이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다. 설명에 있어서 종래 기술에서 설명한 내용에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치를 도시한 것으로 도 3에 대응되는 횡단면도이다.
본 발명에 따르는 직선 운동 안내 장치(100)는 양측으로 길이 방향을 따라 연장된 레일 전주홈(105)이 형성된 막대 형태의 안내 레일(120)과, 상기 안내 레일(120)에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되며 블록 바디(160)와 엔드캡(170)을 포함하는 슬라이드 본체(140)로 이루어진다. 상기 레일 전주홈(105)은 안내 레일(120)의 양 측면에 각각 1개 이상 형성될 수 있다. 상기 엔드캡(170)은 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에 위치하여 구비된다.
상기 안내 레일(120)과 블록 바디(160)로 금속으로 이루어지고, 엔드캡(170)은 나이론6과 같은 합성수지로 제조될 수 있다.
상기 블록 바디(160)는 단면 형태가 "역U"자 형으로 형성되어 안내 레일(120)의 상부에 위치하는 수평부와 상기 수평부의 양측에 구비되어 안내 레일의 측면과 마주하는 스커트부로 이루어진다. 상기 엔드캡(170)은 블록 바디(160)의 양단부에 위치하여 구비되며, 블록 바디(160)에 대응되어 단면이 "역U"자 형으로 형성된다.
상기 블록 바디(160)에는 안내 레일(120)을 향하는 면에 길이 방향을 따라 오목하게 블록 전주홈(110)이 형성된다. 상기 블록 전주홈(110)은 레일 전주홈(105)과 같은 개수로 형성된다. 상기 블록 전주홈(110)은 레일 전주홈(105)과 함께 전동체(130)가 전주하는 전주로를 형성한다. 상기 블록 바디(160)에는 블록 전주홈(110)과 나란하며 길이 방향으로 관통된 관통공(161)이 형성된다. 상기 관통공(161)은 블록 전주홈(110)과 같은 개수로 형성된다. 상기 관통공(161)에는 합성수지로 이루어져 내측에 복귀 통로(111)를 형성하는 안내부재(114)가 구비된다. 상기 안내부재(114)의 예로 원통형 중공체인 합성수지를 들 수 있으며, 안내부재(114)의 내측이 복귀 통로(111)가 된다.
상기 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에는 합성수지로 이루어진 라운드 단품부(116)가 구비된다. 상기 블록 바디(160)를 인서트로 하여 안내부재(114)와 라운드 단품부(116)가 사출 성형되어 구비될 수 있으며, 안내부재(114)와 라운드 단품부(116)는 일체로 구비될 수 있다.
상기 라운드 단품부(116)는 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에 구비되며, 상기 엔드캡(170)은 라운드 단품부(116)에 결합되어 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에 위치하여 구비될 수 있다.
상기 라운드 단품부(116)는 엔드캡(170)을 향하여 돌출된 형태로 구비되며, 외면에는 단면이 오목한 홈 형태인 내주 안내부(115b)가 형성된다. 내주 안내부(115b)의 궤적은 볼록한 만곡 형태를 따른다. 상기 엔드캡(170)에는 라운드 단품부(116)를 향하는 쪽에 내주 안내부(115b)와 함께 방향 전환로(115)를 형성하는 외주 안내부(115a)가 형성된다. 상기 외주 안내부(115a)의 단면은 오목한 홈 형태이며, 궤적은 오목한 만곡 형태를 따른다. 상기 내주 안내부(115b)와 외주 안내부(115a)에 의하여 형성된 방향 전환로(115)는 도 6에 도시된 바와 같이 길이 방향 외향 돌출된 만곡 형태를 이룬다.
상기 방향 전환로(115)는 슬라이드 본체(140)의 길이 방향 양측에 형성된다. 상기 방향 전환로(115)는 일측으로는 전주로에 연결되고 타측으로는 복귀 통로(111)에 연결된다. 길이 방향 양측의 방향 전환로(115)와, 전주로 및 복귀 통로(111)가 전동체(130)가 순환하는 순환로를 형성한다.
도 6에 확대하여 도시된 바와 같이, 상기 라운드 단품부(116)의 블록 바디(160)에 접하는 단부에는 단품경사부(116-1)가 형성된다. 상기 단품경사부(116-1)는 길이 방향 외측으로 경사지게 형성된다. 따라서, 도 6의 단면에서 도시된 바와 같이 단품경사부(116-1)의 연장선은 길이 방향 외측을 향하고 안내 레일(120)을 향하게 된다.
상기 단품경사부(116-1)의 양단인 단품제1단부(116a)와 단품제2단부(116b)에 있어서, 상기 단품제1단부(116a)는 블록 바디(160)의 단부인 블록 단부(110a)보다 낮아 블록 단부(110a)가 단품제1단부(116a)보다 레일 전주홈(105)을 향하여 더 돌출되며, 상기 단품제2단부(116b)는 블록 단부(110a)보다 레일 전주홈(105)을 향하여 더 돌출된다. 따라서 상기 블록 전주홈(110)의 연장선은 단품경사부(116-1)로 연결된다. 상기에서 단품제2단부(116b)는 라운드 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 블록 전주홈(110)의 길이 방향 양측 단부에는 블록 경사부(110b)가 형성된다. 상기 단부로 갈수록 돌출 높이가 낮아지도록 경사지게 형성되어, 상기 블록 전주홈(110)과 궤도 전주홈(105) 사이의 간격은 블록 단부(110a)로 갈수록 커진다.
직선 운동 안내 장치(100)에서 안내 레일(120)을 따라 길이 방향으로 슬라이드 본체(140)가 이동하면, 전동체(130)는 순환로를 따라 순환하게 된다. 전동체(130)가 방향 전환로(115)에서 전주로로 전주할 때 전동체(130)가 블록 단부(110a)에 접촉하지 않고 블록 전주홈(110)으로 전주하게 되어 전동체(130)의 손상이나 블록 단부(110a)의 손상 및 변형이 방지된다. 그리고 반대로 전동체(130)가 전주로에서 방향 전환로(115)로 전주할 때에는 전동체(130)가 1차로 단품경사부(116-1)에 접촉하고 단품제2단부(116b)를 타고 넘게 되므로 전동체(130)에 의한 충격이 완화되어 라운드 단품부(116)의 파손이나 변형이 방지된다. 상기 단품제2단부(116b)는 첨부보다는 라운드 형태로 형성하는 것이 파손이나 변형 방지를 위하여 바람직하다.
100: 직선 운동 안내 장치 105: 레일 전주홈
110: 블록 전주홈 111: 복귀 통로
114: 안내부재 116: 라운드 단품부
120; 안내 레일 130: 전동체
140: 슬라이드 본체 160; 블록 바디
170: 엔드캡

Claims (4)

  1. 양측에 길이 방향을 따라 연장된 레일 전주홈(105)이 형성된 안내 레일(120)과, 상기 안내 레일(120)에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되며 블록 바디(160)와 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에 위치하여 구비되는 엔드캡(170)을 포함하는 슬라이드 본체(140)로 이루어지며;
    상기 블록 바디(160)에는 안내 레일(120)을 향하는 면에 길이 방향을 따라 오목하게 블록 전주홈(110)이 형성되고, 블록 전주홈(110)과 나란하며 길이 방향으로 관통된 관통공(161)이 형성되며; 상기 블록 전주홈(110)은 레일 전주홈(105)과 함께 전동체(130)가 전주하는 전주로를 형성하고, 상기 관통공(161)에는 합성수지로 이루어져 내측에 복귀 통로(111)를 형성하는 안내부재(114)가 구비되고;
    상기 블록 바디(160)의 길이 방향 양단부에는 합성 수지로 이루어진 라운드 단품부(116)가 구비되고; 상기 라운드 단품부(116)에는 엔드캡(170)을 향하는 쪽으로 내주 안내부(115b)가 형성되고, 상기 엔드캡(170)에는 라운드 단품부(116)를 향하는 쪽에 내주 안내부(115b)와 함께 방향 전환로(115)를 형성하는 외주 안내부(115a)가 형성되며, 상기 방향 전환로(115)는 양측이 전주로와 복귀 통로(111)로 연통된 외향 돌출 만곡된 형태이며;
    상기 라운드 단품부(116)의 블록 바디(160)에 접하는 단부에는 길이 방향 외측으로 경사지게 형성된 단품경사부(116-1)가 형성되고;
    상기 블록 전주홈(110)의 길이 방향 양측 단부에는 블록 경사부(110b)가 형성되어, 상기 블록 전주홈(110)과 궤도 전주홈(105) 사이의 간격은 블록 단부(110a)로 갈수록 커지며;
    상기 단품경사부(116-1)의 양단에 구비되는 단품제1단부(116a)와 단품제2단부(116b)에서, 블록 바디(160)의 단부인 블록 단부(110a)는 상기 단품제1단부(116a)보다 레일 전주홈(105)을 향하여 더 돌출되고, 상기 단품제2단부(116b)는 블록 단부(110a)보다 레일 전주홈(105)을 향하여 더 돌출되어, 블록 전주홈(110)의 연장선은 단품경사부(116-1)로 연결되며;
    상기 전주홈(105)에 대한 블록 경사부(110b)의 경사각은 단품경사부(116-1)의 경사각보다 작고, 상기 전동체(130)가 방향 전환로(115)에서 전주로로 전주할 때 블록 단부(110a)에 접촉하지 않고 블록 전주홈(110)으로 전주하며, 전동체(130)가 전주로에서 방향 전환로(115)로 전주할 때에는 전동체(130)가 1차로 단품경사부(116-1)에 접촉하고 나서 단품제2단부(116b)를 타고 넘는 것을 특징으로 하는 직선 운동 안내 장치(100).
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