KR102469525B1 - 직선운동용 가이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 가이드의 내측에 초경으로 이루어진 가이드 부시를 인서트 고정하여 샤프트에 결합하므로 반복적인 왕복운동에도 마모문제를 해결하여 안정성을 높이는 직선운동용 가이드 장치에 관한 것이다.

Description

직선운동용 가이드 장치{Linear motion guide device}

본 발명은 직선운동용 가이드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 가이드의 내측에 초경으로 이루어진 가이드 부시를 냉간압입으로 고정하여 샤프트에 결합하므로 반복적인 왕복운동에도 마모문제를 해결하여 안정성을 높이는 직선운동용 가이드 장치에 관한 것이다.

일반적으로 직선운동기구(Linear Motion Implement)는 가동수단에 의하여 상,하 수직방향 또는 좌,우 수평방향으로 움직이는 가이드와, 상기 가이드의 직선 운동을 안내하는 가이드블록으로 구성된다.

상기와 같은 직선운동기구는 일반 프레스, 고속 프레스 또는 금형 등과 같은 다양한 산업분야에서 적용되어 사용되고 있는 실정이며, 주기적인 왕복운동을 수행하게 된다.

상기 가이드와 가이드블록에는 베어링 또는 볼과 같은 구름 수단이 강구되지 않고 전체적인 면 접촉이 이루어지게 때문에 상당한 마찰저항이 발생하게 되므로 마찰저항을 줄여 원활한 작동성을 확보할 수 있도록 윤활수단을 강구하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0111081호(2011.10.10. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부 가이드의 내측에 초경으로 이루어진 가이드 부시를 인서트 고정하여 샤프트에 결합하므로 반복적인 왕복운동에도 마모문제를 해결하여 안정성을 높이는 직선운동용 가이드 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명 직선운동용 가이드 장치는, 환봉 형상으로 이루어져 제조설비에 고정되는 샤프트; 상기 샤프트에 결합되며 일측 단부가 제조설비에 고정되어 직선운동을 수행하는 외부 가이드; 상기 외부 가이드의 내주면에 인서트되며 상기 샤프트의 외주면에 밀착되어 외부 가이드와 일체로 직선운동하는 가이드 부시를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 샤프트와 가이드 부시는 초경(Carbide)으로 형성된다.

상기 외부 가이드의 내부 양측에 형성되는 고정홈; 상기 고정홈에 결합되어 외부 가이드의 내주면에 인서트된 가이드 부시의 이탈을 방지하는 고정링을 포함한다.

상기 샤프트는 상기 제조설비에 고정되도록 양측 단부에 체결홈이 형성되며, 상기 제조설비와 샤프트를 고정하는 고정수단이 더 구비되며, 상기 고정수단은, 상기 체결홈에 체결 고정되는 고정브라켓; 상기 샤프트의 일측 단부와 고정브라켓 사이에 장착되는 고무링; 상기 고정브라켓의 내측에 장착되는 스프링; 상기 제조설비에 설치되며 상기 고정브라켓에 고정되는 고정플랜지; 상기 고정브라켓과 고정플랜지를 고정시키는 고정부재를 포함한다.

상기 고정브라켓은, 상기 샤프트의 일측 단부에 밀착되는 원형의 판체; 상기 판체의 중앙부에 돌출형성되어 상기 체결홈에 나사체결되는 체결돌기; 상기 체결돌기의 내측에 일정 깊이로 형성되는 결합공간; 상기 결합공간에 형성되는 키홈; 상기 판체에 적어도 하나 이상 관통형성되는 결합통공을 포함하며, 상기 결합통공은 고정플랜지 측으로 갈수록 넓어지는 단면을 가지고, 상기 고정플랜지는, 중앙부에 돌출형성되어 결합공으로 삽입되며 상기 스프링을 가압하면서 고정되는 고정축; 상기 고정축의 외주면에 길이방향으로 돌출형성되어 키홈에 고정되는 고정키; 상기 결합통공과 대응하는 위치에 돌출형성되어 상기 결합통공에 결합되는 결속돌기를 포함하며, 상기 결속돌기는 고정브라켓 측으로 갈수록 좁아지는 단면을 가진다.

본 발명에 의하면, 외부 가이드의 내측에 초경으로 이루어진 가이드 부시를 인서트 고정하여 샤프트에 결합하므로 반복적인 왕복운동에도 마모문제를 해결하여 안정성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 일실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명 일실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 단면구성도이다.
도 3은 본 발명 일실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 작동상태도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 단면구성도이다.
도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 고정수단의 확대도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명 일실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명 일실시예에 따른 직선운동용 가이드 장치의 단면구성도이다.

본 발명 직선운동용 가이드 장치는, 환봉 형상으로 이루어져 제조설비에 고정되는 샤프트(100); 상기 샤프트(100)에 결합되며 일측 단부가 제조설비에 고정되어 직선운동을 수행하는 외부 가이드(200); 상기 외부 가이드(200)의 내주면에 인서트되며 상기 샤프트(100)의 외주면에 밀착되어 외부 가이드(200)와 일체로 직선운동하는 가이드 부시(300)를 포함한다.

상기 샤프트(100)는 일정 길이로 형성되어 제조설비에 고정된다.

상기 샤프트(100)의 양측 단부에는 체결홈(110)이 각각 형성되며 재질은 초경(Carbide)으로 형성되고 직선왕복운동을 가이드하게 된다.

상기 외부 가이드(200)는 상기 샤프트(100)에 결합되어 1분당 1000회의 속도로 반복적인 직선운동을 수행하게 된다.

상기 외부 가이드(200)의 중앙부는 샤프트(100)에 결합하기 위한 결합공(210)이 형성되고, 외주면 양측에는 제조설비에 고정하기 위한 설치공(210)이 형성된다.

상기 가이드 부시(300)는 초경(Carbide)으로 형성되고, 상기 외부 가이드(200)의 결합공(210)에 냉간압입방식으로 고정된다.

또한, 상기 가이드 부시(300)는 두 개의 재료를 비교적 용융점이 낮은 합금을 사이에 놓고 가열하여 접합하는 방법인 브레이징(brazing) 공법을 사용하거나 혐기성 금속 접착제를 사용하여 고정할 수도 있다.

여기서 상기 가이드 부시(300)가 고정된 외부 가이드(200)는 제조설비에 고정되어 반복적인 직선운동을 하게 되는데, 상기 가이드 부시(300)가 초경 재질이 아닌 금속 재질로 형성될 경우 열팽창계수가 높아지면서 가이드 부시(300)가 샤프트(100)에 눌러붙게 되어 작동오류가 발생하는 문제가 있다.

한편, 상기 가이드 부시(300)는 초경으로 형성되고 샤프트(100)가 금속으로 형성될 경우에도 열팽창계수가 높아져 샤프트(100)가 가이드 부시(300)에 눌러붙게 되는 문제가 발생한다.

따라서, 상기 샤프트(100)와 가이드 부시(300) 모두 초경(Carbide)으로 형성되어 고속으로 왕복운동을 하더라도 눌러붙는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 외부 가이드(200)의 결합공(210) 양측에는 고정홈(400)이 각각 형성된다.

상기 고정홈(400)에는 가이드 부시(300)가 외부 가이드(200)의 외부로 분리되는 것을 방지하기 위한 고정링(500)이 장착된다.

상기 가이드 부시(300)는 외부 가이드(200)에 인서트되어 고정된 상태이므로 가이드 부시(300)가 분리되지 않으나, 상기와 같이 고정링(500)을 장착함으로써 더욱 견고한 고정력을 구현할 수 있게 된다.

또한, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 샤프트(100)를 제조설비에 고정시키도록 하는 고정수단(600)이 더 구비된다.

상기 고정수단(600)은 고정브라켓(610), 고무링(620), 스프링(630), 고정플랜지(640), 고정부재(650)으로 구성된다.

상기 고정브라켓(610)은 샤프트(100)의 일측 단부에 고정되는 것으로, 상기 샤프트(100)의 양측 단부에 각각 형성된 체결홈(110)에 나사체결에 의해 고정된다.

상기 고정브라켓(610)은, 상기 샤프트(100)의 양측 단부에 밀착되는 원형의 판체(611)가 구비되고, 상기 판체(611)의 중앙부에 돌출 형성되는 체결돌기(612)가 형성되며, 상기 체결돌기(612)의 외주면에는 나사산이 형성되어 샤프트(100)의 체결홈(110)에 나사체결된다.

상기 체결돌기(612)의 내측에는 고정플랜지(640)가 고정되는 결합공간(613)이 형성되며, 상기 결합공간(613)에는 판체(611)의 외측으로 개방되는 키홈(614)이 형성된다.

상기 판체(611)에는 체결돌기(612)를 중심으로 적어도 하나 이상의 결합통공(615)이 형성되며, 상기 결합통공(615)은 고정플랜지(640)의 결합을 위한 구멍이다.

상기 결합통공(615)은 고정플랜지(640)의 결합이 용이하도록 고정플랜지(640) 방향으로 갈수록 직경이 넓어지는 단면을 가진다.

또한, 상기 고무링(620)은 체결돌기(612)에 장착되어 판체(611)에 밀착된 상태가 되며, 상기 고정브라켓(610)을 샤프트(100)에 고정시키게 되면 상기 고무링(612)이 샤프트(100)의 일측면에 밀착되면서 샤프트(100)와 고정브라켓(610)의 파손을 방지하게 된다.

상기 스프링(630)은 고정브라켓(610)의 결합공간(613)에 삽입되며, 상기 고정플랜지(640)의 결합시 탄력있게 압축된다.

상기 고정플랜지(640)는 고정축(641), 고정키(642), 결속돌기(643)으로 구성된다.

상기 고정플랜지(640)는 고정브라켓(610)의 일측에 고정되며, 고정축(641)은 결합공간(613) 측으로 돌출형성되어 스프링(630)을 가압하면서 탄력있게 결합된다.

상기 고정축(641)의 외주면에는 고정키(642)가 형성되어 있으며, 상기 고정키(642)는 고정플랜지(640)가 고정브라켓(610)에 결합될 때 체결돌기(612)의 내주면에 형성된 키홈(614)을 따라 결합된다.

상기 결속돌기(643)는 고정브라켓(610)의 결합통공(615)에 결합되도록 고정브라켓(610) 측으로 갈수록 좁아지는 단면을 가지게 되며, 상기 고정플랜지를(640)를 고절브라켓(610)이 결합시 스프링(630)의 가압 정도에 따라 결속돌기(643)가 결합통공(615)에 밀착되는 정도가 달라질 수 있다.

상기 결속돌기(643)가 결속통공(615)으로 결합시, 상기 고정플랜지(640)의 고정키(642)가 키홈(614)으로 삽입되므로 상기 결합돌기(643)와 결속통공(615)의 위치를 정확히 맞출 수 있는 것이다.

상기 고정부재(650)는 고정플랜지(640)를 고정브라켓(610)에 고정시키는 것으로 고정볼트로 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100: 샤프트
200: 외부 가이드
300: 가이드 부시
400: 키홈
500: 고정링
600: 고정수단
610: 고정브라켓
620: 고무링
630: 스프링
640: 고정플랜지
650: 고정부재

Claims (5)

1. 환봉 형상으로 이루어져 제조설비에 고정되는 샤프트(100);
   상기 샤프트(100)에 결합되며 일측 단부가 제조설비에 고정되어 직선운동을 수행하는 외부 가이드(200);
   상기 외부 가이드(200)의 내주면에 인서트되며 상기 샤프트(100)의 외주면에 밀착되어 외부 가이드(200)와 일체로 직선운동하는 가이드 부시(300)를 포함하며,
   상기 샤프트(100)는 상기 제조설비에 고정되도록 양측 단부에 체결홈(110)이 형성되며,
   상기 제조설비와 샤프트(100)를 고정하는 고정수단(600)이 더 구비되며,
   상기 고정수단(600)은,
   상기 체결홈(110)에 체결 고정되는 고정브라켓(610);
   상기 샤프트(100)의 일측 단부와 고정브라켓(610) 사이에 장착되는 고무링(620);
   상기 고정브라켓(610)의 내측에 장착되는 스프링(630);
   상기 제조설비에 설치되며 상기 고정브라켓(610)에 고정되는 고정플랜지(640);
   상기 고정브라켓(610)과 고정플랜지(640)를 고정시키는 고정부재(650)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선운동용 가이드 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트(100)와 가이드 부시(300)는 초경(Carbide)으로 형성되며,
   상기 가이드 부시(300)는 냉간압입방식으로 고정되거나 브레이징(brazing) 또는 혐기성 금속 접착제로 고정되는 것을 특징으로 하는 직선운동용 가이드 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 외부 가이드(200)의 내부 양측에 형성되는 고정홈(400);
   상기 고정홈(400)에 결합되어 외부 가이드(200)의 내주면에 인서트된 가이드 부시(300)의 이탈을 방지하는 고정링(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직선운동용 가이드 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정브라켓(610)은,
   상기 샤프트(100)의 일측 단부에 밀착되는 원형의 판체(611);
   상기 판체(611)의 중앙부에 돌출형성되어 상기 체결홈(110)에 나사체결되는 체결돌기(612);
   상기 체결돌기(612)의 내측에 일정 깊이로 형성되는 결합공간(613);
   상기 결합공간(613)에 형성되는 키홈(614);
   상기 판체(611)에 적어도 하나 이상 관통형성되는 결합통공(615)을 포함하며,
   상기 결합통공(615)은 고정플랜지(640) 측으로 갈수록 넓어지는 단면을 가지고,
   상기 고정플랜지(640)는,
   중앙부에 돌출형성되어 결합공간(613)으로 삽입되며 상기 스프링(630)을 가압하면서 고정되는 고정축(641);
   상기 고정축(641)의 외주면에 길이방향으로 돌출형성되어 키홈(614)에 고정되는 고정키(642);
   상기 결합통공(615)에 결합되는 위치에 돌출형성되어 상기 결합통공(615)에 결합되는 결속돌기(643)를 포함하며,
   상기 결속돌기(643)는 고정브라켓(610) 측으로 갈수록 좁아지는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 직선운동용 가이드 장치.
   
   

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