KR102537167B1 - 직동 베어링 및 하우징을 구비한 직동 베어링 - Google Patents

Abstract

특히 하우징에 삽입하여 사용하기에 적합한, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 해당 무한 강구 순환로에 대면하는 영역에 면상 공간을 구비한 합성 수지제 외통 부재, 각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구, 그리고 해당 면상 공간에 끼워 맞춰진 호형 단면을 갖는 합성 수지제 플레이트, 단, 해당 합성 수지제 플레이트의 내주측 강구 순환로의 강구열에 접하는 위치에는, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 가늘고 긴 형상으로 된 금속편이 구비되어 있는 것을 포함하는 직동 베어링이며, 상기 가늘고 긴 금속편이, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측이 볼록 형상으로 되도록 만곡되어 있는 직동 베어링.

Description

직동 베어링 및 하우징을 구비한 직동 베어링

본 발명은 직동 베어링에 관한 것으로, 특히 하우징에 삽입하여 사용하기에 적합한 합성 수지제 외통 부재를 구비한 직동 베어링에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 하우징에 장착된 직동 베어링에 관한 것이기도 하다.

종래부터, 로드(축체)의 길이 방향의 원활한 왕복 운동을 가능하게 하여 안내하는 리니어 베어링이라고도 불리는 직동 베어링으로서, 외통, 외통의 내측에 장착된 복수의 무한 강구 순환로를 구비하는 통상의 강구 보유 지지기(리테이너), 그리고 리테이너의 각 무한 강구 순환로에 수용된 복수의 강구(볼)를 포함하는 구성의 직동 베어링이 알려져 있고, 지금까지 다양한 사이즈의 것이 다양한 용도로 다수 사용되고 있다.

종래의 직동 베어링의 대부분은, 상술한 바와 같이, 외통과, 그 내측에 장착되는 원통형의 리테이너를 포함하고 있고, 그 리테이너에는 볼이, 리테이너의 내주측과 외주측의 각각에 약간 돌출된 상태에서 수용 보유 지지되어 있다. 직동 베어링에 의해 안내되는 로드는, 리테이너의 내주측에 삽입되고, 미끄럼 이동 가능하게 지지된다. 그리고, 리테이너에 수용 보유 지지되어 있는 볼은, 로드의 긴 방향으로의 미끄럼 이동에 의해, 혹은 일체화한 외통과 리테이너의 로드를 따른 미끄럼 이동에 의해, 리테이너의 내측에서 외통의 내주면에 가압 상태에서 접촉하면서 회전한다. 따라서, 외통은 높은 내구성이 필요하기 때문에, 외통은 금속 재료로부터 형성되는 것이 종래는 일반적이었다.

그러나, 근년, 직동 베어링에 대해서는, 높은 내구성과 함께 경량화도 요구되게 되고, 금속 재료제 외통 대신에, 합성 수지 재료의 성형에 의해 제조한 합성 수지제 외통도 또한 사용되어가고 있다. 단, 합성 수지제 외통에서는, 무한 강구 순환로의 외주측 순환로에 접하는 위치에 당해 순환로에 수용되어 있는 볼에 의해 외통의 당해 위치의 주위 영역을 향하여 가해지는 압력에 대한 강도(저항력)가 부족하기 때문에, 그 위치의 주위 영역에는, 보강용으로서 금속편을 끼워 넣은 구성으로 되는 것이 일반적이다. 그리고, 그러한 구성의 직동 베어링은, 경량이며 내구성이 높다고 하는 이점이 있기 때문에, 실제로 사용되는 일이 많아지게 되었다. 그리고, 이와 같은 구성의 합성 수지제 외통을 사용한 직동 베어링은, 특히 구멍부를 구비한 하우징에 삽입 고정된 형태로 이용되는 일이 많다.

특허문헌 1(일본 특허 공개 평 11-311247호 공보)에는, 외통이 수납된 하우징과 그 외통에 삽입되는 축으로 이루어지고, 축에 대하여 외통을 구비한 하우징이 직선 미끄럼 이동하게 구성된 베어링 부재로서, 하우징이 금속 그리고 외통이 합성 수지로 각각 형성되고, 외통에 금속제의 조심 플레이트가 부설된 구성의 베어링 부재가, 종래부터 알려져 있다는 취지의 기재가 있다. 그리고, 특허문헌 1에는, 외통이 수납되는 합성 수지제 하우징과 그 외통에 삽입되는 축으로 이루어지고, 축에 대하여 외통과 하우징이 일체로 되어서 직선 미끄럼 이동하게 구성된 베어링 부재이며, 외통에는 부하부와 무부하부로 형성되는 볼 무한 순환로가 형성되고, 이 볼 무한 순환로에는 보유 지지기에 의해 볼이 배치되고, 외통에 조심 플레이트가 마련되고, 그리고 하우징에는, 조심 플레이트에 맞닿는 위치에 내마모성 부재가 마련되어 있는 구성의 베어링 부재의 발명이 개시되어 있다. 단, 특허문헌 1에는, 상기 조심 플레이트가 외통의 보강재로서의 기능을 갖는 것의 기재는 없고, 또한, 당해 발명의 외통의 형성 재료에 관한 기재는 보이지 않는다.

특허문헌 2(일본 특허 공개 제2001-116043호 공보)에는, 기계 부품 등의 구멍부에 끼워 넣을 때에 압입력 및 변형량을 저감할 수 있고, 끼워넣기를 용이하면서도 확실하게 행할 수 있는 볼 부시로서, 로드가 삽입되는 원통체의 내주벽에 로드의 외면이 접하는 복수의 볼이 전동 가능하게 배치되고, 원통체의 외주벽의 양단부가 테이퍼 형상으로 형성됨과 함께, 원통체의 외주벽에 있어서, 그 양단부를 제외한 전부 또는 부분에 오목부가 형성되어 이루어지는 직동 베어링(볼 부시)이 개시되어 있다. 단, 원통체의 내주벽에 복수의 볼을 전동 가능하게 보유 지지하는 수단에 관한 기재는 없다.

특허문헌 3(일본 특허 공개 평7-269570호 공보)에는, 합성 수지제 외통과, 무한 강구 순환로를 구비한 리테이너(볼 보유 지지기)를 포함하고, 그 리테이너에는 금속제의 볼이 리테이너의 내주측과 외주측의 각각에 약간 돌출된 상태에서 수용 보유 지지되어 있는 직동 베어링(볼 스플라인)이 기재되어 있다. 또한, 이 외통의 무한 강구 순환로에 대면하는 위치에는, 금속 재료제 볼 지지 플레이트가 구비된다는 취지의 기재도 있다.

특허문헌 4(일본 실용 신안 출원 공개 평6-20922호 공보)에는, 외통과 그 내측에 배치되는 리테이너와, 그 리테이너에 의해 보유 지지되는 볼, 그리고 외통의 외표면에 유동 가능하게 끼워넣어진 볼을 외측으로부터 지지하는 볼 지지 플레이트를 포함하는 직동 미끄럼 이동용 베어링(즉, 직동 베어링)이며, 외통의 양 단부면에 시일 링과 이 시일 링을 보유 지지하기 위한 사이드 링이 외통에 고착된 상태에서 부설되어 있고, 시일 링이 외통 단부면과 사이드 링 사이에 있어서 유동 가능하게 배치되어 있는 구성의 직동 베어링이 개시되어 있다.

상술한 바와 같이, 특허문헌 1에는, 외통이 합성 수지로 형성되고, 그리고 외통에 금속제의 조심 플레이트가 부설된 구성의 직동 베어링을 하우징에 수용하여 사용하는 것이 알려져 있다는 취지의 기재가 있다. 또한, 특허문헌 1에는, 외통의 내주측에 무한 강구 순환로가 형성된 리테이너에 로드를 미끄럼 이동 가능하게 보유 지지하기 위한 볼을 수용하는 것을 시사하는 기재가 있다. 그리고, 특허문헌 2에는, 하우징의 구멍부에 끼워 넣을 때에 압입력 및 변형이 적은 직동 베어링으로서, 외통의 원통체의 외주벽의 양단부가 테이퍼 형상으로 형성됨과 함께, 원통체의 외 주벽에 있어서, 그 양단부를 제외한 전부 또는 부분에 오목부가 형성되어 이루어지는 직동 베어링(볼 부시)이 개시되어 있다.

본 발명의 발명자는, 지금까지 설명한 바와 같은 종래부터 알려져 있는 직동 베어링의 구조를 참고로 해서, 하우징의 구멍부에 삽입 고정하는 양태로 사용하기에 특히 적합한, 경량이고 또한 제조가 용이한 직동 베어링의 개발을 목적으로 하여 연구를 거듭한 결과, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 그 무한 강구 순환로에 대면하는 영역에 면상 공간을 구비한 합성 수지제 외통 부재, 각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구, 그리고 상기 면상 공간에 끼워 맞춰진 호형 단면을 갖는 합성 수지제 플레이트, 단, 합성 수지제 플레이트의 내주측 강구 순환로의 강구열에 접하는 위치에는, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 가늘고 긴 형상으로 된 금속편이 구비되어 있는 것을 포함하는 신규 구성의 직동 베어링이, 그 목적을 충족한다는 것을 알아내었다. 또한, 본 명세서에서 말하는 「내주측 강구 순환로」란, 그 순환로에 수용되는 강구열이, 직동 베어링에 삽입되는 축체(로드)의 표면에 접촉하고, 또한 합성 수지제 플레이트의 금속편과 접촉하는 순환로를 의미한다.

즉, 상기 신규 구성의 직동 베어링은, 종래의 직동 베어링에서 사용되고 있었던 외통과 리테이너를 일체의 구조체(본 명세서에서는, 이 일체의 구조체를 외통 부재라고 함)로서 합성 수지의 성형에 의해 제조하고, 이 외통 부재의 외주부에 금속편(또는 금속 플레이트)을 장착한 구성을 기본 구성으로 한 직동 베어링이다.

본 발명의 발명자는, 상기 신규 구성의 직동 베어링의 실용성을 확인하기 위해서, 이 직동 베어링을 하우징의 구멍부에 삽입 고정한 상태로 하고, 그 직동 베어링의 내주부에 로드(축체)를 장착하여 로드의 왕복 운동을 반복하여 행함으로써, 그 직동 베어링으로서의 실용 성능과 내구성을 상세하게 검토하였다. 그리고, 그 검토의 결과로서, 상기 가 신규인 구성의 직동 베어링은, 로드의 원활한 반복 왕복 운동의 지지구로서는 만족할 수 있는 성능을 나타내기는 하지만, 장기간 혹은 장시간의 반복 왕복 운동을 행하게 하면, 하우징의 구멍부로부터 빠지기 쉬워진다고 하는 트러블의 발생이 보이는 일이 있음이 판명되었다.

본 발명의 발명자는, 상기 신규 구성의 직동 베어링의 하우징 구멍부로부터의 탈락이라고 하는 트러블의 발생 원인 구명을 위하여 더욱 연구를 행한 결과, 상기 트러블은, 합성 수지로 성형한 외통 부재, 즉, 외통과 리테이너를 일체로 한 합성 수지제 성형체가, 로드의 직동 베어링의 내주부에서의 반복 왕복 운동에 의한 열의 발생에 의해 변형되는 것이 원인으로 되어 일어난다는 것이 확인되었다.

본 발명의 발명자는, 상기 신규 구성의 직동 베어링의 하우징 구멍부에서의 빠짐(탈락)이라고 하는 트러블의 발생의 원인의 확인 결과에 기초하여, 그 해결을 새로운 목적으로 하여 연구를 계속하였다. 그리고 그 연구의 결과, 상기 신규 구성의 직동 베어링에 있어서, 상기 가늘고 긴 금속편을, 내주 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측으로 볼록 형상을 형성하도록 만곡시킴으로써, 상기 트러블의 발생이 유효하게 억제된다는 것을 알아내어, 본 발명에 도달하였다.

따라서, 본 발명은 하기 구성의 직동 베어링에 있다.

외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 해당 무한 강구 순환로가 대면하는 영역에 면상 공간을 구비한 합성 수지제 외통 부재, 각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구, 그리고 해당 면상 공간에 끼워 맞춰진 호형 단면을 갖는 합성 수지제 플레이트(단, 해당 합성 수지제 플레이트의 내주측 강구 순환로의 강구열에 접하는 위치에는, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 가늘고 긴 형상으로 된 금속편이 구비되어 있음)를 포함하는 직동 베어링이며, 상기 가늘고 긴 금속편이, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측이 볼록 형상으로 되도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 베어링.

상기 구성의 본 발명의 직동 베어링은, 구멍부를 구비한 하우징의 구멍부에 삽입 고정하여 사용하는 직동 베어링으로서 특히 유용하다.

따라서, 본 발명은, 구멍부를 구비한 하우징 및 해당 구멍부에 삽입 고정된 상기 직동 베어링을 포함하는 하우징을 구비한 직동 베어링이기도 하다.

이하에, 본 발명의 직동 베어링의 바람직한 형태를 기재한다.

(1) 가늘고 긴 금속편이 외통의 내주측에 퍼지는 호형의 단면을 갖는 금속편이다.

(2) 가늘고 긴 금속편의 길이(L)에 대한 만곡부의 정상부 높이(H)의 비율(H/L)로 표시되는 만곡율이 0.001 내지 0.05의 범위에 있다.

(3) 외통 부재의 외주면에, 길이 방향을 따라서 서로 평행하게 배열하는, 적어도 3열의 서로 동일한 직경을 갖는 원주를 따라 환상으로 형성되어 있는 돌기를 구비한다.

(4) 상기 외통 부재의 내주부 양단부에 밀착 상태로, 단, 해당 양단부에 접합 고정되는 일 없이, 탄성 부재로 형성된 환상 외통 보강 부재가 장착되어 있다.

또한, 상기 (3)의 「외통 부재의 외주면에, 길이 방향을 따라서 서로 평행하게 배열하는, 적어도 3열의 서로 동일한 직경을 갖는 원주를 따라 환상으로 형성되어 있는 돌기를 구비한다」라는 구성은, 상기한 「내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측이 볼록 형상으로 되도록 만곡되어 있는 가늘고 긴 금속편의 장착」이라는 양태와 병용하지 않아도, 본 발명의 효과인 「직동 베어링의 하우징 구멍부에서의 탈락(빠짐)의 트러블의 발생의 방지」를 위하여 유효하다.

또한, 상기 (4)의 「상기 외통 부재의 내주부 양단부에 밀착 상태로, 단, 해당 양단부에 접합 고정되는 일 없이, 탄성 부재로부터 형성된 환상 외통 보강 부재가 장착되고 있다」라는 구성도, 상기한 「내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측이 볼록 형상으로 되도록 만곡되어 있는 가늘고 긴 금속편의 장착」이라는 양태와 병용하지 않아도, 본 발명의 효과인 「직동 베어링의 하우징의 구멍부에서의 탈락(빠짐)이라는 트러블의 발생 방지」를 위하여 유효하다.

본 발명의 직동 베어링은, 외통과 리테이너를 모두 합성 수지를 재료로 하여, 또한 일체물로 한 외통 부재를 주 구성 부재로서 사용하고 있기 때문에, 제조가 용이하고, 또한 경량이고, 또한 하우징의 구멍부로의 원활한 삽입 고정이 용이해진다. 또한, 외통 부재에 장착되는 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트의 가늘고 긴 금속편의 양단부 및/또는 그 양단부에 접하는 합성 수지 플레이트의 부위가, 얼마 안되기는 하지만 외통 부재의 외주부를 넘어서 돌출되기 때문에, 직동 베어링을 구멍부를 갖는 하우징의 구멍부에 삽입하여 고정하고, 축체(로트)를 직동 베어링에 삽입한 경우, 돌출된 금속편의 단부 혹은 그 단부에 접하고 있는 합성 수지제 플레이트의 부위가 하우징의 구멍부의 내면에 접촉하게 되어, 하우징의 구멍부 내에서의 직동 베어링의 고정 안정성이 향상된다. 따라서, 본 발명의 직동 베어링은, 하우징의 구멍부에 삽입 고정한 형태에서, 그 리테이너의 내주부에 로드를 삽입하여 장기간 또는 장시간에 걸쳐 미끄럼 이동시켜도, 직동 베어링의 하우징 구멍부에서의 탈락(빠짐)이라는 트러블이 발생하기 어렵다는 이점이 발생한다.

또한, 본 발명의 직동 베어링을 사용함으로써, 직동 베어링에 삽입된 축체(로드)의 안정된(즉, 「흔들림」이나 「덜걱거림」이 적은) 직동이 실현된다.

도 1은, 본 발명에 따르는 직동 베어링의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 직동 베어링을, 그 외통 부재에 장착된 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트 1매를 뗀 상태에서 도시하는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 직동 베어링의 단면도(축방향을 따라서 절단한 단면도)이다.
도 4는, 도 1의 직동 베어링을 구성하는 외통 부재의 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 직동 베어링에서 사용하는 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트에 구비되어 있는 가늘고 긴 금속편의 만곡 상태를 과장한 형태로 도시한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 직동 베어링에서 사용하는 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트에 구비되어 있는 가늘고 긴 금속편의 사시도, 평면도, 측면도, 그리고 정면도이다.
도 7은, 도 1의 직동 베어링의 정면도(외통의 표면 상태를 확대하여 도시하는 정면도)이다.
도 8은, 각각, 도 1의 직동 베어링의 외통의 정면도(a), 측면도(좌우 같은 형태)(b), 평면도(c), 배면도(d), 그리고 저면도(e)이다.
도 9는, 도 1의 직동 베어링의 구성을 나타내는 분해도이다.
도 10은, 도 9에 도시한 직동 베어링의 환상 외통 보강 부재의 형상을 도시하는 정면도, 측면도, 그리고 부분 단면도이다.
도 11은, 도 9에 도시한 직동 베어링의 환상 시일 부재의 형상을 도시하는 정면도, 측면도, 그리고 부분 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 직동 베어링이 하우징의 구멍부에 삽입 고정된 상태에서의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 13은, 도 12의 직동 베어링이 하우징의 구멍부에 삽입 고정된 상태에서의 구성의 단면도이다. 단, 하우징 내의 직동 베어링은, 외통의 삽입 고정 상태를 분명하게 하기 위해서, 외통의 측면도로서 표시하고 있다.

이어서, 본 발명의 직동 베어링 및 하우징을 구비한 직동 베어링을 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따르는 직동 베어링(1)의 구성예를 나타내는 사시도이고, 도 2는, 도 1에 도시한 직동 베어링(1)의 외통 부재(2)에 장착되어 있는 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트(3) 1매를 뗀 상태에서 도시하는 사시도이고, 도 3은, 도 1의 직동 베어링(1)의 단면도(축방향을 따라서 절단한 단면을 도시하는 단면도)이다. 그리고, 도 4는, 도 1의 직동 베어링을 구성하는 프레임체로서 기능하는 외통 부재(2)의 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 직동 베어링(1)은, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로(4)를 복수 조 구비하고, 무한 강구 순환로(4)의 각각에 대면하는 각 영역에 면상 공간(5)을 갖는 합성 수지제 외통 부재(2)를 구비한다. 즉, 이 외통 부재(2)는, 종래의 직동 베어링의 구성 부재로서 일반적인 외통과 리테이너를 겸하도록, 합성 수지의 성형, 바람직하게는 일체 성형에 의해 제조한 구조체이다.

각각의 무한 강구 순환로(4)에는 복수개의 강구(볼)(6)가 충전 배치되어 있다. 외통 부재(2)에 마련되어 있는 각 면상 공간(5)에는, 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트(3)가 장착되어 있다. 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트(3)의 금속편(3a)은, 내주측 강구 순환로의 강구(볼)(6)가, 직동 베어링(1)에 삽입된 축체(로드, 단 도시없음)에 가압 상태에서 접촉하면서 회전 이동하는 부위를 덮는 영역에 장착되어 있다. 외통 부재(2) 및 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트(3)의 합성 수지 플레이트부의 형성에는, 종래부터 합성 수지제 직동 베어링의 외통이나 통상 강구 보유 지지기가 재료로서 이용되고 있는 폴리아세탈 수지 등 엔지니어링 플라스틱이라고 불리는 높은 기계적 강도를 갖는 합성 수지가 이용된다.

본 발명의 직동 베어링은, 전술한 바와 같이, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 해당 무한 강구 순환로에 대면하는 영역에 면상 공간을 구비한 합성 수지제 외통 부재, 각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구, 그리고 해당 면상 공간에 끼워 맞춰진 호형 단면을 갖는 합성 수지제 플레이트를 포함하는 직동 베어링이며, 해당 합성 수지제 플레이트의 내주측 강구 순환로의 강구열에 접하는 위치에, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 가늘고 긴 형상으로 된 금속편(3a)이 구비되어 있고, 그 가늘고 긴 금속편(3a)이, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측으로 볼록 형상을 형성하도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 5는, 본 발명의 직동 베어링에 있어서의 주된 특징점인, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측이 볼록 형상으로 되도록 만곡되어 있는 가늘고 긴 금속편(3a)의 만곡의 상태를 과장적으로 나타내는 개념도이다. 도 5에 있어서, 가늘고 긴 금속편(3a)의 만곡의 크기(가늘고 긴 금속편(3a)의 길이(L)에 대한 만곡부의 정상부의 높이(H)의 비율(H/L)로 표시되는 만곡율)는, 0.001 내지 0.05의 범위에 있는 것이 바람직하고, 특히 0.001 내지 0.01의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이, 구멍부를 갖는 하우징의 구멍부에 본 발명의 직동 베어링을 삽입하고, 또한, 축체(로드)를 해당 직동 베어링에 삽입했을 때에, 내주측으로 만곡되어 있는 금속편(3a)이, 그 만곡 정상부에서 내주측 강구 순환로의 강구열에 접촉하고, 그 양단부, 및/또는 그 양단부에 접하는 합성 수지제 플레이트의 부위가, 얼마 안되기는 하지만 외통 부재의 외주부를 넘어서 외측으로 돌출되기 때문에, 그 돌출된 금속편(3a)의 단부, 및/또는 그것들의 단부에 접하고 있는 합성 수지제 플레이트의 부위가 하우징의 구멍부의 내면에 접촉하게 되어, 하우징의 구멍부 내에서의 직동 베어링의 고정 안정성이 향상된다. 또한, 금속편(3a)이 만곡되어 있기 때문에 축체(로드)를 삽입했을 때에, 만곡한 금속편에 스프링 작용이 발생하고, 금속편과 접촉하고 있는 강구를 통하여 축체에 예압을 부여하게 된다. 이 때문에, 직동 베어링에 삽입한 축체(로드)를 보유 지지하는 작용이 발생하고, 축체(로드)의 안정된(즉, 「흔들림」이나 「덜걱거림」이 적은) 직동을 실현한다.

도 6은, 본 발명의 직동 베어링에서 사용하는 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트에 구비되어 있는 가늘고 긴 금속편(3a)의 사시도(좌측 상단), 평면도(우측 상단), 측면도(좌측 하방), 그리고 정면도(우측 하단)이다. 이 금속편(3a)은, 전술한 바와 같이, 내주측 강구 순환로의 강구열을 따르는 방향으로 내주측으로 볼록형을 형성하도록 만곡되어 있지만(도 5 참조), 그 만곡의 정도는 매우 작기 때문에, 눈으로 봐서는 확인하기 어려울지도 모른다. 또한, 금속편(3a)은, 사시도와 측면도에 도시한 바와 같이, 가늘고 긴 금속편이 외통의 내주측(강구(볼)에 접하는 측)으로 퍼지는 호형의 폭 방향 단면을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 직동 베어링은, 도 7에 나타나는 바와 같이, 합성 수지제 외통의 외주면에 외통의 길이 방향을 따라서 서로 평행하게 형성된 적어도 3열의 동일한 직경을 갖는 환상 돌기(7)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 동일한 직경을 갖는 환상 돌기의 직경이란, 외통의 중심축을 대칭 축으로 하여 계측되는, 환상 돌기의 정상부 간의 거리를 의미한다. 또한, 동일한 직경이란 실질적으로 동일하다고 볼 수 있는 직경이며, 예를 들어 10％ 이내의 차라면, 동일로 간주할 수 있다. 또한, 적어도 3열의 환상 돌기의 각각은, 적어도 외통의 외주면의 양단부 그리고 중앙부의 각각에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 혹은, 환상 돌기가, 적어도 외통의 외주면의 양단부 그리고 그것들의 양단부 사이에 대략 균일한 간격을 두고, 4열 이상 형성되어 있는 것도 바람직하다. 그리고, 각 환상 돌기의 정상부의 단면이 원호의 형상으로 있는 것이 바람직하다. 환상 돌기(7)는, 외통 부재(2)의 외주면뿐만 아니라, 도 7에 도시하는 바와 같이, 금속편을 구비한 플레이트의 수지 부분의 외주면에도 마련되어 있는 것이 바람직하다.

도 1에 도시한 본 발명의 직동 베어링의 정면도(a), 측면도(좌우 같은 형태)(b), 평면도(c), 배면도(d), 그리고 저면도(e)를 도 8에 도시한다.

본 발명의 직동 베어링의 외통 부재의 내주부의 양단부에는, 도 3과 도 9에 도시하는 바와 같이, 직동 베어링 내부로의 티끌이나 분진의 침입을 방지하기 위한 환상 시일 부재(8)가 장착되어 있는 것이 바람직하다. 이 환상 시일 부재(8)는, 고무 재료 혹은 합성 수지 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 3과 도 9에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 직동 베어링의 외통 부재(2)의 내주부의 양단부에는, 탄성 재료로 형성되는 환상 외통 보강 부재(9)가 장착되어 있는 것이 바람직하다. 환상 외통 보강 부재(9)는, 그 외주면이 외통 부재(2)의 내주면에 밀착 상태로 되도록, 또한 외통 부재(2)를 외주측으로 눌러 확장시키는 긴장 상태로 외통 부재(2)의 내면측의 양단부에 장착된다. 단, 환상 외통 보강 부재(9)는 외통 부재(2)에 접합 고정은 되어 있지 않다. 환상 외통 보강 부재(9)를 외통(2)에 접합 고정하면, 환상 외통 보강 부재(9)에 의한 외통 부재(2)의 외주측으로의 누름 확장 효과를 기대할 수 없기 때문이다. 그리고, 환상 외통 보강 부재(9)는, 도 3이나 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 환상 시일 재료의 외측에 장착하는 것이 바람직하다.

도 10과 도 11은 각각, 환상 외통 보강 부재(9)와 환상 시일 부재(8)의 형상을 정면도(좌측 상단도), 측면도(우측 상단도), 그리고 부분 단면도(좌측 하단도)로서 나타낸다.

환상 외통 보강 부재(9)는, 강철, 스테인레스 스틸, 놋쇠 등의 금속 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 내열성이, 외통을 구성하는 합성 수지보다도 높은 것을 조건으로 하여, 합성 수지제여도 된다. 이 경우의 내열성이란, 열 연화 온도로 바꿔 말할 수도 있다. 그러한 합성 수지 재료의 예로서는, 외통 부재를 폴리아세탈 수지로 구성한 경우를 상정하면, 폴리에테르에테르케톤 수지(일반적으로, PEEK재라고 부르고 있음)를 들 수 있다. 또는, FRP(섬유 강화 플라스틱)를 사용할 수도 있다. 환상 외통 보강 부재(9)는, 전체 둘레에 걸쳐서 연속하는 환상 재료인 것이 바람직하지만, 환상 외통 보강 부재(9)의 외통(2)의 내주면에 대한 장착의 용이함을 고려하여, 일부를 불연속으로 한 환상 부재(소위 C링)의 형상으로 할 수도 있다.

도 12와 도 13에, 본 발명의 직동 베어링이, 내부에서 관통하는 구멍부(10)를 갖는 하우징(11)의 구멍부(10)에 장착 고정된 상태를 도시한다. 단, 하우징 내의 직동 베어링은, 도 13에서는, 외통의 삽입 고정 상태를 분명하게 하기 위해서, 외통의 측면도로서 표시하였다.

또한, 본 발명의 직동 베어링은 전술한 금속편을 구비한 합성 수지 플레이트의 금속편의 소정의 만곡 구조에 추가로, 상기 외통 부재의 외주면에 복수의 환상 돌기가 형성된 구성을 가지면, 그것들 환상 돌기의 정상부와 하우징의 구멍부의 내주면의 마찰력에 의한 직동 베어링의 탈락 방지(빠짐 방지) 작용이 향상된다. 그리고, 또한 상기 환상 외통 보강 부재를 부설한 경우에는, 그 환상 외통 보강 부재가 외통 부재에 부여하는 외주측으로의 누름 확장력에 의해, 더욱 직동 베어링의 탈락 방지(빠짐 방지) 효과가 향상된다는 추가적인 효과도 발생한다.

Claims (6)

1. 하우징의 구멍부에 삽입 고정되고, 상기 구멍부에 삽입된 로드를 상기 하우징에 대하여 안내하는 직동 베어링이며,
   합성 수지로 형성되고, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 각 무한 강구 순환로에 대향하는 영역에 공간을 구비한 외통 부재와,
   각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구와,
   호형 단면을 갖고 상기 복수의 공간의 각각에 끼워 맞춰짐과 동시에, 내주측 강구 순환로의 강구가 접촉하면서 회전 이동하는 금속편을 갖는 합성 수지 플레이트를 구비하고,
   상기 금속편은, 외통 부재의 내주면측을 향하여 돌출하도록, 또한 내주측 강구 순환로의 강구열을 따라서 만곡하고 있고,
   상기 로드를 상기 외통 부재에 삽입한 때에, 상기 금속편이 상기 강구열을 거쳐서 상기 외통 부재의 반경 방향의 외측을 향하여 가압되고, 상기 금속편의 길이 방향의 양단부가 상기 외통 부재의 외주면으로부터 외측으로 돌출하여, 상기 하우징의 상기 구멍부의 내주면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 직동 베어링.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속편이 상기 강구에 접하는 호형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 직동 베어링.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속편의 길이(L)에 대한 만곡부의 정상부의 높이(H)의 비율(H/L)로 표시되는 만곡율이 0.001 내지 0.05의 범위에 있는 직동 베어링.
4. 하우징의 구멍부에 삽입 고정되고, 상기 구멍부에 삽입된 로드를 상기 하우징에 대하여 안내하는 직동 베어링이며,
   합성 수지로 형성되고, 외주측 강구 순환로와 내주측 강구 순환로를 포함하는 무한 강구 순환로를 복수 조 구비하고, 각 무한 강구 순환로에 대향하는 영역에 공간을 구비한 외통 부재와,
   각 무한 강구 순환로에 수용 배열된 복수의 강구와,
   호형 단면을 갖고 상기 복수의 공간의 각각에 끼워 맞춰짐과 동시에, 내주측 강구 순환로의 강구가 접촉하면서 회전 이동하는 금속편을 갖는 합성 수지 플레이트를 구비하고,
   상기 금속편은, 외통 부재의 내주면측을 향하여 돌출하도록, 또한 내주측 강구 순환로의 강구열을 따라서 만곡하고 있고,
   상기 외통 부재의 외주면에는, 적어도 3열의 동일한 직경을 갖는 돌기가 해당 외통 부재의 외주면에 그 둘레 방향을 따라서 서로 평행하고, 또한 상기 외통 부재의 길이 방향을 따라서 서로 이격되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 베어링.
5. 제1항에 있어서, 탄성 부재로 형성되고, 상기 외통 부재의 내주측의 각각의 단부에 접합되는 일 없이 장착되는 환상의 외통 보강 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 직동 베어링.
6. 구멍부를 구비한 하우징과, 상기 구멍부에 삽입되어 고정되는 제1항에 기재된 직동 베어링과, 상기 구멍부에 삽입됨과 동시에 상기 직동 베어링에 의해 안내되는 로드를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.

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