KR20010013566A - 롤러 연결체 및 이것을 사용한 직선안내장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다수의 롤러가 일렬로 배열됨과 동시에 전동가능하게 지지되고, 무한 슬라이딩용의 직선안내장치에 있어서의 롤러의 무한순환로에 장착되어 사용되는 롤러 연결체, 나아가서는 이것을 사용한 직선안내장치의 개량에 관한 것이다. 이러한 롤러 연결체는, 회전중심축을 서로 평행하게 하여 일렬로 배열된 복수의 롤러와, 이들 롤러 사이에 장치됨과 동시에 이 롤러가 미끄럼접촉하는 오목면 시트를 구비한 복수의 스페이서부와, 길이상으로 형성되어 상기 스페이서부 각각을 연결하는 가요성을 구비한 연결부로 이루어지고, 상기 연결부가 상기 롤러의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 상기 스페이서부와 연결됨과 동시에, 일렬로 배열된 롤러의 한쪽에만 형성되어 있다.

Description

롤러 연결체 및 이것을 사용한 직선안내장치 {ROLLER CONNECTED BODY AND LINEAR GUIDE DEVICE USING IT}

종래부터, 무한순환하는 롤러열을 통해 슬라이더와 궤도레일이 자유롭게 이동하도록 걸어맞춤한 직선안내장치가 알려져 있다. 구체적으로는, 다수의 롤러와, 베드 등의 고정부에 설치됨과 동시에 상기 롤러의 전주면을 구비한 궤도레일과, 상기 롤러가 궤도레일의 전주면과의 사이에서 하중을 부하하면서 전주하는 부하전주면을 가짐과 동시에, 이 부하전주면을 포함하는 롤러의 무한순환로를 구비한 슬라이더로 구성되어 있고, 테이블이나 기계장치 등을 탑재한 슬라이더가 롤러의 무한순환에 수반하여 궤도레일 위를 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 롤러를 통해 궤도레일과 슬라이더가 걸어맞춤한 직선안내장치는, 롤러를 사용한 것과 비교하여 슬라이더의 부하능력이 향상된다는 이점을 갖는 반면에, 롤러의 전주시에 소위 스큐잉 (skewing : 롤러의 회전중심축의 흔들림) 이 발생되기 쉽다는 문제점이 있어서, 이러한 스큐잉을 어떤 방법으로 방지할 것인가가 무한순환로내에 있어서의 롤러의 원활한 순환, 나아가서는 슬라이더의 원활한 운동을 확보하는 데 중요한 과제였다.

그래서, 이와 같은 문제점을 해결하는 것으로서, 복수의 롤러를 소정의 자세로 수주상으로 연결한 롤러 연결체 및 이 롤러 연결체를 슬라이더의 무한순환로내에 장착한 직선안내장치가 이미 제안되어 있다 (일본 공개특허공보 평5-52217 호). 이러한 롤러 연결체는, 도 18 및 도 19 에 도시하는 바와 같이, 회전중심축을 평행하게 하여 일렬로 배열된 복수의 롤러 (100) 와, 이들 롤러 (100) 사이에 장치됨과 동시에 이 롤러 (100) 가 미끄럼접촉하는 오목면 시트 (101) 를 구비한 복수의 스페이서부 (102) 와, 길이상으로 형성되어 상기 스페이서부 (102) 각각을 연결하는 가요성을 구비한 연결부 (103) 로 이루어지고, 각 롤러 (100) 의 전후에 위치하는 한쌍의 스페이서부 (102) 가 이 롤러 (100) 를 감싸듯이 하여 회전운동이 자유롭게 지지하고 있다.

따라서, 이 롤러 연결체를 직선안내장치의 슬라이더의 무한순환로내에 장착하여 사용하면, 각 롤러 (100) 는 그 전후에 위치하는 스페이서부 (102) 에 의해 소정의 자세로 지지된 채 상기 무한순환로내를 전주하므로, 롤러 (100) 의 스큐잉을 방지하면서 이 롤러 (100) 를 무한순환로내에서 원활하게 순환시킬 수 있게 된다. 나아가서는 궤도레일에 대한 슬라이더의 이동의 원활화를 도모할 수도 있게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 롤러 연결체에 있어서는, 도 18 및 도 19 에 도시한 바와 같이, 각 롤러의 축방향의 양단면을 따라 연결부가 형성되어 있기 때문에, 무한순환로내를 전주중인 롤러에 대해 이것을 스큐잉시키고자 하는 힘, 즉 롤러의 회전중심축을 진동시키고자 하는 힘이 작용하면, 이러한 힘에 의해 상기 연결부가 반복신축을 하게 되어, 연결부가 조기에 피로할 가능성이 있다.

또한, 상기 롤러 연결체를 슬라이더의 무한순환로에 장착함에 있어서는, 각 스페이서부를 연결하는 연결부 분만큼 무한순환로의 단면적을 확장시켜야만 한다. 따라서, 전술한 바와 같은 각 롤러의 축방향의 양단에 연결부가 존재하면, 예컨대 슬라이더에 롤러의 복귀통로를 개설하여 무한순환로를 구성하는 경우에, 이러한 롤러 복귀통로의 공경을 크게 할 수 밖에 없어서, 그 만큼 슬라이더의 강성이 저하된다는 문제가 있기 때문에, 슬라이더의 소형화를 도모하는 데 장해가 된다.

본 발명은, 다수의 롤러가 일렬로 배열됨과 동시에 전동가능하게 지지되고, 무한 슬라이딩용의 직선안내장치에 있어서의 롤러의 무한순환로에 장착되어 사용되는 롤러 연결체, 나아가서는 이것을 사용한 직선안내장치의 개량에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 롤러 연결체를 사용한 직선안내장치의 실시예를 나타내는 정면도 및 단면도이다.

도 2 는 실시예에 관한 직선안내장치를 나타내는 측면도 및 단면도이다.

도 3 은 실시예에 관한 슬라이더의 무한순환로의 조립상태를 나타내는 분해 단면도이다.

도 4 는 실시예에 관한 이동 블럭의 단면을 나타내는 사시도이다.

도 5 는 실시예의 직선안내장치에 장착되는 롤러 연결체의 제 1 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 6 은 제 1 실시예에 관한 롤러 연결체를 나타내는 정면도이다.

도 7 은 제 1 실시예에 관한 롤러 연결체를 나타내는 평면도이다.

도 8 은 제 1 실시예에 관한 롤러 연결체를 나타내는 측면도이다.

도 9 는 제 1 실시예에 관한 롤러 연결체를 슬라이더의 무한순환로내에 장착한 상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 10 은 실시예의 직선안내장치에 장착되는 롤러 연결체의 제 2 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 11 은 제 2 실시예에 관한 롤러 연결체를 나타내는 정면도이다.

도 12 는 제 2 실시예에 관한 롤러 연결체를 나타내는 평면도이다.

도 13 은 도 11 의 ⅩⅢ-ⅩⅢ 선 단면도이다.

도 14 는 도 13 의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 선 단면도이다.

도 15 는 슬라이더의 무한순환로내에 있어서의 제 2 실시예의 롤러 연결체의 굴곡상태를 나타내는 단면도이다.

도 16 은 제 2 실시예에 관한 롤러 연결체를 슬라이더의 무한순환로내에 장착한 상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 17 은 롤러의 스큐잉이 롤러 연결체의 연결부에 미치는 영향을 설명하는 확대 평면도이다.

도 18 은 종래의 롤러 연결체를 나타내는 정면도이다.

도 19 는 종래의 롤러 연결체를 나타내는 평면도이다.

[부호의 설명]

1 : 궤도레일 2 : 슬라이더

3 : 롤러 11 : 롤러 전주홈

30,70 : 롤러 연결체 31,71 : 연결부재

32,72 : 스페이서부 33,73 : 연결부

43a,43b : 부하전주홈 47,48: 클리어런스 홈

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 직선안내장치의 슬라이더에 구비된 무한순환로의 내부에서 롤러를 소정의 자세로 회전운동이 자유롭게 지지할 수 있고, 또한 장기에 걸쳐 안정적으로 롤러를 지지할 수 있음과 동시에, 상기 슬라이더의 강성의 향상, 나아가서는 소형화도 도모할 수 있는 롤러 연결체 및 이것을 사용한 직선안내장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 롤러 연결체는, 회전중심축을 서로 평행하게 하여 일렬로 배열된 복수의 롤러와, 이들 롤러 사이에 장치됨과 동시에 이 롤러가 미끄럼접촉하는 오목면 시트를 구비한 복수의 스페이서부와, 길이상으로 형성되어 상기 스페이서부 각각을 연결하는 가요성을 구비한 연결부로 이루어지고, 상기 연결부가, 상기 롤러의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 상기 스페이서부와 연결됨과 동시에, 일렬로 배열된 롤러의 한쪽에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 롤러 연결체를 사용한 본 발명의 직선안내장치는, 다수의 롤러와, 이들 롤러의 전주면을 갖는 궤도레일과, 상기 롤러가 궤도레일의 전주면과의 사이에서 하중을 부하하면서 전주하는 부하전주면을 가짐과 동시에, 이 부하전주면을 포함하는 롤러의 무한순환로를 구비한 슬라이더로 구성되는 직선안내장치를 전제로 하고, 전술한 본 발명의 롤러 연결체를 그 연결부가 상기 슬라이더의 무한순환로의 내주측에 위치하도록 당해 무한순환로에 장착함과 동시에, 이러한 무한순환로에 상기 롤러 연결체의 연결부가 수용되며 또한 안내되는 클리어런스 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 기술적 수단에 의하면, 전술한 종래의 롤러 연결체와 마찬가지로, 각 롤러는 인접하는 스페이서부에 의해 전후로부터 감싸져 있어서, 이들 스페이서부에 의해 소정의 자세로 지지된 상태에서 직선안내장치의 슬라이더의 무한순환로내를 전주한다. 그럼으로써, 무한순환로내에 있어서의 당해 롤러의 스큐잉을 효과적으로 방지할 수 있다.

그러나, 전술한 종래의 롤러 연결체에서는 각 스페이서부를 연결하는 연결부가 각 롤러의 축방향의 양단면을 따라 형성되어 있는 데 비해, 본 발명에서는 연결부가 롤러의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 각 스페이서부와 연결되어 있어서, 전주중인 롤러에 스큐잉을 발생시키고자 하는 힘에 의해 상기 연결부가 반복신축작용을 받지 않으므로, 연결부의 피로로 인한 파단을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 연결부는 일렬로 배열된 롤러의 한쪽에만 형성되어 있기 때문에, 본 발명의 롤러 연결체를 직선안내장치의 슬라이더의 무한순환로에 장착함에 있어서는, 종래의 롤러 연결체에 비해 무한순환로의 단면적을 작게 할 수 있고, 슬라이더에 롤러의 복귀통로를 개설하는 경우 등에 있어서도 당해 슬라이더의 강성의 저하를 극력 회피할 수 있으며, 또한 슬라이더의 소형화를 도모하기 쉽다.

한편, 상기 롤러의 전주중에, 이러한 롤러의 축방향의 양단면과 슬라이더의 무한순환로의 내벽이 접촉하면, 양자 사이에 작용하는 마찰력으로 인해 롤러의 자세가 불안정해져서, 롤러에 스큐잉이 발생되기 쉬워진다. 따라서, 이와 같은 관점에서 보면, 상기 스페이서부는 각 롤러의 축방향의 이동을 방지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 각 롤러의 주면에는 축방향의 중앙에 대응하여 환상홈을 형성하고, 상기 스페이서부가 이 환상홈에 끼워맞춤하여 롤러에 미끄럼접촉하도록 구성하면 된다.

이와 같이 구성하면, 롤러의 축방향의 위치는 롤러 연결체의 연결부 및 스페이서부에 의해 결정되므로, 이 롤러 연결체가 장착되는 슬라이더의 무한순환로에 클리어런스 홈을 형성하고, 이 클리어런스 홈에 의해 롤러 연결체의 연결부를 안내하도록 하여 이 롤러 연결체를 슬라이더의 무한순환로에 장착함으로써, 전주중에 있어서의 롤러의 축방향으로의 변위를 완전하게 방지할 수 있으며, 이러한 롤러에 스큐잉이 발생되는 가능성을 가급적 줄일 수 있다.

또한, 이 롤러 연결체가 슬라이더의 무한순환로내를 굴신 (屈伸) 하면서 순환할 때에, 상기 스페이서부가 항상 롤러를 적절한 자세로 지지한다는 관점에서 보면, 각 스페이서부에는 양측에 형성된 한쌍의 오목면 시트를 가르듯이 하여 상기 연결부와 반대쪽으로부터 슬릿을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 슬릿을 각 스페이서부에 형성하면, 무한순환로내에서 롤러 연결체가 크게 굴곡한 경우에도, 각 스페이서부는 슬릿을 넓힘으로써 롤러의 주면에 미끄럼접촉한 상태를 유지할 수 있으므로, 항상 롤러를 적절한 자세로 지지할 수 있게 된다. 또한, 이와 같은 슬릿을 형성해 두면, 서로 인접하는 스페이서부 사이에 롤러를 용이하게 탈착할 수 있다는 이점도 있다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 롤러 연결체 및 이것을 사용한 직선안내장치를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 롤러 연결체가 사용된 직선안내장치를 나타내는 것이다. 동 도면에서, 부호 1 은 공작기계의 베드 등의 고정부에 대해 설치되는 궤도레일, 부호 2 는 테이블 등의 가동체를 상기 궤도레일 (1) 을 따라 안내하는 슬라이더, 부호 3 은 이들 궤도레일 (1) 과 슬라이더 (2) 와의 사이에서 하중을 부하하면서 전동함과 동시에 상기 슬라이더 (2) 내에서 무한순환하는 롤러이다.

먼저, 상기 궤도레일 (1) 은 단면이 거의 직사각형상으로 형성되어 있고, 상기 롤러 (3) 가 전주하는 롤러 전주면 (11a,11b) 이 길이방향 (도 1 의 지면 수직방향) 을 따라 계 4 조 형성되어 있다. 이들 롤러 전주면 (11a,11b) 은 궤도레일 (1) 의 양측면 및 상면의 양 가장자리부에 형성되어 있고, 양측면의 롤러 전주면 (11a) 은 지면 좌우방향에서 30°아랫쪽으로 형성되는 한편, 상면의 롤러 전주면 (11b) 은 수직방향 윗쪽으로 형성되어 있다. 또한, 궤도레일 (1) 에는 그 길이방향으로 적절히 간격을 두고 볼트 부착공 (12) 이 형성되어 있어서, 궤도레일 (1) 은 이 볼트 부착공 (12) 에 삽입되는 도시하지 않은 고정볼트에 의해 고정부에 고정된다.

한편, 상기 슬라이더 (2) 는, 테이블 등의 가동체를 고정하기 위한 부착면 (41) 및 당해 가동체의 고정볼트가 나사결합하는 탭공 (42) 을 갖는 이동블럭 (4) 과, 이 이동블럭 (4) 의 전후 양단면에 대해 고정되는 한쌍의 덮개체 (5,5) 로 구성되어 있고, 이러한 덮개체 (5) 를 이동블럭 (4) 에 고정시킴으로써 당해 슬라이더내에 롤러 (3) 의 무한순환로가 구비되도록 되어 있다. 또한, 상기 덮개체 (5) 에는 궤도레일 (1) 에 미끄럼접촉하는 밀봉부재 (6) 가 부착되어 있어서, 궤도레일 (1) 에 부착되어 있는 먼지 등이 슬라이더 (2) 의 이동에 수반하여 당해 슬라이더 (2) 내로 침입하는 것을 방지하고 있다. 또한, 도면 중에서 부호 7 은 슬라이더 (2) 의 내부에 그리스를 공급하기 위한 그리스 니플 (grease nipple) 이다.

한편, 상기 이동블럭 (4) 은 부착면 (41) 이 형성된 수평부 (4a) 및 이 수평부 (4a) 로부터 아래로 처진 한쌍의 스커트부 (4b,4b) 를 구비하여 단면이 거의 새들 (saddle) 상으로 형성되어 있고, 이들 수평부 (4a) 의 하면측 및 각 스커트부 (4b) 의 내면측에는 궤도레일 (1) 의 롤러 전주면 (11a,11b) 에 대향하는 4 조의 부하전주면 (43a,43b) 이 형성되어 있다. 또한, 상기 수평부 (4a) 및 각 스커트부 (4b) 에는 각 부하전주면 (43a,43b) 에 각각 대응한 롤러 복귀공 (44a,44b) 이 형성되어 있다.

이 이동블럭 (4) 은 합성수지의 사출성형을 이용하여 제작되어 있다. 즉, 상기 이동블럭 (4) 은 기계가공에 의해 형성된 금속제의 블럭본체 (40) 에 대해 합성수지를 사출성형으로 살을 붙여서 형성되어 있는데, 전술한 가동체의 부착면 (41) 이나 롤러 (3) 의 부하전주면 (43a,43b) 등, 기계적 강도가 요구되는 부위는 당해 블럭본체 (40) 에 형성되는 한편, 롤러 복귀공 (44a,44b) 등의 기계적 강도가 중요시되지 않는 부위는 합성수지로 형성되어, 가능한 한 이동블럭 (4) 의 경량화를 도모하고 있다.

상기 롤러의 무한순환로는, 도 3 에 도시하는 바와 같이, 상기 덮개체 (5) 를 이동블럭 (4) 의 단면에 고정함으로써 완성된다. 즉, 상기 덮개체 (5) 의 안쪽에는 부하전주면 (43a,43b) 을 다 전주한 롤러 (3) 를 안내하기 위한 U 형 홈 (51) 이 형성되는 한편, 도 4 에 도시한 바와 같이 이동블럭 (4) 의 양단면에는 반원형상의 롤러 유도부 (46) 가 돌출형성되어 있고, 덮개체 (5) 를 이동블럭 (4) 에 고정하면, 덮개체 (5) 측의 U 형 홈 (51) 내에 이동블럭 (4) 측의 롤러 유도부 (46) 가 끼워맞춤하고, 도 2 에 도시하는 바와 같은 U 자형의 방향전환로 (52) 가 완성된다. 이 방향전환로 (52) 에 의해 이동블럭 (4) 의 부하전주면 (43a,43b) 과 상기 롤러 복귀공 (44a,44b) 이 연결된다.

그럼으로써, 궤도레일 (1) 의 롤러전주면 (11a,11b) 과 이동블럭 (4) 의 부하전주면 (43a,43b) 과의 사이에서 하중을 부하하고 있던 롤러 (3) 는, 슬라이더 (2) 의 이동에 수반하여 상기 부하전주면 (43a,43b) 을 다 전주하면 상기 하중으로부터 해방되어 일방의 덮개체 (5) 의 방향전환로 (52) 로 들어가고, 그대로의 무부하상태에서 부하전주면 (43a,43b) 에 있어서의 전주방향과는 반대방향으로 향하여 이동블럭 (4) 의 롤러 복귀공 (44a,44b) 을 전주한다. 또한, 롤러 복귀공 (44a,44b) 을 다 전주한 롤러 (3) 는 타방의 덮개체 (5) 의 방향전환로 (52) 를 통해 다시 궤도레일 (1) 과 이동블럭 (4) 과의 사이로 들어가고, 하중을 부하하면서 상기 부하전주면 (43a,43b) 을 전주한다.

또한, 각 부하전주면 (43a,43b) 의 양측에는 당해 부하전주면 (43a,43b) 을 전주하는 롤러 (3) 의 양단면을 안내하는 롤러안내부 (45) 가 합성수지로 형성되어 있고, 롤러 (3) 는 이들 롤러안내부 (45) 에 의해 그 전주방향을 양측으로부터 규제받고, 전주중에 있어서의 스큐잉이 방지되도록 되어 있다.

도 5 내지 도 8 은 이 직선안내장치에 사용되는 본 발명의 롤러 연결체의 제 1 실시예를 나타내는 것이다. 이 롤러 연결체 (30) 는 가요성을 갖는 합성수지제의 연결부재 (31) 에 대해 소정의 간격으로 복수의 롤러 (3) 를 배열한 것으로서, 각 롤러 (3) 는 그 회전중심축을 평행하게 한 상태에서 상기 연결부재 (31) 에 배열되어 있다. 이러한 연결부재 (31) 는, 서로 인접하는 롤러 (3) 사이에 장치된 복수의 스페이서부 (32) 와, 이들 스페이서부 (32) 를 상호 연결하는 띠형의 연결부 (33) 로 구성되어 있고, 각 스페이서부 (32) 에는 인접하는 롤러 (3) 와 미끄럼접촉하는 한쌍의 오목면 시트가 형성되어 있다. 따라서, 각 롤러 (3) 는 그 전동방향의 전후로부터 상기 스페이서부 (32) 에 의해 감싸여져 있고, 회전운동이 자유로운 상태로 상기 연결부재 (31) 에 지지되어 있다. 또한, 롤러 연결체 (30) 의 선단 혹은 후단에는, 상기 스페이서부 (32) 및 연결부 (33) 에 볼록곡면상의 안내면 (34) 이 형성되어, 롤러 (3) 의 전주시에 있어서의 롤러 연결체 (30) 의 이동의 원활화를 도모하고 있다.

또한, 각 스페이서부 (32) 를 연결하는 연결부 (33) 는 롤러 (3) 의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 상기 스페이서부 (32) 와 연결되어 있고, 각 롤러 (3) 의 단면은 이 연결부 (33) 에 의해 덮여지지 않고 개방되어 있다. 따라서, 전주시에 있어서의 롤러 (3) 의 축방향으로의 이동은 상기 롤러안내부 (45) 에 의해 규제받게 된다.

또한, 상기 연결부 (33) 는 일렬로 배열된 롤러 (3) 의 한쪽에만 형성되어 있어서, 이러한 연결부 (22) 를 내경측으로 하는 방향에 관해서는 롤러 연결체 (30) 를 자유롭게 굴곡시킬 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 슬라이더의 무한순환로에 이 롤러 연결체를 장착함에 있어서는, 도 1 및 도 2 에 도시하는 바와 같은 상기 연결부 (33) 가 무한순환로의 안쪽에 위치하도록 장착되어 있다.

이 롤러 연결체 (30) 는 금형내에 롤러 (3) 를 코어로서 인서트한 합성수지의 사출성형으로 형성되어 있고, 이러한 사출성형에 의해 각 스페이서부 (32) 와 연결부 (33) 가 일체로 된 연결부재 (31) 가 성형되고, 이러한 연결부재 (31) 에 롤러 (3) 가 배열된 상태의 롤러 연결체 (30) 를 금형에서 꺼낼 수 있도록 되어 있다.

도 9 는 상기 무한순환로내에 있어서의 롤러 (3) 의 전주상태를 나타내는 확대 단면도이다. 본 실시예에서는 전술한 바와 같은 각 롤러 (3) 가 합성수지제의 연결부재 (31) 에 배열된 상태에서 슬라이더의 무한순환로에 장착되어 있고, 또한 상기 연결부재 (31) 에 있어서 각 스페이서부 (32) 를 연결하고 있는 연결부 (33) 는 롤러의 외주면 보다도 바깥쪽으로 돌출되어 있으므로, 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a,43b) 에는 이 연결부 (33) 를 수용하는 클리어런스 홈 (47) 이 형성되는 한편, 롤러 복귀공 (44a,44b) 에도 동일한 클리어런스 홈 (48) 이 길이방향을 따라 형성되어 있다. 따라서, 슬라이더 (2) 와 궤도레일 (1) 의 상대적인 이동에 수반하여 상기 롤러 (3) 가 슬라이더 (2) 의 무한순환로내를 순환하면, 상기 롤러 연결체 (30) 는 그 연결부 (33) 가 클리어런스 홈 (47,48) 에 수용된 상태에서 롤러 (3) 와 함께 이 무한순환로내를 순환한다.

그리고, 이상과 같이 구성된 본 실시예의 직선안내장치에 의하면, 슬라이더 (2) 가 궤도레일 (1) 위를 이동하면 롤러 (3) 가 슬라이더 (2) 및 궤도레일 (1) 의 사이를 전주하고, 상기 롤러 연결체 (30) 가 슬라이더 (2) 에 형성된 무한궤도의 내부를 순환한다. 이 때, 전주중인 각 롤러 (3) 에 대해 스큐잉을 발생시키고자 하는 힘, 즉 롤러 (3) 의 회전중심축을 진동시키고자 하는 힘이 작용하더라도, 도 17 에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 롤러 연결체 (30) 는 각 스페이서부 (32) 를 연결하는 연결부 (33) 가 롤러 (3) 의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 당해 스페이서부 (32) 와 연결되어 있기 때문에, 롤러 (3) 에 대한 진동은 연결부 (33) 를 중심으로 하여 도시한 일점쇄선과 같이 작용하게 되어, 상기 연결부 (33) 는 이 힘에 의해 아무런 신축작용을 받지 않는다. 따라서, 상기 연결부 (33) 가 조기에 피로하여, 롤러 연결체 (30) 가 무한순환로내에서 파단되는 트러블을 회피할 수 있으며, 이러한 무한순환로내에 있어서의 롤러 (3) 의 원활한 순환을 장기에 걸쳐 유지하고, 궤도레일에 대한 슬라이더의 원활한 운동을 확보할 수 있는 것이다.

또한, 본 실시예의 롤러 연결체에서는 롤러열의 한쪽에만 스페이서부를 연결하는 연결부가 형성되어 있기 때문에, 연결부가 롤러의 축방향의 양단면에 위치하는 종래의 롤러 연결체와 비교하여, 슬라이더에 개설하는 롤러 복귀공의 크기를 소경화할 수 있으며, 그 소경화한 만큼 슬라이더의 기계적 강성의 향상을 도모할 수 있는 것이다.

도 10 내지 도 14 는 본 발명의 롤러 연결체의 제 2 실시예를 나타내는 것이다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 이 롤러 연결체 (70) 는 가요성을 갖는 합성수지제의 연결부재 (71) 에 대해 소정의 간격으로 복수의 롤러 (3) 를 배열한 것으로서, 각 롤러 (8) 는 그 회전중심축을 평행하게 한 상태에서 상기 연결부재 (71) 에 배열되어 있다. 이러한 연결부재 (71) 는, 서로 인접하는 롤러 (8) 사이에 장치된 복수의 스페이서부 (72) 와, 이들 스페이서부 (72) 를 상호 연결하는 띠형의 연결부 (73) 로 구성되어 있고, 각 스페이서부 (72) 에는 인접하는 롤러 (8) 와 미끄럼접촉하는 한쌍의 오목면 시트 (74,74) 가 형성되어 있다. 또한, 롤러 (8) 의 주면에는 축방향의 중앙에 대응하여, 즉 이 주면을 축방향으로 이분하도록 하여 환상홈 (81) 이 형성되어 있고, 상기 스페이서부 (72) 는 이 환상홈 (81) 에 끼워짐과 동시에, 상기 오목면 시트 (74) 는 환상홈 (81) 의 내부에서 롤러 (8) 에 미끄럼접촉하고 있다. 따라서, 각 롤러 (8) 는 그 전동방향의 전후로부터 상기 스페이서부 (72) 에 의해 감싸여져 있고, 회전운동이 자유로운 상태로 상기 연결부재 (71) 에 지지됨과 동시에, 환상홈 (81) 에 끼워진 스페이서부 (72) 에 의해 축방향의 이동이 걸려서 방지된다.

또한, 전술한 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 와 마찬가지로, 상기 연결부 (73) 는 일렬로 배열된 롤러 (8) 의 한쪽에만 형성되어 있어서, 이러한 연결부 (73) 를 내경측으로 하는 방향에 관해서는 롤러 연결체 (70) 를 자유롭게 굴곡시킬 수 있도록 되어 있다. 더불어, 상기 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 에서는, 도 13 및 도 14 에 도시하는 바와 같이, 각 스페이서부 (72) 에는 그 양측에 형성된 한쌍의 오목면 시트 (74,74) 를 가르듯이 하여 슬릿 (75) 이 형성되어 있고, 또한 이 슬릿 (75) 은 상기 연결부 (73) 와 반대쪽으로부터 각 스페이서부 (72) 에 형성되어 있다.

따라서, 이 롤러 연결체 (70) 를 슬라이더 (2) 의 무한순환로에 장착함에 있어서, 상기 연결부 (73) 가 무한순환로의 안쪽에 위치하도록 장착하면, 도 15 에 도시하는 바와 같이, 이러한 롤러 연결체가 방향전환로 (52) 내에서 U 자형으로 굴곡할 때에, 슬릿 (75) 이 크게 넓혀지게 되어, 이 슬릿 (75) 에 의해 이분된 스페이서부 (72) 는 오목면 시트 (74) 를 롤러 (8) 에 미끄럼접촉시킨 상태를 유지할 수 있다. 그럼으로써, 방향전환로 (52) 내에서도 각 롤러 (8) 의 양측에 위치하는 스페이서부 (72) 가 이 롤러 (8) 를 확실하게 지지하게 되어, 무한순환로내를 전주하는 롤러 (8) 의 자세를 항상 안정시킬 수 있는 것이다.

스페이서부 (72) 및 연결부 (73) 를 구비한 연결부재 (71) 는 합성수지의 사출성형으로 형성되지만, 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 와는 달리, 롤러 (8) 는 성형된 연결부재 (71) 에 대해 나중에 장전된다. 이 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 에서는 그 스페이서부 (72) 에 슬릿 (75) 을 형성하고 있으므로, 슬릿을 구비하고 있지 않은 제 1 실시예의 연결부재에 비해, 롤러 (8) 를 지지하고 있는 한쌍의 오목면 시트 (74,74) 의 사이를 용이하게 넓힐 수 있으며, 그에 따라 배열된 스페이서부 (72) 사이에 롤러 (8) 를 용이하게 장전할 수 있기 때문이다. 또한, 동일한 이유에서, 연결부재 (71) 에 배열된 롤러 (8) 의 교환도 용이하게 실시할 수 있고, 그에 따라 직선안내장치의 예압량의 조정을 용이하게 실시할 수 있는 것이다.

도 16 은 도 1 및 도 2 에 도시한 직선안내장치의 무한순환로에 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 를 장착한 상태를 나타내는 확대 단면도이다. 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 와 마찬가지로, 이 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 에 있어서도, 각 스페이서부 (72) 를 연결하고 있는 연결부 (73) 는 롤러 (8) 의 외주면 보다도 바깥쪽으로 돌출되어, 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a,43b) 에 형성된 클리어런스 홈 (47) 에 수용됨과 동시에, 롤러 복귀공 (44a,44b) 에 형성된 클리어런스 홈 (48) 에 수용되어 있어서, 롤러 연결체 (70) 가 슬라이더 (2) 의 무한순환로내를 순환할 때에는, 롤러 연결체 (70) 의 연결부 (73) 가 항상 슬라이더 (2) 측의 클리어런스 홈 (47,48) 으로 안내되도록 되어 있다.

그리고, 상기 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 에 있어서도, 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 와 마찬가지로, 각 스페이서부 (32) 를 연결하는 연결부 (33) 가 롤러 (3) 의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 이 스페이서부 (32) 와 연결되어 있고, 또한 롤러열의 한쪽에만 형성되어 있기 때문에, 제 1 실시예와 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이다.

또한, 이와 더불어 상기 연결부 (73) 와 일체로 형성된 스페이서부 (72) 가 롤러 (8) 의 축방향으로의 이동을 걸어서 방지하고 있기 때문에, 이러한 연결부 (73) 가 클리어런스 홈 (47,48) 으로 안내되면, 롤러 (8) 도 클리어런스 홈 (47,48) 에 의해 안내되는 결과가 되어, 무한순환로내에 있어서의 롤러의 축방향의 이동을 클리어런스 홈 (47,48) 의 작용에 의해 방지할 수 있다. 따라서, 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 를 직선안내장치의 무한순환로에 장착하여 사용하는 경우에는, 각 부하전주면 (43a,43b) 의 양측에 롤러 (8) 의 양단면을 안내하는 롤러안내부 (45) 를 형성하지 않아도, 이러한 롤러의 무한순환을 원활하게 안내할 수 있고, 그 만큼 직선안내장치의 구조를 간소화할 수 있는 것이다.

그리고, 제 2 실시예의 롤러 연결체 (70) 에서는, 상기 스페이서부 (72) 에 슬릿 (75) 을 형성함으로써 슬라이더의 방향전환로 (52) 내에 있어서의 굴곡을 원활하게 실시할 수 있었는데, 전술한 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 의 스페이서부 (32) 에 이와 동일한 슬릿을 형성하면, 제 1 실시예의 롤러 연결체 (30) 에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 실시예에 있어서의 연결부재 (31,71) 는 합성수지에 의해 성형되어 있지만, 이 연결부재 (31,71) 를 구성하는 스페이서부 (32,72) 와 연결부 (33,73) 는 동일한 재질로 일체성형해도 되고, 서로 다른 재질로 성형해도 된다. 다른 재질로 성형하는 경우에는, 연결부 (33,73) 를 스페이서부 (32,72) 보다도 내마모성이 높은 재질로 성형하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 롤러 연결체 및 이것을 사용한 직선안내장치에 의하면, 인접하는 롤러 사이에 장치된 스페이서부를 연결하는 연결부가 당해 롤러의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 각 스페이서부와 연결되어 있어서, 전주중인 롤러에 스큐잉을 발생시키고자 하는 힘에 의해 상기 연결부가 조기에 피로하는 일이 없으므로, 직선안내장치의 무한순환로내에서 롤러 연결체가 파단을 일으킬 우려가 없고, 궤도레일에 대한 슬라이더의 원활한 운동을 장기에 걸쳐 확보할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 롤러 연결체를 직선안내장치의 슬라이더의 무한순환로에 장착함에 있어서는, 종래의 롤러 연결체에 비해 롤러가 통과하는 무한순환로의 단면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 이러한 슬라이더의 강성의 저하를 방지하여, 슬라이더의 운동 정도 (精度) 및 하중부하 능력의 향상을 도모할 수 있게 되고, 또한 슬라이더의 소형화를 도모하기 쉽다.

Claims (4)

1. 회전중심축을 서로 평행하게 하여 일렬로 배열된 복수의 롤러와, 이들 롤러 사이에 장치됨과 동시에 이 롤러가 미끄럼접촉하게 되는 오목면 시트를 구비한 복수의 스페이서부와, 길이상으로 형성되어 상기 스페이서부 각각을 연결하는 가요성을 구비한 연결부로 이루어지고,

   상기 연결부는, 상기 롤러의 외주면을 그 축방향으로 거의 이등분하는 위치에서 상기 스페이서부와 연결됨과 동시에, 일렬로 배열된 롤러의 한쪽에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 롤러 연결체.
2. 제 1 항에 있어서, 각 롤러의 주면에는 축방향의 중앙에 대응하여 환상홈이 형성되고, 상기 스페이서부는 이 환상홈에 끼워맞춤하여 롤러에 미끄럼접촉하는 것을 특징으로 하는 롤러 연결체.
3. 제 1 항에 있어서, 각 스페이서부에는 양측에 형성된 한쌍의 오목면 시트를 가르듯이 하여 상기 연결부와 반대쪽으로부터 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 롤러 연결체.
4. 다수의 롤러와, 이들 롤러의 전주면을 갖는 궤도레일과, 상기 롤러가 궤도레일의 전주면과의 사이에서 하중을 부하하면서 전주하는 부하전주면을 가짐과 동시에, 이 부하전주면을 포함하는 롤러의 무한순환로를 구비한 슬라이더로 구성되는 직선안내장치에 있어서,

   제 1 항 내지 제 3 항에 기재된 롤러 연결체를, 그 연결부가 상기 슬라이더의 무한순환로의 내주측에 위치하도록 당해 무한순환로에 장착함과 동시에, 이러한 무한순환로에는 상기 롤러 연결체의 연결부가 수용되며 또한 안내되는 클리어런스 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 직선안내장치.