KR20020045459A - 리니어 모션 가이드의 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 자동화 기기 등에 적용되어 직선운동을 안내하는 리니어 모션 가이드의 캐리어의 개량 발명에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 캐리어의 상부에 회전은 가능하되 횡으로의 위치이동이 불가능하게 너트를 삽지할 수 있는 너트삽지홈을 구비함과 동시에 캐리어의 저면에 설치되는 가변트랙롤러 베어링의 체결 보울트를 너트의 중심에서 편심되게 결합시킴으로써 캐리어에 접촉하는 너트의 접촉면적을 증가시킴으로써 너트의 지지상태가 매우 안정적이고 견고하게 되어 체결 보울트의 유동을 억제시킴으로써 캐리어의 하중능력의 증가 및 마모방지는 물론 가변트랙롤러 베어링의 무단 위치변동을 확실하게 억제시켜 동작의 정밀성을 추구할 수 있으며, 또한 너트의 무단 풀림방지 구조를 구비하고 체결용 렌치구멍을 체결 보울트의 머리부에 형성시키도록 하여 렌치구멍의 크기를 증대할 수 있도록 하여 보다 큰 회전력의 부여를 통해 조임 토크를 높이는 것이 가능하고 내구성과 사용수명을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 모션 가이드의 캐리어{THE CARRIER OF LINEAR MOTION GUIDE}

본 발명은 각종 자동화 기기 등에 적용되어 직선운동을 안내하는 리니어 모션 가이드의 캐리어의 개량 발명에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 캐리어의 상부에 회전은 가능하되 횡으로의 위치이동이 불가능하게 너트를 삽지할 수 있는 너트삽지홈을 구비함과 동시에 캐리어의 저면에 설치되는 가변트랙롤러 베어링의 체결 보울트를 너트의 중심에서 편심되게 결합시킴으로써 캐리어에 접촉하는 너트의 접촉면적을 증가시킴으로써 너트의 지지상태가 매우 안정적이고 견고하게 되어 체결 보울트의 유동을 억제시킴으로써 캐리어의 하중능력의 증가 및 마모방지는 물론 가변트랙롤러 베어링의 무단 위치변동을 확실하게 억제시켜 동작의 정밀성을 추구할 수 있으며, 또한 너트의 무단 풀림방지 구조를 구비하고 위치조절용 렌치구멍을 체결 보울트의 머리부에 형성시키도록 하여 렌치구멍의 크기를 증대할 수 있도록 하여 보다 큰 회전력의 부여를 통해 조임 토크를 높이는 것이 가능하고 내구성과 사용수명을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

본인의 선 출원 발명에서 적용되었던 캐리어의 구조는 도 5에서와 같이 "ㄷ"형 단면의 프레임(70)과 이 프레임(70)의 측벽(71)에 길이방향으로 설치되는 레일 부재(72) 및 너트(73)를 통해 고정 설치되는 체결 보울트(74)를 이용하여 다수의 고정 트랙롤러 베어링(미도시 함)과 가변트랙롤러 베어링(75)을 캐리어 블록(76)의 저부에 축설하여 레일 부재(72)와 접촉되도록 하는 구조로서, 상기의 구조는 다음과 같은 문제점이 노출되는 것이었다.

⊙ 체결 보울트(74)의 나사부측과 머리부측의 직경이 서로 다르고 중심이 서로 다르게 편심되어 있는 형상이므로 가공 공정이 복잡하고 정밀성을 부여하기가어려워 제조원가의 상승과 동작 오차가 커짐으로써 품질의 신뢰성을 감소하게 되는 것이며,

⊙ 가공 공정이 복잡하고 편심 조절 시 조절 각에 대한 원호가 짧음으로 해서 편심조절을 정밀하게 하기가 어려운 점으로 인해 많은 조립시간을 필요로 하며,

⊙ 캐리어 블록(76)에 접촉하는 너트(73)의 접촉면이 저면에 한정되고 체결 보울트(74)의 접촉부위는 캐리어 블록(76)의 설치공의 내연부에 한정됨으로써 전체적으로 접촉면적이 적게되어 체결 보울트의 지지상태가 안정적이지 못하게되는 것으로 캐리어 블록에 횡방향의 하중이나 충격이 부여되는 경우 캐리어 블록(76)이 밀리면서 체결 보울트(74)와 접하는 상대적으로 약한 재질의 캐리어 블록의 설치공 내연부가 마모됨은 물론 너트(73)와 체결 보울트(74)가 횡방향으로의 유동을 초래하여 가변트랙롤러 베어링(75)이 레일부재(72)에서 이탈되어 정밀한 직선운동을 안내할 수 없게 되는 경우가 발생될 수 있어 고 하중 시 동작의 정밀성을 추구할 수 없게된다.

⊙ 또한 너트(73)의 무단 풀림방지 구조가 없어 캐리어 블록(76)의 반복적인 유동에 의해 서서히 너트(73)가 이완되어 체결 보울트(74)의 체결상태가 불안정하게 됨으로써 가변트랙롤러 베어링(75)이 레일부재(72)에서 안정적으로 밀착될 수 없게 되어 오작동의 우려가 초래된다.

⊙ 또한 위치조절용 렌치구멍(77)이 체결 보울트(74)의 나사부 끝단에 형성하게되는 것이므로 형성 가능한 면적이 작아 렌치구멍(77)의 크기가 작아질 수 밖에 없는 것으로 적은 부위에 집중적인 회전력이 가해질 수밖에 없어 렌치구멍(77)이나 렌치의 연부가 마모되거나 뭉그러지게 됨은 물론 체결 보울트(74)를 돌리기 위한 회전력이 작게되어 위치세팅을 위한 조절동작이 원활치 못하게 되는 폐단이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결 보완하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 캐리어에 접촉하는 너트의 접촉면적을 증가시킴으로써 너트의 지지상태가 매우 안정적이고 견고하게 되어 체결 보울트의 유동을 억제시킴으로써 캐리어의 마모방지는 물론 가변트랙롤러 베어링의 무단 위치변동을 확실하게 억제시켜 동작의 정밀성을 추구할 수 있으며, 가변트랙롤러 베어링의 위치세팅을 보다 간편하면서도 정확하게 하여 조립시간을 단축할 수 있음은 물론 렌치구멍의 크기를 증대할 수 있어 보다 큰 회전력의 부여가 가능하고 하중의 지지 능력 및 내구성과 사용수명을 증가시킬 수 있는 리니어 모션 가이드용 캐리어를 제공함에 있는 것이며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 캐리어의 상부에 너트의 저면과 외주면을 지지함으로써 회전은 가능하되 횡으로의 위치이동이 불가능하게 너트를 삽지할 수 있는 너트삽지홈을 구비함과 동시에 캐리어의 저면에 설치되는 가변트랙롤러 베어링의 체결 보울트를 너트의 중심에서 편심되게 결합시킨 구성이 제공된다.

또한 본 발명은 너트의 어느 한 지점에 관통상태의 나사공과 이에 체결되는세트 스크류우를 통해, 조여진 너트가 외부의 충격이나 유동에 의해 무단으로 풀리는 것을 방지하도록 하는 구조가 제공된다.

또한 본 발명은 위치조절용 렌치구멍을 체결 보울트의 나사부측이 아닌 체결 보울트의 머리부측에 형성시키도록 하여 상대적으로 직경이 큰 렌치구멍의 형성이 가능토록 하는 구조가 제공된다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 적용상태를 보이는 실시예의 사시도.

도 2는 본 발명의 적용상태를 보인 실시예의 단면 예시도.

도 3은 본 발명의 작용상태를 보이는 요부 평면 예시도.

도 4는 본 발명이 적용 가능한 다른 타입의 캐리어를 보인 도면.

도 5는 기존의 구조를 보이는 단면 예시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1:프레임3:레일 부재

4:캐리어 블록5:가변트랙롤러 베어링

10:너트 삽지홈20:너트

22:편심 체결공30:회동 안내공

40:나사풀림방지구조41:나사공

42:세트 스크류우50:체결 보울트

51:머리부52:랜치구멍

도 2는 본 발명의 적용상태를 보인 실시예의 단면 예시도로서,

"ㄷ"형 단면의 프레임(1)과 이 프레임(1)의 양 측벽(2)에 길이방향으로 설치되는 레일 부재(3)를 구비하며 다수의 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)을 캐리어 블록(4)의 저부에 축설하여 양 레일 부재(3)와 접촉되도록 하는 공지의 구조에 있어서;

상기 캐리어 블록(4)의 상부에 요입 형성되는 원형의 너트 삽지홈(10)과;

상기 너트 삽지홈(10)내에서 저면과 외주면이 밀접되는 상태로 끼워져 회전은 가능하되 횡으로의 위치이동이 불가능하게 설치되며 중심점(21)에서 편심되는 편심 체결공(22)을 구비하는 원형의 너트(20)와;

상기 캐리어 블록(4)의 너트 삽지홈(10)의 바닥 중앙에 천공되는 회동 안내공(30)과;

상기 너트(20)에 관통상태로 천공되는 나사공(41)과 이에 나사 체결되는 세트 스크류우(42)로 구성되는 나사풀림방지구조(40)와;

상기 편심 체결공(22)에 체결되며 머리부(51)를 제외한 전체 직경이 동일한 무편심의 직선상으로 구성되며 머리부(51)에 요입 형성되는 렌치구멍(52)을 구비하는 체결 보울트(50)를 각각 포함하여서 된 것이다.

※ 도면 중 미설명 부호 ※

(60)는 너트를 조이거나 풀러주는 데 이용되는 공구 삽지용 구멍을 보인 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도시된 도 1의 캐리어 블록(4)에는 도면에서 보아 좌측으로 서로 직선으로 평행되고 위치조절이 불가능한 한 쌍의 고정트랙롤러 베어링(5')을 구비하는 것이며, 위의 고정트랙롤러 베어링(5')의 사이에는 상대적으로 우측으로 치우치게 위치되며 상기 너트(20)의 작동에 의해 위치조절이 가능한 하나의 가변트랙롤러 베어링(5)이 설치된다.

하지만 본 발명에서 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)의 설치 수는 중요한 것이 아니며 필요에 따라서 4개나 그 이상으로도 구성할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성되는 캐리어를 도 2에서와 같이 프레임(1)의 레일부재(3)에 결합시키기 위해 가변 트랙롤러 베어링(5)을 캐리어 블록(4)의 중심쪽으로 최대한 이동시켜 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)의 폭이 양 레일부재(3)의 이격 폭보다 작도록 한 상태에서 프레임(1)에 밀어 넣게되면 일단 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)은 도 3의 실선과 같이 레일부재(3)에 밀착되지 못하고 단순히 얹혀져있는 상태이다.

이 상태에서 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)를 적정한 접촉압력으로 레일부재(3)에 밀착시킴으로써 유동없이 원활한 슬라이딩이 이루어질 수 있도록 하게 되는 바 이를 위해 일단 공구삽지용 구멍(60)과 세트스크류우(42)를 빼낸 나사공(41)에 공구(미도시 함)를 집어넣어 일방향으로 너트(20)를 회전시키게 되면 도 3에서와 같이 너트(20)의 중심점(21)과 편심되게 위치된 편심 체결공(22)에 체결된 체결보울트(50)와 이에 체결된 가변트랙롤러 베어링(5)이 가상선과 같이 이동되면서 일측 레일부재(3)에 접촉하게 되며 그 이유는 너트 삽지홈(10)에 정밀하게 끼워짐으로써 너트(20)의 회전 중심은 변하지 않지만 체결 보울트(50)는 너트(20)의 중심에서 편심되게 고정되는 것이므로 회전하면서 중심이 변동되는 것이기 때문이다.

이와 같이 가변트랙롤러 베어링(5)이 레일부재(3)에 접촉된 상태에서 좀더 너트(20)를 회전시켜 가변트랙롤러 베어링(5)의 가변폭을 증가시키면 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)의 사이가 증가되면서 고정트랙롤러 베어링(5')까지 타측의 레일부재(3)에 밀착된다.

적절한 압력으로 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)이 레일부재(3)에 접촉되면 이 상태에서 나사공(41)에 세트 스크류우(42)를 체결하여 조여주어 세트 스크류우(42)의 단부가 너트 삽지홈(10)의 바닥을 강하게 눌러 너트(20)가 무단으로 회전되는 것을 방지하여 세팅시킨 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)의 접촉압력이 변동되는 것을 억제하게된다.

한편 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)을 필요에 의해 캐리어 블록(4)에서 분리시키고자 하는 경우에는 체결 보울트(50)의 머리부(51)에 형성시킨 랜치구멍(52)에 육각랜치를 넣어 돌림으로써 간편하게 너트(20)와의 체결을 해제할 수 있다.

한편 도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 다른 타입의 캐리어 구성을 보인 것으로 도 1∼3에서는 캐리어의 가변트랙롤러 베어링이 프레임의 내면에 접촉하는 상태로 이동되는 타입을 도시하였지만 도 4에서는 캐리어의 가변트랙롤러 베어링이 프레임의 내면에 접촉하는 상태로 이동되는 타입을 도시한 것으로 본 발명은 어느 특정한 타입에 한정 적용되는 것이 아니라 상기한 양 타입의 캐리어에 공통적으로 적용할 수 있는 것이다.

따라서 당업계에 종사하는 자라면 이와 같은 적용 변경이 동일한 기술범주에 속하는 것임을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명은 캐리어에 접촉하는 너트의 접촉면적을 증가시킴으로써 너트의 지지상태가 매우 안정적이고 견고하게 되어 체결 보울트의 유동을 억제시킴으로써 캐리어의 마모방지는 물론 가변트랙롤러 베어링의 무단 위치변동을 확실하게 억제시켜 캐리어의 하중 지지능력을 향상시키고 동작의 정밀성을 추구할 수 있으며, 가변트랙롤러 베어링의 위치세팅을 보다 간편하고 안정적이면서 정확하게 유지할 수 있다.

또한 체결 보울트의 머리부에 렌치구멍을 둠으로써 구멍의 크기를 증대할 수있어 보다 큰 회전력의 부여가 가능하고 내구성과 사용수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. "ㄷ"형 단면의 프레임(1)과 이 프레임(1)의 양 측벽(2)에 길이방향으로 설치되는 레일 부재(3)를 구비하며 다수의 고정 및 가변트랙롤러 베어링(5')(5)을 캐리어 블록(4)의 저부에 축설하여 레일 부재(3)와 접촉되도록 하는 공지의 구조에 있어서;

   상기 캐리어 블록(4)의 상부에 요입 형성되는 원형의 너트 삽지홈(10)과;

   상기 너트 삽지홈(10)내에서 저면과 외주면이 밀접되는 상태로 끼워져 회전은 가능하되 횡으로의 위치이동이 불가능하게 설치되며 중심점(21)에서 편심되는 편심 체결공(22)을 구비하는 원형의 너트(20)와;

   상기 캐리어 블록(4)의 너트 삽지홈(10)의 바닥 중앙에 천공되는 회동 안내공(30)과;

   상기 너트(20)에 관통상태로 천공되는 나사공(41)과 이에 나사 체결되는 세트 스크류우(42)로 구성되는 나사풀림방지구조(40)와;

   상기 편심 체결공(22)에 체결되며 머리부(51)를 제외한 전체 직경이 동일한 무편심의 직선상으로 구성되며 머리부(51)에 요입 형성되는 랜치구멍(52)을 구비하는 체결 보울트(50)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 리니어모션 가이드의 캐리어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 체결 보울트(50)를 이용하여 고정 트랙롤러베어링(5')를 체결하도록 함을 특징으로 하는 리니어모션 가이드의 캐리어.