KR20040077255A

KR20040077255A - 직선운동 가이드의 외륜 캐리어

Info

Publication number: KR20040077255A
Application number: KR1020030012752A
Authority: KR
Inventors: 선남기
Original assignee: 에스엔케이엘엠샤프트 주식회사
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-04
Also published as: KR100506745B1

Abstract

본 발명은 프레임의 둘레를 감싸도록 설치되어 가이드 샤프트를 따라 직선운동하는 외륜 캐리어에 관한 것이며, 본 발명의 외륜 캐리어(220)는 캐리어 블록(221)과, 고정트랙 및 가변트랙 롤러 베어링(222, 223)과, 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하며, 캐리어 블록 내에는 가변트랙 롤러 베어링을 장착하는 장착볼트(225)가 삽입되어 폭방향으로 이동할 수 있는 공차를 갖는 장착볼트 삽입홈(226)과, 장착볼트 삽입홈과 연통하며 길이방향을 따라 관통하는 제1 관통홈 및, 제1 관통홈과 연통하며 폭방향을 따라 관통하는 제2 관통홈(228)이 각각 형성되고, 위치가변수단은 제1 관통홈 내에 삽입되며 장착볼트에 체결되는 평판(231)과, 제2 관통홈의 일단에 체결되어 평판의 일측과 접촉하는 제1 위치조절볼트(233)와, 제2 관통홈의 타단에 체결되는 제2 위치조절볼트(234) 및, 제2 관통홈의 내측에 설치되어 일단은 평판의 타측과 접촉하고 타단은 제2 위치조절볼트의 단부와 접촉하는 원형핀(232)을 포함한다. 본 발명은 캐리어 블록의 상면에 물체가 장착된 상태에서도 단지 볼트를 조이거나 풀어 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시킴으로 작업성이 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

직선운동 가이드의 외륜 캐리어{Outside Carrier of Linear Motion Guide}

본 발명은 직선운동 가이드의 캐리어에 관한 것이며, 특히, 외측면에 1쌍의 가이드 샤프트가 설치된 프레임의 둘레를 감싸도록 설치되어 가이드 샤프트를 따라 직선운동하는 외륜 캐리어에 관한 것이다.

직선운동 가이드(Linear Motion Guide)는 평면상에 볼트 등으로 장착하는 간단한 작업으로 클리어런스는 없으면서 초정밀 직선운동이 가능하고 고속사용이 용이하며 소음이 거의 발생하지 않는 특징이 있어, 공작기계, 반도체 제조장비, 산업용 로봇, 광학기계, 식품기계, 각종 자동화기기 및 일반 산업기계 등에 많이 사용된다.

이러한 직선운동 가이드에 대해서는 여러 기술들이 공지되어 있으나, 그 중에 1개의 기술이 대한민국 특허공개공보 제2002-45459호(발명의 명칭 - 리니어 모션 가이드의 캐리어)에 공지되어 있다. 아래에서는 특허공개공보 제2002-45459호에 기술된 "리니어 모션 가이드의 캐리어"에 대해 간략하게 설명하겠다.

도 1은 특허공개공보 제2002-45459호에 기술된 직선운동 가이드의 구성관계를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 직선운동 가이드를 선 A-A를 따라 절취한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 직선운동 가이드(100)는 1쌍의 가이드 샤프트(111)가 양 내측면(112)에 길이방향으로 설치된 'ㄷ'형 단면의 프레임(110)과, 상기 프레임(110)의 상면에 설치되어 가이드 샤프트(111)를 따라 직선운동하는 캐리어(120)로 구성된다.

상기 캐리어(120)는 직선운동시키는 물체를 고정할 수 있는 정도의 크기를 갖는 캐리어 블록(121)과, 이러한 캐리어 블록(121)의 하면에 축설되어 1쌍의 가이드 샤프트(111)를 따라 직선운동하는 다수의 롤러 베어링(122, 123)으로 구성된다. 이러한 다수의 롤러 베어링(122, 123)은 가변하지 않고 정위치에서 회전하는 고정트랙 롤러 베어링(122)과, 가변이 가능한 가변트랙 롤러 베어링(123)으로 구성된다. 상기와 같이 구성된 종래의 캐리어(120)는 편심원리를 이용하여 가변트랙 롤러 베어링(123)의 위치를 가변시킬 수 있도록 구성한 것이다.

즉, 종래의 캐리어(120)는 캐리어 블록(121)의 상면에 원형 삽입홈(124)을 형성하고, 이러한 삽입홈(124)에 원형 너트(125)를 삽입하며, 이러한 원형 너트(125)에 가변트랙 롤러 베어링(123)에 체결된 체결 볼트(126)를 편심되게 결합하여 구성한 것이다. 따라서, 종래의 캐리어(120)는 원형 너트(125)를 회전시킴에 따라 편심 결합된 체결볼트(126)에 의해 가변트랙 롤러 베어링(123)의 위치가 가변된다.

그러나, 종래의 직선운동 가이드의 캐리어(120)는 가변트랙 롤러 베어링(123)의 위치를 가변시키는 원형 너트(125)가 물체를 장착 고정하는 캐리어 블록(121)의 상면에 위치하기 때문에, 베어링의 접촉압력 등을 조절하기 위해 가변트랙 롤러 베어링(123)의 위치를 가변시키고자 할 경우 캐리어 블록(121)에 상면에 장착 고정된 물체를 전부 분해하여야 한다. 즉, 종래의 직선운동 가이드의 캐리어(120)는 물체가 장착된 상태에서의 부하상태 및 정밀도를 원하는 정도까지 근접시키기 위해서는 캐리어 블록(121)의 상면에 장착된 물체를 수차례씩 분해 및 조립하는 반복작업을 수행해야 하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 캐리어 블록의 상면에 물체가 장착된 상태에서도 편리하게 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시킴으로써 작업성을 향상시키는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 직선운동 가이드의 구성관계를 도시한 결합 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 직선운동 가이드를 선 A-A를 따라 절취한 단면도이며,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 외륜 캐리어가 설치된 직선운동 가이드의 구성관계를 도시한 결합 사시도이고,

도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 외륜 캐리어의 우측면도, 좌측면도 및 정면도이며,

도 7 내지 도 9는 도 4 내지 도 6에 도시된 직선운동 가이드를 선 B-B, C-C 및 D-D를 따라 각각 절취한 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

200 : 직선운동 가이드 210 : 프레임

211 : 가이드 샤프트 212 : 외측면

213 : 삽입홈 220 : 캐리어

221 : 캐리어 블록 222 : 고정트랙 롤러 베어링

223 : 가변트랙 롤러 베어링 224 : 고정볼트

225 : 장착볼트 226 : 장착볼트 삽입홈

227 : 지지판 228 : 관통홈

229 : 연통홈 230 : 위치가변수단

231 : 평판 232 : 원형핀

233 : 제1 위치조절볼트 234 : 제2 위치조절볼트

235 : 접촉핀 236 : 가압볼트

240 : 보호커버

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직선운동 가이드의 외륜 캐리어는, 물체를 고정할 수 있는 정도의 크기를 갖는 캐리어 블록과, 상기 캐리어 블록의 하면에 일정 간격을 두고 2열로 축설되어 프레임의 양 외측면에 길이방향으로 설치되는 1쌍의 가이드 샤프트를 따라 직선운동하는 다수의 고정트랙 및 가변트랙 롤러 베어링 및, 상기 캐리어 블록 내에 설치되어 상기 다수의 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함한다. 그리고, 본 발명의 캐리어 블록 내에는 상기 가변트랙 롤러 베어링을 상기 캐리어 블록에 장착하는 장착볼트가 삽입되어 상기 캐리어 블록의 폭방향으로 이동할 수 있는 공차를 갖는 장착볼트 삽입홈과, 상기 장착볼트 삽입홈과 연통하며 상기 캐리어 블록의 길이방향을 따라 관통하는 제1 관통홈 및, 상기 제1 관통홈과 연통하며 상기 폭방향을 따라 관통하는 제2 관통홈이 각각 형성된다. 또한, 본 발명의 위치가변수단은 상기 폭방향으로 이동이 가능하도록 상기 제1 관통홈 내에 삽입되며 상기 장착볼트에 체결되는 평판과, 상기 제2 관통홈의 일단에 체결되어 상기 평판의 일측과 접촉하는 제1 위치조절볼트와, 상기 제2 관통홈의 타단에 체결되는 제2 위치조절볼트 및, 상기 제2 관통홈의 내측에 설치되어 일단은 상기 평판의 타측과 접촉하고 타단은 상기 제2 위치조절볼트의 단부와 접촉하는 핀을 포함한다.

아래에서, 본 발명에 따른 직선운동 가이드의 외륜 캐리어의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 외륜 캐리어가 설치된 직선운동 가이드의 구성관계를 도시한 결합 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 외륜 캐리어의 우측면도, 좌측면도 및 정면도이며, 도 7 내지 도 9는 도 4 내지 도 6에 도시된 직선운동 가이드를 선 B-B, C-C 및 D-D를 따라 각각 절취한 단면도이다.

도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직선운동 가이드(200)는 1쌍의 가이드 샤프트(211)가 양 외측면(212)에 길이방향으로 설치된 프레임(210)과, 상기 프레임(210)의 둘레를 감싸도록 설치되어 가이드 샤프트(211)를 따라 직선운동하는 캐리어(220)로 구성된다.

상기 가이드 샤프트(211)는 소정의 직경을 갖는 원형바로서, 열처리 정밀연마된 고탄소 크롬 베어링강으로 제작된다. 그리고, 프레임(210)은 경량화된 고강도 알루미늄합금을 압출하여 제조한 압출형재로서, 그 길이방향을 따라 양 외측면(212)에는 가이드 샤프트(211)가 압입되어 고정될 수 있는 삽입홈(213)이 형성되어 있다. 따라서, 가이드 샤프트(211)를 삽입홈(213)에 각각 압입 고정하면 가이드 샤프트(211)의 일부분이 프레임(210)의 양 외측면(212)에 돌출되는 형태로 프레임(210)에 고정된다.

그리고, 상기 캐리어(220)는 직선운동시키는 물체를 고정할 수 있는 정도의 크기를 갖는 캐리어 블록(221)과, 이러한 캐리어 블록(221)의 하면에 일정 간격을 두고 2열로 축설되어 1쌍의 가이드 샤프트(211)를 따라 각각 직선운동하는 다수의 롤러 베어링(222, 223)으로 구성된다. 이러한 다수의 롤러 베어링(222, 223)은 가변하지 않고 정위치에서 회전하는 고정트랙 롤러 베어링(222)과, 가변이 가능한 가변트랙 롤러 베어링(223)으로 구성된다.

본 발명의 캐리어(220)는 1개의 고정트랙 롤러 베어링(222)과 1개의 가변트랙 롤러 베어링(223)이 1쌍을 이루는 것으로서 적어도 2쌍 이상의 롤러 베어링(222, 223)을 포함한다. 여기서, 고정트랙 롤러 베어링(222)은 가변하지 않고 정위치에서 회전하도록 고정볼트(224)에 의해 캐리어 블록(221)에 고정되고, 가변트랙 롤러 베어링(223)은 가변이 가능하도록 장착볼트(225)에 의해 캐리어 블록(221)에 장착된다. 즉, 고정볼트(224)는 캐리어 블록(221)에 완전 고정되는형태이고, 장착볼트(225)는 캐리어 블록(221) 내에 형성된 장착볼트 삽입홈(226)에 삽입되어 캐리어 블록(221)의 폭방향에 대해 일정 공차를 갖도록 장착되는 형태이다. 이 때, 장착볼트 삽입홈(226)은 장착볼트(225)가 5/100mm정도의 폭방향 공차를 갖도록 형성된다.

그리고, 본 발명의 캐리어는 2열로 축설되는 롤러 베어링 중 각각의 열로 배열되는 롤러 베어링(222, 223)과 캐리어 블록(221)의 사이에 지지판(227)이 더 설치된다. 여기서, 지지판(227)은 고정볼트(224) 또는 장착볼트(225)의 조임력에 캐리어 블록(225)이 함몰되는 것을 예방하기 위한 것으로서, 열처리된 고탄소강을 사용한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 캐리어(220)는 캐리어 블록(221) 내에 설치되는 위치가변수단(230)을 이용하여 가변트랙 롤러 베어링(223)의 위치를 가변시킬 수 있도록 구성된다.

도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 캐리어 블록(221) 내에는 가이드 샤프트(211)를 따라 진행하는 길이방향을 따라 관통하는 사각형상의 제1 관통홈(도시안됨)이 형성되고, 이러한 제1 관통홈에는 위치가변수단(230)의 일부 구성요소인 평판(231)이 삽입되어 있다. 이 때, 평판(231)은 캐리어 블록(221)의 길이방향에 대해서는 움직임이 불가능하지만, 폭방향에 대해서는 일정 범위내에서 움직임이 가능하도록 설치된다. 이러한 평판(231)은 장착볼트(225)에 체결된다. 따라서, 가변트랙 롤러 베어링(223)은 평판(231)과 일체로 캐리어 블록(221)의 폭방향으로의 움직임이 가능하다.

또한, 캐리어 블록(221) 내에는 제1 관통홈과 직교하여 연통하며 캐리어 블록(221)의 폭방향을 따라 관통하는 원통 형상의 제2 관통홈(228)이 형성된다. 이러한 제2 관통홈(228)은 1쌍의 롤러 베어링(222, 223) 마다 1개씩 형성되는 것으로서, 롤러 베어링(222, 223)을 고정 또는 체결하는 볼트(224, 225)와 서로 접촉하지 않으면서 가능한 근접한 위치에 형성된다. 이러한 원통 형상의 관통홈(228) 중에서 내측에는 원형 핀(232)이 삽입되고, 양 외측에는 제1, 제2 위치조절볼트(233, 234)가 각각 체결된다. 즉, 원형 핀(232)은 그 양 단부가 평판(231)과 제2 위치조절볼트(234)의 사이에서 서로 접촉하도록 위치하고, 제1 위치조절볼트(233)는 평판(232)과 접촉하도록 위치한다.

따라서, 도 7 및 도 8을 기준으로 가변트랙 롤러 베어링(223)을 우측으로 미세 이동시키고자 할 경우에는 제2 위치조절볼트(234)를 조금 풀고 제1 위치조절볼트(233)를 더 조이면 된다. 즉, 제1 위치조절볼트(233)의 조임력에 의해 평판(231)이 원형핀(232)을 우측으로 밀면서 미세하게 이동하고, 그로 인해 가변트랙 롤러 베어링(223) 또한 우측으로 미세하게 이동한다.

또한, 캐리어 블록(221)의 일측에는 장착볼트(225)가 삽입되는 장착볼트 삽입홈(226)과 수직하게 연통하는 연통홈(229)이 캐리어 블록(221)의 폭방향으로 각각 형성되어 있다. 이러한 연통홈(229)에는 장착볼트(225)의 표면과 접촉하는 접촉핀(235)이 삽입되고, 이러한 접촉핀(235)을 가압하는 가압볼트(236)가 체결되어 있다. 이 때, 접촉핀(235)의 일단에는 장착볼트(225)의 표면과 면접촉하도록 라운드지는 돌출부를 형성하고, 장착볼트(225)에는 접촉핀(235)의 돌출부와 대응하여면접촉하도록 라운드지는 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 위치가변수단(230)이 설치된 캐리어 블록(221)의 전후방과 하면일부에는 롤러 베어링(222, 223)을 보호하는 보호커버(240)가 설치된다. 이 때, 위치조절볼트(233, 234) 및 가압볼트(236)는 보호커버(240)에 의해 덮여지지 않는다.

아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 직선운동 가이드의 외륜 캐리어의 작동관계에 대해 상세히 설명하겠다.

도 7 및 도 8을 기준으로 가변트랙 롤러 베어링(223)을 우측으로 미세 이동시키고자 할 경우에는 렌치 등을 이용하여 제2 위치조절볼트(234)를 조금 풀고 제1 위치조절볼트(233)를 더 조인다. 그러면, 제1 위치조절볼트(233)의 조임력에 의해 평판(231)이 원형핀(232)을 우측으로 밀면서 미세하게 이동하고, 그로 인해 가변트랙 롤러 베어링(223) 또한 우측으로 미세하게 이동한다. 그런 다음, 가압볼트(236)를 조여 접촉핀(235)이 장착볼트(225)의 표면과 면접촉하도록 가압한다. 이렇게 함으로써, 가변트랙 롤러 베어링(223)의 위치이동이 완료된다.

상기와 같은 가변트랙 롤러 베어링(223)의 위치이동은 캐리어 블록(221)의 폭방향 양 측면에 위치하는 위치조절볼트(233, 234) 및 가압볼트(236)를 조이거나 풀어 조절하면 됨으로, 캐리어 블록(221)의 상면에 물체를 장착하거나 장착하지 않은 상태에 무관하게 가능하다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 직선운동 가이드의 외륜 캐리어는캐리어 블록의 상면에 물체가 장착된 상태에서도 단지 볼트를 조이거나 풀어 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시킴으로 작업성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 외륜 캐리어는 위치조절볼트 및 가압볼트를 통해 2중으로 가변트랙 롤러 베어링에 장착되는 장착볼트를 고정함으로 충격에도 안정성을 유지하는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 직선운동 가이드의 외륜 캐리어에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구의 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

물체를 고정할 수 있는 정도의 크기를 갖는 캐리어 블록과, 상기 캐리어 블록의 하면에 일정 간격을 두고 2열로 축설되어 프레임의 양 외측면에 길이방향으로 설치되는 1쌍의 가이드 샤프트를 따라 직선운동하는 다수의 고정트랙 및 가변트랙 롤러 베어링 및, 상기 캐리어 블록 내에 설치되어 상기 다수의 가변트랙 롤러 베어링의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어에 있어서,

상기 캐리어 블록 내에는 상기 가변트랙 롤러 베어링을 상기 캐리어 블록에 장착하는 장착볼트가 삽입되어 상기 캐리어 블록의 폭방향으로 이동할 수 있는 공차를 갖는 장착볼트 삽입홈과, 상기 장착볼트 삽입홈과 연통하며 상기 캐리어 블록의 길이방향을 따라 관통하는 제1 관통홈 및, 상기 제1 관통홈과 연통하며 상기 폭방향을 따라 관통하는 제2 관통홈이 각각 형성되어 있고,

상기 위치가변수단은 상기 폭방향으로 이동이 가능하도록 상기 제1 관통홈 내에 삽입되며 상기 장착볼트에 체결되는 평판과, 상기 제2 관통홈의 일단에 체결되어 상기 평판의 일측과 접촉하는 제1 위치조절볼트와, 상기 제2 관통홈의 타단에 체결되는 제2 위치조절볼트 및, 상기 제2 관통홈의 내측에 설치되어 일단은 상기 평판의 타측과 접촉하고 타단은 상기 제2 위치조절볼트의 단부와 접촉하는 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어.
제1항에 있어서, 상기 캐리어 블록의 일측에는 상기 장착볼트 삽입홈과 연통하는 연통홈이 상기 폭방향으로 형성되고, 상기 위치가변수단은 상기 연통홈에 삽입되어 상기 장착볼트의 표면과 접촉하는 접촉핀과, 상기 접촉핀을 가압하도록 상기 연통홈에 체결되는 가압볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어.
제2항에 있어서, 상기 접촉핀의 일단에는 라운드지는 돌출부가 형성되고, 상기 장착볼트에는 상기 접촉핀의 돌출부와 대응하는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 롤러 베어링과 상기 캐리어 블록의 사이에는 지지판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 직선운동 가이드의 외륜 캐리어.