KR200491611Y1

KR200491611Y1 - 롤러 스플라인 어셈블리

Info

Publication number: KR200491611Y1
Application number: KR2020180001483U
Authority: KR
Inventors: 쭈-잉 리
Original assignee: 쭈-잉 리
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2020-05-07
Also published as: TWM561143U; JP3218835U

Abstract

롤러 스플라인 어셈블리는 스플라인 샤프트, 외부 실린더, 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리, 단부 커버 어셈블리 및 복수의 롤러를 포함한다. 외부 실린더의 롤러 홈과 순환 관통홀은 대응되도록 설치된다. 롤러 홀더, 궤도 홈의 베어링면 및 롤러 홈은 대응되도록 복수의 롤러 통로를 형성한다. 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 제1 역류 통로를 형성하고, 순환 슬리브 어셈블리는 순환 관통홀 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로를 형성한다. 단부 커버 어셈블리는 외부 실린더의 양 단에 설치되며, 제2 단부 커버는 제2 역류 통로를 구비하고, 역류 통로의 양 단은 각각 롤러 통로와 순환 통로에 연결되며, 이에 대응되는 롤러 통로, 순환 통로, 제1 역류 통로 및 제2 역류 통로는 공동으로 복수의 롤러 순환 경로를 형성한다. 롤러는 롤러 순환 경로에 수용설치 된다. 본 고안은 보다 큰 반경 방향 하중을 견딜 수 있다는 장점이 있다.

Description

롤러 스플라인 어셈블리{ROLLER SPLINE ASSEMBLY}

본 고안은 롤러 스플라인 어셈블리에 관한 것이다.

롤러 스플라인 어셈블리는 외부 실린더가 스플라인 샤프트 상에서 직선 운동을 하는 레일 장치이다. 스틸(steel) 볼이 스플라인 홈 상에서 구르는 구조를 채택하므로, 토크(torque)를 전달하면서 직선 운동을 하는 기구에 활용된다. 롤러 홀더는 각종 롤러 스플라인 어셈블리에서 핵심적인 작용을 하며, 롤러가 구르기 위한 충분한 강성을 갖되, 전체 어셈블리가 제대로 작동하지 않거나 비정상적인 잡음이 발생하는 현상을 방지하기 위해 매우 높은 정밀도가 요구된다.

도 1은 종래의 롤러 스플라인 어셈블리(1)의 분해도이다. 롤러 스플라인 어셈블리(1)는 스플라인 샤프트(11), 외부 실린더(12), 단부 커버(13), 롤러 홀더(14) 및 상기 부품 사이에서 순환 운동 하는 롤러(15)를 포함하며, 단부 커버(13)에 설치되는 방진 부재(16)도 구비한다. 이 중에서, 롤러 홀더(14)는 스플라인 샤프트(11)와 외부 실린더(12) 사이에 설치되어, 롤러(15) 조립 전 또는 외부 실린더(12)와 스플라인 샤프트(11)가 분리될 때에도 그 위치를 유지할 수 있어 떨어지지 않는다.

그러나, 도 1의 롤러 스플라인 어셈블리(1)에서 롤러(15)와 롤러 홀더(14)의 구조 설계에 대한 제한으로 인해, 롤러 스플라인 어셈블리(1)가 장시간 반경 방향 하중을 크게 받을 경우 롤러 홀더(14)가 손상되기 쉬우며, 롤러(15)가 운동을 할 때 진동이 발생할 수도 있다. 특히, 롤러(15)가 고속으로 운동할 때 롤러(15)가 빠질 가능성이 높아지므로 조작 상의 위험을 야기한다.

본 고안의 목적은 종래 기술과는 다른 롤러 스플라인 어셈블리를 제공하는 것이다. 본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리는 보다 큰 반경 방향 하중을 견딜 수 있다.

본 고안은 스플라인 샤프트, 외부 실린더, 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리, 단부 커버 어셈블리 및 복수의 롤러를 포함하는 롤러 스플라인 어셈블리를 제공한다. 스플라인 샤프트는 샤프트 본체 및 복수의 궤도 홈을 구비하며, 각 궤도 홈은 샤프트 본체의 표면에 위치하고 4개의 베어링면을 구비한다. 외부 실린더는 상기 스플라인 샤프트에 미끄러지도록 설치되며, 복수의 롤러 홈 및 복수의 순환 관통홀을 구비하고, 상기 복수의 롤러 홈은 상기 복수의 순환 관통홀과 대응되도록 설치된다. 상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 각각 순환 슬리브 및 복수의 롤러 홀더를 구비하며, 순환 슬리브는 상기 복수의 롤러 홀더와 연결되어 연결부에 제1 역류 통로를 형성하고, 복수의 순환 슬리브는 상기 복수의 순환 관통홀 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로를 형성한다. 상기 복수의 롤러 홀더는 상기 복수의 궤도 홈 내에 설치되고, 각 롤러 홀더는 각 롤러 홈의 마주보는 양 측에 각각 설치되며, 상기 복수의 롤러 홀더, 상기 복수의 궤도 홈의 상기 복수의 베어링면 및 상기 복수의 롤러 홈은 대응되도록 복수의 롤러 통로를 형성한다. 단부 커버 어셈블리는 스플라인 샤프트에 끼워지며, 각각 외부 실린더의 양 단에 설치되는 제1 단부 커버 및 제2 단부 커버를 포함하고, 제1 단부 커버와 상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 대응되도록 설치되며, 제2 단부 커버는 복수의 제2 역류 통로를 구비한다. 각 제1 역류 통로 및 각 제2 역류 통로의 양 단은 각 롤러 통로와 각 순환 통로에 각각 연결되며, 이에 대응되는 상기 복수의 롤러 통로, 상기 복수의 순환 통로, 상기 복수의 제1 역류 통로 및 상기 복수의 제2 역류 통로는 공동으로 복수의 롤러 순환 경로를 형성한다. 복수의 롤러는 상기 복수의 롤러 순환 경로에 수용설치 된다. 여기서, 스플라인 샤프트의 반경 방향 단면 상에서 스플라인 샤프트와 동일한 측에 위치한 상기 복수의 롤러 통로와, 이에 대응되는 상기 복수의 순환 통로의 연결선이 연장되어 형성된 협각은 직각이다.

일 실시예에서, 순환 슬리브는 두 개의 슬리브 및 두 개의 돌출부를 구비하며, 상기 복수의 돌출부는 상기 순환 슬리브와 상기 복수의 롤러 홀더의 연결부에 설치되고, 각 돌출부는 상기 외부 실린더를 따라 한 단면에 돌출설치 되며, 각 슬리브와 각 롤러 홀더를 반경 방향으로 연결하고, 상기 복수의 슬리브는 서로 마주보고 결합되어 순환 통로를 형성하며, 상기 복수의 돌출부는 서로 마주보고 결합되어 상기 제1 역류 통로를 형성한다.

일 실시예에서, 제1 단부 커버는 상기 복수의 돌출부와 대응되도록 설치되는 복수의 오목부를 구비하며, 상기 복수의 돌출부는 상기 복수의 오목부에 매립설치 된다.

일 실시예에서, 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 통로 형성 부재를 포함하며, 통로 형성 부재는 순환 슬리브에 설치되어 상기 복수의 돌출부의 단부와 마주보고, 제2 단부 커버는 적어도 하나의 요홈을 더 구비하며, 상기 통로 형성 부재는 상기 요홈과 결합해 공동으로 제2 역류 통로를 형성한다.

일 실시예에서, 각 롤러 홈은 각각 설치면을 구비하며, 설치면은 베어링면과 마주보도록 설치된다.

일 실시예에서, 각 롤러 홈은 각각 설치면과 연결되는 제1 측면을 더 구비하며, 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 각 롤러 홀더는 각각 제1 보조면 및 제2 측면을 구비하고, 제1 보조면은 제1 측면과 연결되어 제1 측면에서부터 베어링면으로 연장되며, 제2 측면은 제1 측면 및 제1 보조면과 마주보도록 설치되고, 베어링면, 설치면, 제1 측면, 제1 보조면 및 제2 측면은 공동으로 롤러 통로를 형성한다.

일 실시예에서, 상기 복수의 롤러 홀더는 스플라인 샤프트 및 외부 실린더와 네 개의 롤러 통로를 형성한다.

일 실시예에서, 상기 복수의 롤러 통로와 상기 복수의 순환 통로의 수량은 각각 네 개이며, 스플라인 샤프트의 반경 방향 단면 상에서 상기 복수의 롤러 통로와 이에 대응되는 상기 복수의 순환 통로 연결선이 연장되어 사변형을 형성한다.

일 실시예에서, 각 궤도 홈과 각 롤러 홀더가 마주보는 접촉면은 원호면이다.

일 실시예에서, 통로 형성 부재는 형성 부재 본체 및 두 개의 결합부를 구비하며, 형성 부재 본체의 외형은 상기 제2 역류 통로에 대응되도록 설치되고, 상기 복수의 결합부는 상기 요홈 내에 매립되어 고정된다.

상술한 내용에 따르면, 본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리에서, 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 순환 슬리브와 롤러 홀더를 일체형으로 설계함으로써 조립 공정을 간소화하고 롤러 홀더의 조립 안정성 및 강도를 향상시킬 수 있으며, 롤러 홀더와 롤러 홈 및 궤도 홈이 롤러를 제한하는 파이프 공간을 공동으로 형성해, 외부 실린더 제조 후의 운반 및 조립이 편리하며 롤러가 이유 없이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 순환 슬리브는 순환 관통홀 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로를 형성하며, 롤러 홀더는 스플라인 샤프트의 궤도 홈 내에 대응되도록 설치되어 롤러 홀더, 궤도 홈 및 외부 실린더의 롤러 홈이 복수의 롤러 통로를 형성하도록 하고, 순환 슬리브와 상기 복수의 롤러 홀더의 연결부에는 제1 역류 통로가 형성되므로, 제2 단부 커버의 제2 역류 통로를 재조합하기만 하면 완전한 롤러 순환 경로를 형성할 수 있어 롤러 순환 경로에 발생할 수 있는 구간 차를 크게 줄일 수 있으며, 롤러가 순환 운동을 할 때의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이로써, 본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리는 스플라인 샤프트 상에서 롤러의 통로 이동을 이용하므로, 보다 큰 반경 방향의 하중을 견딜 수 있다.

도 1은 종래의 롤러 스플라인 어셈블리의 분해도이다.
도 2a는 본 고안의 일 실시예에 따른 롤러 스플라인 어셈블리의 조합도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 분해도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 입체 단면도이다.
도 4a는 선분 도 2a에 도시 된 롤러 스플라인 어셈블리에서 선분 A-A의 단면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 부분 확대도이다.
도 5a는 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 부분 분해도이다.
도 5b는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 분해도이다.
도 5c는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리와 제1 단부 커버의 조합도이다.
도 5d는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리와 제2 단부 커버의 조합도이다.

이하 첨부 도면을 참조해 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 롤러 스플라인 어셈블리를 설명하며, 동일한 부품은 동일한 부품의 부호로 설명할 것이다.

도 2a, 도 2b, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 2a는 본 고안의 일 실시예에 따른 롤러 스플라인 어셈블리의 조립도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 분해도이다. 도 3은 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 입체 단면도이고, 도 4a는 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리에서 선분 A-A의 단면도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리의 부분 확대도이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 롤러 스플라인 어셈블리(2)는 스플라인 샤프트(21), 외부 실린더(22), 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23), 단부 커버 어셈블리(24) 및 복수의 롤러(25)를 포함한다. 스플라인 샤프트(21)는 샤프트 본체(211) 및 복수의 궤도 홈(212)을 구비하며, 각 궤도 홈(212)은 샤프트 본체(211)의 표면에 위치하고 네 개의 베어링면(213)을 구비한다. 본 실시예에서는, 스플라인 샤프트(21)가 네 개의 궤도 홈(212)이 샤프트 본체(211)에 위치하며 마주보는 표면을 구비한다는 점을 예로 들었으나, 궤도 홈(212)의 수량은 이에 한정되지 않으며 응용 상의 수요에 따라 변경될 수 있다. 제조 측면에서, 그라인더를 이용해 샤프트 본체(211)를 가공연마 할 수 있어, 복수의 궤도 홈(212)은 한 번의 조작 시 네 개의 궤도 홈(212)을 제조할 수 있다.

외부 실린더(22)는 양 단이 개방된 원통형 금속 부재인 스플라인 너트로도 지칭될 수 있다. 외부 실린더(22)는 스플라인 샤프트(21) 상에서 미끄러지도록 설치된다. 실제로, 외부 실린더(22)와 스플라인 샤프트(21) 사이의 간극은 예를 들어 0.05mm 내지 1mm이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부 실린더(22)는 복수의 롤러 홈(221) 및 복수의 순환 관통홀(222)을 구비하고, 상기 복수의 롤러 홈(221)은 상기 복수의 순환 관통홀(222)과 대응되도록 설치된다. 보다 구체적으로는, 롤러 홈(221)과 순환 관통홀(222)의 수량은 동일하며 마주보도록 설치되고, 롤러 홈(221) 또는 순환 관통홀(222)의 수량은 스플라인 샤프트(21)의 궤도 홈(212)의 수량과 동일하다. 본 실시예에서, 궤도 홈(212)의 수량은 네 개이며 롤러 홈(221)과 순환 관통홀(222)의 수량 역시 각각 네 개이고, 하나의 롤러 홈(221)과 하나의 순환 관통홀(222)은 하나의 궤도 홈(212)에 대응된다.

추가적으로 설명하면, 본 실시예의 외부 실린더(22)는 플랜지가 없는 구조 설계의 예이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서는 외부 실린더(22)의 일 단 또는 양 단 역시 플랜지를 구비함으로써 롤러 스플라인 어셈블리(2)의 응용 범위를 확장할 수 있다.

상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)는 각각 순환 슬리브(231) 및 복수의 롤러 홀더(232, 233)를 구비하며, 순환 슬리브(231)는 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)와 연결되어 연결부(C)에 제1 역류 통로(R2)를 형성한다. 제조 시 순환 슬리브(231)와 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)는 예를 들어 플라스틱 사출 성형 된 단일 부재일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 복수의 순환 슬리브(231)는 상기 복수의 순환 관통홀(222) 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로(R1)를 형성한다.

상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)는 상기 복수의 궤도 홈(212) 내에 설치되고, 각 롤러 홀더(232, 233)는 각 롤러 홈(221)의 마주보는 양 측에 각각 설치되며, 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233), 상기 복수의 궤도 홈(212)의 상기 복수의 베어링면(213) 및 상기 복수의 롤러 홈(221)은 대응되도록 복수의 롤러 통로(R3)를 형성한다. 여기에서, 각 궤도 홈(212)과 각 롤러 홀더(232, 233)가 마주보는 접촉면(214)은 원호면이다. 궤도 홈(212)이 원호면을 구비하도록 설계함으로써, 각 롤러 홀더(232, 233)가 수용설치 될 때의 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서, 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)와 스플라인 샤프트(21) 및 외부 실린더(22)는 4개의 롤러 통로(R3)를 형성하며, 롤러 홀더(232, 233)의 수량은 궤도 홈(212) 수량의 두 배이다. 여기서, 각 롤러 홀더(232, 233)는 스플라인 샤프트(21)의 축 방향을 따라 각각 대응되는 궤도 홈(212) 내에 설치되며, 두 개의 롤러 홀더(232, 233)와 하나의 궤도 홈(212) 및 하나의 롤러 홈(221)은 이에 대응되도록 하나의 롤러 통로(R3)를 형성하고, 롤러 통로(R3)의 수량은 롤러 홈(221)(또는 순환 관통홀(222))의 수량과 동일하게 모두 네 개이다.

도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도면을 단순화하기 위해 도 3에는 한 측에 있는 두 개의 궤도 홈(212), 두 열의 롤러(25) 및 두 개의 순환 슬리브(231)만을 도시해 본 실시예를 설명하는 데 편리하도록 했으나, 본 고안은 이에 한정되지 않는다.

상기 복수의 롤러 홀더(232, 233), 상기 복수의 궤도 홈(212) 및 상기 복수의 롤러 홈(221)은 대응되도록 복수의 롤러 통로(R3)를 형성하며, 순환 슬리브(231)는 순환 관통홀(222) 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로(R1)를 형성하고, 상기 복수의 순환 통로(R1)와 상기 복수의 롤러 통로(R3)는 각각 대응되도록 설치된다. 롤러 통로(R3)는 롤러(25)가 스플라인 샤프트(21) 상에서 이동할 때의 통로를 구성해 롤러(25)의 이동 방향과 위치를 제한한다. 롤러 통로(R1)는 롤러(25)가 순환 역류 할 때의 통로를 구성해, 롤러(25)가 순환 역류 할 때의 이동 방향과 위치를 제한한다. 또한, 순환 슬리브(231)의 수량은 순환 관통홀(222)의 수량과 동일하게 네 개이다. 순환 슬리브(231)의 형상은 순환 관통홀(222)의 형상과 대응되며, 각 순환 슬리브(231)는 각각 대응되는 각 순환 관통홀(222)과 긴밀하게 연결되어, 각 순환 슬리브(231)가 각 순환 관통홀(222)에 삽입될 때 복수의 순환 통로(R1)를 형성할 수 있도록 한다.

본 실시예에서, 단부 커버(24)는 스플라인 샤프트(21)에 끼워지며, 각각 외부 실린더(22)의 양 단에 설치되는 제1 단부 커버(241) 및 제2 단부 커버(242)를 포함한다. 제1 단부 커버(241)는 상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)와 대응되도록 설치되어, 제1 단부 커버(241)와 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)의 조립 안정성을 강화할 수 있다. 제2 단부 커버(242)는 복수의 제2 역류 통로(R4)를 구비하고, 각 제1 역류 통로(R2) 및 각 제2 역류 통로(R4)의 양 단은 각 롤러 통로(R3)와 각 순환 통로(R1)에 각각 연결되며, 상기 복수의 롤러 통로(R3), 상기 복수의 순환 통로(R1), 상기 복수의 제1 역류 통로(R2) 및 상기 복수의 제2 역류 통로(R4)는 공동으로 복수의 롤러 순환 경로(RP)를 형성한다. 복수의 롤러는 상기 복수의 롤러 순환 경로(RP) 내에 수용설치 되어, 롤러 순환 경로 (RP) 내에서 순환운동을 할 수 있다.

따라서, 각 열의 롤러(25)가 롤러 통로(R3) 내에서 제2 단부 커버(242)의 위치로 이동하면, 제2 단부 커버(242)에 대응되는 제2 역류 통로(R4)를 따라 대응되는 순환 통로(R1)로 유도된 후, 순환 슬리브(231) 및 롤러 홀더(232, 233)의 연결부(C)의 제1 역류 통로(R2)로 이동해 반복적인 순환 운동을 생성한다. 구체적으로 설명하면, 롤러(25)는 롤러 통로(R3)를 따라 제2 단부 커버(242)의 제2 역류 통로(R4) 원호면 구조 설계를 따라서 제2 역류 통로(R4)로 유도되어 진입한 후, 제2 역류 통로(R4)를 통해 대응되는 순환 통로(R1)로 유도될 수 있다. 롤러(25)가 순환 통로(R1)를 통해 순환 슬리브(231)와 롤러 홀더(232, 233)의 연결부(C)로 이동하면, 양 자 연결부(C)의 제1 역류 통로(R2)의 원호면 구조 설계를 통해 다시 대응되는 롤러 통로(R3)로 유도되어 순환 운동을 구성한다.

본 실시예에서, 스플라인 샤프트(21)의 반경 방향 단면 상에서 스플라인 샤프트(21)의 동일한 측에 위치한 상기 복수의 롤러 통로(R3)와, 이에 대응되는 상기 복수의 순환 통로(R1)의 연결선(L)이 연장되어 형성된 협각은 직각이며, 인접한 상기 복수의 롤러 순환 경로(RP)는 교차되게 설치되지 않는다. 보다 자세히 설명하면, 각 롤러(25)가 본 실시예에 등장하는 네 개의 롤러 순환 경로(RP) 내에서 순환 운동을 할 때, 스플라인 샤프트(21)의 반경 방향 투영면 상에서 롤러 순환 경로(RP)는 두 개의 직각이 마주보는 X형을 띤다. 도 1의 롤러 스플라인 어셈블리(1)와 비교했을 때(종래의 롤러 스플라인 어셈블리는 점 접촉이다), 본 실시예의 롤러 스플라인 어셈블리(2)의 롤러(25)는 스플라인 샤프트(21)의 궤도 홈(212) 상에서 각각 선 접촉이므로, 롤러 스플라인 어셈블리(2)는 보다 큰 반경 방향의 하중을 견딜 수 있다.

계속해서 롤러 통로(R3)에 관한 상세한 설치 내용을 설명한다. 도 4a 및 도 4b를 동시에 참조하면, 본 실시예를 설명의 편의를 위해, 도면을 단순화하도록 도 4a에는 우측에 있는 두 열의 롤러만을 도시하고 우측에 있는 두 열의 롤러는 생략하였다.

각 궤도 홈(212)은 각각 하나의 베어링면(213)을 구비하는데, 베어링면(213)은 롤러(25)가 롤러 통로(R3)에서 이동할 때 샤프트 본체(211)와 접촉하는 부위이다. 본 실시예에서, 외부 실린더(22)의 각 롤러 홈(221)은 각각 설치면(223)을 구비하며, 설치면(223)은 궤도 홈(212)의 베어링면(213)과 마주보도록 설치된다. 각 롤러 홈(221)은 각각 설치면(223)과 연결되는 제1 측면(224)을 더 구비하며, 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)의 각 롤러 홀더(232, 233)는 각각 제1 보조면(2321) 및 제2 측면(2322)을 구비하고, 제1 보조면(2321)은 제1 측면(224)과 연결되어 제1 측면(224)에서부터 베어링면(213)으로 연장된다. 보다 구체적으로 설명하면, 롤러 홀더(232)는 제2 측면(2322)을 구비하며, 또 다른 롤러 홀더(233)는 제1 보조면(2321)을 구비하고, 제1 보조면(2321)과 롤러 홈(221)의 제1 측면(224)은 공동으로 롤러(25)의 동일한 측면을 접촉 및 지탱한다. 여기에서, 제2 측면(2322)은 제1 측면(224) 및 제1 보조면(2321)과 마주보도록 설치되고, 베어링면(213), 설치면(223), 제1 측면(224), 제1 보조면(2321) 및 제2 측면(2322)은 공동으로 롤러 통로(R3)를 형성해, 롤러(25)가 샤프트 본체(211) 상에서 구르도록 한다.

또한, 본 실시예의 롤러 통로(R3)와 순환 통로(R1)의 수량은 각각 네 개이므로, 스플라인 샤프트(21)의 반경 방향 단면 상에서 상기 복수의 롤러 통로(R3)와 이에 대응되는 상기 복수의 순환 통로(R1)의 연결선(L)이 연장되면(가상의 직선) 스플라인 샤프트(21) 내에 위치하는 사변형(마름모형 또는 정사각형, 여기에서는 X형이라 지칭한다)을 형성할 수 있다. 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각 롤러(25)가 본 실시예에 등장하는 네 개의 롤러 순환 경로(RP) 내에서 순환 운동을 할 때, 스플라인 샤프트(21)의 반경 방향 투영면 상에서 롤러 순환 경로(RP)는 두 개의 직각이 마주보는 X형을 띤다.

이 밖에 특별히 설명할 점은, 본 실시예의 롤러 스플라인 어셈블리(2)는 X형이므로, 외부 실린더(22)가 비틀림 모멘트(moment)를 받을 때(예를 들어 외부 실린더(22)가 시계(또는 반대) 방향의 토크(Torque)를 받을 경우), 본 실시예의 롤러 스플라인 어셈블리(2)의 구조는 비교적 큰 비틀림 모멘트를 견딜 수 있다.

도 5a 내지 도 5d를 동시에 참조하면, 도 5a는 도 2a에 도시된 롤러 스플라인 어셈블리(2)의 부분 분해도이고, 도 5b는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 분해도이며, 도 5c는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리와 제1 단부 커버의 조합도이고, 도 5d는 본 고안에 따른 롤러 순환 슬리브 어셈블리와 제2 단부 커버의 조합도이다.

순환 슬리브(231)는 두 개의 슬리브(2311, 2312) 및 두 개의 돌출부(2313, 2314)를 구비하며, 상기 복수의 돌출부(2313, 2314)는 순환 슬리브(231)와 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)의 연결부(C)에 설치되고, 각 돌출부(2313, 2314)는 상기 외부 실린더(22)의 한 단면을 따라 돌출설치 되며, 각 슬리브(2311, 2312)와 각 롤러 홀더(232, 233)를 반경 방향으로 연결하고, 상기 복수의 슬리브(2311, 2312)는 서로 마주보고 결합되어 순환 통로(R1)를 형성하며, 상기 복수의 돌출부(2313, 2314)는 서로 마주보고 결합되어 상기 제1 역류 통로(R2)를 형성한다. 여기에서, 제조 시 각 슬리브(2311, 2312), 각 돌출부(2313, 2314)와 상기 복수의 롤러 홀더(232, 233)는 예를 들어 플라스틱 사출 성형 된 단일 부재일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 보다 구체적으로 설명하면, 순환 슬리브(231)의 두 개의 슬리브(2311, 2312), 두 개의 돌출부(2313, 2314) 및 두 개의 롤러 홀더(232, 233)가 결합된 후의 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)는 거꾸로 된 U자형이며, 순환 슬리브(231)가 외부 실린더(22)의 순환 관통홀(222)에 설치된 후, 롤러 홀더(232, 233)의 위치를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 돌출부(2313, 2314)에 제1 역류 통로(R2)를 직접 제공할 수도 있어 롤러 순환 경로(RP)에 발생할 수 있는 구간 차를 크게 줄일 수 있으며, 롤러(25)가 순환 운동을 할 때의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5c에 도시된 바와 같이 제1 단부 커버(241)는 상기 복수의 돌출부(2313, 2314)에 대응되도록 설치되는 복수의 오목부(2411)를 구비하며, 상기 복수의 돌출부(2313, 2314)는 상기 복수의 오목부(2411)에 매립설치 되어, 각 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)가 제1 단부 커버(241) 상에 고정되도록 한다. 제1 단부 커버(241)는 순환 슬리브(231)의 돌출부(2313, 2314)와 서로 대응되는 오목부(2411)를 구비하도록 설계되어 제1 단부 커버(241)와 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)의 조립 안정성을 강화할 수 있으며, 롤러(25)의 반경 방향 충격에 대한 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)의 내구력을 전체적으로 높이고, 나아가 롤러 순환 슬리브 어셈블리(2)의 운동 능력도 전체적으로 향상시킬 수 있다.

도면에 본 실시예를 보다 명확하게 나타내기 위해, 도 5d의 각 통로 형성 부재와 각 순환 슬리브를 분해해 도시함으로써 각 통로 형성 부재와 제2 단부 커버의 연결 관계를 명확하게 설명했다.

도 5d에 도시된 바와 같이, 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)는 통로 형성 부재(234)를 포함하며, 통로 형성 부재(234)는 순환 슬리브(231)에 설치되어 상기 복수의 돌출부(2313, 2314)의 일 단과 마주보고, 제2 단부 커버(242)는 적어도 하나의 요홈(2421)을 더 구비하며, 통로 형성 부재(234)는 요홈(2421)과 결합해 공동으로 제2 역류 통로(R4)를 형성한다. 제조 시 각 통로 형성 부재(234)와 각 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)는 예를 들어 플라스틱 사출 성형 된 단일 부재일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 보다 구체적으로 설명하면, 통로 형성 부재(234)는 형성 부재 본체(2341) 및 두 개의 결합부(2342)를 구비하며, 형성 부재 본체(2341)의 외형은 원호면으로서 제2 역류 통로(R4)에 대응되도록 설치되고, 상기 복수의 결합부(2342)는 요홈(2421) 내에 매립되어 고정됨으로써 각 롤러 순환 슬리브 어셈블리(23)가 제2 단부 커버(242) 상에 고정되도록 한다.

상기 내용을 종합하면, 본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리는 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 순환 슬리브와 롤러 홀더가 일체형으로 설계되어, 조립 공정을 간소화하고 롤러 홀더의 조립 안정성 및 강도를 향상시킬 수 있으며, 롤러 홀더와 롤러 홈 및 궤도 홈이 롤러를 제한하는 파이프 공간을 공동으로 형성하므로, 외부 실린더 제조 후의 운반 및 조립이 편리하며 롤러가 이유 없이 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 순환 슬리브의 두 개의 슬리브, 두 개의 돌출부 및 두 개의 롤러 홀더가 결합된 후의 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 거꾸로 된 U자형이므로, 순환 슬리브가 외부 실린더의 순환 관통홀에 설치된 후 롤러 홀더의 위치를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 돌출부에 제1 역류 통로를 직접 제공할 수도 있다. 따라서, 제2 단부 커버의 제2 역류 통로를 재조합하기만 하면 완전한 롤러 순환 경로를 형성할 수 있어 롤러 순환 경로에 발생할 수 있는 구간 차를 크게 줄일 수 있으며, 롤러가 순환 운동을 할 때의 안정성을 향상시킬 수 있다.

이 밖에도, 제1 단부 커버는 순환 슬리브의 돌출부와 서로 대응되는 오목부를 구비하도록 설계되어 제1 단부 커버와 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 조립 안정성을 강화할 수 있으며, 롤러의 반경 방향 충격에 대한 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 내구력을 전체적으로 높이고, 나아가 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 운동 능력도 전체적으로 향상시킬 수 있다.

본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리는 롤러를 이용해 스플라인 샤프트 상의 롤러 통로에서 이동하며, 종래의 롤러 스플라인 어셈블리의 점 접촉을 선 접촉으로 개선했다. 또한 롤러 순환 경로를 X형으로 설계함으로써, 본 고안에 따른 롤러 스플라인 어셈블리는 보다 큰 반경 방향 하중을 견딜 수 있다.

이상 서술한 내용은 단지 예시일 뿐, 제한적이지 않다. 본 고안의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 실시한 균등한 변경 및 수정은 모두 특허청구범위 내에 속하는 것으로 이해해야 한다.

1 : 롤러 스플라인 어셈블리
11, 21 : 스플라인 샤프트
12, 22 : 외부 실린더
13 : 단부 커버
14 : 롤러 홀더
15 : 롤러
16 : 방진 부재
2 : 롤러 스플라인 어셈블리
211 : 샤프트 본체
212 : 궤도 홈
213 : 베어링면
214 : 접촉면
221 : 롤러 홈
222 : 순환 관통홀
223 : 설치면
224 : 제1 측면
23 : 롤러 순환 슬리브 어셈블리
231 : 순환 슬리브
2311, 2312 : 슬리브
2313, 2314 : 돌출부
232, 233 : 롤러 홀더
2321 : 제1 보조면
2322 : 제2 측면
234 : 통로 형성 부재
2341 : 형성 부재 본체
2342 : 결합부
24 : 단부 커버 어셈블리
241 : 제1 단부 커버
2411 : 오목부
242 : 제2 단부 커버
2421 : 요홈
25 : 롤러
A-A : 선분
C : 연결부
L : 연결선
R1 : 순환 통로
R2 : 제1 역류 통로
R3 : 롤러 통로
R4 : 제2 역류 통로
RP : 롤러 순환 경로

Claims

샤프트 본체 및 복수의 궤도 홈을 구비하며, 상기 각 궤도 홈은 상기 샤프트 본체의 표면에 위치하고 네 개의 베어링면을 구비하는 스플라인 샤프트;
상기 스플라인 샤프트에 미끄러지도록 설치되며, 복수의 롤러 홈 및 복수의 순환 관통홀을 구비하고, 상기 복수의 롤러 홈과 상기 복수의 순환 관통홀이 대응되도록 설치되는 외부 실린더;
각각 순환 슬리브 및 복수의 롤러 홀더를 구비하며, 상기 순환 슬리브는 상기 복수의 롤러 홀더와 연결되어 연결부에 제1 역류 통로를 형성하고, 복수의 순환 슬리브는 상기 복수의 순환 관통홀 내에 대응되도록 설치되어 복수의 순환 통로를 형성하며, 상기 복수의 롤러 홀더는 상기 복수의 궤도 홈 내에 설치되고, 상기 각 롤러 홀더는 각각 상기 각 롤러 홈의 마주보는 양 측에 설치되며, 상기 복수의 롤러 홀더, 상기 복수의 궤도 홈의 상기 복수의 베어링면 및 상기 복수의 롤러 홈은 대응되도록 복수의 롤러 통로를 형성하는 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리;
상기 스플라인 샤프트에 끼워지며, 각각 상기 외부 실린더의 양 단에 설치되는 제1 단부 커버 및 제2 단부 커버를 포함하고, 상기 제1 단부 커버와 상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 대응되도록 설치되며, 상기 제1 단부 커버는 복수의 오목부를 구비하며, 각각의 상기 순환 슬리브는 상기 제1 역류 통로로 형성되고 상기 오목부에 설치되는 일 단부를 구비하며, 상기 제2 단부 커버는 모든 상기 순환 슬리브의 개구와 연통되는 복수의 제2 역류 통로를 구비하고, 상기 각 제1 역류 통로 및 상기 각 제2 역류 통로의 양 단은 각각 상기 각 롤러 통로와 상기 각 순환 통로에 연결되며, 이에 대응되는 상기 복수의 롤러 통로, 상기 복수의 순환 통로, 상기 복수의 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 제1 역류 통로 및 상기 제2 단부 커버의 복수의 제2 역류 통로는 공동으로 복수의 롤러 순환 경로를 형성하는 단부 커버 어셈블리; 및
상기 복수의 롤러 순환 경로에 수용설치 되는 복수의 롤러; 를 포함하며,
상기 스플라인 샤프트의 반경 방향 단면 상에서, 상기 스플라인 샤프트와 동일한 측에 위치한 상기 복수의 롤러 통로와 이에 대응되는 상기 복수의 순환 통로의 연결선이 연장되어 형성된 협각은 직각인 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 순환 슬리브는 두 개의 슬리브 및 두 개의 돌출부를 구비하며, 상기 복수의 돌출부는 상기 순환 슬리브와 상기 복수의 롤러 홀더의 상기 연결부에 설치되고, 상기 각 돌출부는 상기 외부 실린더의 한 단면을 따라 돌출설치 되며 상기 각 슬리브와 상기 각 롤러 홀더를 반경 방향으로 연결하고, 상기 복수의 슬리브는 서로 마주보고 결합되어 상기 순환 통로를 형성하며, 상기 복수의 돌출부는 서로 마주보고 결합되어 상기 제1 역류 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 돌출부는 상기 복수의 오목부에 매립설치 되는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 롤러 순환 슬리브 어셈블리는 통로 형성 부재를 포함하며, 상기 통로 형성 부재는 상기 순환 슬리브에 설치되어 상기 복수의 돌출부의 단부와 마주보고, 상기 제2 단부 커버는 적어도 하나의 요홈을 더 구비하며, 상기 통로 형성 부재는 상기 요홈과 결합해 공동으로 상기 제2 역류 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 각 롤러 홈은 각각 설치면을 구비하며, 상기 설치면은 상기 베어링면과 마주보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 5 항에 있어서,
상기 각 롤러 홈은 각각 상기 설치면과 연결되는 제1 측면을 더 구비하며, 상기 롤러 순환 슬리브 어셈블리의 각 롤러 홀더는 각각 제1 보조면 및 제2 측면을 구비하고, 상기 제1 보조면은 상기 제1 측면과 연결되어 상기 제1 측면에서부터 상기 베어링면으로 연장되며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면 및 상기 제1 보조면과 마주보도록 설치되고, 상기 베어링면, 상기 설치면, 상기 제1 측면, 상기 제1 보조면 및 상기 제2 측면은 공동으로 상기 롤러 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 롤러 홀더는 상기 스플라인 샤프트 및 상기 외부 실린더와 공동으로 네 개의 상기 롤러 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 롤러 통로와 상기 복수의 순환 통로의 수량은 각각 네 개이며, 상기 스플라인 샤프트의 반경 방향 단면 상에서 상기 복수의 롤러 통로와 대응되는 상기 복수의 순환 통로 연결선이 연장되어 사변형을 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 각 궤도 홈과 상기 각 롤러 홀더가 마주보는 접촉면은 원호면인 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.
제 4 항에 있어서,
상기 통로 형성 부재는 형성 부재 본체 및 두 개의 결합부를 구비하며, 상기 형성 부재 본체의 외형은 상기 제2 역류 통로에 대응되도록 설치되고, 상기 복수의 결합부는 상기 요홈 내에 매립되어 고정되는 것을 특징으로 하는 롤러 스플라인 어셈블리.