KR20060088459A

KR20060088459A - 베어링 장치 및 그것을 사용한 롤러컨베이어

Info

Publication number: KR20060088459A
Application number: KR1020050039834A
Authority: KR
Inventors: 야스오 하라
Original assignee: 마루야스 키카이 카부시키가이샤
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-08-04
Also published as: CN1815048A; TW200628380A; JP2006214461A

Abstract

본 발명은 범용의 베어링을 사용하면서 윤활유 등의 유출(누출)을 충분히 최소한으로 억제할 수 있는 베어링 장치를 제공한다. 본 발명은 회전축을 축방향 단부 혹은 중간부에서 회전가능하게 지지하는 베어링 장치로서, 베어링 본체(9)를 하우징(10)안에 수용 보유하고, 또한 상기 하우징(10)의 둘레부와의 사이에 2단계로 비접촉의 라비린스를 형성하는 플랜지가 장착된 슬리브(11)를 축(4) 외주상에 일체 회전형으로 설치하였다.

베어링, 하우징, 슬리브

Description

베어링 장치 및 그것을 사용한 롤러컨베이어{A BEARING AND A ROLLER CONVEYOR USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 베어링 장치를 구비한 크로스 롤러컨베이어를 나타내는 평면도이다.

도 2는 크로스 롤러컨베이어를 구성하는 롤러컨베이어(A1)의 롤러축 중간부분을 지지한 지지구조를 나타내는 확대단면도이다.

도 3은 롤러축의 구동측 지지구조를 나타내며, 도 3의 (a)는 확대단면도, (b)는 윤활유나 먼지 등이 흐르는 경로를 나타내는 확대설명도이다.

도 4는 도 3의 베어링 장치와 홀더를 분리한 상태의 분해사시도이다.

도 5는 상기 베어링 장치를 홀더에 끼워맞춤 세트한 상태의 일부 절결측면도이다.

도 6은 베어링 장치를 구성하는 하우징을 나타내며, 도 6의 (a)는 측면도, (b)는 (a)의 (6)-(6)선에 따른 종단면도이다.

도 7은 상기 베어링 장치의 조립상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 8은 크로스 롤러컨베이어를 구성하는 롤러컨베이어(A1)의 구동부를 나타내는 일부 절결측면도이다.

도 9는 상기 구동부의 톱니바퀴 케이스에서의 측면판의 구조를 나타내는 사 시도이다.

도 10은 도 1에서의 (10)-(10)선에 따른 확대단면도로, 도 10의 (a)는 롤러컨베이어 A2가 롤러컨베이어 A1보다 아랫쪽으로 하강해 있는 상태, (b)는 롤러컨베이어 A2가 롤러컨베이어 A1보다 윗쪽으로 돌출된 상태를 나타낸다.

도 11은 도 1의 (11)-(11)선에 따른 확대단면도이다.

도 12는 롤러컨베이어(A2)의 구동부를 나타내는 확대정면도이다.

도 13은 도 11의 (13)-(13)선에 따른 확대단면도이다.

***주요 도면부호의 부호설명***

A: 크로스 롤러컨베이어 A1,A2: 롤러컨베이어

B,B1,B2,B3: 베어링 장치 9,15,38,38': 베어링 본체

10,39,39': 하우징

11,13,16,17,42: 플랜지(flange)가 장착된 슬리브(sleeve)

14: 확개통(擴開筒)

본 발명은 회전축을 지지하는 베어링 장치, 및 그 베어링 장치를 사용한 롤러컨베이어에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 베어링을 수용 보유하는 홀더의 개량에 관한 것이다.

일반적으로 회전축은 회전저항을 줄이기 위하여 구름 베어링(rolling bearing)(볼 베어링, 롤러 베어링 등)을 통하여 지지되어 있다. 그리고 그 베어링은 홀더 등의 지지부재에 수용되어 있다.

그런데, 상술한 베어링 장치를 사용하는 환경이 먼지나 티클 등을 신경쓰지 않아도 되는 곳인 경우, 상기 베어링은 홀더에 노출상태로 장착되어 있다.

하지만, 예를 들어 TFT(박막 트랜지스터; Thin Film Transistor), LCD(액정 표시장치; Liquid Crystal Display), PDP(플라즈마 표시패널; Plasma Display Panel), EL(전계 발광; Electro Luminescence) 등은 클린룸에서 제조되기 때문에, 그 제조공정에서의 글라스 기판 등의 반송시스템, 그 밖의 제조라인에 장착되는 기기에 조립되는 회전축을 지지하는 베어링 장치는, 상술한 바와 같은 베어링을 홀더에 노출된 상태로 장착해서는 안된다.

왜냐하면, 베어링에는 윤활유나 그리스가 급유되어 있어 그 윤활유나 그리스 등이 외부로 유출(누출)되어 클린도를 떨어뜨릴 우려가 있기 때문이다.

그 때문에, 상술한 바와 같은 클린룸이나 그에 준하는 환경하에서 사용하는 기기류에 사용하는 베어링으로서, 상술한 윤활유나 그리스 등의 유출(누출)을 방지하는 기구, 예를 들어 라비린스(labyrinth) 기구를 장비한 특수구조의 베어링이 별도로 개발되고 있다(일본 특허공개 2004-293563호 공보 참조).

상기 일본 특허공개 2004-293563호 공보에 기재되어 있는 베어링의 라비린스 기구는, 라비린스 기구를 구성하는 실(seal) 조각이 탄성부재로 구성되며, 또한 그 라비린스 실은 회전부에 접촉하는 구성을 이루고 있다.

하지만, 일본 특허공개 2004-293563호 공보에 나타낸 바와 같은 라비린스 실을 구비한 베어링은, 라비린스 실을 구비하지 않은 기계 일반에 사용하는 범용품 베어링에 비하여 가격이 비싸다. 따라서, 상술한 바와 같은 제조라인에 짜넣는 장치에는 많은 베어링이 장착되기 때문에, 장치 전체의 가격이 상승한다는 문제가 있다.

또한, 실 립(seal lip)이 접촉하여 슬라이딩 운동하고 있기 때문에, 회전저항이 되는 동시에, 결국에는 그 슬라이딩 운동부가 열화되어 먼지나 티클을 발생시킨다.

본 발명은 상술한 종래 기술이 가지는 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 범용품인 베어링을 사용하면서 윤활유 등의 유출(누출)을 최소한으로 억제할 수 있으며, 또한 회전저항을 증대시키지 않고 라비린스 실을 형성하는 부재의 열화를 방지할 수 있는 베어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 다른 목적은 특수구조의 베어링을 사용하지 않고, 범용품의 베어링을 사용하여 윤활유 등의 유출(누출)을 최소한으로 억제할 수 있는 롤러컨베이어를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 강구한 기술적 수단은, 회전축을 축방향의 단부 혹은 중간부에서 회전가능하게 지지하는 베어링 장치로서, 베어링 장치를 하우징내에 수용 보유하고, 또한 상기 하우징의 둘레부와의 사이에 복수 단계로 비접촉의 라비린스(labyrinth)를 형성하는 플랜지가 장착된 슬리브를, 축 외주 상에 일체 회전형으로 설치한 것을 특징으로 한다(청구항 1).

상기 베어링 본체는 윤활유나 그리스 등의 유출(누출)을 방지하는 기구, 예를 들어 라비린스 실 등을 구비하지 않은 범용의 베어링을 의미한다. 또한, 사용하는 베어링의 형태는 구름 베어링(볼 베어링, 롤러 베어링 등)이 유효하다.

베어링 본체를 수용 보유하는 하우징 및 플랜지가 장착된 슬리브는 합성수지의 성형품이 바람직하다.

또한, 하우징의 둘레부와 플랜지가 장착된 슬리브로 형성하는 비접촉의 복수 단계의 라비린스는, 적어도 서로 다르게 교차하는 부재가 2개 이상으로 형성되는 2단계 이상이면 좋다.

본 발명에 따르면, 범용품의 베어링 본체를 하우징과 플랜지가 장착된 슬리브로 수용 보유하고, 그 베어링 본체를 수용하는 하우징의 둘레부 및 슬리브의 플랜지에 의해 복수 단계로 비접촉의 라비린스를 형성한다. 이에 의해, 베어링 본체에 급유된 윤활유나 그리스가 상기 베어링 본체로부터 유출되어도, 상기 라비린스에 의해 하우징 밖으로 유출(누출)되는 것을 최소한으로 억제한다. 또한, 축과 일체로 회전하는 플랜지가 장착된 슬리브는 하우징의 둘레부와 비접촉되기 때문에, 회전축의 회전에 저항을 늘리지 않고, 또한 플랜지 부분의 열화 및 먼지나 티클의 발생을 방지할 수 있다.

상기 하우징 및 플랜지가 장착된 슬리브의 구체적 구성으로는, 상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 베어링 본체의 축방향 좌우 양측에 플랜지가 장착된 슬리브를 배치하는 동시에, 상기 슬리 브의 통부는 둘레방향을 따라 슬릿이 형성되어, 그 통부 직경방향의 탄발력에 의해 축에 고정한다(청구항 2). 한편, 플래지가 장착된 슬리브의 축방향 이동을 규제하기 위하여, 상기 슬리브의 단부가 위치하는 축 둘레면에 스냅링 등을 설치한다.

상기 수단에 따르면, 베어링 본체의 축방향 좌우 양측에 배치된 플래지가 장착된 슬리브가, 그 통부의 탄발력에 의해 축에 단단히 죄어져 고정되어 베어링을 쉽게 고정할 수 있다.

또한, 상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 플랜지가 장착된 슬리브는 통부에 둘레방향을 따라 슬릿이 형성되며, 그 통부와 축부 외주면의 사이에는 확개통을 끼워맞추어 고정한다(청구항 3). 한편, 플랜지가 장착된 슬리브는 베어링 본체의 좌우양측에 배치하거나, 혹은 축 단부와 같이 축 끝의 외측을 다른 물질로 폐쇄하고 내측 한 쪽에만 배치하는 등 어느 것이어도 좋다.

상기 수단에 따르면, 베어링을 좌우 2분할의 하우징과 확개통의 삽입에 의해, 공구 등을 사용하지 않고 쉽게 설치할 수 있다. 그리고 라비린스를 형성하는 플랜지가 장착된 슬리브는, 축에 홈 가공 등을 하지 않고 상기 슬리브의 통부 내면과 축부 외주면과의 사이에 확개통을 밀어넣기만 함으로써 간단하게 고정할 수 있다.

또한, 상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 베어링 본체의 축방향 좌우 양측에 플랜지가 장착된 슬리브를 배치하는 동시에, 한 쪽의 플랜지가 장착된 슬리브는 통부를 축부 외주면과 베어링 본 체의 사이에 축방향 일측으로부터 삽입하고, 다른 쪽으로부터 상기 통부와 축부 외주면의 사이에 확개통을 끼워맞추어 고정한다(청구항 4).

상기 수단에 따르면 축의 중간부위에 베어링을 쉽게 고정할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 좌우 2분할로 한정되지 않으며 단일 통체여도 좋다. 그 구체적인 구성으로서는, 상기 하우징이 통체이고, 상기 하우징에 수용한 베어링 본체의 개구측을, 축방향을 따른 압착력으로 축과 일체화하는 플랜지가 장착된 슬리브와, 그 슬리브의 플랜지를 덮도록 상기 하우징의 개구부에 끼워붙여 고정한 링 형상의 커버로 구성하여도 좋다.

이에 의해, 좌우 2분할의 하우징과 마찬가지로 윤활유 등의 유출을 최소한으로 억제하는 베어링 장치를 쉽게 고정할 수 있다.

그리고, 상술한 각 베어링 장치를, 롤러 컨베이어를 구성하는 반송롤러를 설치한 롤러축 및 상기 롤러축에 동력을 전달하는 구동축 등의 회전축을 지지하는 부분에 적절히 선택 배치하여 롤러컨베이어를 구성한다(청구항 5).

상기 수단에 따르면, 범용품인 베어링을 사용하여 상기 베어링에 급유된 윤활유나 그리스 등의 유출(누출)을 최소한으로 억제하는 롤러컨베이어를 제공할 수 있다. 따라서, 특수한 베어링을 사용하여 컨베이어를 구성한 경우에 비하여 비용을 대폭 절감할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 베어링 장치의 일 실시예를 도면에 따라 설명한다.

도 1은 자력을 이용한 비접촉형 동력전달기구를 구비한 크로스 롤러컨베이어를 나타내며, 직교하는 2방향으로 반송하는 반송롤러를 설치한 롤러축 혹은 상기 롤러축으로 회전을 전달하는 구동축이, 본 발명에 따른 베어링 장치로 지지되어 있다.

상기 크로스 롤러컨베이어(A)는 글라스 기판 등의 평판모양의 워크(W)를 길이방향(Y방향)으로 반송하는 롤러컨베이어(A1)와, 길이방향(Y방향)과 직각으로 교차하는 컨베이어 폭방향(X방향)으로 반송하는 롤러컨베이어(A2)로 구성되며, 롤러컨베이어(A2)는 또 하나의 롤러컨베이어(A1)에 대하여 아랫쪽에 배치되는 동시에 상하 출몰 가능하게 구성되어, 롤러컨베이어(A2)의 반송롤러의 윗면이 롤러컨베이어(A1)의 반송 롤러의 윗면보다 윗쪽으로 돌출함으로써 반송방향이 전환되도록 구성되어 있다.

롤러컨베이어(A1)는 소정 간격을 두고 평행하게 배치된 한쌍의 프레임(1,1') 및 그 프레임(1,1')의 대략 중간 위치에 배치된 중간 프레미(1'')에, 윗면을 개구한 대략 U자형의 홀더(2)가 상기 프레임(1,1',1'')의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고, 또한 개구부가 윗쪽을 향하게 하여 고정되며, 그 각 열의 홀더(2)에 걸쳐 반송롤러(3)를 설치한 롤러축(4)이 평행하게 옆으로 걸려있고, 그 롤러축(4)의 한 쪽 단부에 마그네트링으로 이루어지는 종동자기차(6)가 고착되고, 그 종동자기차(6)의 바로 아래에 구동자기차(7)를 설치한 구동축(7')이 비접촉 상태에서 축심을 직각으로 교차시켜 배치되어 있다. 한편, 축방향의 중간 위치에 배치하는 중간 프레임(1'')은, 피반송물이 대형이어서 축방향 양단의 지지만으로는 축의 중간부가 아랫쪽으로 휘는 경우, 그 휘어짐을 억제하기 위하여 배치된다. 따라서, 중간 프레임은 피반송물과의 관계에서 필요에 따라 적절히 배치한다.

상기 프레임(1,1') 및 중간 프레임(1'')은 알루미늄 형재(型材)로 구성되며, 그 형재의 홈부에 너트 부재(5)를 끼워붙이고, 상기 홈부의 개구측에 합성수지의 성형품으로 이루어지는 홀더(2)를 접합하며, 그 홀더(2)를 관통하여 볼트(5')가 상기 너트 부재(5)에 나사 부착되어 홀더(2)가 프레임(1,1',1'')에 고정되어 있다.

그리고, 상기 홀더(2)에 걸쳐 옆으로 걸려 지지되는 롤러축(4)에는, 상기 홀더(2)와 대응하는 위치에 베어링 장치(B)(B1,B2,B3)가 설치되어 있다.

홀더(2)에 옆으로 걸려 지지되는 롤러축(4)은 축방향으로 소정 간격을 두고 반송롤러(3)가 일체 회전형으로 고착되며, 또한 종동자기차(6)로부터 안 쪽 근방에 베어링 장치(B1)가, 종동자기차(6)가 설치된 축단 반대측의 축단 위치에 베어링 장치(B2)가, 롤러축(4)의 축방향 중간 위치에 베어링 장치(B3)가 설치되어 있다.

롤러축(4)에 대하여 반송롤러(3)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 롤러축(4)의 외주면과 반송롤러의 축구멍 내주면의 사이에 쐐기모양의 테이퍼통(8,8')을 서로 다른 모양으로 끼워맞추어 고정되어 있다. 이 구성에 의해 반송롤러(3)를 롤러축(4) 위의 임의의 위치에 고정할 수 있다.

베어링 장치(B)(B1,B2,B3)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 베어링 본체(9), 그 베어링 본체(9)를 수용 보유하는 하우징(10), 하우징의 둘레부와 함께 비접촉의 라비린스를 형성하는 플랜지가 장착된 슬리브(11), 상기 플랜지가 장착된 슬리브(11)를 롤러축(4)의 외주면에 일체 회전형으로 설치하는 고정수단으로 구성되어 있다. 이하, 베어링 장치(B1,B2,B3)에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 각 베어링 장치(B1,B2,B3)에서 동일 부재에는 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한 다.

베어링 장치(B1)는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 라비린스 실을 구비하지 않은 일반적인 범용품인 볼 베어링으로 이루어지는 베어링 본체(9)를, 좌우 2분할 형태의 하우징(10)을 축심방향 좌우로부터 접합 합착하여 내부에 수용 보유하고, 또한 상기 베어링 본체(9)의 축방향 측면에는 하우징(10) 둘레부(10a)의 내측에 위치시켜 플랜지가 장착된 슬리브(11)가 롤러축(4)에 끼워맞추어져 단단히 조여져 있다.

좌우 2분할의 하우징(10)은 도 4 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 홀더(2)에 끼워붙일 수 있도록 그 외형은 축심을 약간 넘는 위치까지 하반부가 원형으로 형성되고, 그곳에서부터 윗쪽이 평행한 직선면으로 상승하며, 베어링 본체(9)를 수용 보유하는 하우징(10)의 외경보다 약간 좁고, 윗면은 직선평탄면으로 형성되어 있다. 그리고, 하우징(10)은 상기 홀더(2)에 윗쪽으로부터 끼워져 들어감으로써 상기 홀더(2)의 둘레에 돌출 설치된 돌출편(2a)이나 돌출편(2a)이 돌출설치되어 있는 홀더(2)의 상승 부분의 탄성에 의해 협착되어 합착 상태가 유지된다. 한편, 합착 상태가 유지되는 구조라면, 상기 구조에 한정되지는 않는다.

플랜지가 장착된 슬리브(11)는 도 3 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 롤러축(4)에 끼워붙이는 통부(11a)와, 그 통부(11a)의 축방향 한 쪽 끝에 직경방향 외측을 향하여 대략 직각으로 돌출된 플랜지(11b)로 구성되며, 상기 통부(11a)는 플랜지(11b)측으로부터 반대측을 향하여 앞이 뾰족한 모양으로 형성되는 동시에, 통부 둘레벽에는 개방단측으로부터 플랜지측을 향하여 소정 깊이의 슬릿(12)이 둘레방향 을 따라 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이에 의해 통부(11a)에는 슬릿(12)으로 구획된 각 조각에 탄성이 작용하고, 롤러축(4)에 대하여 단단히 조이는 힘이 작용하여, 플랜지가 장착된 슬리브(11)는 롤러축(4)과 일체 회전가능한 상태로 정착된다. 한편, 플랜지가 장착된 슬리브(11)의 통부(11a)의 플랜지측 측면은, 베어링 본체(9)의 내륜에만 접촉되고, 외륜과는 떨어져 비접촉 상태를 유지하여, 롤러축(4) 및 베어링 본체(9)의 내륜과 함께 회전한다.

상기 구성에 의해 하우징(10)의 둘레부(10a)와 플랜지가 장착된 슬리브(11)의 플랜지(11b)는 비접촉 상태에서 마주보아 2단계의 라비린스 실을 형성하고, 좌우의 플랜지 부착 슬리브(11) 사이에 보유된 베어링 본체(9)에 급유되는 윤활유나 그리스 등은 상기 라비린스 실에 의해 하우징(10) 외부로의 유출(누출)이 최소한으로 억제된다. 즉, 도 3의 (b)의 본 발명의 대표적인 라비린스 구조(한 쪽 부분)의 확대설명도에 나타내는 바와 같이, 베어링 본체(9)에 급유되는 윤활유나 그리스, 및 먼지나 티클은 도 3의 (b)에서 화살표로 나타내는 바와 같이 베어링 본체(9)의 측면과 플랜지가 장착된 슬리브(11)의 플랜지(11b) 및 하우징(10)의 둘레부(10a)로 형성되는 간격(L)을 통과하여 외부로 흐르는데, 상기 간격(L)은 칫수가 매우 작고 미로모양이기 때문에, 윤활유나 그리스 및 먼지나 티클이 외부로 유출(누출)하기 어려워져, 그 결과 외부로의 유출(누출)이 최소한으로 억제된다.

베어링 장치 B2는 도 2에 나타내는 바와 같이, 롤러축(4)의 축단부(도 2에서는 우측끝)가 다른 물질(본 실시예에서는 프레임(1'))로 피복되는 상황에서 설치되는 베어링 장치로, 상술한 베어링 장치 B1과 마찬가지로, 라비린스 실을 구비하지 않은 일반적인 범용품인 볼 베어링으로 이루어지는 베어링 본체(9)를, 좌우 2분할 형태의 하우징(10)으로 축심방향 좌우로부터 접합 합착하여 내부에 수용 보유하며, 또한 상기 베어링 본체(9)의 프레임(1')과 마주보지 않는 측면에는 하우징(10)의 둘레부(10a) 내측에 위치시켜 플랜지가 장착된 슬리브(13)가 롤러축(4)에 끼워만들어지고, 또한 그 플랜지가 장착된 슬리브(13)의 통부 내주면과 롤러축(4)의 외주면 사이에 쐐기모양 통(14)이 상기 플랜지가 장착된 슬리브(13)의 개방단부측으로부터 끼워져 들어가 고정화되어 있다.

상기 플랜지가 장착된 슬리브(13)는 베어링 장치 B1에서의 플랜지가 장착된 슬리브11과 마찬가지로, 통부(13a)의 한 쪽에 플랜지(13b)를 직경방향 외측을 향하여 직각으로 돌출설치하고 있으며, 통부(13a)의 내주면은 개방단측으로부터 플랜지(13b)측을 향하여 점차 직경이 작아지는 테이퍼면으로 형성되고, 그 테이퍼면에 의해 상기 통부 내측으로 끼워져 들어가는 쐐기모양통(14)이 조여붙어, 플랜지가 장착된 슬리브(13)가 롤러축(4)과 일체로 회전가능한 상태로 정착된다.

상기 구성에 의해 하우징(10)의 둘레부(10a)와 플랜지가 장착된 슬리브(13)의 플랜지(13b)는 비접촉 상태에서 마주보아 라비린스 실을 형성하고, 좌우 2분할의 하우징(10) 사이에 보유된 베어링 본체(9)로 급유되는 윤활유나 그리스 등은 상기 라비린스 실에 의해 하우징(10) 외부로의 유출(누출)이 최소한으로 억제된다.

베어링 장치 B3은 도 2에 나타내는 바와 같이, 롤러축(4)의 축방향 중간부를 지지하는 베어링 장치로, 상기 베어링 장치 B1,B2와 마찬가지로, 라비린스 실을 구비하지 않은 일반적인 범용품인 볼 베어링으로 이루어지는 베어링 본체(15)를, 좌 우 2분할 형태의 하우징(10)으로 축심 방향 좌우로부터 접합 합착하여 내부에 수용 보유하며, 또한 상기 베어링 본체(15) 내륜의 안쪽으로 축방향 한 쪽에서부터 다른 쪽을 향하여 플랜지가 장착된 슬리브(16)를 끼워 통과시키는 동시에, 베어링 본체(15)를 관통한 상기 슬리브(16)의 통부 바깥둘레에 플랜지가 장착된 슬리브(17)를 끼워붙이고, 또한 상기 플랜지가 장착된 슬리브(16)와 롤러축(4) 사이에 쐐기모양통(14)이 상기 플랜지가 장착된 슬리브(16)의 개방단부측으로부터 끼워져 들어가 고정되어 있다.

상기 베어링 본체15는 상기 베어링 장치 B1,B2에서의 베어링 본체9 보다 내륜의 내경이 크고, 롤러축(4)의 외주면과의 사이에 고리모양의 공간이 생기게 하여, 이 공간에 플랜지가 장착된 슬리브(16)와 쐐기모양 통(14)을 서로 다른 모양으로 끼워넣음으로써 롤러축(4)과 베어링 본체(15)의 내륜이 연결 일체화되어 있다.

플랜지가 장착된 슬리브(16)는 베어링 본체(15)의 내륜에 끼워맞추는 통부(16a)와, 통부(16a)의 축방향 한 쪽에 직경방향 외측을 향하여 직각으로 돌출된 플랜지(16b)로 구성되며, 상기 통부(16a)의 내주면은 개방단측으로부터 플랜지(16b)측을 향하여 점차 직경이 작아지는 테이퍼면으로 형성되고, 또한 통부 둘레벽에는 개방단측으로부터 플랜지측을 향하여 소정 깊이의 슬릿(18)이 둘레방향을 따라 소정 간격을 두고 형성되어 있다(베어링 장치B1에서의 플랜지가 장착된 슬리브11과 대략 동일한 형태).

플랜지가 장착된 슬리브(17)는, 상기 플랜지가 장착된 슬리브(16)의 통부(16a) 개방측 측부 외주면상에 끼워맞출 수 있는 짧은 통부(17a)와, 그 통부(17a) 의 한 쪽에 플랜지가 장착된 슬리브(16)의 플랜지(16b)와 같은 직경의 플랜지(17b)가 직경방향 바깥쪽을 향하여 직각으로 돌출설치되어 있다.

상기 구성에 의해, 하우징(10)의 둘레부(10a)와 플랜지가 장착된 슬리브(16,17)의 플랜지(16b,17b)는 비접촉 상태에서 마주보아 라비린스 실을 형성하며, 좌우 2분할의 하우징(10) 사이에 보유된 베어링 본체(15)에 급유되는 윤활유나 그리스 등은 상기 라비린스 실에 의해 하우징(10) 외부로의 유출(누출)이 최소한으로 억제된다.

상기는 롤러컨베이어(A1)를 구성하는 롤러축(4)을 지지하는 베어링 장치(B)인데, 각 베어링 장치(B1,B2,B3)는 도시한 사용장소에 한정되지 않으며, 예를 들어, 종동자기차 근처의 측부에 배치한 베어링 장치(B1)를 롤러축(4)의 중간부에 배치하거나, 혹은 베어링 장치(B3)를 종동자기차와 반대측 축단에 배치하는 등 임의로 선택할 수 있다.

또한, 상기 롤러컨베이어(A1)에서의 각 롤러축(3)에 비접촉으로 동력을 전달하는 구동기구 부분에도 베어링 본체의 윤활유 등의 유출(누출), 및 동력전달을 하는 톱니바퀴열로부터 발생하는 발진 등의 유출을 방지하는 방지수단이 강구되고 있다. 이하, 그 구성을 도 8 및 도 9에 기초하여 설명한다.

도 8은 롤러축(4)에 회전력을 비접촉으로 전달하는 구동자기차(7)를 설치한 구동축(7')의 구동기구를 나타내며, 모터(31)의 회전이 톱니바퀴열(32)을 통하여 구동자기차(7)를 설치한 구동축(7')으로 전달되도록 구성되고, 상기 톱니바퀴열(32)은 톱니바퀴 케이스(33)에 수납되어 있다. 그리고, 구동축(7')에 고정된 톱니 바퀴열(32)의 최종 톱니바퀴(32')의 축부가, 상기 톱니바퀴 케이스(33)의 한 쪽 내부에 배치한 베어링 본체(34)로 지지되며, 최종 톱니바퀴(32')의 반대측은 구동축(7')의 외주면이 톱니바퀴 케이스(33) 측면판(33')의 절결부(46)에 장착한 상하의 실드(shield)(35,36)로 최소의 간격으로 확보되어 있다. 또한, 상기 베어링 본체(34)는 하우징(47)과 덮개판(48)으로 수용 보유되어 있다.

상하의 실드(35,36)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 합성수지의 성형품으로 반원형의 베어링부를 구비하고 있으며, 톱니바퀴 케이스(33)의 일측면을 형성하는 측면판(33')에 형성한 직사각형 모양의 절결부(46)에 아랫쪽 실드(36)를 장착하고, 구동축(7')을 실드(36)에 떨어뜨려 넣은 후, 윗쪽 실드(35)를 절결부(46)에 장착하여 구동축(7')의 지지를 완료한다.

이어서, 크로스 롤러컨베이어(A)를 구성하는 또 하나의 롤러컨베이어(A2)의 반송롤러의 베어링 장치에 대하여 설명한다.

롤러컨베이어(A2)는 도 1 및 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 편평한 긴 케이스(19) 안에, 상기 케이스의 길이방향을 따라 마그네트링(종동자기차)(20)을 설치한 반송 롤러(21)를 회전가능하게 축받이하고, 그 마그네트링(종동자기차)(20)의 바로 아래에, 상기 마그네트링(종동자기차)(20)과 대응하여 마그네트링(구동자기차)(22)을 설치한 구동축(23)을 비접촉 상태에서 회전가능하게 직교 배치하는 동시에, 상기 구동축(23)의 소정 부분에는 마그네트링(전달용 자기차)(24)이 고착되어 있다. 그리고, 상기와 같이 반송 롤러(21)를 구비한 케이스(19)를 지지살(25,25') 위에 소정의 간격(상기 롤러컨베이어(A1)의 롤러축(4) 상호간으로부터 출 몰할 수 있는 간격)을 두고 병설 고정하고, 각 케이스(19)의 마그네트링(전달용 자기차)(24) 바로 아래에, 상기 마그네트링(전달용 자기차)(24)과 대응시켜 마그네트링(전달용 자기차)(26)을 설치한 동력전달축(27)이 직교 배치되어, 그 동력전달축(27)은 모터(28)의 회전이 톱니바퀴열(29)을 통하여 전달되도록 구성되어 있다. 한편, 동력전달축(27)으로 회전력을 전달하는 구동기구 및 그 지지구조는, 롤러컨베이어(A1)의 구동기구(도 8 및 도 9 참조)와 동일한 구조를 가지므로 설명은 생략한다.

상기 구성에 의해 동력전달축(27)이 회전하면 상기 동력전달축(27)에 설치된 마그네트링(전달용 자기차)(26)과 각 케이스(19)의 마그네트링(전달용 자기차)(24)의 작용으로 각 케이스(19)에 내장된 구동축(23)이 회전하고, 그 구동축(23)에 설치된 마그네트링(구동자기차)(22)과 마그네트링(종동자기차)(20)의 작용으로 반송롤러(21)가 회전된다.

그리고, 상기 롤러컨베이어(A2)는 상하 승강수단, 예를 들어 도 10에 나타내는 바와 같이, 에어실린더(30)와 링크 기구(37,37')의 조합에 의해 롤러컨베이어(A1)에 대하여 상하 출몰이 자유롭게 구성되어 있다. 즉, 에러실런더(30)의 로드가 연장되어 있는 상태에서는 링크 기구(37,37')를 통하여 롤러컨베이어(A2)는 아랫쪽에 위치되며(도 10의 (a) 참조), 에어실린더(30)의 로드가 끌려들어와 있는 상태에서는 링크 기구(37,37')를 통하여 윗쪽으로 밀려 올라가, 반송 롤러(21)의 꼭대기면은 롤러컨베이어(A1)의 반송롤러(3)의 꼭대기면보다 윗쪽으로 돌출되어(도 10의 (b) 참조), 롤러컨베이어(A2)에 의한 반송이 가능해진다.

이하, 상술한 롤러컨베이어(A2)의 반송롤러(21)의 지지구조를 도 13에 기초하여 설명한다.

라비린스 실을 구비하지 않은 일반적인 범용의 볼 베어링으로 이루어지는 베어링 본체(38,38')를, 합성수지재로 이루어지는 원통형상의 축방향 2분할 구조의 하우징(39,39') 내부에 끼워맞추어 고정시킨다. 그리고, 한 쪽 하우징(39)의 바깥쪽에 마그네트링(종동자기차)(20)을 끼워맞춤 고정하고, 다른 쪽 하우징(39')의 바깥쪽에는 반송 롤러(21)를 끼워맞춤 고정하며, 두 하우징(39,39')을 굴곡단면끼리 끼워맞추어 합착 일체화한다. 그리고, 그 일체화한 하우징(39,39') 안의 베어링 본체(38,38')에 지지축(40)을 삽입통과시키는 동시에, 지지축(40)의 머리부(40')와 베어링 본체(38) 사이에 웨이브 워셔(41)와 플랜지가 장착된 슬리브(42)가 삽입 고정되고, 또한 상기 플랜지가 장착된 슬리브(42)의 플랜지(42a)를 덮도록 링모양의 커버(43)가 하우징(39)의 측면 개구부에 끼워고정되며, 이 플랜지가 장착된 슬리브(42)와 커버(43)로 비접촉의 라비린스 실이 형성되어 있다. 또한, 하우징(39')의 측면개구부에는 상기 개구부를 폐쇄하는 캡(44)이 끼워 고정되어 있다.

상기 지지축(40)은 케이스(19) 안에 삽입되며, 케이스(19)의 외측으로부터 상기 지지축(40)에 볼트(45)를 나사결합하여 조여 한 쪽에서 지지되어 있다.

상기 구성에 의해, 하우징과 일체로 회전하는 커버(43) 및 고정된 지지축(40)과 일체화하는 플랜지가 장착된 슬리브(42)에 의해 비접촉의 라비린스 실이 형성되어, 베어링 본체(38,38')에 급유되는 윤활유나 그리스 등의 유출(누출)이 최소한으로 억제되며, 회전저항을 증대시키지 않고, 또한 상기 라비린스 실을 형성하는 부재의 열화를 방지할 수 있어, 그 결과 먼지나 티클의 발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이 구성한 크로스 롤러컨베이어(A)는, 상기 컨베이어를 구성하는 롤러컨베이어(A1,A2)의 회전부를 범용품의 베어링 본체를 사용하여 지지하여, 라비린스 실을 짜넣은 특수한 베어링과 동등한 효과를 기대할 수 있다. 따라서 클린룸 등에서 사용하는 컨베이어를 저가로 제작할 수 있다.

본 발명에 따른 베어링 장치는 컨베이어에 한정되지 않고, 기계 일반의 회전부의 베어링 장치에 이용 가능하다.

본 발명의 베어링 장치는 청구항 1에 기재된 구성에 의해, 범용품의 베어링을 사용하면서, 상기 베어링을 수용 보유하는 하우징 및 플랜지가 장착된 슬리브로, 베어링에 급유되는 윤활유나 그리스 등의 유출, 누출을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 범용품의 베어링으로 라비린스 실 등의 특수구조를 구비한 베어링과 동등한 기능을 발휘할 수 있는 베어링 장치를 제공할 수 있다.

그리고, 축과 일체 회전하는 플랜지가 장착된 슬리브는 하우징의 둘레부와 비접촉되어 있기 때문에, 회전축의 회전에 저항을 증가시키지 않고 플랜지 부분의 열화 및 먼지나 티클의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 축의 중간부에서는 위치결정을 위한 스냅링이나 기존 기술의 O-링 등에 의한 고정방법에서 필요했던 홈이 필요하지 않기 때문에, 축에 홈가공을 하는 비용 또는 홈가공에 의해 발생하는 축의 진동이나 변형 등을 억제할 수 있다.

또한, 청구항 2 내지 청구항 4에 기재된 구성에 의해, 공구 등을 사용하지 않고 축의 소정 부분(축의 단부, 중간부 등)에 쉽게 고정할 수 있다.

또한, 청구항 5에 기재된 구성에 의해, 범용품의 베어링을 사용하여 베어링에 급유되는 윤활유나 그리스의 유출(누출)을 방지할 수 있는 롤러컨베이어를 제공할 수 있다. 즉, 범용품의 베어링을 사용하여 클린룸에서 사용가능한 롤러컨베이어를 제공할 수 있다.

Claims

회전축을 축방향의 단부 혹은 중간부에서 회전가능하게 지지하는 베어링 장치로서,

베어링 장치를 하우징내에 수용 보유하고, 또한 상기 하우징의 둘레부와의 사이에 복수 단계로 비접촉의 라비린스를 형성하는 플랜지가 장착된 슬리브를, 축 외주상에 일체 회전형으로 설치한 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 베어링 본체의 축방향 좌우양측에 플랜지가 장착된 슬리브를 배치하는 동시에 상기 슬리브의 통부는 둘레방향을 따라 슬릿이 형성되어, 그 통부의 직경방향 탄발력에 의해 축에 단단히 죄는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 플랜지가 장착된 슬리브는 통부에 둘레방향을 따라 슬릿이 형성되며, 그 통부와 축부 외주면의 사이에는 확개통을 끼워맞추어 고정하는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징이 축방향 좌우방향으로부터 접합 합착하는 좌우 2분할의 형태를 가지고, 베어링 본체의 축방향 좌우 양측에 플랜지가 장착된 슬리브를 배치하는 동시에, 한 쪽의 플랜지가 장착된 슬리브는 통부를 축부 외주면과 베어링 본체의 사이에 축방향 일측으로부터 삽입하고, 다른 쪽으로부터 상기 통부와 축부 외주면의 사이에 확개통을 끼워맞추어 고정하는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
반송롤러를 설치한 롤러축 및 상기 롤러축에 동력을 전달하는 구동축 등의 회전축을 상기 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 베어링 장치로 지지한 것을 특징으로 하는 롤러컨베이어.