KR20110137099A - 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다각형 가이드의 무한 스트로크용으로 이동시에 회전하지 않고 축 방향 직선왕복운동이 부드럽게 이루어질 수 있도록 아웃슬리브와 가이드 포스트의 중간 매개체로 삽입 체결되며, 니이들 베이링을 보지하는 순환형 니이들 베어링 리테이너를 성형 제작함에 있어서, 순환형 니이들 베어링 리테이너의 축 방향 양 종단에는 한 피치(Pitch)내의 연결부재만 남김으로써 니이들 베어링 순환 및 보지를 동시에 이룰 수 있으면서 니이들 베이링이 부드럽게 구름을 할 수 있도록 일정각도를 가진 립이 형성되고, 좌우측에는 니이들 베어링을 보지하기 위하여 일정 각도로 형성된 립을 서로 연결하면서 니이들 베어링을 일정 간격으로 유지할 수 있도록 연결고리가 형성되며, 연결고리에 의하여 일정간격으로 연결되어 니이들 베어링을 보지하는 립으로 이루어진 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너에 관한 것이다.

Description

다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너{A Needle Bearing Retainer of Polygon Guide Cyclic Type}

본 발명은 다각형 가이드의 무한 스트로크용으로 다각형으로 형성되어 고강성 및 고정도를 유지하고 이동축이 회전하지 않고 축 방향 직선왕복운동이 부드럽게 이루어질 수 있도록 아웃슬리브와 가이드 포스트의 중간 매개체로 삽입되며, 니이들 베이링을 보지하는 순환형 니이들 베어링 리테이너를 성형 제작함에 있어서, 순환형 니이들 베어링 리테이너의 축 방향 양 종단에는 양 종단을 서로 연결하였을 때 니이들 베이링이 부드럽고 원활하게 구름을 할 수 있도록 연결부재가 절단된 면으로 형성되며, 니이들 베어링을 보지하는 립의 좌우측에는 니이들 베어링을 보지하기 위하여 일정 각도로 형성된 립이 일정 간격을 유지하도록 연결고리가 형성되고, 상기 연결고리에 의하여 일정간격으로 연결되어 니이들 베이링을 보지하기 위하여 리테이너 순환 시 최소 곡율에서 니이들 베어링을 파지할 수 있도록 일정한 각도로 서로 마주하게 형성한 립으로 이루어진 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너에 관한 것이다.

종래의 정밀가공이 필요한 반도체 제조장치 등에 사용되는 고정밀 직선왕복 운동을 하는 가이드는 유한 스트로크를 구비한 것이나, 이 경우에는 스트로크를 길게 하기 위하여 포스트에 체결되는 유한스트로크용 리테이너를 짧게 제작하거나 아웃슬리브(outer sleeve) 길게 하여야 하므로 강도가 떨어지는 문제가 발생하거나 재료비가 증가하는 문제점이 있다.

또 다른 종래기술은 본 발명 출원인이 특허 출원하여 등록된 등록특허공보 제10-0872499호에 다각형 유한스트로크용 니이들 베어링 리테이너에 관한 내용이 개시되어 있으나, 이는 가이드 포스트(guide post)와 아웃슬리브(outer sleeve)사이에 위치하여 아웃슬리브가 상하로 직선 운동을 할 수 있도록 설계 제작된 것으로 그 기술적 구성, 형상 및 용도에서 무한스트로크용 니이들 베어링 리테이너와는 현저한 차이가 있고, 그 작용효과에서도 현저한 차이가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정밀가공이 필요한 반도체 제조장치 등에 사용하기 위하여 다각형 구조로 조립된 순환형 니이들 베어링 리테이너가 원활한 순환이 이루어지도록 구성함으로써 내구성 및 신뢰성을 높이고, 저소음, 고정도 및 고강도를 유지하면서 무한 직선왕복운동을 부드럽게 이룰 수 있도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 유한 스트로크용 리테이너에서 스트로크를 길게 하기 위하여 포스트에 체결되는 유한 스트로크용 리테이너를 짧게 제작하거나 아웃슬리브(outer sleeve) 길게 하여야 하는 문제점이 있으나, 본 발명에서는 스트로크를 길게 하면서 강도가 떨어지지 않고, 재료비가 증가하지 않도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 니이들 베어링을 보지하기 위한 순환형 니이들 베어링 리테이너를 설계 제작함에 있어서 합성수지재로 일자 형상으로 일체형으로 성형 제작하여 제품의 균일성을 높이고, 제작시간을 단축하며, 유지보수 및 제작비용을 줄이는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 니이들 베어링을 보지하는 립의 형상을 넓게 하나로 형성하거나 일정간격으로 두 개 이상으로 형성하여 마찰력을 최소화하면서 성형 제작 시 재료비를 절약할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명에 따른 과제 해결 수단은 다각형 가이드의 무한 스트로크용으로 이동시에 이동축이 회전하지 않고 축 방향 직선왕복운동이 부드럽게 이루어지도록 아웃슬리브와 가이드 포스트의 중간 매개체로 삽입 체결되며, 니이들 베이링을 보지하는 순환형 니이들 베어링 리테이너를 성형 제작함에 있어서, 순환형 니이들 베어링 리테이너의 축 방향 양 종단에는 양 종단을 서로 연결하였을 때 니이들 베이링이 부드럽고 원활하게 구름을 할 수 있도록 연결부재가 절단된 형상으로 형성되며, 니이들 베어링을 보지하는 립의 좌우측에는 니이들 베어링을 보지하기 위하여 일정 각도로 형성된 립이 일정 간격을 유지하도록 연결고리가 형성되고, 상기 연결고리에 의하여 일정간격으로 연결되어 니이들 베이링을 보지하기 위하여 리테이너 순환 시 최소 곡율에서 니이들 베어링을 파지할 수 있도록 일정한 각도로 서로 마주하게 형성한 립으로 이루어진 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 또 다른 과제 해결 수단은 축 방향으로 순환하면서 연결될 수 있도록 양 종단에는 중앙에 절단된 면으로 이루어진 연결부재가 위치하며, 일자형 리테이너에는 일정간격으로 니이들 베어링을 보지하기 위한 립이 형성되며, 형성된 립을 서로 연결하기 위한 연결고리를 형성하되, 연결고리의 위치는 립의 중앙에 위치하거나, 리테이너의 회전방향 및/또는 회전 시의 립의 각도 등을 고려하여 상부 또는 하부에 위치할 수 있고, 순환형 니이들 베어링 리테이너가 무한 순환을 할 수 있도록 구성하기 위하여 유연성과 내구성을 구비한 합성수지재로 일자 형상으로 일체형으로 제작하므로 생산단가 및 유지보수 비용을 줄이고, 균일성 및 신뢰성을 가진 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 또 다른 과제 해결 수단은 니이들 베어링을 보지하도록 성형하여 볼 베어링보다 내구성을 높이고, 니이들 베어링을 보지하는 립을 형성하되, 마찰력을 최소화하여 부드러운 굴림으로 직선왕복 운동하는 아웃슬리브에 동력을 용이하게 전달할 수 있는 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너를 제공하는데 있다.

상기 니이들 베어링의 수명은

이다.

여기서, L 의 단위는 ㎞ 이며, P 는 외력(외부의 하중)이고, C는 동정격 하중을 의미한다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 정밀가공이 필요한 반도체 제조장치 등에 사용하기 위하여 다각형 구조로 조립된 순환형 니이들 베어링 리테이너가 원활하게 무한 순환이 되도록 구성함으로써 내구성, 저소음, 고정도 및 고강도를 유지하면서 직선왕복운동을 부드럽게 이룰 수 있는 작용효과가 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 유한 스트로크용 리테이너에서 스트로크를 길게 하기 위하여 포스트에 체결되는 유한 스트로크용 리테이너를 짧게 제작하거나 아웃슬리브(outerer sleeve) 길게 하여야 하는 문제점이 있으나, 본 발명에서는 스트로크를 길게 하면서 강도가 떨어지지 않고, 재료비가 증가하지 않도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 니이들 베어링을 보지하기 위한 리테이너를 설계 제작함에 있어서 합성수지재로 일자 형상으로 일체형으로 성형 제작하여 제품의 균일성을 높이고, 제작시간을 단축하며, 유지보수가 용이하고, 생산단가를 줄이는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너의 정면도
도 2는 본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너의 상면 형상
도 3은 본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너의 사용 예
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11: 순환형 니이들 베어링 리테이너(또는 약어로 '리테이너')
12; 상부 립 13; 하부 립 14, 15; 연결부재
16; 니이들 베어링 17; 좌측 종단
18; 우측 종단 21, 22; 연결고리 31; 포스트

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 본 발명은 일자 형상으로 니이들 베어링을 보지할 수 있도록 일정 각도(< >)를 가진 립과 연결고리로 연결된 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너이다.

상기 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너는 니이들 베어링을 채용하여 볼 베어링을 사용할 때보다 베어링의 수명을 높이고, 부하의 하중에 견디는 힘을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너는 니이들 베어링을 보지하기 위하여 일정간격으로 일정각도를 유지하며, 서로 마주하는 립(< >)이 형성되어 니이들 베어링이 강제로 립 사이로 삽입 체결할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 삽입된 니이들 베어링은 외부로 이탈하지 아니하면서 부드러운 굴림이 이루어질 수 있도록 구성되고, 립과 립사이에는 연결고리에 의하여 연결되어 일정간격을 유지할 수 있도록 설계 제작되어 있다.

상기 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너는 무한 순환을 이룰 수 있도록 유연한 재질의 합성수지재로 립 및 연결고리가 하나로 성형 제작하여 제품의 균일성, 내구성 및 신뢰성을 높이고, 유지보수가 용이하도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 보다 구체적인 실시 예를 살펴본다.

<실시 예>

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너의 정면도를 도시한 것이다.

도1에서, 상기 무한 순환형 니이들 베어링 리테이너(도1의 11)는 축 방향으로 니이들 베어링(16)을 보지하고 일정한 간격으로 니이들 베어링이 삽입되어 부드러운 구름을 가질 수 있도록 순환형 니이들 베어링 리테이너 순환 시 최소 곡율에서 니이들 베어링을 파지할 수 있도록 일정한 각도로 서로 마주하게 형성한 상부 및 하부 립(12, 13 < >)을 형성되어 있다. 상기 상부 및 하부 립(12, 13)의 좌우측에는 니이들 베어링(16)을 보지하는 립(12, 13)을 일정간격으로 연결 유지하도록 하는 연결고리(도2의 21, 22)가 형성되어 있다. 본 명세서에서는 순환형 니이들 베어링 리테이너(31)를 줄여서 '리테이너'로 사용하기도 하였다.

상기 무한 순환형 니이들 베어링 리테이너(도1의 11)의 전체적인 형상은 일정폭으로 길게 일자형으로 성형 제작되어 있다.

도1에서 니이들 베어링(16)을 보지하기 위한 '상부 립(12) 및 하부 립(13)'을 후술될 설명에서는 '립'이라 한다.

본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)는 일체형으로 성형 제작하지 아니하더라도 니이들 베어링(16)을 보지하고 아웃슬리브 내측에 삽입 체결되어 무한 순환할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 니이들 베어링(16)을 보지하는 립(12, 13)은 마주하는 립(< >)에 의하여 니이들 베어링(16)이 외부로 이탈하지 아니하고 마찰력을 최소화하면서 굴림이 부드러워서 왕복운동을 원활할 수 있도록 하기 위하여 립(12,13) 속에 삽입된 니이들 베어링(16)의 센터를 기준으로 45℃내지 60℃ 범위로 형성하여 제작하는 것이 바람직하다.

상기 니이들 베어링(16)을 보지하기 위하여 형성한 립(12, 13)을 연결하여 일정간격이 유지되도록 하기 위하여 무한 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)의 좌우측에 일정폭으로 돌출된 연결고리(21, 22)가 길게 형성되어 있다.

도1에서, 상기 서로 마주하게 형성된 립(12, 13)은 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)의 견고성을 유지하기 위하여 연결부재(14, 15)에 의하여 일정간격으로 연결된 형상으로 성형 제작하는 것이 바람직하며, 상기 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)의 좌우측에 일정폭으로 돌출되어 길게 형성된 연결고리(21, 22)에 의하여 리이들 베어링(16)을 보지하기 위한 립(12, 13)이 지지되도록 성형 제작할 수도 있다.

상기 연결부재(13)는 일체형으로 넓게 하나(일체)로 성형 제작하거나 재료비를 절약하기 위하여 중간에 하나 이상의 공간을 형성하여 성형 제작할 수도 있다.

상기 연결고리(21, 22)가 립(12, 13)으로부터 폭 방향으로 돌출된 폭은 0.5㎜내지 1.5㎜사이가 바람직하며, 이는 니이들 베어링(16)의 직경과 폭의 크기에 따라 이 범위를 벗어날 수 있다.

보다 구체적으로, 니이들 베어링(16)의 직경이 2.5㎜ 라고 하면, 립(12, 13)의 폭은 1.8㎜내지 2.1㎜ 정도가 되고, 연결부재(14, 15)의 길이는 1.8㎜내지 2.1㎜ 정도가 되며, 연결고리(21, 22)가 립(12, 13)에서 폭 방향으로 돌출된 폭은 0.5㎜내지 1.5㎜사이에서 구성하는 것이 바람직하다. 이는 하나의 실시 예에 지나지 아니하며, 이러한 수치는 니이들 베어링(16)의 직경 및 폭의 크기를 고려하여 변경 설계하여 제작할 수 있다,

상기 니이들 베어링(16)을 보지하는 립(12, 13)의 형상은 니이들 베어링(16)을 지지하는 지지력, 마찰 표면적에 의한 마찰력 및 립(12, 13)을 형성하는데 필요한 재료비를 고려하여 일정 각도로 넓게 하나로 형성하거나 두 개 이상 일정간격으로 형성하여 니이들 베어링(16)을 보지할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 연결고리(21, 22)는 니이들 베어링(16)을 보지하기 위하여 서로 마주보게 일정각도로 형성하여 니이들 베어링(16)을 삽입시켜 보지하되, 강제로 삽입 체결하며, 체결 후에 립(12, 13)으로부터 용이하게 이탈되지 아니하도록 마주보는 립의 간격이 일정하게 유지되도록 설계 제작되어 있다.

상기 연결고리(21, 22)는 립(12, 13)의 좌우측으로 폭방향으로 돌출되어 길게 형성되므로 무한 순환할 때 니이들 베어링 리테이너(11)가 가이드레일 상면에 위치하여 외부로 이탈하지 아니하면서 가이드레일을 따라서 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 연결고리(21, 22)의 위치는 중앙에 위치할 수 있고, 니이들 베어링(16)을 보지하는 립(12, 13)의 지지력과 내구성을 고려하여 무한 순환 시에 형성하는 타원의 내측 방향으로 위치시켜 형성하거나 외측 방향으로 이동시켜 형성할 수도 있다.

본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)는 무한 스트로크형 다각형 니이들 베어링 가이드에 채용되어 무한 순환을 하기 때문에 일체형으로 성형 제작되어 무한 스트로크형 다각형 니이들 베어링 가이드에 체결되어 순환할 때 아웃슬리브의 축 방향으로 양 종단에서 반원으로 형성하여 부드럽게 회전할 수 있도록 유연성과 내구성이 우수한 합성수지재로 성형 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너(11)는 상기 립, 연결부재, 연결고리 및 양 종단에 형성된 연결부재(17, 18)의 절단된 면을 구비하되, 도1에서와 같이 일자 형상으로 길게 성형 제작되고, 축방향으로 양 종단에는 무한 순환을 위하여 양 종단이 서로 마주할 때 부드럽게 무환 순환이 가능하도록 하기 위하여 연결부재(14, 15)의 중앙이 절단된 좌측 종단(17)과 연결부재의 중앙이 절단된 우측 종단(18)이 서로 마주보게 설계 제작되어 있다.

상기 순환형 니이들 베어링 리테이너의 좌측 및 우측 종단(17, 18)에 연결부재(14, 15)를 절단한 형상으로 설계 제작하는 것은 회전을 부드럽게 유도하고, 니이들 베어링을 보다 견고하게 보지하며, 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다.

상기 니이들 베어링의 수명은

이며,

이와 대비되는 볼 베어링의 수명은

이다.

여기서, L 의 단위는 ㎞ 이며, P 는 외력(외부의 하중)이고, C는 동정격 하중을 의미한다. 즉, 상기 수식에서 알 수 있듯이 니이들 베어링의 수명이 볼베어링의 수명보다 훨씬 길다.

본 발명은 니이들 베이링을 보지하는 순환형 니이들 베어링 리테이너를 성형 제작함에 있어서, 니이들 베어링을 보지하기 위하여 일정 각도로 일정간격으로 형성된 립을 서로 연결하면서 일정 간격으로 유지할 수 있도록 연결고리가 형성되며, 니이들 베이링을 보지하기 위하여 리테이너 순환 시 최소 곡율에서 니이들 베어링을 파지할 수 있도록 일정한 각도로 서로 마주하게 형성한 립으로 이루어진 다각형 가이드용 순환형 니이들 베어링 리테이너를 제공하여 고정도, 긴 스트로크 및 고강도를 이룰 수 있으므로 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (6)

1. 무한 스트로크용 다각형 니이들 베어링 가이드에 장착되는 리테이너에 있어서,
   니이들 베이링을 보지하기 위하여 순환 시 최소 곡율에서 니이들 베어링을 파지할 수 있도록 일정한 각도로 서로 마주하게 형성한 립;
   서로 마주하게 형성된 립과 립을 일정간격으로 연결하기 위한 연결부재;
   니이들 베이링을 보지하기 위하여 폭방향으로 서로 마주하게 형성된 상기 립을 서로 연결하기 위하여 니이들 베어링 리테이너의 좌우측에 설치되는 연결고리; 및 상기 리테이너의 축 방향 양 종단에는 상기 연결부재가 절단된 면으로 구성하되,
   다수의 니이들 베어링이 일정 간격으로 일자 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.
2. 청구항1에 있어서,
   상기 연결고리는 니이들 베어링 가이드와 체결 시에 가이드레일 상에 위치하여 이탈하지 않도록 하기 위하여 길이방향으로 좌우측에 돌출되어 길게 형성됨을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.
3. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
   상기 연결고리는 니이들 베어링을 보지하는 립의 중앙에 위치할 수 있고, 니이들 베어링을 보지하는 립의 지지력과 내구성을 고려하여 무한 순환 시에 회전 내측방향으로 위치시켜 형성하거나 회전 외측방향으로 위치시켜 형성함을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.
4. 청구항3에 있어서,
   상기 순환형 니이들 베어링 리테이너는 니이들 베어링을 보지하기 서로 마주하게 형성된 립과 립사이를 연결하면서 가이드레일과 체결할 때 사용되는 연결고리를 일체형으로 성형 제작함을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.
5. 청구항3에 있어서,
   상기 순환형 니이들 베어링 리테이너는 무한 순환하기 위하여 아웃슬리브에 체결할 때 아웃슬리브의 양 종단에서 반원으로 휘어져 무한 순환 할 수 있도록 유연성과 내구성을 구비한 합성수지재로 제작됨을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.
6. 청구항3에 있어서,
   상기 니이들 베어링을 보지하는 립은 니이들 베어링을 지지하는 지지력, 마찰 표면적에 의한 마찰력 및 립을 형성하는데 필요한 재료를 고려하여 일정 각도로 넓게 하나로 형성하거나 일정 간격으로 두개 또는 세개로 형성함을 특징으로 하는 다각형 가이드 순환형 니이들 베어링 리테이너.

Images