KR20130016028A - 핀롤러형 피니언 장치 - Google Patents

Abstract

랙에 대한 피니언(6)의 전달 정밀도가 높아지는 것에 따라, 양호한 초기의 작동 상태를 장기적으로 유지할 수 있는 핀롤러형 피니언 장치(7)를 제공한다.
제1 베어링(13)의 제1 핀니들(17)은, 제1 원공(9a)의 내주벽(9A)과 핀롤러(8)의 일단부(8a) 사이에 삽입 배열되고, 제2 베어링(14)의 제2 핀니들(18)은, 제2 원공(10a)의 내주벽(10A)과 핀롤러(8)의 타단부(8b) 사이에 삽입 배열되고 있다. 이 때문에, 제1 핀니들(17) 삽입 시, 제 1원공(9a)의 내주벽(9A)에 외력이 생기지 않는다. 또한, 제2 핀니들(18) 삽입 시, 제2원공(10a)의 내주벽10A에 외력이 생기지 않는다. 이 결과, 제1 원반(9) 및 제2 원반(10)의 팽출 변형이 생기지 않고, 랙에 대한 피니언(6)의 전달 정밀도가 향상한다.

Description

핀롤러형 피니언 장치{A PIN ROLLER TYPE PINION DEVICE}

본 발명은, 복수의 핀롤러가 랙에 치합하는 피니언을 마련한 핀롤러형 피니언 장치와 관한 것으로, 특히, 핀롤러를 회전 가능하게 지지하는 지지 구조를 개량한 핀롤러형 피니언 장치에 관한 것이다.

랙과 피니언을 조합한 여러가지 작동 기구 중, 동력 전달 장치로서 알려진 것이 있다.(예를 들면, 특허문헌 1참조). 특허문헌 1의 동력 전달 장치는, 제1 원 형판부와 제2 원형판부 사이에 복수의 핀을 걸치는 것으로 피니언을 구성하고 있다.

피니언의 핀은 랙에 치합하여, 피니언의 회전에 따라 랙이 길이방향으로 왕복 이동한다. 이에 의해, 저소음이자 저진동으로, 전달 저항이 적고, 흔들림이 없으며, 강성(剛性)이 높은 랙·피니언의 구조체를 실현하고 있다.

이런 종류의 동력 전달 장치는, 랙·피니언의 구조체를 공작기계, 정밀 장치, 로봇 주행, 스톡커 반송이나 세정 라인 반송 등에 설치함으로써, 생산 현장에서 유효하게 활용되고 있다.

그 중에서도, 대규모 생산 공장에서는, 컴퓨터 등의 액정 표시부에 설치되는 아주 얇은 유리판을 다수 묶어 긴 랙을 따라 주행시킨다. 이 경우, 랙에 대한 피니언의 원활한 치합에 의해, 신속하고 소음이 적은 주행을 확보할 필요가 생긴다.

이 때문에, 핀의 일단부와 제1 원형판부 사이, 및 핀의 타단부와 제2 원형판부 사이에는, 핀 지지 베어링이 설치되어 있다.

핀 지지 베어링(49)은, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 원형판부(52)에 등각도 간격으로 형성된 원공(圓孔,54)에 설치되고, 통형상의 외륜(外輪,50)내에 배열된 다수의 핀니들(pin needle,51)을 갖고 있다. 외륜(50)의 단부(端部)는, 도 7(b), 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 환상(環狀)의 가장자리부(50a, 50b)를 형성하고, 핀니들(51)에 대한 리테이너로서 기능한다. 외륜(50) 내에는, 피니언(55)의 핀(56)을 삽입한다. 아울러, 도 7(a)에서는, 편의상, 중앙의 원공(54)을 대표로 하여 핀 지지 베어링(49)을 설치했다.

한국 등록특허 제10-0945193호 공보

일반적으로, 핀 지지 베어링(49)을 제1 원형판부(52)에 부착할 때, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 외륜(50)을 원공(54)에 압입하여 외륜(50)을 원공(54)내에 고정한다.

원공(54)은, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 원형판부(52)의 외주연부(外周緣部,52a)에 접근해서 형성되므로, 원공(54)과 제1 원형판부(52)의 외주면부 (52b) 사이의 거리 t가 줄어든다. 이 때문에, 외륜(50)을 원공(54)에 압입할 때, 제1 원형판부(52)의 외주연부(52a)가 외력(H)을 받고, 도 7(a)에 이점 쇄선(K)로 나타내는 바와 같이 팽출 변형할 우려가 있다.

제1 원형판부(52)가 팽출 변형하면, 피니언(55)의 회전운동을 랙에 직선 운동으로서 전달할 때, 랙에 대한 피니언(55)의 전달 정밀도가 악화되어, 피니언(55)의 회전이 원활함을 잃고 진동하여 소음이 발생할 우려가 있다.

랙에 대한 피니언(55)의 전달 정밀도가 악화됨에 따라, 랙과 피니언(55) 사이에 마모가 발생하여, 피니언(55)에 대해서 랙이 담당하는 부하 능력이 감소하고, 작동 불량을 일으켜 단명화로 이어질 우려가 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 제1 베어링을 제1 원공에 배치하고, 제2 베어링을 제2 원공에 배치할 때, 제1 원반(圓盤) 및 제2 원반의 팽출 변형을 막음으로써, 랙에 대한 피니언의 전달 정밀도가 높아지고, 랙과 피니언과 사이에 발생하는 마모를 억제하며, 피니언에 대해서 랙이 담당하는 부하 능력이 증가하여, 양호한 초기의 작동 상태를 장기에 걸쳐 유지할 수 있는 핀롤러형 피니언 장치를 제공함에 있다.

(청구항 1에 대하여)

핀롤러형 피니언 장치에 있어서, 제1 원반은, 피치원상에 등각도 간격으로 형성된 복수의 제1 원공을 갖고 있다. 제2 원반은, 제1 원반에 대면하도록 배치되어, 복수의 제1 원공에 대응하는 복수의 제2 원공을 갖고 있다.

피니언은 복수 핀롤러로 이루어져 있고, 핀롤러의 일단부가 제1 베어링을 통해 제1 원공내에서 회전 가능하게 지지되고, 타단부가 제2 베어링을 통해 제2 원공내에서 회전 가능하게 지지되어 있다.

제1 베어링은, 제1 원공의 내주벽(內周壁)과 핀롤러의 일단부 사이에서 축방향을 따라서 삽입 배열되어, 둘레방향으로 전동(轉動) 가능한 복수의 제1 핀니들로 이루어진다. 제2 베어링은, 제2 원공의 내주벽과 핀롤러의 타단부 사이에 축방향을 따라 삽입 배열되어, 둘레방향으로 전동 가능한 복수의 제2 핀니들로 이루어진다.

청구항 1에 있어서의 제1 베어링의 제1 핀니들은, 제1 원공의 내주벽과 핀롤러의 일단부 사이에 삽입 배열되고, 제2 베어링의 제2 핀니들은, 제2 원공의 내주벽과 핀롤러의 타단부 사이에 삽입 배열되어 있다.

이 때문에, 제1 원공을 제1 원반의 외주연부에 접근시켜 형성하고, 제2 원공을 제2 원반의 외주연부에 접근시켜 형성하면서도, 제1 핀니들의 삽입시, 외륜을 압입하는 것과 달리, 제1 원공의 내주벽에 외력이 생기지 않는다. 또한, 제2 핀니들의 삽입시, 외륜을 압입하는 것과 달리, 제2 원공의 내주벽에 외력이 생기지 않는다.

이에 의해, 제1 베어링을 제1 원공에 배치하고, 제2 베어링을 제2 원공에 배치할 때, 핀지지 베어링의 외륜을 제1 원형판부의 원공에 압입하는 종래와 달리, 제1 원반 및 제2 원반의 팽출 변형을 막을 수 있다.

이 결과, 피니언의 회전운동을 랙에 직선 운동으로서 전달할 때, 랙에 대한 피니언의 전달 정밀도가 높아져서, 피니언의 회전이 원활해지고 진동이 없어져 소음의 발생을 억제할 수 있다.

랙에 대한 피니언의 전달 정밀도가 높아짐에 따라, 랙과 피니언 사이에 생기는 마모가 감소되어, 피니언에 대해 랙이 담당하는 부하 능력이 증가하여, 양호한 초기의 작동 상태를 장기적으로 유지할 수 있다.

(청구항 2에 대하여)

제1 베어링은, 핀롤러의 일단부를 끼어붙인 통형상의 제1 내륜으로 이루어진다. 제1 내륜은, 둘레방향을 따라 등각도 간격으로 형성되고, 제1 핀니들을 전동 가능하게 끼워맞춤한 복수의 제1 끼워맞춤 구멍을 갖고 있다.

또한, 제2 베어링은, 핀롤러의 타단부를 끼어붙인 통형상의 제2 내륜으로 이루어진다. 제2 내륜은, 둘레방향을 따라서 등각도 간격으로 형성되고, 제2 핀니들을 전동 가능하게 끼워맞춤하는 복수의 제2 끼워맞춤 구멍을 갖고 있다.

청구항 2에 있어서, 제1 베어링의 제1 핀니들은, 제1 내륜의 제1 끼워맞춤 구멍에 끼워맞추고, 제2 베어링의 제2 핀니들은, 제2 내륜의 제2 끼워맞춤 구멍에 끼워맞춘다.

이 때문에, 제1 내륜에 대한 제1 핀니들의 유지 상태가 양호해지고, 제2 내륜에 대한 제2 핀니들의 유지 상태도 양호해진다. 이로써, 제1 핀니들로 이루어지는 제1 베어링을 제1 원공에 배치하기 쉬워지고, 제2 핀니들로 이루어지는 제2 베어링을 제2 원공에 배치하기 쉬워지므로, 제1 베어링 및 제2 베어링의 설치 작업성이 향상된다.

(청구항 3에 대하여)

제1 베어링은, 핀롤러의 일단부의 외주부를 둘러싸도록 근접 상태로 배열되고, 제1 원공의 내주벽에 슬라이딩 접촉하는 복수의 제1 핀니들로 이루어진다.

제2 베어링은, 핀롤러의 타단부의 외주부를 둘러싸도록 근접 상태에 배열되고, 제2 원공의 내주벽에 슬라이딩 접촉 하는 복수의 제2 핀니들로 이루어진다.

청구항 3에 있어서, 복수의 제1 핀니들이 핀롤러의 일단부를 둘러싸도록 배열되고, 복수의 제2 핀니들이 핀롤러의 타단부를 둘러싸도록 배열되어 있기 때문에, 제1 핀니들 및 제2 핀니들이 총(總) 니들을 구성한다. 이에 의해, 제1 핀니들 및 제2 핀니들이 고하중에 견딜 수 있게 되고, 제1 핀니들 및 제2 핀니들이 담당하는 부하 능력의 향상에 기여할 수 있다.

(청구항 4에 대하여)

제1 원공의 내주벽 및 제2 원공의 내주벽은, 외표면으로의 침탄경화에 의해 표면 경화되어 있기 때문에, 제1 원공 및 제2 원공의 각 내주벽은, 작동시의 슬라이딩력에 대한 내마모성 및 파괴 강도를 함께 향상시킬 수 있어 장수명화에 기여한다.

도 1은 핀롤러형 피니언 장치를 설치한 랙·피니언 전동장치의 사시도이다(실시예 1).
도 2는 핀롤러형 피니언 장치의 분해 사시도이다(실시예 1).
도 3에서, (a)는 핀롤러, 제1 내륜, 제2 내륜, 제1 핀니들 및 제2 핀니들을 나타내는 분해 사시도, (b)는 핀롤러, 제1 베어링 및 제2 베어링을 나타내는 분해 사시도이다(실시예 1).
도 4에서, (a)는 제1 원공내에 배치된 제1 베어링 및 핀롤러의 일단부를 나타내는 종단면도, (b)는 제2 원공내에 배치된 제2 베어링 및, 핀롤러의 타단부를 나타내는 종단면도, (c)는 (a) 및 (b)의 S-S선에 따른 부분적인 횡단면도이다(실시예 1).
도 5에서, (a)는 제1 원공내에 배치된 제1 베어링 및 핀롤러의 일단부를 나타내는 종단면도, (b)는 리테이너, 제1 핀니들 및 핀롤러의 일단부를 나타내는 분해 사시도이다(실시예 2).
도 6에서, (a)는 제1 원공내에 배치한 제1 베어링의 사시도, (b)는 핀롤러의 일단부에서 환상으로 배치된 제1 핀니들의 사시도이다(실시예 3).
도 7에서, (a)는 제1 원형판부와 함께 나타내는 핀 지지 베어링의 종단면도, (b)는 핀 지지 베어링의 사시도, (c)는 (a)의 J-J선에 따른 횡단면도이다(종래 기술).

본 발명에 의한 핀롤러형 피니언 장치에서는, 핀롤러를 제1 핀니들 및 제2 핀니들로 회전 가능하게 지지하는 구성을 각 실시예에 의해 구체화한다.

[실시예]

〔실시예 1의 구성〕

도 1 내지 도 4에 기초하여 본 발명의 실시예 1을 설명한다. 이후의 설명에서는, 특별히 기재되지 않는 한, 각 부재의 위치 및 방향의 특정은, 각 실시예를 통해 대응하는 도면의 좌우 및 상하 방향에 따른다.

도 1에 나타내는 랙·피니언 전동장치(1)에 있어서, 조립 생산 공장 등의 설치면에 고정한 기반(2)은, 좌우 양측에 단면 T자형의 반송 레일(3,4)을 형성하고, 중앙에 랙(5)을 길이방향(M)을 따라 형성하고 있다. 랙(5)은, 사용 대상에 따라 정해진 길이를 갖고, 그 상면에 사이클로이드계 프로필에 의거하는 치부(齒部,5a)를 피치선(P)을 따라서 연속 형성하고 있다.

피니언(6)은 핀롤러형 피니언 장치(7)를 구성하는 것으로, 랙(5)의 치부(5a)에 치합하는 복수의 핀롤러(8)를 갖고 있다. 피니언(6)은, 예를 들면 10개의 핀롤러(8)를 갖고, 핀롤러(8)는 대면하는 2장의 제1 원반(9), 제2 원반(9) 사이에 걸쳐지고, 피치원(E)을 따라서, 예를 들면 36°의 등각도 간격으로 환상으로 배치되어 있다.

하우징(11)은, 천정부(11a)와 양측의 외벽부(11b,11c)로서 문형(門型)을 형성하고 있다. 하우징(11)의 외벽부(11b,11c)는, 랙(5)의 양측에 위치하고, 천정부(11a)는 피니언(6)을 덥도록 배치되어 있다.

외벽부(11b,11c)의 기단부(基端部)에는, 길이 방향(M)을 중심으로 하여 좌우 대칭으로 되는 앵글형상의 옹벽부(擁壁部,11d,11e)가 랙(5)을 사이에 두도록 형성되어 있다. 일방의 옹벽부(11d)는, 반송 레일(3)에 대해서 슬라이딩 가능하게 끼워맞춤되고, 타방의 옹벽부(11e)는, 반송 레일(4)에 대해서 슬라이딩 가능하게 끼워맞춤되어 있다.

구동축(12)은 피니언(6)의 중심부에 고정 상태로 부착되어 있다. 구동축(12)의 일단부(12a)는, 일방의 외벽부(11b)에 회전 가능하게 지지되고, 타단부(12b)는 타방의 외벽부(11c)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

구동축(12)에는, 예를 들어, 하우징(11)측에 설치된 전동기의 회전축(도시하지 않음)이 연결되어 있다.

이 때문에, 전동기의 통전에 의해, 피니언(6)이 도 1에 나타내는 시계방향(F)의 회전력을 받으면, 피니언(6)이 랙(5)의 치부(5a)에 치합하면서 같은 방향(F)으로 회전하여, 하우징(11)의 옹벽부(11d,11e)가 반송 레일(3,4)을 따라 길이방향(M)으로 슬라이딩한다.

핀롤러형 피니언 장치(7)에 있어서의 제1 원반(9)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외주연부(9e)에 접근하는 피치원(E)상에 등각도 간격으로 형성되고, 핀롤러(8)에 따른 개수의 제1 원공(9a)을 갖고 있다.

제2 원반(10)은, 외주연부(10e)에 접근하는 위치에서, 제1 원반(9)에 대면하도록 배치되고, 제1 원공(9a)에 대응하는 제2 원공(10a)을 갖고 있다. 핀롤러(8)의 일단부(8a)는, 제1 베어링(13)을 통해 제1 원공(9a)내에서 회전 가능하게 지지되고, 타단부(8b)는 제2 베어링(14)를 통해 제2 원공(10a) 내에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 원공(9a)의 내주벽(9A) 및 제2 원공(10a)의 내주 벽(10A)에는, 기계적 특성을 높이기 위해, 외표면으로의 침탄경화에 의한 열처리(담금질)가 행하여져 표면 경화되어 있다.

제1 베어링 13은, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 핀롤러(8)의 일단부(8a)를 끼워붙이는 통형상의 제1 내륜(15)으로 이루어진다. 제1 내륜(15)은, 둘레방향을 따라 등각도 간격으로 형성된 제1 끼워맞춤 구멍(15a)을 갖고 있다. 제1 끼워맞춤 구멍(15a)은, 예를 들면, 18～20개 형성되어 있고, 내부에 제1 핀니들(17)이 전동 가능하게 끼워맞춤되어 있다{도3 (b) 참조}.

제2 베어링(14)은, 핀롤러(8)의 타단부(8b)를 끼워붙이는 통형상의 제2 내륜(16)으로 이루어져 있다. 제2 내륜(16)은, 둘레방향을 따라 등각도 간격으로 형성된 제2 끼워맞춤 구멍(16a)을 갖고 있다. 제2 끼워맞춤 구멍(16a)은, 제1 끼워맞춤 구멍(15a)과 같은 수로 형성되어 있고, 내부에 제2 핀니들(18)을 전동 가능하게 끼워맞춤하고 있다.

제1 베어링(13)은, 도 4 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 내륜(15)과 함께 제1 원공(9a)내에 배치되어 있다. 이때, 제1 핀니들(17)은, 제1 원공(9a)의 내주 벽(9A)과 핀롤러(8)의 일단부(8a) 사이에서 축방향을 따라 삽입 배열되어, 둘레방향(Cp)을 따라서 전동 가능하게 되어 있다.

제2 베어링(14)은, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 내륜(16)과 함께 제2 원공(10a)내에 배치되어 있다. 이때, 제2 핀니들(18)은, 제2 원공(10a)의 내주벽(10A)과 핀롤러(8)의 타단부(8b) 사이에 축방향을 따라서 삽입 배열되어, 자전(自轉) 가능하고 둘레방향(Cq)을 따라서 전동 가능하게 되어 있다.

〔실시예 1의 효과〕

상기 구성에서는, 전동기의 통전에 의해, 피니언(6)이 랙(5)의 치부(5a)에 치합되면서 시계방향(F)으로 회전하고, 하우징(11)의 옹벽부(11d,11e)가 반송 레일(3,4)을 따라서 길이방향(M)으로 슬라이딩한다.

이 경우, 피니언(6)이 랙(5)을 따라서 직선적으로 슬라이딩하기 때문에, 대규모 생산 공장에서는, 랙·피니언 전동장치(1)를 이용하여, 극박(極薄)의 유리판을 컴퓨터 등의 액정 표시부(도시하지 않음)로서 다수 묶어 반송하고 있다.

즉, 랙·피니언 전동장치(1)를 이용하여, 하우징(11)에 설치한 팔레트(도시하지 않음) 등에, 다수 묶은 극박의 유리판을 넣음으로써, 유리판을 자재 공정으로부터 조립공정으로 신속하고 원활하게 반송하고 있다.

이때, 핀롤러형 피니언 장치(7)에 있어서, 제1 베어링(13)의 제1 핀니들(17)은, 제1 원공(9a)의 내주벽(9A)과 핀롤러(8)의 일단부(8a) 사이에 삽입 배열되고, 제2 베어링(14)의 제2 핀니들(18)은, 제2 원공(10a)의 내주벽(10A)과 핀롤러(8)의 타단부(8b) 사이에 삽입 배열되어 있다.

이 때문에, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 원공(9a)을 제1 원반(9)의 외주연부(9e)에 접근시켜 형성하고, 제2 원공(10a)을 제2 원반(10)의 외주연부(10e)에 접근시켜 형성하면서도, 제1 핀니들(17)의 삽입시, 외륜을 압입하는 것과 달리, 제1 원공(9a)의 내주벽(9A)에 외력이 생기지 않는다. 또한, 제2 핀니들(18)의 삽입시, 외륜을 압입하는 것과 달리, 제2 원공(10a)의 내주벽(10A)에 외력이 생기지 않는다.

이에 의해, 제1 베어링(13)을 제1 원공(9a)에 배치하고, 제2 베어링(14)을 제2 원공(10a)에 배치할 때, 핀지지 베어링의 외륜을 제1 원형판부의 원공에 압입하는 종래와 달리, 제1 원반(9) 및 제2 원반(10)의 팽출 변형을 막을 수 있다.

이 결과, 피니언(6)의 회전운동을 랙(5)에 직선 운동으로서 전달할 때, 랙(5)에 대한 피니언(6)의 전달 정밀도가 높아지고, 피니언(6)의 회전이 원활해져 진동이 없어지고 소음의 발생을 억제할 수 있다.

랙(5)에 대한 피니언(6)의 전달 정밀도가 높아짐에 따라, 랙(5)과 피니언(6) 간에 생기는 마모가 감소하고, 피니언(6)에 대해 랙(5)이 담당하는 부하 능력이 증가하여, 양호한 초기의 작동 상태를 장기에 걸쳐 유지할 수 있다.

또한, 제1 베어링(13)의 제1 핀니들(17)은, 제1 내륜(15)의 제1 끼워맞춤 구멍(15a)에 끼워맞추고, 제2 베어링(14)의 제2 핀니들(18)은, 제2 내륜(16)의 제2 끼워맞춤 구멍(16a)에 끼워맞춘다.

이 때문에, 제1 내륜(15)에 대한 제1 핀니들(17)의 유지 상태가 양호해지고, 제2 내륜(16)에 대한 제2 핀니들(18)의 유지 상태도 양호해진다. 이에 의해, 제1 핀니들(17)로 이루어지는 제1 베어링(13)을 제1 원공(9a)에 배치하기 쉬워지고, 제2 핀니들(18)로 이루어지는 제2 베어링(14)을 제2 원공(10a)에 배치하기 쉬워지므로, 제1 베어링(13) 및 제2 베어링(14)의 설치 작업성이 향상한다.

또한, 제1 원공(9a)의 내주벽(9A) 및 제2 원공(10a)의 내주벽(10A)은, 침탄경화에 의해 표면 경화되어 있기 때문에, 제1 원공(9a) 및 제2 원공(10a)의 각 내주벽(9A,10A)은, 작동시의 슬라이딩력에 대한 내마모성 및 파괴 강도를 함께 향상시킬 수 있어 장수명화에 기여한다.

〔실시예 2〕

도 5는 본 발명의 실시예 2를 나타낸다. 실시예 2가 실시예 1과 다른 점은, 제1 내륜(15) 및 제2 내륜(16)을 이용하는 대신에, 환상의 리테이너(I9,20)를 적용한 것이다.

제1 핀니들(17)은, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 일단부에 돌기부(17a)를 형성하고, 타단부에 돌기형상부(17b)를 형성하고 있다. 일방의 리테이너(19)는 둘레방향으로 형성된 투공(透孔,19a)을 갖고, 타방의 리테이너(20)는 둘레방향으로 형성된 관통구멍(20a)을 갖고 있다.

일단부의 돌기부(17a)는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 리테이너(19)의 투공(19a)에 끼워붙여지고, 타단부의 돌기형상부(17b)는 리테이너(20)의 관통구멍 (20a)에 끼워붙여져 있다. 이들 리테이너(19,20)에 의해 제1 핀니들(17)은, 자전 가능하고, 환상으로 병설되어 제1 베어링(13)으로서 유지되어 있다.

이런 경우, 인접하는 제1 핀니들(17)끼리는, 서로 약간의 간극(Gs)을 갖고 있고, 제1 핀니들(17)로 이루어지는 제1 베어링(13)의 외경 치수(d1)는, 리테이너 (19,20)의 각 외경 치수(d2)보다 약간 크게 설정되어 있다. 이와 같이 구성해도, 실시예 1과 동일한 효과를 가져올 수 있다.

아울러, 제2 베어링(14)의 제2 핀니들(18)도, 제1 핀니들(17)과 동일한 구성을 갖기 때문에, 제2 베어링(14) 및 제2 핀니들(18)에 대한 설명은 생략했다. 이 생략은, 후술하는 실시예 3에서도 마찬가지이다.

〔실시예 3〕

도 6은 본 발명의 실시예 3을 나타낸다. 실시예 3이 실시예 2와 다른 점은, 리테이너(19,20)를 생략하고, 제1 핀니들(17)끼리를 환상으로 배치한 것이다.

즉, 제1 핀니들(17)은, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 핀롤러(8)의 일단부 (8a)를 둘러싸도록 배열되어 총 니들을 구성한다.

이때, 제1 핀니들(17)끼리는, 서로 약간의 간극(Gp)을 통해 자전 가능하게 근접되어 있어, 그리스 등 점착성을 갖는 윤활유(도시하지 않음)의 도포에 의해, 환상으로 서로 이어져서 농(籠)형상의 제1 베어링(13)으로서 유지되어 있다.

실시예 3에 있어서, 제1 핀니들(17)은, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 총 니들을 구성하므로, 제1 핀니들(17)이 고부하에 견딜 수 있게 되어, 제1 핀니들 (17)이 담당하는 부하 능력의 향상에 기여할 수 있다.

이 경우, 제1 핀니들(17)을 제1 원공(9a)에 배치한 후, 제1 원공(9a)의 좌우측으로부터 캡(도시하지 않음)을 끼워붙여, 제1 핀니들(17)이 축방향(W1)으로 변위함을 규제해도 좋다.

〔변형예〕

(a) 실시예 1에서는, 피니언(6)을 랙(5)을 따라 주행시켰지만, 기반(2)을 설치면에 슬라이딩 가능하게 설치하고, 하우징(11)을 피니언(6)의 구동축(12)과 함께 설치면측에 고정하며, 피니언(6)의 회전에 따라, 랙(5)을 기반(2)과 함께 길이방향(M)으로 이동시켜도 좋다.

(b) 실시예 2에서는, 제1 베어링(13)을 구성할 때, 인접하는 제1 핀니들(17)끼리가 서로 약간의 간극(Gs)을 갖도록 구성했지만, 제1 핀니들(17)끼리는, 서로 자전 가능하고 간극 없이 밀착되어 있어도 좋다.

(c) 실시예 1～3에 있어서, 제1 원공(9a) 및 제2 원공(10a)을 10개 마련했지만, 10개로 한정하지 않고, 사용 상황 등에 따라 5～9개 혹은 11～15개 등 원하는 개수로 설정해도 좋다.

[산업상의 이용가능성]

본 발명의 핀롤러형 피니언 장치에서는, 제1 베어링을 제1 원공에 배치하고, 제2 베어링을 제2 원공에 배치할 때, 제1 원반 및 제2 원반의 팽출 변형을 막을 수 있다. 이 때문에, 랙에 대한 피니언의 전달 정밀도가 높아지고, 피니언의 회전이 원활해지며, 진동이 없어져, 소음의 발생을 억제할 수 있다. 이에 따라, 랙과 피니언 사이에 생기는 마모가 감소하고, 피니언에 대해 랙이 담당하는 부하 능력이 증가하여, 장수명화에 기여할 수 있다. 장수명화가 실현되는 유익성이 업자의 수요를 환기하고, 관련 부품의 유통을 통해 기계 산업에 이용할 수 있다.

1： 랙·피니언 전동장치
3,4： 반송 레일
5： 랙
5a： 랙의 치부
6： 피니언
7： 핀롤러형 피니언 장치
8： 핀롤러
8a： 핀롤러의 일단부
8b： 핀롤러의 타단부
9： 제1 원반
9a： 제1 원공
9A： 제1 원공의 내주벽
9e： 제1 원반의 외주연부
10： 제2 원반
10a： 제2 원공
10A： 제2 원공의 내주벽
10e： 제2 원반의 외주연부
12： 구동축
13： 제1 베어링
14： 제2 베어링
15： 제1 내륜
15a： 제1 내륜의 제1 끼워맞춤 구멍
16： 제2 내륜
16a： 제2 내륜의 제2 끼워맞춤 구멍
17： 제1 핀니들
18： 제2 핀니들
Cp： 제1 핀니들의 둘레방향
Cq： 제2 핀니들의 둘레방향
E： 제1 원반 및 제2 원반의 피치원
M： 랙의 길이방향
P： 랙의 피치선

Claims (4)

1. 피치원 상에 등각도 간격으로 형성된 복수의 제1 원공(圓孔)을 갖는 제1 원반(圓盤)과,
   이 제1 원반에 대면하도록 배치되고, 상기 복수의 제1 원공에 대응하는 복수의 제2 원공을 갖는 제2 원반과,
   일단부가 제1 베어링을 통해 상기 제1 원공내에서 회전 가능하게 지지되고, 타단부가 제2 베어링을 통해 상기 제2 원공내에서 회전 가능하게 지지된 복수의 핀롤러로 이루어지는 피니언을 가지며, 이 피니언을 랙의 치부(齒部)에 서로 치합되어 구성되는 핀롤러형 피니언 장치에 있어서,
   상기 제1 베어링은, 상기 제1 원공의 내주벽(內周壁)과 상기 핀롤러의 상기 일단부와의 사이에서 축방향을 따라 삽입 배열되고, 둘레방향으로 전동(轉動) 가능한 복수의 제1 핀니들로 이루어지고,
   상기 제2 베어링은, 상기 제2 원공의 내주벽과 상기 핀롤러의 상기 타단부와의 사이에서 축방향을 따라 삽입 배열되며, 둘레방향으로 전동 가능한 복수의 제2 핀니들(pin needle)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핀롤러형 피니언 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 베어링은, 상기 핀롤러의 상기 일단부를 끼워붙인 통형상의 제1 내륜(內輪)으로 이루어지고, 상기 제1 내륜은, 둘레방향을 따라서 등각도 간격으로 형성되며, 상기 제1 핀니들을 전동 가능하게 끼워맞춤하는 복수의 제1 끼워맞춤 구멍을 갖고,
   상기 제2 베어링은, 상기 핀롤러의 상기 타단부를 끼워붙인 통형상의 제2 내륜으로 이루어지고, 상기 제2 내륜은, 둘레방향을 따라서 등각도 간격으로 형성되며, 상기 제2 핀니들을 전동 가능하게 끼워맞춤하는 복수의 제2 끼워맞춤 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 핀롤러형 피니언 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 베어링은, 상기 핀롤러의 상기 일단부의 외주부(外周部)를 둘러싸도록 근접 상태로 배열되고, 상기 제1 원공의 상기 내주벽에 슬라이딩하는 상기 복수의 제1 핀니들로 이루어지며,
   상기 제2 베어링은, 상기 핀롤러의 상기 타단부의 외주부를 둘러싸도록 근접 상태로 배열되고, 상기 제2 원공의 상기 내주벽에 슬라이딩 접촉하는 상기 복수의 제2 핀니들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핀롤러형 피니언 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 원공의 상기 내주벽 및 상기 제2 원공의 상기 내주벽은, 외표면으로 침탄 경화에 의해 표면 경화되어 있는 것을 특징으로 하는 핀롤러형 피니언 장치.

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