KR20190061597A

KR20190061597A - 슬라이드 유닛

Info

Publication number: KR20190061597A
Application number: KR1020170160144A
Authority: KR
Inventors: 이두면; 강성준; 김덕회; 라인숙; 임정규; 김성우; 임재혁
Original assignee: (주)세고스
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-06-05
Also published as: KR102089292B1; CN214317508U; EP3718435B1; US20200116201A1; WO2019107839A1; US11028876B2; EP3718435A1; EP3718435A4; PL3718435T3

Abstract

본 발명은 슬라이드 유닛에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬라이드 유닛은 본체(10)에 고정되며, 내측에 제1 수용공간(110)이 형성되는 고정레일(100); 상기 본체(10)에 대해 수납체(20)를 인입 또는 인출시키도록 상기 수납체(20)에 연결되고, 내측에 제2 수용공간(210)이 형성되며, 상기 고정레일(100)에 대해 슬라이드 이동 가능한 이동레일(200); 상기 제1 수용공간(110) 내에 일단이 삽입되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 타단이 삽입되어, 상기 고정레일(100)에 대해 상기 이동레일(200)이 슬라이드 이동 가능하도록 하는 인너레일(300); 및 상기 제1 수용공간(110) 내에 삽입되어 상기 고정레일(100)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 삽입되어 상기 이동레일(200)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되는 복수 개의 슬라이드 볼(400);을 포함한다. 본 발명에 따르면, 인너레일의 비틀림 각도 및 응력 집중을 최소화하여, 인너레일의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.

Description

슬라이드 유닛{SLIDE UNIT}

본 발명은 슬라이드 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인너레일 및 볼 구조를 개량하여 인너레일의 비틀림 각도를 최소화하고, 인너레일의 응력 집중을 최소화하며, 인너레일을 간단한 중층 압연공정을 통해 제조하여 생산성을 향상시킬 수 있는 슬라이드 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 서랍안내용 레일 부재는 본체와 서랍 사이에 마련되어 사용자가 서랍을 열고 닫을 때 서랍이 본체로부터 용이하게 인출 또는 인입되도록 사용된다. 이러한 서랍안내용 레일부재는 예를 들어 2단 접철식과 3단 접철식 등이 있는데, 그 중에서 3단 접철식의 경우에는 본체 측 고정레일이 냉장고 내측 벽면, 일반 가구 등의 내측면에 고정되고, 서랍 측 이동레일이 수납체(서랍)에 고정된다. 또한, 이러한 서랍안내용 레일부재는, 본체 측 고정레일과 서랍 측 이동레일 사이에 중간 슬라이드 레일이 배치됨과 아울러 본체 측 고정레일과 중간 슬라이드 레일 사이 및 서랍 측 고정레일과 중간 슬라이드 레일 사이에 복수의 슬라이드 볼이 배치되는 형태를 갖고 있다.

그러나 종래의 중간 슬라이드 레일은 평판형태로 형성되며, 서랍의 인출 또는 인입에 따라 중간 슬라이드 레일에 응력이 집중되어, 중간 슬라이드 레일이 파손 및 변형되는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 중간 슬라이드 레일이 복잡한 롤 포밍 공정을 통해 성형되므로 제조 단가 상승 및 생산성 감소를 유발시키는 문제점이 있었다. 그리고 측면 부분에 도금이 용이하지 않아 부식이 발생하게 될 가능성이 있으며 이에 따라 내구성이 하락하는 문제점이 있었다.

한국 등록특허공보 제10-1398127호 (2014. 05. 15)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인너레일의 비틀림 각도 및 응력 집중을 최소화하는 슬라이드 유닛에 관한 것이다.

본 발명에 따른 슬라이드 유닛은 본체(10)에 고정되며, 내측에 제1 수용공간(110)이 형성되는 고정레일(100); 상기 본체(10)에 대해 수납체(20)를 인입 또는 인출시키도록 상기 수납체(20)에 연결되고, 내측에 제2 수용공간(210)이 형성되며, 상기 고정레일(100)에 대해 슬라이드 이동 가능한 이동레일(200); 상기 제1 수용공간(110) 내에 일단이 삽입되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 타단이 삽입되어, 상기 고정레일(100)에 대해 상기 이동레일(200)이 슬라이드 이동 가능하도록 하는 인너레일(300); 및 상기 제1 수용공간(110) 내에 삽입되어 상기 고정레일(100)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 삽입되어 상기 이동레일(200)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되는 복수 개의 슬라이드 볼(400);을 포함한다.

상기 슬라이드 볼(400)은, 서로 다른 지름의 제1 슬라이드 볼(410) 및 제2 슬라이드 볼(420)을 포함하며, 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 지름이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 지름보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 인너레일(300)은, 상기 제1 수용공간(110) 및 상기 제2 수용공간 내부에 각각 삽입되는 삽입부(310); 및 상기 삽입부(310) 사이를 연결하면서, 일측으로 돌출되도록 절곡된 연결부(320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 삽입부(310)는, 상기 삽입부(310)의 끝단 양측에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제1 슬라이드 볼(410)이 안착되는 한 쌍의 제1 구름면(311); 상기 제1 구름면(311)으로부터 상기 연결부(320) 측으로 일정 간격 이격된 지점에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제2 슬라이드 볼(420)이 안착되는 한 쌍의 제2 구름면(312); 및 상기 제2 구름면(312)과 상기 연결부(320)를 연결하며, 상기 제2 구름면(312)으로부터 상기 연결부(320)을 향해 폭이 점차 좁아지는 형태의 보강단차면(313);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부(320)는, 상기 삽입부(310)로부터 연장형성된 연장부(321); 상기 연장부(321)의 끝단에서 일측으로 절곡되어 연장되는 절곡부(322); 및 상기 절곡부(322)를 서로 연결하는 중심부(323);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 180°미만인 것을 특징으로 한다.

상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 140°미만인 것을 특징으로 한다.

상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 100°인 것을 특징으로 한다.

상기 중심부(323)의 외측면(323-1)은, 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A)과 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 중심부(323)의 내측면(323-2)은, 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A) 상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 삽입부(310)의 최대폭(T1)은 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)보다 넓고, 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)은 상기 연장부(321)의 폭(T3)보다 넓은 것을 특징으로 한다.

상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 관계가 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동레일(200)은 상기 수납체(20)를 하부에서 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 인너레일(300)은 중층 압연성형된 것을 특징으로 한다.

상기 고정레일(100)은, 상기 고정레일(100)을 상기 본체(10)에 고정하기 위한 보조프레임(120);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중심부(323)는, 길이방향을 따라 서로 이격되게 형성된 복수의 관통공(323-3);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인너레일(300)은 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 그루브(340);를 더 포함하며, 상기 그루브(340)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성된 것을 특징으로 한다.

상기 인너레일(300)은 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 구름 돌기(350);를 더 포함하며, 상기 구름 돌기(350)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 인너레일의 비틀림 각도 및 응력 집중을 최소화하여, 인너레일의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.

또한, 고정 레일에 대해 이동 레일의 슬라이드 이동을 가능하게 하는 인너레일을 중층압연 방식을 이용하여 성형함으로써, 제조 공정의 간소화를 통해 제조 단가 하락 및 생산성 향상이 가능하다.

또한, 인너레일을 중층압연 방식을 이용하여 성형함으로써, 전체 인너레일 표면에 도금액을 한층 균일하게 코팅 가능하게 되므로 부식 발생을 더욱 방지하여 내구성을 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 인너레일의 플레이트에 길이 방향을 따라 길게 연장되고 폭 방향을 따라 서로 이격되게 복수의 보강 리브를 마련함으로써, 인너레일의 강도를 증대시켜 외력에 의해 형상 변형이 발생하는 것을 한층 방지할 수 있게 된다.

또한, 복수의 구름면에 각각 서로 이격되게 마련되는 적어도 하나의 그루브를 포함하거나, 복수의 구름면에 각각 서로 이격되게 마련되는 적어도 하나의 구름 돌기를 포함하도록 이루어짐으로써, 복수의 슬라이드 볼과 인너레일의 상호 구름 접촉 면적을 감소시켜 인너레일에 대해 이동 레일이 더욱 원활하게 슬라이드 이동하도록 할 뿐만 아니라 고정 레일에 대해 인너레일이 원활하게 슬라이드 이동하도록 할 수 있다.

또한, 슬라이드 이동을 가능하게 하는 슬라이스 볼의 지름을 달리하여, 수납체에 무게가 많이 나가는 물건이 위치되어 슬라이드 유닛에 상당한 하중이 가해지는 경우에도, 인너레일의 내구성을 더욱 향상시키면서 슬라이드 볼의 구름성을 향상시키기는 효과를 가지고 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 설치된 상태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 관통공(323-3)을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 그루브(340)를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 구름 돌기(350)를 설명하는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험의 모식도.
도 10은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험시 Material property
도 11은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험시 해석조건
도 12는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험1의 모식도.
도 13은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험1의 실험결과.
도 14는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험2의 모식도.
도 15는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험2의 실험결과.
도 16은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험3의 모식도.
도 17은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험3의 실험결과.
도 18은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험4의 모식도.
도 19는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 모델링 실험4의 실험결과.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 슬라이드 유닛이 설치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조할 때, 본 발명에 따른 슬라이드 유닛은 고정레일(100), 이동레일(200), 인너레일(300) 및 슬라이드 볼(400)을 포함한다.

고정레일(100)은 본체(10)에 고정되며, 내측에 제1 수용공간(110)이 형성된다. 고정 레일(100)은 냉장고 또는 가구의 내측 벽면 등 다양한 부분에 스크루 등을 이용하여 고정 가능하며, 이하 설명의 편의상 냉장고에 장착되는 경우를 기준으로 설명한다.

구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 고정 레일(100)은 대략 절곡된 'U'자 형태로 형성될 수 있으며, 프레스 공정을 통해 성형가능하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 고정레일(100)은, 상기 고정레일(100)을 상기 본체(10)에 고정하기 위한 보조프레임(120)을 더 포함할 수 있으며, 이때 고정레일(100)과 보조프레임(120)은 스폿 용접, 리벳 접합, 스크루 결합 방식 등을 통해 서로 고정 결합될 수 있다.

이와 같이, 고정 레일(100)은 직접 본체(10)에 고정될 수도 있고, 보조프레임(120)을 매개로 본체(10)에 고정될 수도 있다. 고정 레일(100)은 직접 본체(10)에 고정되는 경우에는 상대적으로 구성의 개수도 감소하고 상호 접합 공정이 필요 없으므로 제조 단가 감소 및 생산성 향상의 효과가 있다. 또한, 고정레일(100)이 보조프레임(120)을 매개로 본체(10)에 고정되는 경우에는, 본체(10)와 고정레일(100) 사이 공간을 확보할 수 있으므로, 고정레일(100) 배치시 자유도를 높이는 효과가 있다.

이동레일(200)은 상기 본체(10)에 대해 수납체(20)를 인입 또는 인출시키도록 상기 수납체(20)에 연결되고, 내측에 제2 수용공간(210)이 형성된다. 또한, 이동레일(200)은 상기 고정레일(100)에 대해 슬라이드 이동이 가능하며, 이에 따라 수납체(20)가 본체(10)로부터 인입 또는 인출될 수 있는 것이다. 이러한 이동 레일(200)은 수납체(20)와 직접 고정결합될 수도 있고, 별도의 브래킷(미도시) 등을 이용하여 수납체(20)에 고정결합될 수도 있다.

또한, 상기 이동레일(200)은 상기 수납체(20)를 하부에서 지지하는 구조일 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 수납체(20)의 측면 또는 상면에 고정되는 구조일 수도 있다.

인너레일(300)은 상기 제1 수용공간(110) 내에 일단이 삽입되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 타단이 삽입되어, 상기 고정레일(100)에 대해 상기 이동레일(200)이 슬라이드 이동 가능하도록 하는 구성이다.

상기 인너레일(300)은 중층 압연성형된 것을 특징으로 한다. 압연은 금속의 소성(塑性)을 이용하여 고온이나 상온의 금속재료를 회전하는 롤러 사이를 통과시켜 가공하는 방법을 의미하며, 중층 압연성형은 압연 공정에 의해 복수 개의 두께를 형성하도록 성형되는 것을 의미한다.

즉, 종래에는 인너레일과 대응되는 구성이 롤 포밍 공정(roll forming process)을 이용하여 성형되었다. 롤 포밍이란 나란히 연속된 몇 SET의 성형 롤러에 연속적으로 금속띠판(COIL)을 통과시켜 순차적으로 성형 가공하여 평판에서 목적의 단면 형상으로 접어 나가는 소성 가공법으로서, 구체적으로 하나의 플레이트를 롤 포밍하여 복수의 슬라이드 볼과 접촉 가능한 면을 생성한 후 양측 영역을 벤딩하여 중앙 부분이 2겹으로 이루어진 구조를 채용하였다.

그러나 이와 같은 종래의 롤 포밍 방식으로 제조된 인너레일은 중앙 영역에 위치하는 양측 단부가 서로 완전히 접촉되지 못하며, 2겹이 서로 맞닿는 미세 틈 내부로 도금액이 투입되기도 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라 도금액이 코팅되지 못하는 부분에서 부식이 발생할 가능성이 증가하게 되고, 시간이 경과함에 따라 부식 부분이 전체 영역으로 확장되어 전체 인너레일의 내구성이 급격히 하락하게 되는 문제점이 발생하였다.

이와 달리, 본 발명에서는 상기 인너레일(300)을 중층 압연성형 방식을 이용하여 제조되며, 이에 따라 종래와 같은 별도의 벤딩 공정이 요구되지 않으므로, 공정의 간소화를 통해 제조 단가 하락 및 생산성 향상이 가능하다.

또한, 종래 인너레일과 달리 중앙부분이 벤딩된 2겹이 아니고, 압연에 의해 형성된 하나의 구조이다. 따라서, 본 발명에서는 2겹이 서로 맞닿는 미세 틈이 없으므로, 인너레일(300) 표면에 도금액을 한층 균일하게 코팅할 수 있으며, 이에 따라 부식 발생 방지 및 내구성 증대가 가능하다.

인너레일(300)의 상세한 구조는 후술하기로 한다.

슬라이드 볼(400)은 상기 제1 수용공간(110) 내에 삽입되어 상기 고정레일(100)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 삽입되어 상기 이동레일(200)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치된다.

상기 슬라이드 볼(400)은 상기 고정레일(100)과 상기 인너레일(300) 사이의 마찰력을 감소시키고, 상기 이동레일(200)과 상기 인너레일(300) 사이의 마찰력을 감소시켜, 상기 고정레일(100)에 대해 상기 이동레일(200)의 슬라이드 이동을 용이하게 한다.

상기 슬라이드 볼(400)은 서로 다른 지름의 제1 슬라이드 볼(410) 및 제2 슬라이드 볼(420)을 포함한다. 이때, 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 지름이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 지름보다 크게 설정될 수 있다. 이에 따라, 외측면(323-1)과 내측면(323-2)의 위치, 삽입부(310)의 최대폭(T1), 제2 구름면(312)의 최소폭(T2), 연장부(321)의 폭(T3) 사이의 관계, 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 비율 등을 구체적으로 한정하여, 상기 인너레일(300)의 비틀림 강성이 최대가 되고 응력집중을 최소화하는 형태를 도출할 수 있는 것이다.

구체적인 한정사항에 대해 모델링 실험(도 9 참조)을 통해 최적 범위를 도출하였으며, 상기 모델링 실험 시 Material property(도 10 참조) 및 해석조건(도 11 참조)에 따라 실험을 실시하였다. 구체적인 한정사항에 대해서는 후술하기로 한다.

이하, 인너레일(300)의 상세구조에 대해 설명한다.(도 2 참조)

상기 인너레일(300)은 삽입부(310) 및 연결부(320)를 포함하며, 삽입부(310)는 상기 제1 수용공간(110) 및 상기 제2 수용공간 내부에 각각 삽입된다. 또한, 연결부(320)는 상기 삽입부(310) 사이를 연결하면서, 일측으로 돌출되도록 절곡된 형태이다.

이때, 상기 삽입부(310)는 한 쌍의 제1 구름면(311), 한 쌍의 제2 구름면(312) 및 보강단차면(313)을 포함한다. 한 쌍의 제1 구름면(311)은 상기 삽입부(310)의 끝단 양측에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제1 구름면(311) 상에 한 쌍의 제1 슬라이드 볼(410)이 안착된다.

또한, 한 쌍의 제2 구름면(312)은 상기 제1 구름면(311)으로부터 상기 연결부(320) 측으로 일정 간격 이격된 지점에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제2 구름면(312) 상에 한 쌍의 제2 슬라이드 볼(420)이 안착된다.

보강단차면(313)은 상기 제2 구름면(312)과 상기 연결부(320)를 연결하며, 상기 제2 구름면(312)으로부터 상기 연결부(320)을 향해 폭이 점차 좁아지는 형태이다.

또한, 상기 연결부(320)는 연장부(321), 절곡부(322) 및 중심부(323)를 포함하며, 연장부(321)는 상기 삽입부(310)로부터 연장형성된다. 또한, 절곡부(322)는 상기 연장부(321)의 끝단에서 일측으로 절곡되어 연장되고, 중심부(323)는 상기 절곡부(322)를 서로 연결한다.

이때, 상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 180°미만인 것을 특징으로 한다. 보다 바람직하게는 상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 140°미만인 것을 특징으로 한다. 특히 상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 100°인 경우가 가장 바람직할 수도 있다.

즉, 상기 각도(θ)가 90°이하 또는 180°이상인 경우에 비해, 상기 각도(θ)가 90°초과, 180°미만인 경우에는 응력 집중을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 최소화(즉, 비틀림 강성 최대)할 수 있다.

또한, 상기 각도(θ)가 90°이하 또는 140°이상인 경우에 비해, 상기 각도(θ)가 90°초과, 140°미만인 경우에는 응력 집중을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 최소화(즉, 비틀림 강성 최대)할 수 있다.

이러한 수치범위를 도출하기 위해 모델링 실험 1을 실시하였으며(도 9, 도 12 참조), 상기 모델링 실험 1에서의 Material property(도 10 참조) 및 해석조건(도 11 참조)에 따라 실험을 실시하였다.

실험 결과, i)상기 각도(θ)가 90°인 경우에는 응력이 1914.3 MPa이고 비틀림 각도가 12.12°였으며, ii)상기 각도(θ)가 100°인 경우에는 응력이 1545.6 MPa이고 비틀림 각도가 11.93°였다. 또한, iii)상기 각도(θ)가 140°인 경우에는 응력이 1784.5 MPa이고 비틀림 각도가 12.34°였으며, iv)상기 각도(θ)가 180°인 경우에는 응력이 1936.45 MPa이고 비틀림 각도가 13.12°였다.(도 13 참조)

상기와 같은 실험 결과, 상기 각도(θ)가 90°초과, 180°미만인 경우에는 응력 집중을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 감소(즉, 비틀림 강성 증가)되는 것을 확인하였다. 보다 바람직하게는 상기 각도(θ)는 90°초과, 140°미만인 경우에 응력 집중을 더욱 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 더욱 감소(즉, 비틀림 강성 증가)되는 것을 확인하였다.

특히 상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 100°인 경우 응력 집중 최소화 및 이에 따른 비틀림 각도 최소화(즉, 비틀림 강성 최대)되는 것을 확인하였다.

또한, 상기 중심부(323)의 외측면(323-1)은, 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A)과 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 사이에 위치할 수 있다. 이와 동시에 상기 중심부(323)의 내측면(323-2)은, 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A) 상에 위치할 수 있다.

외측면(323-1) 및 내측면(323-2)의 최적위치를 도출하기 위해 모델링 실험 2를 실시하였으며(도 9, 도 14 참조), 상기 모델링 실험 2에서의 Material property(도 10 참조) 및 해석조건(도 11 참조)은 상기 모델링 실험 1과 동일하다.

실험 결과, i)상기 중심부(323)의 외측면(323-1)이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A) 상에 위치하는 경우에는 응력이 1848.2 MPa이고 비틀림 각도가 12.25°였으며, ii)상기 중심부(323)의 외측면(323-1)이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A)과 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 사이에 위치하는 경우에는 응력이 1545.6 MPa이고 비틀림 각도가 11.93°였으며, iii)상기 중심부(323)의 외측면(323-1)이 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 외측에 위치하는 경우에는 응력이 1916.2 MPa이고 비틀림 각도가 11.95°였다. (도 15 참조)

상기와 같은 실험 결과, 상기 중심부(323)의 외측면(323-1)이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A)과 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 사이에 위치하는 경우에 응력 집중을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 최소화(즉, 비틀림 강성 최대)할 수 있음을 확인하였다.

또한, 상기 삽입부(310)의 최대폭(T1)은 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)보다 넓고, 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)은 상기 연장부(321)의 폭(T3)보다 넓게 설정될 수 있다.

삽입부(310)의 최대폭(T1), 제2 구름면(312)의 최소폭(T2), 연장부(321)의 폭(T3) 사이의 최적관계를 도출하기 위해 모델링 실험 3을 실시하였으며(도 9, 도 16 참조), 상기 모델링 실험 3에서의 Material property(도 10 참조) 및 해석조건(도 11 참조)은 상기 모델링 실험 1과 동일하다.

실험 결과, i)제2 구름면(312)의 최소폭(T2)과 연장부(321)의 폭(T3)을 동일하게 설정하여, 상기 삽입부(310)를 2단으로 형성하는 경우에는 인너레일(300)에 가해지는 응력이 2249.1 MPa이고 인너레일(300)의 비틀림 각도가 12.06°였으며, ii)상기 삽입부(310)의 최대폭(T1)은 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)보다 넓고, 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)은 상기 연장부(321)의 폭(T3)보다 넓게 설정하여, 상기 삽입부(310)를 3단으로 형성하는 경우에는 인너레일(300)에 가해지는 응력이 1545.6 MPa이고 인너레일(300)의 비틀림 각도가 비틀림 각도가 11.93°였다. (도 17 참조)

상기와 같은 실험 결과, 상기 삽입부(310)의 최대폭(T1)은 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)보다 넓고, 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)은 상기 연장부(321)의 폭(T3)보다 넓게 설정하는 경우에 응력 집중을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따른 비틀림 각도 역시 최소화(즉, 비틀림 강성 최대)할 수 있음을 확인하였다.

또한, 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 관계가 하기 수학식 1을 만족하도록 설정될 수 있으며, 특히 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 관계가 하기의 수학식 2를 만족하도록 설정될 수도 있다

상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 최적비율을 도출하기 위해 모델링 실험 4를 실시하였으며(도 9, 도 18 참조), 상기 모델링 실험 4에서의 Material property(도 10 참조) 및 해석조건(도 11 참조)은 상기 모델링 실험 1과 동일하다.

실험 결과, i)상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 비율이 0.7:1인 경우에는 인너레일(300)에 가해지는 응력이 1872.6 MPa이고, 인너레일(300)의 비틀림 각도가 11.61°였으며, ii)상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 비율이 0.8:1인 경우에는 인너레일(300)에 가해지는 응력이 1545.6 MPa이고, 인너레일(300)의 비틀림 각도가 11.93°였으며, iii)상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 비율이 0.9:1인 경우에는 인너레일(300)에 가해지는 응력이 1870.3 MPa이고, 인너레일(300)의 비틀림 각도가 11.37°였다. (도 19 참조)

상기와 같은 실험 결과, 각 조건에서의 비틀림 각도는 큰 차이가 없었으나, 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 비율이 0.8:1인 경우에 응력 집중을 현저히 줄일 수 있음을 확인하였다.

도 6은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 관통공(323-3)을 설명하는 도면이다. 도 6을 참조할 때, 본 발명에 따른 슬라이드 유닛의 중심부(323)는 길이방향을 따라 서로 이격되게 형성된 복수의 관통공(323-3)를 더 포함한다. 관통공(323-3)을 형성함으로써, 인너레일(300)의 강성을 유지하면서도 원자재 비용을 절감할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 그루브(340)를 설명하는 도면이다. 도 7을 참조할 때, 본 발명에 따른 슬라이드 유닛은 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 그루브(340)를 포함한다.

상기 그루브(340)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성되며, 인너레일(300)을 압연 방식으로 성형할 때 복수의 그루브(340)도 동시에 성형 가능하다. 또한, 복수의 그루브(340)는 별도의 홈 가공 공정을 통해 성형될 수도 있다.

상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 복수 개의 그루브(340)가 마련됨으로써, 그루브(340)가 마련되지 않는 경우에 비해 상대적으로 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)과 복수의 슬라이드 볼(400)과의 상호 접촉 면적을 감소시킬 수 있다. 즉, 단면을 기준으로 할 때, 그루브(340)의 폭 만큼 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)과 복수의 슬라이드 볼(400)과의 상호 접촉 면적이 감소할 수 있다. 이에 따라, 인너레일(300)에 대한 이동 레일(200)의 상대적인 슬라이드 이동시 및 고정 레일(100)에 대한 인너레일(300)의 상대적인 슬라이드 이동시 복수의 슬라이드 볼(400)과 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312) 사이에 발생하는 접촉 마찰력을 감소시켜, 최종적으로 이동 레일(200)이 한층 원활하게 슬라이드 이동 가능하다.

도 8은 본 발명에 따른 슬라이드 유닛에서 구름 돌기(350)를 설명하는 도면이다. 도 8을 참조할 때, 본 발명에 따른 슬라이드 유닛은 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 구름 돌기(350)를 포함한다.

상기 구름 돌기(350)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성되며, 인너레일(300)을 압연 방식으로 성형할 때 복수의 구름 돌기(350)도 동시에 성형 가능하다. 또한, 복수의 구름 돌기(350)는 별도로 성형된 후, 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 용접 등의 방식을 통해 성형될 수도 있다.

상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 복수 개의 구름 돌기(350)가 마련됨으로써, 구름 돌기(350)가 마련되지 않는 경우에 비해 상대적으로 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)과 복수의 슬라이드 볼(400)과의 상호 접촉 면적을 감소시킬 수 있다. 즉, 단면을 기준으로 할 때, 구름 돌기(350)의 폭 만큼 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)과 복수의 슬라이드 볼(400)과의 상호 접촉 면적이 감소할 수 있다. 이에 따라, 인너레일(300)에 대한 이동 레일(200)의 상대적인 슬라이드 이동시 및 고정 레일(100)에 대한 인너레일(300)의 상대적인 슬라이드 이동시 복수의 슬라이드 볼(400)과 상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312) 사이에 발생하는 접촉 마찰력을 감소시켜, 최종적으로 이동 레일(200)이 한층 원활하게 슬라이드 이동 가능하다.

앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

10 본체
20 수납체
100 고정레일
110 제1 수용공간
120 보조프레임
200 이동레일
210 제2 수용공간
300 인너레일
310 삽입부
311 제1 구름면
312 제2 구름면
313 보강단차면
320 연결부
321 연장부
322 절곡부
323 중심부
323-1 외측면
323-2 내측면
323-3 관통공
340 그루브
350 구름 돌기
400 슬라이드 볼
410 제1 슬라이드 볼
420 제2 슬라이드 볼

Claims

본체(10)에 고정되며, 내측에 제1 수용공간(110)이 형성되는 고정레일(100);
상기 본체(10)에 대해 수납체(20)를 인입 또는 인출시키도록 상기 수납체(20)에 연결되고, 내측에 제2 수용공간(210)이 형성되며, 상기 고정레일(100)에 대해 슬라이드 이동 가능한 이동레일(200);
상기 제1 수용공간(110) 내에 일단이 삽입되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 타단이 삽입되어, 상기 고정레일(100)에 대해 상기 이동레일(200)이 슬라이드 이동 가능하도록 하는 인너레일(300); 및
상기 제1 수용공간(110) 내에 삽입되어 상기 고정레일(100)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되고, 상기 제2 수용공간(210) 내에 삽입되어 상기 이동레일(200)과 상기 인너레일(300) 사이에 배치되는 복수 개의 슬라이드 볼(400);
을 포함하는 슬라이드 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 슬라이드 볼(400)은,
서로 다른 지름의 제1 슬라이드 볼(410) 및 제2 슬라이드 볼(420)을 포함하며,
상기 제1 슬라이드 볼(410)의 지름이 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 지름보다 큰 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 인너레일(300)은,
상기 제1 수용공간(110) 및 상기 제2 수용공간 내부에 각각 삽입되는 삽입부(310); 및
상기 삽입부(310) 사이를 연결하면서, 일측으로 돌출되도록 절곡된 연결부(320);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 3항에 있어서,
상기 삽입부(310)는,
상기 삽입부(310)의 끝단 양측에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제1 슬라이드 볼(410)이 안착되는 한 쌍의 제1 구름면(311);
상기 제1 구름면(311)으로부터 상기 연결부(320) 측으로 일정 간격 이격된 지점에서 내측으로 만곡 형성되며, 한 쌍의 제2 슬라이드 볼(420)이 안착되는 한 쌍의 제2 구름면(312); 및
상기 제2 구름면(312)과 상기 연결부(320)를 연결하며, 상기 제2 구름면(312)으로부터 상기 연결부(320)을 향해 폭이 점차 좁아지는 형태의 보강단차면(313);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 4항에 있어서,
상기 연결부(320)는,
상기 삽입부(310)로부터 연장형성된 연장부(321);
상기 연장부(321)의 끝단에서 일측으로 절곡되어 연장되는 절곡부(322); 및
상기 절곡부(322)를 서로 연결하는 중심부(323);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 5항에 있어서,
상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 180°미만인 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 6항에 있어서,
상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 90°초과, 140°미만인 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 7항에 있어서,
상기 절곡부(322)와 상기 중심부(323)가 형성하는 각도(θ)는 100°인 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 5항에 있어서,
상기 중심부(323)의 외측면(323-1)은,
상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A)과 상기 고정레일(100) 및 상기 이동레일(200)의 외측면을 연결한 외측선(B)의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 5항에 있어서,
상기 중심부(323)의 내측면(323-2)은,
상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂)을 연결한 중심선(A) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 5항에 있어서,
상기 삽입부(310)의 최대폭(T1)은 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)보다 넓고, 상기 제2 구름면(312)의 최소폭(T2)은 상기 연장부(321)의 폭(T3)보다 넓은 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 2항에 있어서,
상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 관계가 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 12항에 있어서,
상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁) 사이의 수평거리(A`)와 상기 제1 슬라이드 볼(410)의 중심(C₁)과 상기 제2 슬라이드 볼(420)의 중심(C₂) 사이의 수직거리(B`)의 관계가 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 이동레일(200)은 상기 수납체(20)를 하부에서 지지하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 인너레일(300)은 중층 압연성형된 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 고정레일(100)은,
상기 고정레일(100)을 상기 본체(10)에 고정하기 위한 보조프레임(120);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 5항에 있어서,
상기 중심부(323)는,
길이방향을 따라 서로 이격되게 형성된 복수의 관통공(323-3);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 4항에 있어서,
상기 인너레일(300)은,
상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 그루브(340);
를 더 포함하며,
상기 그루브(340)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.
제 4항에 있어서,
상기 인너레일(300)은,
상기 제1 구름면(311) 및 상기 제2 구름면(312)에 형성되며, 서로 이격되게 배치된 복수 개의 구름 돌기(350);
를 더 포함하며,
상기 구름 돌기(350)는 상기 인너레일(300)의 길이방향을 따라 연장형성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 유닛.