KR900003683B1 - 무한직선 운동용 슬라이더 축받이 - Google Patents

무한직선 운동용 슬라이더 축받이 Download PDF

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가즈히꼬 다나까
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닛본 톰손 가부시기가이샤
가와다 히로미찌
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Abstract

내용 없음.

Description

무한직선 운동용 슬라이더 축받이
제 1 도는 본 발명의 축받이의 사시도.
제 2 도는 제 1 도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면 정면도.
제 3 도는 제 2 도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면 평면도.
제 4 도는 제 2 도의 Ⅳ-Ⅳ선 단면 측면도.
제 5 도, 제 6 도는 측판의 분해 부품도.
제 7 도는 베어링 플레이트의 사시도.
제 8 도는 지지판의 사시도.
제 9a 도, 제 9b 도는 단면 정면도로서, 비틀림 통로의 위치에 대한 설명도.
제10a, b, c도는 비틀림 통로를 형성하는 곡선에 대하여 설명하는 도면.
제 11 도, 제 12 도는 종래기술의 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 축받이 12 : 트랙레일
14 : 슬라이더 유닛 18,28 : 궤도면
24 : 측판 32 : 원통슬라이더
38 : 궤도홈 40 : 방향전환로
46 : 비틀림 통로 X, Y : 연장선
b : 곡률중심
본 발명은 긴 트랙레일과 그 트랙레일께 걸쳐서 배치되고, 또 원통슬라이더를 전동체로 그 트랙레일과 상대적으로 무한직선 운동을 하는 슬라이더 유닛을 포함하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 본 발명은 그 원통 슬라이더가 전동하는 줄중의 궤도면에 있어서, 그 슬라이더의 축선이 서로 평형을 이루고, 또 동일방향을 향하도록 배열되는 이른바 평형 로울러 방식의 무한직선 운동용슬라이더 축받이에 관한다.
무한 직선운동용 슬라이더 축받이는 슬라이더의 배열에 따라 무한순환로의 직선로 내에서 슬라이더의 축심이 서로 직교하는 크로스로울러 방식과, 그 직선로 내에서 축심이 동일 방향을 향하도록 배열된 평행로울러 방식으로 구분된다.
크로스로울러 방식의 경우 트랙레일의 좌우에 각각 한줄씩 합계 2줄의 슬라이더 줄을 설치하므로써 모든 방향으로의 하중을 부하할 수 있으므로 축받이 전체가 콤팩트해지고 부품점수도 감소해진다. 그러나 크로스로울러 방식에 있어서는 궤도면 내의 슬라이더는 하나 건너 일정방향의 하중을 부하하므로 정격(定格)하중을 증가하기 위하여 궤도홈 치수를 길게하여 축받이의 부하능력을 증가해야 할 경우가 있었다. 그 때문에 크로스로울러 방식을 채용하면 그 축받이는 접동(摺動 : 미끄러져 움직임)방향으로 긴 축받이가 되어 소형화를 방해하는 일이 있었다.
이것에 대하여 직선로 내의 슬라이더의 축심을 동일 방향으로 배열시킨 평행 로울러 방식의 축받이에서는 각 궤도홈내의 슬라이더 전부가 하중을 분담하기 위한 고부하 능력을 가진다. 그러나, 모든 방향의 하중을 부하시키기 위해서 좌우 2열씩 합제 4줄이 필요하고, 줄의 수가 많은 몫만큼 축받이의 단면높이가 커진다.
제 11 도를 참조하여 평행 로울러 방식의 축받이의 경우에 대하여 설명한다. 그러나 제 11 도는 중심축 c에 관하여 좌우 대칭을 이루고 있으므로 부호는 중심축 c의 좌측에만 부여한다. 슬라이더 유닛(1)이 트랙레일(2)에 걸쳐서 재치(載置)되는 경우에는 어떠한 방향의 하중도 부하하기 위하여 슬라이더(3)(3a)는 중심선c에 대하여 소정의 각도(45°)로 졍사되고, 또 슬라이더(3)(3a)의 중심(회전축)의 연장선(도시생략)이 상호직교하는 양태로 배열된다. 그러고 슬라이더 유닛(1)중에는 리턴로(4)(4a)가 설치되고, 슬라이더(3)(3a)가 존재하는 2개의 궤도홈과 그 리턴로(4)(4a)는 방향전환로(5)(5a)에 의하여 연결되어 통하게 된다.
여기에서 궤도홈, 방향전환로(59)(5a), 리턴로(4)(4a)중을 슬라이더가 원활한 전동을 하기 위해서는 리턴로(4)(4a)를 2개의 궤도홈에서 수평방향에 대하여 경사된 위치에 설치하고, 그 리턴로(4)(4a)의 수평선에 대한 경사각은 슬라이더(3)(3a)가 중심선 c에 대하여 경사하는 각도(45°)와 동일하게 할 필요가 있다. 이러한 조건을 충족하는 슬리이더 유닛(1)의 높이 h1은 크로스 로울러 방식의 축받이의 경우와 비교해서 대단히 커지는 경향이 있다. 즉 종래의 평행로울러 방식은 슬라이더의 운동특성상 축받이 단면높이가 커지고(예를들면 일본 특원소 57-181431호 등), 또 부품점수도 많아지고 원가가 증가된다.
슬라이더 유닛의 높이를 작게하기 위하여 궤도홈, 방향전환로(5)(5a), 리턴로(4)(4a), 를 제 12 도의 도시와 같은 관계로 배치하는 것도 제안되었다. 이 경우 슬라이더 유닛(1)의 높이 h2는 제 11 도의 경우(높이h1)에 비교해서 상당히 작아져 있다. 그러나 방향 전환로(5)(5a)가 상호 교차안되는 상테에서 슬라이더 유닛(1)내를 가공형성하는 것은 대단히 복잡하고, 또 곤란한 가공공전을 필요로 하고, 제조원가도 비싸진다.
본 발명의 목적은 이러한 종래와 평행 로울러식의 직선 운동용 슬라이더 축받이의 결점을 고려하여 연구된 것으로 소형이고 부하 용량이 크고, 또한 값싸게 제작할 수 있는 축받이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 무한직선 운동용 슬라이더 축받이는 모양이 길고, 외측벽면의 일부에 형성된 경사면을 궤도면을 이루는 트랙레일과, 그 트랙레일에 걸쳐 있고, 상기 궤도면과 대향되는 위치에 궤도면을 형성한 슬라이더 유닛과, 그 트랙레일의 궤도면과 슬라이더 유닛의 궤도면과의 사이에서 평행형 로울러 방식으로 배열되는 다수의 원통 슬라이더를 함유하고, 그 슬라이더 유닛중에는 그 궤도면을 포함하는 궤도홈과 그 궤도홈을 포함하는 상기 원통 슬라이더의 무한 순환로가 형성되어 있고, 무한직선 운동형 슬라이더 축받이에 있어서, 슬라이더 유닛의 양단부에는 측판이 장치되고, 그 측판에는 상기 궤도홈과 연통되고, 또한 동일 수평면 중에 위치하고 있는 방향 전환로가 형성되어 있는 측판이 장치되고, 그 방향 전환로와 궤도홈은 비틀림 통로를 개재하여 연결되고, 그 비틀림 통로의 내부에 있어서는 축심이 연직(鉛直)방향이 된때까지 원통 슬라이더가 서서히 비틀러지도록 이동하고, 또 그 원통 슬라이더가 궤도홈으로부터 무부하 영역내로 이동하고, 축받이의 접동 방향으로 수직 단면에 있어서 그 비틀림 통로의 곡율중심은 트랙레일의 궤도면을 연장선과 트랙레일의 바깥쪽에 있어서의 슬라이더 단면의 연장선에 의하여 협지(狹持)되는 영역 중에 위치하고 있다. 여기에서 축받이의 접동방향으로 수직을 이루는 단면에 있어서, 상기 곡률중심은 트렉레일의 궤도면의 연장선 상에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
또, 축받이의 접동방향으로 평행을 이루는 단면에 있어서 비틀림 통로의 형상은 궤도홈 근방에 있어서는 곡률반경이 크고, 궤도홈에서 멀어질수록 곡룰반경이 작아지도록 형성되는 것이 좋다. 이 경우에 비틀림 통로내를 이동하는 원통 슬라이더의 중심(重心)의 궤도가 여현(餘弦)곡선을 그리도록 그 비틀림 통로를 형성하는 것이 좋다.
또, 축받이의 접동방향으로 평행을 이루는 단면에 있어서 비틀림 통로의 형상을 그 비틀림 통로를 이동하는 원통 슬라이더의 중심의 궤적이 단일의 원호 또는 직선에 가까운 곡선을 그리도록 형성해도 된다.
상기와 같은 비틀림 통로를 형성하므로써 평행 로울러 방식의 슬라이더 축받이에 있어서도 궤도홈, 방향전환로, 리턴로를 거의 동일 수평면중에 설치할 수 있다. 따라서 종래의 평행 로울러 방식의 슬라이더 축받이에 비교해서 치수를 콤팩트화 할 수 있고, 또 무한 순환로의 가공이 쉬워진다.
또, 비틀림 통로의 곡룰중심의 위치는 상기의 2개의 연장선으로 협지된 영역에 한정되어 있으므로 궤도홈속의 슬라이더를 무부하 영역까지 원활히 살짝 들어올리듯이 이동시킬 수 있다.
또, 비틀림 통로의 곡률반경을 궤도홈 근방에서는 크고, 또한 궤도홈에서 떨어질수록 작게하면 원통 슬라이더를 원활히 살짝 들어 올리듯이 이동시킬 수 있으므로 상기의 작용이 더욱 원활히 조장된다. 또한 이 이외에 비틀림 통로 내를 이동하는 원통 슬라이더의 중심의 궤적이 여현곡선(餘弦曲線)단일 원호, 또는 거의직선에 가까운 곡선을 그리도록 하면, 그 원통 슬라이더의 이동이 더욱 원활해진다.
[실시예 1]
이하 제 1 도-제 10 도를 참조하면 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도면중 동일 부품에는 동일부호를 부여하여 표현한다. 제 1 도에서 본 발명에 관한 무한직선 운동용 슬라이더 축받이(10)는 트랙레일(12)과 슬라이더 유닛(14)으로 대략 구성된다. 트랙레일 (12)에는 대략 U자형의 요홈(16)이 형성되고, 그 요홈(16)의 상하 양 단부의 경사면에 궤도면(18)(18)이 형성된다. 한편 트랙레일(12)에 걸쳐 있는 슬라이더 유닛(14)은 축받이(1c)에 다른 부재를 고정하는 장치대(20), 베어링 플레이트(22)(제 2 도), 축판(24) 리턴로커버(26)를 포함하고 있다. 제 2 도는 제 1 도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도를 확대도시하는 정면도이다. 장치대(20)의 단부 하방에는 베어링 플레이트(22)가 설치되고 그 베어링 플레이트(22)에는 궤도면(28),(28)가 리턴로용 요홈(30)(30)이 형성된다. 베어링 플레이트(22)의 궤도면(28),(28)가 리턴로용 요홈(30)(30)이 형성된다. 베어링 플레이트(22)의 궤도면(28)(28)은 슬라이더(30)(30)를 개재하여 트랙레일(12)의 궤도면(18)(18)과 각각 대향되어 있다. 슬라이더 유닛(14)에는 다시 지지판(34)이 설치되고, 그 지지판(34)은 궤도면(28)(28)과 접촉되는 슬라이더(32)(32)의 탈락방지 및 그 슬라이더(32)(32)의 안내를 위한 것이다.
상기 리턴로커버(26)는 상기 요홈(30)(30)을 형성한 베어링 플레이트(22)와 함께 리턴로(36)(36)를 형성한다. 그리고 이 리턴로(36)(36)와 궤도면(28)(28)을 형성한 궤도홈(38)(38)과는 제 2 도에서 2점쇄선으로 표시하는 방향전환로(40)(40)에 의하여 연락되고 있고, 그 방향 전환로(40)(40)는 측판(24)내에 형성된다. 지지판(34)과 리턴로커버(26)는 베어링 플레이트(22)를 개재하여 공통의 볼트(42)로 고정되고, 여기에서 3부재를 하나의 볼트로 고정하고 있으므로 부품점수가 전체적으로 감소된다. 또, 베어링 플레이트(22)는 장치볼트(44)에 의하여 장치대(20)에 고정된다.
궤도홈(38)(38)(부하역)중의 슬라이더(32)(32)가 측판(24)내의 무부하역인 방향전환로(40)(40)로 이동할때 2점쇄선으로 표시하는 비틀림 통로(46)(46)로 유도된다. 그 비틀림 통로(46)(46)의 각각은 트랙레일(12)의 궤도면(18)의 연장선 X상의 임의의 점 b를 그 곡률중심으로 하고 있다(또, 연장선 X 및 점 b는 제 2 도의 상부 절반에서만, 표시한다). 비틀림 통로(46)내를 이동할때, 슬라이더(32)의 축심 C1은 서서히 비틀어져서 비틀림 통로(46)의 출구부분(48)(방향 전환로(40)와 접속되는 장소 : 제 2 도중 2점쇄선의 4각형으로 표시한다)에 있어서는 그 축심 C1은 중심선 C와 평행을 이룬다. 다시말하면 제 2 도에 있어서 슬라이더(32)를 점 X를 중심으로 45°회전하면 비틀림 통로(46)의 출구부분(48)의 위치와 일치한다.
비틀림 통로(46)의 출구부분(48)에 도달한 후 그 슬라이더(32)는 방향전환로(40)내의 원호상을 원활히 공전(公轉)운동하여 직선로인 리턴로(36)로 이동한다.
또, 제 2 도에서 포인트 b는 슬라이더(32)의 단면상의 최 상방 포인트 a로부터 거리 1만 떼어서 표시된다.
제 2 도는 슬라이더 유닛(14)의 접동방향에서 본 단면 정면도에 있어서의 비틀림 통로(46)를 표시했으나, 제 3 도에 있어서는 제 2 도중의 화살표 Ⅲ-Ⅲ방향에서 본 경우에 있어서의 비틀림 통로(46)가 표시된다. 궤도면(28)에 접촉하고 또 45°경사한 슬라이더(32)가 측판(24)내의 비틀림 통로(46)내에서 서서히 상승하여 그 출구(48)에서 축심이 제 3 도의 지면에 대하여 수직이 되는 상태를 표시하고 있다. 동일하게 제 4 도에 있어서도 45°경사한, 슬라이더(32)가 측판(24)내의 비틀림 통로(46)에 들어가면 서서히 비틀어져서 축심을 저면에 평행을 이루는 방향으로 변화시켜 가는 과정이 명확하게 표시된다. 여기에서 제 4 도는 제 2 도 중의 화살표 Ⅳ-Ⅳ방향에서본 측면도이다. 도면 중 궤도홈(부하역)의 장소에서는 지지판(34)에 의하여 슬라이더(32)가 안내되어, 계속해서 측판(24)에 의하여 연속적으로 안내되기 때문에 궤도홈과 비틀림 통로(46)와의 경계부분에서도 슬라이더는 원활히 이동할 수가 있다.
제 5 도 및 제 6 도는 측판(24)의 형성법의 한예를 도시한 측판(24)의 부품도이다. 측판(24)내에 형성된 방향 전환로(40)를 수평방향으로 상하거의 등분으로 절단하면 중앙부분(24a)(제 6 도)과 양단부분(24b)(제 5 도)으로 분할된다. 그리고 부분(24a)과 (24b)를 개별적으로 가공하여 제 6 도의 측판(24a)에 제 5 도에 도시하는 양단부분의 측판(24b)을 상하로 협지하도록 하여 측판을 형성한다. 여기에서 밑에서 협지하는 부재는 제 5 도에 도시하는 위에서 협지하는 측판(24b)과 유사하므로 도시는 생략한다. 또 제 5 도, 제 6 도의 도시와 같이 3개의 부분을 별도로 가공해서 조립하는 방법외에 일련의 무한 순환로(비틀림 통로(46), 리턴로(36)를 포함한다)의 내측의 부분과 외측의 부분을 각각 가공성형하여 내측의 부품을 외측의 부품중에 장치하여 완성시키는 방법등도 생각할 수 있다.
베어링 플레이트(22)는 제 7 도에 있어서 단품(單品)의 상태가 도시되어 있다. 그 플레이트(22)의 외측(도면중 좌측)에는 리턴로 (36)용 요홈(30)이 2줄로 형성된다. 또 플레이트(22)의 내측(도면중 우측)에는 궤도홈(36)이 2줄 형성되어 그 궤도홈(38)은 수평면에 대하여 45°경사한 궤도면(28)과 그 궤도면(28)에 인접되고 또 그 궤도면(28)에 대하여 90°의 각도로 교차되는(슬라이더 용의)안내면(50)이 각각 형성된다. 여기에서 궤도면(38)과 리턴로용 요홈(30)과는 동일 수평면 상에 각각 형성된다. 또, 궤도면(28)의 길이방향의 양단에는 공지의 도피면을 형성하여 보다 원활히 슬라이더(32)를 이동시키고, 축받이의 접동 저항이나 주행변위를 저감시킬 수도 있다. 제 8 도에서는 지지판(34)이 단품의 상태로 도시되고 있다. 지치판(34)의 구성으로는 슬라이더(32)를 트랙레일(12)의 궤도면(18) 및 베어링 플레이트(22)의 궤도면(28)을 따라 정확히 안내하는 안내면(52)을 가지고, 그리고, 슬라이더 유닛(14)(제 1, 제 2 도)을 트랙레일(12)으로부터 빼내어도 슬라이더(32)가 탈락이 안되도록 하기 위한 지지면(54)을 가지고 있고, 그 안내면(52)에는 안내저항을 저하시키기 위하여 도피면(56)이 형성되어 있다.
또, 슬라이더와 상기 접촉하고 있는 안내면(52)이 마모가 되지 않도록 하기 위하여 그 안내면(52)을 강판등 그밖의 장소와는 별도의 부재로 형성할 수도 있다. 그 경우에 이 안내면(52)의 강판을 사출 성형으로 합성수지와 일체 성형하여 지지판(22)을 만들수 있다.
다음에, 제 9a 도 및 제 9b 도를 참조해서 제 2 도의 도시와 같은 횡단면에 있어서의 비틀림 통로(46) 및 그 출구부분(48)의 위치에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 한 실시예로서 트랙레일(12)의 궤도면(18)의 연장선상에 있고, 슬라이더(32)의 단면상의 가장 상방의 점 a로부터 소정의 거리 1만 떨어진 점 b를 비틀림 통로(46)의 곡률, 중심으로하는 경우에 대하여생 각한다.(즉, 정면 단면도에 있어서 비틀림 통로(46)의 출구부분(48)의 위치는 점 b를 중심으로하여 슬라이더(32)를 45°회전한 위치가 된다.) 제 9 도 a는 그와같이 실시예에 있어서 슬라이더 단면정부(도면 중 최상부)의 점 a로부터의 거리(I1, I2)와 비틀림 통로(46-1),(46-2) 및 출구부분(84-1)(48-2)의 위치와의 관계를 도시하고 있다.
제 9a 도에 있어서 점 a로부터 I1만 밀어진 곡률 중심을 b1, l2만 떨어진 곡률 중심을 b2로 한다. 그리고 b1을 중심으로 했을 경우의 비틀림 통로(46-1) 및 그 출구 부분(48-1)의 위치는 이점쇄선으로 표시하고, b2를 중심으로 했을 경우의 비틀림 통로(46-2) 및 그 출구부분(48-2)의 위치는 점선으로 표시한다. 이 도면과 같이 l가 커지면 비틀림 통로(46)의 출구부분(48)은 궤도면(18)에서 멀어지고, 또 도면중 하방으로이동한다.(그러나 제 9a 도는 슬라이더의 2개의 줄 중 상방의 줄에 대한 설명이다. 하방의 줄에 관해서 l의치수를 크게 하면 비틀림 통로의 출구 부분은 도면중 상방으로 이동하게 된다.
본 발명의 다른 실시예로서, 그 중심을 트랙레일의 궤도면(18)의 연장성 상에서만 아니라 그곳에서 소정의 각도 θ만큼 떨어진 위치에 설정할 수가 있다. 제 9b 도 2줄의 열 중 상방의 것에 대하여 궤도면(18)의 연장선 X로부터 비틀림 통로(46)의 곡률중심 b까지의 각도(점 a를 중심으로 한다)θ를 0도에서 90도까지 변화 시켰을때의 비틀림 통로 출구(48)의 위치변화를 도시하는 도면이다. 여기에서 점 b-O는 각도 θ=O°인경우, 점 b-45는 각도 θ=45°인 경우, 그리고 점 b-90은 각도 θ=90°인 경우에 있어서의 비틀림 통로의 곡률 중심을 표시한다. 그리고 제9b도에 있어서 θ=0°의 경우의 비틀림 통로 및 그 출구부분은 점선으로 표시하고 그리고 θ=90°의 경우의 비틀림 통로 및 그 출구부분은 2점쇄선으로 표시한다. 도면으로 알수 있둣이 θ의 값이 커지면 비틀림 통로의 출구부분의 위치는 상방으로 이동해 간다.(또, 도시를 생략한 하방의 줄열에 대해서는 θ의 값이 커지면 그 출구부분의 위치는 하방으로 이동한다.)
이와같이 비틀림 통로와 궤도면과의 위치관계는 축받이 사용목적에 따라 여러가지로 변화시킬 수 있다. 그러나 연장선 X에 대한 그 중심의 각도 θ를 0도에서 90°의 범위내로 설정하므로써 슬라이더와 트랙레일의 궤도면이 접촉하는 일이 없고 그 슬라이더를 비틀림 통로 중에서 이동시킬 수 있다.
다시 말하면 그 중심 b는 슬라이더(32)의 단면의 정점 a, 트랙레일 궤도면(18)의 연장선 x, 및 트랙레일 바깥쪽(도면중 우측)에 있는 슬라이더 단면의 연장선 y에 의하여 엽지된 영역중에서 위치하고 있다. 그리고 〈XAY=90°이다.
보통의 사용조건에서는 슬라이더를 대략 동일 수평면 중에서 무한 순환시키는 편이 슬라이더의 이동에 의한 위치 에너지의 소비가 감소되고, 또 비틀림 통로 및 방향전환로를 이동할때 슬라이더의 거동이 보다 원활해지므로, 측받이의 접동저항이 보다 저감된다. 그리고 적당한 θ의 값을 설정하면 비틀림 통로의 출구부분(48)은 궤도홈 중의 슬라이더와 대략 동일 수평면 중에 위치되도록 되고, 그 결과 궤도홈 비틀림 통로, 방향전환로, 리턴로중을 이동하는 슬라이더는 대략 동일 수평면중을 이동한다.
다음에, 제 10a ∼제 10c 도에 있어서, 비틀림 통로(46)의 접동방향(제 3 도에 도시하는 방향)에 있어서의 형상을 도시한다.
비틀림 통로(46)의 궤도홈 측을 입구로, 그 반대 측을 출구로 하여 입구에서 접동방향의 비틀림 통로의 길이를 L, 슬라이더(32)의 축심이 지면에 수직을 이루는 방향에 대하여 경사하고 있는 각도를 α로 한다. 슬라이더를 부하 역에서 무부하역으로 원활히 이동시키기 위하여 비틀림 통로(46)의 형상의 곡선에 대하여,예를들면 여현곡선을 사용하면,
입구부분 : α=45°, 1=Omm
출구부분 : α=0°, l=15mm의 조건을 충족하는 수식은
α = 22.5 × cos(a × l) +22.5
[a는 정수(a×1 max.=180°로 하기 위해서는 1 max.=15로 하는 a=12)]가 된다.
비틀림 통로(46)의 평면형상(접동방향에 있어서의 형상)은 비틀림 통로의 입구부분(제 10a 도의 경사된 슬라이더(22)의 위치)근방에서는 그다지 급격히 내측(제 10a 도 좌측)으로 변위되어 있지 않고 또 출구부분(제 10a 도중 지면에 대하여 수직으로 기립되는 슬라이더(32)의 위치)근방에 있어서도 급격한 변위가 없는 상태의 곡선형상으로 해야 한다. 입구부분 및 출구부분에 있어서 슬라이더(32)를 내측으로 급격히 변위시키면, 슬라이더의 거동이 부정확해지고, 주행변위가 커지고, 또한 접동저항의 증대를 초래하는 가능성이 높기 때문이다.
또, 축받이 전장을 콤팩트하게 하기 위하여 비틀림 통로(46)의 접동방향 치수 L는 지나치게 길게 해서는 안된다.
이와같은 조건을 충족하기 위한 곡선으로는 상기의 여현곡선 이외에 정현곡선이나 곡률이 다른 원호를 조합한 곡선도 사용할 수 있다.
이와같은 곡선의 구체적예를 제 10a 도-제 10 도 c도에서 도시한다. 도면중 1점쇄선으로 표시하는 것은 비틀림 통로(46)중을 이동하는 슬라이더(32)의 중심이 그리는 궤적이다. 또 실선으로 표시하는 것은 비틀림통로의 넷구석부의 연결선이다.
제 10 도 a는 슬라이더(32)의 중심(重心)의 궤적이 여현곡선을 그리고 있는 예이고, 비틀림 통로(46)의 출입구에서는 슬라이더(32)를 느슨이 비틀어(슬라이더(32)의 중심축의 경사가 변화하는 비율을 작게하여)비틀림 통로(46)의 중간부분에 있어서는 크게 비튼다(슬라이더(32)의 중심축의 경사가 변화하는 비율을 크게한다).
제 10b도는 슬라이더(32)의 중심의 궤적이 단일의 원호를 그리고 있는 구체적예이다. 비틀림 통로(46)의 입구부분 근방에서 슬라이더를 안쪽으로(도면중 우측)살짝 들어올리듯이 하는 부분에 있어서는 그 슬라이더를 살짝 비틀어 슬라이더의 축심이 수직을 이루는 출구부분의 근방에서는 크게 비튼다.
제 10 도 c는 슬라이더 중심의 궤적이 대략 직선에 가까운 곡선을 이루는 구체적예이다. 이 구체적 예의경우 슬라이더를 비틀때 그 비율(슬라이더의 중심축의 경사를 변화시키는 비율)은 비틀림 통로 전체에 걸쳐서 대략 일정하다.
본 발명에 있어서는 제 2 도, 제 9a 도, 제 9b 도의 도시와 같이 비틀림 통로(46)의 곡률중심(또는 회정중심)은 비틀림 통로(46), 방향전환로(40)를 포함하는 무한순환로에서 떨어진 점에 위치하고 있다. 보다 구체적으로 슬라이더(32)위의 단면의 정부 a, 트랙레일의 궤도면(18)의 연장선 x, 트랙레일의 바깥쪽(도면중 좌측)에 있는 슬라이더 단면의 연장선 y에 의하여 협지되는 범위 중에 그 곡률중심이 설치되어 있다. 그로인해 그 비틀림 통로의 각 변(그 통로의 넷 구석의 각 연결선)은 궤도면에서 보다 크게 떨어지고(도면중 우측으로 변위하고)그로인해 그 비틀림 통로내를 이동하는 슬라이더를 쉽게 또 확실하게 방향전환로로 유도(살짝 들어올리다)할 수가 있다.
또, 궤도홈 가까이는 큰 원호로 비틀림 통로의 벽면을 형성하고, 궤도홈에서 떨어질수록 작은 원호로 벽면을 형성하고 있으므로 비틀림 통로(46)의 입구부분 근방에서 원활히 슬라이더를 살짝 들어올릴 수 있게 되었다.
각각의 축받이에 있어서 가장 좋은 비틀림 통로를 형성하기 위해서는 비틀림통로의 곡률 중심 b를 상기 연장선 x 및 y(제 2 도, 제 9 도)에 의하여 협지되고 있고, 또 점 a의 상방에 있는 영역중에 설정하고, 또 ab간의 거리 l와 직선 ab와 연장선 x와의 사이의 각도 θ를 적절히 선택하면 된다. 따라서 설계 및 가공원가가 저감된다. 이와같이 형성된 비틀림 통로 중에서 슬라이더는 원활히 이동하여 그리고 슬라이더의 축심은 연직(鉛直)방향에 대하여 45°경사한 상태(부하역에 있어서의 상태)에서 서서히 기립(슬라이더 축심이 연직 방향을 향한 상태)한다. 그리고 비틀림 통로의 출구부분에 있어서는 슬라이더의 축심은 연직방향(제 2 도중 중심선 c와, 평행을 이루는 방향)을 향한다. 그 결과로 슬라이더는 궤도홈과 동일 수평면에 있는 방향전환로 및 리턴로 내를 이동할 수 있다. 이로인해 평행로울러 방식의 4줄의 축받이에 있어서 궤도홈과 리턴로를 대략 동일수평면내에 형성할 수 있게 된다.
또, 본 발명은 제 1 도의 도시하는 슬라이더 축받이만 아니라 이미 공지의 무한직선 운동용 슬라이더 축받이의 궤도홈 부분에 실시할 수 있다. 예를들면 상기의 실시예와 같이 트랙레일의 측벽에 U자 모양이 요홈이 형성되고 있는 것이 아니라, 트랙레일의 양 어깨부에 돌기부를 길이 방향으로 형성하고, 이 양측의 돌기부를 협지하는 형태로 슬라이더의 줄이 형성되는 것 등에도 적용할 수 있다.
그리고, 4줄의 슬라이더의 무한 순환로에 있어서 상하줄 중 아래줄에만 본 발명을 실시하는 것도 축받이의 사용조건에 따라 가능하다. 또, 설치대와 베어링 플레이트를 일체구조로 하거나, 다시 리턴로 커버도 일체화하는 등의 기술은 주기의 기술로서 본 발명에 실시할 수 있다.
본 명세서에 있어서는 궤도홈 내의 슬라이더의 축심이 축받이 중심선에서 45°경사한 것에 대하여 설명했으나, 본 발명은 슬라이더가 45°이외의 각도(30°등)로 경사하고 있는 것에도 쉽게 응용해서 실시할 수가 있다.
본 발명의 그밖의 실시예로는 비틀림 통로와 궤도홈과의 사이에 슬라이더를 비틀지 않고 단순히 살짝 들어올리는 부분, 즉 슬라이더 축심의 경사를 변화시키지 않고 베어링 플레이트 안쪽으로 이동시키는 부분을 설치할 수 있다. 이 경우, 슬라이더를 비틀지 않고 살짝 들어을리는것 뿐인 부분의 길이는 최대한 로울러의 직경과 같은 길이로 충분하다.
본 발명의 효과를 이하에 열거하면 다음과 같다.
(1) 방향전환로의 비를림 통로는 서서히, 또한 확실히 슬라이더를 비트는 동시에 살짝 들어올릴 수 있다.
(2) 비틀림 통로에서 슬라이더의 거동이 안정되기 때문에 축받이의 접동저항이 적다.
(3) 4줄의 슬라이더 축받이에도 불구하고 소형화가 가능하다.
(4) 주행변위도 작게할 수 있다.
(5) 값싸게 제작할 수 있다.

Claims (6)

  1. 모양이 길고, 외측벽면의 일부에 형성된 경사면을 궤도면(18)으로 하는 트랙레일(12)과, 그 트랙레일(12)에 걸쳐있고, 상기 궤도면(18)과 대향되는 위치에 궤도면(28)을 형성한 슬라이더 유닛(14)과, 그 트랙레일(12)의 궤도면(l8)과 슬라이더 유닛(14)의 궤도면(28)과의 사이에서 평행 로울러 방식으로 배열되는 다수의 원통상 슬라이더(32)를 포함하고, 그 슬라이더 유닛(14)중에는 그 궤도면(28)을 포함하는 궤도홈(38)과, 그 궤도홈(38)을 포함하는 상기 원통 슬라이더(32)의 무한순환로가 추가로 형성되는, 무한직선 운동용 슬라이더 축받이(10)에 있어서, 상기 슬라이더 유닛(14)의 양 단부에는 측판(24)이 장치되고, 그 측판(24)에는 상기 궤도홈(38)과 연통되고, 또 동일 수평면 중에 위치하고 있는 방향전환로(40)가 형성되고, 그 방향전환로(40)와 궤도홈(38)사이에는 적어도 비틀림 통로(46)가 형성되고, 그 비틀림 통로(46)의 내부에 있어서는 축심(C1)이 연직 방향을 향할때까지 원통 슬라이더(32)가 서서히 비틀어지게 이동하고, 또 그 원통슬라이더(32)가 궤도홈(38)에서 무부하 영역내에 살짝 들어올려지도록 이동하고, 축받이의 접동방향으로 수직을 이루는 단면에 있어서 그 비틀림 통로(46)의 곡률중심(b)은 트랙레일(12)의 궤도면(18)의 연장선(x)과 트랙레일(12)의 바깥쪽에 있어서의 슬라이더 단면(端面)의 연장선(y)에 의하여 협지(挾持)되는 영역중에서 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
  2. 제 1 항에 있어서, 축받이의 접동방향으로 수직을 이루는 단면에 있어서, 상기 곡률중심(b)은 트랙레일(12)의 궤도면(18)의 연장선(x)위에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
  3. 제 1 항에 있어서, 축받이의 접동방향으로 평행을 이루는 단면에 있어서, 비틀림 통로(46)의 형상을 궤도홈(38)근방에 있어서는 곡률반경이 크고, 궤도홈(38)으로부터 멀어질수록 곡률반경이 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
  4. 제 3 항에 있어서 비틀림 통로(46)는 그 비틀림 통로(46)내를 이동하는 원통 슬라이더(32)의 중심의 궤적이 여현곡선을 그리도록 형성된것을 특징으로 하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
  5. 제 1 항에 있어서, 축받이의 접동방향으로 평행을 이루는 단면에 있어서, 비틀림통로(46)는 그 비틀림통로(46)내를 이동하는 원통 슬라이더(32)중심의 궤적이 단일의 원호를 그리도록 형성되는 것을 특징으로하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
  6. 제 1 항에 있어서, 축받이의 접동방향으로 평행을 이루는 단면에 있어서, 비틀림 통로(46)는 그 비틀림통로(46)내를 이동하는 원통 슬라이더(32)의 중심의 궤적이 직선에 가까운 곡선을 그리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무한직선 운동용 슬라이더 축받이.
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