KR960000989B1

KR960000989B1 - 직선 안내 장치

Info

Publication number: KR960000989B1
Application number: KR1019910702022A
Authority: KR
Inventors: 다까히로 가와구찌
Original assignee: 티 에이치 케이 가부시끼가이샤; 데라마찌 히로시
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1996-01-15
Also published as: EP0483384A4; JPH076540B2; DE69127252D1; JPH0425618A; WO1991018219A1; KR920702760A; DE69127252T2; EP0483384B1; US5277498A; EP0483384A1

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

직선 안내 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 직선안내장치의 제1실시예를 나타낸 단면도.

제2도는 일부를 절제한 사시도.

제3도는 제1실시예에 따른 직선안내장치의 구성을 나타낸 분해도.

제4도 내지 제7도는 각각 블록본체를 나타낸 정면도, 측면도, 평면도 및 저면도.

제8도는 블록본체의 보올-너트부를 나타낸 종단면도.

제9도 및 제10도는 커버를 나타낸 정면도 및 배면도.

제11도는 제9도의 화살표 A방향에서 본 도면.

제12도 및 제13도는 전주구멍 형성 플레이트를 나타내는 배면도 및 측면도.

제14도는 제13도의 선 XIV-XIV에 따른 단면도.

제15도 및 제16도는 보올 리테이너를 나타내는 측면도 및 정면도.

제17도는 종래의 직선안내장치를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 궤도대 2 :보올(전동체)

3 : 블록본체 3a : 보올-너트부

3B : 베어링부 4 : 커버

5 : 전주구멍 형성 플레이트 7 : 나사축

12 : 전주면 31a-31d :부하 보올 흠(부하 전주면)

B : 베어링 블록(블록)

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 예를들면 공작기계나 공업용 로보트 등의 직선운동부분에 사용되는 직선안내장치에 관한 것이다.

[배경 기술]

종래는 이런 종류의 직선안내장치로서는 일본국 특개소 62-200016호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.

구체적으로는, 제17도에 나타낸 바와같이, 베어링 블록(a)(이하, 블록이라 칭함)의 상반하는 외향 양측면에 보올(b)이 전주하는 부하 보올홈(c)을 형성하는 동시에, 상기 블록(a)의 양측에 배설한 한쌍의 궤도대(d)에는 상기 부하 보올홈(c)에 서로 대향하는 보올 전주 홈을 설치하고 이들 부하 보올흠(c)과 보올 전주 홈과의 사이에 끼워넣는 보올(b)에 의해서 블록(a)을 한쌍의 궤도대(d)를 따라 이동이 자유롭게 지지하는 한편, 상기 블록(a)의 중앙부에 이송나사기구의 나사축(f)을 나사맞춤하여 나사축(f)의 회전운동에 의거하여 블록(a)을 궤도대(d)를 따라 추진하는 것이다.

이 직선안내장치에 의하면, 테이블 등의 가동체를 지지하는 베어링 블록과 가동체에 직선운동의 구동력을 부여하는 이송나사기구가 일체로 구성되어 있으므로, 콤팩트한 장치구성을 이를 수 있는 외에, 가동체의 높이를 가급적 낮게하여 안정성이 높은 운동을 얻을 수가 있었다.

그런데, 이와같은 직선안내장치의 베어링 블록에 있어서는, 부하 보올홈을 전주하여 종단부에 있는 보올을 재차 부하 보올 홈의 시단부로 유도하기 위하여 부하 보올 홈의 양단을 연통하는 보올 순환로를 형성할 필요가 있다.

종래는 이 보을 순환로는 각각의 부하 보을 홈에 대응하여 블록에 뚫어 설치된 무부하 보올 전주구멍과, 상기 부하 보을 홈의 일단과 무부하 보을 전주구멍의 일단을 연결하는 보을 선회로에 의해서 구성되는 것이 일반적이다.

그러나, 무부하 보을 전주구멍은 그의 지름이 보을 지름보다 약간 큰 매우 작은 구멍이며, 천공가공으로는 장척인 무부하 보을 전주구멍을 형성하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 블록의 장척화에는 무부하 전주구멍의 가공에 기인하는 한계가 있고, 부하 보올 홈의 길이도 제약을 받게 된다.

일반적으로, 보올 등의 전동체에 의해서 두 물체간의 운동을 담당하는 베어링에 있어서, 최대 부하 하종을 향상시키는 수단으로서는 ① 전동체의 치수를 큰 것으로 한다 ② 부하 전주 홈을 전주하는 전동체 수를 증가시킨다. 라는 수단이 있으나, 후자의 수단은 상술한 이유에 의해 부하 보올 홈의 길이가 제약을 받으므로, 실제의 제품에 적용하는 것은 거의 불가능하였다.

본 발명은 이와같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서 그 목적으로 하는 바는, 전동체의 무부하 전주구멍의 형성이 용이하고, 부하 하중이 큰 콤팩트한 직선안내장치를 제공하는 것에 있다.

[발명의 개시]

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 직선안내장치는 단면이 대략 ㄷ자형으로 형성되어 내측면에 전동체의 전주면을 갖는 궤도대와, 상기 전주면과 서로 작용하여 전동체를 끼워넣은 부하 전주면을 가지며 나사맞춤되는 이송나사축의 회전량에 따라 궤도대의 오목부내를 스트로우크하는 베어링 볼록으로 이루어지고, 상기 베어링 블록은 이송나사축에 나사맞춤되는 보올-너트부로부터 한쌍의 베어링부가 돌출하는 동시에, 이 베어링부의 선단부에 상기 부하 전주면이 형성된 블록본체와, 상기 베어링부와 서로 작용하는 전동체의 무부하 전주구멍을 형성하는 전주구멍 형성 플레이트와, 상기 블록본체의 전후 양단면에 결합되어, 상기 부하 전주면과 무부하 전주구멍을 연통하는 전동체의 리턴통로를 형성하는 커버로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와같은 기술적 수단에 있어서, 상기 베어링 블록에 형성된 부하 전주면으로서는, 블록에 작용되는 하중을 견뎌내고, 또한 블록본체에 나사맞춤되는 나사축에 하중을 부여하지 않는 것이라면, 그의 면수와 전동체와의 접촉각 등을 적절히 설계변경하여도 지장이 없다.

또한, 상기 무부하 전주구멍은 블록본체의 베어링부와 이것과 결합하는 전주구멍 형성 플레이트에 의해서 형성된 것이면, 블록본체에 설치된 무부하 전주 홈 전주구멍 형성 플레이트로 막도록 하여도 좋고, 이것과는 반대로 전주구멍 형성 플레이트에 무부하 전주 홈을 설치하여 블록본체에 결합되도록 하여도 좋다.

더욱이, 사용하는 전동체로서는 보올 또는 로울러 등을 적절히 선택하는 것이 가능하다.

그리고, 이상의 기술적 수단에 의하면, 베어링 블록의 무부하 전주구멍은 블록본체에 전주구멍 형성 플레이트를 부착하여 형성되므로, 어느 한쪽의 부재 또는 양쪽의 부재에 전동체가 몰입하는 홈을 가공함으로써, 용이하게 무부하 전주구멍을 형성할 수가 있으며, 장척인 베어링의 제작이 용이하게 된다.

또한, 블록본체에 대하여 전주구멍 형성 플레이트 및 커버를 부착하여 베어링 블록을 형성하므로, 블록본체를 상하 좌우 대칭인 형상으로 형성할 수가 있으며, 인발가공에 의한 성형으로 장척의 블록본체를 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 전주구멍 형성 플레이트가 무부하 전주 구멍의 일측을 이루므로, 이 플레이트를 수지로 성형함으로써 무부하 전주구멍을 전주하는 전동체의 충돌음의 발생이 상당히 방지된다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하에서, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 직선안내장치를 상세히 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명의 직선안내장치의 제1실시예를 나타낸 것으로서, 동 장치는 기본으로 대략 ㄷ자형으로 헝성되어 베드 등에 고정되는 궤도대(1)와, 이송나사기구의 나사축(7)에 나사맞춤되어 상기 궤도대(1)의 오목부내를 이동하는 대략 장방향의 베어링 블록(B)(이하, 볼록)과, 이들 블록(B)과 궤도대(1)와의 사이에서 하중을 지탱하면서 전주하는 복수의 보올(2)(전동체)로 구성되어 있다.

또한, 상기 블록(B)은, 제3도에 나타낸 바와같이, 이송나사축(7)에 나사맞춤되는 볼록본체(3)와, 이 블록본체(3)의 전후 양단면에 부착되는 커버(4)와, 상기 블록본체(3)의 네모서리에 결합되는 전주구멍 형성 플레이트(5)와, 상기 블록본체(3)의 측면에 결합되는 한쌍의 보올 리테이너(6)로 구성되어 있다.

먼저, 상기 블록본체(3)는, 제4도 내지 제7도에 나타낸 바와같이, 나사축(7)에 나사맞춤되는 보올-너트부(3a)로부터 한쌍의 베어링부(3b)가 돌출하여 단면이 대략 열십자형으로 형성되어 있다. 각 베어링부(3b)의 선단 모서리부에는 보올(2)이 전주하는 한쌍의 부하 보올 홈(31a-31d)이 설치되는 한편, 베어링부(3b)와 보올-너트부(3a)와의 모서리부에는 부하 보올 홈(31a-31d)을 전주 하여 끝난 보올이 순환하기 위한 무부하 보올 홈(32a-32d)이 각각 형성되어 있다. 또한, 각 베어링부(3b)에는 전주구멍 형성 플레이트(5)를 부착하고자, 부착볼트(55)가 나사맞춤되는 볼트구멍(37)이 탭 가공되어 있다.

더욱이, 상기 나사축(7)이 나사맞춤되는 보올-너트부(3a)는, 제8도에 나타낸 바와같이, 나사축(7)보다 약간 크게 설치된 관통공(33)의 일부에 나사축(7)의 나선상 보올 전주 홈에 대응한 전주 홈(34)을 형성하고, 또한 지지부재(35)로 고정된 리턴 튜우브(36)에 의해서 보올 순환로를 구성한 것이다. 또한, 나사축(7)과 블록본체(3)와의 사이에 끼워지는 보올(도시하지 않음)에는 블록(B) 이동의 높은 정밀도화를 도모하기 위하여 예압이 부여된다.

상기와 같은 구조를 갖는 블록본체(3)는 상하 좌우가 대칭이 형상을 이루고 있기 때문에, 종래의 절삭가공 등의 방법에 의하지 않고, 인발가공에 의해서 제작하는 것이 가능하다. 즉, 강재를 인발가공에 의해서 상기 단면형상으로 성형하고, 이것에 상기 부하 보올 홈(31a-31d)의 연마나 관통구멍(33)의 천공가공 등을 시행하여 블록본체(3)가 만들어진다. 이 제작방법에 의하면, 인발한 강재를 적절히 절단함으로써, 임의의 길이의 블록본체(3)를 용이하게 제작하는 것이 가능하게 된다.

한편, 상기 커버(4)는, 제9도 및 제10도에 나타낸 바와같이, 베이스부(4a)로부터 한쌍의 아암(4b)이 돌출한 단면이 대략 열십자형을 하고 있으며, 합성수지의 사출성형에 의해 제작되어 있다. 상기 베이스부(4a)에는 나사축(7)이 관통하는 관통공(41)이 형성되는 한편, 각 돌출아암(4b)의 양측면에는 블록본체(3)의 부하보을 홈(31a-31d)과 이것에 대응하는 무부하 보올 홈(32a-32d)을 연결하는 보올 선회 홈(42a-42d)이 형성되어 있다(제11도 참조). 또한, 제11도중, 부호(43)는 부하 보올 홈(31a-31d)을 전주하여 온 보올(2)을 상기 보올 선회 홈(42a-42d)에 올려 안내하기 위한 돌기부 중이고, 부호(44)는 후술하는 전주구멍 형성 플레이트(5)에 설치된 안내편(53)이 자리잡는 위치 결정 시이트이다.

또한, 상기 전주구멍 형성 플레이트(5)는 커버(4)와 마찬가지로 합성수지의 사출성형에 의해 제작되고, 제12도 내지 제14도에 나타낸 바와같이, 그의 1면에는 블록본체(3)의 무부하 보올 홈(32a-32d) 및 커버(4)의 보올 선회 홈(42a-42d)에 대응하는 보올순환 홈(51)이 형성되는 한편, 플레이트(5)의 1측단에는 상기 보올 순환 홈(51)을 연결하도록 블록본체(3)의 부하 보을 홈(31a-31d)에 대응한 보을 유지 홈(52)이 형성되어 있다. 또한, 상기 보올 순환 홈(51)의 선회부(51a)의 내측에는 이 플레이트(5)와 블록본체(3) 또는 커버(4)를 위치결정하기 위한 안내편(53)이 돌출되어 있으며, 볼록(B)을 조립하였 때에 한쌍의 안내편(53)이 상기 베어링부(3b)의 전후 양단면에 결합되어 블록본체(3)와의 위치결정이 이루어지는 동시에, 안내편(53)이 상기 커버(4)의 위치 결정 시이트(44)에 자리잡아 커버(4)와의 위치결정이 이루어진다. 또한 부호(54)는 이플레이트(5)를 볼록본체(3)에 부착하기 위한 부착볼트(55)가 관통하는 관통구멍이다.

더욱이, 상기 보올 리테이너(6)는, 제15도 내지 제16도에 나타낸 바와같이, 단면이 대략 사다리꼴의 봉형부재이며, 그의 폭은 블록본체(3)에 부착하였을 때의 돌출단(61)과 전주구멍 형성 플레이트(5)의 보올 유지홈(52)과의 간극이 보올(2)의 지름보다도 작게 되도륵 성형되고, 블록(B)을 궤도대(1)로부터 떼어냈을 때에, 보올(2)이 부하 보올 홈(31a-31d)에서 탈락하는 것을 방지하고 있다.

한편, 상기 궤도대(1)는 베드 등에 고정되는 고정부(la)의 양단으로부터 블록본체(3)를 지지하는 한쌍의 지지부(1b)가 돌기하는 단면이 대략 ㄷ자형으로 형성되어 있다. 각각의 지지부(1b)에는 내측면에 오목형홈(11)이 형성되어 있으며, 이 오목형 홈(11)의 상하 모서리부에 각각 블록본체(3)의 부하 보올 홈(31a-31d)에 대향하는 보올 전주 홈(12a-12d)이 형성되어 있다. 또한, 부호(13)는 궤도대(1)를 고정시키는 고정볼트가 관통하는 볼트구멍이다.

이상과 같은 구성에 있어서, 베어링 블록(B)은 상기 블록본체(3)의 전후 양단면에 한쌍의 커버(4)를 나사결합(도시하지 않음)하는 동시에, 블록본체(3)의 베어링부(3b)에 4개의 전주구멍 형성 플레이트(5)를 부착하고, 또한 보올 리테이너(6)를 베어링부(3b)의 측면에 나사결합(도시하지 않음) 함으로써 조립된다.

이 때문에, 본 실시예에서는 서로 대면하는 블록본체(3)의 무부자 보올 홈(32a-32d)과 전주구멍 형성 플레이트(5)의 보을 순환 홈(51)에 의해 부하 보올 홈(31a-31d)에 대응한 무부하 보올 전주구멍이 구성되는 한편, 서로 대면하는 커버(4)의 보올 선회 홈(42a-42d)과 상기 플레이트(5)의 보올 순환 홈(51)에 의해 무부하 보올 전주구멍과 부하 보올 홈(31a-31d)을 연통하는 보올 리턴통로가 구성된다.

이 경우 무부하 보올 홈(31a-31d)은 블록본체(3)에 대한 밀링가공, 보올 선회 홈(42a-424) 및 보올 순환 홈(51)은 커버(4) 및 전주구멍 형성 플레이트(5)의 사출성형에 의해서 용이하게 가공할 수 있으므로, 블록(B)을 장척화하더라도, 용이하게 또한 정밀도가 양호하게 무부하 보올 전주구멍을 형성할 수 있는 것이다.

또한, 보올 순환로를 전주하는 보올(2)은 합성 수지제의 플레이트(5) 또는 커버(4)로 씌어지므로, 보올순환에 의해서 발생하는 소음을 저감시킬 수가 있다는 이점을 가지고 있다.

[산업상의 이용 가능성]

이상 설명한 바와같이, 본 발명의 직선안내장치에 의하면, 블록본체 및/또는 전주구멍 형성 플레이트에 전동체가 몰입하는 홈을 가공함으로써, 용이하게 무부하 전주구멍을 형성할 수가 있으므로, 장척 베어링 블록의 제작이 용이해지고, 부하 전동체 수를 증가시켜서 최대 부하 하중이 크고, 또한 콤팩트한 직선안내장치를 얻을 수가 있다.

또한, 볼록본체는 인발가공으로 성형한 후에 이것을 절단하므로써 임의의 길이로 제작할 수가 있고, 생산효율의 향상 및 원가절감을 도모할 수가 있다.

더욱이, 전주구멍 형성 플레이트를 수지로 성형함으로써, 무부하 전주구멍을 전주하는 전동체의 충돌음의 발생이 상당히 방지되고, 동작음의 작은 직선안내장치를 제공할 수가 있다.

Claims

단면이 대략 ㄷ자형으로 형성되어 내측면에 전동체의 전주면을 갖는 궤도대와, 상기 전주면과 서로 작용하여 전동체를 끼워넣은 부하 전주면을 가지며 나사맞춤되는 이송나사축의 회전량에 따라 궤도대의 오목부내를 스트로우크하는 베어링 블록으로 이루어지고, 상기 베어링 블록은 이송나사축에 나사맞춤되는 보올-너트부로부터 한쌍의 베어링부가 돌출하는 동시에, 이 베어링부의 선단부에 상기 부하 전주면이 형성된 블록본체와, 상기 베어링부와 서로 작용하는 전동체의 무부하 전주구멍을 형성하는 전주구멍 형성 플레이트와, 상기 블록본체의 전후 양단면에 결합되어서 상기 부하 전주면과 무부하 전주구멍을 연통하는 전동체의 리턴통로를 형성하는 커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선안내장치.