WO2019231240A1 - 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구 - Google Patents

예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구 Download PDF

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WO2019231240A1
WO2019231240A1 PCT/KR2019/006454 KR2019006454W WO2019231240A1 WO 2019231240 A1 WO2019231240 A1 WO 2019231240A1 KR 2019006454 W KR2019006454 W KR 2019006454W WO 2019231240 A1 WO2019231240 A1 WO 2019231240A1
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WO
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roller
roller support
tapered
circumferential surface
cam follower
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/006454
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English (en)
French (fr)
Inventor
김성복
Original Assignee
주식회사 에코텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
    • B23Q5/56—Preventing backlash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H29/00—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/06—Cam-followers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere

Definitions

  • the present invention relates to a cam follower capable of preload adjustment and an intermittent movement mechanism using the same, and more particularly, is mounted on intermittent movement parts of various machine tools, industrial machines, etc. to adjust the preload according to frictional force and intermittent movement (BackLash).
  • the cam follower and the intermittent exercise device using the same can be minimized.
  • Korean Patent Publication No. 2002-0032312 discloses a rotary table device.
  • the published rotary table apparatus has a driven shaft supported by a housing and driven by a driving means, and a rotating table driven by the driven shaft using a cam and a cam follower, the direction along the rotating shaft of the rotating table.
  • the conventional rotary table has a structure in which a roller gear cam and a cam follower are coupled to each other to transmit power.
  • the cam follower of the rotary table is supported by the rotary table, and a bearing is provided on a support shaft for support. Since it is installed, the structure is relatively complicated.
  • Another object of the present invention is a cam follower capable of distributing the contact pressure relatively uniformly during the adjustment of the preload, so that the preload can be easily adjusted and the preload adjustment can appropriately disperse the frictional resistance applied to the outer ring by the preload adjustment. And to provide an intermittent exercise device using the same.
  • Balls are arranged in two or more rows in the circumferential direction when the balls are installed between the outer circumferential surface of the tapered roller support and the inner circumferential surface of the tapered hollow part of the rotating roller.
  • An anti-separation unit for preventing detachment of the rotating roller from the support unit, and being supported by the fixing member It is characterized by including a preload adjusting member positioned between the outer circumferential surface of the front member and the lower surface of the roller support to adjust the preload.
  • a plurality of rollers provided between the tapered outer circumferential surface of the roller support part and the inner circumferential surface of the tapered hollow part of the rotating roller, a plurality of rollers whose outer circumferential surfaces are tapered, or a plurality of balls are further provided.
  • the cam follower and the intermittent mechanism using the preload adjustment according to the present invention can minimize the backlash when the roller gear cam and the cam follower for following the same are combined.
  • it is possible to smoothly adjust the preload between the rotating roller of the cam follower and the gear cam portion it is possible to minimize the degradation in precision when the loss of driving force or play caused by excessive friction.
  • the present invention is relatively simple in structure, easy to install and maintain the cam follower, the pitch of the rotating member, that is, fine adjustment of the pitch circle and the relative component and preload by the cam followers, easy to drive Can improve the stability and reduce frictional heat,
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a cam follower according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the cam follower shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing another embodiment of the cam follower according to the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of the cam follower shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cam follower according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the cam follower according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the cam follower shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cam follower according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the intermittent movement mechanism using a cam follower capable of preload adjustment according to the present invention.
  • FIG. 10 is a partial view showing an extract of the important part shown in FIG.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment of the intermittent exercise mechanism using a cam follower capable of preload adjustment according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing the intermittent movement mechanism to which the cam follower according to the present invention is applied.
  • FIGS. 1 and 8 Pre-adjustable cam followers according to the present invention are shown in FIGS. 1 and 8, and embodiments of the intermittent movement mechanism using this cam follower are shown in FIGS. 9 to 14.
  • the cam follower 10 capable of adjusting the preload according to the present invention is formed at the end of the rod-shaped fixing portion 11, and has a tapered roller support portion 12 on its outer circumferential surface.
  • the roller support 12 has a truncated cone shape in which the diameter increases from the end downward.
  • the diameter of the lower end of the roller support portion 12 is formed relatively larger than the diameter of the fixing portion has a structure in which the step portion 15 is formed.
  • a coupling screw portion 14 for coupling.
  • the fixing part 11 is coupled to this and is provided with a preload adjusting member 18 having a predetermined thickness.
  • the preload adjusting member 18 has a diameter smaller than the maximum inner diameter of the lower side of the rotary roller 20 and larger than the maximum outer diameter of the lower side of the roller support 12. Therefore, no contact is generated between the rotary roller 20 and the preload adjusting member 18.
  • the roller supporter 12 is rotatably coupled to the rotary roller 20, and the rotary roller 20 has a tapered hollow portion 21 to which the roller supporter 12 is coupled.
  • the rotating roller 20 has a tapered roller outer circumferential surface 22. Between the inner circumferential surface of the tapered hollow portion 21 of the rotary roller 20 and the tapered outer circumferential surface 13 of the roller support portion 12, a plurality of rollers made of rods or a selected one of the plurality of balls may be installed. have.
  • the present invention is not limited thereto, and may include a journal bearing as shown in FIGS. 3 to 5, between the outer circumferential surface of the roller support part 12 and the inner circumferential surface of the rotary roller 20, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • rollers 33 having tapered outer circumferential surfaces may be installed.
  • a plurality of balls 34 may be installed between the outer circumferential surface of the roller support 12 and the inner circumferential surface of the rotary roller 20 as shown in FIGS. 8 and 9, wherein the balls 34 are arranged in the circumferential direction. It is preferable to install two or more rows.
  • rollers 33 having tapered outer circumferential surfaces are installed between the roller support 12 and the rotary roller 20, driving safety of the rotary roller 20 can be secured.
  • the plurality of balls 34 are arranged in two or more rows between the roller support member 12 and the rotary rollers 20, each of the ball 34 and the roller support portion 12 and the rotary roller 20 Since the contact is made point contact, the friction force can be minimized, and noise and heat can be reduced during high speed rotation.
  • the friction part of the rotary roller 20 and the roller support part 12 may further include a lubricating oil supply unit so that lubricating oil may be supplied for separate lubrication.
  • a lubricating oil supply unit so that lubricating oil may be supplied for separate lubrication.
  • the separation of the tapered hollow portion 21 of the rotary roller 20 and the tapered outer circumferential surface 13 of the roller support portion 11 is described below.
  • Continuous lubricating oil may be supplied through the lubricating oil supply unit 35 provided in the prevention unit.
  • the end of the roller support portion 12 may be further provided with an anti-separation portion 40 for preventing the rotation roller 20 is separated from the roller support portion 12.
  • the detachment preventing part 40 is formed with a coupling member 41 formed in the center of the upper end of the roller support portion 12, the coupling member 42 is screwed with the coupling member 41 and the coupling member And a release preventing disk 43 which is supported by 42 to prevent separation of the rotary roller 20 from the roller support passage 12.
  • the drilling is made to a predetermined depth from the upper end of the roller support portion 12 to form a screw by tapping.
  • the thread formed on the inner circumferential surface of the coupler made of tapping is machined into a hexagonal shape by electric discharge machining or machining.
  • the mating tool is then completed by tapping again to remove other burrs in the process.
  • the coupler 41 formed as described above may rotate by inserting the stove into the coupler when the rotating member and the fixing part 11 to be described later are coupled.
  • the lubricating oil supply unit 35 forms a lubricating oil storage unit 36 in the coupler 41, and the roller support unit 12 connects the coupling hole 41 and the tapered outer circumferential surface 13 to the lubricating oil supply path ( 37) is formed.
  • the lubricating oil supply unit is not limited to the above-described embodiment, and may be any structure that can supply lubricating oil between the inner circumferential surface of the tapered hollow portion 21 of the rotary roller 20 and the tapered outer circumferential surface of the roller support portion 12. Do.
  • FIG. 9 to 14 illustrate embodiments of the intermittent movement mechanism using a cam follower capable of preload adjustment as described above.
  • the same reference numerals as the cam followers indicate the same components.
  • the roller gear cam 130 is provided with a gear cam unit 131 for driving the (10), and a motor for rotating the roller gear cam 130.
  • the rotating member 120 rotatably installed in the frame 110 may be formed in a disc shape.
  • the cam follower 10 installed on the outer circumferential surface of the rotating member 120 has the same structure as that of the above embodiment and will not be described again.
  • a preload adjusting member 18 is installed between the roller support 12 of the cam follower 10 and the outer circumferential surface of the rotating member 120 to adjust the engagement position (height) of the rotating member 120.
  • the inclined surface 13 of the gear cam unit 131 of the roller gear cam 130 may have a straight line shape or a curved shape close to the straight line.
  • the outer circumferential surface of the rotating roller 20 may also be formed in a straight line or curved line so as to correspond thereto. If the tapered inclined surface of the gear cam unit 131 is a straight line and the outer circumferential surface of the rotary roller 20 of the cam follower 10 is a straight line, line contact is made, and if any one is curved, the rotary roller 20 and As point contact is made, friction and rotational noise can be reduced by maximizing sliding according to the circumference.
  • the preload adjusting member 18 installed on the lower surface of the roller support part 12 to maintain the interval of the rotating member 120 may be any one of a washer, a collar, and a bush shim. It may be made, it is preferable to apply a suitable preload between the roller gear cam 130 and the cam follower 10 by replacing or stacking them by preparing a variety of thickness to be smoothly driven without shaking or excessive biting.
  • the rotating member 120 and the roller gear cam 130 provided with the cam follower are coupled as shown in FIG. 9 or 11.
  • a fixed part (c) is used to adjust the contact force to reduce the non-uniformity or backlash of the contact force.
  • the preload adjusting member 18 is inserted between the outer circumferential surface of the rotating member 120 and the lower surface of the roller support 12.
  • the preload adjusting member 18 is smaller than the maximum inner diameter of the lower portion of the rotary roller 20 and larger than the maximum outer diameter of the roller support 12 so that the preload adjusting member 18 does not come into contact with the rotary roller 20. Therefore, the friction between the preload adjusting member 18 and the rotating roller 20 can be prevented, and the detachment of the plurality of rollers 31 and the plurality of rollers whose outer circumferential surfaces are tapered due to the preload adjusting member 18. Is prevented.
  • the rotary roller 20 of the cam follower 10 may become farther or smaller from the outer circumferential surface of the rotating member 120 to increase the coupling force (adhesive force) with the roller gear cam 130.
  • the rotating member is rotated by the cam followers 10 engaged with the roller gear cam.
  • the cam followers 10 coupled to the roller gear cam 130 are formed in plural, as shown in FIGS. 10 and 11, and the cam followers engaged with the gear cam part 131 of the roller gear cam 130 (
  • the outer circumferential surface 22 of the rotary roller 20 of 10 is rotated while in line contact or point contact with one surface of the gear cam portion 131.
  • the rotational roller 20 of the plurality of cam followers 10 coupled with the roller gear cam 130 is in line contact or line contact with two teeth on both sides of the gear cam unit 131 so that the contact ratio can be adjusted appropriately. In this case, the backlash due to the rotation of the rotating member 120 and the gear cam part 131 can be reduced.
  • the rotating roller 20 rotates with respect to the gear cam portion 131 according to the contact load direction, the wear of the rotating roller 20 is minimized, as well as the contact rate is increased, thereby enabling accurate power transmission.
  • the preload adjusting member 18 is installed to be located between the rotating member 120 and the roller support portion 12
  • Circumferential diameter of the cam followers 10 installed on the outer circumferential surface of the rotating member that is, the diameter connecting the rotating rollers 20 of the cam followers, can be adjusted, thereby adjusting the thickness of the cam follower of the rotating member 120. Fine adjustment of the diameter of the pitch circle according to the installation of the (10) is possible.
  • the feeding accuracy of the conveying member 150 having the cam follower 10 installed on the side of the linearly moving guide member 140 may be increased.
  • the cam follower and intermittent movement mechanism using the preload adjustment of the present invention can be widely applied to a tool changer of a machine tool, a rotary table, an index table, a straight line, a curved line, and a circular linear guide of an industrial machine.

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Abstract

본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구는 프레임에 설치되는 것으로, 외주면에 소정의 간격으로 캠 팔로워들이 설치되는 회전부재의 외주면에 설치된 캠 팔로워들 구동시키는 기어캠부가 마련된 롤러 기어 캠을 포함하며, 상기 회전부재의 외주면에 설치되는 각각의 캠 팔로워는 고정부와, 고정부의 단부에 설치된 절두원추형 롤러지지부와, 상기 롤러지지부에 회전가능하게 결합될 수 있도록 테이퍼진 중공부와 테이퍼진 외주면을 가지는 절두원추형 회전롤러와, 상기 롤러지지부의 단부에 결합되어 상기 롤러지지부로부터 회전롤러의 이탈을 방지하는 이탈방지부와, 상기 고정부재에 삽입되어 회전부재의 외주면과 상기 롤러지지부의 하면 사이에 위치되어 예압을 조정하기 위한 예압조정부재를 포함 한다.

Description

예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구
본 발명은 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구에 관한 것으로, 더 상세하게는 각종 공작기계, 산업기계 등의 간헐운동부위에 장착되어 마찰력과 간헐운동에 따른 예압을 조정함으로써 백래쉬(BackLash)의 최소화 시킬 수 있는 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구에 관한 것이다.
통상적으로 각종 산업기계, 공작기계 등에는 다양한 운동기구가 이용된다. 특히, 공작기계에 있어서, 밀링가공 또는 연삭가공을 하는 공작기계에서 피 가공물이 고정하여 소정의 각도로 회전(Rotary)시키는 회전테이블 또는 선택된 공구를 교환하기 위한 공구교환장치 등이 있다. 특히, 회전테이블과 같이 회전을 소정의 각도로 회전하기 위한 구동기구로는 웜과 웜휠이 이용하게 되는데, 이는 마찰부위의 마모로 인하여 백래쉬(Backlash)가 발생되어 정확한 회전이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 대한민국 공개특허 제 2002-0032312호에는 회전테이블장치가 게시되어 있다. 게시된 회전테이블장치는 하우징에 지지되며 구동수단에 의해 구동되는 피구동축과, 캠 및 캠 종동자를 사용하여 상기 피구동축에 의해 회전 구동되는 회전 테이블을 갖는 것으로, 상기 회전 테이블의 회전축을 따른 방향에서 상기 회전 테이블의 단면과 대향하는 대향면을 가지며, 상기 대향면과 상기 단면과의 사이에 윤활유을 개재시킨 구성을 가진다.
그리고 대한민국 특허등록 제 101529174호에는 회전테이블장치가 게시되어 있다. 게시된 회전테이블장치는 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전테이블의 둘레 면에 일정 간격으로 캠 종동자를 설치하여 피구동축의 회전을 롤러 기어 캠이 회전함에 따라 롤러기어 캠에 맞물린 캠 종동자에 의해 회전테이블이 회전하는 것으로, 상기 캠 종동자인 롤러 기어 캠 및 기어 캠의 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어져 경사면이 구비되고 상기 캠 종동자는 베어링에 의해 지지되게 회전테이블에 회전가능하게 설치되며 상기 회전테이블과 롤러 기어 캠의 사이에는 회전테이블의 피치원의 직경를 조절하는 피치조절부재가 설치된 구성을 가진다.
상술한 바와 같은 종래의 회전테이블은 롤러 기어 캠과 캠 종동자가 상호 결합되어 동력을 전달하는 구조를 가진다, 이러한 회전테이블의 캠 종동자는 회전테이블에 지지되는데, 지지를 위한 지지축에 베어링이 설치되어 있으므로 구조가 상대적으로 복잡하다.
또한 캠 종동자와 회전테이블의 사이에 피치조절부재의 설치 시, 캠 종동자가 피치조절부재와 접촉된 상태로 회전하게 되므로 마모가 우려되고, 또한 구름 마찰 부재인 스러스트 베어링을 사용할 경우에는 두께별로 여러 종류를 준비해야 하며, 설치에 따른 많은 비용이 소요된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공작기계 또는 각종 산업기계에 설치되어 동력을 전달하거나 회전의 분할을 위한 구동부에 설치되어 적정한 마찰력을 가함으로써 백래쉬(BackLash)를 최소화 시킬 수 있는 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 예압의 조정 시 접촉압력을 비교적 균일하게 분산시킬 수 있어서, 예압의 조정이 용이하고, 예압조정에 의해 외륜 가하여지는 마찰저항을 적정하게 분산 시킬 수 있는 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예압조정이 가능한 캠 팔로워는 고정부와, 고정부의 단부에 설치되어 테이퍼진 롤러지지부와, 상기 롤러지지부에 회전가능하게 결합될 수 있도록 테이퍼진 중공부를 가지며 테이퍼진 외주면을 가지는 절두원추형 회전롤러와, 상기 롤러지지부의 단부에 결합되어 상기 롤러지지부로부터 회전롤러의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 테이퍼진 상기 롤러지지부의 외주면과 상기 회전롤러의 테이퍼진 중공부 내주면 사이에 설치되는 복수개의 롤러, 외주면이 테이퍼진 복수개의 롤러, 복수개의 볼, 내주면과 외주면이 테이퍼진 절두원추형의 저어널 베어링 중 선택된 하나가 설치된다.
상기 테이퍼진 상기 롤러지지부의 외주면과 상기 회전롤러의 테이퍼진 중공부 내주면 사이에 볼들이 설치 시 원주방향으로 2열 이상으로 배열된다.
그리고 상기 롤러 지지부에 삽입되어 상기 롤러지지부의 하면과 접촉되는 예압조정부재를 더 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구는 프레임에 설치되는 상기 회전부재의 외주면에 소정의 간격으로 설치되는 것으로, 회전부재와, 외주면에 소정의 간격으로 캠 팔로워들이 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재의 외주면에 설치된 캠 팔로워들과 맞물리는 기어 캠부가 마련된 롤러 기어 캠을 포함하며, 상기 회전부재의 외주면에 설치되는 각각의 캠 팔로워는 고정부와, 고정부의 단부에 설치되어 테이퍼진 롤러지지부와, 상기 롤러지지부에 회전가능하게 결합될 수 있도록 테이퍼진 중공부를 가지며 테이퍼진 외주면을 가지는 절두원추형 회전롤러와, 상기 롤러지지부의 단부에 결합되어 상기 롤러지지부로부터 회전롤러의 이탈을 방지하는 이탈방지부와, 상기 고정부재에 지지되어 회전부재의 외주면과 상기 롤러지지부의 하면 사이에 위치되어 예압을 조정하기 위한 예압조정부재를 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 롤러지지부의 테이퍼진 외주면과 상기 회전롤러의 테이퍼진 중공부의 내주면 사이에 설치되는 복수개의 롤러, 외주면이 테이퍼진 복수개의 롤러, 또는 복수개의 볼들 중 선택된 하나가 더 구비된다.
본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐기구는 롤러 기어 캠과 이를 추종하기 위한 캠 팔로워들의 결합 시 백레쉬를 최소화 할 수 있다. 특히, 캠 팔로워의 회전롤러와 기어캠부와의 예압의 조정이 원활하게 이루어질 수 있어서, 과도한 마찰에 따른 구동력의 손실 또는 유격이 발생할 경우 정밀도 저하를 최소화 활 수 있다.
또한 본 발명은 구조가 상대적으로 간단하고, 캠 팔로워의 설치 및 유지보수가 용이하고, 회전부재의 피치 즉, 캠 팔로워들에 의해 피치원의 미세조정 및 상대부품과 예압의 조정이 용이하며, 구동의 안정성의 향상과 마찰열을 줄일 수 있다,
도 1은 본 발명에 따른 캠 팔로워의 분리 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 캠 팔로워의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 캠 팔로워의 다른 실시 예를 나타내 보인 분리 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 캠 팔로워의 단면도,
도 5은 본 발명에 따른 캠 팔로워의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 캠 팔로워의 또 다른 실시예를 나타내 보인 분리 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 캠팔로워의 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 캠팔로워의 또 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,
도 9본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구의 단면도,
도 10 도 9에 도시된 중요부를 발췌하여 도시한 부분도,
도 11 본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구의 다른 실시예를 나타내 보인 도면,
도 12 도 14는 본 발명에 따른 캠 팔로워가 적용된 간헐운동기구들을 나타내 보인 도면.
본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워들을 도 1 및 도 8에 나타내 보였으며, 이 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구의 실시예들을 도 9 내지 도 14에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워(10)는 봉상의 고정부(11)의 단부에 형성된 것으로, 외주면에 테이퍼진 롤러지지부(12)를 구비한다. 상기 롤러 지지부(12)는 단부로부터 아래쪽으로 갈수록 직경이 커지는 절두원추형의 형상을 가진다. 그리고 도 2에 도시된 바와 같이 상기 롤러지지부(12)의 하단부의 직경은 상기 고정부의 직경보다 상대적으로 크게 형성되어 단차부(15)가 형성된 구조를 가진다. 그리고 상기 고정부(11)의 외주면에는 결합을 위한 결합나사부(14)가 형성된다. 그리고 고정부(11)에는 이와 결합되며 소정의 두께를 가지는 예압조정부재(18)이 설치된다.
상기 예압조정부재(18)의 직경은 회전롤러(20)의 하부측 최대 내경보다 작게 형성되고 롤러지지부(12)의 하부측의 최대외경 보다 크게 형성된다. 따라서 회전롤러(20)과 예압조정부재(18)의 사이에 접촉이 발생되지 않게 된다. 그리고 상기 롤러지지부(12)에는 회전롤러(20)가 회전가능하게 결합되는데, 상기 회전롤러(20)는 상기 롤러지지부(12)가 결합되는 테이퍼진 중공부(21)가 형성된다. 그리고 회전롤러(20)는 테이퍼진 롤러외주면(22)을 가진다. 회전롤러(20)의 테이퍼진 중공부(21)의 내주면과 상기 롤러지지부(12)의 테이퍼진 외주면(13)의 사이에는 봉상으로 이루어진 복수개의 롤러, 또는 복수개의 볼들 중 선택된 하나가 설치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 롤러지지부(12)의 외주면과 회전롤러(20)의 내주면 사이에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 저어널베어링으로 이루어질 수 있으며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 외주면이 테이퍼진 롤러(33)들이 설치될 수 있다.
또한, 롤러지지부(12)의 외주면과 회전롤러(20)의 내주면 사이에는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 복수개의 볼(34)들이 설치될 수 있는데, 상기 볼(34)들은 원주방향으로 2열 이상 설치함이 바람직하다.
상기 롤러지지부(12)와 회전롤러(20)의 사이에 외주면이 테이퍼진 롤러(33)들이 설치된 경우, 회전롤러(20)의 주행안전성을 확보할 수 있다. 그리고 롤러지지부재(12)와 회전롤러(20)들의 사이에 복수개의 볼(34)들이 2열 이상으로 배열된 경우, 각각의 볼(34)와 롤러지지부(12) 및 회전롤러(20)의 접촉은 점접촉이 이루어지게 되므로 마찰력을 최소화 할 수 있으며, 고속회전 시 소음의 발생과 열을 발생을 줄일 수 있다.
상기 회전롤러(20)와 롤러지지부(12)의 마찰부위에는 별도의 윤활을 위한 윤활유의 공급이 이루어질 수 있도록 윤활유 공급부를 더 구비할 수 있다. 특히 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 회전롤러(20)의 테이퍼진 중공부(21)와 롤러지지부(11)의 테이퍼진 외주면(13)의 사이에 별도의 베어링이 설치되지 않은 후술하는 이탈방지부에 마련된 윤활유공급부(35)를 통하여 지속적인 윤활유의 공급이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 롤러지지부(12)의 단부측에는 상기 롤러지지부(12)로부터 회전롤러(20)가 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지부(40)이 더 구비될 수 있다. 상기 이탈방지부(40)는 상기 롤러지지부(12)의 상단부에 중심방향으로 형성된 결합구(41)가 형성되고, 이 결합구(41)와 나사결합되는 결합부재(42)와, 상기 결합부재(42)에 지지되어 상기 롤러지지부로(12)로부터 회전롤러(20)의 이탈을 방지하는 이탈방지디스크(43)를 구비한다. 상기 결합구(41)를 형성하기 위해서는 롤러지지부(12)의 상단부로부터 소정의 깊이로 드릴링이 이루어진 후 탭핑하여 나사를 형성한다. 그리고 탭핑이 이루어진 결합구의 내주면에 형성된 나사부를 방전가공 또는 기계가공에 의해 육각형의 형상으로 가공한다. 그리고 가공에 다른 버를 제거하기 위하여 다시 탭핑함으로써 결합구를 완성한다.
상술한 바와 같이 형성된 결합구(41)는 후술하는 회전부재와 고정부(11)의 결합 시 렌지를 상기 결합구에 삽입하여 회전시킬 수 있다.
상기 윤활유공급부(35)는 상기 결합구(41)에 윤활유저장부(36)을 성형하고, 상기 롤러지지부(12)에는 결합구(41)와 테이퍼진 외주면(13)을 연결하는 윤활유공급로(37)이 형성된다. 상기 윤활유공급부는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 회전롤러(20)의 테이퍼진 중공부(21)의 내주면과 롤러지지부(12)의 테이퍼진 외주면의 사이에 윤활유를 공급할 수 있는 구조이면 가능하다.
도 9 내지 도 14에는 상술한 바와 같이 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구의 실시예들이 도시되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 캠 팔로워와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구(100) 프레임(110)의 내부에 설치된 회전부재(120)의 외주면에 소정의 간격으로 상기 캠팔로워(10)들을 구동시키는 기어캠부(131)가 마련된 롤러 기어 캠(130)와, 상기 롤러 기어 캠(130)을 회전시키기 위한 모터를 포함한다. 상기 프레임(110)에 회전가능하게 설치된 회전부재(120)는 원판상으로 형성될 수 있다. 그리고 회전부재(120)의 외주면에 설치되는 캠 팔로워(10)는 상기 실시예와 동일한 구조를 가지므로 다시 설명하지 않기로 한다.
그리고 상기 캠 팔로워(10)의 롤러 지지부(12)와 회전부재(120)의 외주면 사이에는 상기 회전부재(120)와의 결합위치(높이)를 조정할 수 있는 예압조정부재(18)가 설치된다.
상기 롤러 기어 캠(130)의 기어캠부(131)의 경사면(13)은 직선이 형태를 이루거나 직선에 가까운 곡선의 형태로 이루어질 수도 있다. 기어캠부(131)가 곡선으로 이루어진 경우, 회전롤러(20)의 외주면 또한 이와 대응되도록 직선 또는 곡선으로 이루어질 수 있다. 상기 기어캠부(131)의 테이퍼진 경사면을 직선으로 하고 캠 팔로워(10)의 회전롤러(20)의 외주면이 직선이면 선접촉이 이루어지게 되고, 어느 하나가 곡선으로 이루어진 경우 회전롤러(20)와 점접촉이 이루어지게 됨에 따라 원주 지름에 따른 미끄럼을 극대화시킴으로써 마찰력 및 회전소음을 줄일 수 있다.
또한, 롤러지지부(12)의 하면 설치되어 회전부재(120)의 간격을 유지하는 예압조정부재(18)는, 와셔(washer), 칼라(collar), 부시(bush) 심(Shim)중 어느 하나로 이루어 질 수 있는데, 다양한 두께를 준비하여 이들을 교체 또는 적층함으로써 롤러 기어 캠(130)과 캠 팔로워(10)사이에 적정한 예압을 가하여 흔들리거나 과도한 맛물림이 없이 원활하게 구동되게 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 다른 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구의 작용과 이를 통한 캠 팔로워의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 캠 팔로워가 설치된 회전부재(120)와 롤러 기어 캠(130)을 도 9 또는 도 11에 도시된 바와 같이 결합한다. 이러한 과정에서 상기 롤러 기어 캠(130)의 기어캠부(131)와 캠 팔로워(10)들의 회전롤러(20)를 결합 시 접촉력의 불균일 또는 백래쉬(BackLash)을 줄이기 위하여 접촉력을 조정하기 위해서는 고정부(11)에 예압조정부재(18)를 삽입하여 상기 회전부재(120)의 외주면과 상기 롤러지지부(12)의 하면 사이에 개재되도록 한다.
이때에 상기 예압조정부재(18)은 직경이 회전롤러(20)의 하부의 최대 내경 보다 작고 롤러지지부(12)의 최대 외경보다 크게 형성되어 있으므로 회전롤러(20)과 접촉되지 않게 된다. 따라서 예압조정부재(18)과 회전롤러(20)과의 마찰을 방지할 수 있으며, 예압조정부재(18)로 인하여 복수개의 롤러(31), 외주면이 테이퍼진 복수개의 롤러(33)의 이탈을 방지된다.
이와 같이하면 상기 캠 팔로워(10)의 회전롤러(20)가 회전부재(120)의 외주면으로부터 멀어지거나 작아지게 되어 상기 롤러 기어 캠(130)와의 결합력(밀착력)을 높일 수 있다.
상기와 같이 결합이 이루어진 상태에서 롤러 기어 캠을 구동모터를 이용하여 회전시키게 되면, 이와 맞물린 캠 팔로워(10)들에 의해 회전부재가 회전하게 된다. 이때에 상기 롤러 기어 캠(130)과 결합되는 캠 팔로워(10)들은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 복수개로 이루어지고, 롤러 기어 캠(130)의 기어캠부(131)와 맞물린 캠 팔로워(10)들의 회전롤러(20) 외주면(22)은 기어캠부(131)의 일면과 선접촉 또는 점 접촉하면서 회전하게 된다. 롤러 기어 캠(130)와 결합된 복수개의 캠 팔로워(10)의 회전롤러(20)는 기어캠부(131)의 양측면의 두 개의 치에 선접촉 또는 선접촉이 이루어지게 되므로 접촉률이 적정하게 조정될수 있어서 회전부재(120)와 기어캠부(131)의 회전에 따른 백래쉬(BackLash)를 줄일 수 있다.
또한 기어캠부(131)에 대해 회전롤러(20)가 접촉 부하 방향에 따라 회전하게 되므로 회전롤러(20)의 마모를 최소화하게 됨은 물론이고 접촉률을 증대시키므로 정확한 동력 전달이 가능해지게 된다.
한편, 상기한 바와 같이 동작하는 본 발명에서 회전부재(120)의 피치원의 직경을 조절하고자 할 경우에는 회전부재(120) 및 롤러지지부(12)의 사이에 위치되게 설치되는 예압조정부재(18)의 두께를 조정하여 회전부재의 외주면에 설치되는 캠 팔로워(10)들의 원주방향 직경 즉, 각 캠팔라워들의 회전롤러(20)를 연결하는 직경을 조정할 수 있으므로 회전부재(120)의 캠 팔로워(10)들의 설치에 따른 피치원의 직경의 미세조정이 가능하다.
그리고 도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이 리니어하게 이동하는 가이드부재(140)의 측면에 캠 팔로워(10)를 설치한 이송부재(150)의 이송 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 예압조정이 가능한 캠 팔로워 및 이를 이용한 간헐운동기구는 공작기계의 공구교환장치, 회전테이블, 인덱스테이블, 산업기계의 직선, 곡선, 원형의 리니어가이드 등에 널리 적용 가능하다.

Claims (5)

  1. 고정부와, 고정부의 단부에 설치되어 테이퍼진 롤러지지부와, 상기 롤러지지부에 회전가능하게 결합될 수 있도록 테이퍼진 중공부를 가지며 테이퍼진 외주면을 가지는 절두원추형의 회전롤러와, 상기 롤러지지부의 단부에 결합되어 상기 롤러지지부로부터 회전롤러의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함한 것을 특징으로 하는 예압조정이 가능한 캠 팔로워.
  2. 제 1항에 있어서,
    테이퍼진 상기 롤러지지부의 외주면과 상기 절두원추형의 회전롤러의 내주면 사이에 설치되는 복수개의 롤러, 외주면에 테이퍼진 복수개의 롤러, 원주방향으로 2열 이상으로 배열된 볼들, 내주면과 외주면이 테이퍼진 절두원추형의 저어널베어링 중 선택된 하나가 설치된 것을 특징으로 하는 예압조정이 가능한 캠 팔로워.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고정부에 삽입되어 상기 롤러지지부의 하면과 접촉되는 예압조 정 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 예압조정이 가능한 캠 팔로워.
  4. 프레임에 설치되는 것으로, 외주면에 소정의 간격으로 캠 팔로워들이 설치되는 회전부재와 상기 회전부재의 외주면에 설치된 캠 팔로워들과 맞물리어 캠 팔로워을 구동시키는 기어 캠부가 마련된 롤러 기어 캠을 포함하며,
    상기 회전부재의 외주면에 설치되는 각각의 캠 팔로워는 고정부와, 고정부의 단부에 설치되어 테이퍼진 롤러지지부와, 상기 롤러지지부에 회전가능하게 결합될 수 있도록 테이퍼진 중공부와 테이퍼진 외주면을 가지는 절두원추형 회전롤러와, 상기 롤러지지부의 단부에 결합되어 상기 롤러지지부로부터 회전롤러의 이탈을 방지하는 이탈방지부와, 상기 고정부재에 삽입되어 회전부재의 외주면과 상기 롤러지지부의 하면 사이에 위치되어 예압을 조정하기 위한 예압조정부재를 포함 한 것을 특징으로 하는 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 테이퍼진 상기 롤러지지부의 외주면과 상기 절두원추형의 회전롤러의 내주면 사이에 설치되는 복수개의 롤러, 외주면에 테이퍼진 복수개의 롤러, 원주방향으로 2열 이상으로 배열된 볼들, 내주면과 외주면이 테이퍼진 절두원추형의 저어널베어링 중 선택된 하나가 설치된 것을 특징으로 예압조정이 가능한 캠 팔로워를 이용한 간헐운동기구.
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