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KR102241586B1 - 볼트랜스퍼 - Google Patents

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KR102241586B1
KR102241586B1 KR1020190118013A KR20190118013A KR102241586B1 KR 102241586 B1 KR102241586 B1 KR 102241586B1 KR 1020190118013 A KR1020190118013 A KR 1020190118013A KR 20190118013 A KR20190118013 A KR 20190118013A KR 102241586 B1 KR102241586 B1 KR 102241586B1
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South Korea
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rolling ball
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rolling
reinforcing
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김기운
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주식회사 모션퀘스트
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Abstract

본 발명의 일실시예는 이송장치에 사용되는 볼트랜스퍼를 제공한다. 볼트랜스퍼는 측벽부와 바닥부를 가지는 볼수용부가 형성된 하우징; 상기 볼수용부에 수용되며, 상단이 상기 볼수용부로부터 돌출되며 피이송물과 접촉되는 롤링볼; 상기 롤링볼의 상단이 노출되도록 상기 하우징의 상측에서 상기 하우징에 결합되며, 상기 롤링볼의 이탈을 방지하는 커버; 상기 측벽부의 상단에 설치되어 측방향에서 상기 롤링볼에 접촉되는 베어링볼; 상기 볼수용부의 바닥부에 형성되어 상기 롤링볼을 지지하며, 열처리되어 또는 기계적 가공에 의해 상기 바닥부보다 큰 내마모성을 가지는 강화부;를 포함할 수 있다.

Description

볼트랜스퍼{BALL TRANSFER}
본 발명은 볼트랜스퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편마모가 억제된 볼트랜스퍼에 관한 것이다.
일반적으로 볼트랜스퍼(또는 볼 캐스터)는 원활한 회전과 자유로운 방향전환을 가능하게 하므로, 각종 제품의 생산라인이나 대형 물류시스템 등에서 피이송물을 적은 힘으로 이송 및 회전시키기 위해 사용된다.
도 1및 도 2에 예시된 종래의 볼트랜스퍼(30)는 피이송물(50)과 접촉하는 롤링볼(31)과, 롤링볼(31)이 담겨지는 하우징(33)과, 하우징(33) 내에서 롤링볼(31)과 하우징(33)의 내면 사이에 개재되어 롤링볼(31)의 회전을 원활하게 하는 다수개의 베어링볼(35)과, 롤링볼(31)을 가이드하고 이탈을 방지하도록 상측으로부터 하우징에 결합되는 커버(37)를 포함할 수 있다.
이러한 종래의 볼트랜스퍼(30)는, 도 2에 예시된 것과 같이 하우징의 테두리부가 이송장치(10)의 베이스판에 나사고정되는 방식으로 설치될 수 있다. 볼트랜스퍼 다수개가 일정간격을 두고 배치되어 이른바 무빙웨이(moving way)가 구성될 수 있다. 롤링볼이 다수개의 베어링볼에 의해 지지되므로, 롤링볼이 무방향성으로 자유회전되기 때문에 무빙웨이 위에 놓여진 반도체 웨이퍼나 플라즈마 디스플레이 패널 등 피이송물이 원하는 방향으로 밀어지며, 용이하게 이동될 수 있다.
한편, 롤링볼 및 베어링볼은 대개 내마모성이 강한 금속재질로 이루어지거나, 특수한 경우 세라믹으로 이루어질 수 있다. 하우징은 금속재질로 이루어지거나 합성수지 소재로 이루어질 수 있다.
롤링볼 상에 접촉된 피이송물에 외력이 가해지면 그 피이송물의 변위에 수반하여 롤링볼이 회동하고, 이와 동시에 다수의 베어링볼이 하우징 내에서 회동함으로써 피이송물의 이동에 따른 마찰저항이 현저히 감소될 수 있다.
그러나 종래의 볼트랜스퍼는 피이송물 등 대상물과의 접촉에 의한 구름운동을 하는 특성상, 롤링볼의 둘레를 에워싸면서 회전하는 다수의 베어링볼이 하우징의 볼수용부에 빡빡하게 채워진 상태이기 때문에 베어링볼의 회전 시 유동에 따른 여유공간이 부족하여 서로 간의 마찰면적이 증대되며, 베어링볼이 상호 잦은 충돌 및 간섭을 일으키므로 인해 마찰소음이 발생하고, 나아가 반복되는 하중의 작용에 의해 베어링볼이나 하우징의 볼수용부에 편마모 현상이 발생되며(도 1의 A1 참조), 이로 인해 롤링볼의 구름운동이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
구체적으로, 하우징의 볼수용부와 롤링볼 및 베어링볼의 마찰면에 생기는 마찰력은 전체적으로 균일하게 작용하는 것이 아니기 때문에, 볼트랜스퍼가 장시간 사용됨에 따라 위치에 따라 불균일한 마모(편마모)가 발생될 수 있으며, 이로 인해, 롤링볼의 원활한 회전이 저해되고, 회전시 소음이 증가하며, 편마모로 인해 마모가 더욱 촉진되어 단시간에 심각한 마모가 일어나 볼트랜스퍼의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 롤링볼 및 베어링볼 등의 편마모가 억제된 볼트랜스퍼를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 이송장치에 사용되는 볼트랜스퍼를 제공한다. 볼트랜스퍼는 측벽부와 바닥부로 이루어진 볼수용부를 가지는 하우징; 상기 볼수용부에 수용되며, 상단이 상기 볼수용부로부터 돌출되며 피이송물과 접촉되는 롤링볼; 상기 롤링볼의 상단이 노출되도록 상기 하우징의 상측에서 상기 하우징에 결합되며, 상기 롤링볼의 이탈을 방지하는 커버; 상기 측벽부의 상단에 설치되어 측방향에서 상기 롤링볼에 접촉되는 베어링볼; 상기 볼수용부의 바닥부에 형성되어 상기 롤링볼을 지지하며, 열처리 또는 기계적 가공에 의해 상기 바닥부보다 큰 내마모성을 가지는 강화부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 롤링볼은 상기 볼수용부 내에 있어서, 상기 베어링볼 및 상기 강화부에 의해서만 지지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강화부는 상기 바닥부의 재질이 열처리되어 또는 기계적 가공되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 바닥부는 수평면을 가지고, 상기 강화부는 상기 바닥부의 수평면으로부터 돌출되어 상기 롤링볼의 하단과 접촉될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 바닥부는 원뿔형 경사면을 가지고, 상기 강화부는 상기 바닥부의 원뿔형 경사면에 형성되어 상기 롤링볼의 하단 주변과 접촉될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강화부는 상기 원뿔형 경사면으로부터 돌출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 측벽부의 상단에 단턱부가 상기 롤링볼의 측면 둘레를 따라 형성되고, 상기 베어링볼은 상기 단턱부에 복수 개가 서로 접촉되도록 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 볼트랜스퍼는 상기 단턱부의 재질이 열처리되어 또는 기계적 가공되어 형성되어 상기 베어링볼을 지지하는 추가의 강화부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강화부는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강화부는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 롤링볼의 하면을 따라 촘촘하게 배열되는 베어링볼이 생략되고 하우징의 볼수용부에 롤링볼을 지지하며 내마모성이 강화된 강화부를 형성함으로써 편마모 현상으로 인한 문제가 해소된 볼트랜스퍼를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 볼트랜스퍼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 볼트랜스퍼를 포함하는 이송장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트랜스퍼를 나타내는 도면이다.
도 4는 하우징의 볼수용부에 형성된 강화부의 예들을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트랜스퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼트랜스퍼를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 볼트랜스퍼를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트랜스퍼를 나타내는 도면이다.
본 실시예의 볼트랜스퍼(100)(또는 볼 캐스터)는 원활한 회전과 자유로운 방향전환을 가능하게 하므로, 각종 제품의 생산라인이나 대형 물류시스템 등에서 반도체 웨이퍼나 플라즈마 디스플레이 패널 등의 피이송물을 작은 힘으로 이송 및 회전시키기 위한 이송장치에 사용될 수 있다.
볼트랜스퍼(100)는 하우징(110), 베어링볼(130), 롤링볼(150), 커버(170), 및 강화부(180)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 롤링볼(150)을 수용하며 지지할 수 있다. 하우징(110)은 컵 형상을 가질 수 있으며, 단일체 이거나 복수의 부품이 결합된 결합체일 수 있다.
예를 들어, 하우징은 상하로 개구되고 상단에 테두리가 형성된 원통형 몸체와, 이러한 몸체에 하측으로부터 삽입되어 끼워맞춤되는 지지체를 포함할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는, 하우징이 단일체 이거나 복수의 부품이 결합된 결합체이거나 모두 도 2에 도시된 바와 같이, 컵형태를 가질 수 있으므로, 단순한 형태로 도시하였다.
볼트랜스퍼는 제작방법에 따라 프레스성형타입, 수지성형타입 및 절삭가공타입으로 분류되고, 그 형태에 따라서 플랜지형, 스프링쿠션형, 원통형 및 볼트형 등으로 대별되어 구분될 수 있다.
편마모를 억제하기 위한 본 실시예의 하우징의 형태와 베어링볼, 롤링볼의 결합관계의 적용은 상기한 특정한 타입이나 형태의 볼트랜스퍼에 특별히 한정되는 것은 아니다.
하우징(110)은 원통 홈 형태의 볼수용부를 가져서 상기한 컵 형상을 가질 수 있다.
볼수용부는 바닥부(111) 및 측벽부(113)로 이루어질 수 있다. 측벽부(113)는 원통 형태의 측벽이고, 바닥부(111)는 측벽부(113)의 하측을 폐쇄하는 평탄한 수평면일 수 있다.
측벽부(113)의 상단에 단턱부(1131)가 형성될 수 있다. 단턱부는 단턱부(1131)는 상측에서 볼 때, 원형으로 형성될 수 있다(도 5 참조). 따라서, 단턱부(1131)는 볼수용부에 수용된 롤링볼(150)의 측면 둘레를 따라 형성될 수 있다.
롤링볼(150)은 금속 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 롤링볼(150)은 볼수용부에 수용되며, 롤링볼(150)의 상단이 볼수용부로부터 돌출되며 피이송물과 접촉될 수 있다.
외력에 의해 피이송물이 움직이면, 롤링볼(150)은 피이송물과의 마찰에 의해 회전할 수 있으며, 후술되는 베어링볼(130)은 롤링볼(150)을 지지하며 롤링볼(150)의 회전시 저항을 감소시켜 줄 수 있다.
커버(170)는 롤링볼(150)의 상단이 노출되도록 하우징(110)의 상측에서 하우징(110)에 결합될 수 있다. 커버(170)에는 롤링볼(150)의 직경보다 작은 지름을 가지는 볼가이드홈이 형성될 수 있다.
볼가이드홈의 에지는 테이퍼지도록 형성되어 롤링볼(150)의 표면을 따라 롤링볼(150)에 근접하도록 형성될 수 있다. 커버(170)에 형성된 볼가이드홈에 의해 롤링볼(150)이 가이드됨으로써 하우징(110)으로부터 롤링볼(150)의 이탈이 방지될 수 있다.
베어링볼(130)은 롤링볼(150)에 비해 매우 작은 사이즈를 가지며, 금속이나 세라믹으로 이루어질 수 있다. 베어링볼(130) 복수 개, 예를 들어 27개의 베어링볼(130)이 볼수용부의 측벽부(113)의 상단에 형성된 단턱부(1131)에 원형으로 배열될 수 있다(도 5 참조).
따라서, 베어링볼(130)은 측방향에서 롤링볼(150)에 접촉되어 지지할 수 있다. 베어링볼(130)은 롤링볼(150)의 회전시 마찰을 감소시켜 원활한 회전에 기여한다.
강화부(180)는 볼수용부의 바닥부(111)에 형성되거나 위치하여, 롤링볼(150)을 지지할 수 있다. 강화부(180)는 열처리 또는 기계적 가공에 의해 형성되는 요소로서, 바닥부(111)보다 큰 내마모성을 가지도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 베어링볼(130)과 강화부(180)는 롤링볼(150)을 지지하지만, 볼수용부의 다른 부분은 롤링볼(150)과 직접적으로 접촉되지는 않는다.
즉, 롤링볼(150)은 볼수용부 내에 있어서, 베어링볼(130) 및 강화부(180)에 의해서만 지지될 수 있다. 즉, 강화부(180)는 수직방향으로 롤링볼(150)을 지지할 수 있고, 베어링볼(130)은 측방향 또는 수평방향으로 롤링볼(150)을 지지할 수 있다.
즉, 볼수용부 내에 있어서, 다수의 베어링볼(130)이 롤링볼(150)의 하면에 곡면 형태로 배치되어 빡빡하게 서로 접촉하면서 회전하는 종래의 구조와 달리, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 롤링볼(150)이 측방향에서 베어링볼(130)에 의해 지지되고, 수직방향으로는 강화부(180)에 의해 지지되며, 볼수용부의 다른 부분과 실질적으로 접촉되지 않을 수 있다. 물론 윤활제가 볼수용부에 충진되거나 볼수용부의 표면에 도포될 수 있다.
이에 따라, 롤링볼(150)의 하면에서 곡면 형태로 빡빡하게 베어링볼(130)이 배치되지 않아서, 회전동작시 빡빡하게 배치된 베어링볼(130) 간의 마찰이 없는 타입의 볼트랜스퍼가 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 롤링볼(150) 하측의 베어링볼이 편마모되거나 마모가 심화되어 수명이 단축되는 현상이 방지될 수 있다.
강화부(180)는 내마모성 강화를 위해 열처리나 연마 등 기계적 가공에 의해 내마모성이나 기계적 강성이 강화되어 있어서 편마모에 대한 내구성이 크다.
또한, 강화부(180)는 롤링볼(150)의 하단에 접촉하므로 기하학적으로도 롤링볼(150)의 수직방향 중심선 상에 위치하므로 편중되지 않으며, 이에 따라 편마모의 위험성이 거의 없다.
도 4는 하우징(110)의 볼수용부에 형성된 강화부(180)의 예들을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트랜스퍼(100)를 설명하기 위한 도면이다.
강화부(180)는 바닥부(111)의 재질이 열처리 또는 연마 등의 기계적 가공이 되어 이루어질 수 있다. 물론 강화부(180)는 바닥부(111)와 별개의 부품을 용접이나 본딩 등의 방법으로 바닥부(111)에 부착시키거나 일체화시켜 이루어질 수도 있다.
바닥부(111)의 재질이 열처리나 기계적 가공되어 강화부(180)가 형성되는 경우, 바닥부(111)가 금속이면 강화부(180)도 금속재질로 이뤄지고, 바닥부(111)가 세라믹과 같은 비금속이면, 강화부(180)도 세라믹과 같은 비금속으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 바닥부(111)는 수평면을 가지고, 강화부(180)는 바닥부(111)의 수평면으로부터 돌출되어 롤링볼(150)의 하단과 접촉될 수 있다.
강화부(180)는, 도 4의 상측 그림에 도시된 바와 같이, 평탄한 형상을 가지거나, 도 4의 하측 그림에 도시된 바와 같이, 롤링볼(150)의 표면의 곡률에 대응하여 곡면을 가지도록 형성될 수도 있다.
하우징(110)을 기계적 가공하여 볼수용부를 형성할 때, 강화부(180)의 형상이 형성되도록 가공할 수 있고, 이렇게 형상만 형성된 강화부(180)를 열처리하거나 표면을 연마하는 기계적 가공을 하여 내마모성 등의 내구성이 향상된 강화부(180)가 형성될 수 있다.
세라믹으로 하우징(110)을 형성하는 경우에도 강화부(180)가 형성되도록 틀을 만들어 세라믹 소재를 상기 틀을 이용하여 소결 등의 방법으로 형성한 후 열처리 또는 가공하여 형성될 수도 있다.
한편, 측벽부(113)의 상단에 형성된 단턱부(1131)의 재질이 열처리 또는 기계적 가공되어 추가의 강화부(190)가 형성될 수 있다. 추가의 강화부(190)로 인해 베어링볼(130)과 단턱부(1131) 간의 마찰에 의한 편마모나 손상이 억제될 수 있고, 내구성이 향상될 수 있다.
강화부(180) 또는 추가의 강화부(190)가 세라믹을 기계적 가공에 의해 형성되는 경우, 세라믹 연삭가공법 등에 의해 강화부(180)가 형성될 수 있다.
세라믹은 열팽창 계수가 낮고, 내전압 특성이 양호하며 내마모성, 내식성 등 우수한 물리적, 화학적 특성을 부가하는 것이 가능하므로 기능성 재료로서 반도체 공정을 비롯한 각종 첨단산업 분야에 활용성이 높다. 특히, 본 실시예와 같이 구조용 세라믹은 우수한 화학안정성, 고경도, 고내열 특성 등으로 고온, 고진공, 고응력과 같은 극한 환경하에서 내마모 부품의 재료물질로 사용될 수 있다.
일반적으로 경취성 재료에는 다이아몬드 및 사파이어와 같은 결정재료와 글라스와 같은 비정질 재료 그리고 알루미나, 지르코니아 등의 세라믹 등이 포함된다. 또한 파인 세라믹은 fine grained ceramics와 technical ceramics의 의미를 포함한다.
본 실시예의 강화부(180)는 파인세라믹, 즉 고도로 엄선된 원료를 사용하고 화학조성이 균일하며 공업적 고성능을 가진 세라믹을 사용하여 이루어질 수 있다.
세라믹으로된 강화부(180)를 형성하기 위해, 적용되는 기계가공은, 예를 들어, 다이아몬드 숫돌을 이용한 연삭과 폴리싱을 적용할 수 있다.
고경도 세라믹으로서 대표적인 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4)를 대상으로 다이아몬드 숫돌로 고성능 연삭가공을 위한 세라믹의 평면연삭을 수행하여 연삭저항, 표면조도, 연삭비 등을 조절할 수 있다.
세라믹으로 강화부(180)의 형태를 만들기 위한 가공법과 내마모성 등 내구성 향상을 위한 가공법은 공개된 기술들을 이용할 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼트랜스퍼(100)를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 볼트랜스퍼(100)는 하우징(110), 베어링볼(130), 롤링볼(150), 커버(170), 및 강화부(180)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 볼트랜스퍼(100)는 바닥부(111)가 원뿔형 경사면(115)을 가지고, 강화부(180)가 이러한 원뿔형 경사면(115)에 형성된 것을 제외하고는 도 3 내지 도 5에서 설명된 볼트랜스퍼(100)와 실질적으로 동일하므로, 대응하는 구성요소에는 대응하는 부재번호를 부여하고, 중복된 설명은 생략한다.
하우징(110)은 롤링볼(150)을 수용하는 볼수용부를 가질 수 있다. 롤링볼(150)은 금속 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 롤링볼(150)은 볼수용부에 수용되며, 롤링볼(150)의 상단이 볼수용부로부터 돌출되며 피이송물과 접촉될 수 있다.
하우징(110)은 볼수용부로 인해 컵 형상을 가질 수 있으며, 볼수용부는 도 6에 도시된 바와 같이 단면으로 볼 때, 수직형 홈과 수직형 홈에 이어지는 상하가 뒤집혀진 원뿔형 홈으로 이루어질 수 있다.
즉, 하우징(110)은 상기한 형태의 볼수용부를 가져서 상기한 컵 형상을 가질 수 있다.
볼수용부는 바닥부(111) 및 측벽부(113)를 가질 수 있다. 측벽부(113)는 원통 형태의 내측면을 가지고, 바닥부(111)는 상하가 뒤집혀진 원뿔형 홈을 이루는 원뿔형 경사면을 가질 수 있다.
측벽부(113)의 상단에 단턱부(1131)가 원형으로 형성될 수 있다. 즉, 단턱부(1131)는 상측에서 볼 때, 원형으로 형성될 수 있다.
롤링볼(150)은 이러한 원뿔형 경사면(115)에 접촉하도록 하우징(110)에 수용될 수 있다. 원뿔형 경사면(115)으로 인해 롤링볼(150)은 수직 및 수평방향으로 모두 지지될 수 있다.
이에 따라, 롤링볼(150)의 회전시 좌우로 또는 수평방향으로의 요동이나 편차가 감소될 수 있다. 또한, 원뿔형 경사면(115)은 수평방향으로도 롤링볼(150)을 지지하므로, 수평방향으로 롤링볼(150)을 지지하는 베어링볼(130)에 가해지는 하중이 감소될 수 있다.
원뿔형 경사면(115)중 롤링볼(150)과 접촉되는 영역에 열처리 및 연마 등 기계적 가공에 의해 내마모성이 향상된 강화부(180)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 종래의 롤링볼(150)의 하면에서 빡빡하게 곡면 형태로 배열되어 수직방향으로 큰 하중을 받는 베어링볼이 제거되고, 하우징(110)에 형성된 내마모성이 강화된 강화부(180)에 의해 롤링볼(150)을 지지함으로써, 베어링볼, 롤링볼, 볼수용부의 편마모 현상에 의한 볼트랜스퍼의 기능저하나 불량을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 볼트랜스퍼(100)를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 볼트랜스퍼(100)는 하우징(110), 베어링볼(130), 롤링볼(150), 커버(170), 및 강화부(180)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 실시예는 강화부(180)가 원뿔형 경사면(115)로부터 돌출된 것을 제외하고는 도 6에서 설명된 볼트랜스퍼(100)와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
하우징(110)은 볼수용부로 인해 컵 형상을 가질 수 있으며, 볼수용부는 도 7에 도시된 바와 같이 단면으로 볼 때, 수직형 홈과 수직형 홈에 이어지는 상하가 뒤집혀진 원뿔형 홈으로 이루어질 수 있다.
볼수용부는 바닥부(111) 및 측벽부(113)를 가질 수 있다. 측벽부(113)는 원통 형태의 내측면을 가지고, 바닥부(111)는 상하가 뒤집혀진 원뿔형 홈을 이루는 원뿔형 경사면(115)을 가질 수 있다.
롤링볼(150)은 이러한 원뿔형 경사면(115)에 접촉하도록 하우징(110)에 수용될 수 있다. 원뿔형 경사면(115)으로 인해 롤링볼(150)은 수직 및 수평방향으로 모두 지지될 수 있다.
금속가공에 의해 원뿔형 경사면(115)으로부터 돌출되는 강화부(180)가 형성될 수 있다. 또는 세라믹을 소결시키고 연삭하거나 세라믹 제거가공 기술에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 돌출된 강화부(180)가 형성될 수 있다.
실시예들에 따른 볼트랜스퍼에 의하면, 베어링볼은 롤링볼을 측방향에서 지지하고, 하우징의 볼수용부에 형성된 강화부가 롤링볼을 수직방향으로 지지한다. 따라서, 롤링볼의 하면에 곡면형태로 빡빡하게 배치되는 베어링볼을 제거할 수 있고, 내마모성이 강화된 강화부의 내구성과 그 배치되는 위치의 특징으로 인해 편마모가 억제되고, 내구성이 향상된 볼트랜스퍼가 제공될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 이송장치
30 : 종래의 볼트랜스퍼
50 : 기판
100 : 볼트랜스퍼
110 : 하우징
111 : 바닥부
113 : 측벽부
1131 : 단턱부
130 : 베어링볼
150 : 롤링볼
170 : 커버
180 : 강화부
190 : 추가의 강화부

Claims (10)

  1. 이송장치에 사용되는 볼트랜스퍼에 있어서,
    측벽부와 바닥부로 이루어진 볼수용부를 가지는 하우징;
    상기 볼수용부에 수용되며, 상단이 상기 볼수용부로부터 돌출되며 피이송물과 접촉되는 롤링볼;
    상기 롤링볼의 상단이 노출되도록 상기 하우징의 상측에서 상기 하우징에 결합되며, 상기 롤링볼의 이탈을 방지하는 커버;
    상기 측벽부의 상단에 설치되어 측방향에서 상기 롤링볼에 접촉되는 베어링볼;
    상기 볼수용부의 바닥부에 형성되어 상기 롤링볼을 지지하며, 열처리 또는 기계적 가공에 의해 상기 바닥부보다 큰 내마모성을 가지는 강화부; 및
    상기 측벽부의 상단에 구비되되, 상기 측벽부의 높이 방향으로 절곡된 단턱부;를 포함하고,
    상기 단턱부는 상기 롤링볼의 측면 둘레를 따라 형성되고, 상기 베어링볼은 상기 단턱부에 배치되는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤링볼은 상기 볼수용부 내에 있어서, 상기 베어링볼 및 상기 강화부에 의해서만 지지되는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강화부는 상기 바닥부의 재질이 열처리되어 또는 기계적 가공되어 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바닥부는 수평면을 가지고,
    상기 강화부는 상기 바닥부가 가지는 수평면으로부터 돌출되어 상기 롤링볼의 하단과 접촉되는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바닥부는 원뿔형 경사면을 가지고,
    상기 강화부는 상기 바닥부의 원뿔형 경사면에 형성되어 상기 롤링볼의 하단 주변과 접촉되는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강화부는 상기 원뿔형 경사면으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베어링볼은 상기 단턱부에 복수 개가 서로 접촉되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단턱부의 재질이 열처리되어 또는 기계적 가공되어 형성되어 상기 베어링볼을 지지하는 추가의 강화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 강화부는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 강화부는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼트랜스퍼.
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