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KR102565328B1 - 2축 가이드 롤러 - Google Patents

2축 가이드 롤러 Download PDF

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KR102565328B1
KR102565328B1 KR1020220032294A KR20220032294A KR102565328B1 KR 102565328 B1 KR102565328 B1 KR 102565328B1 KR 1020220032294 A KR1020220032294 A KR 1020220032294A KR 20220032294 A KR20220032294 A KR 20220032294A KR 102565328 B1 KR102565328 B1 KR 102565328B1
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KR
South Korea
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roller
shaft
circumferential surface
rotational shaft
outer circumferential
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KR1020220032294A
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Inventor
홍상우
Original Assignee
현대무벡스 주식회사
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Abstract

본 발명은 2축 가이드 롤러에 관한 것으로, 하나의 베이스 바디에 서로 다른 방향의 2개 회전축을 중심으로 회전하는 2개의 롤러 바디를 구비함으로써, 동시에 서로 다른 2개 방향으로 이동 경로를 가이드할 수 있어 이동체에 결합되는 가이드 롤러의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 이동체의 구조를 단순화하고, 경량화 및 소형화를 가능하게 하는 2축 가이드 롤러를 제공한다.

Description

2축 가이드 롤러{2-AXIS TYPE GUIDE ROLLER}
본 발명은 2축 가이드 롤러에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하나의 베이스 바디에 서로 다른 방향의 2개 회전축을 중심으로 회전하는 2개의 롤러 바디를 구비함으로써, 동시에 서로 다른 2개 방향으로 이동 경로를 가이드할 수 있어 이동체에 결합되는 가이드 롤러의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 이동체의 구조를 단순화하고, 경량화 및 소형화를 가능하게 하는 2축 가이드 롤러에 관한 것이다.
물류라는 용어는 물적 유통(physical distribution)의 줄임말로서, 생산자로부터 소비자에게 제품, 재화를 효과적으로 옮겨주는 기능 또는 활동의 총칭이다. 일반적으로 포장, 하역, 수송, 보관 및 정보와 같은 여러 활동을 말한다.
통상적으로 제품, 재화를 수송하는 데는 포장, 보관, 집하/적재, 수송, 하역/배달, 보관 등의 여러 과정을 거친다. 어떠한 수송수단을 이용하든 이러한 과정을 거치지 않고는 제품, 재화의 이동은 불가능하다. 이러한 이동의 전체를 종합적으로 보는 것이 물적 유통(물류)인 것이다.
근래에 들어서는 대량생산, 대량판매, 대량소비가 시대의 추세가 되었으며, 그 사이를 잇는 물자의 흐름을 효율화할 필요성이 커졌기 때문에 물류의 중요성이 점차 커지고 있다.
물류 창고는 일반적으로 공장 또는 생산지에서 대량으로 생산된 각종 식료품, 음료, 의류, 가전, 잡화 및 산업용품 등의 일상에서 사용되는 모든 물품들을 일시 또는 장기간 적재 보관하기 위한 저장창고를 말한다. 이러한 물류 창고는 최근 물류산업의 급속한 발달로 인하여 단순한 물류의 관리차원에서 벗어나 물류 창고 내 보관재고의 물품배치에서부터 효율적인 입출고는 물론 재고관리 등의 새로운 비즈니스의 창출을 도모할 수 있도록 설계 및 시공되고 있다.
이러한 물류 창고는 신속한 화물의 입고와 출고가 생명이기 때문에 대부분 기계화 또는 자동화된 화물의 적재 및 하역 수단을 구비하고 있으며, 대표적으로 스태커 크레인, 셔틀, 리프트 등의 자동화 설비가 사용되고 있으며, 이외에도 창고 바닥 또는 천장에 설치된 레일을 따라 이송 대차가 이동하며 물품을 이송하는 방식의 이송 시스템 등 다양한 장치들이 사용되고 있다.
이와 같은 다양한 물류 이송 시스템에는 가이드 롤러가 거의 대부분 사용된다. 가이드 롤러는 이송 대차가 레일 위를 주행할 때와 같이 어느 이동체가 레일을 따라 상대 이동하는 경우 이동체의 이동 경로를 가이드하기 위해 사용되는 가장 일반적인 장치로서, 산업 전반에 걸쳐 매우 널리 사용되고 있다.
이러한 가이드 롤러는 일반적으로 하나의 회전축에 베어링과 롤러 바디가 삽입 결합된 형태로 구성되며, 외곽의 롤러 바디가 회전축을 중심으로 회전하며 레일 접촉면에 롤링 접촉하도록 구성된다. 따라서, 가이드 롤러는 이동체에 결합된 상태에서 레일 접촉면에 롤링 접촉하게 되므로, 이동체의 이동 과정에서 회전축의 직각 방향으로 발생하는 이동체의 진동을 방지하며 이동체의 이동 경로를 가이드하게 된다.
이동체의 이동 과정에서 이동체의 이동 경로를 다양한 방향에서 가이드할 필요가 있는 경우, 이동체에는 서로 다른 방향의 회전축을 갖도록 복수개의 가이드 롤러가 장착된다. 예를 들어, 이동체의 이동 방향에 대해 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동체의 이동 경로를 가이드하고자 하는 경우, 좌우 방향 및 전후 방향으로 서로 직각 방향으로 배치되도록 적어도 2개의 가이드 롤러를 각각 이동체에 장착해야 한다.
따라서, 이동체의 이동 경로를 다양한 방향으로 가이드하기 위해서는 일반적으로 복수개의 가이드 롤러가 이동체에 장착되어야 하므로, 이동체의 구조가 복잡하고 중량 및 크기가 증가하며, 복수개의 가이드 롤러를 결합해야 하는 등 이동체의 제작이 어렵고 제작 비용이 증가하는 등의 문제가 있다.
국내등록특허 제10-1946314호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 베이스 바디에 서로 다른 방향의 2개 회전축을 중심으로 회전하는 2개의 롤러 바디를 구비함으로써, 동시에 서로 다른 2개 방향으로 이동 경로를 가이드할 수 있어 이동체에 결합되는 가이드 롤러의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 이동체의 구조를 단순화하고, 경량화 및 소형화를 가능하게 하는 2축 가이드 롤러를 제공하는 것이다.
본 발명은, 베이스 바디와, 상기 베이스 바디의 일면에 제 1 축 방향으로 돌출 형성되며 중심부에 중공부가 형성되는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 1 롤러 바디를 포함하는 제 1 롤러 모듈; 및 상기 제 1 회전축과 교차하는 방향의 제 2 축 방향으로 배치되며 상기 제 1 회전축의 중공부에 위치하도록 상기 제 1 회전축에 삽입 결합되는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 2 롤러 바디를 포함하는 제 2 롤러 모듈을 포함하고, 상기 제 1 롤러 바디와 제 2 롤러 바디가 서로 다른 접촉면에 각각 독립적으로 롤링 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러를 제공한다.
이때, 상기 제 2 롤러 바디의 외주면 중 상기 제 1 축 방향으로 전방 돌출되는 최외곽 지점은 상기 제 1 롤러 바디의 전방 외측면보다 더 돌출되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 축 방향과 상기 제 2 축 방향은 서로 직교하는 방향으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제 1 회전축은 중실의 원통 형상으로 형성되고, 상기 중공부는 상기 중공부를 기준으로 상기 제 1 회전축이 양측으로 서로 분리되도록 상기 제 1 회전축의 중심부를 외부 개방되게 제거하는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 중공부에 의해 서로 분리된 제 1 회전축에 상기 제 2 축 방향으로 결합홀이 관통 형성되고, 상기 제 2 회전축은 상기 결합홀에 삽입되는 방식으로 상기 제 1 회전축에 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 롤러 바디는 상기 제 1 회전축의 외주면에 밀착 고정되는 제 1 베어링과, 상기 제 1 베어링의 외주면을 감싸도록 결합되는 제 1 롤링 부재를 포함하고, 상기 제 2 롤러 바디는 상기 제 2 회전축의 외주면에 밀착 고정되는 제 2 베어링과, 상기 제 2 베어링의 외주면을 감싸도록 결합되며 외주면이 상기 제 1 베어링의 내주면으로부터 이격되도록 형성되는 제 2 롤링 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 베이스 바디에 서로 다른 방향의 2개 회전축을 중심으로 회전하는 2개의 롤러 바디를 구비함으로써, 동시에 서로 다른 2개 방향으로 이동 경로를 가이드할 수 있어 이동체에 결합되는 가이드 롤러의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 이동체의 구조를 단순화하고, 경량화 및 소형화를 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러가 가이드 레일에 롤링 접촉한 상태를 개략적으로 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러의 내부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 4는 도 1의 "A-A"선을 따라 취한 단면도,
도 5는 도 1의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러가 가이드 레일에 롤링 접촉한 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러의 내부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 "A-A"선을 따라 취한 단면도이고, 도 5는 도 1의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러(10)는 서로 다른 2개의 방향에서 이동 경로를 가이드할 수 있는 구조로, 제 1 롤러 모듈(100)과 제 2 롤러 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
제 1 롤러 모듈(100)은, 베이스 바디(110)와, 베이스 바디(110)의 일면에 제 1 축 방향으로 돌출 형성되며 중심부에 중공부(121)가 형성되는 제 1 회전축(120)과, 제 1 회전축(120)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 1 롤러 바디(130)를 포함하여 구성된다.
제 2 롤러 모듈(200)은, 제 1 회전축(120)과 교차하는 방향의 제 2 축 방향으로 배치되며 제 1 회전축(120)의 중공부(121)에 위치하도록 제 1 회전축(120)에 삽입 결합되는 제 2 회전축(210)과, 제 2 회전축(210)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 2 롤러 바디(220)를 포함하여 구성된다.
이때, 제 1 롤러 바디(130)와 제 2 롤러 바디(220)는 서로 다른 접촉면에 각각 독립적으로 롤링 접촉하도록 형성된다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 제 1 롤러 모듈(100)의 베이스 바디(110)는 전체 가이드 롤러의 기본 지지 구조를 이루는 것으로, 사각 블록 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 별도의 이동체 등에 결합할 수 있도록 구성된다.
제 1 회전축(120)은 베이스 바디(110)의 일면에 제 1 축 방향으로 돌출 형성되며, 제 1 롤러 바디(130)가 제 1 회전축(120)에 삽입 결합되어 제 1 회전축(120)을 중심으로 회전하도록 구성된다.
제 1 롤러 바디(130)는 제 1 회전축(120)의 외주면에 밀착 고정되는 제 1 베어링(131)과, 제 1 베어링(131)의 외주면을 감싸도록 결합되는 제 1 롤링 부재(132)를 포함한다. 제 1 롤링 부재(132)는 고무, 우레탄 등 탄성력이 있는 재질로 형성될 수 있으며, 일반적인 가이드 롤러에 적용되는 것과 동일한 형태로 형성될 수 있다.
한편, 제 1 회전축(120)은 중심부에 중공부(121)가 형성된다. 예를 들면, 제 1 회전축(120)은 중실의 원통 형상으로 형성될 수 있고, 중공부(121)는 도 3에 도시된 바와 같이 중공부(121)를 기준으로 제 1 회전축(120)이 양측으로 서로 분리되도록 제 1 회전축(120)의 중심부를 외부 개방되게 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 회전축(120)은 중공부(121)를 중심으로 양측으로 분리된 형태로 형성될 수 있다.
이러한 제 1 회전축(120)의 중공부(121)는 제 2 롤러 모듈(200)을 그 내부에 배치하기 위함으로, 제 2 롤러 모듈(200)의 크기에 따라 중공부(121)의 크기를 적절하게 설계할 수 있다.
여기에서는 제 1 회전축(120)의 중공부(121)가 제 1 회전축(120)을 양측으로 분리하는 형태로 외부 개방되게 형성되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 중공부(121)는 제 1 회전축(120)을 분리하도록 외부 개방되는 것이 아니라 단순히 제 1 회전축(120)의 중심 영역이 제거된 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 회전축(120)의 내부 공간에 중공부(121)가 형성되도록 제 1 회전축(120)이 중공의 원통 형상으로 형성될 수도 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 중공부(121)가 제 1 회전축(120)을 양측으로 분리하도록 외부 개방되는 형태로 형성됨으로써, 이후 제 2 롤러 모듈(200)을 중공부(121)에 결합하는 작업이 용이하게 수행될 수 있다.
제 1 롤러 바디(130)는 제 1 베어링(131)의 내주면이 제 1 회전축(120)의 외주면에 밀착 접촉하도록 제 1 회전축(120)에 삽입 결합된다. 이때, 제 1 회전축(120)의 돌출 끝단면에는 제 1 베어링(131)의 이탈을 방지하기 위한 별도의 스토퍼 플레이트(140)가 결합될 수 있다. 스토퍼 플레이트(140)는 중공부(121)을 중심으로 양측으로 분리된 제 1 회전축(120)의 돌출 끝단면 형상과 마찬가지로 중공부(121)를 중심으로 양측으로 분리되게 형성되어 제 1 회전축(120)의 돌출 끝단면에 볼트 결합될 수 있다.
또한, 제 1 회전축(120)의 베이스 바디(110)에 인접한 끝단부에는 제 1 롤러 바디(130)가 베이스 바디(110)에 접촉하지 않고 이격된 상태로 위치 고정되도록 제 1 베어링(131)의 측면과 접촉할 수 있는 단턱부(123)가 형성될 수 있다. 단턱부(123)는 제 1 회전축(120)의 외주면 둘레를 따라 반경 방향으로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다.
한편, 중공부(121)를 중심으로 양측으로 분리된 제 1 회전축(120)에는 제 2 축 방향으로 결합홀(122)이 관통 형성되며, 제 2 롤러 모듈(200)의 제 2 회전축(210)은 이러한 결합홀(122)에 삽입되는 방식으로 제 1 회전축(120)에 결합된다. 이때, 제 2 회전축(210)은 결합홀(122)에 삽입된 상태에서 제 2 회전축(210)의 양끝단이 제 1 회전축(120)의 외주면에 돌출되지 않도록 배치된다. 이를 위해, 제 2 회전축(210)의 길이는 제 1 회전축(120)의 직경보다 작거나 같게 형성되어야 할 것이다.
제 1 회전축(120)과 제 2 회전축(210)은 서로 직교하는 방향으로 배치되는 것이 구조적인 안정성 및 롤러 활용성을 위해 바람직하다.
제 2 롤러 모듈(200)의 제 2 롤러 바디(220)는, 제 2 회전축(210)의 외주면에 밀착 고정되는 제 2 베어링(221)과, 제 2 베어링(221)의 외주면을 감싸도록 결합되며 외주면이 제 1 베어링(131)의 내주면으로부터 이격되도록 형성되는 제 2 롤링 부재(222)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 제 2 롤링 부재(222)의 직경은 제 1 베어링(131)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 베어링(131)의 내경은 제 1 회전축(120)의 직경과 동일하므로, 다시 표현하면, 제 2 롤링 부재(222)의 직경은 제 1 회전축(120)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
제 2 롤링 부재(222) 또한 제 1 롤링 부재(132)와 마찬가지로 고무, 우레탄 등 탄성력이 있는 재질로 형성될 수 있으며, 일반적인 가이드 롤러에 적용되는 것과 동일한 형태로 형성될 수 있다.
제 1 롤러 모듈(100)과 제 2 롤러 모듈(200)의 조립 과정을 살펴보면, 먼저, 제 2 롤러 바디(220)를 제 1 회전축(120)의 중공부(121) 내부에 위치시킨다. 이때, 제 2 롤러 바디(220)의 제 2 베어링(221)의 중심과 제 1 회전축(120)의 결합홀(122)의 중심이 동일 직선 상에 위치하도록 정렬한다. 이 상태에서 제 2 회전축(210)을 결합홀(122)에 관통 삽입시키면, 제 2 회전축(210)은 양단이 결합홀(122)에 삽입 지지된 상태로 중심부에는 제 2 롤러 바디(220)의 제 2 베어링(221)이 위치하게 된다. 이 상태에서 제 2 롤러 바디(220)의 직경은 제 1 회전축(120)의 직경보다 작으므로, 제 2 롤러 바디(220)는 제 1 회전축(120)의 반경 방향으로 외부 돌출되지 않는다. 다만, 제 2 롤러 바디(220)는 제 1 회전축(120)의 길이 방향으로 제 1 회전축(120)의 돌출 끝단보다는 더 외부 돌출되게 배치된다. 이 상태에서 제 1 롤러 바디(130)를 제 1 회전축(120)의 외주면에 밀착되게 삽입하고, 스토퍼 플레이트(140)를 결합하면, 조립 과정이 완료된다.
이와 같이 조립이 완료된 상태에서 제 2 롤러 바디(220)의 외주면 중 제 1 축 방향으로 돌출되는 최외곽 지점은 제 1 롤러 바디(130)의 전방 외측면보다 더 돌출되게 배치된다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 가이드 롤러(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 직각을 이루는 주행 레일(20)의 2개 접촉면(21,22)에 동시에 롤링 접촉할 수 있다. 즉, 제 1 롤러 바디(130)의 외주면이 주행 레일(20)의 제 1 접촉면(22)에 롤링 접촉하고, 제 2 롤러 바디(220)의 외주면이 주행 레일(20)의 제 2 접촉면(21)에 롤링 접촉할 수 있다. 이에 따라 도 2에 도시된 방향을 기준으로, 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동체의 주행 경로를 가이드할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제 1 롤러 모듈
110: 베이스 바디
120: 제 1 회전축
121: 중공부
122: 결합홀
123: 단턱부
130: 제 1 롤러 바디
140: 스토퍼 플레이트
200: 제 2 롤러 모듈
210: 제 2 회전축
220: 제 2 롤러 바디

Claims (6)

  1. 베이스 바디와, 상기 베이스 바디의 일면에 제 1 축 방향으로 돌출 형성되며 중심부에 중공부가 형성되는 제 1 회전축과, 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 1 롤러 바디를 포함하는 제 1 롤러 모듈; 및
    상기 제 1 회전축과 교차하는 방향의 제 2 축 방향으로 배치되며 상기 제 1 회전축의 중공부에 위치하도록 상기 제 1 회전축에 삽입 결합되는 제 2 회전축과, 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 제 2 롤러 바디를 포함하는 제 2 롤러 모듈
    을 포함하고, 상기 제 1 롤러 바디와 제 2 롤러 바디가 서로 다른 접촉면에 각각 독립적으로 롤링 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 롤러 바디의 외주면 중 상기 제 1 축 방향으로 전방 돌출되는 최외곽 지점은 상기 제 1 롤러 바디의 전방 외측면보다 더 돌출되게 배치되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 축 방향과 상기 제 2 축 방향은 서로 직교하는 방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 회전축은 중실의 원통 형상으로 형성되고,
    상기 중공부는 상기 중공부를 기준으로 상기 제 1 회전축이 양측으로 서로 분리되도록 상기 제 1 회전축의 중심부를 외부 개방되게 제거하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중공부에 의해 서로 분리된 제 1 회전축에 상기 제 2 축 방향으로 결합홀이 관통 형성되고,
    상기 제 2 회전축은 상기 결합홀에 삽입되는 방식으로 상기 제 1 회전축에 결합되는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러 바디는
    상기 제 1 회전축의 외주면에 밀착 고정되는 제 1 베어링과, 상기 제 1 베어링의 외주면을 감싸도록 결합되는 제 1 롤링 부재를 포함하고,
    상기 제 2 롤러 바디는
    상기 제 2 회전축의 외주면에 밀착 고정되는 제 2 베어링과, 상기 제 2 베어링의 외주면을 감싸도록 결합되며 외주면이 상기 제 1 베어링의 내주면으로부터 이격되도록 형성되는 제 2 롤링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 가이드 롤러.



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