KR100381276B1 - 볼연결체및상기볼연결체를이용한볼스크류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 볼이 소정 간격을 두고 일렬로, 또한 자유롭게 회전하도록 배열된 볼 연결체에 관한 것으로, 특히 스크류 축과 너트 부재가 복수개의 볼 및 상기 볼을 사용한 볼 스크류 장치를 통해 서로 맞물려 있는 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도에 장착 사용되는 볼 연결체에 관한 것이다. 볼 연결체는 베어링 장치에 제공된 거의 원형인 링 형태 볼 무한궤도상으로 순환하는 복수개의 볼, 소정 간격을 두고 일렬로 볼을 배열하고, 자유롭게 회전하도록 볼 각각을 유지하는 가요성 연결체 벨트를 구비하고 있다. 또한, 연결체 벨트는 서로 인접한 볼 사이에 삽입되어 있으면서, 볼과 접촉하는 구면좌가 형성된 복수개의 스페이서부, 및 스페이서부를 외부로 둘러싸서 스페이서부를 서로 연결하는 플랜지 형태 연결 밴드부로 구성되어 있으며, 볼을 배열할 때 거의 원형인 링 형태로 되어 있다.

Description

볼 연결체 및 상기 볼 연결체를 이용한 볼 스크류 장치 {BALL CONNECTING BODY AND BALL SCREW APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 복수개의 볼이 소정 간격을 두고 일렬로, 또한 자유롭게 회전하도록 배열된 볼 연결체에 관한 것으로, 특히 스크류 축과 너트 부재가 복수개의 볼 및 상기 볼을 사용한 볼 스크류 장치를 통해 서로 맞물려 있으며, 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도에 장착 사용되는, 볼 연결체에 관한 것이다.

볼 스크류 장치는 공업용 로봇의 직선 미끄럼부에 종종 사용되고, 모터의 회전량에 상응하는 양만큼의 직선 운동량을 테이블과 같은 가동체에 인가하는 목적으로 주로 사용된다. 그러한 볼 스크류 장치는, 외주면상에 형성된 나선형 볼 구름홈을 갖는 스크류 축 및 복수개의 볼을 통해 상기 스크류 축과 맞물리도록 되어 있고, 볼이 순환하도록 된 무환궤도가 제공된 너트부재로 구성되어 있으며, 스크류 축이 모터에 연결되어 회전할 때, 스크류 축과 너트 부재 사이에 끼워진 복수개의 볼이 너트 부재에 제공된 무환궤도내에서 순환하고, 또한 그러한 순환을 위해, 너트 부재가 스크류 축의 축방향으로 원활하게 직선 운동을 실행하는 구조로 되어 있다.

한편, 이러한 종류의 볼 스크류 장치에서는, 볼 무환궤도내에서 순환하는 볼 각각이 볼의 전·후방으로 위치된 볼과 서로 접촉되어 있어, 볼이 원활하게 순환하지 못하고, 스크류 축의 고속 회전시 볼간의 접촉 소음이 귀에 거슬리는 단점이 있기 때문에, 상기 단점을 해결하기 위한 구조로서, 일본 실용신안 공개 공보 5-27408호에 기재된 볼 스크류 장치가 제시되어 있다.

상기 공보에 기재된 볼 스크류 장치에서, 가요성 (flexibility) 밴드형 리테이너 (retainer) 가 순환과 이동이 가능하도록 너트 부재의 볼 무환궤도내에 제공되어 있으며, 볼을 수용하기 위한 볼 포켓 (ball pocket) 이 소정 간격을 두고 밴드형 리테이너에 배열되어 있다. 따라서, 볼은 소정 간격을 두고 밴드형 리테이너에 배열된 상태에서 볼 무환궤도에 수용됨으로써, 볼 스크류 장치에서 무환궤도내에서 순환하는 볼은 서로 접촉할 수 없게 된다.

이러한 경우에, 전술한 일본 실용신안 공개 공보 5-27408호에 나타난 바와 같이, 볼 스크류 장치의 너트 부재내에 볼 무환궤도를 형성하는 구조로서, 스크류 축내의 볼 구름홈의 몇몇 권분 (wind) 을 뛰어 넘기 위한 볼 순환용 파이프 구조가 제공되어 있고, 볼 무환궤도는 볼 구름홈의 몇몇 권분을 포함하는 구조로 되어 있으며, 또한 도 11 에서와 같이, 스크류 축 (100) 의 볼 구름홈 (101) 으로부터 볼 (102) 을 올리는 디플렉터 (deflector) (103) 가 너트 부재 (104) 의 외주면에 끼워맞춤되어 있고, 스크류 축 (100) 의 볼 구름홈 (101) 상으로 구르는 볼 (102) 은 전술한 디플렉터 (103) 을 통해 볼 구름홈 (101) 의 일 권분만큼만 복귀하도록 되어 있다.

전자 (前者) 의 볼 순환용 파이프를 사용하는 구조에서, 파이프는 볼 구름홈의 몇몇 권분을 뛰어 넘을 정도의 길이를 갖도록 되어 있고, 비교적 완만한 곡선으로 되어 있기 때문에, 전술한 밴드형 리테이너가 볼 무환궤도내에 조립되어 순환할 때에도, 밴드형 리테이너를 파이프내의 적당한 위치에서 굽힌후에, 밴드형 리테이너를 만곡시킴으로써 볼 순환 파이프에 밴드형 리테이너를 원활하게 삽입할 수 있다.

하지만, 후자의 디플렉터를 사용하는 구조에서, 비록 볼 무환궤도가 볼 구름홈의 일 권분에 해당하는 거의 원형인 고리 형태이더라도, 디플렉터의 내부에서 구르는 볼은 오직 볼 구름홈의 일 리드 (lead) 만큼만 스크류 축의 축방향으로 급격히 변위 (變位) 함으로써, 밴드 플레이트 형태로 되어 있는 일본 실용신안 공개 공보 5-27408호의 밴드형 리테이너를 그대로 볼 무환궤도에 조립하는 경우에, 밴드형 리테이너는 디플렉터의 내부로에서 강제적으로 만곡된다. 따라서, 밴드형 리테이너가 볼 무환궤도의 내부에서 원활하게 순환할 수 없게 될 위험이 있다.

본 발명은 전술한 문제점들을 고려하여 이루어졌고, 본 발명의 목적은, 스크류 축과 너트 부재가 복수개의 볼을 통해 서로 맞물려 있고, 또한 디플렉터를 이용하여 실질적으로 원형인 고리형 볼 무환궤도가 구성되어 있으며, 볼 무환궤도내에서 원활하게 순환할 수 있는 볼 스크류 장치에 적용가능한 볼 연결체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 그러한 볼 연결체를 조립함으로써 원활한 볼 순환을 달성할 수 있는 볼 스크류 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 볼 연결체는 베어링 장치에 제공된 거의 원형 환상 무환궤도상에서 순환하는 복수개의 볼과; 소정 간격을 두고 볼을 일렬로 배열하고, 자유롭게 회전하도록 볼 각각을 유지하는 가요성 연결체 벨트를 구비하고; 이러한 연결체 벨트는 서로 인접한 볼간에 삽입되어 있으며, 볼이 접촉하도록 하는 구면좌 (spherical seat) 를 갖는 복수개의 스페이서부와; 그 스페이서부를 외부에서 둘러싸는 형태로 스페이서부를 서로 연결하는 플랜지형 연결 밴드부로 구성되어 있고; 또한 연결체 벨트는 그 연결체 벨트에 볼을 배열하였을 때 실질적으로 원형인 고리 형상을 형성한다.

또한, 전술한 구성으로 된 본 발명의 볼 연결체는, 예를 들어 외주면상으로 형성된 나선형 볼 구름홈을 갖는 스크류 축과; 그 스크류 축의 볼 구름홈에 대향하는 부하 구름홈를 내면상의 갖고, 볼 구름홈와 부하 구름홈간에 부하를 가하면서 구르는 복수개의 볼을 통해 스크류 축과 맞물려 있는 너트 부재와; 부하 구름홈상에서 구르는 볼을 부하 구름홈의 권분만큼만 복귀시키는 볼 복귀홈를 갖고, 순환식으로 볼을 순환시키는 거의 원형인 고리 형태 볼 무환궤도를 형성하며 너트의 내주면에 끼워맞춤되는 디플렉터를 구비한 볼 스크류 장치에 대체적으로 적합하도록 되어 있고; 또한 순환식으로 사용되는 볼이 볼 무환궤도내에 조립되어, 볼이 너트 부재의 부하 구름홈과 스크류 축의 볼 구름홈간에 하중을 부하하도록 사용된다.

본 발명에 따른 볼 연결체는 연결체 벨트에 볼을 배열하였을 때 거의 원형인 고리 형태로 되기 때문에, 볼 스크류 장치에 제공된 거의 원형인 고리 형태 볼 무환궤도내에 연결체 벨트를 조립하는 경우에도 연결체 벨트를 무리하게 만곡시켜 순환시킬 필요가 없어, 볼 연결체는 원활하게 순환할 수 있고, 연결체 벨트로 유지된 볼도 원활하게 순환할 수 있다.

또한, 연결체 벨트의 연결 밴드부가 스페이서부 각각을 외부에서 둘러싸는 플랜지 형태로 되어 있기 때문에, 각 스페이서부가 배열되는 평면에 수직인 방향으로 유연하게 굽혀질 수 있다. 따라서, 일 리드 이전의 볼 구름홈으로 이동하기 위해, 볼 무환궤도상에서 구르는 볼이 디플렉터를 통해 스크류 축의 볼 구름홈으로부터 빠져나오고, 스크류 축 외경부를 뛰어 넘는 경우에도, 연결체 벨트는 유연하게 이것에 추종 (follow) 가능하고, 볼 무환궤도의 내부에서 원활하게 순환할 수 있다.

한편, 볼 무환궤도상에서 구르는 볼이 디플렉터에 형성된 볼 복귀홈을 통과할 때 스크류 축의 외경부를 뛰어 넘기 때문에, 볼의 움직임을 방해하지 않도록, 연결체 벨트가 너트 부재의 반경 방향으로 역시 유연하게 굽혀질 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 이런 관점에서, 스페이서부 각각과 볼간의 접촉각이 자유롭게 변화되도록, 연결체 벨트의 스페이서부에 형성된 구면좌를 볼의 구면보다 큰 곡률을 갖는 오목한 구면을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 볼 연결체는, 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도에 조립한 후에 무한궤도적으로 연결할 수도 있지만, 시간 경과에 따른 연결체 벨트의 신장을 고려하는 경우에는, 양쪽 단부를 연결하는 대신에 단부를 갖는 형태로서 양쪽 단부를 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 볼 연결체는, 연결체 벨트에 볼을 배열하였을때 거의 원형인 링형태로 형성될 수 있고 스페이서부 각각이 배열되는 평면에 수직한 방향에 대해 유연하게 굽혀질 수 있기 때문에, 스크류 축과 너트 부재가 복수개의 볼을 통해 서로 맞물리는 본 스크류 장치에 적합하고, 디플렉터를 사용함으로써 실질적으로 원형인 링형 볼 무환궤도가 구성되므로, 볼 무환궤도에 조립해서 사용할 때, 트랙내에서 원활하게 순환할 수 있다. 따라서, 볼을 원활하게 순환시키고, 스크류 축과 너트 부재가 서로 상대적으로 원활히 회전할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 볼 연결체의 실시예를 도시한 정면도.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 볼 연결체의 측면도.

도 3 은 도 1 의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 횡단면도.

도 4 는 도 1 에 도시된 볼 연결체가 조립되어 있는 볼 스크류 장치의 실시예의 부분 단면의 사시도.

도 5 는 본 실시예의 볼 스크류 장치에 따른 디플렉터를 도시한 정면도.

도 6 은 본 실시예의 볼 스크류 장치에 따른 디플렉터를 도시한 밑면도.

도 7 은 도 6 의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 취한 단면도.

도 8 은 도 6 의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 취한 단면도.

도 9 는 본 실시예의 볼 연결체가 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도상에서 순환하는 상태를 도시한 단면의 정면도.

도 10 은 본 발명에 따른 실시예의 볼 연결체가 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도상에서 순환하는 상태를 도시한 평면도.

도 11 은 종래의 볼 스크류 장치의 부분 단면 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1; 볼 연결체 2: 연결체 벨트

3: 볼 4: 스페이서부

5: 연결 밴드부 6: 구면좌

10: 스크류 축 20: 너트 부재

22: 구름홈 30: 디플렉터

32:복귀홈 32: 안내홈

이하에서는 본 발명에 따른 볼 연결체를 첨부 도면을 참조하여 상세히 기재될 것이다.

도 1 및 2 는 본 발명에 따른 볼 연결체의 제 1 실시예를 도시하고 있다. 볼 연결체 (1) 는 복수개의 볼 (3) 을 소정 간격을 두고 일렬로 합성 수지 연결체 (2) 에 배열시킴으로써 대체로 원형인 링을 이루도록 구성되어 있고, 볼 (3) 은 연결체 벨트 (2) 내에 유지된 상태로 자유롭게 회전 가능하게 되어 있다.

연결체 벨트 (2) 는, 서로 인접한 볼 (3) 간에 끼워져 볼이 서로 접촉하는 것을 방지하는 복수개의 스페이서부 (4) 및 그 스페이서부 (4) 를 외부로 둘러싸서 스페이서부 (4) 를 서로 연결하는 플랜지형 연결 밴드부 (5) 로 구성되어 있는데, 본 실시예에서 플랜지형 연결 밴드부는 원형인 링의 일부분을 잘라낸 거의 C자 형태로 되어 있다. 또한, 스페이서부 (4) 각각은 볼 연결체 (1) 의 내경부 말단쪽에서는 얇은 형태되고, 한편 외경부 말단쪽에서는 두꺼운 형태로 되어 있어서, 그 스페이서부 (4) 사이에 볼 (3) 을 배열할 때, 원형인 링 형태로 볼 (3) 을 원활하게 배열시킨다.

볼이 접촉되는 오목한 구면좌 (6) 는 각각의 스페이서부 (4) 에 형성되어 있고, 볼 (3) 은 한 쌍의 구면좌 (6) 사이에 유지됨으로써 연결체 벨트 (2) 에 유지된다. 또한, 구면좌 (6) 의 곡률은 볼 (3) 의 구면의 곡률보다 다소 크게 되어 있어서, 볼 (3) 과 구면좌 (6) 사이의 접촉각은 어느 정도 자유롭게 변화될 수 있다. 그 결과로, 볼 연결체 (1) 는 반경방향에 대해 어느 정도 자유롭게 변형 가능하다.

도 2 및 3 에서 보는 바와 같이, 연결 밴드부 (5) 는 원형인 링 형태로 배열된 볼의 열 외부로 돌출하도록 되어 있어, 볼 연결체 (1) 는 볼 (3) 이 배열된 평면에 수직 방향 (도 2 에서 화살표로 도시된 방향) 으로 자유롭게 굽혀질 수 있다.

또한, 연결체 벨트 (2) 의 양쪽 단부에 위치된 스페이서부 (4a, 4b) 는 첨탑식으로 형성되어 있고, 한편, 이러한 스페이서부 (4a, 4b) 에 연결된 연결 밴드부 (5) 의 전방 단부는 원호 형태를 이루고 있어, 연결체 벨트 (2) 의 전방 단부는, 볼 연결체 (1) 가 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도를 순환할 때, 볼 무환궤도내에 후크부 (hook portion;걸림부) 를 발생하는 것을 방지한다.

연결체 벨트 (2) 는 합성 수지를 사출성형함으로써 제조된다. 그러한 사출성형에서, 연결체 벨트 (2) 에 배열될 볼 (3) 보다 다소 큰 직경을 갖는 복수개의 더미볼 (dummy ball) 을 코어로서 성형 금속 금형내에 삽입하고, 이들은 연결체 벨트 (2) 에 대해 볼 (3) 을 배열하는 상태와 동일한 방법으로 금속 금형내에 배열된다. 이때, 스페이서부 (4) 사이에 더미볼을 유지한 연결체 벨트 (2) 는, 위와 같은 상태에서 합성 수지를 금속 금형내로 주입함으로써 성형된다. 성형된 연결체 벨트 (2) 가 금속 금형으로부터 꺼내진 후에 더미볼이 제거되고, 이 더미볼 대신에 볼 (3) 이 스페이서부 (4) 사이에 삽입되어, 본 실시예에 따른 볼 연결체 (1) 가 완성된다.

전술한 바와 같이, 볼 (3) 보다 다소 큰 직경을 갖는 더미볼을 코어로 사용하여 연결체 벨트 (2) 를 성형될 때, 스페이서부 (4) 각각의 구면좌 (6) 는 더미볼의 구면에 상응하는 오목한 구면으로 형성되므로, 볼 (3) 의 구면의 곡률보다 큰 곡률을 갖는 구면좌 (6) 가 손쉽게 형성될 수 있다. 또한, 연결체 벨트 (2) 에 최종적으로 배열된 볼 (3) 은 더미볼보다 작은 직경을 갖기 때문에, 스페이서부 (4) 와 볼 (3) 사이에 아주 작은 갭이 형성되어, 스페이서부 (4) 에 대한 볼의 자유 회전을 확보하는 것이 가능해진다.

한편, 더미볼을 사용하지 않고 성형 금형내에 볼 (3) 을 코어로 삽입함으로써 스페이서부 (4) 사이에 볼 (3) 을 유지하는 연결체 벨트 (2) 를 형성하는 것이 가능한데, 이러한 방법에 따라, 더미볼과 볼 (3) 간의 교체 작업이 필요하지 않게 되어, 볼 연결체 (1) 는 더욱 손쉽게 제조될 수 있다. 이러한 경우에, 볼 (3) 과 연결체 벨트 (2) 의 스페이서부 (4) 는 서로 밀접 접촉하게 되고, 금형으로부터 꺼내진 볼 연결체 (1) 는 그대로 미네랄 오일 종류의 윤활유내에 침전되며, 합성 수지 연결체 벨트 (2) 는 윤활유에 의해 팽창된다. 따라서, 스페이서부 (4) 각각의 구면좌 (6) 는 볼 (3) 의 구면의 곡률보다 큰 곡률을 갖는 오목한 구면이 되고, 볼 (3) 과 스페이서부 (4) 사이에 갭이 형성되며, 또한 스페이서부 (4) 에 대해 볼의 자유 회전을 확보하는 것이 가능하다.

도 4 는 볼 연결체 (1) 가 조립된 볼 스크류 장치의 실시예를 도시하고 있다.

도면에서, 도면 부호 10 은 소정 리드로 나선형 볼 구름홈 (11) 이 형성된 스크류 축을 나타내고, 도면 부호 20 는 전술한 볼 연결체 (1) 가 조립되는 무환궤도를 갖고, 볼 (3) 을 통해 스크류 축 (10) 과 맞물리는 너트 부재를 나타내며, 스크류 축 (10) 과 너트 부재 (20) 간의 상대적 회전에 의해 스크류 축 (10) 의 축방향으로 너트 부재 (20) 가 이동하도록 구성되어 있다.

전술한 너트 부재 (20) 는 스크류 축이 통과해서 연장하는 원통형으로 되어 있고, 테이블과 같은 이동가능한 몸체에 너트 부재 (20) 를 고정시키기 위한 플랜지부 (21) 가 외주면상에 돌출 형태로 제공되어 있다. 또한 스크류 축 (10) 의 볼 구름홈 (11) 에 대향하는 나선형 부하 구름홈 (22) 이 너트 부재 (20) 의 내주면상에 형성되어, 볼 (3) 은 부하를 가하면서 볼 구름홈 (11) 과 부하 구름홈 (22) 사이에서 구른다. 부하 구름홈 (22) 은 두 개의 구름면이 교차하는 소위 고딕 아치 (Gothic arch) 형으로 되어 있고, 전술한 볼 연결체 (1) 의 연결 밴드부 (5) 를 수용하기 위한 틈새 홈이 홈의 최심부(最深部) 에 형성되어 있다.

한편, 스크류 축 (10) 과 너트 부재 (20) 사이에서 볼 (3) 을 무한 궤도식으로 순환시키기 위한 디플렉터 (deflector; 30) 가 너트 부재 (20) 의 내주면상에 끼워맞춤되어 있다. 도 4 에서 알 수 있는 바와 같이, 디플렉터 (30) 는 스크류 축 (10) 의 볼 구름홈 (11) 을 일 권분만 건너뛰도록 너트 홈 (20) 에 고정됨으로써, 스크류 축 (10) 의 볼 구름홈 (11) 상으로 구르는 볼 (3) 은 디플렉터 (30) 에 의해 진로가 변화되고, 스크류 축 (10) 의 외경을 건너뜀으로써 일 권분 이전의 볼 구름홈 (11) 에 귀환되어, 볼 (3) 이 너트 부재 (20) 내에서 무한순환하는 구조로 되어 있다. 또한, 본 실시예에 따른 너트 부재 (20) 에서, 너트 부재 (20) 의 외주를 네 개의 부분으로 균일하게 분할하게끔, 네 개의 디플렉터 (30) 를 고정하여, 총 네 개의 무환궤도를 볼 (3) 상에 형성한다. 따라서, 네 개의 볼 연결 부재 (1) 가 전술한 너트 부재 (20) 에 결합된다.

도 5 내지 도 8 은 전술한 디플렉터 (30) 의 상세한 구조를 도시하고 있다.

S자형의 볼 복귀홈 (31) 이 디플렉터 (30) 상에 형성되어 있고, 볼 연결체 (1) 의 연결 밴드부 (5) 를 안내하기 위한 안내 홈이 볼 복귀홈 (31) 의 중심부에 형성되어 있다. 또한, 볼 복귀홈 (31) 은 디플렉터 (30) 의 중심 위치에서 가장 오목한 형태로 되어 있어서, 볼 복귀홈 (31) 으로 들어가는 볼 (3) 은 스크류 축 (10) 의 외경을 건너 뛸 수 있다.

전술한 구성의 본 실시예의 볼 스크류 장치에 따라서, 스크류 축 (10) 과 너트 부재 (20) 가 상대적으로 회전할 때, 볼 연결체 (1) 에 조립된 볼 (3) 은 너트 부재 (20) 의 부하 구름홈 (22) 상으로 구르고, 볼 연결체 (1) 는 너트 부재 (20) 상에 형성된 무환궤도의 내부에서 순환한다.

도 9 및 도 10 은 본 실시예에 따른 볼 연결체 (1) 가 볼 무환궤도의 내부에서 순환하는 상태를 도시하고 있다. 볼 무환궤도는 스크류 축 (10) 의 외주를 둘러싼 원형 링 형태로 되어 있지만, 디플렉터 (30) 가 장착되는 위치에서 스크류 축 (10) 의 외측 반경 방향으로 외부로 팽창된다. 따라서, 볼 연결체 (1) 는 디플렉터 (30) 의 볼 복귀홈 (31) 을 통과할 때, 무환궤도의 외측 반경 방향으로 팽창되고, 스크류 축 (10) 의 볼 구름홈 (11) 으로부터 빠져나와, 스크류 축 (10) 의 외경부를 건너 뛰고, 지그재그식으로 볼 복귀홈 (11) 을 따라 진행하고, 볼 구름홈 (11) 의 일 리드 만큼 스크류 축 (10) 의 축방향을 따라 이동한다 (도 10 의 거리 L). 따라서, 볼 (3) 은 연결체 벨트 (2) 와 함께 스크류 축 (10) 의 외경을 건너 뛰어, 일 권분 이전의 볼 구름홈 (11) 으로 복귀하게 되고, 스크류 축 (10) 의 외주상으로 무한순환한다.

이때, 본 실시예에 따른 볼 연결체 (1) 는 연결체 벨트 (2) 에 볼 (3) 이 배열된 상태에서 실질적으로 원형인 링 형태로 되어 있기 때문에, 역시 거의 원형인 링 형태로 이루어진 볼 무환궤도내에 조립되었을 때에도 연결체 벨트 (2) 에 대항하여 볼 연결체 (1) 를 강제로 구부리려는 비정상적인 힘이 발생하지 않으므로, 볼 무환궤도내에서 원활하게 순환하는 것이 가능하다.

또한, 연결체 벨트 (2) 에서, 연결 밴드부 (5) 는 스페이서부 (4) 각각을 외부에서 둘러싼 플랜지 형태로 되어 있고, 볼 (3) 이 배열되는 평면에 수직한 (도 2 에 도시된) 화살표 (A) 로 도시된 방향으로 유연하게 굽혀져, 도 10 에 도시된 S자형으로 디플렉터 (30) 의 내부로 안내되는 경우에 조차, 디플렉터 (30) 의 볼 복귀홈 (31) 의 내부를 원활하게 관통한다. 따라서, 이 점에 있어서 또한 본 실시예에 따른 볼 연결체 (1) 는 볼 무환궤도의 내부에서 원활하게 순환할 수 있다.

더우기, 연결체 벨트 (2) 의 스페이서부 (4) 각각에 형성된 구면좌 (6) 가 볼 (3) 의 구면보다 큰 곡률을 갖는 오목한 구면에 형성되어 있기 때문에, 작은 갭이구면좌 (6) 와 볼 (3) 사이에 형성되고, 구면좌와 볼은 접촉각을 어느 정도 자유롭게 변화시킬 수 있다. 따라서, 도 9 에서와 같이, 디플렉터 (30) 가 배치된 위치에서 볼 연결체 (1) 의 일부분만이 외측 반경 방향으로 팽창하는 경우에도, 볼 연결체 (1) 에 대해 이것을 무리하게 굽히려는 어떤 외부 힘도 가해지지 않음으로써 볼 연결체 (1) 는 볼 무환궤도내에 원활하게 순환될 수 있다.

따라서, 실시예에 따라서, 도 4 에 도시된 볼 스크류 장치의 볼 무환궤도에 조립된 상태에에서 볼 연결체 (1) 를 사용하는 경우에, 볼 연결체 (1) 는 볼 무환궤도내에서 매우 원활하게 순환될 수 있어, 스크류 축 (10) 과 너트 부재 (20) 간의 상대적 회전이 원활하게 실행될 수 있다.

따라서, 본 발명은 무환궤도내에서 원활하게 순환할 수 있는 볼 스크류 장치에 적용가능한 볼 연결체를 제공하고, 또한, 그러한 볼 연결체를 조립함으로써 원활한 볼 순환을 달성할 수 있는 볼 스크류 장치를 제공하고자 함이다.

Claims (3)

1. 베어링 장치에 제공된 실질적으로 원형인 링 형태의 볼 무한궤도상에서 순환하는 복수개의 볼;

   볼을 소정 간격으로 일렬로 배열하고, 그 각각의 볼을 자유롭게 회전하도록 유지하는 가요성 연결체 벨트를 구비하며,

   상기 연결체 벨트는, 서로 인접한 볼사이에 삽입되고 볼과 접촉하는 구면좌가 형성된 복수개의 스페이서부, 및 그 스페이서부를 외부에서 둘러싸도록 스페이서부를 서로 연결하는 플랜지 형태의 연결 밴드부로 구성되어 있고; 그리고

   상기 연결체 벨트는 연결체 벨트에 볼을 배열하였을 때 실질적으로 원형인 링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 연결체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결체 벨트는, 단부를 갖도록 형성되고, 상기 볼 무한궤도의 원주 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 연결체.
3. 외주면상에 형성된 나선형 볼 구름홈을 갖는 스크류 축;

   스크류 축의 볼 구름홈에 대향하는 부하 구름홈을 내주면상에 갖고, 볼 구름홈과 부하 구름홈 사이에서 부하를 가하면서 구르는 복수개의 볼을 통해 상기 스크류 축과 맞물린 너트 부재;

   너트의 내주면에 장착되고, 상기 부하 구름홈상으로 구르는 볼을 볼 구름홈의 일 권분만큼 복귀시키는 볼 복귀홈을 가지며, 볼이 무한 순환하는 실질적으로 원형인 링 형태 볼 무환 궤도를 형성하는 디플렉터를 구비하며;

   제 1 항 또는 제 2 항에 따른 볼 연결체가 상기 볼 무한궤도내에 조립되고, 상기 볼이 너트 부재의 부하 구름홈과 스크류 축의 볼 구름홈 사이에서 부하를 가하는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 장치.