KR100549460B1 - 잠김 방지용 나사 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직선 이송 기구에서 사용되는 잠김 방지용 나사 이송장치에 관한 것이다.

본 발명의 잠김 방지용 나사 이송장치는 외주면에 수나사부(10a)가 구비되어 모터(12)에 의해서 정,역회전되며 베어링(13)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 나사 결합될 수 있도록 내주면에 암나사부(11a)가 구비되고 회전축(10) 단부와 접촉 가능한 스틸볼(15)이 내장된 이송체(11)와, 상기 이송체(11)의 회전축(10) 결합측 단부에 설치되며 그 외주면에 고무댐퍼(14)가 장착된 스톱퍼(16)와, 상기 스톱퍼(16)의 이송을 감지하여 전기적 접속을 이루는 제어부(20)에 의해서 이송체(11)의 이송 범위가 제한되도록 하는 한 쌍의 근접센서(17)를 포함하여 구성됨에 기술적 특징이 있다.

본 발명의 잠김 방지용 나사이송 장치는 이송체의 전, 후진 시 스톱퍼와 벽면 또는 이송체와 베어링의 충돌에 의해 발생될 수 있는 나사면의 면압 상승에 의한 잠김 상태가 미연에 방지되도록 함과 아울러 회전축이 지지되는 베어링이 보호될 수 있는 이점이 있으며, 나사이송장치의 사용 수명과 교체 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

회전축, 이송체, 모터, 베어링, 고무댐퍼, 스틸볼, 스톱퍼, 근접센서, 부싱, 제어부

Description

잠김 방지용 나사 이송장치{A screw transfer apparatus for locking prevention}

도1은 종래 나사 이송장치가 도시된 개략적인 구성도

도2는 본 발명에 따른 나사 이송장치 요부의 부분 절개 단면도.

도3은 본 발명에 따른 나사 이송장치 요부의 작동시 단면도.

도4는 본 발명에 따른 나사 이송장치의 작동 단면도

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

10. 회전축 11. 이송체

12. 모터 13. 베어링

14. 고무댐퍼 15. 스틸볼

16. 스톱퍼 17. 근접센서

18. 부싱 20. 제어부

본 발명은 직선 이송 기구에서 사용되는 잠김 방지용 나사 이송장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 모터 구동에 의해서 직선 이송되는 이송체 후단부 외주면에 고무댐퍼가 설치되고 이송체의 후진 시 이송체 후단부와 베어링이 충돌하여 발생되는 잠김 현상을 방지하기 위한 스틸볼이 내장된 구조의 잠김 방지용 나사 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엑츄에이터등과 같은 전동을 이용한 직진 이송기구의 내부에는 사용자의 컨트롤러 조작에 의한 모터 구동에 의해서 나사 가공된 회전축이 회전되면서 상기 회전축과 나사 결합된 이송체가 전,후진되도록 하여 직진 이송기구의 구동이 이루어지게 된다.

도1은 종래 나사 이송장치가 도시된 개략적인 구성도로서, 도시된 바와같이 종래의 나사 이송장치는 외주면에 수나사(1a)가 구비된 회전축(1)과 상기 회전축(1)의 수나사(1a)에 내주면의 암나사(2a)가 나사 결합되는 이송체(2)가 모터(3)의 정,역회전 구동에 의해서 전진과 후진을 반복하며 이송되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 이송체(2)는 일단부측이 그 외주면과 소정의 공차를 형성하는 부싱(4)에 의해 지지되고 그 외주면에 회전체(1)상에서의 이송 범위를 제한하기 위한 스톱퍼(5)가 장착되는 데, 상기 스톱퍼(5)는 이송장치 외부에 설치되어 제어부(6)와 연결된 한 쌍의 근접센서(7)에 이송범위가 감지됨에 의해서 스톱퍼(5)가 회전축(1)을 지지하고 있는 베어링(8)과의 충돌이 방지될 수 있도록 구성된다.

이와 같은 종래의 나사 이송장치는 모터(3)의 회전방향에 따라 회전축(1)이 회전되고 회전축(1)상에 나사결합된 이송체(2)가 회전축(1)상에서 전,후 방향으로 직진 이송이 이루어지게 되는 바, 이송체(2)의 빈번한 전,후 이송시 근접센서(7)의 고장이나 오작동에 의해서 이송체(2) 외주면의 스톱퍼(5)가 이송장치의 벽면(B)이나 베어링(8)에 충돌하게 되면 회전축(1)의 수나사(1a)와 이송체(2)의 암나사(2a) 사이의 나사면에 매우 높은 면압이 발생되어 상호 구속에 의한 잠김 현상이 발생되는 문제점이 지적되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국공개특허 제2002-47442호에 개시된 종래 나사이송장치를 살펴보면 상기 이송체의 이송 범위를 제한하는 한 쌍의 스톱퍼의 마주보는 면에 제어부와 전기적으로 연결된 압전소자가 설치된 구조이다.

상기 압전소자는 근접센서의 고장이나 오작동에 의해서 이송체가 스톱퍼에 충돌에 의해 이송체와 회전체 사이에 순간적으로 증가된 면압에 의한 잠김 현상이 발생될 때, 제어부가 충돌이 발생한 스톱퍼의 압전소자를 수축 변형시켜 이송체의 잠김이 풀어질 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 종래 나사이송장치는 이송체가 스톱퍼와 접촉된 후에 발생되는 이송체와 회전체의 잠김 현상을 압전소자의 전기적 구동에 의해 풀어주기 위한 것이기는 하나, 근접센서의 고장이나 오작동시에도 근본적으로 회전체와 이송체의 잠김 현상을 방지할 수 없을 뿐 만 아니라 별도의 전원 공급이 이루어지지 못할 경우에는 종래 장치가 설치된 직진 이송 기구에 치명적인 손상이 가해지게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 나사이송장치에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 모터 구동에 의해서 정,역회전되는 회전체와 나사 결합되어 전,후진되는 이송체 외주면에 이송체의 잠김현상을 풀어주기 위한 고무댐퍼가 설치되고 회전체 일단의 이송체 내부에 스틸볼이 내장된 구조로써, 이송체의 전, 후진 시 충돌에 의해 발생되는 나사면의 면압 상승에 의한 잠김 상태를 미연에 방지하고 회전축이 지지되는 베어링이 보호될 수 있도록 한 잠김 방지용 나사 이송장치를 제공함에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 모터 구동에 의해서 정,역회전 구동되고 외주면에 수나사가 구비된 회전축과, 상기 회전축 외주면에 수나사부에 의한 나사 결합을 이루어 회전축 회전에 따라 직진 이송되는 이송체와, 이송체의 외주면 일단에 설치되고 그 외주면에 고무댐퍼가 장착된 스톱퍼와, 상기 스톱퍼의 이송이 감지되어 전기적으로 연결된 제어부에 의한 이송체의 이송 범위를 제한하는 근접센서와, 회전체 일단부측의 이송체 내부에 내장된 스틸볼을 포함하는 잠김 방지용 나사 이송장치가 제공됨에 있다.

상기 고무댐퍼는 모터에 의해서 구동되는 회전축상에서 직진 이송되는 이송체 일단부의 스톱퍼 외주면에 장착되고 상기 스톱퍼가 근접센서의 이송 제한 범위를 벗어나 벽면에 충돌될 때의 충격을 감소시키게 된다.

또한, 상기 고무댐퍼가 마모된 상태에서 이송체를 모터측으로 이동시키는 경우, 이송체의 우측단부가, 회전축을 지지하고 있는 베어링에 충돌 밀착되면서 회전축에 큰 압력으로 단단히 나사결합되고, 그 결과, 회전축을 반대 방향으로 회전시키기 어렵게 되는 즉, 잠김 현상이 발생하게 되는 바, 이송체가 베어링에 밀착되기 전 이송체 내부에 장착된 스틸볼이, 베어링 장착부의 반대측인 회전축의 좌측 선단면에 점 접촉 상태로 밀착되면서 이송체가 베어링에 충돌 밀착되지 않도록 함으로써, 상기의 잠김 현상이 미연에 방지되도록 함에 기술적 특징이 있다.

본 발명 잠김 방지용 나사 이송장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

도2는 본 발명에 따른 나사 이송장치 요부의 부분 절개 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 나사 이송장치 요부의 작동시 단면도이고, 도4는 본 발명에 따른 나사 이송장치의 작동 단면도이다.

도시된 바와같이, 본 발명 잠김 방지용 나사 이송장치는 외주면에 수나사부(10a)가 구비되어 모터(12)에 의해서 정,역회전되며 베어링(13)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 나사 결합될 수 있도록 내주면에 암나사부(11a)가 구비되고 회전축(10) 단부와 접촉 가능한 스틸볼(15)이 내장된 이송체(11)와, 상기 이송체(11)의 회전축(10) 결합측 단부에 설치되며 그 외주면에 고무댐퍼(14)가 장착된 스톱퍼(16)와, 상기 스톱퍼(16)의 이송을 감지하 여 전기적 접속을 이루는 제어부(20)에 의해서 이송체(11)의 이송 범위가 제한되도록 하는 한 쌍의 근접센서(17)를 포함하여 구성된다.

상기 회전축(10)은 전체 길이의 외주면에 수나사부(10a)가 형성되어 일단부가 모터(12)에 결합된 상태로 모터(12)의 정,역회전 구동에 의해서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 구동되고 상기 회전체(10) 외주면에 형성된 수나사부(10a)와 나사 결합을 이루고 암나사부(11a)가 내주면의 회전축(10) 진입측에 구비된 이송체(11)가 회전축(10)상에서 직진 이송이 이루어지게 된다.

상기 이송체(11)는 회전축(10)상에서 직진 이송이 이루어질 때 그 외주면을 감싸며 이송체(11)와 적정한 공차와 강도를 가지는 부싱(18)에 의해서 지지되고 이송체(11)의 외주면 일단부에는 이송체(11)의 이송 범위를 제한하기 위한 스톱퍼(16)가 장착된다.

이때, 상기 스톱퍼(16)는 나사이송장치의 본체의 벽면(B)과 충돌될 경우에 이송체(11)가 회전축(10)과의 잠김 현상이 발생하게 되는 데, 상기 이송체(11)의 잠김 현상은 스톱퍼(16)의 벽면 충돌 후 회전축(10)의 수나사부(10a)와 이송체(11)의 암나사부(11a)의 나사면 사이에 매우 높은 면압이 발생되어 회전축(10)과 이송체(11)의 구속에 의해서 모터(12)의 역방향 회전 시 두 부재가 풀리지 않게 된다.

이와 같은 스톱퍼(16)의 나사 이송장치 내 벽면 충돌에 의한 이송체(11)의 잠김 현상을 방지하기 위해서 이송체(11) 외측의 벽면(B)에 한 쌍의 근접센서(17)가 설치되고 상기 근접센서는 스톱퍼(16)의 이송 구간을 감지하여 이송체(11)의 이송 범위가 제한될 수 있도록 한다.

한편, 상기 스톱퍼(16)가 근접센서(17)의 고장이나 오동작에 의해서 벽면(B)등에 충돌 시 발생될 수 있는 이송체(11)의 잠김 상태를 풀고 스톱퍼(16)의 벽면 충돌 충격을 완화시키기 위하여 스톱퍼(16) 외주면에는 소정의 탄성이 부가된 고무댐퍼(14)가 장착된 구조이다.

상기 고무댐퍼(14)는 탄성을 지닌 연질의 합성수지로 구성되어 한 쌍의 근접센서(17) 사이에서 스톱퍼(16)의 반복적인 왕복 이송에 의해서 마모될 수 있으며, 상기 고무댐퍼(14)의 마모시에는 이송체(11) 내부의 회전축(10) 단부측에 장착된 구(球) 형상의 스틸볼(15)에 의해서 잠김 상태가 예방될 수 있도록 구성된다.

상기 스틸볼(15)은 도4에 도시된 바와같이, 이송체(11)가 회전축(10)상에서 직진 이송될 때 이송체(11)의 결합측 단부가 회전축(10)을 지지하고 있는 베어링(13)과 충돌되기 이전에 회전축(10) 자유단부측 단부와 스틸볼(15)의 구면의 점 접촉에 의해서 이송체(11) 단부의 베어링(13) 충돌이 방지되도록 함과 아울러 회전축(10)과 이송체(11)의 나사면에 발생되는 면압을 상쇄시켜 상기 부 부재의 잠김 현상을 예방할 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 잠김 방지용 나사이송 장치는 모터 구동에 의해서 정,역회전되는 회전체와 나사 결합되어 전,후진되는 이송체 외주면에 이송체의 잠김현상을 풀어주기 위한 고무댐퍼가 설치되고 회전체 일단의 이송체 내부에 스틸볼이 내장된 구조로써, 이송체의 전, 후진 시 스톱퍼와 벽면 또는 이송체 와 베어링의 충돌에 의해 발생될 수 있는 나사면의 면압 상승에 의한 잠김 상태가 미연에 방지되도록 함과 아울러 회전축이 지지되는 베어링이 보호될 수 있는 이점이 있으며, 나사이송장치의 사용 수명과 교체 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 외주면에 수나사부(10a)가 구비되어 모터(12)에 의해서 정,역회전되며 베어링(13)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 나사 결합되도록 내주면에 암나사부(11a)가 구비되고 회전축(10) 단부와 접촉 가능한 스틸볼(15)이 내장된 이송체(11)와, 상기 이송체(11)의 회전축(10) 결합측 단부에 설치되며 그 외주면에 고무댐퍼(14)가 장착된 스톱퍼(16)와, 상기 스톱퍼(16)의 이송을 감지하여 전기적 접속을 이루는 제어부(20)에 의해서 이송체(11)의 이송 범위가 제한되도록 하는 한 쌍의 근접센서(17)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 잠김 방지용 나사 이송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고무댐퍼(14)는 모터(12)에 의해서 구동되는 회전축(10)상에서 직진 이송되는 이송체(11) 일단부의 스톱퍼(16) 외주면에 장착되고 상기 스톱퍼(16)가 근접센서(17)의 이송 제한 범위를 벗어나 벽면(B)에 충돌될 때의 충격 감소와 탄력 지지를 위하여 탄성복원력이 구비된 연질의 합성수지재로 구성됨을 특징으로 하는 잠김 방지용 나사 이송장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스틸볼(15)은 이송체(11) 내부의 회전축(10) 단부측에 장착되어 이송체(11)가 직진 이송되면서 그 결합측 단부가 회전축(10)을 지지하고 있는 베어링(13)과 충돌되기 이전에 회전축(10) 자유단부 측면과 스틸볼(15)의 구면의 점 접촉이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 잠김 방지용 나사 이송장치.

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