KR100919909B1 - 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링을 이용한 스크류 이송장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 나선 형태의 스크류가 관통하는 하우징에 설치된 베어링부재가 스크류의 경사면이나 에지부에 연접되어 이동될 때 가공 정밀도가 떨어짐으로 해서 발생되는 유격으로 인한 부품간의 부딪힘에 의한 소음, 진동, 열발생, 백래쉬 등의 문제와 장시간 사용으로 베어링부재와 스크류 사이의 마찰력에 의해 발생된 유격으로 인하여 기능저하가 발생하면 가공오차보정핀을 이용하여 베어링부재를 스크류 쪽으로 가압하여 연접하도록 함으로서 축방향의 추력이 향상시키도록 한 것에 그 특징이 있다.

Description

가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치{Bearing screw type transferring to be compensable machining error}

본 발명은 베어링을 이용한 스크류 이송장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 나선 형태의 스크류가 관통하는 하우징에 설치된 베어링부재가 스크류의 경사면이나 에지부에 연접되어 이동될 때 가공 정밀도가 떨어짐으로 해서 발생되는 유격으로 인한 부품간의 부딪힘에 의한 소음, 진동, 열발생, 백래쉬 등의 문제와 장시간 사용으로 베어링부재와 스크류 사이의 마찰력에 의해 발생된 유격으로 인하여 기능저하가 발생하면 가공오차보정핀을 이용하여 베어링부재를 스크류 쪽으로 가압하여 연접하도록 함으로서 축방향의 추력이 향상시키도록 한 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치에 관한 것이다.

일반적인 볼스크류 이송장치는 볼너트와 볼스크류 사이에서 다수의 볼이 구름운동하여 수직이송 및 수평이송시 주로 사용되며 첨부도면 도 1는 내부의 볼(10)이 순환되도록 하는 리턴피스가 구비된 디플렉터방식의 종래의 볼스크류장치를 보 인 단면도로써, 길게 마련된 볼스크류의 외주면에는 나선형의 외주홈(12)이 형성된다.

그리고, 볼스크류(11)의 외부에는 중공 원통관으로 마련되며 내주면에는 볼스크류의 외주홈(12)과 마주할 수 있도록 나선형의 내주홈(14)이 형성된 볼너트(13)가 설치되며, 이렇게 서로 마주할 수 있도록 배치되는 반원형 단면의 외주홈(12)과 내주홈(14) 사이에는 강철로 마련된 볼(10)이 다수개 삽입되고, 볼너트(13)의 내부 일측에는 볼(10)이 순환되도록 리턴피스(18)가 형성된다.

이로써, 볼스크류 이송장치는, 외부의 회전력이 볼너트(13)에 전달되어 이를 회전시킬 때 그 내부의 볼(10)이 외주홈(12)과 내주홈(14)을 따라 구름운동하여 볼스크류를 갖는 샤프트(1)를 그 축방향으로 밀고 다시 리턴피스(18)를 통해 순환되는 구조를 갖는다.

그러나 이러한 종래의 볼스크류장치는, 볼너트(13)와 샤프트의 볼스크류(11)를 매개하기 위한 다수의 볼(10)이 개별적으로 구름운동을 하며 모든 부품요소의 가공오차에 의해 강구와 강구, 강구와 스크류, 강구와 너트 간의 충돌에 의해 발생하는 진동, 소음, 열을 감쇄시키는 장치가 없어 소음이 그대로 전달되며 이러한 진동으로 인해 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 상기 볼스크류(11)와 볼(10)의 마찰력에 의해 유격이 발생하여 진동, 소음이 발생하고 이로 인해 내구성이 저하되는 문제점과 이를 해소하고자 전부 분해하여 새로운 볼을 교체하거나 볼스크류의 스크류와 너트를 교환하여 주어야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 나선 형태의 스크류가 관통하는 하우징에 설치된 베어링부재가 스크류의 경사면이나 에지부에 연접되어 이동될 때 가공 정밀도가 떨어짐으로 해서 발생되는 유격으로 인한 부품간의 부딪힘에 의한 소음, 진동, 열발생, 백래쉬 등의 문제와 장시간 사용으로 베어링부재와 스크류 사이의 마찰력에 의해 발생된 유격으로 인하여 기능저하가 발생하면 가공오차보정핀을 이용하여 베어링부재를 스크류 쪽으로 가압하여 연접하도록 함으로서 추력이 향상되도록 한 가공오차 조절이 가능한 베어링 스크류 이송장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 베어링 스크류 이송장치에 있어서, 축방향으로 이동할 수 있고 외주면에 나선 형태의 산과 골이 연속하여 형성된 스크류와; 상기 스크류가 관통하는 통공을 형성하고 외주에는 설치홈을 일정간격으로 다수 형성하고 스크류가 관통하는 통공과 중심이 평행하게 핀공이 관통 형성하며 설치홈이 구비된 하우징과; 상기 하우징의 핀공에 끼워 설치되는 가공오차보정핀과; 상기 하우징의 설치홈에 삽입 설치되는 홀더부재와; 상기 베어링부재가 홀더부재에 회전가능하게 축설하는 회전축부재와; 상기 홀더부재에 회전 가능하게 설치되어 나선 형태의 스 크류 에지부에 연접되는 베어링부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 조절이 가능한 베어링 스크류 이송장치에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 나선 형태의 스크류가 관통하는 하우징에 베어링부재를 설치하여 베어링부재가 스크류의 경사면이나 에지부에 연접되도록 하여 기존 볼스크류에 비해 소음이 적으면서 부품간 가공오차에 의한 정밀도 하락요인을 방지하고 또한 베어링부재의 외륜면이 스크류의 경사면이나 에지부에 연접하되 연접된 점을 기준으로 베어링 부재의 경방향과 수직이 되게 함으로서 축방향의 추력을 조절할 수 있도록 함과 하우징에 부착 설치된 베어링부재와 스크류에 연접하는 예압을 조절하도록 하여 장시간 사용으로 베어링부재와 스크류 사이의 마찰력에 의해 기능저하가 발생하더라도 베어링부재와 스크류의 연접하도록 함으로서 추력이 향상되도록 하는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 분해사시도이고 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 횡단면도이며 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 종단면도로서 이에 따르면 본 발명의 베어링 스크류 이송장치(100)는 축방향으로 이동할 수 있고 외주면에 나선 형태의 산 또는 골이 구비된 스크류(200)가 하우징(300)에 관통되게 설치된다.

상기 스크류(200)의 형상은 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 스크류를 형성하는 로드의 내측에 골을 형성한 형태의 것과 첨부도면 도 11에 도시된 바와 같이 나선형태의 산이 돌출 형성된 스크류를 사용할 수 있으며, 이때 상기 베어링부재(500)과 스크류의 접촉 방법은 나사산 또는 에지부에 연접되게 설치하며 베어링부재(500)과 스크류 접촉각은 90도가 바람직하나 상기 하우징의 크기와 추력을 조절하기 위하여 베어링부재와 스크류의 접촉각을 조절할 수도 있다.

상기 하우징(100)에는 회전가능하게 설치되어 나선 형태의 스크류(200) 에지부 및 스크류 산의 경사면에 연접할 수 있도록 홀더부재(400)에 회전 가능한 베어링부재(500)가 설치되어 이루어진 구조이다.

상기 하우징(300)의 구조는 스크류(200)가 관통하는 통공을 형성하고 외주에는 설치홈(310)을 일정간격으로 다수 형성하고 스크류(200)가 관통하는 통공과 중심이 평행하게 핀공(350)이 관통 형성하며 설치홈(310)의 내측 바닥으로는 스토퍼홈(320)이 형성되어 이루어진 구조이다.

한편 상기 하우징(300)에 베어링부재(500)와 스크류(200)의 마찰부에 윤활유를 공급하는 윤활유공급공(360)이 설치홈(310)과 연통되게 형성시켜 사용할 수도 있다.

상기 하우징(300)의 설치홈(310)에는 베어링부재(500)가 상기 홀더부재(400)에 의하여 이동되면서 회전가능하게 설치되는데, 상기 홀더부재(400)는 하우징(300)의 설치홈(310)에 삽입되어 스크류(200)의 중심을 향하여 베어링부재(500)의 가공오차를 조절하도록 몸체(410)에는 축공(420)을 구비하고 베어링부재(500)가 설치되고 경사각을 갖으며 축공(420)과 중심이 일치하는 홀더홈(430)을 구비하며 상부에는 가공오차보정핀(900)이 끼워지는 핀홀(450)을 형성하여 이루어진 구조이며 상기 가공오차보정핀(900) 한 개로 다수개의 베어링부재(500)를 가압하도록 설치된 구조이다.

한편 상기 홀더부재(400)의 홀더홈(430)에는 베어링부재(500)가 회전축부재(600)에 의해 회전가능하게 축설되며, 상기 베어링부재(500)의 설치상태를 살펴보면 일부가 홀더홈(430)의 내측에 삽입되며 일부는 홀더홈(430)의 외부로 돌출되게 설치된다.

더불어 상기 홀더부재(400)와 하우징(300)의 설치홈(310) 사이에 설치되는 스프링부재(700)가 설치될 수 있으며, 첨부도면 도 10에 도시된 바와 같이 상기 하우징(300)과 홀더부재(400)의 핀공(350)과 핀홀(450)에는 가공오차보정핀(900)을 삽입 설치하여 사용할 수도 있다. 상기와 같이 가공오차보정핀(900)을 짧게 형성하는 이유는 가공오차와 마모도가 서로 다른 각각의 베어링부재(500)를 스크류(200) 쪽으로 각각 이동시킬 수 있기 때문이다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동 효과를 설명하면 첨부도면 도 9에 도시된 바와 같이 나선 형태의 스크류(200)가 관통하는 하우징(300)에 베어링부 재(500)를 설치하여 상기 베어링부재(500)가 스크류(200)의 에지부에 연접하여 주행이송하게 된다. 또한 도면에는 미도시 되어 있으나 회전축부재(600)에 의해 회전가능하게 축설된 베어링부재(500)가 스크류(200)의 나사산의 경사면을 따라 이동할 수도 있다.

이때 상기 회전축부재(600)에 의해 회전가능하게 축설된 베어링부재(500)가 고속회전하여 하우징(300)이 고속이송을 하더라도 소음이 적으면서 축방향의 지지력이 향상되어 있어 보다 안정되게 이송하게 된다.

더불어 상기 하우징(300)에 베어링부재(500)와 스크류(200)의 마찰부에는 설치홈(310)과 연통되게 형성된 윤활유공급공(360)에 의해 윤활유가 공급되므로 방청 및 냉각, 소음저감 등의 윤활에 의한 효과를 얻을 수 있다. 한편 첨부도면 도 12에 도시된 바와 같이 상기 윤활유공급공(360)과 연통되게 하우징(300)의 외부 측면에 윤활유저장탱크(1000)를 더 설치하여 사용할 수도 있다.

또한 첨부도면 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 상기 하우징(300) 양측 끝단의 설치홈(310)에는 베어링부재(500)가 설치되고 베어링부재(500)와 베어링부재(500) 사이의 설치홈에는 활유저장탱크(1000)를 설치하여 사용할 수도 있다.

한편 상기와 같이 베어링부재(500)가 스크류(200)의 에지부에 연접하여 주행이송하여 마모가 발생시 베어링부재(500)가 스크류(200)의 에지부에 연접하는 예압이 낮아져 뜸이 발생하게 되고 따라서 유동이 발생하게 되어 충격과 소음이 발생하게 된다.

이때에는 상기 가공오차보정핀(900)의 지름이 초기 설치한 가공오차보정핀보다 큰 지름을 갖는 가공오차보정핀(900)을 하우징(300)의 핀공(350)으로 끼워넣으면 기 설치된 지름이 작은 초기의 가공오차보정핀은 하우징(300)과 홀더부재(400)의 핀공(350)과 핀홀(450)에서 빠져나오면서 지름이 큰 가공오차보정핀(900)이 삽입 설치된다.

상기 하우징(300)과 홀더부재(400)의 핀공(350)과 핀홀(450)에 가공오차보정핀(900)이 삽입 설치되면 가공오차보정핀(900)은 홀더부재(400)을 가압하게 된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 첨부도면 도 8에 도시된 바와 같이 홀더부재(400)가 하우징(300)의 핀공(350)과 홀더부재(400)의 핀홀(450)에 끼워지면 홀더부재(400)는 스프링부재(700)에 의해 탄성력을 부여 받아 상부로 탄발하고 있어, 상기한 홀더부재(400)의 핀홀(450)에 끼워진 가공오차보정핀(900) 또한 상방향으로 가압 되게 되는데 이때 가공오차보정핀(900)은 핀공(350)의 내측면에 걸리게 된다.

따라서 지름이 큰 가공오차보정핀(900)이 하우징(300)의 핀공(350)에 끼워지면 초기 설치된 지름이 작은 가공오차보정핀(900)과 나중에 설치되는 지름이 큰 가공오차보정핀(900)과의 지름의 차만큼 홀더부재(400)이 가압되어 베어링부재(500)를 스크류(200) 쪽으로 이동시키게 되어 마찰에 의한 마모의 손실량을 보상하여 스크류(200)와 베어링부재(500)가 들뜸 없이 항상 에지부에 연접하게 된다.

상기 베어링부재(500)가 스크류의 경사면이나 에지부에 연접하여 주행 이동하면 기존 볼스크류에 비해 소음이 적으면서 부품간 가공오차에 의한 정밀도 하락요인을 없애고 축방향의 추력이 향상되도록 연접된 접촉량을 조절할 수 있다.

또한 베어링부재(500)의 마찰력 이완으로 기능저하가 발생하더라도 베어링부재(500)와 스크류(200)의 연접하는 힘(예압)을 용이하게 조절할 수 있어 장치를 분해하지 않고서도 기능저하에 따른 효율저하를 능동적으로 빠르게 대처할 수 있는 이점이 있다.

한편 첨부도면 도 10에 도시된 바와 같이 상기 가공오차와 마모도가 서로 다르기 때문에 각각의 베어링부재를 가압하여 베어링부재(500)와 스크류(200)의 연접하는 예압을 각각 조절할 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 볼스크류의 구조를 보여주는 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 분해사시도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 횡단면도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 베어링 스크류 이송장치의 구조를 보여주는 종단면도.

도 6은 본 발명의 요부인 위치조절수단의 구조를 보여주는 사시도.

도 7은 베어링부재의 예압량을 조절하는 모습을 보여주는 단면도.

도 8은 베어링부재의 예압량을 조절하는 모습을 보여주는 측면예시도.

도 9는 본 발명의 사용상태의 일 예를 보여주는 단면도.

도 10은 본 발명에 있어서 베어링부재의 예압량을 조절하는 가공오차보정핀의 다른 실시예를 보여주는 단면도.

도 11 a 내지 도 11b는 베어링부재가 나선형 스크류에 접지된 상태를 보여주는 본 발명의 일 실시예를 보여주는 예시도.

도 12 내지도 13은 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

200 : 스크류 300 : 하우징

310 : 설치홈 320 : 스토퍼홈

400 : 홀더부재 410 : 몸체

500 : 베어링부재 600 : 회전축부재

700 : 스프링부재 900 : 가공오차보정핀

Claims (9)

1. 베어링 스크류 이송장치에 있어서,

   축방향으로 이동할 수 있고 외주면에 나선 형태의 산과 골이 연속하여 형성된 스크류와;

   상기 스크류가 관통하는 통공을 형성하고 외주에는 설치홈을 일정간격으로 다수 형성하고 스크류가 관통하는 통공과 중심이 평행하게 핀공이 관통 형성하며 설치홈이 구비된 하우징과;

   상기 하우징의 핀공에 끼워 설치되는 가공오차보정핀과;

   상기 하우징의 설치홈에 삽입 설치되는 홀더부재와;

   상기 베어링부재가 홀더부재에 회전가능하게 축설하는 회전축부재와;

   상기 위치조절수단에 회전가능하게 설치되어 나선 형태의 스크류 에지부에 연접되는 베어링부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징에 베어링부재와 스크류의 마찰부에 윤활유를 공급하는 윤활유공급공이 설치홈과 연통되게 형성된 것을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가공오차보정핀 한 개로 다수개의 베어링부재 를 가압하도록 한 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가공오차보정핀이 가공오차와 마모도가 서로 다른 각각의 베어링부재를 각각 가압하도록 짧게 형성되어 다수개 설치된 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 윤활유공급공과 연통되게 하우징의 외부 측면에 윤활유저장탱크를 더 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더부재와 하우징의 설치홈 사이에는 스프링부재가 더 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더부재는 하우징의 설치홈에 삽입되는 몸체에 베어링부재가 설치되는 홀더홈을 구비하며 상부에는 가공오차보정핀이 끼워지는 핀홀을 형성한 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 양측 끝단의 설치홈에는 베어링부재가 설치 되고 베어링부재와 베어링부재 사이의 설치홈에는 윤활유저장탱크가 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 설치홈 내측 바닥으로는 스토퍼홈이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가공오차 보정이 가능한 베어링 스크류 이송장치.

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