KR101293611B1 - 볼스크류용 엔드 캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼스크류용 엔드 캡에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 볼스크류(1)와 볼 너트(2)사이에 형성된 볼 구름통로(3)의 시작점과 끝점에 설치되어, 볼 구름통로(3)를 볼 너트(2)에 형성된 볼 복귀통로(4)와 연결하는 캡(10)이 구비되고, 상기 캡(10)은 측면에 볼이 방향전환되어 이송되도록 안내하는 가이드홈(12)이 형성되며, 상기 캡(10)은 볼 너트(2)의 양단부를 마감하도록 구비되는 커버(20)에 의해 고정되고, 상기 커버(20)는 캡(10)이 수용되도록 삽입홈(22)이 형성되고, 삽입홈(22)이 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하는 측벽(24)을 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 볼스크류의 볼 구름통로를 거쳐 볼너트의 볼 복귀통로로 순환이송되는 볼을 방향전환함에 있어, 캡상에 볼을 안내하도록 형성되는 가이드홈의 일측 개방부가 커버의 삽입홈에 의해 마감되어 볼이 볼 너트의 금속면에 마찰되지 않고 합성수지재질의 캡과 커버로 이루어진 수지면을 타고 가이드됨에 따라 방향전환 구간에서의 작동소음 및 볼 마모가 방지되는 효과가 있다.

Description

볼스크류용 엔드 캡{End cap for ball screw}

본 발명은 볼스크류용 엔드 캡에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼스크류의 볼 구름통로를 거쳐 볼너트의 볼 복귀통로로 순환이송되는 볼을 방향전환함에 있어, 볼을 안내하도록 가이드홈이 형성되는 캡과, 캡이 수용되는 커버의 조립구성에 의해 볼이 금속으로 이루어진 볼 너트에 마찰되지 않고 캡과 커버를 타고 가이드되므로, 방향전환 구간에서의 작동소음 및 볼 마모가 방지되는 볼스크류용 엔드 캡에 관한 것이다.

통상적으로 볼스크류는 스크류축과 스크류축에 나사결합되는 볼 너트로 구성되고, 스크류축과 볼 너트가 대응하는 면에는 나선형의 볼 구름통로가 형성되어 볼이 채워지며, 볼은 볼 구름통로와 볼 너트에 형성된 볼 복귀통로를 순환하도록 구비된다.

이때, 볼 구름통로의 끝점과 시작점에서는 볼이 볼 복귀통로로 원활하게 이동되도록 안내하는 엔드 캡이 설치되는바, 여기서 엔드 캡은 볼 구름통로와 볼 복귀통로를 유선형 라인으로 연결하여, 볼이 보다 유연하게 방향전환되도록 안내한다.

종래에 개시된 엔드 캡을 살펴보면, 특허등록번호 제10-665409호에서 외측 둘레 면에 나선형의 스크류 홈을 구비하는 스크류 축과; 내측 둘레 면에 스크류 축의 스크류 홈과 대향된 너트 홈을 구비하는 너트와; 볼을 볼 구름 통로의 끝점으로부터 시작점으로 인도함으로써 볼을 순환시키는 볼 복귀 통로가 마련된 너트와 스크류 축의 홈들에 의해 형성되는 나선형의 볼 구름 통로에 구름 가능하게 배치되는 다수의 볼과; 너트의 단부 면에 마련된 리세스 부분에 끼워 넣어져 볼 구름 통로와 볼 복귀 통로 사이에서 볼을 안내하는 볼 가이드 부재와; 볼 가이드 부재를 너트에 고정시키는 고정 부재를 포함하고, 고정 부재의 일부는 볼 가이드 부재가 고정 부재와 너트 사이에 맞물리도록 리세스 부분의 내측 면에 형성된 홈 부분에 삽입되는 기술이다.

그러나, 상기 종래의 볼 가이드 부재는 사출성형에 따른 제조상의 특성상 일측이 개방형성되어, 너트의 단부 면에 마련된 리세스 부분에 삽입되어, 너트의 금속면에 의해 개방된 일측이 마감됨에 따라 볼이 가이드부재를 타고 방향전환되는 중에 너트의 금속면과 마찰되어 작동소음이 심하게 발생되고, 특히 금속과의 마찰로 볼이 쉽게 마모되는 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 볼스크류의 볼 구름통로를 거쳐 볼너트의 볼 복귀통로로 순환이송되는 볼을 방향전환함에 있어, 볼을 안내하도록 가이드홈이 형성되는 캡과, 캡이 수용되는 커버의 조립구성에 의해 볼이 금속으로 이루어진 볼 너트에 마찰되지 않고 캡과 커버를 타고 가이드되므로, 방향전환 구간에서의 작동소음 및 볼 마모가 방지되는 볼스크류용 엔드 캡을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 볼스크류(1)와 볼 너트(2)사이에 형성된 볼 구름통로(3)의 시작점과 끝점에 설치되어, 볼 구름통로(3)를 볼 너트(2)에 형성된 볼 복귀통로(4)와 연결하는 캡(10)이 구비되고, 상기 캡(10)은 측면에 볼이 방향전환되어 이송되도록 안내하는 가이드홈(12)이 형성되며, 상기 캡(10)은 볼 너트(2)의 양단부를 마감하도록 구비되는 커버(20)에 의해 고정되고, 상기 커버(20)는 캡(10)이 수용되도록 삽입홈(22)이 형성되고, 삽입홈(22)이 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하는 측벽(24)을 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 삽입홈(22)의 바닥면과 캡(10)이 대응되는 위치에 키(10a)와 키홈(20a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버(20)는 캡(10)을 삽입시, 삽입홈(22) 외측으로 노출된 가이드홈(12)의 일측 개방부분이 마감되도록 보조측벽(26)이 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버(20)상에 삽입홈(22)이 등각으로 2~4개소에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버(20)는 볼이 순환이송되는 구간과 대응하는 위치에 주유구(30)가 형성되고, 주유구(30)는 격벽(32)에 의해 마감되어, 탭핑작업만으로 개방되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 볼스크류의 볼 구름통로를 거쳐 볼너트의 볼 복귀통로로 순환이송되는 볼을 방향전환함에 있어, 캡상에 볼을 안내하도록 형성되는 가이드홈의 일측 개방부가 커버의 삽입홈에 의해 마감되어 볼이 볼 너트의 금속면에 마찰되지 않고 합성수지재질의 캡과 커버로 이루어진 수지면을 타고 가이드됨에 따라 방향전환 구간에서의 작동소음 및 볼 마모가 방지되는 효과가 있다.

또, 커버상에 삽입홈이 등각으로 2~4개소에 형성됨에 따라 단일의 커버와 캡을 이용하여 1~4줄 볼스크류에 범용으로 적용가능한 효과가 있다.

또한, 커버는 볼이 순환이송되는 구간과 대응하는 위치에 주유구가 형성되고, 주유구는 격벽에 의해 마감되어, 탭핑작업만으로 개방되도록 구비됨에 따라 단일의 커버를 이용하여 주유구가 있는 커버와 무주유구 커버로 사용가능한 범용성이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼스크류용 엔드 캡을 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2 내지 4는 본 발명의 일실시예에 따른 볼스크류용 엔드 캡의 캡과 커버를 나타내는 구성도.
도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼스크류용 엔드 캡의 캡과 커버를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 볼스크류용 엔드 캡의 주유구 형상구조를 순차적으로 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 볼스크류용 엔드 캡에 관련되며, 이때 볼스크류용 엔드 캡은 볼스크류(1)의 볼 구름통로(3)를 거쳐 볼너트(2)의 볼 복귀통로(4)로 순환이송되는 볼을 방향전환함에 있어, 볼을 안내하도록 가이드홈(12)이 형성되는 캡(10)과, 캡(10)이 수용되는 커버(20)의 조립구성에 의해 볼이 금속으로 이루어진 볼 너트에 마찰되지 않고 캡(10)과 커버(20)를 타고 가이드되도록 하여 방향전환 구간에서의 작동소음 및 볼 마모를 방지하기 위해 캡(10), 커버(20)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 캡(10)은 볼스크류(1)와 볼 너트(2)사이에 형성된 볼 구름통로(3)의 시작점과 끝점에 설치되어, 볼 구름통로(3)를 볼 너트(2)에 형성된 볼 복귀통로(4)와 연결하도록 구비된다. 그리고 캡(10)은 측면에 볼이 방향전환되어 이송되도록 안내하는 가이드홈(12)이 형성된다. 도 1과 같이 가이드홈(12)은 볼 너트(2) 일측에서 볼 구름통로(3)의 끝점과 복귀통로(4)를 연결하고, 다른 일측에서 볼 구름통로(3)의 시작점과 복귀통로(4)를 연결하는바, 이때 가이드홈(12)은 볼 스크류(1)의 축방향에서 볼때, 볼 구름통로(3)의 시작 또는 끝지점에서 볼 복귀통로(4)의 접점과 일직선(L)상에 연결되도록 형성되어, 볼이 일직선으로 이송됨에 따라 고속운전 중 소음 및 마모가 방지된다.

또, 상기 가이드홈(12)은 볼 스크류의 축방향과 직교하는 방향에서 볼때, 볼이 부드럽게 방향전환되도록 유선형으로 형성된다. 가이드홈(12)은 캡(10)의 측면에 함몰형성되어, 일측이 개방된 'U'자형 형태의 단면형상으로 형성되고, 일측 개방부분은 후술하는 커버(20)의 삽입홈(22)이 측벽(24) 역활을 하여 마감되도록 구비된다.

본 발명에 따른 커버(20)는 볼 너트(2)의 양단부를 마감하도록 구비되어, 캡(10)을 고정하게 된다. 커버(20)는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이 링형태로 형성되어 볼 너트(2)의 양단부에 체결되도록 구비된다. 그리고 커버(20)는 볼 너트(2)상에 조립시 정위치에 신속하게 삽입되도록 도 2와 같이 링형태로 형성된 내주면에서 일측으로 가이드돌기(21)가 돌출된다.

이때, 상기 커버(20)는 캡(10)이 수용되도록 삽입홈(22)이 형성되고, 삽입홈(22)이 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하는 측벽(24)을 형성하도록 구비된다. 삽입홈(22)은 도 2 내지 3과 같이 캡(10)과 동일한 형상으로 형성되고, 캡(10)이 삽입시 도 4에 도시된 바와 같이 삽입홈(22)의 일측 벽면이 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하는 측벽(24) 역활을 수행하여 볼이 가이드홈(12)과 측벽(24)에 의해 가이드되어 방향전환되되, 여기서 캡(10)과 커버(20)는 합성수지재질로 형성된다.

이에 볼이 종래에 볼 너트(2)의 금속면과 마찰되지 않고 합성수지로 이루어진 가이드홈(12)과 측벽(24)에 의해 가이드되어 방환전환됨에 따라 고속운전 중 종래에 금속면과의 마찰로 인한 소음 및 마모가 방지되는 이점이 있다.

이때, 상기 삽입홈(22)의 바닥면과 캡(10)이 대응되는 위치에 키(10a)와 키홈(20a)이 형성된다. 키홈(20a)은 장공, 삼각, 사각을 포함하는 방향성을 갖는 형상으로 형성되어, 키(10a)와 체결시 캡(10)의 유동이 방지된다.

이에 도 2와 같이 캡(10)의 일측이 삽입홈(22) 외측으로 노출되도록 조립되더라도 캡(10)과 커버(20)가 키(10a)와 키홈(20a)에 의해 맞물려 견고하게 위치고정되는 이점이 있다.

또한, 상기 커버(20)는 캡(10)을 삽입시, 삽입홈(22) 외측으로 노출된 가이드홈(12)의 일측 개방부분이 마감되도록 보조측벽(26)이 돌출형성된다. 캡(10)은 나선형으로 형성된 볼 구름통로(3)의 피치에 따라 삽입홈(22)상에 삽입되는 깊이가 결정되는바, 즉 볼 구름통로(3)의 피치에 따라 볼 구름통로(3)와 볼 볼귀통로(4)를 연결하는 가이드홈(12)의 각도가 가변된다.

예컨데, 볼 구름통로(3)의 피치가 클수록 가이드홈(12)의 경사각이 커지므로 이를 수용하기 위해 캡(10)의 삽입깊이가 확장되고, 이와 반대로 피치가 작을 수록 삽입깊이가 축소된다. 이때 피치가 작아 캡(10)의 삽입깊이가 축소되면 가이드홈(12)의 일측 개방부분이 일부 외부로 노출되면, 보조측벽(26)이 외부로 노출된 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하게 된다.

여기서, 상기 보조측벽(26)은 캡(10)과 대응하는 면이 삽입홈(22)의 측벽(24)과 수평선상에 일치하도록 구비되어, 보조측벽(26)은 도 5 내지 6과 같이 측벽(24)의 연장선상에서 볼을 가이드하게 되므로, 보조측벽(26)의 돌출길이에 따라 다양한 피치의 볼 구름통로(3)에 유연하게 적용된다.

또한, 상기 커버(20)상에 삽입홈(22)이 등각으로 2~4개소에 형성된다. 즉 삽입홈(22)을 커버(20)상에 등각배치하여 캡(10)의 설치수량을 조절하도록 구비됨에 따라 단일의 커버(20)를 사용하여 1~4줄의 볼 구름통로(3)를 가진 볼 스크류(1)에 범용으로 적용가능한 이점이 있다.

또한, 상기 커버(20)는 볼이 순환이송되는 구간과 대응하는 위치에 주유구(30)가 형성되고, 주유구(30)는 격벽(32)에 의해 마감되어, 탭핑작업만으로 개방되도록 구비된다. 주유구(30)는 볼 너트(2)의 양단부를 마감하도록 구비되는 한 쌍의 커버 중 어느 일측에만 필요로 함에 따라 커버(20)를 성형시 주유구를 형성하되, 격벽(32)에 의해 폐쇄되도록 형성된다.

이에 주유니플(31)을 체결하기 위한 암나사를 형성하기 위해 어느 일측 커버(20)의 주유구(30)상에 탭핑작업시, 도 7에 도시된 바와 같이 격벽(32)이 밀려 개방되므로 별도의 드릴링작업을 필요로 하지 않고, 단일의 커버(20)를 이용하여 주유구(30)가 형성된 커버(20)와 주유구(30)가 없는 무주유구 커버(20)로 활용가능한 범용성이 제공된다.

10: 캡 20: 커버
30: 주유구

Claims (5)

1. 볼스크류(1)와 볼 너트(2)사이에 형성된 볼 구름통로(3)의 시작점과 끝점에 설치되어, 볼 구름통로(3)를 볼 너트(2)에 형성된 볼 복귀통로(4)와 연결하는 캡(10)이 구비되고,
   상기 캡(10)은 측면에 볼이 방향전환되어 이송되도록 안내하는 가이드홈(12)이 형성되며,
   상기 캡(10)은 볼 너트(2)의 양단부를 마감하도록 구비되는 커버(20)에 의해 고정되고,
   상기 커버(20)는 캡(10)이 수용되도록 삽입홈(22)이 형성되고, 삽입홈(22)이 가이드홈(12)의 일측 개방부분을 마감하는 측벽(24)을 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 볼스크류용 엔드 캡.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 삽입홈(22)의 바닥면과 캡(10)이 대응되는 위치에 키(10a)와 키홈(20a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼스크류용 엔드 캡.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 커버(20)는 캡(10)을 삽입시, 삽입홈(22) 외측으로 노출된 가이드홈(12)의 일측 개방부분이 마감되도록 보조측벽(26)이 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 볼스크류용 엔드 캡.
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 커버(20)상에 삽입홈(22)이 등각으로 2~4개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼스크류용 엔드 캡.
5. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 커버(20)는 볼이 순환이송되는 구간과 대응하는 위치에 주유구(30)가 형성되고, 주유구(30)는 격벽(32)에 의해 마감되어, 탭핑작업만으로 개방되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 볼스크류용 엔드 캡.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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