KR101313089B1 - 스크류 조립체 - Google Patents

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KR101313089B1
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Abstract

본 발명은 스크류 조립체에 관한 것으로, 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체 및 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하고, 상기 고정단부는, 제1 베어링의 내륜에 지지되어 있고 상기 스크류 본체의 일단부가 삽입된 고정단 베어링 샤프트 및 상기 스크류 본체의 일단부 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하고 상기 스크류 본체의 일단부 나사산이 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면에 접하지 않도록 하는 제1 나사골 채움 부재를 포함한다.

Description

스크류 조립체{Screw assembly}
본 발명은 스크류 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 볼 스크류는 각종 자동화 시설에서 서브 모터와 연결하여 위치제어용으로 널리 사용되는 장치이다. 볼 스크류는 용도에 따라 필요한 길이만큼 절단되어 끝단에 베어링삽입구와 모터 연결구를 가공하고 베어링단과 모터를 조립하여 사용되고 있다.
볼 스크류를 가공할 때 가공 기계는 나사 외경을 잡고 가공하므로 가공된 양단의 중심이 나사 외경과는 일치하지만 나사골 중심과는 일치하지 않게 된다.
즉 생산된 전조 나사는 골경과 외경의 중심이 일치하지 않는 문제로 전조나사가 구동될 때 나사골을 따라 이동되는 볼 너트가 흔들리게 된다. 이에 따라 정확한 위치 제어를 할 수 없었다.
공개실용신안 제20-2011-5565(2011.06.08) 일본 공개특허공보 특개평10-118876호(1998.05.12)
본 발명은 볼 스크류의 나사골의 중심과 베어링에 지지된 베어링 샤프트의 중심을 일치시키는 스크류 조립체를 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 조립체는 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체 및 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하고, 상기 고정단부는, 제1 베어링의 내륜에 지지되어 있고 상기 스크류 본체의 일단부가 삽입된 고정단 베어링 샤프트 및 상기 스크류 본체의 일단부 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하고 상기 스크류 본체의 일단부 나사산이 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면에 접하지 않도록 하는 제1 나사골 채움 부재를 포함한다.
상기 제1 나사골 채움 부재는 상기 나사골을 따라 배치되어 있으며, 상기 제1 나사골 채움 부재의 외부 둘레면 지름은 상기 스크류 본체의 외부 둘레면 지름 및 상기 고정단 베어링 샤프트의 내부 둘레면 지름 보다 클 수 있다.
상기 스크류 본체의 일단부 둘레면에는 적어도 하나의 평면부가 형성되어 있으며, 상기 고정단부는, 상기 고정단 베어링 샤프트의 외부 둘레면에서 내부로 삽입되어 상기 평면부에 접하는 적어도 하나의 세트 스크류를 더 포함할 수 있다.
상기 고정단부는, 상기 고정단 베어링 샤프트의 내부를 관통하여 상기 스크류 본체의 일단부에 체결된 적어도 하나의 고정 볼트를 더 포함할 수 있다.
상기 고정단부는, 상기 고정 볼트의 적어도 일부분이 관통하고 일면이 상기 스크류 본체의 일단부에 접하고 타측이 상기 고정단 베어링 샤프트의 내부면에 접하는 회전 방지부를 더 포함할 수 있다.
상기 고정단 베어링 샤프트의 외부 둘레면에는 상기 제1 베어링의 내륜 일측면을 지지하는 베어링 단턱부가 형성되어 있고, 상기 고정단 베어링 샤프트의 일측 내부에는 서브 모터의 구동축이 삽입되는 구동축공이 형성되어 있고, 상기 고정단 베어링 샤프트의 타측 내부에는 상기 샤프트 본체의 일단부가 삽입된 축 삽입공이 형성될 수 있다.
상기 구동축과 상기 구동축공이 접하는 부분에는 상기 구동축의 회전미끄럼을 방지하는 키가 결합된 키 홈이 형성되어 있으며, 상기 고정단 베어링 샤프트의 키 홈은 길이 방향을 따라 개방되어 있고, 상기 키 홈의 개방된 부분에는 상기 키를 단속하는 키 덮개가 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 고정단부는, 내부에 상기 제1 베어링이 외륜을 지지하는 제1 베어링 지지공이 형성된 고정단 하우징, 상기 고정단 하우징 일측에 고정되어 있고 상기 제1 베어링의 외륜 일측면을 지지하는 외륜 고정 덮개, 그리고 상기 고정단 하우징의 타측에 위치하고 상기 고정단 베어링 샤프트 타측에 고정되어 상기 제1 베어링의 외륜 타측면을 지지하는 내륜 고정 덮개를 더 포함할 수 있다.
상기 스크류 조립체는 상기 스크류 본체의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 지지단부를 더 포함할 수 있다.
상기 지지단부는, 제2 베어링의 내륜에 지지되어 있고 상기 스크류 본체의 타단부가 삽입된 지지단 베어링 샤프트 및 상기 스크류 본체의 타단부 나사골과 상기 지지단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하고 상기 스크류 본체의 타단부 나사산이 상기 지지단 베어링 샤프트 내부 둘레면에 접하지 않도록 하는 제2 나사골 채움 부재를 포함할 수 있다.
상기 지지단부는, 내부에 상기 제2 베어링이 외륜을 지지하는 제2 베어링 지지공이 형성된 지지단 하우징, 상기 지지단 베어링 샤프트의 외부 둘레면에 고정되어 있고 상기 제2 베어링의 내륜을 지지하는 한 쌍의 제1 고정링, 그리고 상기 제2 베어링 지지공의 내부 둘레면에 고정되어 있고 상기 제2 베어링의 외륜을 지지하는 한 쌍의 제2 고정링을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 지지단은 베어링의 내륜에 지지되어 있고 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류의 단부가 삽입될 수 있는 베어링 샤프트 및 상기 베어링 샤프트의 내부에 위치하고 상기 스크류의 나사골에 접할 수 있으며 상기 스크류의 나사산이 상기 베어링 샤프트 내부 둘레면에 접하지 않도록 하는 나사골 채움 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스크류 본체의 일단부에 결합된 제1 나사골 채움 부재와 타단부에 결합된 제2 나사골 채움 부재에 의하여 나사골의 중심이 서브 모터의 구동축 중심과 일치한 고정단 베어링 샤프트 중심 및 지지단 베어링 샤프트의 중심과 일치하게 되므로 서브 모터 구동 시 나사골의 회전 중심이 구동축의 중심과 일치하게 되어 스크류 본체가 흔들리지(편심) 않고 회전될 수 있다. 이에 따라 볼 너트의 위치를 정확히 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 고정 볼트가 스크류 본체의 일단부에 체결될 때 회전 방지부의 일면에 형성된 요철이 스크류 본체의 일단부에 박히고, 타면에 형성된 요철이 고정단 베어링 샤프트의 내부면에 박히게 되면서 스크류 본체가 고정단 베어링 샤프트와 별개로 움직이는 것이 방지된다.
이와 같은 스크류 본체 회전의 보상에 따라 전조 가공에 의한 스크류 본체를 사용하여도 연삭한 스크류를 사용하는 것과 같은 높은 정밀도를 가져오게 하므로, 경제적이면서도 작동 신뢰성이 높은 스크류 본체를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 조립체 조립 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 스크류 조립체 분해 단면도.
도 3은 도 2에 도시한 A부분 확대도.
도 4는 도 1에 도시한 고정단 베어링 샤프트와 서브 모터의 분해 사시도.
도 5는 도 1에 도시한 V-V선을 따라 자른 단면도.
도 6은 도 1에 도시한 B 부분 확대도.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 지지단을 나타낸 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 조립체에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고하여 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스크류 조립체 조립 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 스크류 조립체 분해 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시한 A부분 확대도이고, 도 4는 도 1에 도시한 고정단 베어링 샤프트와 서브 모터의 분해 사시도이며, 도 5는 도 1에 도시한 V-V선을 따라 자른 단면도이고, 도 6은 도 1에 도시한 B 부분 확대도이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 스크류 조립체(1)는 스크류 본체(10) 및 고정단부(20)를 포함한다. 본 실시예에 따른 스크류 조립체(1)는 지지단부(30)를 더 포함할 수 있다.
스크류 본체(10)는 소정의 길이로 형성되어 있으며 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 볼 너트(도시하지 않음)가 이동하는 나사골(12)이 형성되어 있다. 나사골(12)에는 볼 너트에 위치한 강구가 이동할 수 있다.
스크류 본체(10)의 나사골(12)은 전조 가공(rolling of rod)으로 형성될 수 있다. 이에 따라 도 3에서 도시한 바와 같이 스크류 본체(10)의 외경(나사산(11))의 중심(11C)은 스크류 본체(10)의 축 중심(C)과 일치하나, 나사골(12)의 중심(12C)은 스크류 본체(10)의 축 중심(C)과는 일치하지 않는 상태가 된다. 스크류 본체(10)의 나사골(12) 가공 방식을 전조 가공으로 한정하는 것은 아니다.
스크류 본체(10)의 일단부에는 사각형태의 돌출부가 형성되어 있다. 돌출부의 직경은 스크류 본체(10)의 외부 둘레면 직경보다는 작다. 이에 따라 돌출부와 스크류 본체(10) 사이에는 단차가 형성된다. 이와 같은 사각형태의 돌출부에 의하여 스크류 본체(10)의 일단부에는 적어도 하나의 평면부(13)가 형성된다.
스크류 본체(10)의 일단부 측면에는 적어도 하나의 체결홈(14)이 형성되어 있다. 체결홈(14)은 스크류 본체(10)의 내부로 형성되어 있다. 아울러, 체결홈(14)의 중심은 나사골의 중심과 일치할 수 있다.
고정단부(20)는 스크류 본체(10)에 동력을 전달하고 회전 가능하게 지지하는 것으로, 제1 나사골 채움 부재(21) 및 고정단 베어링 샤프트(22)를 포함한다. 본 실시예에 따른 고정단부(20)는 고정단 하우징(26), 외륜 고정 덮개(27), 내륜 고정 덮개(28), 그리고 회전 방지부(29)를 더 포함할 수 있다.
제1 나사골 채움 부재(21)는 스프링 형태로 형성되어 있다. 스프링 형태의 제1 나사골 채움 부재(21)의 피치(P1)와 스크류 본체(10)의 나사골(12) 피치(P2)는 동일하다. 이에 따라 제1 나사골 채움 부재(21)는 스크류 본체(10)의 나사골(12)을 따라 결합된다. 아울러, 제1 나사골 채움 부재(21)의 내부 둘레면 직경은 나사골(12)의 직경과 동일하다. 이에 따라 도 3에서 나타낸 바와 같이 나사골(12)의 중심(12C)과 제1 나사골 채움 부재(21)의 중심(21C)이 일치한다.
그리고 제1 나사골 채움 부재(21)의 외부 둘레면 직경은 스크류 본체(10)의 외경 보다 크다. 이에 따라 제1 나사골 채움 부재(21)의 외부 둘레면은 스크류 본체(10)의 일단부 외부 둘레면 보다 더 돌출되어 있다.
아울러 본 실시예에서 제1 나사골 채움 부재(21)를 스프링으로 도시하였으나 제1 나사골 채움 부재(21)를 스프링으로 한정하지 않는다. 나사골(12)을 채울 수 있는 것이라면 제1 나사골 채움 부재(21)의 다양한 구조로 형성될 수 있다. 이때 제1 나사골 채움 부재(21)의 외경 직경은 스크류 본체(10)의 나사산 직경보다 크게 형성된다.
고정단 베어링 샤프트(22)는 제1 베어링(B1)의 내륜에 결합될 수 있다. 이에 따라 고정단 베어링 샤프트(22)는 제1 베어링(B1)의 내륜을 중심으로 회전할 수 있다.
고정단 베어링 샤프트(22)의 일측 외부 둘레면에는 제1 베어링(B1)의 일측면 내륜을 지지하는 베어링 단턱부(221)가 형성되어 있다. 베어링 단턱부(221)에는 외부 둘레면을 따라 간격을 두고 세트 스크류(23)가 결합되는 세트 스크류공(222)이 형성되어 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 고정단 베어링 샤프트(22)의 일측 내부에는 서브 모터(M)의 구동축(M1)이 삽입되는 구동축공(223)이 형성되어 있다. 구동축(M1)에는 구동축(M1)의 회전력을 고정단 베어링 샤프트(22)에 전달하는 키(K)가 결합되어 있다. 구동축공(223)이 형성된 고정단 베어링 샤프트(22)부분에는 구동축(M1)에 결합된 키(K)의 적어도 일부분이 위치하여 걸리는 키 홈(224)이 형성되어 있다. 이에 구동축(M1)의 구동력이 고정단 베어링 샤프트(22)에 전달될 수 있다.
아울러, 구동축(M1)에 결합된 키(K)가 고정단 베어링 샤프트(22)의 일단부에 형성된 키 홈(224)에 걸리므로 서브 모터(M)의 구동축(M1) 중심과 구동축공(223)이 형성된 고정단 베어링 샤프트(22)의 중심이 일치하게 된다. 이에 따라 구동축(M1)의 중심과 고정단 베어링 샤프트(22)의 중심이 어긋나지 않을 수 있다.
한편, 키 홈(224)은 개방되어 있으며, 키 홈(224)의 개방된 부분에는 키 홈(224)을 단속하는 키 덮개(25)가 볼트 따위로 분리 가능하게 결합되어 있다.
고정단 베어링 샤프트(22)의 타측 내부에는 제1 나사골 채움 부재(21)가 결합된 샤프트 본체(10)의 일단부가 삽입되는 축 삽입공(225)이 형성되어 있다. 샤프트 본체(10)가 축 삽입공(225)에 삽입될 때 제1 나사골 채움 부재(21)의 외부 둘레면이 축 삽입공(225)의 내부 둘레면에 접하게 된다. 그리고 제1 나사골 채움 부재(21)에 의하여 스크류 본체(10)의 일단부 외부둘레면은 축 삽입공(225)의 둘레면으로부터 떨어져 있다.
이때 나사골(12)의 중심과 일치하는 제1 나사골 채움 부재(21)가 축 삽입공(225)의 둘레면에 접하게 되므로 도 6에서 나타낸 바와 같이, 제1 나사골 채움 부재(21)의 중심(21C)이 축 삽입공(225)의 중심 즉, 고정단 베어링 샤프트(22)의 중심(22C)과 일치하게 된다. 이에 따라 나사골(12)의 중심(12C)과 고정단 베어링 샤프트(22)의 중심(22C)이 서로 일치하게 된다.
한편, 축 삽입공(225)은 세트 스크류공(222)과 연결되어 있다. 이때 샤프트 본체(10)의 평면부(13)는 세트 스크류공(222)과 마주한다. 이에 따라 세트 스크류(23)의 단부가 평면부(13)에 접하게 된다. 세트 스크류(23)가 평면부(13)에 접하므로서 고정단 베어링 샤프트(22)가 회전할 때 스크류 본체(10)가 회전할 수 있다.
그리고 구동축공(223)과 축 삽입공(225)의 사이에는 격벽이 형성되어 있다. 샤프트 본체(10)의 일단부 측면은 격벽에 접할 수 있다. 그리고 체결홈(14)과 마주하는 격벽 부분에는 격벽을 관통한 고정 볼트(24)가 결합된다. 고정 볼트(24)는 구동축공(223)을 통하여 샤프트 본체(10)의 일단부 측면에 고정된다. 고정 볼트(24)가 체결홈(14)에 결합될 때 스크류 본체(10)의 일단부는 축 삽입공(225) 내부로 접진적으로 삽입되면서 고정된다. 이러한 고정 볼트(24)가 스크류 본체(10)를 고정하게 되므로 스크류 본체(10)는 고정단 베어링 샤프트(22)에서 분리되지 않고 견고히 연결될 수 있다.
회전 방지부(29)는 링 형태로 형성되어 있으며 축 삽입공(225) 내부에 위치한다. 이때 회전 방지부(29)의 일면은 스크류 본체(10)의 일단부에 접하며 타측은 일단부와 마주하는 격벽에 접한다. 아울러, 회전 방지부(29)의 내부를 고정 볼트(24)가 관통한다. 그리고 회전 방지부(29)의 일면과 타면에는 요철들이 방사상 형태로 형성되어 있다.
회전 방지부(29)의 양측면에 형성된 요철들은 고정 볼트(24)가 체결홈(14)에 체결될 때 스크류 본체(10)와 격벽 사이에서 눌리게 된다. 이때 요철들의 적어도 일부분은 스크류 본체(10)의 일단부와 격벽이 박히게 된다.
회전 방지부(29)가 스크류 본체(10)와 고정단 베어링 샤프트(22)의 격벽에 박히게 되면서 스크류 본체(10)가 고정단 베어링 샤프트(22)와 별도로 움직이는 것이 방지된다. 이에 따라 스크류 본체(10)가 고정단 베어링 샤프트(22)와 별도로 움직이면서 발생할 수 있는 스크류 본체(10)의 휘어짐, 헛도 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 회전 방지부(29)의 요철들이 스크류 본체(10)의 일단부와 고정단 베어링 샤프트(22)의 격벽에 박히게 되면서 스크류 본체(10)와 고정단 베어링 샤프트(22)가 일체로 연결되어 고정단 베어링 샤프트(22)는 서브 모터(M)의 동력을 스크류 본체(10)에 손실 없이 전달할 수 있다.
고정단 하우징(26)은 기계 장치(도시하지 않음)에 결합될 수 있으며, 내부에 제1 베어링(B1)의 외륜을 지지하는 제1 베어링 공간(261)이 형성되어 있다. 제1 베어링 공간(261)은 직경이 다른 복수의 공간으로 형성되어 있다. 이에 따라 제1 베어링 공간(261)에는 단턱이 형성된다. 단턱에는 제1 베어링(B1)의 타측면 외륜에 접하게 된다. 그러나 고정단 베어링 샤프트(22)가 기계 장치에 직접 연결되는 경우 고정단 하우징(26)은 생략될 수 있다.
아울러, 제1 베어링(B1)이 제1 베어링 공간(261)에 위치하게 되므로 고정단 베어링 샤프트(22) 또한 고정단 하우징(26) 내부에 위치하게 된다.
외륜 고정 덮개(27)는 고정단 하우징(26)의 내부 일측에 위치하여 고정단 하우징(26)의 내부에 볼트 따위로 분리 가능하게 결합되어 있다. 외륜 고정 덮개(27)의 중앙 부분으로 고정단 베어링 샤프트(22)의 일단부가 관통되어 있다. 외륜 고정 덮개(27)는 제1 베어링(B1)의 일측면 외륜을 지지한다. 외륜을 지지하는 외륜 고정 덮개(27)에 의하여 제1 베어링 공간(261)에서 이탈하지 않는다.
내륜 고정 덮개(28)는 고정단 하우징(26)의 내부 타측에 위치하여 고정단 베어링 샤프트(22)의 타측 외부 둘레면에 형성된 나사 부분에 분리 가능하게 결합되어 있다. 내륜 고정 덮개(28)는 제1 베어링(B1)의 타측면 내륜을 지지한다.
제1 베어링 공간(261)에 위치한 제1 베어링(B1)을 외륜 고정 덮개(27)와 내륜 고정 덮개(28)가 지지하게 되어 제1 베어링(B1)은 제1 베어링 공간(261)에서 안정적으로 회전할 수 있다.
한편, 고정단 하우징(26)과 마주하는 서브 모터(M) 일면 부분에는 고정단 하우징(26) 내부로 삽입되는 돌출 결합부(M2)가 형성되어 있다. 돌출 결합부(M2)가 고정단 하우징(26) 내부로 삽입되면서 고정단 하우징(26)가 서브 모터(M)가 정교하게 결합될 수 있다. 고정단 하우징(26)과 서브 모터(M)의 정교한 결합에 의하여 서브 모터(M)의 구동축(M1)과 고정단 베어링 샤프트(22)가 또한 정교하게 결합될 수 있다.
지지단부(30)는 서브 모터(M)의 동력에 의하여 회전하는 스크류 본체(10)의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 것으로, 제2 나사골 채움 부재(31) 및 지지단 베어링 샤프트(32)를 포함한다. 본 실시예에 따른 지지단부(30)는 제1 고정링(34), 지지단 하우징(33), 그리고 제2 고정링(35)을 포함할 수 있다.
제2 나사골 채움 부재(31)는 제1 나사골 채움 부재(21)와 동일하다. 제2 나사골 채움 부재(31)는 스크류 본체(10)의 타단부에 위치하여 나사골(12)을 따라 배치되어 있다. 제2 나사골 채움 부재(31)의 중심과 나사골(12)의 중심은 동일하다. 아울러, 제2 나사골 채움 부재(31)의 외부 둘레면 지름은 스크류 본체(10)의 타단부 외부 둘레면 지름보다 크다. 이에 따라 제2 나사골 채움 부재(31)의 외부 둘레면은 스크류 본체(10)의 타단부 외부 둘레면 보다 더 돌출되어 있다.
지지단 베어링 샤프트(32)는 제2 베어링(B2)의 내륜에 결합되어 있다. 지지단 베어링 샤프트(32)의 외부 둘레면 양측에는 제2 베어링(B2)의 양측 내륜을 지지하는 한 쌍의 제1 고정링(34)이 설치되어 있다. 아울러, 지지단 베어링 샤프트(32)의 양측에는 한 쌍의 제1 고정링(34)을 고정하는 고정홈이 형성되어 있다. 제1 고정링(34)은 적어도 일부분이 끊어져 오므려지고 펼쳐질 수 있는 스냅링 형태로 형성되어 있다.
지지단 베어링 샤프트(32)의 내부에는 제2 나사골 채움 부재(31)가 배치된 스크류 본체(10)의 타단부가 결합된 지지공(321)이 형성되어 있다. 지지단 베어링 샤프트(32)의 중심은 고정단 베어링 샤프트(22)의 중심과 일치한다.
지지공(321)은 지지단 베어링 샤프트(32)의 길이방향을 따라 관통되어 있다. 제2 나사골 채움 부재(31)의 외부 둘레면이 지지공(321)의 내부 둘레면에 접한다. 그리고 제2 나사골 채움 부재(31)에 의하여 스크류 본체(10)의 타단부 외부둘레면은 지지공(321)의 둘레면으로부터 떨어져 있다.
이에 따라, 중심이 나사골(12)의 중심과 일치한 제2 나사골 채움 부재(31)의 외부둘레면이 지지단 베어링 샤프트(32)의 내부에 형성된 지지공(321)의 내부 둘레면에 접하므로 지지단 베어링 샤프트(32)의 중심과 샤프트 본체(10)의 나사골 중심이 서로 일치하게 된다.
스크류 본체(10)의 일단부에 결합된 제1 나사골 채움 부재(21)와 타단부에 결합된 제2 나사골 채움 부재(31)에 의하여 나사골(12)의 중심이 서브 모터(M)의 구동축(M1) 중심과 일치한 고정단 베어링 샤프트(22) 중심 및 지지단 베어링 샤프트(32)의 중심과 일치하게 되므로 서브 모터(M) 구동 시 나사골(12)의 회전 중심이 구동축(M1)의 중심과 일치하게 되어 스크류 본체(10)가 흔들리지(편심) 않고 회전될 수 있다. 이에 따라 볼 너트의 위치를 정확히 제어할 수 있다.
지지단 하우징(33)는 기계 장치(도시하지 않음)에 설치된다. 지지단 하우징(33)의 내부에는 제2 베어링(B2)의 외륜을 지지하는 제2 베어링 공간(331)이 형성되어 있다. 아울러, 지지단 하우징(33)의 내부 양측에는 제2 베어링(B2)의 양측 외륜을 지지하는 한 쌍의 제2 고정링(35)이 결합되어 있다. 제2 고정링(35)은 제1 고정링(34)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 지지단 베어링 샤프트(32)가 기계 장치에 직접 연결되는 경우 지지단 하우징(33)은 생략될 수 있다.
아울러, 제1 고정링(34)이 제2 베어링(B2)의 내륜을 지지하고, 제2 고정링(35)이 제2 베어링(B2)의 외륜을 지지하게 되면서 제2 베어링(B2)은 지지단 하우징(33) 내부에서 안정적으로 회전할 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 나사골 채움 부재(21)와 제2 나사골 채움 부재(31)에 의하여 스크류 본체(10)의 나사골(12) 중심(12C)이 구동축(M1)의 중심과 일치하게 되어 스크류 본체(10)가 흔들리지 않고 정확하게 회전할 수 있게 된다. 이에 따라 강구가 안정적으로 움직일 수 있어 볼 너트의 위치를 정확하게 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스크류 지지단(4)은 도 7에서 도시한 바와 같이, 베어링 샤프트(42) 및 나사골 채움 부재(43)를 포함한다.
베어링 샤프트(42)와 나사골 채움 부재(43)는 도 1 내지 도 6에 도시한 고정단 베어링 샤프트 및 제1 나사골 채움 부재와 동일하다. 베어링 샤프트(42)는 베어링(B)의 내륜에 지지되어 있으며 일측이 서브 모터(M)의 구동축(M1)과 결합되어 있다. 베어링 샤프트(42)의 중심과 구동축(M1)의 중심이 서로 일치한다.
나사골 채움 부재(43)는 스크류(41)의 나사골(12)을 따라 결합되어 있다. 나사골 채움 부재(43)와 나사골(12)의 중심(43C, 12C)은 서로 일치한다. 스크류(41)가 베어링 샤프트(42)의 내부로 삽입될 때 나사골 채움 부재(43)가 베어링 샤프트(42)의 내부 둘레면에 접하게 된다. 이때 스크류(41)의 외부 둘레면은 베어링 샤프트(42)의 내부 둘레면에 접하지 않게 된다. 중심(43C)이 나사골(12)의 중심(12C)과 일치하는 나사골 채움 부재(43)가 베어링 샤프트(42)의 내부 둘레면에 접하므로 나사골(12)의 중심(12C)과 베어링 샤프트(42)의 중심(42C)이 서로 일치하게 된다.
이에 따라 베어링 샤프트와 스크류의 나사골 중심이 일치하므로 볼 너트가 결합된 스크류에 서브 모터의 동력이 전달되면 스크류는 편심되지 않고 정 회전을 할 수 있다. 이에 따라 스크류의 신뢰성 향상과 더불어 작동 부재의 위치 제어를 정확히 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 스크류 조립체 10: 스크류 본체
11: 나사산 12: 나사골
13: 평면부 14: 체결홈
20: 고정단부 21: 제1 나사골 채움 부재
22: 고정단 베어링 샤프트 221: 베어링 단턱부
222: 세트 스크류공 223: 구동축공
224: 키 홈 225: 축 삽입공
23: 세트 스크류 24: 고정 볼트
25: 키 덮개 26: 고정단 하우징
261: 제1 베어링 공간 27: 외륜 고정 덮개
28: 내륜 고정 덮개 29: 회전 방지부
30: 지지단부
31: 제2 나사골 채움 부재 32: 지지단 베어링 샤프트
321: 지지공 33: 지지단 하우징
331: 제2 베어링 공간 34: 제1 고정링
35: 제2 고정링 4: 스크류 지지단
41: 스크류 411: 나사골
42: 베어링 샤프트 43: 나사골 채움 부재
B1: 제1 베어링 B2: 제2 베어링
M: 서브 모터 M1: 구동축
M2: 돌출 결합부 K: 키

Claims (12)

  1. 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체, 그리고 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하며,
    상기 고정단부는,
    상기 스크류 본체의 일단부가 삽입되는 고정단 베어링 샤프트 및
    상기 스크류 본체 일단 부근의 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하는 제1 나사골 채움 부재
    를 포함하고,
    상기 제1 나사골 채움 부재의 외부 둘레면 지름은, 상기 스크류 본체의 외부 둘레면 지름보다 크고, 상기 고정단 베어링 샤프트의 내부 둘레면 지름과 동일하거나 큰
    스크류 조립체.
  2. 외부 둘레면에 나사가 형성되고 일단부에 적어도 하나의 평면부가 형성되어 있는 스크류 본체, 그리고 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부
    를 포함하고,
    상기 고정단부는,
    상기 스크류 본체의 일단부가 삽입되는 고정단 베어링 샤프트,
    상기 고정단 베어링 샤프트의 외부 둘레면에서 내부로 삽입되어 상기 스크류 본체의 평면부에 접하는 적어도 하나의 세트 스크류 및
    상기 스크류 본체 일단 부근의 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하는 제1 나사골 채움 부재
    를 포함하는
    스크류 조립체.
  3. 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체, 그리고 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하고,
    상기 고정단부는,
    상기 스크류 본체의 일단부가 삽입되는 고정단 베어링 샤프트,
    상기 스크류 본체 일단 부근 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하는 제1 나사골 채움 부재 및
    상기 고정단 베어링 샤프트의 내부를 관통하여 상기 스크류 본체의 일단부에 체결된 적어도 하나의 고정 볼트
    를 포함하는
    스크류 조립체.
  4. 제3항에서,
    상기 고정단부는, 상기 고정 볼트의 적어도 일부분이 관통하고 일면이 상기 스크류 본체의 일단부에 접하고 타측이 상기 고정단 베어링 샤프트의 내부면에 접하는 회전 방지부를 더 포함하는 스크류 조립체.
  5. 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체, 그리고 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하고,
    상기 고정단부는,
    상기 스크류 본체의 일단부가 삽입되는 고정단 베어링 샤프트,
    상기 스크류 본체 일단 부근의 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하는 제1 나사골 채움 부재 및
    상기 고정단 베어링 샤프트에 연결되어 동력을 전달하는 모터
    를 포함하며,
    상기 고정단 베어링 샤프트의 외부 둘레면에는 제1 베어링의 일측면을 지지하는 베어링 단턱부가 형성되어 있고,
    상기 고정단 베어링 샤프트의 일측 내부에는 상기 모터의 구동축이 삽입되는 구동축공이 형성되어 있고, 타측 내부에는 상기 샤프트 본체의 일단부가 삽입된 축 삽입공이 형성되어 있는
    스크류 조립체.
  6. 제5항에서,
    상기 구동축과 상기 구동축공이 접하는 부분에는 상기 구동축의 키가 결합된 키 홈이 형성되어 있으며, 상기 고정단 베어링 샤프트의 키 홈은 길이 방향을 따라 개방되어 있고, 상기 키 홈의 개방된 부분에는 상기 키를 단속하는 키 덮개가 분리 가능하게 결합되어 있는 스크류 조립체.
  7. 외부 둘레면에 나사가 형성된 스크류 본체, 그리고 상기 스크류 본체의 일단부를 회전 가능하게 고정하는 고정단부를 포함하고,
    상기 고정단부는,
    상기 스크류 본체의 일단부가 삽입되는 고정단 베어링 샤프트 및
    상기 스크류 본체 일단 부근의 나사골과 상기 고정단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하는 제1 나사골 채움 부재
    를 포함하며,
    상기 고정단부는,
    상기 고정단 베어링 샤프트에 결합된 제1 베어링의 외륜을 지지하는 제1 베어링 지지공이 내부에 형성된 고정단 하우징,
    상기 고정단 하우징 일측에 고정되어 있고 상기 제1 베어링의 외륜 일측면을 지지하는 외륜 고정 덮개, 그리고
    상기 고정단 하우징의 타측에 위치하고 상기 고정단 베어링 샤프트 타측에 고정되어 상기 제1 베어링의 외륜 타측면을 지지하는 내륜 고정 덮개
    를 더 포함하는
    스크류 조립체.
  8. 제1항 내지 제4항과 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 고정단 베어링 샤프트에 연결되어 동력을 전달하는 모터를 더 포함하는 스크류 조립체.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 스크류 본체의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 지지단부를 더 포함하는 스크류 조립체.
  10. 제9항에서,
    상기 지지단부는,
    상기 스크류 본체의 타단부가 삽입될 수 있는 지지단 베어링 샤프트 및
    상기 스크류 본체의 타단부 나사골과 상기 지지단 베어링 샤프트 내부 둘레면 사이에 위치하고 상기 스크류 본체의 타단부 나사산이 상기 지지단 베어링 샤프트 내부 둘레면에 접하지 않도록 하는 제2 나사골 채움 부재
    를 포함하는
    스크류 조립체.
  11. 제10항에서,
    상기 지지단부는,
    상기 지지단 베어링 샤프트에 결합된 제2 베어링을 지지하는 제2 베어링 공간이 내부에 형성된 지지단 하우징 및
    상기 지지단 베어링 샤프트에 연결되어 있고 상기 제2 베어링을 지지하는 복수의 고정링
    을 더 포함하는
    스크류 조립체.
  12. 삭제
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