KR101336406B1 - Ball screw for machine tool - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내측에 샤프트가 관통상태로 삽입 배치되도록 통 형상을 가지는 본체, 본체의 외주면을 외부와 차폐되도록 본체의 외주면을 커버하도록 결합되며, 외부에서 공급되는 냉각기체가 공급 및 배출되도록 공급공 및 배출공이 형성된 통 형상을 가지는 커버부재, 본체의 외주면 상에 원주방향을 따라 요입 형성되어, 커버부재의 공급공을 통해 공급된 냉각기체와 본체와의 접촉면적을 증대시키는 냉각홈을 포함하는 공작기계용 볼 스크류를 제공한다.
이와 같이, 공작기계용 볼 스크류는, 본체 외주면을 감싸도록 커버부재가 설치된 상태에서 공급공을 통해 공급된 냉각기체가 본체 외주면과 커버부재의 내주면 사이에서 본체 원주방향으로 이송된 후 배출공을 통해 외부로 배출될 때, 냉각기체는 냉각홈을 이동하면서 본체의 외주면을 냉각시켜 열을 신속하게 외부로 열전달하여 열변형이 발생하는 것을 억제하게 된다.The present invention is coupled to cover the outer circumferential surface of the main body to shield the outer circumference of the main body, the outer circumferential surface of the main body so that the shaft is inserted into the insertion state in the penetrating state, the supply hole to supply and discharge the cooling gas supplied from the outside And a cover member having a cylindrical shape having a discharge hole formed therein, and a cooling groove formed in a circumferential direction on the outer circumferential surface of the main body to increase a contact area between the cooling gas supplied through the supply hole of the cover member and the main body. Provides ball screw for machine.
In this way, the ball screw for the machine tool, the cooling gas supplied through the supply hole while the cover member is installed to surround the outer peripheral surface of the machine tool is transferred in the circumferential direction of the main body between the outer peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the cover member and then through the discharge hole. When discharged to the outside, the cooling gas cools the outer circumferential surface of the main body while moving the cooling groove to quickly transfer heat to the outside to suppress the occurrence of thermal deformation.
Description
본 발명은 공작기계용 볼 스크류에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스크류에 발열을 억제하여 열 변형을 방지할 수 있는 공작기계용 볼 스크류에 관한 것이다.The present invention relates to a ball screw for a machine tool, and more particularly, to a ball screw for a machine tool that can prevent heat deformation by suppressing heat generation to the ball screw.
일반적으로 산업현장에서 사용되고 있는 공작기계에는 공구나 가공물을 원하는 위치로 직선 이동을 시키기 위하여 이송부재(예를 들면, 공구대, 공작테이블, 이송대)와 연동하도록 구비되는 볼 스크류 너트가 길이를 가진 볼 스크류 샤프트에 체결되어 있다.In general, a machine tool used in an industrial field has a ball screw nut having a length that is interlocked with a conveying member (for example, a tool rest, a work table, a conveyance stand) in order to linearly move a tool or a workpiece to a desired position. It is fastened to the ball screw shaft.
또한, 상기 볼 스크류 샤프트의 일단에는 회전력을 제공하는 구동모터와 연동하도록 연결되어 있으며, 상기 볼 스크류 샤프트의 양단부에는 볼 스크류 샤프트의 회전시, 볼 스크류 샤프트의 흔들림을 방지하면서 동시에 회전을 가이드 하는 베어링이 각각 결합 되는 구조로 갖추어져 있다.In addition, one end of the ball screw shaft is connected to the drive motor for providing a rotational force, and both ends of the ball screw shaft to prevent the shaking of the ball screw shaft during rotation of the ball screw shaft, at the same time to guide the rotation It is equipped with the structure that each is combined.
따라서, 상기 구동모터의 구동에 따라 회전력이 발생되면, 그 회전력이 볼 스크류 샤프트로 전달되어 볼 스크류 샤프트가 회전을 하게 되고, 상기 볼 스크류 샤프트의 회전방향에 따라서 볼 스크류 너트가 축방향으로 이동하여 궁극적으로 이송부재가 연동하게 된다.Therefore, when a rotational force is generated in accordance with the driving of the drive motor, the rotational force is transmitted to the ball screw shaft to rotate the ball screw shaft, the ball screw nut is moved in the axial direction according to the rotation direction of the ball screw shaft Ultimately, the transfer member is interlocked.
그러나, 상기와 같은 구조에서, 볼 스크류 샤프트가 고속회전을 하게 되면, 볼 스크류 너트의 내부에 열이 발생하게 되고, 이와 같이 발생하게 되는 열로 인해 베어링은 고온을 형성하게 된다. 이와 같이 베어링이 고온을 형성하게 되면, 열전달에 의해 볼 스크류 너트와 볼 스크류 샤프트 그리고 베어링은 열 변형을 일으키게 되어, 볼 스크류 샤프트의 정렬도가 떨어져 정밀한 이송이 어려워지고, 또한 상기 부품에 대하여 파손발생 및 사용수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다.However, in the above structure, when the ball screw shaft is rotated at a high speed, heat is generated in the ball screw nut, and the heat generated in this way causes the bearing to form a high temperature. In this case, when the bearing forms a high temperature, the heat transfer causes the ball screw nut, the ball screw shaft and the bearing to undergo thermal deformation, which makes the ball screw shaft misaligned, thus making it difficult to precisely convey and damage to the parts. And shortening the service life will occur.
본 발명은, 볼 스크류의 발열을 억제하여 열 변형을 방지할 수 있는 공작기계용 볼 스크류를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a ball screw for a machine tool that can suppress heat generation by preventing heat generation of the ball screw.
본 발명은, 내측에 샤프트가 관통상태로 삽입 배치되도록 통 형상을 가지는 본체, 상기 본체의 외주면을 외부와 차폐되도록 상기 본체의 외주면을 커버하도록 결합되며, 외부에서 공급되는 냉각기체가 공급 및 배출되도록 공급공 및 배출공이 형성된 통 형상을 가지는 커버부재, 상기 본체의 외주면 상에 원주방향을 따라 요입 형성되어, 상기 커버부재의 공급공을 통해 공급된 상기 냉각기체와 상기 본체와의 접촉면적을 증대시키는 냉각홈을 포함하는 공작기계용 볼 스크류를 제공한다.The present invention is coupled to cover the outer circumferential surface of the main body to shield the outer circumference of the main body, the outer circumference of the main body so that the shaft is inserted into the penetrating state inside, so that the cooling gas supplied from the outside is supplied and discharged A cover member having a cylindrical shape having a supply hole and a discharge hole formed therein, and a recess is formed in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the main body to increase the contact area between the cooling gas supplied through the supply hole of the cover member and the main body. Provided is a ball screw for a machine tool including a cooling groove.
또한, 상기 냉각홈은 상기 본체 길이방향의 일단로부터 타단방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.In addition, a plurality of cooling grooves may be formed to be spaced apart from each other in the other end direction from one end in the longitudinal direction of the main body.
또한, 상기 커버부재의 양단에는 상기 본체의 외주면으로부터 상기 커버부재의 내주면이 이격되게 배치된 상태로 상기 본체의 양단에 결합되도록 각각 플랜지부가 마련될 수 있다.In addition, flanges may be provided at both ends of the cover member so as to be coupled to both ends of the main body while the inner circumferential surface of the cover member is spaced apart from the outer circumferential surface of the main body.
또한, 상기 커버부재에는 상기 냉각기체를 상기 본체의 원주방향으로 회전 이동되게 안내할 수 있도록 상기 공급공으로부터 내측방향으로 가이드단이 라운드지게 연장 형성될 수 있다.In addition, the cover member may be formed to extend the guide end in a round inward direction from the supply hole so as to guide the cooling gas to rotate in the circumferential direction of the main body.
본 발명에 따른 공작기계용 볼 스크류는, 본체 외주면을 감싸도록 커버부재가 설치된 상태에서 공급공을 통해 공급된 냉각기체가 본체 외주면과 커버부재의 내주면 사이에서 본체 원주방향으로 이송된 후 배출공을 통해 외부로 배출될 때, 냉각기체는 냉각홈을 이동하면서 본체의 외주면을 냉각시켜 열을 신속하게 외부로 열전달하여 열변형이 발생하는 것을 억제하게 된다.The ball screw for a machine tool according to the present invention, the cooling gas supplied through the supply hole in the state that the cover member is installed to surround the outer peripheral surface of the main body circumferentially between the outer peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the cover member after the discharge hole When discharged through the outside, the cooling gas cools the outer circumferential surface of the main body while moving the cooling groove to quickly transfer heat to the outside to suppress the occurrence of thermal deformation.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계용 볼 스크류의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view of a ball screw for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Fig.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계용 볼 스크류의 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 공작기계용 볼 스크류는, 본체(100), 커버부재(200), 냉각홈(300)을 구비하고 있다.1 is a perspective view of a ball screw for a machine tool according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1 to 3, the ball screw for a machine tool includes a
상기 본체(100)는 볼 스크류의 샤프트(도면미도시) 및 베어링(도면미도시)을 내측 삽입 체결되도록 통 형상을 가진다. 이러한, 상기 본체(100)의 내측으로 상기 샤프트가 관통 배치된 상태에서 상기 본체(100)의 내주면에 상기 베어링과 상기 샤프트를 삽입한 상태에서, 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 볼 스크류가 이송될 수 있도록 나사산(110)이 형성된다.The
그리고, 상기 본체(100)의 길이방향 단부에는 플랜지부(120)가 형성될 수 있다. 이러한, 상기 플랜지부(120)는 이동대상물(도면미도시)을 체결 지지한 상태에서 상기 샤프트의 길이방향으로 이동을 가능하게 한다.In addition, a
상기 커버부재(200)는 상기 본체(100)의 외측으로 외부에서 공급되는 냉각기체를 유입 후 배출되도록 가이드한다. 이러한, 상기 커버부재(200)는 상기 본체(100)의 외주면을 외부와 차폐할 수 있게 상기 본체(100)의 외주면을 커버하도록 상기 본체(100)의 외측에 삽입상태로 결합 설치된다. 이때, 상기 커버부재(200)의 내경은 상기 본체(100)의 외경보다 크게 형성되어, 상기 커버부재(200)의 외주면과 상기 본체(100)의 외주면 사이로 유입된 상기 냉각기체가 순환 이동할 수 있게 한다.The
여기서, 상기 커버부재(200)는 상기 본체(100)의 외주면을 외부와 차폐시키도록 통 형상을 가진다. 이때, 상기 커버부재(200)의 길이방향 양단에는 상기 본체(100)의 외주면으로부터 상기 커버부재(200)의 내주면이 이격되게 배치된 상태에서 상기 본체(100)의 양단에 결합을 용이하게 할 수 있도록 각각 플랜지부(230)가 형성된다. 즉, 상기 플랜지부(230)는 상기 커버부재(200)를 상기 본체(100)의 외주면으로부터 일정간격 이격된 상태를 유지하도록 지지하면서 상기 본체(100)에 용접이나 접착제를 이용한 부착 또는 볼트부재(도면미도시)를 이용한 결합을 용이하게 할 수 있게 한다.Here, the
그리고, 상기 커버부재(200)의 일측에는 외부에서 공급되는 상기 냉각기체를 상기 커버부재(200)의 내주면과 상기 본체(100)의 외주면 사이로 공급할 수 있게 하는 공급공(210)이 관통 형성된다. 더불어, 상기 커버부재(200)의 일측에는 상기 공급공(210)을 통해 상기 커버부재(200)의 내주면과 상기 본체(100)의 외주면 사이로 공급된 상기 냉각기체를 외부로 배출시킬 수 있게 하는 배출공(220)이 관통 형성된다. 여기서, 상기 공급공(210)에는 상기 냉각기체를 분사 배출시키는 노즐(도면미도시)부분이 연결 결합된다.In addition, a
더불어, 상기 커버부재(200)에는 상기 공급공(210)으로부터 내측으로 가이드단(240)이 라운드지게 연장 형성될 수 있다. 이러한, 상기 가이드단(240)은 상기 공급공(210)을 통해 이송되는 상기 냉각기체가 상기 본체(100) 외주면의 접선방향으로 유입되도록 하면서, 상기 본체(100)의 원주방향으로 회전 이동되게 안내하게 된다. 즉, 상기 가이드단(240)은 상기 공급공(210)을 통해 유입되는 상기 냉각기체가 상기 배출공(220)의 반대방향으로 이동하면서, 상기 본체(100)의 전체 외주면과 접촉된 후, 상기 배출공(220)을 통해 배출될 수 있게 한다.In addition, the
상기 냉각홈(300)은 상기 커버부재(200)의 공급공(210)을 통해 상기 냉각기체와 상기 본체(100) 외주면과의 접촉면적으로 증대시키는 홈이다. 더불어, 상기 냉각홈(300)은 상기 공급공(210)을 통해 상기 커버부재(200)의 내주면과 상기 본체(100)의 외주면 사이로 공급된 상기 냉각기체가 상기 본체(100)의 외주면 상에서 원주방향으로 이송되도록 가이드하는 역할도 수행한다. 이러한, 상기 냉각홈(300)은 상기 본체(100)의 외주면 상에 원주방향을 따라 요입 형성된다. 여기서, 상기 냉각홈(300)은 상기 냉각기체와 상기 본체(100) 외주면과의 접촉면적으로 크게할 수 있도록 상기 본체(100)의 길이방향 일단으로부터 타단방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.The
이와 같이 구성되는 일실시예에 따른 상기 공작기계용 볼 스크류의 제조방법에 관해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 3 with respect to the manufacturing method of the ball screw for the machine tool according to an embodiment configured as described above are as follows.
먼저, 상기 본체(100)의 외주면에는 나사의 골과 같은 형상으로 단면이 반원 형상을 같도록 상기 냉각홈(300)이 형성된다. 이때, 상기 냉각홈(300)은 상기 본체(100)의 길이방향으로 복수개가 상호 이격되게 배치되며, 각각의 상기 냉각홈(300)은 원주방향을 따라 요입되게 형성된다.First, the
상기 커버부재(200)는 상기 본체(100)의 외경과 이격되도록 상기 본체(100)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 가공하고, 상기 커버부재(200)의 일측에는 공급공(210) 및 배출공(220)이 형성된다. 여기서, 상기 커버부재(200)에는 상기 공급공(210)으로부터 내측으로 라운드지게 가이드단(240)이 형성된다.The
그러면 상기 본체(100)의 플랜지부(120)와 상기 커버부재(200)의 플랜지부(230)가 상호 접하도록 한 상태로 결합한다.Then, the
상기 본체(100)와 상기 커버부재(200)가 결합되면 상기 볼 스크류가 완성된다. 완성된 상기 볼 스크류는 상기 샤프트의 회전에 따라 상기 샤프트 상에서 직선 왕복운동을 하게 되고, 이때 발생되는 마찰열을 감소시키기 위해 상기 공급공(210)을 통하여 냉각기체가 공급된다. 그러면 상기 냉각홈(300)을 통하여 상기 본체(100)의 외주면을 이동하는 냉각기체가 상기 본체(100)의 외주면을 냉각시켜 열을 신속하게 외부로 열전달하여 열변형이 발생하는 것을 억제시킬 수 있고, 또한 열변형에 따라 수반되는 이송정밀도 저하, 소음 발생 및 부품 파손 등을 방지하는 효과가 제공된다.The ball screw is completed when the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 본체 110: 나사산
120, 230: 플랜지부 200: 커버부재
210: 공급공 220: 배출공
240: 가이드단 300: 냉각홈100: main body 110: thread
120, 230: flange 200: cover member
210: supply hole 220: discharge hole
240: guide stage 300: cooling groove
Claims (4)
상기 본체의 외주면을 외부와 차폐되도록 상기 본체의 외주면을 커버하도록 결합되며, 외부에서 공급되는 냉각기체가 공급 및 배출되도록 공급공 및 배출공이 형성된 통 형상을 가지는 커버부재; 및,
상기 본체의 외주면 상에 원주방향을 따라 요입 형성되어, 상기 커버부재의 공급공을 통해 공급된 상기 냉각기체와 상기 본체와의 접촉면적을 증대시키는 냉각홈을 포함하며,
상기 커버부재에는 상기 냉각기체를 상기 본체의 원주방향으로 회전 이동되게 안내할 수 있도록 상기 공급공으로부터 내측방향으로 가이드단이 라운드지게 연장 형성된 공작기계용 볼 스크류.A main body having a tubular shape such that the shaft is inserted into the shaft in a penetrating state;
A cover member coupled to cover the outer circumferential surface of the main body so as to shield the outer circumferential surface of the main body from the outside, and having a tubular shape in which a supply hole and a discharge hole are formed to supply and discharge the cooling gas supplied from the outside; And
A cooling groove formed on the outer circumferential surface of the main body along a circumferential direction to increase a contact area between the cooling gas supplied through the supply hole of the cover member and the main body;
The cover member is a ball screw for a machine tool formed to extend the guide end round inwardly from the supply hole to guide the cooling gas to be moved in the circumferential direction of the main body.
상기 냉각홈은 상기 본체 길이방향의 일단로부터 타단방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성된 공작기계용 볼 스크류.The method according to claim 1,
The cooling groove is a ball screw for a machine tool formed a plurality of spaced apart from each other in the other end direction from one end in the longitudinal direction of the main body.
상기 커버부재의 양단에는 상기 본체의 외주면으로부터 상기 커버부재의 내주면이 이격되게 배치된 상태로 상기 본체의 양단에 결합되도록 각각 플랜지부가 마련된 공작기계용 볼 스크류.The method according to claim 2,
Ball screw for a machine tool is provided on both ends of the cover member, respectively, the flange portion is coupled to both ends of the main body in a state in which the inner peripheral surface of the cover member is spaced apart from the outer peripheral surface of the main body.
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KR20130124055A (en) | 2013-11-13 |
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