KR200492637Y1 - 모듈형 방진 유닛을 갖는 볼 스크류 너트 - Google Patents

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Abstract

볼 스크류 너트는 나사형 샤프트(1)를 수용하고 나사형 샤프트(1)와 결합하기 위해 축(L)을 따라 2개의 단부면(11)을 통해 연장되는 축방향 보어(121)를 구비하는 너트 본체(10)와, 하나의 단부면(11)에 대해 고정된 방진 유닛(20)을 포함한다. 방진 유닛(20)은 2개의 스내핑 부재(21)와, 스내핑 부재(21) 사이에 동축으로 개재된 방진 부재(22)를 포함한다. 각 스내핑 부재(21)는 복수의 제 1 위치설정 특징부(217)를 구비한다. 방진 부재(22)는 축(L)의 방향으로 제 1 위치설정 특징부(217)와 정합 결합가능한 복수의 제 2 위치설정 특징부(223)를 구비한다. 체결 유닛(30)은 축(L)의 방향으로 그리고 축(L)을 중심으로 한 원주 방향으로 너트 본체(10)에 스내핑 부재(21)를 체결하도록, 너트 본체(10)와 방진 유닛(20) 사이에 장착된다.

Description

모듈형 방진 유닛을 갖는 볼 스크류 너트{BALL SCREW NUT WITH A MODULAR DUST-PROOF UNIT}
본 개시는 기계적인 선형 액추에이터에 관한 것이고, 특히 모듈형 방진 유닛(modular dust-proof unit)을 갖는 볼 스크류 너트에 관한 것이다.
미국 특허 문헌 제 2015/0027257 A1 호에 개시된 종래의 볼 스크류 장치는 스크류, 너트 및 복수의 볼 베어링을 포함한다. 너트는 너트 본체 및 적어도 하나의 단부 조립체를 포함한다. 단부 조립체는 단부 순환 부재, 방진 부재 및 C자형 체결 부재를 포함한다. 조립 시에, 체결 부재는 용적 감소되고 너트 본체의 리세스를 포함하는 환형체(annular) 내에 수용되도록 외력에 의해 압축되고, 그 회복력으로 확장되어, 스크류의 축방향을 따라 단부 조립체를 체결하기 위해 리세스를 가압한다. 그러나, C자형 체결 부재는 소망된 구조적 강도를 갖도록 돌출부 및 오목부(indentation)를 포함하는 파형 형상을 가져서 더욱 높은 제조 비용을 초래한다. 게다가, 이와 같이 단부 조립체의 조립 및 해체는 비교적 수행하기 불편하다.
대만 실용신안 제 M466991 호에 개시된 다른 종래의 볼 스크류 장치는 너트의 단부에 배치된 스크래퍼 조립체(scraper assembly)를 포함한다. 스크래퍼 조립체는 장착 링, 스크래퍼 링, 및 장착 링의 내측에 장착된 위치설정 링을 포함한다. 스크래퍼 링은 스크류 파스너에 의해 위치설정 링에 축방향으로 고정된 수 개의 부분을 포함한다. 위치설정 링은 스크류 파스너에 의해 장착 링에 보유된다. 이러한 볼 스크류 장치는 다수의 구성요소를 구비하고, 이에 의해 제조 및 조립 동안에 불편함을 초래한다.
또다른 종래의 볼 스크류 장치는 너트, 방진 유닛 및 동축으로 배치된 나사형 샤프트(threaded shaft)를 구비한다. 방진 유닛은 너트의 단부에 배치되고, 2개의 스내핑 부재(snapping member) 및 이들 사이에 개재된 방진 부재를 포함한다. 나사형 샤프트는 너트, 스내핑 부재 및 방진 부재를 통해 동축으로 연장된다. 방진 부재는 바람직하지 않게 나사형 샤프트의 회전 동안에 나사형 샤프트와 회전될 수도 있고, 마모되고 나사형 샤프트와 너트 사이의 공간 내로 롤링(따라서 장치를 손상시킴)되거나, 심지어 스내핑 부재의 개구부로부터 방출될 수도 있다.
그러므로, 본 개시의 목적은 종래 기술의 문제점 중 적어도 하나를 완화시킬 수 있는 볼 스크류 너트를 제공하는 것이다.
본 개시에 따르면, 볼 스크류 너트는 너트 본체, 적어도 하나의 방진 유닛 및 적어도 하나의 체결 유닛을 포함한다. 너트 본체는, 나사형 샤프트를 수용하고 나사형 샤프트와 결합하기 위해 축을 따라 2개의 대향 단부면을 통해 연장되는 축방향 보어를 구비한다. 방진 유닛은 단부면 중 하나에 대해 고정되고, 축을 따라 서로로부터 이격되는 2개의 스내핑 부재와, 이 스내핑 부재 사이에 개재되는 방진 부재를 포함한다. 각각의 스내핑 부재는 축의 방향으로 연장되는 제 1 슬리브 보어를 형성하는 제 1 주위 벽과, 제 1 주위 벽 상에 배치되고 축을 중심으로 서로로부터 각도적으로 변위되는 복수의 제 1 위치설정 특징부를 구비한다. 방진 부재는 축의 방향으로 연장되는 제 2 슬리브 보어를 형성하는 제 2 주위 벽과, 제 2 주위 벽 상에 배치되고 축을 중심으로 서로로부터 각도적으로 변위되는 복수의 제 2 위치설정 특징부를 구비한다. 제 2 위치설정 특징부는 각각, 축의 방향으로 제 1 위치설정 특징부와 정합 결합가능하다. 체결 유닛은 너트 본체와 방진 유닛 사이에 장착되고, 축의 방향으로 그리고 축을 중심으로 한 원주 방향으로 너트 본체에 스내핑 부재를 체결하도록 구성된다.
본 개시의 다른 특징 및 이점이 첨부 도면을 참조하여 실시예의 이하의 상세한 설명에서 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 볼 스크류 너트의 실시예를 도시하는 사시도,
도 2는 실시예의 분해 사시도,
도 3은 실시예의 단면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도,
도 5는 도 3의 실시예의 부분 단면도.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 볼 스크류 너트의 실시예가 사용되고, 축(L)을 따라 연장되는 나사형 샤프트(1)와 나사 결합된다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 볼 스크류 너트는 너트 본체(10), 2개의 방진 유닛(20) 및 2개의 체결 부재(30)를 포함한다.
너트 본체(10)는 축(L)의 방향으로 연장되는 배럴 벽(barrel wall)을 구비하는 튜브형 배럴의 형태이다. 배럴 벽은 나사형 샤프트(1)를 수용하고 나사형 샤프트(1)와 결합하기 위해 축(L)을 따라 2개의 대향 단부면(11)을 통해 연장되는 축방향 보어(121)를 형성하는 내부 배럴 벽 표면(12) 및 외부 배럴 벽 표면(13)을 구비한다. 2개의 대경의 보어 세그먼트(142)는 축(L)의 방향으로 단부면(11)으로부터 각각 연장되고, 각각의 대경 보어 세그먼트(142)는 싱크 보어(sink bore)(14)를 형성하도록 숄더 세그먼트(141)에서 종단된다. 2개의 쌍의 나사형 구멍(15)이 각각, 단부면(11)에 인접하여 형성되고, 각각의 나사형 구멍(15)은 외부 배럴 벽 표면(13)으로부터 싱크 보어(14)로 반경 방향으로 연장된다. 각 쌍의 나사형 구멍(15)은 서로 정반대이고, 대응하는 싱크 보어(14)와 연통된다.
방진 유닛(20)은 단부면(11)에 대해 각각 고정되고, 싱크 보어(14)에 각각 장착된다. 각 방진 유닛(20)은 축(L)을 따라 서로로부터 이격되는 2개의 스내핑 부재(21)와, 스내핑 부재(21) 사이에 개재되는 방진 부재(22)를 포함한다.
각각의 스내핑 부재(21)는 축(L)의 방향으로 연장되는 제 1 슬리브 보어(214)를 형성하는 제 1 주위 벽(210)을 구비한다. 제 1 주위 벽(210)은 방진 부재(22)에 대해 접하는 제 1 주 표면(211)과, 축(L)의 방향으로 제 1 주 표면(211)에 대향하는 제 2 주 표면(212)과, 제 1 및 제 2 주 표면(211, 212) 사이에 개재되고 축(L)을 둘러싸는 주변 부 표면(213)과, 주변 부 표면(213)으로부터 축(L)을 향해 각각 연장되는 복수의 체결 구멍(216)과, 제 1 주위 벽(210) 상에 배치되고 축(L)을 중심으로 서로로부터 각도적으로 변위되는 복수의 제 1 위치설정 특징부(217)와, 제 1 주 표면(211)으로부터 오목한 복수의 결합 구멍(218)을 구비한다. 스내핑 부재(21) 중 하나의 제 2 주 표면(212)은 대응하는 싱크 보어(14)의 숄더 세그먼트(141)에 대해 접한다. 각각의 체결 구멍(216)은 제 2 주 표면(212)을 통해 축(L)의 방향으로 연장된다. 본 실시예에 있어서, 각각의 제 1 위치설정 특징부(217)는 제 1 주 표면(211)으로부터 돌출하는 보스(boss)의 형태이고, 각 스내핑 부재(21)는 서로 정반대인 제 1 위치설정 특징부(217) 중 2개를 구비한다.
방진 부재(22)는 펠트 및 고무 재료 중 선택된 재료로 제조되고, 축(L)의 방향으로 연장되는 제 2 슬리브 보어(222)를 형성하는 제 2 주위 벽(220)을 구비한다. 제 2 주위 벽(220)은 축(L)의 방향으로 서로 대향하는 2개의 스내핑된 주 표면(221)과, 제 2 주위 벽(220) 상에 배치되고 축(L)을 중심으로 서로로부터 각도적으로 변위되는 복수의 제 2 위치설정 특징부(223)를 구비한다. 본 실시예에 있어서, 방진 부재(22)는 2개의 쌍의 제 2 위치설정 특징부(223)를 구비하고, 각 쌍의 제 2 위치설정 특징부(223)는 서로 정반대이다. 각각의 제 2 위치설정 특징부(223)는 축(L)의 방향으로 각각의 제 1 위치설정 특징부(217)를 정합 수용하기 위해, 하나의 스내핑된 주 표면(221)으로부터 다른 스내핑된 주 표면(221)으로 연장되는 관통 구멍의 형태이다. 또한, 제 2 위치설정 특징부(223)는 스내핑 부재(21)의 결합 구멍(218)과 각각 정렬되고, 그에 따라 하나의 스내핑 부재(21)의 각각의 제 1 위치설정 특징부(217)는 대응하는 제 2 위치설정 특징부(223)를 통해 연장되고, 다른 스내핑 부재(21)의 정렬된 결합 구멍(218) 내로 삽입된다.
각각의 체결 유닛(30)은 너트 본체(10)와 대응하는 방진 유닛(20) 사이에 장착되고, 축(L)의 방향으로 그리고 축(L)을 중심으로 한 원주 방향으로 너트 본체(10)에 스내핑 부재(21)를 체결하도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 각각의 체결 유닛(30)은 복수의 스크류 파스너(31)를 구비한다. 각각의 스크류 파스너(31)는 너트 본체(10)의 나사형 구멍(15) 내에 나사 결합되는 나사형 세그먼트(310)와, 나사형 세그먼트(310)로부터 연장되고, 대응하는 단부면(11)에 인접하여 배치되게 하기 위해, 대응하는 체결 구멍(216) 내로 삽입되는 연장된 샤프트 세그먼트(311)를 구비한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 조립 시에, 방진 유닛(20)의 방진 부재(22)는, 방진 유닛(20)을 형성하기 위해 하나의 스내핑 부재(21)의 제 1 위치설정 특징부(217)가 방진 부재(22)의 제 2 위치설정 특징부(223)를 통해 연장되고, 다른 스내핑 부재(21)의 결합 구멍(218) 내에 삽입되는 것에 의해 스내핑 부재(21)와 조립되고, 그에 따라 방진 부재(22)는 서로로부터 각도적으로 변위되는 스내핑 부재(21)의 제 1 위치설정 특징부(217)를 갖는 스내핑 부재(21)에 균일하게 스냅-끼워맞춤된다.
그 후에, 각 방진 유닛(20)은 대응하는 싱크 보어(14) 내에 수용되어, 하나의 스내핑 부재(21)의 제 2 주 표면(212)이 대응하는 싱크 보어(14)의 숄더 세그먼트(141)에 대해 접하게 되고, 다른 스내핑 부재(21)의 제 2 주 표면(212)이 단부면(11)에 근접하게 된다. 체결 구멍(216)은 나사형 구멍(15)과 각각 정렬된다. 각 스크류 파스너(31)는 각각의 나사형 구멍(15) 내에 나사 결합되고, 축(L)의 방향으로 그리고 원주 방향으로 너트 본체(10)에 방진 유닛(20)을 체결하도록 대응하는 체결 구멍(216) 내로 삽입될 연장된 샤프트 세그먼트(311)를 구비한다. 따라서, 너트 본체(10)의 선형 이동을 구동하도록 나사형 샤프트(1)가 작동 동안에 회전될 때, 방진 유닛(20)은 훌륭한 방진 효과를 수행하도록 너트 본체(10)에 확실하게 고정된다.
도시된 바와 같이, 제 2 위치설정 특징부(223) 및 결합 구멍(218)과 제 1 위치설정 특징부(217)가 결합하는 경우, 방진 부재(22)는 방진 유닛(20)을 형성하도록 원주 방향으로 스내핑 부재(21)에 확실하게 스내핑되고 위치설정된다. 체결 유닛(30)의 스크류 파스너(31)가 나사 구멍(15) 내에 나사 결합되고 체결 구멍(216) 내로 삽입된 경우, 방진 유닛(20)은 축(L)을 따라 그리고 원주 방향으로 너트 본체(10)에 체결된다. 방진 유닛(20)은, 방진 유닛(20)의 마모 및 나사형 샤프트(1) 및 너트 본체(10)에 대한 손상을 방지하도록 회전 동안에 나사형 샤프트(1)와 회전되지 않는다. 게다가, 방진 유닛(20)은 제작 및 조립하기 쉬운 단순한 구성을 갖는 모듈형이다. 제 2 위치설정 특징부(223) 및 결합 구멍(218)과의 제 1 위치설정 특징부(217)의 오정렬이 회피될 수 있다. 스내핑 부재(21)는 재료 보관 비용의 상당한 저감을 허용하는 유사한 구조 및 구성을 갖는다. 게다가, 각 체결 구멍(216)은 스크류 파스너(31)가 체결 구멍(216) 내로 삽입되는지에 대한 관찰을 용이하게 하도록 제 2 주 표면(212)을 통해 연장되어 개방된다.
본 개시가 예시적인 실시예로 고려되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 개시는 개시된 실시예에 한정되지 않지만, 모든 이러한 변경예 및 동등 구성물을 포함하기 위해, 가장 넓은 해석의 정신 및 범위 내에 포함된 다양한 구성물을 커버하도록 의도된다는 것이 이해된다.

Claims (6)

  1. 나사형 샤프트(1)와 함께 사용되는 볼 스크류 너트에 있어서,
    상기 나사형 샤프트(1)를 수용하고 상기 나사형 샤프트(1)와 결합하기 위해 축(L)을 따라 2개의 대향하는 단부면(11)을 통해 연장되는 축방향 보어(121)를 구비하는 너트 본체(10)와,
    상기 단부면(11) 중 하나에 대해 고정된 적어도 하나의 방진 유닛(20)으로서, 상기 방진 유닛(20)은 축(L)을 따라 서로로부터 이격되는 2개의 스내핑 부재(21)와, 상기 2개의 스내핑 부재(21) 사이에 개재되는 방진 부재(22)를 포함하고, 상기 2개의 스내핑 부재(21)의 각각은 상기 축(L)의 방향으로 연장되는 제 1 슬리브 보어(214)를 형성하는 제 1 주위 벽(210)과, 상기 제 1 주위 벽(210) 상에 배치되고 특정 각도만큼 서로로부터 이격되어 위치설정되는 복수의 제 1 위치설정 특징부(217)를 구비하고, 상기 방진 부재(22)는 상기 축(L)의 방향으로 연장되는 제 2 슬리브 보어(222)를 형성하는 제 2 주위 벽(220)과, 상기 제 2 주위 벽(220) 상에 배치되고 특정 각도만큼 서로로부터 이격되어 위치설정되는 복수의 제 2 위치설정 특징부(223)를 구비하며, 상기 제 2 위치설정 특징부(223)는 상기 축(L)의 방향으로 상기 제 1 위치설정 특징부(217)와 각각 정합 결합가능한, 상기 적어도 하나의 방진 유닛(20)과,
    적어도 하나의 체결 유닛(30)으로서, 상기 적어도 하나의 체결 유닛(30)에 의해 상기 너트 본체(10)와 상기 방진 유닛(20)이 결합되고, 상기 축(L)의 방향으로 그리고 상기 축(L)을 중심으로 한 원주 방향으로 상기 너트 본체(10)에 상기 2개의 스내핑 부재(21)를 체결하도록 구성된, 상기 적어도 하나의 체결 유닛(30)을 포함하는
    볼 스크류 너트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 너트 본체(10)는 상기 축(L)의 방향으로 상기 단부면(11) 중 하나로부터 연장되고 싱크 보어(14)를 형성하도록 숄더 세그먼트(141)에서 종단되는 적어도 하나의 보어 세그먼트(142)를 구비하고, 상기 방진 유닛(20)은 상기 싱크 보어(14) 내에 장착되고, 상기 2개의 스내핑 부재(21)의 각각의 상기 제 1 주위 벽(210)은 상기 방진 부재(22)에 대해 접하는 제 1 주 표면(211)과, 상기 축(L)의 방향으로 상기 제 1 주 표면(211)에 대향하는 제 2 주 표면(212)과, 상기 제 1 및 제 2 주 표면(211, 212) 사이에 개재되고 상기 축(L)을 둘러싸는 주변 부 표면(213)과, 상기 주변 부 표면(213)으로부터 상기 축(L)을 향해 각각 연장되는 복수의 체결 구멍(216)을 구비하고, 상기 2개의 스내핑 부재(21) 중 하나의 제 2 주 표면(212)은 상기 숄더 세그먼트(141)에 대해 접하고, 상기 체결 유닛(30)은 복수의 스크류 파스너(31)를 구비하고, 상기 스크류 파스너(31) 각각은 상기 너트 본체(10) 내에 나사 결합되는 나사형 세그먼트(310)와, 상기 나사형 세그먼트(310)로부터 연장되고 상기 2개의 스내핑 부재(21)의 각각의 상기 제 1 주위 벽(210)의 상기 체결 구멍(216) 중 각자의 체결 구멍(216) 내로 삽입되는 연장된 샤프트 세그먼트(311)를 구비하는
    볼 스크류 너트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 상기 체결 구멍(216)은 상기 제 2 주 표면(212)을 통해 상기 축(L)의 방향으로 연장되고, 각각의 상기 스크류 파스너(31)는 상기 단부면(11) 중 대응하는 단부면(11)에 인접하여 배치되는
    볼 스크류 너트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    각각의 상기 제 1 위치설정 특징부(217)는 상기 제 1 주 표면(211)으로부터 돌출하는 보스의 형태이고, 상기 방진 부재(22)의 제 2 주위 벽(220)은 상기 축(L)의 방향으로 서로 대향하는 2개의 스내핑된 주 표면(221)을 구비하고, 각각의 상기 제 2 위치설정 특징부(223)는 상기 제 1 위치설정 특징부(217) 중 각자의 제 1 위치설정 특징부(217)를 정합 수용하기 위해 상기 스내핑된 주 표면(221) 중 하나로부터 상기 스내핑된 주 표면(221) 중 다른 하나로 연장되는 관통 구멍의 형태인
    볼 스크류 너트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 2개의 스내핑 부재(21)의 각각의 제 1 주위 벽(210)은 상기 제 1 주 표면(211)으로부터 오목하고 상기 제 2 위치설정 특징부(223)와 각각 정렬되는 복수의 결합 구멍(218)을 구비하고, 그에 따라 상기 2개의 스내핑 부재(21) 중 하나의 제 1 위치설정 특징부(217) 각각은 상기 제 2 위치설정 특징부(223) 중 대응하는 제 2 위치설정 특징부(223)를 통해 연장되어, 상기 2개의 스내핑 부재(21) 중 다른 하나의 결합 구멍(218) 중 정렬된 결합 구멍(218) 내로 삽입되는
    볼 스크류 너트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방진 부재(22)는 펠트 및 고무 재료 중 선택된 재료로 제조되는
    볼 스크류 너트.
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