KR200494263Y1

KR200494263Y1 - 내부 순환식 볼 스크류

Info

Publication number: KR200494263Y1
Application number: KR2020190005212U
Authority: KR
Inventors: 이-룽 순; 니옌-잉 쟝
Original assignee: 하이윈 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-09-06
Also published as: KR20210001501U

Abstract

본 고안은 내부 순환식 볼 스크류에 관한 것으로, 내부 순환식 볼 스크류는 스크류 샤프트, 스크류 샤프트에 이동 가능하게 설치된 너트, 스크류 샤프트와 너트 사이에 설치된 복수의 볼 및 리턴피스를 포함하고 있으며, 그중 너트는 수용홈을 구비하며, 수용홈은 제1 접촉면을 구비하며, 리턴피스는 제2 접촉면, 제2 접촉면과 이격된 이음면, 상기 제2 접촉면과 이음면을 관통하는 관통홀을 구비하며, 리턴피스는 너트의 수용홈 내에 설치되고, 제2 접촉면으로 수용홈의 제1 접촉면에 접촉시키며, 또한, 리턴피스의 이음면은 관통홀에 연통되는 리턴홈을 구비한다. 이를 통해, 본 고안의 내부 순환식 볼 스크류는 관통홀을 설치하여 리턴피스의 내부 두께를 감소시켜, 너트의 외경도 따라 축소됨으로써 치수 축소 목적에 도달할 수 있다.

Description

내부 순환식 볼 스크류{INTERNAL RECIRCULATION TYPE BALL SCREW}

본 고안은 볼 스크류와 관련이 있으며, 특히 너트 외경을 축소시킬 수 있는 내부 순환식 볼 스크류에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 도 1에 도시한 종래의 내부 순환식 볼 스크류는 주로 너트(3)의 내주면에 리턴피스를 장착하기 위한 수용홈(4)이 설치되고, 리턴피스(6)의 리턴홈(7)은 너트(3)의 암나사홈(5)에 맞물려, 각각의 볼(9)들이 스크류 샤프트(1)의 수나사홈(2), 너트(3)의 암나사홈(5) 및 리턴피스(6)의 리턴홈(7)으로 구성된 순환 경로 내에서 구름 운동할 수 있도록 한다.

그러나, 종래의 리턴피스(6)는 설계 시 홈 바닥에서 외측면(8)까지의 두께를 남겨둬야 하므로, 종래의 리턴피스(6)는 구조적으로 일정한 두께를 가지게 되며, 따라서 종래의 리턴피스(6)의 두께에 맞추기 위해, 너트(3)의 외경도 따라 커지게 되므로, 치수 축소 목적을 실현하기 어렵다.

본 고안의 주요 목적은 너트의 외경을 축소시킬 수 있는 내부 순환식 볼 스크류를 제공하는 것이다.

상기 목적에 도달하기 위해, 본 고안의 내부 순환식 볼 스크류는 스크류 샤프트, 너트, 리턴피스 및 복수의 볼을 포함하고 있다. 상기 스크류 샤프트의 외주면에 수나사홈을 구비하며, 상기 너트는 상기 스크류 샤프트에 이동 가능하게 설치되고, 상기 너트의 내주면에 암나사홈을 구비하며, 상기 너트의 암나사홈과 상기 스크류 샤프트의 수나사홈은 공통으로 로드 경로를 구성하고, 또한 상기 너트의 내주면에 수용홈을 구비하며, 상기 수용홈은 제1 접촉면을 구비하고, 상기 리턴피스는 제2 접촉면, 상기 제2 접촉면과 서로 이격된 이음면, 상기 제2 접촉면과 상기 이음면을 관통하는 관통홀을 구비하며, 상기 리턴피스는 상기 너트의 상기 수용홈 내에 설치되고, 상기 제2 접촉면으로 상기 수용홈의 상기 제1 접촉면에 접촉시키며, 또한 상기 리턴피스의 상기 이음면은 상기 관통홀에 연통되는 리턴홈을 구비하고, 상기 리턴피스의 상기 리턴홈은 상기 너트의 상기 암나사홈에 맞물려 상기 스크류 샤프트의 상기 수나사홈과 공통으로 상기 로드 경로에 맞물리는 언로드 경로를 구성하여, 상기 언로드 경로와 상기 로드 경로는 공통으로 상기 볼이 굴림 운동하는 순환 경로를 구성한다.

이를 통해 알 수 있듯이, 본 고안의 내부 순환식 볼 스크류는 상기 복수의 볼의 원활한 굴림 운동에 영향을 주지 않으면서 리턴피스의 두께를 감소시켜, 상기 너트의 외경이 효과적으로 감소되도록 하여, 전체 구조의 치수 축소 목적에 도달할 수 있다.

바람직하게는, 상기 리턴피스의 상기 제2 접촉면은 윤활유를 저장하기 위한 오일저장홈을 더 구비하며, 상기 오일저장홈은 상기 수용홈의 상기 제2 접촉면에 의해 폐쇄되고 상기 관통홀과 연통된다. 이를 통해, 상기 복수의 볼이 상기 관통홀을 통과할 때 윤활유와 접촉되어 윤활 효과에 도달할 수 있다.

바람직하게는, 상기 리턴피스의 제2 접촉면은 윤활유를 저장하기 위한 오일저장홀을 더 구비하며, 상기 오일저장홀은 상기 오일저장홈과 서로 연통되며, 이를 통해 윤활유의 저장량을 증가시킬 수 있으며, 또한 윤활유를 상기 오일저장홈 내에 수시로 보충할 수 있다.

바람직하게는, 상기 오일저장홈의 깊이는 상기 볼의 외경의 3~10%이다. 상기 오일저장홈의 깊이가 상기 각 볼의 외경의 3% 미만이면, 상기 리턴피스의 구조 강도가 나빠지고, 상기 오일저장홈의 깊이가 상기 각 볼의 외경의 10%보다 크면, 상기 리턴피스의 두께가 너무 두꺼워져, 상기 너트의 외경을 효과적으로 축소할 수 없다.

본 고안이 제공하는 내부 순환식 볼 스크류에 대한 상세한 구조, 특징, 조립 또는 사용 방식에 관하여, 본 고안을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 고안의 기술분야에서 통상적인 지식을 갖춘 자라면, 하기 상세한 설명 및 본 고안을 실시하는 특정 실시예는 단지 본 고안을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 고안의 특허출원범위를 한정하기 위한 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 내부 순환식 볼 스크류의 분해 사시도이다.
도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류의 사시도이다.
도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 4-4 절단선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 고안의 제1 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류에 제공되는 리턴피스의 평면 사시도이다.
도 6은 본 고안의 제1 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류에 제공되는 리턴피스의 저면 사시도이다.
도 7은 본 고안의 제2 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류에 제공되는 리턴피스의 저면 사시도이다.
도 8은 본 고안의 제3 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류에 제공되는 리턴피스의 저면 사시도이다.

이하 소개하는 실시예 및 특허출원범위를 포함하는 전체 명세서에서, 방향성과 관련된 명사는 모두 도면의 방향을 기준으로 한다. 이하 소개하는 실시예 및 도면에서, 동일한 소자의 도면부호는 동일하거나 또는 유사한 소자 또는 그 구조 특징을 의미한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 제1 실시예에 따른 내부 순환식 볼 스크류(10)는 스크류 샤프트(20), 너트(30), 리턴피스(40) 및 복수의 볼(5, 수량 제한 없음)을 포함하고 있다.

스크류 샤프트(20)의 외주면에 수나사홈(22)을 구비한다.

너트(30)는 스크류 샤프트(20)에 끼움 설치되어 스크류 샤프트(20)의 축방향을 따라 이동한다. 너트(30)의 내주면에 암나사홈(32)이 구비되고, 너트(30)의 암나사홈(32)은 스크류 샤프트(20)의 수나사홈(22)에 대응되어, 둘 사이에 공통으로 로드 경로(52, 도 4에 도시된 바와 같음)를 구성한다. 그밖에, 너트(30)의 내주면은 수용홈(34)을 더 구비하고, 수용홈(34)은 스크류 샤프트(20)의 축방향을 따라 연신되며 제1 접촉면(36)을 구비하고, 제1 접촉면(36)은 평면의 형태를 이룬다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 리턴피스(40)는 제2 접촉면(41) 및 제2 접촉면(41)과 이격된 이음면(43)을 구비하며, 그중 제2 접촉면(41)은 평면의 형태를 이루고, 제2 접촉면(41)은 윤활유를 저장하기 위한 오일저장홈(42)을 구비하며, 오일저장홈(42)의 깊이는 볼(50)의 외경의 3~10%이고, 이음면(43)은 호면의 형태를 이루며, 이음면(43)은 3개의 리턴홈(44)을 구비하고, 각 리턴홈(44)은 타원형의 관통홀(45)에 연통되며, 3개의 관통홀(45)은 모두 제2 접촉면(41)과 이음면(43)을 관통하고, 또한 모두 오일저장홈(42)에 연통되며(그러나 실제로는 적어도 하나의 관통홀(45)이 오일저장홈(42)과 연통되기만 하면 됨), 그중, 리턴홈(44) 및 관통홀(45)의 수량은 3개로 한정되지 않으며, 수량이 다른 형태일 수도 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 리턴피스(40)는 너트(30)의 수용홈(34) 내에 설치되고, 한편으로는 제2 접촉면(41)으로 수용홈(34)의 제1 접촉면(36)에 접촉시켜, 오일저장홈(42)이 수용홈(34)의 제1 접촉면(36)에 의해 폐쇄되도록 하여, 윤활유가 3개의 관통홀(45)로만 유출될 수 있도록 하며, 다른 한편으로는 리턴피스의 상기 복수의 리턴홈(44)은 너트(30)의 암나사홈(32)에 맞물려 스크류 샤프트(20)의 수나사홈(22)과 공통으로 로드 경로(52)에 맞물리는 언로드 경로(54)를 구성하여, 양자는 공통으로 상기 복수의 볼(5)이 굴림 운동하는 순환 경로(56)를 구성한다.

리턴피스(40)의 리턴홈(44)은 언로드 영역에 위치하므로, 관통홀(45)의 설치는 볼(50)의 원활한 굴림 운동에 영향을 주지 않으면서 리턴피스(40)의 두께(즉 리턴홈(44)의 홈 바닥에서 제2 접촉면(41)까지의 거리)를 감소시켜, 너트(30)의 외경도 함께 작아지도록 하여, 전체 구조의 치수 축소 목적에 도달할 수 있다. 그밖에, 각 관통홀(45)이 모두 오일저장홈(42)과 연통되므로, 상기 볼(50)은 관통홀(45)을 통과할 때 윤활유와 접촉하여 윤활 효과에 도달할 수 있다.

보충 설명해야 할 점은, 리턴피스(40)의 구조는 실제 필요에 따라 변화시킬 수 있다. 본 고안의 제2 실시예에서, 오일저장홈(42)의 수량은 3개로 증가되며, 도 7에 도시한 바와 같이, 3개의 오일저장홈(42)은 일대일의 방식으로 3개의 관통홀(45)과 연통되어, 하나의 오일저장홈(42) 내에 저장된 윤활유가 하나의 관통홀(45)에만 제공되도록 한다. 본 고안의 제3 실시예에서, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 접촉면(41)에 윤활유를 저장하기 위한 오일저장홈이 하나 이상 추가 설치되고(본 실시예에서는 4개이나, 이에 한정되지 않음), 각 오일저장홀(46)은 모두 오일저장홈(42)과 서로 연통되어, 각 오일저장홀(46) 내의 윤활유가 오일저장홈(42) 내로 수시로 보충될 수 있도록 한다.

「배경기술」
1: 스크류 샤프트 2: 수나사홈
3: 너트 4: 수용홈
5: 암나사홈 6: 리턴피스
7: 리턴홈 8: 외측면
9: 볼
「본 고안」
10: 내부 순환식 볼 스크류 20: 스크류 샤프트
22: 수나사홈 30: 너트
32: 암나사홈 34: 수용홈
36: 제1 접촉면 40: 리턴피스
41: 제2 접촉면 42: 오일저장홈
43: 지지면 44: 리턴홈
45: 관통홀 46: 오일저장홀
50: 볼 52: 로드 경로
54: 언로드 경로 56: 순환 경로

Claims

외주면에 수나사홈을 구비하는 스크류 샤프트;
상기 스크류 샤프트의 축방향을 따라 이동하며, 내주면에 암나사홈을 구비하고, 상기 암나사홈과 상기 스크류 샤프트의 상기 수나사홈은 공통으로 로드 경로를 구성하며, 내주면에 수용홈을 구비하고, 상기 수용홈은 제1 접촉면을 구비하는 너트;
상기 너트의 상기 수용홈 내에 설치되고 제2 접촉면, 상기 제2 접촉면과 이격된 이음면, 상기 제2 접촉면과 상기 이음면을 관통하는 관통홀을 구비하고, 상기 제2 접촉면은 상기 너트의 상기 수용홈의 상기 제1 접촉면에 접촉되고, 상기 이음면은 상기 관통홀에 연통되는 리턴홈을 구비하며, 상기 리턴홈은 상기 너트의 상기 암나사홈에 맞물려 상기 스크류 샤프트의 상기 수나사홈과 공통으로 상기 로드 경로에 맞물리는 언로드 경로를 구성하여, 상기 언로드 경로와 상기 로드 경로가 공통으로 순환 경로를 구성하도록 하는 리턴피스; 및
상기 순환 경로 내에서 롤링 가능한 복수의 볼;
을 포함하고,
상기 리턴피스는 복수의 상기 관통홀을 구비하고, 상기 리턴피스의 상기 이음면은 복수의 상기 리턴홈을 구비하며, 상기 복수의 리턴홈은 일대일로 상기 복수의 관통홀에 연통되고, 상기 리턴피스의 상기 제2 접촉면은 오일저장홈을 구비하며, 상기 오일저장홈은 적어도 하나의 상기 관통홀에 연통되는, 내부 순환식 볼 스크류.
제1항에 있어서,
상기 리턴피스의 상기 제2 접촉면은 상기 오일저장홈에 연통되는 오일저장홀을 더 구비하는, 내부 순환식 볼 스크류.
제1항에 있어서,
상기 오일저장홈은 상기 복수의 관통홀에 연통 되는, 내부 순환식 볼 스크류.
제3항에 있어서,
상기 리턴피스의 제2 접촉면은 상기 오일저장홈에 연통되는 오일저장홈을 더 구비하는, 내부 순환식 볼 스크류.
제1항에 있어서,
상기 리턴피스는 복수의 상기 관통홀을 구비하고, 상기 리턴피스의 상기 이음면은 복수의 상기 리턴홈을 구비하며, 상기 복수의 리턴홈은 일대일로 상기 복수의 관통홀에 연통되고, 상기 리턴피스의 상기 제2 접촉면은 복수의 오일저장홈을 구비하며, 상기 복수의 오일저장홈은 일대일로 상기 복수의 관통홀에 연통되는, 내부 순환식 볼 스크류.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오일저장홈의 깊이는 상기 볼의 외경의 3%~10%인, 내부 순환식 볼 스크류.
삭제