KR20120035730A - Separable cooling apparatus for ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 스크류용 분리형 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스크류에 발열을 억제하여 열 변형을 방지할 수 있는 볼 스크류용 분리형 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a separate type cooling device for a ball screw, and more particularly, to a separate type cooling device for a ball screw 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 발생한다.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 shorten the service life.
본 발명은 볼 스크류용 분리형 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스크류에 발열을 억제하여 열 변형을 방지할 수 있는 볼 스크류용 분리형 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a separate cooling device for a ball screw, and more particularly, to provide a separate cooling device for a ball screw that can prevent heat deformation by suppressing heat generation to the ball screw.
본 발명은 원통 형상의 볼 스크류의 외측에 탈착 가능하고, 내부에 길이방향으로 복수개의 냉각유로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일 단부에 결합되어 인접하는 한 쌍의 상기 냉각유로를 연통시키는 연통홈이 복수개 형성되는 연통부재 및 상기 하우징의 타 단부에 결합되어 상기 연통부재에 의해 연통하는 한 쌍의 상기 냉각유로와 인접하는 다른 한 쌍의 상기 냉각유로를 연통시키는 연결홈이 복수개 형성되어 상기 냉각유로를 하나의 연통된 유로로 연결시키는 연결부재를 포함하는 볼 스크류용 분리형 냉각장치를 제공한다.The present invention is a detachable outer side of the cylindrical ball screw, the housing in which a plurality of cooling passages are formed in the longitudinal direction therein, the communication is connected to one end of the housing in communication with the pair of adjacent adjacent cooling passages A plurality of grooves are formed in the communication member and a plurality of coupling grooves are coupled to the other end of the housing to communicate with the pair of cooling passages adjacent to the pair of cooling passages communicated by the communication member is formed a plurality of Provided is a separate cooling device for a ball screw comprising a connecting member for connecting the flow path to one communicated flow path.
상기 연통부재와 상기 연결부재는 상기 하우징 사이에 각각 배치되어 누수를 방지하는 가스켓을 더 포함할 수 있다.The communication member and the connection member may further include a gasket disposed between the housings to prevent leakage.
상기 연결부재는, 상기 냉각유로에 냉매를 공급할 수 있도록 마련되는 유입노즐과, 공급된 냉매가 배출될 수 있도록 마련되는 배출노즐이 구비될 수 있다.The connection member may include an inlet nozzle provided to supply a coolant to the cooling flow path, and a discharge nozzle provided to discharge the supplied coolant.
상기 볼 스크류용 냉각장치는 상기 유입노즐과 상기 배출노즐에 연결되어 냉매를 공급 및 배출하는 냉매 구동수단을 더 포함할 수 있다.The ball screw cooling device may further include refrigerant driving means connected to the inlet nozzle and the discharge nozzle to supply and discharge the refrigerant.
상기 하우징은, 양 측이 개구되고 길이방향으로 긴 원통형상으로, 길이방향으로 절단된 절단부가 형성되고, 상기 절단부의 내측 단부에서 각각 외측방향으로 대향하도록 돌출되는 단차를 포함할 수 있다.The housing has a cylindrical shape that is open at both sides and is elongated in the longitudinal direction, and has a cutting part cut in the longitudinal direction, and may include a step that protrudes outwardly from the inner end of the cutting part.
상기 단차에는, 상기 볼 스크류의 외주면으로부터 상기 하우징의 내주면이 밀착될 수 있도록 하나 또는 복수개의 패스너가 구비될 수 있다.The step may be provided with one or a plurality of fasteners to be in close contact with the inner peripheral surface of the housing from the outer peripheral surface of the ball screw.
본 발명에 의한 볼 스크류용 분리형 냉각장치가 가지는 효과는.Effects of the separate type cooling device for ball screw according to the present invention.
첫째, 볼 스크류 내부에서 발생하는 열을 신속하게 외부로 열전달하여 열변형이 발생하는 것을 억제시킬 수 있고,First, the heat generated inside the ball screw can be quickly transferred to the outside to suppress heat deformation,
둘째, 열 변형을 방지시키는 냉각장치를 탈착이 가능한 구조로 설계하여 여러 종류의 볼 스크류에 적용이 용이하며,Second, it is easy to apply to various kinds of ball screw by designing the structure to be detachable cooling device to prevent thermal deformation,
셋째, 열변형에 따라 수반되는 이송정밀도 저하, 소음 발생 및 부품 파손 등의 문제점을 감소시킬 수 있다.Third, it is possible to reduce problems such as transfer accuracy degradation, noise generation, and component breakdown accompanying thermal deformation.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 스크류용 분리형 냉각장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 냉각유닛의 분리 사시도,
도 3은 도 2에 나타낸 냉각유로의 투시도이다.1 is a perspective view showing a detachable cooling device for a ball screw according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view of the cooling unit shown in Figure 1,
3 is a perspective view of the cooling passage shown in FIG. 2.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 스크류용 분리형 냉각장치(100)를 나타내는 사시도, 도 2는 도 1에 나타낸 볼 스크류용 분리형 냉각장치(100)의 분리 사시도, 도 3은 도 2에 나타낸 냉각유로(111)의 투시도이다.1 is a perspective view showing a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 볼 스크류용 분리형 냉각장치(100)는 상기 볼 스크류(10)의 외측에 결합되는 원통형상의 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 일 단부에 결합되는 연통부재(120) 및 상기 하우징(110)의 타 단부에 결합되는 연결부재(130)를 포함한다.1 to 3, the
상기 하우징(110)은 길이방향으로 긴 원통 형상으로 외주면이 길이방향으로 절개되어 절단부(113)가 형성된다. 상기 절단부(113)의 마주하는 양 단부에는 상기 하우징(110)의 외주면 외측으로 각각 돌출되는 단차(114, 115)가 형성되고, 상기 각 단차(114, 115)는 두 면이 서로 마주하도록 배치된다.The
상기 일 측의 단차(114)는 패스너(116)가 구비되어 타 측의 단차(115)와 결합되고, 이는 상기 각 단차(114, 115)를 가압하여 상기 하우징(110)을 상기 볼 스크류(10)의 외주면에 밀착시키는 기능을 갖는다.The
상기 하우징(110)은 상기 절단부(113)와 동일 방향으로 상기 하우징(110)의 내부를 관통하는 냉각유로(111)가 형성된다. 상기 냉각유로(111)는 등 간격으로 복수개가 형성된 것을 예시하고 있으나, 상기 볼 스크류(10)의 발열을 열전달 시키는 또 다른 형태로의 구조변경이 가능함은 물론이다.The
상기 하우징(110)의 길이방향 일 단부에는 상기 연통부재(120)가 결합된다. 상기 연통부재(120)는 한 쌍의 상기 냉각유로(111)를 연결하도록 내부에 연통홈(121)이 복수개 형성된다. 따라서 상기 연통홈(121)은 상기 하우징(110)의 일 단부에서 상기 냉각유로(111)를 한 쌍씩 연통시키며 일렬로 형성되는 상기 냉각유로(111)를 대략 'U'자 형상으로 연통시킨다.The
상기 하우징(110)의 길이방향 타 단부에는 상기 연결부재(130)가 결합된다. 상기 연결부재(130)는 한 쌍의 상기 냉각유로(111)를 연결하도록 내부에 연결홈(131)이 복수개 형성된다. 상기 연결부재(130)는 상기 연통부재(120)에 의해 연결되지 않은 다른 상기 냉각유로(111)를 각각 연결시키도록 마련된다. 따라서 상기 연결부재(130)는 상기 냉각유로(111)를 하나의 연통된 유로로 연결시킨다.The connecting
상기 연결부재(130)는 상기 절단부(113)에 인접하여 상기 냉각유로(111)에 냉매를 공급할 수 있도록 형성되는 유입노즐(133)과, 상기 유입노즐(133)로부터 공급된 냉매가 배출될 수 있도록 마련되는 배출노즐(134)을 포함한다.The
따라서 상기 유입노즐(133)로 공급된 냉매는 상기 연통부재(120) 및 상기 연결부재(130)에 의해 연통된 상기 냉각유로(111)를 지나 상기 배출노즐(134)로 배출되면서 상기 볼 스크류(10)에서 발생하는 열을 냉각시킨다.Therefore, the refrigerant supplied to the
상기 냉각유로(111)에 공급되는 냉매를 공급 및 배출하기 위해서 상기 냉각장치(100)는 냉매 구동수단(미도시)이 마련된다. 상기 냉매 구동수단은 상기 냉각장치(100)의 구동에 의해 발생하는 동력을 이용하여 구동할 수도 있고, 별도의 구동수단을 구비하여 자체 구동력을 제공할 수도 있다.In order to supply and discharge the refrigerant supplied to the
이때 상기 하우징(110)의 양 단부에는 상기 연통부재(120)와 상기 연결부재(130) 사이에 각각 마련되어 냉매의 누출을 방지하는 제1 및 제2가스켓(122, 132)이 마련된다.
In this case, first and
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 볼 스크류용 분리형 냉각장치(100)의 조립방법에 관해 설명한다.Hereinafter, a method of assembling the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 하우징(110)의 일 단부에는 상기 하우징(110) 내부에 형성되는 상기 냉각유로(111)를 연결하도록 상기 연통부재(120)가 결합된다. 한 쌍의 상기 냉각유로(111)를 각각 연통시키도록 상기 연통부재(120)는 상기 하우징(110)의 일 단부에 결합된다.1 to 3, the
이때 상기 하우징(110)과 상기 연통부재(120) 사이에는 상기 연통홈(121)의 형상에 대응하는 홈이 형성되는 상기 제1가스켓(122)이 배치된다.In this case, the
그러면 상기 냉각유로(111)는 한 쌍의 상기 냉각유로(111)가 연통되어 일 단면이 대략 'U'자 형상으로 형성된다.Then, the
상기 하우징(110)의 타 단부에는 상기 연통부재(120)에 의해 연결된 상기 냉각유로(111)를 타 측에서 연결하는 연결부재(130)가 결합된다. 상기 연결부재(130)는 단면이 'U'자 형상인 상기 냉각유로(111) 한 쌍을 타 측에서 연결시켜 하나로 연통된 상기 냉각유로(111)를 형성시킨다.The other end of the
상기 연결부재(130)와 상기 하우징(110) 사이에는 상기 연결홈(131)의 형상에 대응하는 홈이 형성되는 상기 제2가스켓(132)이 배치된다.The
상기 하우징(110)의 양 단부에 상기 연통부재(120)와 상기 연결부재(130)가 결합되면 상기 유입노즐(133)과 상기 배출노즐(134)을 통하여 냉매의 출입이 가능해진다.When the
이때 상기 냉각장치(100)를 상기 볼 스크류(10)의 외주면과 결합하면 상기 볼 스크류(10)가 상기 냉각장치(100)의 내부로 삽입되고, 상기 냉각장치(100)의 내주면과 상기 볼 스크류(10)의 외주면은 밀착되도록 결합된다.In this case, when the
결합된 상기 냉각장치(100)는 상기 패스너(116)에 의해서 상기 볼 스크류(10)로부터 이탈되지 않도록 결합되고, 또한 상기 볼 스크류(10)와 더욱 더 밀착되도록 결합된다.The combined
따라서 상기 볼 스크류용 분리형 냉각장치(100)는 상기 볼 스크류(10)의 너트 냉각을 할 수 있고, 상기 볼 스크류(10)로부터 탈착이 용이하여 용도에 따라 다수의 볼 스크류(10)에 적용할 수 있는 장점이 있다.Therefore, 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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
100 : 냉각장치 110 : 하우징
111 : 냉각유로 113 : 절단부
114 : 제1단차 115 : 제2단차
116 : 패스너 120 : 연통부재
121 : 연통홈 122 : 제1가스켓
130 : 연결부재 131 : 연결홈
132 : 제2가스켓 133 : 유입노즐
134 : 배출노즐 10 : 볼 스크류100: cooling device 110: housing
111: cooling passage 113: cutting portion
114: first step 115: second step
116: fastener 120: communication member
121: communication groove 122: first gasket
130: connecting member 131: connecting groove
132: second gasket 133: inlet nozzle
134: discharge nozzle 10: ball screw
Claims (6)
상기 하우징의 일 단부에 결합되어 인접하는 한 쌍의 상기 냉각유로를 연통시키는 연통홈이 복수개 형성되는 연통부재; 및
상기 하우징의 타 단부에 결합되어 상기 연통부재에 의해 연통하는 한 쌍의 상기 냉각유로와 인접하는 다른 한 쌍의 상기 냉각유로를 연통시키는 연결홈이 복수개 형성되어 상기 냉각유로를 하나의 연통된 유로로 연결시키는 연결부재를 포함하는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.A housing detachable to an outer side of the cylindrical ball screw and having a plurality of cooling passages formed in the longitudinal direction thereof;
A communication member coupled to one end of the housing, the communication member having a plurality of communication grooves communicating with a pair of adjacent cooling passages; And
A plurality of connection grooves coupled to the other end of the housing and communicating with the pair of the cooling passages communicating with the pair of cooling passages adjacent to each other by the communicating member are formed so that the cooling passages are connected to one communication passage. Separate type cooling device for a ball screw comprising a connecting member for connecting.
상기 연통부재와 상기 연결부재는 상기 하우징 사이에 각각 배치되어 누수를 방지하는 가스켓을 더 포함하는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.The method according to claim 1,
The communicating member and the connecting member are respectively disposed between the housing further comprises a gasket for preventing a leak of the ball screw.
상기 연결부재는,
상기 냉각유로에 냉매를 공급할 수 있도록 마련되는 유입노즐과, 공급된 냉매가 배출될 수 있도록 마련되는 배출노즐이 구비되는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.The method according to claim 1,
The connecting member includes:
And an inlet nozzle provided to supply the refrigerant to the cooling channel, and a discharge nozzle provided to discharge the supplied refrigerant.
상기 유입노즐과 상기 배출노즐에 연결되어 냉매를 공급 및 배출하는 냉매 구동수단을 더 포함하는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.The method according to claim 3,
And a refrigerant driving means connected to the inflow nozzle and the discharge nozzle to supply and discharge the refrigerant.
상기 하우징은,
양 측이 개구되고 길이방향으로 긴 원통형상으로, 길이방향으로 절단된 절단부가 형성되고, 상기 절단부의 내측 단부에서 각각 외측방향으로 대향하도록 돌출되는 단차를 포함하는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.The method according to claim 1,
The housing,
2. A separate type cooling device for a ball screw, comprising: a step having an open side and a cylindrical shape that is long in a longitudinal direction, and a cut portion that is cut in the longitudinal direction and protrudes from the inner end of the cut portion to face outwardly.
상기 단차에는,
상기 볼 스크류의 외주면으로부터 상기 하우징의 내주면이 밀착될 수 있도록 하나 또는 복수개의 패스너가 구비되는 볼 스크류용 분리형 냉각장치.The method according to claim 5,
In the step,
Separate cooling device for a ball screw is provided with one or a plurality of fasteners to be in close contact with the inner peripheral surface of the housing from the outer peripheral surface of the ball screw.
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