KR20130010282A - Assembly of the screw and ball screw having it - Google Patents
Assembly of the screw and ball screw having it Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130010282A KR20130010282A KR1020110070980A KR20110070980A KR20130010282A KR 20130010282 A KR20130010282 A KR 20130010282A KR 1020110070980 A KR1020110070980 A KR 1020110070980A KR 20110070980 A KR20110070980 A KR 20110070980A KR 20130010282 A KR20130010282 A KR 20130010282A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- screw
- bearing
- groove
- nut
- bearing shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
- B23Q5/404—Screw bearings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
- B23Q5/44—Mechanism associated with the moving member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2233—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2705/00—Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
- B23Q2705/10—Feeding members carrying tools or work
- B23Q2705/14—Electric drives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 스크류를 회전 가능하게 고정하기 위한 조립체 및 이러한 조립체를 포함하는 볼 스크류에 관한 것이다. The present invention relates to an assembly for rotatably securing a screw and a ball screw comprising such an assembly.
볼 스크류(ball screw, 볼나사)는 운동 방향을 전환하는 장치 중 하나이다. 일반적으로 볼 스크류는 모터의 회전을 직선 운동으로 전환시키는데 사용된다. 볼 스크류는 크게 외주면에 나사가 형성된 긴 봉 형태의 스크류와, 이 스크류에 결합되는 볼너트로 구분된다. 볼너트에는 주지된 사실과 같이 스크류의 나사에 접촉하는 복수의 강구(steel ball)가 순환 가능하게 구비된다. Ball screw (ball screw) is one of the devices for changing the direction of movement. In general, ball screws are used to convert the rotation of the motor into linear motion. The ball screw is largely divided into a long rod-shaped screw with a screw formed on the outer circumferential surface, and a ball nut coupled to the screw. As is well known, the ball nut is circulated with a plurality of steel balls in contact with the screw of the screw.
볼너트는 이송대상이 되는 기계장치 등에 결합된다. 또한 스크류는 양단이 지상이나 또 다른 기계장치 등에 회전 가능하게 결합된다. 스크류의 일단은 타이밍 체인 등으로 모터와 연결됨에 따라 회전되고, 그에 따라 볼너트는 스크류의 길이 방향에 따라 부드럽게 이동된다. The ball nut is coupled to a mechanical device to be transferred. The screw is also rotatably coupled at both ends to the ground or another mechanism. One end of the screw is rotated as it is connected to the motor by a timing chain or the like, so that the ball nut moves smoothly along the length of the screw.
일반적으로 스크류의 끝단은 베어링에 의하여 지지된다. 스크류의 끝단 중 한쪽은 고정단으로 나머지 한쪽은 자유단으로 이루어진다. 이와 달리 스크류의 양단이 고정단으로 이루어질 수 있다. Generally the end of the screw is supported by a bearing. One end of the screw is a fixed end and the other end is a free end. Alternatively, both ends of the screw may be made of a fixed end.
종래의 기술에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 스크류(200)의 끝단은 직경이 작아지게 가공하여 결합단(210)을 형성하고, 이 결합단(210)이 베어링(220)의 내륜에 끼움 결합된다(대한민국 공개실용신안 제20-2011-5565(2011.06.08), 일본 공개특허공보 특개평10-118876호(1998.05.12), 일본 공개실용신안공보 평04-052647호 참고). In the prior art, as shown in Figure 1, the end of the
베어링(220)을 통과한 결합단(210)의 타측부에는 고정단을 형성하기 위하여 결합단(210)에 고정되는 고정너트(230)가 체결되며, 그 이후에 결합단(210)에 타이밍 체인과 결합되는 타이밍 풀리(240)가 장착된다. 이때, 결합단(210)은 복수의 단으로 가공될 수 있다.
A
한편, 스크류는 가공 방법에 따라 전조로 제조되는 스크류와 연삭으로 제조되는 스크류로 구분된다. On the other hand, the screw is divided into a screw manufactured by rolling and a screw manufactured by grinding according to the processing method.
연삭 가공은 원통형의 모재를 깎아내며 나사와 결합단을 가공하기에, 스크류의 정밀한 가공이 가능하게 된다. 그러나 연삭 가공은 제조 비용이 높은 단점을 갖는다.The grinding process cuts the cylindrical base material and processes the screw and the mating end, thus enabling precise machining of the screw. However, grinding has the disadvantage of high manufacturing cost.
한편, 전조 가공은 연삭 가공에 비하여 대량 생산에 적합하고 비용이 저렴한 장점을 갖지만, 나사산이 형성하는 나사산 외경의 공차 관리가 어려운 단점을 갖는다. On the other hand, the rolling process has the advantage that it is suitable for mass production and inexpensive compared to the grinding process, but has a disadvantage that it is difficult to manage the tolerance of the outer diameter of the thread formed by the thread.
이해를 돕기 위하여 나사산을 과장되게 표현한 도 2와 도 3을 참고하여 설명하면, 전조 가공의 특성상 골경(A)은 낮은 공차로 제작이 용이하다. 그러나 골의 함몰에 따라 모재가 돌출되어 형성되기에, 나사산의 높이 공차를 작게 하기가 곤란하다. 즉, 나사산이 형성하는 외경(B)의 공차를 줄이기는 매우 어렵다. Referring to FIGS. 2 and 3, which exaggerated the threads for better understanding, the bone diameter A is easy to manufacture due to the low tolerance. However, since the base material protrudes and is formed in accordance with the depression of the valley, it is difficult to reduce the height tolerance of the thread. That is, it is very difficult to reduce the tolerance of the outer diameter B formed by the thread.
따라서 도 2에 나타낸 바와 같이 축 중심에서 가장 멀리 떨어진 나사산(B2)을 기준으로 한 스크류의 중심축(B1)과, 나사골들(A2)을 기준으로 한 스크류의 중심축(A1)은 서로 불일치하기 쉽다. Therefore, as shown in FIG. 2, the central axis B1 of the screw based on the thread B2 farthest from the axis center and the central axis A1 of the screw based on the screw valleys A2 do not coincide with each other. easy.
또, 결합단(210)은 모재의 외경을 공작기계가 물어 고정한 상태에서 기계 가공하기 때문에, 결합단(210)의 축 중심은 나사골이 형성하는 원의 중심과 일치하지 못하게 된다. 즉, 전조 가공의 경우에는 나사골이 형성하는 원의 중심과 결합단의 축 중심이 일치되지 않는 경우가 빈번하다. In addition, since the
이러한 스크류의 회전축(베어링으로 지지되는 결합단의 중심 축)과 골경의 지름이 불일치하기 때문에, 스크류의 작동시 볼나사에 진동이 수반될 우려가 있다. Since the diameter of the rotation axis of the screw (the center axis of the coupling end supported by the bearing) and the diameter of the bone diameter are inconsistent, there is a concern that vibration may occur in the ball screw during operation of the screw.
따라서 고정밀 기계분야에서는 전조로 제조된 스크류보다 연삭으로 제조된 스크류를 선호하게 된다. 그러나 연삭으로 제조된 스크류는 비싼 관계로 경제성이 좋지 아니하다. Therefore, in the field of high precision machinery, the screw manufactured by grinding is preferred to the screw manufactured by rolling. However, the screw manufactured by grinding is expensive and therefore economical.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 나사산이 형성하는 원의 중심과 골이 형성하는 원의 중심이 일치하지 아니하는 경우라 해도 스크류의 회전축과 골이 형성하는 원의 중심이 일치하도록 스크류를 베어링 등에 장착할 수 있게 한다. The present invention has been made to solve the above-described problems, even if the center of the circle formed by the thread and the center of the circle formed by the valley does not coincide with the rotation axis of the screw and the center of the circle formed by the valley coincide The screw can be mounted on a bearing or the like.
상기 과제를 위하여 본 발명은 실시예로, 외주면에 나사홈이 형성된 스크류의 끝단부를 지지용 베어링에 회전 가능하게 연결시키는 것으로, 상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트와, 상기 스크류의 끝단부와 상기 베어링 샤프트를 연결하는 연결너트를 포함하고, 상기 연결너트는 상기 나사홈의 골에 맞물리는 나사 결합으로 상기 스크류의 끝단부와 결합되는 스크류 조립체를 제시한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides a rotatable connection of an end of a screw having a screw groove formed on an outer circumferential surface thereof to a bearing for supporting a bearing shaft, the bearing shaft being rotatably coupled to the bearing, and an end of the screw. And a connection nut connecting the bearing shaft, wherein the connection nut is provided with a screw assembly engaged with the end of the screw by screwing engagement with the valley of the screw groove.
여기서, 상기 연결너트에는 상기 나사홈에 물려지는 암나사가 내주면에 형성된 결합홈이 형성되어 있고, 상기 암나사의 나사산의 곡률은 상기 나사홈의 골의 곡률보다 작을 수 있다. Here, the coupling nut is formed with a coupling groove formed on the inner peripheral surface of the female thread bited by the screw groove, the curvature of the thread of the female screw may be smaller than the curvature of the valley of the screw groove.
한편, 기계장치에 고정되며 스크류를 지지하기 위한 베어링, 상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트, 상기 베어링 샤프트의 회전축 상에 일단이 결합되고, 타단에는 내주면에 암나사를 가지는 결합홈이 형성되어 있는 연결너트 및 외주면에 강구들과 접촉하기 위한 나사홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈에 끝단부가 삽입되며 나사 결합되는 스크류를 포함하고, 상기 암나사와 상기 나사홈의 접촉은, 상기 나사홈이 상기 강구들과 접촉하는 접촉지점과 대응되는 지점에서 이루어지는 스크류 조립체를 제시한다. On the other hand, the bearing is fixed to the mechanism for supporting the screw, the bearing shaft rotatably coupled to the bearing, one end is coupled to the rotating shaft of the bearing shaft, the other end is formed with a coupling groove having a female screw on the inner peripheral surface A threaded groove is formed in the connection nut and the outer circumferential surface to contact the steel balls, and includes a screw inserted into the coupling groove and screwed into the coupling groove. A screw assembly is provided at a point corresponding to a point of contact in contact with the field.
더하여, 상기 베어링 샤프트과 상기 연결너트 중 어느 하나에는 비원형 단면을 가지는 돌출부가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 돌출부가 결합되는 수용부가 형성되어 있어, 상기 베어링 샤프트의 회전에 의해 상기 연결너트가 회전될 수 있다. In addition, one of the bearing shaft and the connecting nut is formed with a protrusion having a non-circular cross section, and the other is formed with a receiving portion to which the protrusion is coupled, so that the connecting nut can be rotated by the rotation of the bearing shaft. have.
또한, 상기 베어링 샤프트의 일단에는 상기 베어링 내륜의 일측에 접하는 지지턱부가 형성되어 있고, 상기 베어링 내륜의 타측은 상기 연결너트에 의하여 대어질 수 있다. In addition, one end of the bearing shaft is formed with a supporting jaw portion in contact with one side of the bearing inner ring, the other side of the bearing inner ring may be touched by the connecting nut.
나아가, 상기 지지턱부에서 타이밍 풀리가 더 형성되어 있고, 상기 타이밍 풀리, 지지턱부 및 상기 베어링 샤프트는 일체로 형성될 수 있다. Furthermore, a timing pulley may be further formed at the support jaw, and the timing pulley, the support jaw and the bearing shaft may be integrally formed.
또한, 상기 베이링 샤프트를 관통한 끝단부가 상기 스크류의 끝단부에 결합되는 고정볼트가 더 포함될 수 있다. 더하여, 상기 고정볼트의 나사 방향은 상기 스크류의 나사 방향과 반대일 수 있다. In addition, the end portion penetrating the bearing shaft may further include a fixing bolt coupled to the end of the screw. In addition, the screw direction of the fixing bolt may be opposite to the screw direction of the screw.
한편, 복수의 강구가 순환 가능하게 구비된 볼너트와, 상기 강구가 구르는 나사홈이 외주면에 형성된 스크류를 포함하는 볼 스크류에 있어서, 상기 강구와 나사홈의 접촉하는 접촉지점들과 대등한 지점에서 상기 스크류와 나사 결합하는 연결너트 및 상기 연결너트에 연결되는 베어링 샤프트를 포함하는 볼 스크류를 제시한다. Meanwhile, in a ball screw including a ball nut having a plurality of steel balls circulated, and a screw groove formed on an outer circumferential surface of the steel ball, the ball screw is provided at a point parallel to the contact points of the steel ball and the screw groove. A ball screw comprising a connection nut screwed to the screw and a bearing shaft connected to the connection nut is provided.
본 발명의 실시예에 따르면, 연결너트가 구비됨에 따라 스크류의 회전 축이 스크류의 나사골이 형성하는 원의 중심에 맞추어 보상되어 정밀한 작동이 가능해지는 장점을 갖는다. 이와 같은 스크류 회전축의 보상에 따라 전조 가공에 의한 스크류를 사용하여도 연삭한 스크류를 사용하는 것과 같은 높은 정밀도를 가져오게 하므로, 경제적이면서도 작동 신뢰성이 높은 볼 스크류를 생산할 수 있게 된다. According to the embodiment of the present invention, as the connection nut is provided, the rotational axis of the screw is compensated for the center of the circle formed by the screw valley of the screw, which has the advantage of enabling precise operation. As a result of the compensation of the screw rotation axis, even when using a screw by rolling, it brings about the same high precision as using a ground screw, thereby producing a ball screw which is economical and has high operational reliability.
도 1은 종래의 기술에 따른 스크류 조립체를 분해한 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 스크류의 개략적인 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 스크류의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 조립체를 분해한 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 채용된 연결너트와 베어링 샤프트를 나타낸 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 실시예를 조립한 단면도.
도 7은 도 4에 도시된 스크류와 연결너트의 결합을 나타낸 단면도.1 is an exploded plan view of a screw assembly according to the prior art.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the screw shown in FIG. 1. FIG.
3 is a side view of the screw shown in FIG.
4 is an exploded plan view of a screw assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a connection nut and a bearing shaft employed in the embodiment shown in FIG. 4.
6 is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 4 assembled.
7 is a cross-sectional view showing the coupling of the screw and the connection nut shown in FIG.
본 발명에 따르면 스크류 조립체는 스크류를 기계장치 등에 설치되는 베어링에 회전 가능하게 장착하기 위한 것으로, 베어링 샤프트와 연결너트를 포함한다. According to the present invention, the screw assembly is for rotatably mounting the screw to a bearing installed in a mechanical device or the like, and includes a bearing shaft and a connection nut.
베어링 샤프트는 베어링의 내륜에 외주면이 접하면서 베어링에 결합된다. 베어링 샤프트는 원통 형상으로 베어링의 수에 대응하여 길이가 변경될 수 있다. The bearing shaft is coupled to the bearing while the outer circumferential surface is in contact with the inner ring of the bearing. The bearing shaft is cylindrical in shape and can be changed in length corresponding to the number of bearings.
연결너트는 베어링 샤프트와 스크류를 연결하는 부재이다. 이때, 연결너트는 외주면에 나사홈이 형성된 스크류의 끝단부와 나사 결합된다. 연결너트에는 스크류와의 나사 결합을 위하여 암나사가 형성된 수용홈이 형성될 수 있다. The connecting nut is a member connecting the bearing shaft and the screw. At this time, the connection nut is screwed to the end of the screw threaded groove formed on the outer peripheral surface. The connection nut may be provided with a receiving groove formed with a female thread for screwing with the screw.
연결너트의 암나사는 스크류 나사홈의 골 부분과 접촉하게 된다. The female thread of the connection nut comes into contact with the valley of the screw thread groove.
바람직하게는 볼 스크류의 설계에 따라 스크류에 형성된 나사홈의 측면과 볼너트의 강구들이 서로 접하는 지점(일반적으로 골의 최하점에서 대칭되는 높이의 2개 지점)을 연결너트의 암나사가 접하도록 한다. Preferably, according to the design of the ball screw, the female nut of the connection nut is brought into contact with the side of the threaded groove formed in the screw and the point where the balls of steel balls of the ball nut contact each other (generally, two points symmetrical at the lowest point of the valley).
암나사가 나사홈의 나사골과 맞물리게 하기 위하여 나사홈의 나사골의 곡률반경보다 연결너트의 암나사의 곡률반경이 작게 형성할 수 있다. The radius of curvature of the female thread of the connection nut may be smaller than the radius of curvature of the thread of the screw groove so that the female thread engages with the thread of the screw groove.
또는 강구들이 나사홈에 접하는 지점에서 암나사가 스크류의 나사에 접촉하도록, 암나사는 상기 지점에서의 곡률반경이 암나사의 다른 부분보다 크게 형성될 수 있다. 또는 강구 접하는 나사홈의 지점들에 대응하여 암나사의 나사산 주변에 돌출된 돌기부를 더 형성할 수도 있다. Alternatively, the female thread may have a larger radius of curvature at that point than other portions of the female thread such that the female thread contacts the screw of the screw at the point where the steel balls contact the screw groove. Alternatively, a protrusion protruding around the thread of the female thread may be further formed corresponding to the points of the screw groove in contact with the steel ball.
스크류의 끝단부에 연결너트가 결합됨에 따라, 연결너트의 단면 중심은 스크류의 골 지름과 일치될 수 있다. 이 연결너트의 중심에 베어링 샤프트가 결합됨에 따라 베어링 샤프트의 중심과 스크류의 나사골이 형성하는 중심이 일치된다. As the connection nut is coupled to the end of the screw, the cross-sectional center of the connection nut may match the bone diameter of the screw. As the bearing shaft is coupled to the center of the connecting nut, the center of the bearing shaft coincides with the center of the screw valley of the screw.
결국, 베어링에 결합되는 베어링 샤프트, 연결너트 및 스크류는 스크류의 나사골이 형성하는 원의 중심을 회전축으로 하여 회전되므로, 스크류의 나사골이나 나사골 주변에 접촉하며 구르는 강구들을 갖는 볼너트의 정숙한 작동이 가능하게 된다.
As a result, the bearing shaft, the connecting nut and the screw coupled to the bearing are rotated around the center of the circle formed by the screw bone of the screw, so that the quiet operation of the ball nut having the rolling balls in contact with the screw bone of the screw and around the screw bone is prevented. It becomes possible.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 스크류 조립체와 이를 포함하는 볼 스크류의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도 7에서 나사의 표현은 이해를 돕기 위하여 과장되게 표현한 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration, function and operation of the screw assembly and the ball screw including the same according to an embodiment of the present invention. However, the expression of the screw in Figure 7 is exaggerated to help understanding.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 스크류 조립체가 도시되어 있다. 4 to 6, there is shown a screw assembly according to an embodiment of the invention.
스크류 조립체(10)는 베어링(30)에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트(1)와, 스크류(4) 및 베어링 샤프트(1)를 연결하는 연결너트(5)를 포함한다. 이때, 연결너트(5)는 베어링 샤프트(1)가 회전 시에 회전력을 스크류(4)에 전달할 수 있다. The screw assembly 10 includes a bearing
베어링 샤프트(1)의 일단에는 베어링(30) 내륜의 일측에 접하는 지지턱부(2)가 더 형성되어 있다. 한편, 베어링(30) 내륜의 타측은 상기 연결너트(5)에 접촉된다. One end of the bearing
베어링(30)의 복수가 사용될 수 있다. 베어링(30)의 수는 스크류의 길이에 따라 달라질 수 있는 것이다. 베어링(30)의 내륜 일측은 지지턱부(2)에 의하여, 타측은 연결너트(5)에 의하여 물려진다. 이러한 지지턱부(2)와 연결너트(5)에 의해 고정단이 된다. A plurality of
베어링(30) 내륜의 일측과 접하기 위하여 지지턱부(2)는 베어링 샤프트(1)보다 외경이 크다. 이때, 베어링 샤프트와 지지턱부는 일체로 형성되거나, 각기 별도로 형성되고 키(key) 등에 의하여 서로 조립되어 일체를 이루도록 할 수 있다. The
또한 연결너트(5)도 상기 내륜의 타측에 접하기 위하여 지지턱부(2)와 같은 외경을 가질 수 있다. In addition, the
지지턱부(2)에는 타이밍 풀리(3)가 더 형성된다. 타이밍 풀리(3)는 외주면에 타이밍 벨트(도시 생략)와 연결되기 위한 기어가 형성되어 있다. A timing
이때, 타이밍 풀리와 지지턱부는 서로 독립된 물품으로 제작되고 키(key)나 세트 스크류(set screw)에 의하여 조립될 수 있다. 그러나 타이밍 풀리, 지지턱부는 일체로 형성될 수 있다. In this case, the timing pulley and the support jaw may be made of a separate article from each other and assembled by a key or a set screw. However, the timing pulley and the support jaw may be integrally formed.
바람직하게는 베어링 샤프트(1), 지지턱부(2) 및 타이밍 풀리(3)가 일체로 제작되는 것이다. 일체로 제작되는 타이밍 풀리, 지지턱부 및 베어링 샤프트(이하, '축부재(10a)'라고 한다)는 작동의 신뢰성을 향상시키는 것이다. Preferably, the bearing
종래의 기술에서와 같이 별도로 제작되는 타이밍 풀리(240)를 결합단(210)에 결합하는 경우(도 1 참고)에는 키나 세트 스크류를 사용하더라도 조립 오차, 사용에 의한 마모 등에 의하여 정밀한 작동 제어가 어렵게 된다. 특히, 타이밍 풀리와 스크류와의 결합에 있어 발생 소지가 다분한 조립 오차에 의하여 모터의 구동력이 정밀하게 베어링 샤프트에 전달되기 어려운 점이 있다. When the timing
그러나 본 발명의 실시예에서와 같이 축부재(10a)가 일체를 이루도록 제작함으로써 타이밍 풀리(3)에 전달된 구동력은 즉시 베어링 샤프트(1)에까지 전달되어 전술된 종래의 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다. However, the driving force transmitted to the timing
축부재(10a) 중 베어링 샤프트(1)는 베어링(30)을 통과한 후에 연결너트(5)와 결합된다. The bearing
베어링 샤프트(1)와 연결너트(5)는 돌출부(11)와 수용부(52)에 의하여 이루어진다. 이때, 베어링 샤프트과 연결너트 중 어느 하나에는 비원형 단면을 가지는 돌출부가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 돌출부가 결합되는 수용부가 형성된다. The bearing
도면에서는 베어링 샤프트(1)의 일단에 돌출부(11)가 형성되어 있으며, 연결너트(5)에 수용부(52)가 형성되어 있다. In the drawing, the
돌출부(11)의 단면 형상은 대략 사각형이고, 이에 대응하여 수용부(52)의 단면 형상도 사각형이다. 돌출부(11)와 수용부(52)가 비원형 단면을 갖기에 축부재(10a)의 회전력은 연결너트(5)에 바로 전달된다. The cross-sectional shape of the
도시된 바와 달리, 회전력을 온전히 전달하기 위한 베어링 샤프트와 연결너트의 결합 구조는 다양하게 변경 가능하다. 도시하지 아니하였으나 베어링 샤프트의 외주면는 복수의 삽입홈이 형성되어 있고, 각 삽입홈마다 연결너트를 관통할 볼트가 나사 결합될 수 있다. Unlike shown, the coupling structure of the bearing shaft and the connection nut for completely transmitting the rotational force can be variously changed. Although not shown, the outer circumferential surface of the bearing shaft has a plurality of insertion grooves formed therein, and each insertion groove may be screwed with a bolt to pass through the connection nut.
다시 도 4와 도 6을 참고하면, 축부재(3)에는 단턱을 가지는 볼트홀(101a)이 축부재(10a)의 단면 중심을 관통하여 형성된다. 이 볼트홀(101a)은 돌출부(11)에까지 형성된다. 또한, 스크류(4)의 끝단에는 내주면에 나사가 형성되어 있는 체결홈(42)이 형성된다. 4 and 6 again, the
고정볼트(6)는 축부재(10a)의 볼트홀(101a)과 연결너트(5)의 수용부(52)를 거쳐 스크류(4)의 체결홈(42)에 체결된다. 이러한 고정볼트(6)는 축부재(10a), 연결너트(5) 및 스크류(4)를 서로 결속시킴으로써 베어링(30)에서 축부재가 빠지는 것을 방지한다. The fixing
더하여, 지지턱부(2)에서 돌출되는 베어링 샤프트(1)의 길이는 베어링들의 길이보다 짧게 제작될 수 있다. 고정볼트(6)를 조이면 축부재(10a)의 베어링 샤프트(1)와 스크류(4)는 서로 가까워지게 당겨짐으로써, 지지턱부(2)와 연결너트(5)가 베어링(30)의 내륜 양 측면을 보다 견고하게 지지하게 된다. 도 4에서 미설명 부호 20은 세트 스크류이다. In addition, the length of the bearing
또한, 고정볼트(6)의 나사 방향과 스크류(4)의 나사홈 방향은 서로 반대 방향으로 형성된다. 즉, 스크류(4)의 나사홈(41)이 오른 나사인 때 고정볼트(6)는 왼 나사로 제작된다. 이로써 타이밍 풀리(3)에 의한 스크류(4)의 회전시에 볼너트(도시 생략)에 의해 스크류에 전달되는 토크로 고정볼트가 풀리지 아니하게 된다. 따라서 오랜 반복된 사용에 의하더라도 고정볼트의 체결력 저하가 없게 된다. In addition, the screw direction of the fixing
연결너트(5)에는 암나사(51)가 형성된 결합홈(53)이 형성되어 있다. 결합홈(53)의 내측면은 수용부(52)와 연통되어 있다. 연결너트(5)는 절삭 가공에 의하여 제작될 수 있으며, 암나사(51)의 나사산이 형성하는 원의 중심은 수용부(52)의 중심과 일치된다. The
본 발명의 실시예에서 연결너트(5)의 중심은 축부재(10a)의 중심과 사실상 일치하는 것이다. 전술된 바와 같이 전조 방법으로 제조된 스크류의 외경 중심과 골경 중심의 오차에 비하면, 절삭 가공된 축부재(10a)의 회전축과 연결너트(5)의 회전축의 오차는 매우 작다. In the embodiment of the present invention, the center of the
도 7에는 연결너트와 스크류의 나사 결합되는 부분을 과장하여 도시한 것이다. 도 7에서 연결너트(5)의 암나사(51)의 나사산은 스크류(4)의 나사홈(41)의 골 부분과 접촉하며 나사 결합되어 있다. Figure 7 shows an exaggerated portion of the screw connection of the connection nut and the screw. In FIG. 7, the thread of the
원통형 모재를 전조 가공함에 있어 나사홈의 골은 전조 가공 장치가 직접 가압하게 되므로, 나사골들은 낮은 공차로 일정한 위치에 형성된다. 그에 비하여 나사산은 나사홈을 형성하는 과정 중에 모재가 밀려나며 돌출 성형되기 때문에 높낮이 차이가 상대적으로 크게 된다. In rolling the cylindrical base material, the grooves of the thread grooves are directly pressed by the rolling machine, so that the screw valleys are formed at a constant position with low tolerance. On the other hand, the screw thread has a relatively large height difference because the base material is pushed out and protruded during the process of forming the screw groove.
연결너트(5)의 암나사(51)가 스크류(4)의 나사홈(41)의 나사골 부분과 접촉하면서 나사 결합하므로, 연결너트(5)의 중심은 스크류(4)의 나사홈(41)의 나사골에 의하여 결합 위치가 결정된다. 즉, 연결너트(5)의 중심(C)은 스크류(4)의 외경에 따른 중심(d1)이 아니라 나사골이 형성하는 원의 중심(d2)에 맞추어진다. Since the
따라서 스크류(4)의 외경이 길이 방향에 따라 다소 변경되는 경우에도 나사골이 형성하는 원의 중심을 관통하는 회전 축에 따라 스크류(4)를 회전시킬 수 있게 된다. 이는 스크류에 나사 결합하는 볼너트가 스크류의 회전축과 수직한 평면상에서 이동하지 않게 하므로 안정된 볼너트의 작동이 보장되는 효과를 가져온다. Therefore, even if the outer diameter of the
이해를 돕기 위하여 과장되게 표현한 도 8은 스크류에 형성된 나사홈과 연결너트에 형성된 암나사가 접촉되는 다양한 예를 제시한다. 먼저, 도 8의 (a)는 나사홈(41)의 나사골(411)에 암나사(51)의 나사산(511)이 접촉하는 예시이다. 이를 위하여 암나사(51)의 나사산(511)의 곡률반경은 나사홈(41)의 나사골(411)의 곡률반경보다 작게 형성된다. 8, which is exaggerated for clarity, shows various examples of contact between a screw groove formed in the screw and a female screw formed in the connection nut. First, FIG. 8A illustrates an example in which the
한편, 도 8의 (b)에서 나사홈(41)은 나사골을 중심에서 서로 대칭되게 이격되어 있으며, 나사홈(41)의 내벽면에서 더 돌출된 접촉용 돌기부(412)가 형성되어 있다. 이 돌기부(412)는 볼너트에 구비되는 강구들이 접촉하는 부위로 나사홈(41)의 성형시 의도적으로 성형될 수 있다. 이 경우 암나사(51)는 돌기부들(412)에 접촉하게 된다. Meanwhile, in FIG. 8B, the
한편, 도 8의 (c)에서 나사홈(41)은 도 8의 (a)와 마찬가지로 연속된 곡면으로 형성되어 있다. 암나사(51)에서 강구가 접촉하는 부분에 대응하여 암나사(51)의 표면에서 접촉부(512)가 돌출 형성된다. Meanwhile, in FIG. 8C, the
도 8의 (a), (b), (c)는 나사홈의 나사골 주변과 암나사가 접촉하도록 하기 위한 형태의 예시들로, 도시된 바 외에도 나사골의 최하점 또는 강구와 나사홈이 접촉하는 접촉지점에서 암나사와의 접촉이 이루어지도록 다양한 변형이 가능하다. (A), (b) and (c) of FIG. 8 are examples of a form for allowing the female thread to contact the periphery of the screw bone of the screw groove, and in addition to the bar point, the lowest point or the contact point at which the steel ball and the screw groove contact each other. Various modifications are possible to make contact with the female thread at.
본 발명의 실시예에 따른 볼 스크류는 복수의 강구가 순환 가능하게 구비된 볼너트와, 상기 강구가 구르는 나사홈(41)이 외주면에 형성된 스크류(4)를 포함하는 것으로, 강구와 나사홈이 접촉하는 접촉지점들과 대등한 지점에서 연결너트(5)가 스크류(4)와 나사 결합하는 것이다. The ball screw according to the embodiment of the present invention includes a ball nut having a plurality of steel balls circulated, and a
본 발명이 실시예에 따른 볼 스크류에는 전술된 스크류 조립체를 포함하는 것이다. 이때, 볼너트와 강구의 구성은 널리 알려진 구성과 동일할 수 있다. The ball screw according to the embodiment of the present invention includes the screw assembly described above. At this time, the configuration of the ball nut and the steel ball may be the same as the well-known configuration.
본 발명이 실시예에 따르면 연결너트(5)와 베어링 샤프트(1)를 스크류(4)와 분리 제작함으로써 전조 가공에 따른 스크류(4)의 제작이 용이하게 한다. 구체적으로 볼 스크류에 사용되는 스크류(4)의 길이는 수 미터가 될 수 있다. 모재를 공구대에 물려 회전시킬 때에 모재의 길이에 따라 처짐이 발생되므로 결합단의 제조가 어려우며, 더구나 스크류 양 단부에서 나사홈의 가공 정밀도가 나빠지게 된다. According to the embodiment of the present invention, the connecting
본 발명에 따르면 스크류의 끝단부에 결합단을 형성할 필요가 없으므로 가공의 편의성이 개선되며, 스크류 끝단부의 나사홈을 높은 정밀도로 가공할 수 있게 된다. 따라서 스크류의 양 단부 부근에서 이루어지는 볼너트의 작동 또한 높은 정확성으로 이루어질 수 있게 된다. According to the present invention, there is no need to form a coupling end at the end of the screw, thereby improving the convenience of processing, and it is possible to process the screw groove of the screw end with high precision. Therefore, the operation of the ball nut near both ends of the screw can also be achieved with high accuracy.
10 : 조립체
10a : 축부재 101a : 볼트홀
1 : 베어링 샤프트 11 : 돌출부
2 : 지지턱부 3 : 타이밍 풀리
4 : 스크류 41 : 나사홈 411 : 나사골 412 : 돌기부 42 : 체결홈
5 : 연결너트 51 : 암나사 511 : 나사산 512 : 접촉부 52 : 수용부
53 : 결합홈 6 : 고정볼트
20 : 세트 스크류 30 : 베어링10: assembly
10a:
1: bearing shaft 11: protrusion
2: support jaw 3: timing pulley
4
5 Connecting
53: coupling groove 6: fixing bolt
20: set screw 30: bearing
Claims (10)
상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트와,
상기 스크류의 끝단부와 상기 베어링 샤프트를 연결하는 연결너트를 포함하고,
상기 연결너트는 상기 나사홈의 골에 맞물리는 나사 결합으로 상기 스크류의 끝단부와 결합되는 스크류 조립체.By connecting the end of the screw with a screw groove formed on the outer peripheral surface rotatably to the support bearing,
A bearing shaft rotatably coupled to the bearing;
A connection nut connecting the end of the screw and the bearing shaft,
The connecting nut is screw assembly that is coupled to the end of the screw by screwing engagement with the groove of the screw groove.
상기 연결너트에는
상기 나사홈에 물려지는 암나사가 내주면에 형성된 결합홈이 형성되어 있고, 상기 암나사의 나사산의 곡률은 상기 나사홈의 골의 곡률보다 작은 스크류 조립체. In claim 1,
The connecting nut
And a coupling groove formed on an inner circumferential surface of the female screw bited by the screw groove, and the curvature of the thread of the female screw is smaller than the curvature of the valley of the screw groove.
상기 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트,
상기 베어링 샤프트의 회전축 상에 일단이 결합되고, 타단에는 내주면에 암나사를 가지는 결합홈이 형성되어 있는 연결너트 및
외주면에 강구들과 접촉하기 위한 나사홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈에 끝단부가 삽입되며 나사 결합되는 스크류를 포함하고,
상기 암나사와 상기 나사홈의 접촉은,
상기 나사홈이 상기 강구들과 접촉하는 접촉지점과 대응되는 지점에서 이루어지는 스크류 조립체.Bearing support,
A bearing shaft rotatably coupled to the bearing,
One end is coupled to the rotating shaft of the bearing shaft, the other end of the coupling nut is formed with a coupling groove having a female thread on the inner peripheral surface and
A screw groove is formed on the outer circumferential surface to contact the steel balls, and includes a screw inserted into the coupling groove and screwed to the coupling groove.
The contact between the female thread and the screw groove,
And a screw groove corresponding to the point of contact with the steel balls.
상기 베어링 샤프트과 상기 연결너트 중 어느 하나에는 비원형 단면을 가지는 돌출부가 형성되고,
나머지 하나에는 상기 돌출부가 결합되는 수용부가 형성되어 있어, 상기 베어링 샤프트의 회전에 의해 상기 연결너트가 회전되는 스크류 조립체.4. The method of claim 3,
One of the bearing shaft and the connecting nut is formed with a protrusion having a non-circular cross section,
The other one is formed with a receiving portion is coupled to the protrusion, the screw assembly is rotated by the rotation of the bearing shaft screw assembly.
상기 베어링 샤프트의 일단에는 상기 베어링 내륜의 일측에 접하는 지지턱부가 형성되어 있고,
상기 베어링 내륜의 타측은 상기 연결너트에 의하여 대어지는 스크류 조립체.4. The method of claim 3,
One end of the bearing shaft is formed with a supporting jaw portion in contact with one side of the bearing inner ring,
The other side of the bearing inner ring is a screw assembly that is opposed by the connecting nut.
상기 지지턱부에서 타이밍 풀리가 더 형성되어 있고,
상기 타이밍 풀리, 지지턱부 및 상기 베어링 샤프트는 일체로 형성되는 스크류 조립체. The method of claim 5,
The timing pulley is further formed in the support jaw,
The timing pulley, the support jaw portion and the bearing shaft are integrally formed screw assembly.
상기 베이링 샤프트를 관통한 끝단부가 상기 스크류의 끝단부에 결합되는 고정볼트가 더 포함되는 스크류 조립체. 4. The method of claim 3,
A screw assembly further comprises a fixing bolt end portion penetrating the bearing shaft is coupled to the end portion of the screw.
상기 고정볼트의 나사 방향은 상기 스크류의 나사 방향과 반대인 스크류 조립체. In claim 7,
The screw direction of the fixing bolt is opposite to the screw direction of the screw screw assembly.
상기 강구와 나사홈의 접촉하는 접촉지점들과 대등한 지점에서 상기 스크류와 나사 결합하는 연결너트 및
상기 연결너트에 연결되는 베어링 샤프트를 포함하는 볼 스크류.A ball screw comprising a ball nut having a plurality of steel balls circulated, and a screw groove formed by the steel ball rolling on an outer circumferential surface thereof,
A connection nut screwed to the screw at points corresponding to the contact points of the steel ball and the screw groove;
Ball screw comprising a bearing shaft connected to the connecting nut.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110070980A KR20130010282A (en) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | Assembly of the screw and ball screw having it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110070980A KR20130010282A (en) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | Assembly of the screw and ball screw having it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130010282A true KR20130010282A (en) | 2013-01-28 |
Family
ID=47839560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110070980A KR20130010282A (en) | 2011-07-18 | 2011-07-18 | Assembly of the screw and ball screw having it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20130010282A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107092307A (en) * | 2017-03-15 | 2017-08-25 | 联想(北京)有限公司 | Pivot structure and electronic equipment |
CN108380939A (en) * | 2018-05-15 | 2018-08-10 | 浙江屹立机器人科技有限公司 | A kind of transmission mechanism of oblique lathe bed set class puncher |
-
2011
- 2011-07-18 KR KR1020110070980A patent/KR20130010282A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107092307A (en) * | 2017-03-15 | 2017-08-25 | 联想(北京)有限公司 | Pivot structure and electronic equipment |
CN107092307B (en) * | 2017-03-15 | 2020-07-24 | 联想(北京)有限公司 | Rotating shaft structure and electronic equipment |
CN108380939A (en) * | 2018-05-15 | 2018-08-10 | 浙江屹立机器人科技有限公司 | A kind of transmission mechanism of oblique lathe bed set class puncher |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6069683B2 (en) | Screw assembly and transfer device including the same | |
EP2515000B1 (en) | Ball screw assembly with recirculating cap and nut | |
US11761520B2 (en) | Linear drive device, motor, and linear drive device production method | |
CN102686895B (en) | Can the radial bearing means adjusted | |
KR20110084845A (en) | Feed screw mechanism | |
JP6332261B2 (en) | Bearing support device | |
KR20130010282A (en) | Assembly of the screw and ball screw having it | |
EP3470695A1 (en) | Attachment device | |
US20200251956A1 (en) | Electric actuator | |
KR20150124847A (en) | Integrated support unit for servo motor and rectilinear movement apparatus including the same | |
US10495183B2 (en) | Gear device | |
JPH102400A (en) | Cam driven element mounting structure and mounting method | |
EP4198341A1 (en) | Eccentric oscillation gear device, robot, and industrial machine | |
WO2013132748A1 (en) | Eccentric oscillation-type gear device | |
EP2514998B1 (en) | Ball screw assembly with recirculating cap | |
KR102358305B1 (en) | Apparatus for adjusting backlash | |
CN200958033Y (en) | Gapless axis toothed elevator of right-angle trapezoidal | |
US11190082B2 (en) | Electric actuator | |
JP2012172764A (en) | Spherical bearing | |
KR101660879B1 (en) | Handle assembly for grander | |
CN221887680U (en) | End face cam with balancing stand for threshing and redrying bundling machine | |
WO2023243242A1 (en) | Linear guide | |
JP2020012546A (en) | Reduction gear | |
CN109489652A (en) | High-precision optical fiber arranges fine device around system auxiliary | |
JP7329562B2 (en) | table drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |