KR20130119239A

KR20130119239A - 리드스크류 지지장치

Info

Publication number: KR20130119239A
Application number: KR1020120042244A
Authority: KR
Inventors: 피원일
Original assignee: 주식회사 에스앤씨
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-31

Abstract

베어링 장착부를 가지는 지지블록과, 베어링 장착부에 설치되며 리드스크류를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링 및, 지지베어링과 지지블록 사이에 설치되는 진동 감쇄부재를 포함하며, 진동 감쇄부재는 지지베어링과 베어링 장착부 내주면 사이의 틈에 충진되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리드스크류 지지장치가 개시된다.

Description

리드스크류 지지장치{AN APPARATUS FOR SUPPORTING LEAD SCREW}

본 발명은 리드스크류 지지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터에 의해 회전되면서 피동체를 이동시키기 위한 리드스크류를 지지하면서 진동을 감쇄시킬 수 있는 리드스크류 지지장치에 관한 것이다.

도 1을 참조하면 리드스크류(10)는 일단이 구동모터(20)에 연결되어, 구동모터(20)의 구동에 의해 회전되면서, 피동체(30)를 이동시키기 위한 것이다.

이러한 리드스크류(10)의 자유단부(11)는 지지블록(40)에 설치된 지지베어링(41)에 결합되어 지지된다. 그리고 리드스크류(10)에는 피동체(30)가 결합되어, 리드스크류(10)의 회전 방향에 따라서 리드스크류(10)의 축 방향으로 이동될 수 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 구성에 의하면, 리드스크류(10)를 지지하는 지지베어링(41)이 지지블록(40)에 압입 결합되어 움직이지 않도록 고정 결합된 구성을 가짐으로써, 리드스크류(10)의 축과, 지지베어링(41)의 축 및 구동모터(20)의 회전중심축 등이 서로 일치하지 않고 조금만 어긋나더라도 리드스크류(10)의 고속회전시에 진동과 진동소음이 발생하게 되어 고속회전이 불가능하게 되는 문제점이 있다.

즉, 리드스크류(10)는 리드스크류의 굵기와 리드스크류의 지지간격에 의해 정해지는 리드스크류의 회전한계속도인 고유의 위험회전속도값을 가지고 있는데, 종래의 리드스크류 구성에 있어서는 리드스크류축과 지지베어링의 축 및 구동모터의 회전중심축이 서로 일치하지 않고 조금만 어긋나더라도 리드스크류의 위험회전속도값보다 훨씬 낮은 회전속도에서 진동과 진동소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 리드스크류의 진동을 감쇄시켜서 위험회전속도를 높여서 리드스크류의 고속회전이 가능하도록 구조가 개선된 리드스크류 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리드스크류 지지장치는, 베어링 장착부를 가지는 지지블록과; 상기 베어링 장착부에 설치되며, 리드스크류를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링; 및 상기 지지베어링과 상기 지지블록 사이에 설치되는 진동 감쇄부재;를 포함하며, 상기 진동 감쇄부재는, 상기 지지베어링과 상기 베어링 장착부 내주면 사이의 틈에 충진되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성부재는 상기 지지베어링과 상기 베어링 장착부 사이에 실리콘을 충진하여 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지블록은 금속재질로서, 베이스부와, 상기 베이스로부터 연장되며 상기 베어링 장착부를 가지는 지지부를 구비하며, 상기 베이스부로부터 상기 지지부가 일체로 연장되어 형성되고, 상기 베이스부에는 체결공이 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 베어링 장착부는 상기 지지베어링이 삽입되는 쪽이 반대쪽보다 큰 내경을 가지며, 반대쪽에 상기 지지베어링이 외측으로의 이탈을 방지하는 받침턱이 형성되는 것이 좋다.

본 발명의 리드스크류 지지장치에 따르면, 리드스크류의 구동시 발생되는 진동을 감쇄하기 위한 진동 감쇄부재를 지지베어링과 지지블록의 지지베어링 장착부 사이에 용이하게 설치할 수 있으며, 결국 지지장치를 용이하게 제작할 수 있다.

또한, 본 발명의 리드스크류 지지장치는 리드스크류의 구동시 발생되는 진동을 흡수하여 감쇄시킴으로써, 리드스크류의 구동속도를 최상으로 하여 이동체의 이송 속도를 최대화할 수 있는 이점이 있다. 즉, 리드스크류의 위험회전속도를 높일 수 있게 되어 고속회전이 가능하게 된다.

도 1은 일반적인 리드스크류 지지장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치를 조립하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 지그에 지지블록을 설치한 상태를 나타내 보인 평면도이다.
도 4는 도 3의 상태에서 지지베어링을 가 장착한 상태를 나타내 보인 평면도이다.
도 5는 도 4의 상태에서 실리콘을 충진한 상태를 나타내 보인 도면이다.
도 6은 지그로부터 제조 완료된 지지장치를 나타내 보인 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 지지장치의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치에 리드스크류를 장착한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치의 작용 효과를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치(100)를 설명하기로 한다.

리드스크류 지지장치(100)는 지지블록(110)과, 지지블록(110)에 설치되는 지지베어링(120)과, 지지베어링(120)과 지지블록(110) 사이에 설치되는 진동 감쇄부재(130)를 구비한다.

상기 지지블록(110)은 금속재질로서, 소정의 지지부에 결합되는 베이스부(111)와, 베이스(111)로부터 연장되며 베어링 장착부(112)를 가지는 지지부(113)를 구비한다. 베이스부(111)로부터 지지부(113)가 일체로 연장되어 형성되고, 베이스부(111)에는 체결공(h)이 형성된다.

상기 베어링 장착부(112)는 지지베어링(120)이 삽입되는 쪽이 반대쪽보다 큰 내경을 가지며, 반대쪽에 지지베어링(120)이 외측으로의 이탈을 방지하는 받침턱(112a)이 형성된다.

상기 진동 감쇄부재(130)는 지지베어링(120)과 베어링 장착부(112) 내주면 사이의 틈에 충진되는 탄성부재를 포함하며, 바람직하게는 실리콘재질인 것이 바람직하다. 이러한 실리콘재질을 진동 감쇄부재(130)는 본 발명의 제조방법에 의해 지지베어링(120)을 베어링장착부(112)에 장착하는 과정에서, 실리콘 충진기구를 이용하여 지지베어링(120)과 베어링장착부(112) 사이의 틈으로 충진함으로써 설치될 수 있다.

상기 구성을 가지는 리드스크류 지지장치(100)를 제조하는 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지블록(110)을 지그(200)에 장착하여 고정시킨다.

여기서 상기 지그(200)는 평판스테이지(210)와, 평판스테이지(210)로부터 돌출되어 지지블록(110)의 외측을 밀착 지지하여 자세를 고정시키는 제1 및 제2위치결정블록(221)(222)과, 지지베어링(120)의 장착시 센터링을 결정하기 위한 센터 결정블록(223)을 구비한다.

상기 제1위치결정블록(221)과 제2위치결정블록(222)은 서로 직교하는 방향으로 평판스테이지(210) 상에 배치되며, 서로 소정 거리 이격되게 설치된다. 그리고 센터 결정블록(223)은 제1 및 제2위치결정블록(221,222)으로부터 소정 거리씩 이격된 위치에 설치된다.

상기 제1위치결정블록(221)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지지블록(100)의 베이스부(111)가 밀착되어 위치제어되도록 지지하는 역할을 하고, 제2위치결정블록(222)은 지지블록(100)의 지지부(113)의 측면이 밀착되어 위치제어되도록 지지하는 역할을 한다. 즉, 지지블록(100)은 지그(200)에 장착됨으로써, 제1 및 제2위치결정블록(221,222)에 의해 z축 및 y축 각각으로 위치결정되도록 배치되며, 특히 상기 베어링장착부(112)의 중심(c1)이 센터 결정블록(223)의 중심(c2)과 일치할 수 있도록 지그(200) 상에 위치될 수 있게 된다.

도 3과 같이 지그(200) 상에 지지블록(100)을 장착한 후에, 베어링 장착부(112) 내측에 지지베어링(120)이 위치되도록 지지베어링(120)을 센터 결정블록(223)에 끼워서 장착한다. 그러면 도 4와 같이, 지지베어링(120)의 축공(121)이 센터 결정블록(223)에 끼워져 결합됨으로써, 지지베어링(120)의 중심(c3)이 베어링 장착부(112)의 중심(c1) 및 센터 결정블록(c2)과 모두 일치하도록 위치된다.

상기와 같이, 중심들(c1,c2,c3)이 위치하도록 지지베어링(120)이 베어링 장착부(112) 내측에 가 장착되면, 베어링 장착부(112)의 내면과 지지베어링(120)의 외측 즉 외륜과의 간격(G)이 원주 방향을 따라 일정하게 유지될 수 있다.

상기와 같이 지그(200)에 지지블록(100)과 지지베어링(120)을 차례로 장착하여, 지지베어링(120)을 지지블록(110)의 베어링 장착부(112)에 중심을 일치시켜 가 장착한 상태에서, 실리콘 충진기구를 이용하여 베어링 장착부(112)의 내면과 지지베어링(120)의 외측 즉 외륜과의 간격(G) 즉, 틈에 실리콘을 충진시킨다(도 5 참조).

이와 같이 실리콘을 충진하여 경화시킴으로써 진동 감쇄부재(130)를 설치할 수 있게 되어, 도 6 및 도 7과 같이, 지지베어링(120)의 외륜(122)은 진동 감쇄부재(130)와 결합되어 고정되고, 내륜(121)은 회전 가능한 상태가 된다.

상기와 같이 실리콘을 충진하여 경화시키는 작업이 완료되면, 지지블록(110)을 지그(200)로부터 분리함으로써 지지장치(100)의 제조작업 즉, 조립작업이 완료된다.

한편, 상기와 같이 설치된 진동 감쇄부재(130)에 의해 지지베어링(120)은 베어링 장착부(112)에 고정설치되되, 진동 감쇄부재(130)에 의해 x축, y축 및 z축 각각에 대해서 발생하는 충격을 흡수하여 완충시키는 역할을 한다. 즉, 실리콘 재질로 이루어진 진동 감쇄부재(130)에 의해서 지지베어링(120)은 외력(진동) 발생시 미세한 움직임이 가능하게 됨으로써, 도 8 및 도 9와 같이 지지장치(100)에 리드스크류(10)를 설치한 경우에, 리드스크류(10)의 구동시 발생되는 진동을 감쇄시킬 수 있게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 리드스크류(10)는 그 자유단부(11)가 지지베어링(11)의 내륜(121)에 결합되어 자유회전 가능하게 지지되고, 이 리드스크류(10)에는 소정의 이동체(30)가 결합된다. 이와 같이 조립되는 리드스크류(10)는 구동모터(20)에 의해 회전됨으로써, 이동체(30)를 원하는 방향으로 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 리드스크류(10)의 조립오차(지지블록, 지지베어링, 리드스크류의 중심축의 불일치), 길이(지지위치 간의 간격), 굵기 등의 여러 가지 진동 발생인자 등에 의해 리드스크류(10)의 회전시에 진동이 발생하게 되며, 그 진동 방향은 리드스크류(10)의 축방향(x) 및 축방향(x)에 직교하는 y축 방향으로 각각 발생할 수 있다. 이와 같이 발생되는 진동에 의해 리드스크류(10)는 y축 방향으로 변형되면서 미세하게 휘어지는 현상이 동반될 수 있고, 축방향(x)으로의 미세한 변형이 발생될 수 있다.

그런데 상기와 같이 리드스크류(10)의 회전시 발생되는 진동은 종래와는 달리, 리드스크류(10)가 결합된 지지베어링(120)을 통해 지지블록(110)으로 전달되지 않고, 상기 진동 감쇄부재(130)에서 흡수되어 감쇄된다. 즉, 리드스크류(10)가 y축 방향으로 미세 변형되면서 진동함에 따라서, x축 방향으로의 길이에도 변형이 발생되는데, 이러한 미세 변형은 지지베어링(120)이 지지된 진동 감쇄부재(130) 즉, 탄성을 가지는 실리콘 재질에 의해 완충되어 진동이 감쇄될 수 있게 되고, 이는 지지베어링(120)의 위치가 도 10에 도시된 바와 같이, x축 및 y축 각각으로 미세 이동될 수 있게 됨으로써 가능하게 된다. 다시 말해서, 지지베어링(120)이 실리콘재질의 진동 감쇄부재(130)에 지지된 상태이므로, 진동 감쇄부재(130)의 탄성 변형률에 대응되는 거리만큼 x축으로 소정 거리(t2)만큼 및 y축으로는 소정 거리(t1-t2, t2 < t1)만큼 각각 미세 이동 가능한 상태를 유지함으로써, 리드스크류(10)의 변형으로 인해 발생되는 진동을 흡수하여 감쇄시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치(100)는 지그(200)를 이용하여 용이하게 제작하는 것이 가능하며, 리드스크류(10)를 지지한 상태에서는 리드스크류(10)에서 발생되는 진동을 흡수하여 감쇄시킴으로써, 리드스크류(10)의 위험회전속도를 증가시켜 이동체(30)의 이송속도를 최대화할 수 있는 이점이 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치에 의하면, 리드스크류의 구동시 발생되는 진동을 감쇄하기 위한 진동 감쇄부재를 지지베어링과 지지블록의 지지베어링 장착부 사이에 용이하게 설치할 수 있으며, 결국 지지장치를 용이하게 제작할 수 있다.

그리고 제작된 지지장치(100)는 리드스크류의 구동시 발생되는 진동을 흡수하여 감쇄시킴으로써, 리드스크류의 구동속도를 최상으로 하여 이동체의 이송속도를 최대화할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 리드스크류 지지장치(100)는 리드스크류(10)의 자유단부 뿐만 아니라 구동모터(30)에 인접한 반대측에서도 리드스크류(10)를 지지하도록 설치될 수도 있다. 따라서 리드스크류(100)의 고속회전시 발생되는 진동을 양단 각각에서 효과적으로 흡수하여 리드스크류(100)의 안정적인 고속회전이 가능하게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..리드스크류 20..이동체
30..구동모터 100..리드스크류 지지장치
110..지지블록 120..지지베어링
130..진동 감쇄장치 200..지그

Claims

베어링 장착부를 가지는 지지블록과;
상기 베어링 장착부에 설치되며, 리드스크류를 회전 가능하게 지지하는 지지베어링; 및
상기 지지베어링과 상기 지지블록 사이에 설치되는 진동 감쇄부재;를 포함하며,
상기 진동 감쇄부재는,
상기 지지베어링과 상기 베어링 장착부 내주면 사이의 틈에 충진되는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리드스크류 지지장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 지지베어링과 상기 베어링 장착부 사이에 실리콘을 충진하여 설치되는 것을 특징으로 하는 리드스크류 지지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지블록은 금속재질로서, 베이스부와, 상기 베이스로부터 연장되며 상기 베어링 장착부를 가지는 지지부를 구비하며,
상기 베이스부로부터 상기 지지부가 일체로 연장되어 형성되고, 상기 베이스부에는 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 리드스크류 지지장치.