KR20140040866A

KR20140040866A - 볼 나사 장치

Info

Publication number: KR20140040866A
Application number: KR1020147005289A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 구로이와; 준지 미나쿠치
Original assignee: 닛본 세이고 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-04-03
Also published as: JPWO2013061555A1; US20140224051A1; CN103906948A; TW201331492A; TWI503498B; EP2772666A1; WO2013061555A1

Abstract

너트와 고정 부재와의 센터링을 용이하고 적정하게 행할 수 있는 볼 나사 장치를 제공한다. 그러기 위하여, 볼 나사 장치(1)는, 나사축(10)과, 나사축(10)을 관통하는 동시에, 전동체 B를 개재시켜 나사축(10)에 나합하여 나사축(10)의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 너트(20)와, 고정 부재(40)를 가진다. 고정 부재(40)는 너트(20)의 단면(20a)에 부착되고, 고정 부재(40)에는, 너트(20) 내로의 이물질 침입을 막는 방진 부재(60)가 부착된다. 그리고, 너트(20)의 단면(20a)에는, 고정 부재(40)의 플랜지부(42)의 외주면(42a)에 감합하는 스피것 조인트부(20b)가 형성되어 있다.

Description

볼 나사 장치{BALL SCREW DEVICE}

본 발명은, 볼 나사 장치에 관한 것이다.

종래부터, 볼 나사 장치는, 나선형상의 나사홈이 형성된 나사축을 너트에 삽통하고, 그 나사홈을 전동 순환하는 복수 개의 볼에 의해 너트와 나사축 상호의 상대 이동을 순조롭게 하는 것이다.

이와 같은 볼 나사 장치에 있어서는, 운전중인 볼 나사 장치 내에 분진이나 절삭가루 등의 이물질이 침입하면, 그 나사홈면의 마모를 촉진하거나 혹은 압흔(壓痕)을 일으키거나 하여 이상(異常)한 진동이나 소음을 발생시키고, 볼 나사 본래의 정밀도나 성능을 열화시킬 뿐만 아니라, 때로는 파손에 이르는 사례도 보여진다.

그 때문에, 이와 같은 볼 나사 장치에 대하여 외부로부터의 이물질 침입을 막기 위해서는, 종래부터 그 너트 단부에 펠트 와이퍼 시일(felt wiper seal)이나 라비린스 시일(labyrinth seal)을 마련하거나 나사축 전체를 벨로즈(bellows) 형상 등의 여러 가지의 커버로 덮어 버리는 방법, 혹은 그들을 병용하는 방법 등이 일반적으로 사용되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2 참조).

이하, 도 14 및 도 15를 참조하여, 이와 같은 종류의 볼 나사 장치에 대하여 설명한다. 도 14는, 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재의 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 15는, 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재의 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 17은, 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 18은, 종래의 볼 나사 장치의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 18b-18b선을 따르는 단면도이다.

도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 종래의 볼 나사 장치(100)는, 축방향으로 신장되는 로드형상의 나사축(110)과, 나사축(110)이 관통하는 통형상의 너트(120)와, 너트(120)의 단부(120a)에 마련된 순환 부재(130)와, 순환 부재(130)에 부착된 고정 부재(140)를 가진다. 고정 부재(140)에는, 고정 부재(140) 내(전동로 내)로의 먼지의 침입을 막는 방진 부재(防塵部材, 160)가 부착되어 있다. 구체적으로는, 고정 부재(140)의 개구측에 마련된 나사구멍(132)에 나합하는 고정나사(172)에 의해 누름판(retainer plate, 161)을 개재시켜 방진 부재(160)가 고정 부재(130)에 부착되어 있다. 그리고 도 15(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(140)에는, 나사축(110)의 외주면에 윤활유를 공급하는 함유 부재(含油部材, 150)가 수용되어도 좋다. 고정 부재(140)는, 고정나사(171)에 의해 너트(120)에 장착되어 있다.

한편, 도 17 및 도 18(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 종래의 볼 나사 장치(200)는, 축방향으로 신장되는 로드형상의 나사축(210)과, 나사축(210)이 관통하는 통형상의 너트(220)와, 너트(220)의 단부(220a)에 부착된 고정 부재(240)를 가진다. 고정 부재(240)에는, 나사축(210)의 외주면에 윤활유를 공급하는 함유 부재(250)가 내장된다. 또한, 고정 부재(240)의 너트(220)와는 반대측의 단부(240a)에는, 고정 부재(240) 내(전동로 내)로의 먼지의 침입을 막는 방진 부재(260)가 부착되어 있다. 구체적으로는, 고정나사(271)에 의해 고정 부재(240)가 너트(220)의 단면(220a)에 부착되어 있다. 또한, 고정 부재(240)의 주벽부(周壁部, 241)에 형성된 나사구멍(242)에 나합된 함유 부재 회전 멈춤용 나사(272)에 의해 함유 부재(250)가 고정 부재(240)의 내부에 고정되어 있다. 또한, 고정 부재(240)의 단부(240a)에 형성된 나사구멍(243)에 나합된 방진 부재 회전 멈춤용 나사(272)에 의해 방진 부재(260)가 고정 부재(240)의 단부(240a)에 장착되어 있다.

일본국 특개 2010-43244호 공보 일본국 특개 2008-045632호 공보

그렇지만, 이와 같이 구성된 종래의 볼 나사 장치(100)에 있어서는, 너트(120)의 단면(120a)과 고정 부재(140)의 접촉면(140a)은 각각 평면을 이루고, 순환 부재(130)의 표면(너트(120)의 단면(120a)을 구성하는 면)도 마찬가지로 평면형을 이루고 있다.

따라서, 종래의 볼 나사 장치(100)에 있어서는, 너트(120)의 단면(120a)에 고정 부재(140)를 조립할 필요성으로부터, 너트(120)와 고정 부재(140)와의 센터링(centering)을 엄격하게 행할 필요가 있다.

구체적으로는, 도 16(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(140)의 심(芯)과 너트(120)의 심을 맞추어 장착한 결과, 그 다음 공정인 방진 부재(160)의 부착에 있어서, 방진 부재(160)가 적정하게 부착된다. 한편, 도 16(c), (d)에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(140)의 심과 너트(120)의 심이 어긋난 상태로 장착한 결과, 방진 부재(160)를 적정하게 장착할 수 없는 일이 있어, 방진 부재(160)와 나사축(110)이 편당(片當)(반대측에서는 클리어런스 상태)이 되는 문제를 초래할 가능성이 있었다. 그 결과, 클리어런스가 큰 것에 따른 볼 나사 장치(100)의 내부로의 이물질 침입이나, 방진 부재(160)의 편당에 의한, 작동 토오크 증대화를 초래하는 원인이 되는 일이 있어, 개선의 여지가 있었다.

또한, 상술한 바와 같이, 종래의 볼 나사 장치(200)에 있어서는, 나사축(210)의 외주면에 접하고, 내부에 포함되는 윤활유 등을 나사축(210)의 표면으로 전이시키기 위한 함유 부재(250)는, 회전 멈춤용 나사(272)에 의해 고정 부재(240)에 고정되어 있다. 이것은 함유 부재(250)가 나사축(210)의 회전에 맞추어 동조(同調) 회전해 버리면 그 내경측의 마모 열화가 진행되어, 결과적으로 윤활 불량을 초래하기 때문이다.

그렇지만, 상술한 바와 같은 종래의 볼 나사 장치(200)의 조립시에 있어서는, 나사구멍(242)과 고정 부재(240) 내의 함유 부재(250)와의 위치 관계를 파악하기 어려운 경우가 있어, 결과적으로, 작업 효율의 저하, 및 조립에 요하는 시간의 단축화에 대해 개선의 여지가 있었다.

또한, 고정 부재(240)의 주벽부(241)에는, 탭 가공에 의해 나사구멍(242, 243)을 형성할 필요가 있어, 가공수가 많아지는 동시에, 제조 코스트의 증대를 초래하는 일이 있으므로, 가공수의 감소 및 제조 코스트의 저감에 대해서도 개선의 여지가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기의 문제점에 착목하여 이루어진 것이고, 그 목적은, 너트와 고정 부재와의 센터링을 용이하고 적정하게 행할 수 있는 볼 나사 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 작업자가 함유 부재를 고정 부재 내에 용이하게 고정시킬 수 있어, 저코스트화를 실현하고, 조립시의 작업 효율을 향상시키는 볼 나사 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 형태의 볼 나사 장치는, 나사축과, 이 나사축을 관통하는 동시에, 전동체를 개재시켜 상기 나사축에 나합하여 상기 나사축의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 너트와,

상기 너트의 단부에 부착된 고정 부재를 가지고,

상기 너트의 단면에는, 상기 고정 부재의 플랜지부의 외주면에 감합하는 스피것 조인트부(Spigot Joint Portion )가 형성된다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 고정 부재가, 상기 너트 내로의 이물질 침입을 막는 방진 부재를 구비하여도 좋다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 고정 부재가, 상기 나사축의 표면에 윤활제를 공급하는 함유 부재를 수용하도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태의 볼 나사 장치는, 나사축과, 이 나사축을 관통하는 동시에, 전동체를 개재시켜 상기 나사축에 나합하여 상기 나사축의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 너트와,

상기 나사축의 표면에 윤활제를 공급하는 함유 부재를 수용하고, 상기 너트의 단부에 부착된 고정 부재를 가지고,

상기 함유 부재가 지름 방향에 간극을 가지는 복수 개의 분할체로 분할되고,

상기 고정 부재에는, 상기 간극에 계합하여 상기 함유 부재의 회전을 제한하는 함유 부재 회전 방지 부재가 형성된다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 함유 부재 회전 방지 부재가, 상기 고정 부재에 일체로 성형되어도 좋다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 함유 부재 회전 방지 부재가, 상기 나사축의 지름 방향에 대해 대칭적으로 복수 개 마련되어도 좋다.

본 발명의 일 실시 형태의 볼 나사 장치에 따르면, 너트와 고정 부재와의 센터링을 용이하고 적정하게 행할 수 있는 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.　또한, 본 발명의 다른 실시 형태의 볼 나사 장치에 따르면, 작업자가 함유 부재를 고정 부재 내에 용이하게 고정시킬 수 있어, 저코스트화를 실현하고, 조립시의 작업 효율을 향상시키는 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 볼 나사 장치의 제1의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재를 너트에 고정할 때의 상태를 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 2는 볼 나사 장치의 제1의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 2b-2b선을 따르는 단면도이다.
도 3은 볼 나사 장치의 제2의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 4는 볼 나사 장치의 제2의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 4b-4b선을 따르는 단면도이다.
도 5는 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 6은 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 6b-6b선을 따르는 단면도이다.
도 7은 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 변형예로서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 7b-7b선을 따르는 단면도이다.
도 8은 볼 나사 장치의 제4의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 8b-8b선을 따르는 단면도이다.
도 9는 볼 나사 장치의 제4의 실시 형태에 있어서의 변형예로서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 9b-9b선을 따르는 단면도이다.
도 10은 볼 나사 장치의 제5의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 10b-10b선을 따르는 단면도, (c)는(a)의 A화살표 방향에서 본 도면이다.
도 11은 볼 나사 장치의 제5의 실시 형태에 있어서의 변형예로서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 11b-11b선을 따르는 단면도이다.
도 12는 볼 나사 장치의 제6의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 12b-12b선을 따르는 단면도이다.
도 13은 볼 나사 장치의 제6의 실시 형태에 있어서의 변형예로서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 13b-13b선을 따르는 단면도이다.
도 14는 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면이고, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 15는 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 16은 종래의 볼 나사 장치에 있어서의 문제점을 나타내는 도면으로, (a)는 적정한 위치 맞춤이 된 볼 나사 장치의 정면도, (b)는 적정한 위치 맞춤이 된 볼 나사 장치의 축방향을 따르는 단면도, (c)는 부적정한 위치 맞춤이 된 볼 나사 장치의 정면도, (d)는 부적정한 위치 맞춤이 된 볼 나사 장치의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 17은 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 18은 종래의 볼 나사 장치의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 18b-18b선을 따르는 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 볼 나사 장치의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

(제1의 실시 형태)

도 1은, 볼 나사 장치의 제1의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도, (c)는 고정 부재를 너트에 고정할 때의 상태를 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 2는, 볼 나사 장치의 제1의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 2b-2b선을 따르는 단면도이다.

＜볼 나사 장치의 구성＞

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(1)는, 축방향으로 신장되는 로드형상의 나사축(10)과, 나사축(10)이 관통하는 통형상의 너트(20)와, 너트(20)의 단부에 마련된 순환 부재(30)와, 너트(20)에 부착된 고정 부재(40)를 가진다. 고정 부재(40)의 한쪽 단면(40a)에는, 전동로 내로의 먼지의 침입을 막는 방진 부재(60)가 부착되어 있다. 여기서, 고정 부재(40)는, 너트(20)의 양 단면(20a, 20a)에 마련되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 볼 나사 장치(1)는, 너트(20)의 단면(20a) 측의 내부에 순환 부재(30)가 마련되는, 이른바 엔드 디플렉터식 볼 나사 장치이다.

나사축(10)은, 그 외주면(10a)에 복수 개의 볼(B)이 전동하는 나선형상의 나사홈(11)이 형성되어 있다.

＜너트＞

한편, 너트(20)는, 나사축(10)의 외경보다 큰 내경으로 통형상으로 형성되어 있다. 너트(20)의 내주면에는, 나사축(10)의 외주면에 형성된 전동홈(11)에 대향하도록 전동홈(21)이 형성되어 있다. 이들, 나사축(10)의 전동홈(21)과, 너트(20)의 전동홈(21)에 의해 전동로가 형성된다.

또한, 너트(20)에는, 축방향으로 관통하는 관통구멍(22)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(22)은, 이 관통구멍(22) 및 전동로에 연통하도록 순환 부재(30)에 형성된 순환홈(31)과 함께 순환로를 형성한다. 이와 같이 하여, 볼 나사 장치(1)는, 볼(B)이 전동로 및 순환로를 순환함으로써, 볼(B)을 개재시켜 나합하는 나사축(10)과 너트(20)가 축방향으로 상대 이동하게 된다.

[스피것 조인트부(Spigot Joint Portion )]

여기서, 너트(20)의 단면(20a)에는, 이 단면(20a)에 부착되는 고정 부재(40)의 플랜지부(42)의 외주면(42a)에 감합하는 스피것 조인트부(20a)가 형성되어 있다. 이 스피것 조인트부(20b)는, 너트(20)의 단면(20a) 및 순환 부재(30)의 단면(30a)에 걸쳐 연속된 원환형상을 이룬다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 너트(20)의 단면(20a)은, 순환 부재(30)의 단면(30a)도 포함된다.

따라서, 너트(20)의 단면(20a) 및 순환 부재(30)의 단면(30a)에 형성된 스피것 조인트부(20b, 30b)는, 고정 부재(30)를 장착하는 방향으로 외연부(外緣部)가 원환형상으로 돌출한 오목 형상으로 형성된다.

＜고정 부재＞

고정 부재(40)는, 도 2(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 나사축(10)보다도 충분히 지름이 큰 통형상의 본체부(41)와, 이 본체부(41)의 내주면을 따라 단부로부터 지름 방향 안쪽(나사축(10) 방향)에 직각으로 연속되는 원환형상의 플랜지부(42)로 구성되어 있다. 그리고 고정 부재(40)는, 본체부(41)와 플랜지부(42)가 프레스 성형에 의해 일체로 성형되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 플랜지부(42)는, 스피것 조인트부(20b, 30b)에 감합하도록 나사축(10)을 기준으로 하여 너트(20)와 고정 부재(40)가 동 축이 되게 형성되어 있다.

또한, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(40)의 본체부(41)에 있어서의 플랜지부(42)가 형성된 단면과 반대측의 단면(40a)에는, 누름판(161)(도 1(a), (b) 참조)을 개재시켜 방진 부재(60)를 고정하기 위한 방진 부재 회전 멈춤용 나사(72)를 나합하는 나사구멍(43)이 1개 이상 형성되어 있다. 또한, 플랜지부(42)에는, 고정 부재(40)를 순환 부재(30)(또는 너트(20))에 고정하기 위한 고정나사(71)를 나합하는 나사구멍(44)이 1개 이상 형성되어 있다.

이와 같은 구성을 이루는 고정 부재(40)는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 단면(40a)이 볼 나사 장치(1)의 외측에 위치하도록, 플랜지부(42)를, 너트(20)의 단부(20a) 및 순환 부재(30)의 단부(30a)에 형성된 스피것 조인트부(20b, 30b)에 감합시켜 고정나사(71)로 고정된다.

여기서, 고정 부재(40)를 너트(20)에 고정할 때, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 수지제의 순환 부재(30)는, 그 일부가 치수 α만큼 너트(20)의 단부(20a)로부터 돌출하도록 너트(20)에 감합되어 있다. 그리고, 고정 부재(40)의 다른 단면(40b)을 순환 부재(30)가 돌출한 부분의 단면(30a)에 눌러 붙여 순환 부재(30)를 탄성 변형시킴으로써, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 고정 부재(40)를 너트(20)에 고정한다. 그리고 고정 부재(40)를 너트(20)에 고정할 때, 고정 부재(40)는, 플랜지부(42)의 단면(42b)이 순환 부재(30)의 스피것 조인트부(30b)에 접촉하는 일은 있어도 누르는 일은 없도록 설계된다. 따라서, 순환 부재(30)가 덜거덕거림 없이 장착되므로, 결과적으로, 볼 나사 장치(1)의 강성이 증가한다고 하는 효과를 얻는다. 특히, 플랜지부(42)를, 너트(20)의 단부(20a) 및 순환 부재(30)의 스피것 조인트부(20b, 30b)에 감합시키므로, 순환 부재(30)가 어긋나는 일 없이 장착할 수 있다.

＜방진 부재＞

방진 부재(60)는, 나사축(10)의 외주면(10a)(전동홈(11)을 포함)에 접하거나 또는 소정의 간격을 두고 고정 부재(40)에 고정된다. 구체적으로는, 나사구멍(43)에 나합된 방진 부재 회전 멈춤용 나사(72)에 의해 누름판(61)을 개재시켜 고정 부재(40)의 한쪽 단면(40a)에 고정된다. 방진 부재(60)의 형상은, 고정 부재(40)의 내주면의 형상에 맞추어 형성되는 것이 바람직하고, 원환형상이 바람직하다.

이와 같이, 고정 부재(40)의 플랜지부(42)의 외주면(42a)이, 너트(20)의 단면(20a)에 형성된 스피것 조인트부(20b)에 감합됨으로써, 너트(20)와 고정 부재(40)와의 센터링을 용이하고 적정하게 행할 수 있다.

또한, 고정 부재(40)의 단면(40a)에 장착되는 방진 부재(60)도 정상적으로 부착되게 되어, 센터링 불비로 인한 문제를 미연에 방지할 수 있다.

(제2의 실시 형태)

도 3은, 볼 나사 장치의 제2의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 4는, 볼 나사 장치의 제2의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 4b-4b선을 따르는 단면도이다.

＜볼 나사 장치의 구성＞

도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(1)는, 축방향으로 신장되는 로드형상의 나사축(10)과, 나사축(10)이 관통하는 통형상의 너트(20)와, 너트(20)의 단부에 마련된 순환 부재(30)와, 너트(20)에 부착된 고정 부재(40)를 가진다. 고정 부재(40)에는, 나사축(10)의 외주면(10a)에 윤활유를 공급하는 함유 부재(50)가 내장되며 또한 고정되어 있다. 또한, 고정 부재(40)의 한쪽 단면(40a)에는, 전동로 내로의 먼지의 침입을 막는 방진 부재(60)가 부착되어 있다. 여기서, 고정 부재(40)는, 너트(20)의 양 단면(20a, 20a)에 마련되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 볼 나사 장치(1)는, 너트(20) 단면(20a) 측의 내부에 순환 부재(30)가 마련되는, 이른바 엔드 디플렉터식 볼 나사 장치이다.

＜너트＞

한편, 너트(20)는, 나사축(10)의 외경보다 큰 내경으로 통형상으로 형성되어 있다. 너트(20)의 내주면에는, 나사축(10)의 외주면에 형성된 전동홈(11)에 대향하도록 전동홈(21)이 형성되어 있다. 이들 나사축(10)의 전동홈(11)과, 너트(20)의 전동홈(21)에 의해 전동로가 형성된다.

[스피것 조인트부]

따라서, 너트(20)의 단면(20a) 및 순환 부재(30)의 단면(30a)에 형성된 스피것 조인트부(20b, 30b)는, 고정 부재(30)를 장착하는 방향으로 외연부가 원환형상으로 돌출한 오목 형상으로 형성된다.

＜고정 부재＞

고정 부재(40)는, 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 원환형상의 함유 부재(50)를 나사축(10)보다도 충분히 지름이 큰 통형상의 본체부(41)와, 이 본체부(41)의 내주면을 따라 단부로부터 지름 방향 안쪽(나사축(10) 방향)에 직각으로 연속되는 원환형상의 플랜지부(42)로 구성되어 있다. 그리고 고정 부재(40)는, 본체부(41)와 플랜지부(42)가 프레스 성형에 의해 일체로 성형되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(40)의 본체부(41)에 있어서의 플랜지부(42)가 형성된 단면과 반대측의 단면(40a)에는, 누름판(161)(도 3(a), (b) 참조)을 개재시켜 방진 부재(60)를 고정하기 위한 방진 부재 회전 멈춤용 나사(72)를 나합하는 나사구멍(43)이 1개 이상 형성되어 있다. 또한, 플랜지부(42)에는, 고정 부재(40)를 순환 부재(30)(또는 너트(20))에 고정하기 위한 고정나사(71)를 나합하는 나사구멍(44)이 1개 이상 형성되어 있다.

이와 같은 구성을 이루는 고정 부재(40)는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 단면(40a)이 볼 나사 장치(1)의 외측에 위치하도록, 플랜지부(42)를, 너트(20)의 단부(20a) 및 순환 부재(30)의 단부(30a)에 형성된 스피것 조인트부(20b, 30b)에 감합시켜 고정나사(71)로 고정된다.

＜함유 부재(含油部材)＞

도 3(b) 및 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 함유 부재(50)는, 고정 부재(40)의 본체부(41)에 형성된 나사구멍(45)에 나합하는 함유 부재 회전 멈춤용 나사(73)에 의해 고정 부재(40)의 내부에 장착되어 있다. 또한, 함유 부재(50)는, 예를 들어, 윤활유를 흡수 유지하는 링형상으로 형성된 재료로 구성되어 있고, 나사축(10) 표면에 윤활제를 공급하여 적당한 윤활성을 발휘한다. 그리고 함유 부재(50)는, 간극부(51)를 가지고 2개 이상으로 분할된 복수 개의 분할체(52)에 의해 구성되어도 좋다.

＜방진 부재＞

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 너트와 고정 부재와의 센터링을 용이하고 적정하게 행할 수 있는 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.

(제3의 실시 형태)

＜볼 나사 장치의 구성＞

도 5는, 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 6은, 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 6b-6b선을 따르는 단면도이다. 또한, 도 7은, 볼 나사 장치의 제3의 실시 형태에 있어서의 변형예로서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 7b-7b선을 따르는 단면도이다.

도 5(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(1)는, 축방향으로 신장되는 로드형상의 나사축(10)과, 나사축(10)이 관통하는 통형상의 너트(20)와, 너트(20)의 단부(20a)에 부착된 고정 부재(40)를 가진다. 고정 부재(40)에는, 나사축(10)의 외주면(10a)에 윤활유를 공급하는 함유 부재(50)가 내장된다. 또한, 고정 부재(40)의 너트(20)와는 반대측의 단부(40a)에는, 고정 부재(40) 내(전동로 내)로의 먼지의 침입을 막는 방진 부재(60)가 부착되어 있다. 여기서, 고정 부재(40)는, 너트(20)의 양 단부(20a, 20a)에 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 너트(20)는, 나사축(10)의 외경보다 큰 내경으로 통형상으로 형성되어 있다. 너트(20)의 내주면에는, 나사축(10)의 외주면에 형성된 전동홈(11)에 대향하도록 전동홈(21)이 형성되어 있다. 이들 나사축(10)의 전동홈(11)과, 너트(20)의 전동홈(21)에 의해 전동로가 형성된다. 볼 나사 장치(1)는, 볼(B)이 전동로 및 도시하지 않은 순환로를 순환함으로써, 볼(B)을 개재시켜 나합하는 나사축(10)과 너트(20)가 축방향으로 상대 이동하게 된다.

＜고정 부재＞

고정 부재(40)는, 도 5및 도 6에 나타내는 바와 같이, 축 방향 양쪽의 개구부(40b, 40c)의 각각의 개구 면적을 다르게 한 통형상을 이룬다. 구체적으로는, 도 5및 도 6에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(40)는, 나사축(10)보다도 충분히 지름이 큰 통형상의 본체부(41)와, 이 본체부(41)의 단부로부터 지름 방향 안쪽(나사축(10) 방향)에 직각으로 연속되는 원환형상의 플랜지부(42)로 구성되어 있다. 즉, 고정 부재(40)의 한쪽 개구부(40b)는, 통형상의 본체부(41)의 개구부분이고, 다른 쪽 개구부(40c)는, 원환형상을 이루는 플랜지부(42)의 개구부분이다. 그리고 고정 부재(40)는, 본체부(41)와 플랜지부(42)가 프레스 성형에 의해 일체로 성형되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 플랜지부(42)에는, 함유 부재(50)를 고정하는 함유 부재 회전 방지 부재(45)가 형성되어 있다. 이 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 본체부(41)와 플랜지부(42)를 연결하도록 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 한쪽 개구부(40b)의 개구 지름은, 함유 부재(50)의 고정 부재(40) 내로의 설치를 방해하지 않을 정도로 개구되어 있으면 되고, 다른 쪽 개구부(40c)의 개구 지름은, 너트(20)측으로의 함유 부재(50)의 이동을 제한할 수 있을 정도로 개구되어 있으면 된다.

또한, 본체부(41)에는, 방진 부재(60)를 고정하기 위한 방진 부재 회전 멈춤용 나사(72)를 나합하는 나사구멍(43)이 1개 이상 형성되어 있다. 또한, 플랜지부(42)에는, 고정 부재(40)를 너트(20)에 고정하기 위한 고정나사(71)를 나합하는 나사구멍(44)이 1개 이상 형성되어 있다.

고정 부재(40)는, 도 5(b) 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 한쪽 개구부(40b)가 볼 나사 장치(1)의 외측에 위치하도록, 다른 쪽 개구부(40c)(플랜지부(42))를 너트(20)의 단부(20a)에 대향시켜 고정나사(71)로 고정된다.

＜함유 부재＞

함유 부재(50)는, 예를 들어, 윤활유를 흡수 유지하는 링형상으로 형성된 재료로 구성되어 있고, 나사축(10) 표면에 윤활제를 공급하여 적당한 윤활성을 발휘한다. 그리고 함유 부재(50)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 간극부(51)를 가지고 2개 이상으로 분할된 복수 개의 분할체(52)(도 6에 있어서는 2개)에 의해 구성되어 있다. 분할체(52)의 수(함유 부재(50)의 분할수)는 2 내지 4가 좋고, 4개 (4 분할)가 바람직하다.

＜방진 부재＞

방진 부재(60)는, 도 5(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 나사축(10)의 외주면(10a)(전동홈(11)을 포함)에 접하거나 또는 소정의 간격을 두고 고정 부재(40)의 단부(40a)에 부착된다. 구체적으로는, 나사구멍(43)에 나합된 방진 부재 회전 멈춤용 나사(72)에 의해 누름판(61)을 개재시켜 고정 부재(40)의 단부(40a)에 고정된다. 방진 부재(60)의 형상은, 고정 부재(40)의 내주면의 형상에 맞추어 형성되는 것이 바람직하고, 원환형상이 바람직하다.

[함유 부재 회전 방지 부재]

고정 부재(40)에는, 함유 부재(50)를 고정하는 함유 부재 회전 방지 부재(45)가 형성되어 있다. 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 본체부(41)와 플랜지부(42)를 연결하도록 형성된 판형상을 이루고, 본체부(41)의 축방향을 따르도록 돌출하여 마련된다. 특히, 본 실시 형태의 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 축방향의 형상은 네모형이다. 함유 부재 회전 방지 부재(45)가 본체부(41) 및 플랜지부(42)로부터 돌출하는 방향은, 고정 부재(40) 내에 설치되는 함유 부재(50)에 대향하는 방향이다. 또한, 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 고정 부재(40) 내에 설치되는 함유 부재(50)의 간극부(51) 위치에 대응하여 마련된다.

이와 같이, 본체부(41) 및 플랜지부(42)로부터 돌출하여 형성된 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 고정 부재(40) 내에 설치되는 함유 부재(50)의 간극부(51)(도 6(a) 참조)에 계합함으로써, 함유 부재(50)가 나사축(10)과 함께 축방향으로 동반 회전하는 것을 규제할 수 있다.

따라서, 함유 부재 회전 방지 부재(45)가 고정 부재(40)에 마련됨으로써, 종래부터 필요했었던, 함유 부재 회전 멈춤용 나사가 불필요해진다. 이에 따라, 고정 부재의 본체부에 함유 부재 회전 멈춤용 나사를 나합시키는 나사구멍을 형성하기 위한 탭 가공도 불필요하게 된다.

더욱이, 고정 부재(40) 내에 함유 부재(50)를 고정할 때, 고정 부재(40)에 마련된 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 작업자가 손더듬으로 확인할 수 있으므로, 함유 부재(50)를 작업자의 손의 감각만으로 고정할 수 있다. 또한, 저코스트화를 실현하고, 조립시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 실시 형태의 변형예로서 도 7(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 복수 개(예를 들어 2개) 마련하여도 좋다. 또한, 고정 부재(40)에 복수 개 마련되는 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 나사축(10)의 지름 방향에 대해 대칭적으로 마련되는 것이 바람직하다.

(제4의 실시 형태)

다음으로 볼 나사 장치의 제4의 실시 형태에 대하여 설명한다. 그리고 본 실시 형태는, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 형상 또는 설치형태가 전술한 제3의 실시 형태와 다를 뿐이므로, 전술한 제3의 실시 형태와 같은 부호를 붙인 같은 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 8은, 볼 나사 장치의 제4의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 8b-8b선을 따르는 단면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 축방향의 형상을 삼각형상으로 하여도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 변형예로서 도 9(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 복수 개(예를 들어 2개) 마련하여도 좋다. 또한, 고정 부재(40)에 복수 개 마련되는 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 나사축(10)의 지름 방향에 대해 대칭적으로 마련되는 것이 바람직하다.

(제5의 실시 형태)

다음으로, 볼 나사 장치의 제5의 실시 형태에 대하여 설명한다. 그리고 본 실시 형태도, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 형상 또는 설치형태가 전술한 제3의 실시 형태와 다른 것일 뿐이므로, 전술한 제3의 실시 형태와 같은 부호를 붙인 같은 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 10은, 볼 나사 장치의 제5의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 10b-10b선을 따르는 단면도, (c)는 (a)의 A화살표 방향에서 본 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 축방향의 형상을 제4의 실시 형태와 마찬가지로 삼각형상으로 하며 또한 본체부(41)의 내주면(41a)과, 이 내주면(41a)으로부터 기립하고 있는 함유 부재 회전 방지 부재(45)와의 연결 부분(45a)을 테이퍼 가공하여도 좋다. 이것은, 고정 부재(40)가 성형에 의해 제조되기 때문에, 본체부(41)의 내주면(41a)과, 함유 부재 회전 방지 부재(45)와의 연결 부분으로 빼내는 구배를 마련한 것으로 되어, 가공 효율이 향상된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 변형예로서 도 11(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 복수 개(예를 들어 2개) 마련하여도 좋다. 또한, 고정 부재(40)에 복수 개 마련되는 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 나사축(10)의 지름 방향에 대해 대칭적으로 마련되는 것이 바람직하다.

(제6의 실시 형태)

다음으로, 볼 나사 장치의 제6의 실시 형태에 대하여 설명한다. 그리고 본 실시 형태도, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 형상 또는 설치형태가 전술한 제3의 실시 형태와 다른 것일 뿐이므로, 전술한 제3의 실시 형태와 같은 부호를 붙인 같은 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 12는, 볼 나사 장치의 제6의 실시 형태에 있어서의 고정 부재의 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 12b-12b선을 따르는 단면도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)의 축방향의 형상을 핀 형상으로 하여도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 변형예로서 도 13(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 복수 개(예를 들어 2개) 마련하여도 좋다. 또한, 고정 부재(40)에 복수 개 마련되는 함유 부재 회전 방지 부재(45)는, 나사축(10)의 지름 방향에 대해 대칭적으로 마련되는 것이 바람직하다.

본 실시 형태와 같이, 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 핀 형상으로 함으로써, 탭 가공을 채용하는 일 없이, 핀 형상의 함유 부재 회전 방지 부재(45)를 삽입하기 위한 드릴 구멍 가공(drilled hole machining)으로 족하므로, 탭 구멍을 가공하는 것보다도, 제조 코스트를 염가로 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 작업자가 함유 부재를 고정 부재 내에 용이하게 고정할 수 있어 저코스트화를 실현하고, 조립시의 작업 효율을 향상시키는 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 여러 가지의 변경, 개량을 행할 수 있다.

1:　볼 나사 장치
10:　나사축
20:　너트
20a:　단부
21:　전동홈
22:　관통구멍
30:　순환 부재
40:　고정 부재
40a:　단면
40b:　한쪽 개구부
40c:　다른 쪽 개구부
41:　본체부
42:　플랜지부
42a:　외주면
43:　나사구멍
44:　나사구멍
45:　나사구멍
50:　함유 부재
60:　방진 부재
71:　고정나사
72:　방진 부재 회전 멈춤용 나사
B:　볼

Claims

나사축과, 이 나사축을 관통하는 동시에, 전동체를 개재시켜 상기 나사 축에 나합하여 상기 나사축의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 너트와,
상기 너트의 단면에 부착된 고정 부재를 가지는 볼 나사 장치로서,
상기 너트의 단면에는, 상기 고정 부재의 플랜지부의 외주면에 감합하는 스피것 조인트부가 형성된 것을 특징으로 하는 볼 나사 장치.
제 1항에 있어서,
상기 고정 부재가, 상기 나사축의 표면에 윤활제를 공급하는 함유 부재를 수용하는 것을 특징으로 하는 볼 나사 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 나사축의 표면에 윤활제를 공급하는 함유 부재가 상기 고정 부재에 수용되고,
상기 함유 부재가 지름 방향에 간극을 가지는 복수 개의 분할체로 분할되고,
상기 고정 부재에는, 상기 간극에 계합하여 상기 함유 부재의 회전을 제한하는 함유 부재 회전 방지 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 볼 나사 장치.
제 3항에 있어서,
상기 함유 부재 회전 방지 부재가, 상기 고정 부재에 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 볼 나사 장치.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 함유 부재 회전 방지 부재가, 상기 나사축의 지름 방향에 대해 대칭적으로 복수 개 마련된 것을 특징으로 하는 볼 나사 장치.