KR20160121913A - 볼 스크류의 지지 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 스크류의 지지 구조체에 관한 것으로, 베이스, 2개의 이동 시트 및 2개의 지지 부재를 포함하고, 상기 2개의 이동 시트는 상기 베이스에 설치되고, 2개의 상기 이동 시트는 상기 베이스에서 상대적으로 슬라이드 이동이 가능하고, 2개의 상기 이동 시트 각각은 베어링부를 구비하며, 상기 2개의 지지 부재는 2개의 상기 이동 시트 사이에 설치되고, 2개의 상기 지지 부재는 공통의 피벗 축을 가지며, 상기 피벗 축의 상방에는 각각 지지부, 및 상기 베어링부에 가압적으로 접촉하는 가압 접촉부가 설치되고, 2개의 상기 지지 부재의 가압 접촉부는 2개의 상기 이동 시트의 슬라이드 이동에 의해 상대적으로 위치 이동함으로써 2개의 상기 지지부 사이의 끼인각을 조절하며, 상기 지지부는 상기 볼 스크류의 스크류 축과 접촉한다.

Description

볼 스크류의 지지 구조체 {SUPPORTING DEVICE FOR BALL SCREW}

본 발명은 선형 전동 분야의 부품에 관한 것이며, 특히 볼 스크류의 지지 구조체에 관한 것이다.

도 10은 종래의 선형 모듈을 나타낸 사시도이다. 종래의 선형 모듈은 주로 베이스(11)에 볼 스크류(12)와 선형 슬라이드 레일(13)이 설치되어 플랫폼(14)이 직선 왕복 운동을 하도록 구동 및 안내한다. 여기서 상기 볼 스크류(12)는 스크류(121)와 왕복 이동이 가능한 너트(122)를 포함하며, 상기 선형 슬라이드 레일(13)은 2개의 슬라이드 레일(131)과, 각각의 상기 슬라이드 레일(131)상에 슬라이드 설치된 복수의 슬라이드 블록(132)을 포함하며, 상기 플랫폼(14)은 상기 너트(122)와 상기 슬라이드 블록(132)상에 고정 설치된다. 통상의 선형 모듈이 상기 플랫폼(14)을 구동시키는 방식은 동력 장치(미도시)를 통해 상기 스크류(121)의 일단에 연결되어 구동시킴으로써 상기 스크류(121)를 회전시켜 상기 너트(122)를 왕복 이동시키며 나아가 상기 플랫폼(14)을 왕복 이동시키는 것이다. 또한 상기 슬라이드 블록(132)이 상기 슬라이드 레일(131)을 따라 이동하므로 상기 플랫폼(14)이 안정하게 직선 왕복 이동을 할 수 있도록 한다.

다만, 상기 선형 모듈의 스트로크가 길 수록 대응되는 길이의 볼 스크류(12)를 이용하여 상기 플랫폼(14)을 구동시켜야 하며, 긴 스크류(121)의 제조는 많은 재료와 코스트를 필요로 하며, 제조가 용이하지 않고 공정이 어렵다. 또한 조립시에는 스크류(121) 자체의 중량으로 인해 아래로 처지므로 조정이 용이하지 않으며, 회동시에는 세장비(slenderness ratio)로 인해 휘핑(whipping)할 수 있다.

대만특허공고 제I439614호는 주로 상기 문제점을 해결하기 위한 것이나, 이 특허에서 제기된 볼 스크류의 지지 구조체는 너무 복잡하고 제조 코스트가 너무 높으며, 서로 다른 규격의 볼 스크류에 대해 지지 구조체를 별도로 제조해야 하므로, 지지 구조체의 호환성이 떨어져 추가적인 개량이 필요하다.

상기 문제점을 감안하여 본 발명의 주된 목적은 제조가 용이하고 제조 코스트가 낮고 지지 구조체의 호환성이 향상된, 긴 스트로크 볼 스크류의 지지 구조체를 연구 개발하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위해 안출된 본 발명은 볼 스크류의 지지 구조체에 있어서, 베이스, 2개의 이동 시트 및 2개의 지지 부재를 포함하며, 상기 2개의 이동 시트는 상기 베이스에 설치되고, 2개의 상기 이동 시트는 상기 베이스에서 상대적으로 슬라이드 이동이 가능하고, 2개의 상기 이동 시트 각각은 베어링부를 구비하며, 상기 2개의 지지 부재는 2개의 상기 이동 시트 사이에 설치되고, 2개의 상기 지지 부재는 공통의 피벗 축을 가지며, 상기 피벗 축의 상방에는 각각 지지부, 및 상기 베어링부에 가압적으로 접촉하는 가압 접촉부가 설치되고, 2개의 상기 지지 부재의 가압 접촉부는 2개의 상기 이동 시트의 슬라이드 이동에 의해 상대적으로 위치 이동함으로써 2개의 상기 지지부 사이의 끼인각을 조절하며, 상기 지지부는 상기 볼 스크류의 스크류 축과 접촉한다.

바람직하게는, 상기 베이스에는 축 홀이 형성되고, 2개의 상기 지지 부재에는 상기 축 홀에 대응되는 관통 홀이 형성되어 있으며, 축심이 상기 축 홀 및 관통 홀을 관통하여 설치됨으로써 2개의 상기 지지 부재의 피벗 축이 형성된다.

바람직하게는, 상기 축 홀은 상기 축심이 상하로 위치 이동할 수 있도록 긴 바형으로 형성된다.

바람직하게는, 일단에 좌회전 수나사산이, 타단에 우회전 수나사산이 형성된 조절 부재를 더 포함하며, 2개의 상기 이동 시트에는 상기 좌회전 수나사산 및 우회전 수나사산과 맞물리는 암나사산이 각각 형성되어 있고, 상기 조절 부재를 회동시킴으로써 2개의 상기 이동 시트가 상대적으로 위치 이동하도록 한다.

바람직하게는, 상기 베이스에는 나사 홀이 형성되어 있고, 2개의 상기 이동 시트에는 상기 나사 홀에 대응되는 위치 고정 홀이 각각 형성되어 있고, 상기 위치 고정 홀은 긴 바형이며, 나사가 상기 위치 고정 홀을 관통하여 설치된 후 상기 나사 홀에 체결됨으로써 2개의 상기 이동 시트가 위치 고정된다.

본 발명은 상기 이동 시트를 이용하여 2개의 상기 지지 부재의 지지부의 끼인각을 조절함으로써, 각 규격의 볼 스크류의 스크류 축의 외경 사이즈에 대응시키며, 스크류 축의 외경 사이즈가 큰 경우에는 비교적 큰 끼인각을 가진 지지부를 조절하여 상기 스크류 축을 지지하며, 스크류 축의 외경 사이즈가 작은 경우에는 그 반대의 방식을 취하며, 이와 같은 방식으로 상기 지지 구조체의 호환성을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼 스크류의 지지 구조체의 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼 스크류의 지지 구조체의 조립도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 구조체, 선형 슬라이드 레일 및 볼 스크류의 시스템도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 구조체, 선형 슬라이드 레일 및 볼 스크류의 조립도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 작은 규격의 볼 스크류에 적용된 지지 구조체의 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른, 큰 규격의 볼 스크류에 적용된 지지 구조체의 상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 볼 스크류의 지지 구조체의 조립도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 작은 규격의 볼 스크류에 적용된 지지 구조체의 상태도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 큰 규격의 볼 스크류에 적용된 지지 구조체의 상태도이다.
도 10은 종래기술에 따른 선형 모듈의 사시도이다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 따른 볼 스크류의 지지 구조체(90)는 베이스(1), 2개의 이동 시트(2), 2개의 지지 부재(4)를 포함한다. 상기 베이스(1)에는 축 홀(11) 및 나사 홀(12)이 형성되어 있다. 상기 2개의 이동 시트(2)는 상기 베이스(1)에 설치되고, 2개의 상기 이동 시트(2)는 상기 베이스(1)에서 상대적으로 슬라이드 이동을 할 수 있다. 2개의 상기 이동 시트(2) 각각은 베어링부(23), 및 상기 나사 홀(12)에 대응되는 위치 고정 홀(21)을 구비하며, 상기 위치 고정 홀(21)은 긴 바형(도 1과 같음)이며, 나사(5)가 상기 위치 고정 홀(21)을 관통하여 설치된 후 상기 나사 홀(12)에 체결됨으로써 2개의 상기 이동 시트(2)가 위치 고정된다. 2개의 상기 이동 시트(2)의 거리를 정확하게 조절하기 위해, 본 실시예는 일단에 좌회전 수나사산(61)이, 타단에 우회전 수나사산(62)이 형성된 조절 부재(6)가 설치되며, 2개의 상기 이동 시트(2)에는 상기 좌회전 수나사산(61) 및 우회전 수나사산(62)과 맞물리는 암나사산(22)이 각각 형성되어 있으며, 상기 조절 부재(6)를 회동시킴으로써 상기 좌회전 수나사산(61) 및 우회전 수나사산(62)이 암나사산(22)을 안내하여 2개의 상기 이동 시트(2)가 상대적으로 위치 이동하도록 한다. 상기 2개의 지지 부재(4)는 2개의 상기 이동 시트(2) 사이에 설치되며, 2개의 상기 지지 부재(4)는 공통의 피벗 축(A)을 가진다. 본 실시예에서는 2개의 상기 지지 부재(4)에 상기 축 홀(11)에 대응되는 관통 홀(41)이 형성되어 있고, 축심(3)이 상기 축 홀(11) 및 관통 홀(41)을 관통하여 설치됨으로써 2개의 상기 지지 부재(4)의 피벗 축(A)이 형성된다. 상기 피벗 축(A)의 상방에는 지지부(43), 및 상기 베어링부(23)에 가압적으로 접촉하는 가압 접촉부(42)가 각각 설치되고, 2개의 상기 지지 부재(4)의 가압 접촉부(42)는 2개의 상기 이동 시트(2)의 슬라이드 이동에 의해 상대적으로 위치 이동함으로써 2개의 상기 지지부(43) 사이의 끼인각을 조절하며, 상기 지지부(43)는 상기 볼 스크류(8)의 스크류 축(81)과 접촉한다. 상기 지지부(43)는 본 실시예에서 평면이며, 이 설계는 지지부(43)와 스크류 축(81) 사이의 마찰력이 감소될 수 있도록 한다. 그러나 바람직한 유지 효과를 얻고자 하면 상기 지지부(43)를 호형 면으로 설계할 수 있으며 이로써 지지부(43)와 스크류 축(81) 사이의 접촉 면적을 증가시켜 상기 스크류 축(81)을 안정시키는 효과를 이룰 수 있다. 상기 스크류 축(81)은 너트(82)를 관통하여 설치된다.

상기 지지 구조체(90)의 실제 사용시, 선형 슬라이드 레일(7)을 함께 사용하며, 상기 선형 슬라이드 레일(7)은 레일(71) 및 슬라이드 블록(72)으로 구성되며, 상기 지지 구조체(90)는 복수의 나사(5)에 의해 상기 슬라이드 블록(72)에 고정된다. 볼 스크류(8)는 통상 너트(82)의 양단에 지지 구조체(90)가 각각 장착됨으로써 상기 너트(82)가 원활하게 작동할 수 있도록 한다. 그리고 도 5 및 도 6에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 지지 구조체(90)는 서로 다른 외경의 스크류 축(81)에 사용될 때, 상기 지지부(43)의 끼인각을 조절함으로써 서로 다른 외경의 스크류 축(81)에 적용되어 그 호환성을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 지지 구조체(90)의 부품은 단순하고 조립이 용이하여 생산 코스트가 저감된다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예를 나타내며, 본 실시예와 제1 실시예의 다른 점은 아래와 같다. 즉, 상기 축 홀(11)은 상기 축심(3)이 상하로 위치 이동이 가능하도록 긴 바형이며, 다양한 규격의 볼 스크류의 스크류 축(81)에 적용할 때 도 8 및 도 9와 같이 상기 축심(3)을 상하로 위치 이동(M)시켜 조절할 수 있다. 이로써 상기 가압 접촉부(42)의 하부가 베어링부(23)와 가압적으로 접촉하여 지지부(43)가 더욱 큰 중량을 받을 수 있도록 한다. 나머지 부품의 구성, 설치 및 발생되는 기능 효과는 제1 실시예와 같으므로 더 이상 설명하지 않는다.

종래기술의 부호 설명
11 베이스
12 볼 스크류
121 스크류
122 너트
13 선형 슬라이드 레일
131 슬라이드 레일
132 슬라이드 블록
14 플랫폼
본 발명의 부호 설명
90 지지 구조체
1 베이스
11 축 홀
12 나사 홀
2 이동 시트
21 위치 고정 홀
22 암나사산
23 베어링부
3 축심
4 지지 부재
41 관통 홀
42 가압 접촉부
43 지지부
5 나사
6 조절 부재
61 좌회전 수나사산
62 우회전 수나사산
7 선형 슬라이드 레일
71 레일
72 슬라이드 블록
8 볼 스크류
81 스크류 축
82 너트
M 위치 이동 방향
A 피벗 축

Claims (3)

1. 볼 스크류의 지지 구조체에 있어서,
   베이스, 2개의 이동 시트 및 2개의 지지 부재를 포함하며,
   상기 2개의 이동 시트는 상기 베이스에 설치되고, 2개의 상기 이동 시트는 상기 베이스에서 상대적으로 슬라이드 이동이 가능하고, 2개의 상기 이동 시트 각각은 베어링부를 구비하며,
   상기 2개의 지지 부재는 2개의 상기 이동 시트 사이에 설치되고, 2개의 상기 지지 부재는 공통의 피벗 축을 가지며, 상기 피벗 축의 상방에는 각각 지지부, 및 상기 베어링부에 가압적으로 접촉하는 가압 접촉부가 설치되고, 2개의 상기 지지 부재의 가압 접촉부는 2개의 상기 이동 시트의 슬라이드 이동에 의해 상대적으로 위치 이동함으로써 2개의 상기 지지부 사이의 끼인각을 조절하며, 상기 지지부는 상기 볼 스크류의 스크류 축과 접촉하는, 볼 스크류의 지지 구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스에는 축 홀이 형성되고, 2개의 상기 지지 부재에는 상기 축 홀에 대응되는 관통 홀이 형성되어 있으며, 축심이 상기 축 홀 및 관통 홀을 관통하여 설치됨으로써 2개의 상기 지지 부재의 피벗 축이 형성되는 볼 스크류의 지지 구조체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 축 홀은 상기 축심이 상하로 위치 이동할 수 있도록 긴 바형으로 형성된 것인 볼 스크류의 지지 구조체.

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