KR20210068294A

KR20210068294A - 볼 순환 가이드 장치

Info

Publication number: KR20210068294A
Application number: KR1020200033205A
Authority: KR
Inventors: 쑤-잉 리
Original assignee: 쑤-잉 리
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-06-09
Also published as: CN112879514A; JP6877610B1; JP2021085522A; EP3828439A8; EP3828439B1; US20210164550A1; EP3828439A1

Abstract

본 발명은 가이드 부재, 개구 너트, 개구 보호커버, 제1 서큘레이터, 제2 서큘레이터 및 볼 순환세트를 포함하는 볼 순환 가이드 장치를 개시한다. 개구 너트는 가이드 부재에 관통 설치되어 슬라이딩한다. 개구 너트는 축방향 개구가 구비되는 축방향 배럴을 포함한다. 축방향 배럴의 내부 나선형 그루브와 가이드 부재의 나선형 그루브는 서로 대응되고 함께 볼 통로를 형성한다. 개구 보호커버는 축방향 배럴의 외주에 축방향으로 끼워 설치되며, 개구 보호커버의 내주벽과 축방향 배럴의 환형 외벽은 서로 대응되고 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성한다. 제1 서큘레이터는 축방향 배럴의 제1 축방향 벽에 설치된다. 제2 서큘레이터는 축방향 배럴의 제2 축방향 벽에 설치된다. 내부 볼 통로, 제1 커브, 외부 나선형 볼 통로 및 제2 커브는 함께 볼 순환 통로를 형성하며, 볼 순환세트는 볼 순환 통로 내에서 롤링하다.

Description

볼 순환 가이드 장치{BALL SCREW ASSEMBLY}

본 발명은 볼 순환 가이드 장치에 관한 것으로, 특히 축방향 개구가 구비되는 볼 순환 가이드 장치에 관한 것이다.

기존의 볼 스크류 장치는 스크류와 너트의 조합을 통해 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 것이다. 볼 너트에서 순환 통로 내에 설치되고 롤링하는 볼과 나선형 홈이 구비되는 스크류를 서로 조합함으로써, 볼 너트와 스크류가 상대적으로 작동할 때 발생하는 마찰력을 감소시킨다.

기존의 볼 너트는 대부분 완전한 원통형이고, 스크류가 길면서 스크류가 처지는 것을 방지하는 지지대가 설치되어 있는 경우에는 지지대에 회피수단을 설치해야 한다. 볼 너트가 스크류에서 회전하여 지지대가 있는 곳을 지날 때, 회피수단을 통해 지지대를 스크류에서 임시적으로 이격시킨다. 볼 너트가 통과한 후, 회피수단은 다시 지지대를 지지 위치로 회복시켜 스크류에 필요한 지지력을 제공한다.

그러나, 상술한 방식을 사용하는 경우에는 각 지지대에 회피수단을 별도로 설치해야 하는 한편, 각 지지대가 스크류에서 이격될 때 해당 구간의 스크류가 자체의 무게로 인해 처지면 볼 너트가 해당 구간의 스크류를 지날 때에는 스크류가 별도의 흔들림이 발생되거나 또는 스크류가 벤딩되어 볼이 나사홈에서 롤링할 수 없게 되는 등 문제로 인해 실제로 공정에 적용 시 제조 정밀도에 영향을 미치는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기 한 제반 문제점을 해결할 수 있는 개선된 볼 순환 가이드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 감안하여, 본 발명은 일 실시예에서 가이드 부재, 개구 너트, 개구 보호커버, 제1 서큘레이터, 제2 서큘레이터 및 볼 순환세트를 포함하는 볼 순환 가이드 장치를 제공한다. 가이드 부재는 중심축, 및 외부 둘레를 에워싸면서 설치되는 나선형 그루브가 구비된다. 개구 너트는 가이드 부재에 관통 설치되어 슬라이딩한다. 개구 너트는 축방향 개구가 구비되는 축방향 배럴을 포함한다. 축방향 배럴은 축방향 개구의 대향되는 양측에 제1 축방향 벽 및 제2 축방향 벽이 설치되어 있다. 축방향 배럴은 환형 내벽 및 환형 외벽을 포함하며, 환형 내벽에는 가이드 부재의 나선형 그루브와 서로 대응되고 함께 내부 볼 통로를 형성하는 내부 나선형 그루브가 구비된다.

개구 보호커버는 축방향 배럴의 외주에 축방향으로 끼워 설치되며, 개구 보호커버에는 내주벽이 구비된다. 내주벽은 축방향 배럴의 환형 외벽과 서로 대응되고 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성한다. 외부 나선형 볼 통로는 평면 투영에서 중심축에 대해 경사지게 설치된다. 평면은 중심축의 일단에서 개구 보호커버를 바라볼 때의 대칭면과 상호 수직되며 중심축에 평행된다. 제1 서큘레이터는 제1 축방향 벽에 설치되고 제1 커브를 포함한다. 제1 커브의 양단은 각각 내부 볼 통로 및 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통된다. 제2 서큘레이터는 제2 축방향 벽에 설치된다. 제2 서큘레이터는 양단이 각각 내부 볼 통로 및 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통되는 제2 커브를 포함한다. 볼 순환세트는 복수개의 스틸 볼을 포함한다. 그 중, 내부 볼 통로, 제1 커브, 외부 나선형 볼 통로 및 제2 커브는 함께 볼 순환 통로를 형성하며, 볼 순환세트는 볼 순환 통로에서 롤링한다.

개구 너트의 축방향 배럴에 축방향 개구가 구비되기 때문에, 볼 너트를 가이드 부재(예컨대 스크류 또는 전환봉)에 설치하여 이동시킬 때, 가이드 부재 아래에 지지대가 설치되어 있어도 개구 너트는 지지대를 통과할 때 지지대와 상호 간섭하지 않고 축방향 개구를 통해 지지대를 통과할 수 있다. 이에 따라, 지지대에 회피수단을 설치할 필요가 없다. 그리고, 개구 너트가 지지대를 통과할 때, 지지대는 가이드 부재를 지지하는 상태를 유지할 수 있으므로 지지대가 이격되어 가이드 부재가 처지고 변형되어 실제로 공정에 적용 시 제조 정밀도에 영향을 미치는 문제가 발생되지 않는다. 개구 보호커버는 축방향 배럴과 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하여 스틸 볼이 외부 나선형 볼 통로 내에서 롤링되도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 방진기능을 제공할 수도 있다.

일부 실시예에서, 내주벽 표면과 환형 외벽은 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로를 더 형성한다. 제1 커브의 양단은 각각 내부 볼 통로 및 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통된다. 제2 커브의 양단은 각각 내부 볼 통로 및 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통된다. 내부 볼 통로, 제1 커브, 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로 및 제2 커브는 함께 다른 하나의 볼 순환 통로를 형성한다. 볼 순환세트는 볼 순환 통로 또는 다른 하나의 볼 순환 통로를 선택적으로 롤링한다.

일부 실시예에서, 제1 커브는 제1 서큘레이터의 단변에 대해 경사지게 설치되고, 제2 커브는 제2 서큘레이터의 단변에 대해 경사지게 설치된다.

일부 실시예에서, 제1 커브는 제1 서큘레이터의 단변과 상호 평행하게 설치되고, 제2 커브는 제2 서큘레이터의 단변과 상호 평행하게 설치된다.

일부 실시예에서, 제1 서큘레이터는 복수개의 제1 커브를 구비하며, 각 제1 커브는 서로 평행하게 설치된다. 제2 서큘레이터는 복수개의 제2 커브를 구비하며, 각 제2 커브는 서로 평행하게 설치된다.

일부 실시예에서, 볼 순환 가이드 장치는 볼 홀더를 더 포함하고, 복수개의 스틸 볼은 볼 홀더에 의해 직렬로 연결된다.

일부 실시예에서, 축방향 배럴의 환형 외벽에는 내주벽과 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 외부 그루브가 구비된다. 나아가, 일부 실시예에서 개구 보호커버의 내주벽에는 외부 그루브에 대응하게 설치되는 내부 그루브가 구비됨으로써, 외부 그루브와 내부 그루브가 대응되어 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 한다.

일부 실시예에서, 개구 보호커버의 내주벽에는 축방향 배럴의 환형 외벽과 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 내부 그루브가 구비된다.

이하, 실시태양에서는 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 내용을 충분히 이해하고 이에 따라 실시할 수 있도록 본 발명의 상세한 특징 및 장점에 대해 상세하게 설명하며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서에 개시된 내용, 청구의 범위 및 도면에 따라 본 발명의 목적 및 장점을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치를 다른 시각에서 바라본 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개구 너트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 서큘레이터의 평면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치의 분해도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 순환 가이드 장치를 다른 시각에서 바라본 분해도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개구 너트의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 서큘레이터의 평면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 볼 순환 가이드 장치는 가이드 부재(10), 개구 너트(20), 개구 보호커버(30), 제1 서큘레이터(40), 제2 서큘레이터(50) 및 볼 순환세트(60)를 포함한다. 가이드 부재(10)는 예를 들어 스크류 또는 전환봉일 수 있는데, 본 실시예에서는 스크류를 예로 하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 가이드 부재(10)에는 중심축(C) 및 나선형 그루브(11)가 구비된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 개구 너트(20)는 축방향 개구(211)가 구비되는 축방향 배럴(21)을 포함한다. 축방향 배럴(21)은 축방향 개구(211)의 대향되는 양측에 제1 축방향 벽(212) 및 제2 축방향 벽(213)이 설치되어 있다. 축방향 배럴(21)은 환형 내벽(214) 및 환형 외벽(215)을 포함하며, 환형 내벽(214)에는 내부 나선형 그루브(2141)가 구비된다. 내부 나선형 그루브(2141)는 가이드 부재(10)의 나선형 그루브(11)와 서로 대응되고 함께 내부 볼 통로를 형성할 수 있다. 상세하게는, 가이드 부재(10)에는 가이드 부재(10)의 외부 둘레를 에워싸면서 설치되는 나선형 그루브(11)가 구비된다. 나선형 그루브(11)는 가이드 부재(10)의 외부 둘레를 따라 소망하는 나선각으로 에워싸면서 설치된다. 개구 너트(20)는 축방향으로 가이드 부재(10)에 관통 설치되어 슬라이딩하며, 내부 나선형 그루브(2141)와 가이드 부재(10)의 나선형 그루브(11)가 서로 대응되고 함께 내부 볼 통로를 형성하도록 할 수 있다.

개구 보호커버(30)는 축방향 배럴(21)의 외주에 축방향으로 끼워 설치된다. 개구 보호커버(30)에는 축방향 배럴(21)의 환형 외벽(215)과 서로 대응되고 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하는 내주벽(31)이 구비된다. 본 실시예에서는 볼 순환세트(60)가 외부 나선형 볼 통로 내에서 순환적으로 롤링될 수 있도록 하기 위해, 축방향 배럴(21)의 환형 외벽(215)에 외부 그루브(2151)를 형성한다. 이때, 외부 그루브(2151)와 내주벽(31)은 상호 조합되어 외부 나선형 볼 통로를 대응하게 형성할 수 있다.

다른 실시태양에서는 개구 보호커버(30)의 내주벽(31)에 내부 그루브를 형성하고, 축방향 배럴(21)의 환형 외벽(215)을 평면으로 함으로써, 내부 그루브와 축방향 배럴(21)의 환형 외벽(215)이 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 할 수도 있다. 또는, 다른 실시태양에서는 각각 축방향 배럴(21)의 환형 외벽(215)에 외부 그루브(2151)가 구비되고 개구 보호커버(30)의 내주벽(31)에 상호 대응되는 내부 그루브가 구비됨으로써, 개구 보호커버(30)가 축방향 배럴(21)에 대응하게 조립되는 경우에 내주벽(31)의 내부 그루브와 환형 외벽(215)의 외부 그루브(2151)가 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 할 수도 있다.

또한, 개구 보호커버(30)는 축방향 배럴(21)과 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하여 볼 순환세트(60)가 외부 그루브(2151) 내에서 롤링하도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 방진기능을 제공할 수도 있다.

본 실시예에서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 내부 나선형 그루브(2141) 및 외부 그루브(2151)는 모두 복수개이나, 이는 예시에 불과하다. 실제 수요에 따라 하나의 내부 나선형 그루브(2141) 및 하나의 외부 그루브(2151)만 설치할 수 있으나, 두개 또는 복수개의 내부 나선형 그루브(2141) 및 외부 그루브(2151)를 설치할 수도 있다. 도 2 및 도 3에서는 도면이 명확하고 간결하도록 하기 위해, 그 중의 하나만을 예시로 도시한다.

이어서, 도 2 내지 도 4를 동시에 참조하면, 각 평면 및 축방향을 명확하게 나타내기 위해, 도 2에서는 상호 수직되는 XYZ 3축 좌표를 제공하여 공간에서의 각 시각의 관계를 명확하게 하고, 후속 도면에 대해서도 해당 좌표에 따라 각 도면을 설명한다. 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 가이드 부재(10)의 중심축(C)은 X축 방향으로 연장된다. 여기서, 편의상 하나의 대칭면을 중심축(C)의 일단에서 개구 보호커버(30) 또는 개구 너트(20)를 바라볼 때(예컨대 X축의 일단에서 X축의 정방향으로 바라볼 때) 개구 보호커버(30) 또는 개구 너트(20)가 대칭되도록 하는 평면, 즉 도 2에 나타낸 XZ축이 형성한 평면으로 정의한다. 또한, Z축 방향을 따라 도면상 위에서 아래로 바라보는 것(Z축의 역방향으로 바라보는 것)을 조감방향(P)으로 정의한다. 대칭면과 상호 수직되고 중심축(C)에 평행되는 평면, 즉 도 2에 나타낸 XY축이 형성한 평면도 조감방향(P)에서 바라본 평면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 외부 나선형 볼 통로인 외부 그루브(2151)는 환형 외벽(215)에 나선으로 에워싸면서 설치되는 외부 그루브(2151)이고, 각 외부 그루브(2151)의 그루브 방향이 도면에 나타낸 경사방향(좌측 상단에서 우측 하단으로 기울어지고, 상기 외부 그루브(2151)의 형태는 경사 그루브)인 것을 조감방향(P)을 따라 명확하게 알 수 있다. 다른 실시태양에서는 다른 방향으로 기울어질 수도 있는데, 예를 들어 우측 상단에서 좌측 하단으로 기울어진다. 외부 그루브(2151) 및 중심축(C)을 도 4에 나타낸 방향(즉 조감방향(P))으로 투영하여 평면(즉 XY축이 형성한 평면)에 투영한 경우, 조감방향(P)으로 형성한 평면 투영에서 외부 그루브(2151)는 중심축(C)에 대해 경사지게 설치되는데, 즉 양자가 이룬 각도(A)는 직각이 아니다.

나아가, 내부 나선형 그루브(2141)와 외부 그루브(2151)는 모두 나선으로 설치되기 때문에, 양자가 나선각이 같은 나선형 그루브인 경우, 즉 본 실시예와 같이 내부 나선형 그루브(2141)와 외부 그루브(2151)가 상호 평행하게 설치되는 경우 양자가 기울어지는 각도가 동일하므로, 볼 순환세트(60)가 볼 순환 통로 내에서 롤링할 때 그 부하가 연속적이고 원활하게 롤링할 수 있으며, 롤링 각도가 지나치게 변환되어 지속적으로 롤링하지 못하게 되는 문제가 발생되지 않는다.

이어서, 다시 도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 제1 서큘레이터(40)는 제1 축방향 벽(212)에 설치된다. 제1 서큘레이터(40)는 양단이 각각 내부 나선형 그루브(2141)(내부 볼 통로) 및 외부 그루브(2151)(외부 나선형 볼 통로)에 대응하게 연통되는 제1 커브(41)를 포함한다. 제2 서큘레이터(50)는 제2 축방향 벽(213)에 설치된다. 제2 서큘레이터(50)는 양단이 각각 내부 나선형 그루브(2141)(내부 볼 통로) 및 외부 그루브(2151)(외부 나선형 볼 통로)에 대응하게 연통되는 제2 커브(51)를 포함한다.

본 실시예에서, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)는 모두 복수개이나, 이는 예시에 불과하다. 실제 수요에 따라 하나의 제1 커브(41) 및 하나의 제2 커브(51)만 설치할 수 있으나, 두개 또는 복수개의 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)를 설치할 수도 있다. 도 2에서는 도면이 명확하고 간결하도록 하기 위해, 그 중 하나의 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)만을 예시로 도시한다.

그 중, 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)는 나사 결합, 점착 고정 또는 걸림 고정 방식으로 제1 축방향 벽(212) 및 제2 축방향 벽(213)에 설치될 수 있다. 나사 결합 방식으로 고정할 때에는, 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)가 장시간 사용으로 인해 마모된 경우 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 교체하기만 하면 된다.

나아가, 본 실시예에 따른 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)는 동일한 구조이므로, 제조시 한 형태의 소자를 제작하기만 하면 동시에 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)로 사용할 수 있다. 물론, 실제 사용 요구에 따라 구조가 다른 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 커브 수가 다른 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 사용하거나, 배열 방식 또는 배열 간격이 다른 커브를 구비하는 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 사용한다.

또한, 본 실시예에서는 각각 8개의 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)를 구비하는 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 예시로 하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일부 실시태양에서, 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)는 예를 들어 두개의 커브를 구비하는 짧은 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)일 수 있다. 이에 따라, 축방향 배럴(21)이 소형적이거나, 축방향 배럴(21)에 설치된 내부 나선형 그루브(2141) 및 외부 그루브(2151)의 수가 각각 하나로 적은 경우에는 적은 커브를 구비하는 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 사용할 수 있다. 더 많은 커브를 가진 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)가 필요할 경우에는, 두개의 커브를 가진 복수개의 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 체결함으로써 다양한 크기 요구에 적용될 수 있다. 길이가 서로 다른 다양한 축방향 배럴(21)을 위해 다양한 대응 길이를 가진 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 제작할 필요가 없다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 각 볼 순환세트(60)는 복수개의 스틸 볼(61)을 포함한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 조립한 후, 축방향 배럴(21)의 제1 축방향 벽(212)에 설치되는 제1 서큘레이터(40)의 제1 커브(41)는 내부 볼 통로 및 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통하게 되고, 축방향 배럴(21)의 제2 축방향 벽(213)에 설치되는 제2 서큘레이터(50)의 제2 커브(51) 또한 내부 볼 통로 및 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통하게 된다. 내부 볼 통로, 제1 커브(41), 외부 나선형 볼 통로 및 제2 커브(51)는 함께 볼 순환 통로를 형성하게 된다. 볼 순환세트(60)의 모든 스틸 볼(61)은 볼 순환 통로 내에서 순환적으로 롤링하게 된다.

상술한 구조를 통해, 축방향 배럴(21)에 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 설치함으로써 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)를 통해 축방향 배럴(21)의 환형 내벽(214)에 위치하는 내부 나선형 그루브(2141)와 환형 외벽(215)에 위치하는 외부 그루브(2151)를 연통시킬 수 있다. 아울러, 볼 순환세트(60)를 롤링시킬 때, 내부 나선형 그루브(2141)로부터 외부 그루브(2151)로 향하는 과정에서 더 원활하게 롤링되도록 할 수 있다.

아울러, 상기에서는 단일 볼 순환 통로로 설명하였으나, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 수요에 따라 필요한 볼 순환 통로의 수를 설정할 수 있는데, 하나일 수 있고 두개 또는 복수개일 수도 있다. 경부하 및 중부하 요구에 따라 자유롭게 조합할 수 있는데, 예를 들면 필요에 따라 두개 또는 복수개의 볼 순환 통로를 사용하거나, 개구 너트(20) 및 개구 보호커버(30) 전체에 가득하게 설치하여 경부하 및 중부하를 구분할 수 있다.

이어서, 다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 여기서는 하나의 볼 순환세트(60)를 분리하여 예시로 하는데, 이는 볼 순환세트(60)의 스틸 볼(61)이 볼 순환 통로에 설치되는 상황을 나타내기도 한다. 볼 순환세트(60)는 내부 볼 통로, 제1 커브(41), 외부 나선형 볼 통로 및 제2 커브(51)를 따라 환형으로 에워싸며, 독립적인 하나의 볼 순환 통로 내에서 순환적으로 롤링할 수 있다. 실제 적용 시, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 복수개의 볼 순환세트(60)를 설치할 수 있고, 각 볼 순환세트(60)가 그를 설치한 볼 순환 통로에서만 지속적으로 롤링될 수 있도록 한다.

상술한 구조를 통해, 개구 너트(20)의 축방향 배럴(21)에 축방향 개구(211)가 구비되기 때문에, 개구 너트(20)가 가이드 부재(10)에서 이동할 때 가이드 부재(10) 아래에 별도의 지지유닛(예컨대 지지대, 미도시)이 설치되어 있어도 개구 너트(20)는 지지유닛을 통과할 때 지지유닛과 상호 간섭하지 않고 축방향 개구(211)를 통해 지지유닛을 통과할 수 있다. 이에 따라, 지지유닛에 회피수단을 설치할 필요가 없고, 지지유닛은 일반적으로 원통형 볼 너트가 지나고자 할 때 회피하여 가이드 부재(10)에서 이격된다. 그리고, 개구 너트(20)가 지지유닛을 통과할 때 지지유닛은 가이드 부재(10)를 지지하는 상태를 유지할 수 있으므로, 가이드 부재(10)가 처지고 변형되어 실제로 공정에 적용 시 제조 정밀도에 영향을 미치는 문제를 초래하지 않는다.

본 실시예에서는 하나의 내부 볼 통로, 하나의 제1 커브(41), 하나의 외부 나선형 볼 통로 및 하나의 제2 커브(51)가 함께 하나의 볼 순환 통로를 형성한다. 하나의 볼 순환세트(60)의 모든 스틸 볼(61)은 하나의 볼 순환 통로 내에서 순환적으로 롤링할 수 있다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 복수개의 볼 순환 통로 및 복수개의 볼 순환세트(60)가 각각 대응하게 조립되며, 각 볼 순환세트(60)는 설치되는 볼 순환 통로 내에서 각자 순환적으로 롤링한다.

다른 실시태양에서, 제1 커브(41)의 양단을 각각 하나의 내부 볼 통로 및 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통시키고, 제2 커브(51)의 양단을 각각 하나의 내부 볼 통로 및 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통시킬 수 있다. 예를 들면, 순서대로 설치된 내부 나선형 그루브(2141)(내부 볼 통로)를 일단에서부터 제1 통로, 제2 통로, …, 제N 통로로 배열하면, 순서대로 설치된 외부 그루브(2151)(외부 나선형 볼 통로) 또한 동일한 일단에서부터 제1 통로, 제2 통로, …, 제N 통로로 배열된다. 제1 커브(41)의 일단은 제1 통로에 위치하는 외부 그루브(2151)에 연결될 수 있고, 타단은 동일하게 제1 통로의 내부 나선형 그루브(2141)에 연결되는 것이 아니라 제2 통로에 위치하는 내부 나선형 그루브(2141)에 연결될 수 있다. 제2 커브(51)의 양단은 제1 커브(41)의 연통 방식에 대응하게 일단이 제1 통로에 위치하는 외부 그루브(2151)에 연결되고, 타단이 제2 통로에 위치하는 내부 나선형 그루브(2141)에 연결된다. 이는 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)의 기울기를 조정함으로써 구현할 수 있다.

예를 들면, 제1 커브(41)를 경사지게 설치하고 제2 커브(51)도 경사지게 설치하는 경우, 제1 커브(41) 및 제2 커브(51)의 기울기를 조정함으로써 내부 나선형 그루브(2141)를 다른 통로의 외부 그루브(2151)와 서로 연통시켜 통로 변환 효과를 달성할 수 있다.

이에 따라, 제2 통로의 내부 볼 통로, 하나의 제1 커브(41), 제1 통로의 외부 나선형 볼 통로 및 하나의 제2 커브(51)가 함께 하나의 볼 순환 통로를 형성하게 된다. 볼 순환 통로 내에 설치되는 볼 순환세트(60)는 제2 통로의 내부 볼 통로, 하나의 제1 커브(41), 제1 통로의 외부 나선형 볼 통로 및 하나의 제2 커브(51) 내에서 순환적으로 롤링하게 된다. 이에 따라, 상이한 서큘레이터를 설치함으로써 상이한 내부 볼 통로와 외부 나선형 볼 통로를 조합시켜 상이한 조합의 독립적인 볼 순환 통로를 형성할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 중부하 또는 경부하를 원활하게 조합할 수 있다.

본 실시예에서, 내부 나선형 그루브(2141) 및 외부 그루브(2151)는 나선각이 같은 나선형 그루브이기 때문에, 제1 커브(41)가 제1 서큘레이터(40)의 단변과 상호 평행하게 설치되고, 제2 커브(51)가 제2 서큘레이터(50)의 단변과 상호 평행하게 설치된다. 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)는 동일한 구조를 가지고 있기 때문에, 도 5에서는 제2 서큘레이터(50)만을 예시로 하여 설명한다. 도 5의 평면도에 따르면, 제2 서큘레이터(50)가 복수개의 제2 커브(51)를 구비하며, 각 제2 커브(51)가 서로 평행하게 설치되고 상하로 수직하게 설치되면 제2 서큘레이터(50)의 단변에 평행하게 설치될 수 있음을 더욱 명확하게 알 수 있다. 마찬가지로, 복수개의 제1 커브(41)를 구비하고, 각 제1 커브(41)가 서로 평행하게 설치된다. 제1 서큘레이터(40)를 제2 서큘레이터(50)와 같은 시각으로 이동시키면, 즉 개구가 위에 있도록 하면, 제1 커브(41) 또한 상하로 수직하게 설치되는데, 즉 제1 서큘레이터(40)의 단변에 평행하게 설치된다. 이에 따라, 제1 서큘레이터(40)에 제1 커브(41)를 형성하거나 제2 서큘레이터(50)에 제2 커브(51)를 형성하고자 하는 경우, 절개할 방향을 더 편리하게 위치결정할 수 있다. 또는, 사출 성형을 통해 제1 서큘레이터(40) 또는 제2 서큘레이터(50)를 제조할 때, 금형의 제조 및 이형이 용이할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 볼 순환 가이드 장치에 설치된 스틸 볼(61)은 볼 홀더를 추가로 설치할 필요가 없고, 가이드 부재(10), 개구 너트(20), 개구 보호커버(30), 제1 서큘레이터(40) 및 제2 서큘레이터(50)가 형성한 볼 순환 통로에 의한 위치한정을 통해 볼 순환 통로에서 이탈되지 않고 독립적인 각 볼 순환 통로 내에서 롤링할 수 있다. 그러나, 다른 실시태양에서는 볼 홀더를 설치하여 볼 순환세트(60)의 복수개의 스틸 볼(61)을 직렬로 연결할 수도 있다.

실시예를 통해 상술한 바와 같이 본 발명을 개시하였으나 이는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니고, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 약간의 변경과 윤색을 실시할 수 있으므로, 본 발명의 보호 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해 정해져야 한다.

10 : 가이드 부재 11 : 나선형 그루브 20 : 개구 너트
21 : 축방향 배럴 211 : 축방향 개구 212 : 제1 축방향 벽
213 : 제2 축방향 벽 214 : 환형 내벽
2141 : 내부 나선형 그루브 215 : 환형 외벽
2151 : 외부 그루브 30 : 개구 보호커버 31 : 내주벽
40 : 제1 서큘레이터 41 : 제1 커브 50 : 제2 서큘레이터
51 : 제2 커브 60 : 볼 순환세트 61 : 스틸 볼
A : 각도 C : 중심축 P : 조감방향

Claims

중심축, 및 외부 둘레를 에워싸면서 설치되는 나선형 그루브를 구비하는 가이드 부재;
상기 가이드 부재에 관통 설치되어 슬라이딩하고, 축방향 개구가 구비되는 축방향 배럴을 포함하며, 상기 축방향 배럴은 상기 축방향 개구의 대향되는 양측에 제1 축방향 벽 및 제2 축방향 벽이 설치되어 있고, 상기 축방향 배럴은 환형 내벽 및 환형 외벽을 포함하며, 상기 환형 내벽에는 상기 가이드 부재의 상기 나선형 그루브와 서로 대응되고 함께 내부 볼 통로를 형성하는 내부 나선형 그루브가 구비되는 개구 너트;
상기 축방향 배럴의 외주에 동축으로 끼워 설치되고, 상기 축방향 배럴의 상기 환형 외벽과 서로 대응되고 함께 외부 나선형 볼 통로를 형성하는 내주벽이 구비되며, 상기 외부 나선형 볼 통로는 평면 투영에서 상기 중심축에 대해 경사지게 설치되고, 상기 평면은 상기 중심축의 일단에서 상기 개구 보호커버를 바라볼 때의 대칭면과 상호 수직되며 상기 중심축에 평행되는 개구 보호커버;
상기 제1 축방향 벽에 설치되고, 양단이 각각 상기 내부 볼 통로 및 상기 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통되는 제1 커브를 포함하는 제1 서큘레이터;
상기 제2 축방향 벽에 설치되고, 양단이 각각 상기 내부 볼 통로 및 상기 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통되는 제2 커브를 포함하는 제2 서큘레이터; 및
복수개의 스틸 볼을 포함하는 볼 순환세트;를 포함하며,
상기 내부 볼 통로, 상기 제1 커브, 상기 외부 나선형 볼 통로 및 상기 제2 커브는 함께 볼 순환 통로를 형성하고, 상기 볼 순환세트는 상기 볼 순환 통로 내에서 롤링하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 내주벽 표면과 상기 환형 외벽은 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로를 더 형성하고, 상기 제1 커브의 양단은 각각 상기 내부 볼 통로 및 상기 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통되며, 상기 제2 커브의 양단은 각각 상기 내부 볼 통로 및 상기 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로에 대응하게 연통되고, 상기 내부 볼 통로, 상기 제1 커브, 상기 다른 하나의 외부 나선형 볼 통로 및 상기 제2 커브는 함께 다른 하나의 볼 순환 통로를 형성하며, 상기 볼 순환세트는 상기 다른 하나의 볼 순환 통로 내에서 롤링하는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 커브는 상기 제1 서큘레이터의 단변에 대해 경사지게 설치되고, 상기 제2 커브는 상기 제2 서큘레이터의 단변에 대해 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 커브와 상기 제1 서큘레이터의 단변은 상호 평행하게 설치되고, 상기 제2 커브와 상기 제2 서큘레이터의 단변은 상호 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 서큘레이터는 복수개의 상기 제1 커브를 구비하고, 상기 제1 커브 각각은 서로 평행하게 설치되며, 상기 제2 서큘레이터는 복수개의 상기 제2 커브를 구비하고, 상기 제2 커브 각각은 서로 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
볼 홀더를 더 포함하고, 상기 스틸 볼은 상기 볼 홀더에 의해 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 축방향 배럴의 상기 환형 외벽에는 외부 그루브가 구비되어 상기 내주벽과 함께 상기 외부 나선형 볼 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제7항에 있어서,
상기 개구 보호커버의 상기 내주벽에는 상기 외부 그루브에 대응하게 설치되는 내부 그루브가 구비됨으로써, 상기 외부 그루브가 상기 내부 그루브에 대응되어 상기 외부 나선형 볼 통로를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 개구 보호커버의 상기 내주벽에는 내부 그루브가 구비되어 상기 축방향 배럴의 상기 환형 외벽과 함께 상기 외부 나선형 볼 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 순환 가이드 장치.