KR20210115088A - Ball screw capable of measuring and adjusting preload in real time - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 스크류에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류에 관한 것이다.The present invention relates to a ball screw, and more particularly, to a ball screw capable of measuring and adjusting a preload in real time.
볼 스크류는 정밀한 전송과 신뢰성 있는 전송의 장점을 갖기 때문에, 일반적으로 예압을 너트에 사전에 적용하여 너트를 단일 방향으로 지속적으로 밀어 스크류의 나사부, 너트 나사부 및 롤링 요소가 볼 스크류의 백래시를 없애기 위해 서로 접촉되어 있을 수 있다. 그러나, 이런 종류의 구조는 너트를 고정하기 위한 예압만을 제공할 수 있고, 실시간으로 예압을 측정하고 조정할 수는 없다.Because ball screws have the advantages of precise transmission and reliable transmission, generally preload is applied to the nut in advance to continuously push the nut in a single direction so that the screw thread, nut thread and rolling element are used to eliminate backlash in the ball screw. may be in contact with each other. However, this kind of structure can only provide a preload for fixing the nut, and cannot measure and adjust the preload in real time.
대만 특허 제085215581호의 도면들 중 하나의 도면인, 도 1a를 참조하면, 볼 스크류의 압전 예압 조정 및 위치설정 미세 조정 기구를 도시하고, 스페이서 링(113)이 이중 너트(111, 112) 사이에 제공되고, 예압 스프링 시트(114) 및 예압 스프링(115)이 스페이서 링(113)과 너트(111, 112) 사이에 제공된다. 압전 액추에이터 시트(116)가 스페이서 링(113) 사이에 제공되고, 압전 액추에이터 시트(116)에는 압전 액추에이터(117) 및 동력계(118)가 제공되고, 압전 액추에이터(117) 및 동력계(118)의 2개의 단부는 스페이서 링(113)에 각각 맞닿는다. 압전 액추에이터(117)의 길이를 변경시킴으로써, 스페이서 링(113)의 변위가 변경되어 볼 스크류의 예압 제어를 달성한다. 그러나, 실제 사용시 여전히 다음과 같은 결함을 갖는다.1A, which is one of the drawings of Taiwan Patent No. 085215581, it shows a piezoelectric preload adjustment and positioning fine adjustment mechanism of a ball screw, wherein a
첫째, 압전 액추에이터(117)는 축 방향을 따라 스페이서 링(113) 내에 배치되어, 압전 액추에이터(117)는 축 방향을 따라 연장 및 수축되고, 이에 의해 너트(111, 112)에 가해지는 예압에 대한 축방향 힘 변화를 제공한다. 그러나, 너트(111, 112)에는 축 방향으로 예압이 사전에 가해졌기 때문에, 너트(111, 112)의 예압을 변경하면, 압전 액추에이터(117)에 의해 직접 요구되는 추력 값이 커야 하고, 압전 액추에이터(117)가 큰 추력 값을 생성하는 비용은 비교적 높다.First, the
둘째, 압전 액추에이터(117)는 축 방향을 따라 스페이서 링(113) 내에 배치되고, 스크류(119)의 일 측에만 조립되기 때문에, 압전 액추에이터(117)가 연장될 때, 한쪽으로만 미는 것은 대형 및 소형 너트(111, 112) 사이의 평행성 문제를 야기한다.Second, since the
대만 특허 제094126109호의 도면들 중 하나의 도면인 도 1b를 참조하면, 볼 스크류의 조정가능한 예압 구조체를 도시한다. 예압 구조체는 본질적으로 2개의 예압 피스(131, 132)를 포함한다. 경사 표면(131A, 132A)이 각각의 예압 피스(131, 132)가 일 단부 표면에 형성되고, 각각의 예압 피스(131, 132)는 볼 스크류의 2개의 너트(133, 134) 사이에 슬리브 결합되고, 이러한 방식으로 예압 피스(131, 132)의 경사 표면(131A, 132A)은 서로 접촉한다. 예압 피스(131, 132) 사이의 상대적 변위에 의해, 힘이 2개의 너트(133, 134) 사이에 가해진다. 예압 피스(131, 132)의 결합된 두께의 변화로 인해, 상이한 예압이 발생된다. 그러나, 실제 사용시 여전히 다음과 같은 결함을 갖는다.1B, which is one of the drawings in Taiwan Patent No. 094126109, there is shown an adjustable preload structure of a ball screw. The preload structure essentially comprises two
이러한 조정가능한 예압 구조체는 상이한 예압을 발생시키기 위해 예압 피스(131, 132)를 수동으로만 조정할 수 있기 때문에, 예압을 실시간으로 조정할 수 없고 조정이 불편하다는 단점을 강조하면서, 조정 중에 분해를 수행해야 한다. 또한, 이러한 조정가능한 예압 구조체는 볼 스크류의 예압이 실패했는지 여부를 즉시 측정할 수 없고, 가공 정확도와 볼 스크류의 사용 수명을 유지할 수 없다.Since such an adjustable preload structure can only manually adjust the
본 발명은 상술된 단점들을 없애고 그리고/또는 완화하려는 것이다.The present invention seeks to obviate and/or alleviate the above-mentioned disadvantages.
본 발명의 하나의 목적은 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류를 제공하는 것이고, 이는 주로 가공 정확도를 유지하고 볼 리드 스크류의 사용 수명을 연장시킨다.One object of the present invention is to provide a ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time, which mainly maintains machining accuracy and prolongs the service life of the ball lead screw.
본 발명의 다른 목적은 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류를 제공하는 것이고, 이는 주로 예압을 조정하는데 필요한 비용을 감소시키고 대형 너트와 소형 너트 사이의 평행성 문제를 피한다.Another object of the present invention is to provide a ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time, which mainly reduces the cost required to adjust the preload and avoids the parallelism problem between the large nut and the small nut.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의해 제공되는 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류는:In order to achieve the above object, the ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time provided by the present invention is:
축 방향을 따라 연장되는 스크류 샤프트;a screw shaft extending along the axial direction;
복수의 제1 롤링 요소를 통해 상기 스크류 샤프트(20)에 스크류 결합되고, 제1 조립 표면을 포함하는 제1 너트;a first nut screwed to said screw shaft (20) via a plurality of first rolling elements and comprising a first assembly surface;
복수의 제2 롤링 요소를 통해 상기 스크류 샤프트에 스크류 결합되고, 상기 제1 조립 표면에 대면하는 제2 조립 표면을 포함하는 제2 너트; a second nut screwed to said screw shaft via a plurality of second rolling elements and comprising a second assembly surface facing said first assembly surface;
상기 제1 너트와 상기 제2 너트 사이에 배치되고, 제1 예압 피스 및 제2 예압 피스를 포함하는 예압 유닛으로서, 상기 제1 예압 피스는 상기 스크류 샤프트의 삽입을 위한 제1 삽입 구멍, 상기 제1 조립 표면에 맞닿는 제1 가압 표면, 및 상기 제1 가압 표면에 대해 제1 각도를 형성하는 제1 경사 표면을 포함하고, 상기 제2 예압 피스는 상기 스크류 샤프트의 삽입을 위한 제2 삽입 구멍, 상기 제2 조립 표면에 맞닿는 제2 가압 표면, 및 상기 제2 가압 표면에 대해 제2 각도를 형성하고 상기 제1 경사 표면에 맞닿는 제2 경사 표면을 포함하는, 예압 유닛;A preload unit disposed between the first nut and the second nut and including a first preload piece and a second preload piece, wherein the first preload piece comprises a first insertion hole for insertion of the screw shaft, the first a first pressure surface abutting a first assembly surface, and a first inclined surface forming a first angle with respect to the first pressure surface, wherein the second preload piece comprises a second insertion hole for insertion of the screw shaft; a preload unit comprising a second pressing surface abutting the second assembly surface, and a second inclined surface forming a second angle with respect to the second pressing surface and abutting the first inclined surface;
상기 제1 너트와 상기 제2 너트 사이의 예압 값을 측정하도록 상기 제1 예압 피스 또는 상기 제2 예압 피스 내에 배치되는 예압 측정 부재; 및 a preload measuring member disposed in the first or second preload piece to measure a preload value between the first nut and the second nut; and
상기 제1 예압 피스 내에 배치되고 상기 스크류 샤프트의 반경 방향을 따라 연장되는 예압 조정 부재로서, 상기 제1 예압 피스를 밀어서 상기 반경 방향으로 이동시켜 상기 축 방향을 따라 상기 제1 가압 표면과 상기 제2 가압 표면 사이의 거리를 변경시키는, 예압 조정 부재를 포함한다.a preload adjusting member disposed in the first preload piece and extending along a radial direction of the screw shaft, by pushing the first preloading piece to move it in the radial direction so that the first pressure surface and the second pressure surface along the axial direction are moved. and a preload adjustment member for varying the distance between the pressing surfaces.
본 발명은, 예압 측정 부재가 제1 너트와 제2 너트 사이의 예압 값을 측정하고, 측정된 예압 값이 설정된 예압 값과 다를 때, 예압 조정 부재가 축 방향으로 제1 및 제2 예압 피스의 두께를 변경시키도록 제어되어, 2개의 너트 사이의 힘이 2개의 예압 피스의 두께의 변화로 인해 변경되는 것을 특징으로 한다. 예압은 실시간으로 측정되고 조정되어, 예압을 조정하는 비용을 감소시키고 2개의 너트 사이의 평행성의 문제를 피하면서, 가공 정확도를 유지하고 볼 스크류의 사용 수명을 연장시키는 목적을 달성할 수 있다.According to the present invention, the preload measuring member measures the preload value between the first nut and the second nut, and when the measured preload value is different from the set preload value, the preload adjusting member moves the first and second preload pieces in the axial direction. Controlled to change the thickness, characterized in that the force between the two nuts is changed due to the change in the thickness of the two preload pieces. The preload is measured and adjusted in real time, which can achieve the purpose of reducing the cost of adjusting the preload and avoiding the problem of parallelism between the two nuts, while maintaining the machining accuracy and extending the service life of the ball screw.
이들은 본 발명의 다른 목적들과 함께, 본 발명을 특징짓는 신규한 다양한 특징들과 함께, 본 명세서에 후속되어 그 일부를 형성하는 청구범위에서 특히 지적될 것이다. 본 발명, 그 작동 장점 및 그 사용에 의해 얻어지는 특정 목적들에 대한 더 나은 이해를 위해서는, 첨부 도면과 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 기술된 상세한 설명을 참조하여야 한다.These, together with other objects of the invention, together with the various novel features which characterize it, will be particularly pointed out in the claims which follow and form a part of this specification. For a better understanding of the present invention, its operational advantages and the specific objects obtained by its use, reference should be made to the accompanying drawings and the detailed description set forth with respect to preferred embodiments of the present invention.
본 발명에 따르면, 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류를 제공할 수 있고, 이는 주로 가공 정확도를 유지하고 볼 리드 스크류의 사용 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류를 제공할 수 있고, 이는 주로 예압을 조정하는데 필요한 비용을 감소시키고 대형 너트와 소형 너트 사이의 평행성 문제를 피할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time, which can mainly maintain processing accuracy and extend the service life of the ball lead screw. Further, according to the present invention, it is possible to provide a ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time, which mainly reduces the cost required for adjusting the preload and avoids the problem of parallelism between the large nut and the small nut.
도 1a는 대만 특허 제085215581호의 도면들 중 하나의 도면.
도 1b는 대만 특허 제094126109호의 도면들 중 하나의 도면.
도 2는 본 발명이 실시예의 사시 조립도.
도 3은 본 발명의 실시예의 부분 분해 사시도.
도 4a는 예압 유닛 및 예압 조정 부재가 분리된 상태를 도시하는, 본 발명의 실시예의 분해 사시도.
도 4b는 예압 유닛 및 예압 조정 부재가 서로 분리된 상태를 도시하는, 본 발명의 실시예의 분해 사시도.
도 5는 도 2의 선5-5를 따라 취해진 단면도.
도 6은 도 2의 선6-6을 따라 취해진 단면도.
도 7a는 본 발명의 실시예의 작동의 개략도.
도 7b는 본 발명의 실시예의 작동 계략도.
도 8은 본 발명의 실시예의 작동 흐름도.
도 9는 예압 측정 부재가 제1 예압 피스 상에 제공되는 상태를 도시하는, 본 발명의 다른 실시예의 단면도.1A is one of the drawings in Taiwan Patent No. 085215581;
1B is one of the drawings in Taiwan Patent No. 094126109;
Figure 2 is a perspective assembly view of an embodiment of the present invention.
3 is a partially exploded perspective view of an embodiment of the present invention;
Fig. 4A is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, showing a state in which a preload unit and a preload adjusting member are separated;
Fig. 4B is an exploded perspective view of the embodiment of the present invention, showing a state in which the preload unit and the preload adjusting member are separated from each other;
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 2;
Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig. 2;
7A is a schematic diagram of the operation of an embodiment of the present invention;
7B is an operation schematic diagram of an embodiment of the present invention;
8 is an operational flow diagram of an embodiment of the present invention;
Fig. 9 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention, showing a state in which a preload measuring member is provided on the first preload piece;
본 발명은 본 발명에 따른 양호한 실시예를 단지 설명을 목적으로 도시하는 첨부 도면과 함께 보았을 때 이하의 설명으로부터 더 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become more apparent from the following description when taken in conjunction with the accompanying drawings, which show, for illustrative purposes only, a preferred embodiment according to the invention.
도 2 내지 도 7a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류는 본질적으로 스크류 샤프트(20), 제1 너트(30), 제2 너트(40), 예압 유닛(50), 예압 측정 부재(60), 및 예압 조정 부재(70)를 포함한다.2 to 7A, a ball screw capable of measuring and adjusting a preload in real time according to an embodiment of the present invention is essentially a
스크류 샤프트(20)는 축 방향(X)을 따라 연장된다.The
제1 너트(30)는 복수의 제1 롤링 요소(91)를 통해 스크류 샤프트(20)에 스크류 결합되고, 제1 단부 표면(31), 제1 단부 표면(31)에 대향하는 제1 조립 표면(32), 및 제1 너트(30)의 외부 표면으로부터 리세스되고 제1 조립 표면(32)에 인접하는 제1 키웨이(33)를 포함한다. 이 실시에에서, 제1 롤링 요소(91)는 볼이고, 또한 롤러 또는 니들일 수 있다.The
제2 너트(40)는 복수의 제2 롤링 요소(92)를 통해 스크류 샤프트(20)에 스크류 결합되고, 제1 조립 표면(32)에 대면하는 제2 조립 표면(41), 축 방향(X)을 따라 제2 조립 표면(41)에 대향하는 제2 단부 표면(42), 및 제2 너트(40)의 외부 표면으로부터 리세스되고 제2 조립 표면(41)에 인접하는 제2 키웨이(43)를 포함한다. 이 실시예에서, 제2 롤링 요소(92)는 볼이고, 물론 또한 제1 롤링 요소(91)에 대응하는 롤러 또는 니들일 수 있다. The
예압 유닛(50)은 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이에 배치되고, 제1 예압 피스(51) 및 제2 예압 피스(52)를 포함한다.The
제1 예압 피스(51)는 스크류 샤프트(20)의 삽입을 위한 제1 삽입 구멍(511), 제1 조립 표면(32)에 맞닿는 제1 가압 표면(512), 및 제1 가압 표면(512)에 대해 제1 각도(513)를 형성하는 제1 경사 표면(514)을 포함한다. 이 실시예에서, 제1 각도(513)는 17도이지만, 이에 제한되지는 않는다. 제1 각도(513)는 5도 내지 45도가 되도록 설계될 수도 있고, 이는 예압 조정 부재(70)에 의해 요구되는 추력 값 및 응력 손실을 감소시킬 수 있고, 이용이 감소될 수 있다. 또한, 제1 예압 피스(51)는 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 리세스된 수용 홈(515)을 더 갖고, 수용 홈(515)은 홈 하부 표면(515A) 및 홈 하부 표면(515A)의 주변부를 연결하는 홈 벽 표면(515B)에 의해 형성된다. 제1 가압 표면(512)과 제1 경사 표면(514) 사이의 연결은 홈 하부 표면(515A)에 평행한 연결 라인(516)으로서 형성된다.The
제2 예압 피스(52)는 스크류 샤프트(20)의 삽입을 위한 제2 삽입 구멍(521), 제2 조립 표면(41)에 맞닿는 제2 가압 표면(522), 및 제2 가압 표면(522)에 대해 제2 각도(523)를 형성하고 제1 경사 표면(514)에 맞닿는 제2 경사 표면(524)을 포함한다. 이 실시예에서, 제2 각도는 17도이지만, 이제 제한되지는 않는다. 제2 각도의 설계 및 효과는 제1 예압 피스(51)와 동일하다. 또한, 제2 예압 피스(52)에는 제2 가압 표면(522)으로부터 축 방향(X)으로 리세스된 조립 홈(525)이 추가로 제공되고, 가압 플레이트(94)가 조립 홈(525) 내에 배치되고, 이러한 방식으로 가압 플레이트(94)의 외부 표면(941)이 제2 가압 표면(522)과 수평이고 제2 너트(40)의 제2 조립 표면(41)에 맞닿는다. 최종적으로, 2개의 삽입 핀(95)이 제2 예압 피스(52) 및 제2 너트(40)를 통해 삽입되어, 제2 예압 피스(52) 및 제2 너트(40)가, 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 제2 예압 피스(52)의 변위를 피하면서, 서로 분리되지 않고 축 방향(X)으로 위치설정된다. The
예압 측정 부재(60)는 제2 예압 피스(52)의 조립 홈(525) 내에 배치되어 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 측정한다. 이 실시예에서, 예압 측정 부재(60)는 필름형 힘 센서이고, 가압 플레이트(94)의 내부 표면(942)에 대항하여 가압되는 감지 영역(61)을 구비하여, 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값이 가압 플레이트(94)를 통해 측정될 수 있다. 또한, 예압 측정 부재(60)에는, 신호 및 파워 전송을 위해 사용되고, 제2 예압 피스(52)의 2개의 측면을 따라 연장되고 축 방향(X)을 따라 제1 예압 피스(51)를 통과하여 전기 연결을 위해 제1 너트(30)에 도달하는, 2개의 와이어(62)가 추가로 제공된다.The
예압 조정 부재(70)는 제1 예압 피스(51)의 수용 홈(515) 내에 배치되고 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 연장될 수 있어서, 제1 예압 피스(51)를 밀어 반경 방향(Y)으로 이동시켜 축 방향(X)을 따라 제1 가압 표면(512)와 제2 가압 표면(522) 사이의 거리를 변경시킨다. 이 실시예에서, 예압 조정 부재(70)는 압전 액추에이터이고 고정 키(80)에 의해 수용 홈(515) 내에 고정된다. 고정 키(80)는 수용 홈(515)에 대응하는 제한 부분(81), 및 제한 부분(81)의 2개의 측면에 각각 위치되고 제1 너트(30)의 제1 키웨이(33) 및 제2 너트(40)의 제2 키웨이(43) 내에 배치될 2개의 고정 부분(82, 83)을 포함한다. 제1 키웨이(33) 내에 배치되는 고정 부분(82)은 스크류(96)에 의해 제1 너트(30)에 고정되고, 제2 키웨이(43) 내에 배치되는 고정 부분(83)은 고정되지 않는다. 물론, 이는 또한 제1 키웨이(33) 내에 배치되는 제1 고정 부분(82)을 고정시키는 대신에 제2 키웨이(43) 내에 배치되는 고정 부분(83)을 고정시킬 수 있는데, 즉 고정 부분(82, 83) 중 하나만이 고정될 필요가 있다. 또한, 예압 조정 부재(70)에는 제한 부분(81)에 맞닿는 제1 맞닿음 표면(71) 및 반경 방향(Y)으로 제1 맞닿음 표면(71)에 대향하는 제2 맞닿음 표면(72)이 추가로 제공된다. 제2 맞닿음 표면(72)은 제1 예압 피스(51)의 수용 홈(515)의 홈 하부 표면(515A)에 맞닿고, 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 제1 맞닿음 표면(71)을 향해 또는 그로부터 이동될 수 있다. 이 실시예에서, 조립 및 제조 공차에 의해 영향을 받는 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 예압 조정 부재(70)에 의해 구동되는 제1 예압 피스(51)의 변위량으로 예압 조정 부재(70)의 제2 맞닿음 표면(72)과 수용 홈(515)의 홈 하부 표면(515A) 사이에 와셔(97)가 제공된다. 최종적으로, 예압 조정 부재(70)에는 신호 및 파워 전송으로서의 역할을 하고 전기 연결을 위해 수용 홈(515)을 통해 고정 키(80)로부터 연장되는 2개의 연결 핀(73)이 제공된다.The
이상이 본 발명의 실시예의 주요 구성요소의 구성에 대한 설명이다. 본 발명의 동작 모드 및 효과에 대해서는 다음과 같이 설명된다.The above is a description of the configuration of the main components of the embodiment of the present invention. The operation mode and effect of the present invention will be described as follows.
도 7a, 도 7b 및 도 8을 참조하면, 예압 측정 부재(60)는 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 측정하고, 측정된 예압 값이 미리결정된 예압 값과 동일한 경우, 예압 측정 부재(60)는 예압 값을 계속 측정한다.7A, 7B and 8 , the
일단 측정된 예압 값이 미리결정된 예압 값보다 작으면, 예압 조정 부재(70)는 반경 방향(Y)을 따라 연장되도록 제어된다. 예압 조정 부재(70)의 제1 맞닿음 표면(71)이 고정 키(80)에 의해 정지되기 때문에, 예압 조정 부재(70)의 제2 맞닿음 표면(72)은 단지 반경 방향(Y)으로 상향 이동될 수 있고, 반경 방향(Y)으로 동시에 상향 이동하도록 제1 예압 피스(51)를 추가로 구동시킨다. 반경 방향(Y)으로 상향 이동되는 제1 예압 피스(51)는 그 제1 경사 표면(514)에 의해 제2 예압 피스(52)의 제2 경사 표면(524)에 맞닿고, 제2 예압 피스(52)는 삽입 핀(95)에 의해 축 방향(X)을 따라 제2 너트(40)에 고정되어, 제2 예압 피스(52)가 단지 축 방향(X)으로 이동되고, 이에 의해 축 방향(X)으로 제1 예압 피스(51) 및 제2 예압 피스(52)의 결합된 두께를 변경시킬 수 있는데, 즉 축 방향(X)으로 제1 예압 피스(51)의 제1 가압 표면(512)과 제2 예압 피스(52)의 제2 가압 표면(522) 사이의 거리는 변경되고, 너트 사이의 힘은 2개의 예압 피스의 증가된 두께로 인해 증가되고, 이에 의해 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 증가시킨다.Once the measured preload value is less than the predetermined preload value, the
제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 증가시키면서, 예압 조정 부재(60)는 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 계속 측정한다. 측정된 예압 값이 미리결정된 예압 값과 동일한 경우, 예압 조정 부재(70)는 예압을 조정하는 작용을 정지시킨다. While increasing the preload value between the
따라서, 본 발명은 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있기 때문에, 이는 가동 정확도를 유지하고 볼 스크류의 사용 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 제1 예압 피스(51)의 제1 가압 표면(512)은 경사 표면에 의해 서로 맞닿고, 제1 예압 피스(51)의 제1 가압 표면(512)은 제1 너트(30)의 제1 조립 표면(32)에 완전히 맞닿고, 제2 예압 피스(52)의 제2 가압 표면(522)은 제2 너트(40)의 제2 조립 표면(41)에 완전히 맞닿고, 제1 너트(30) 및 제2 너트(40)는 축 방향(X)으로의 변위 중에 상대적으로 균일하게 응력을 받고, 이는 예압을 조정하고 2개의 너트 사이의 평행성의 문제를 피하는데 필요한 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, since the present invention can measure and adjust the preload in real time, it can maintain the operation accuracy and extend the service life of the ball screw. Further, the first
예압 조정 부재(70)가 압전 액추에이터이기 때문에, 압전 액추에이터의 비용이 추력의 증가와 함께 증가될 것이라는 점은 언급할 가치가 있다. 본 발명에서, 압전 액추에이터는 예압 유닛(50)과 조합하여 사용되고, 예압 유닛(50)의 제1 예압 피스(51) 및 제2 예압 피스(52)는 경사 표면에 의해 서로 맞닿음 접촉하고, 제1 예압 피스(51)와 제2 예압 피스(52) 사이의 각도는 5도 내지 45도가 되도록 제한된다. 따라서, 예압 유닛(50)은 노동 저감 구조 설계이고, 따라서 제1 예압 피스(51)를 밀어서 반경 방향(Y)으로 이동시키고 제2 예압 피스(52)를 밀어서 반경 방향(Y)으로 이동시키도록 압전 액추에이터에 의해 요구되는 추력이 감소될 수 있고, 이는 비용을 효과적으로 감소시킬 수 있다. It is worth mentioning that since the
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 도시하고, 이는 이하의 점에서 상기 실시예와는 다르다.Referring to Fig. 9, another preferred embodiment of the present invention is shown, which differs from the above embodiment in the following respects.
예압 측정 부재(60)는 제1 예압 피스(51) 내에 배치되고 제1 너트(30)와 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 측정하도록 제1 너트(30)의 제1 조립 표면(32)과 밀접 접촉한다. 이 실시예에서, 예압 측정 부재(60) 및 예압 조정 부재(70)는 모두 제1 예압 피스(51) 내에 배치되기 때문에, 예압 측정 부재(60)가 조립이 완료된 후에, 예압 조정 부재(70)는 즉시 동일한 예압 피스 상에 조립되고, 이에 의해 조립 시간을 절약할 수 있다.The
본 발명에 따른 다양한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범주 내에서 추가의 실시예들이 있을 수도 있다는 것을 당업자라면 명확히 알 수 있을 것이다.While various embodiments in accordance with the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that there may be additional embodiments within the scope of the present invention.
Claims (3)
축 방향(X)을 따라 연장되는 스크류 샤프트(20);
복수의 제1 롤링 요소(91)를 통해 상기 스크류 샤프트(20)에 스크류 결합되고, 제1 조립 표면(32)을 포함하는 제1 너트(30);
복수의 제2 롤링 요소(92)를 통해 상기 스크류 샤프트(20)에 스크류 결합되고, 상기 제1 조립 표면(32)에 대면하는 제2 조립 표면(41)을 포함하는 제2 너트(40);
상기 제1 너트(30)와 상기 제2 너트(40) 사이에 배치되고, 제1 예압 피스(51) 및 제2 예압 피스(52)를 포함하는 예압 유닛(50)으로서, 상기 제1 예압 피스(51)는 상기 스크류 샤프트(20)의 삽입을 위한 제1 삽입 구멍(511), 상기 제1 조립 표면(32)에 맞닿는 제1 가압 표면(512), 및 상기 제1 가압 표면(512)에 대해 제1 각도(513)를 형성하는 제1 경사 표면(514)을 포함하고, 상기 제2 예압 피스(52)는 상기 스크류 샤프트(20)의 삽입을 위한 제2 삽입 구멍(521), 상기 제2 조립 표면(41)에 맞닿는 제2 가압 표면(522), 및 상기 제2 가압 표면(522)에 대해 제2 각도(523)를 형성하고 상기 제1 경사 표면(514)에 맞닿는 제2 경사 표면(524)을 포함하는, 예압 유닛(50);
상기 제1 너트(30)와 상기 제2 너트(40) 사이의 예압 값을 측정하도록 상기 제1 예압 피스(51) 또는 상기 제2 예압 피스(52) 내에 배치되는 예압 측정 부재(60); 및
상기 제1 예압 피스(51) 내에 배치되고 상기 스크류 샤프트(20)의 반경 방향(Y)을 따라 연장되는 예압 조정 부재(70)로서, 상기 제1 예압 피스(51)를 밀어서 상기 반경 방향(Y)으로 이동시켜 상기 축 방향(X)을 따라 상기 제1 가압 표면(512)과 상기 제2 가압 표면(513) 사이의 거리를 변경시키는, 예압 조정 부재(70)
를 포함하는, 볼 스크류.A ball screw capable of measuring and adjusting the preload in real time;
a screw shaft 20 extending along the axial direction (X);
a first nut (30) screwed to said screw shaft (20) via a plurality of first rolling elements (91) and comprising a first assembly surface (32);
a second nut (40) screwed to said screw shaft (20) via a plurality of second rolling elements (92) and comprising a second assembly surface (41) facing said first assembly surface (32);
A preload unit (50) disposed between the first nut (30) and the second nut (40) and including a first preload piece (51) and a second preload piece (52), wherein the first preload piece 51 is a first insertion hole 511 for insertion of the screw shaft 20 , a first pressing surface 512 abutting the first assembly surface 32 , and the first pressing surface 512 . a first inclined surface (514) defining a first angle (513) with respect to the 2 A second pressing surface 522 abutting the assembly surface 41 , and a second inclined surface forming a second angle 523 with respect to the second pressing surface 522 and abutting the first inclined surface 514 . a preload unit (50), including (524);
a preload measuring member (60) disposed in the first preload piece (51) or the second preload piece (52) to measure a preload value between the first nut (30) and the second nut (40); and
A preload adjusting member 70 disposed in the first preload piece 51 and extending along the radial direction Y of the screw shaft 20 by pushing the first preload piece 51 in the radial direction Y ) to change the distance between the first pressing surface (512) and the second pressing surface (513) along the axial direction (X),
Containing, a ball screw.
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