KR101553185B1

KR101553185B1 - 볼 나사 장치 및 방진 부재 발취 지그

Info

Publication number: KR101553185B1
Application number: KR1020147010732A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 구로이와
Original assignee: 닛본 세이고 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2015-09-14
Anticipated expiration: 2032-10-19
Also published as: TW201326608A; WO2013061557A1; EP2772667A4; CN103906949B; KR20140065464A; US20140251049A1; JPWO2013061557A1; US9423012B2; EP2772667A1; CN103906949A

Abstract

너트에 대해 방진 부재를 간단하게 부착 가능한 볼 나사 장치를 제공한다. 그렇게 하기 위하여, 볼 나사 장치(1)는, 나사축(2)이 관통하는 너트(4)의 내주 단부에 오목부(6)가 형성되어 있고, 오목부(6)에 방진 부재(5)를 구비한 볼 나사 장치(1)에 있어서, 방진 부재(5)는, 나사축(2)이 삽관되는 원통 형상의 탄성 부재로 이루어지고, 방진 부재(5)의 외주면에서 외경 방향으로 튀어나온 계합편(8)을 적어도 1개 가지고, 오목부(6)는, 방진 부재(5)를 감합 가능한 홈 형상을 하고 있고, 돌기(8)가 계지되는 피계지부(7)가 마련되어 있다.

Description

볼 나사 장치 및 방진 부재 발취 지그{BALL SCREW DEVICE AND DUST-PROOF MEMBER EXTRACTION TOOL}

본 발명은, 예를 들어 스티어링 장치, 중량물 이동용 장치, 가공용 기계, 정밀 위치 결정 장치 등에 사용되는 볼 나사 장치, 및 볼 나사 장치에 마련된 방진 부재를 발취하는 방진 부재 발취 지그에 관한 것이다.

종래, 너트 내로의 티끌, 먼지, 쓰레기 등의 이물질의 침입을 방지하기 위한 방진(防塵) 부재를 구비한 볼 나사 장치가 알려져 있다. 이와 같은 볼 나사 장치로서는, 방진 부재의 너트로의 부착을, 너트의 외주측으로부터 삽입한 고정 나사로 방진 부재를 고정함으로써 행하는 구성의 것도 알려져 있다(예를 들어, 일본국 특허 문헌 1을 참조).

회전운동을 직선 운동으로 변환하는 기계요소로서 사용되는 볼 나사 장치는, 일반적으로, 나사축과, 이 나사축의 외주에 마련된 원통 형상의 너트를 가지고 있고, 나사축의 외주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과 너트의 내주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과의 사이에 복수 개의 볼이 장착되어 있다.

이와 같은 볼 나사 장치는, 나사축의 표면에 부착된 분진 등의 이물질이 너트의 내부에 들어가면 볼의 원활한 롤링 운동이 저해되기 때문에, 나사축의 표면에 접촉시키는 방진 부재를 너트의 단면부에 장착하는 경우가 많다.

이와 같은 방진 부재를 구비한 볼 나사 장치의 예가, 특허 문헌 2에 기재되어 있다. 이 볼 나사 장치는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 나사축(2050)에 볼(2051)을 개재시켜 나합(螺合)한 너트(2052)의 양단부에, 시일 부착용의 대경 단부(大徑段部, 2053)가 형성되어 있다. 또한, 이 대경 단부(2053)의 내주면에 개구하는 지름 방향의 나사구멍(2054)이 너트(2052)의 양단부에 천설되어 있다. 즉, 너트(2052)의 외주면(2052a), 및 플랜지 둘레면(도시하지 않음)으로부터 각각의 대경 단부(2053)로 관통하는 반경 방향의 나사구멍(2054)이 1개 또는 2개 천설되어 있다. 대경 단부(2053)에 시일(2055)을 감합한 후, 나사구멍(2054)에 고정 나사(2056)를 체결함으로써 시일(2055)을 원주방향, 및 축방향으로 고정하는 구조이다.

회전운동을 직선운동으로 변환하는 기계요소로서 사용되는 볼 나사 장치는, 일반적으로, 나사축과, 이 나사축의 외주에 마련된 원통 형상의 너트를 가지고 있고, 나사축의 외주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과 너트의 내주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과의 사이에 복수 개의 볼이 장착되어 있다.

여기서, 상술한 특허 문헌 2에 기재된 볼 나사 장치는, 너트(2052)에 나사구멍(2054)을 마련하고 있기 때문에, 그 가공에 필요한 시간과 수고가 원료에 대한 제품의 비율을 저하시키는 일이 있었다. 특히, 나사구멍(2054)의 형성에는, 너트(2052)의 두께 치수가 큰 경우에는, 암나사홈이 가공된 탭 구멍뿐만 아니라, 드릴구멍을 가공할 필요가 있기 때문에, 가공에 필요한 수고나 시간에 편차가 생겨 개선의 여지가 있었다.

그래서 본 발명자들은, 너트의 내주면에, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 계합홈을 둘레방향에 형성하여, 통형상을 이루고, 그 외주면에 형성된 계합편이 탄성 변형되어 상기 계합홈에 계합되어 상기 나사축과 상기 너트와의 사이의 극간을 시일하는 방진 부재를 구비한 볼 나사 장치를 발명하기에 이르렀다.

이와 같은 구성의 볼 나사 장치에 있어서는, 상기 방진 부재의 외주면에 축방향으로 1개 이상의 홈부가 마련되어 있기 때문에, 상기 방진 부재를 발취할 때에, 상기 방진 부재의 관통구멍에 상기 나사축을 관통시켜, 상기 홈부의 내벽을 지그의 돌기에 의해 중심축 방향으로 압압하여 상기 계합홈에 대한 상기 계합편의 계합을 해제한다.

일본국 특개 평 5-302656호 공보 일본국 특개 2003-130171호 공보, 도 5

그렇지만, 상술한 바와 같은 종래의 볼 나사 장치는, 방진 부재를 너트에 부착할 때에 많은 수고와 시간이 소요된다고 하는 문제가 있었다. 구체적으로는, 예를 들어, 도 24에 나타내는 바와 같이, 볼 나사 장치(1011)를 조립하고(도 24(a)), 너트(1014)의 외주측으로부터 삽입한 드릴로 방진 부재(1015)에 드릴구멍을 형성하여(도 24(b)), 볼 나사 장치(1011)를 분해하고(도 24(c)), 분해한 나사축(1012), 너트(1014), 방진 부재(1015)에 에어를 분사하여 드릴의 절삭설(切削屑)을 제거하고(도 24(d)), 재차 볼 나사 장치(1011)를 조립하여 방진 부재(1015)를 고정 나사(1016)로 고정하고(도 24(e)), 캘리퍼(caliper)로 고정 나사(1016)의 삽입 깊이를 계측함으로써 고정 나사(1016)가 방진 부재(1015)의 드릴구멍에 삽입되어 있는 것을 확인한다(도 24(f))고 하는 번잡한 작업을 행할 필요가 있었다.

또한, 특허 문헌 2에 기재된 볼 나사 장치는, 너트(2052)에 나사구멍(2054)을 마련하고 있기 때문에, 그 가공에 필요한 수고와 시간이 원료에 대한 제품의 비율을 저하시키는 일이 있었다. 특히, 나사구멍(2054)의 형성에는, 너트(2052) 두께의 치수가 큰 경우에는, 암나사홈이 가공된 탭 구멍뿐만 아니라, 드릴구멍을 가공할 필요가 있기 때문에, 가공에 필요한 수고나 시간에 편차가 생겨 개선의 여지가 있었다.

더욱이, 도 26에 나타내는 바와 같이, 나사축(2010)에 플랜지부가 마련되어 있는 볼 나사 장치에 마련된 방진 부재를 발취하는 경우에는, 이 플랜지부의 존재에 의해, 플랜지부 측의 방진 부재의 홈부에 상기 지그의 돌기를 도달시킬 수 없다. 그 결과, 상기 지그를 사용하여 상기 방진 부재를 발취할 수 없는 경우가 있어, 검토의 여지가 있었다.

그래서 본 발명은 상기의 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 너트에 대해 방진 부재를 간단하게 부착 가능한 볼 나사 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 너트의 두께에 관계없이 방진 부재의 착탈을 용이하게 할 수 있는 볼 나사 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 플랜지부가 마련된 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 축방향 단부에 마련된 방진 부재의 발취를 용이하게 할 수 있는 방진 부재 발취 지그를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 형태의 볼 나사 장치는, 나사축이 관통하는 너트의 내주 단부에 오목부가 형성되어 있고, 상기 오목부에 방진 부재를 구비하고,

상기 방진 부재는, 상기 나사축이 삽관(揷貫)되는 원통 형상의 탄성 부재로 이루어지고, 상기 방진 부재의 외주면에서 외경 방향으로 튀어나온 계합편을 적어도 1개 가지고,

상기 오목부는, 상기 방진 부재를 감합 가능한 홈 형상을 하고 있고, 상기 계합편이 계지되는 피계지부가 마련되어 있다.

즉, 일 실시 형태의 볼 나사 장치는, 나사축과, 이 나사축의 외주에 마련된 너트와, 상기 나사축의 외주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과 상기 너트의 내주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과의 사이에 마련된 복수 개의 볼을 구비하고,

상기 너트의 내주면(상기 오목부)에는, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 계합홈(상기 피계지부)이 둘레방향에 형성되어, 통형상을 이루고, 그 외주면에 형성된 계합편이 탄성 변형되어 상기 계합홈에 계합되어 상기 나사축과 상기 너트와의 사이의 극간을 시일하는 방진 부재가 상기 너트에 부착된다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 방진 부재의 외주면에 축방향으로 1개 이상의 홈부가 마련되고, 이 홈부의 내벽이 지그의 돌기에 의해 중심축 방향으로 압압됨으로써 상기 계합홈으로부터 상기 계합편의 계합이 해제되어도 좋다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 홈부가 둘레방향에 등간격으로 마련되어도 좋다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 방진 부재의 외주면에, 상기 너트의 내주면에 접촉하는 복수 개의 볼록부가 고리 형상으로 또한 단편적으로 마련되어도 좋다.

또한, 상기 볼 나사 장치는, 상기 방진 부재의 상기 너트에 대해 삽입되는 방향으로 맞대하는 단면이 상기 계합편보다도 상기 삽입하는 방향으로 돌출하고 있어도 좋다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 형태의 방진 부재 발취 지그는,

나사축과,

이 나사축의 외주에 마련되고, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 둘레방향에 계합홈이 내주면에 형성된 너트와,

상기 나사축의 외주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과 상기 너트의 내주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과의 사이에 마련된 복수 개의 볼과,

상기 계합홈에 탄성 변형되어 계합하는 계합편이 외주면에 형성되어 상기 너트에 부착되는 동시에, 축방향을 따르는 1개 이상의 홈부가 외주면에 마련된 원통 형상을 이루는 방진 부재를 가지고,

상기 나사축의 지름보다도 큰 치수의 절결을 가지는 원호 형상의 단면 형상을 이루고, 상기 홈부의 내벽을 중심축 방향으로 압압함으로써 상기 계합홈으로부터 상기 계합편의 계합을 해제하는 복수 개의 돌기가 축방향으로 돌출하도록 단부에 마련된 제1 부재와, 원호 형상의 단면 형상을 이루고, 제1 부재에 둘레방향으로 착탈 가능하게 되어 상기 원통 형상을 구성하는 제2 부재를 가진다.

또한, 상기 방진 부재 발취 지그는, 제2 부재에, 상기 홈부의 내벽을 중심축 방향으로 압압함으로써 상기 계합홈으로부터 상기 계합편의 계합을 해제하는 1 이상의 상기 돌기가 축방향으로 돌출하도록 단부에 마련되어도 좋다.

또한, 상기 방진 부재 발취 지그는, 상기 돌기가 둘레방향에 등간격으로 마련되어도 좋다.

본 발명의 일 실시 형태의 볼 나사 장치에 따르면, 너트에 대해 방진 부재를 간단하게 부착 가능한 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태의 볼 나사 장치에 따르면, 너트의 두께에 관계없이 방진 부재의 착탈을 용이하게 할 수 있는 볼 나사 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태의 볼 나사 장치에 따르면, 플랜지부가 마련된 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 축방향 단부에 마련된 방진 부재의 발취를 용이하게 할 수 있는 방진 부재 발취 지그를 제공할 수 있다.

도 1은 제1, 제2 실시 형태에 따른 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 배면도, (b)는 단면도, (c)는 상면도, (d)는 정면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서 방진 부재를 너트에 부착하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 변형례(1개의 시일부와 2개의 계지부를 구비한 방진 부재)를 나타내는 도면으로서, (a)는 배면도, (b)는 단면도, (c)는 상면도, (d)는 정면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 변형례(1개의 시일부와 3개의 계지부를 구비한 방진 부재)를 나타내는 도면으로서, (a)는 배면도, (b)는 (a)의 X－X단면도, (c)는 상면도, (d)는 정면도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 변형례(1개의 시일부와 4개의 계지부를 구비한 방진 부재)를 나타내는 도면으로서, (a)는 배면도, (b)는 단면도, (c)는 상면도, (d)는 정면도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 변형례(1개의 시일부와 6개의 계지부를 구비한 방진 부재)를 나타내는 도면으로서, (a)는 배면도, (b)는 단면도, (c)는 상면도, (d)는 정면도이다.
도 8은 제1, 제2 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 제1 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 단면도, (b)는 (a)의 부분 확대도, (c)는 제2 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 단면도, (d)는 (c)의 부분 확대도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 있어서 방진 부재를 너트에 부착하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 11은 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 우측면도, (d)는 배면도이다.
도 12는 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 부착 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재를 너트에 장착하기 전의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 방진 부재를 너트에 장착한 후의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 13은 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 분리 시에 사용되는 지그를 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도, (b), (c)는 (a)의 부분 확대도이다.
도 14는 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 분리 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재가 너트에 장착된 상태의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 지그를 삽입전의 축방향을 따르는 단면도, (c)는 지그를 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 15는 방진 부재 발취 지그의 일 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도, (b)는 제1 부재와 제2 부재로 분해하였을 때의 사시도, (c), (d)는 (a)의 부분 확대도, (e)는 다른 예의 방진 부재 발취 지그의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 16은 플랜지부를 가지는 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 17은 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 우측면도, (d)는 배면도이다.
도 18은 볼 나사 장치에 방진 부재를 부착하는 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재를 너트에 장착하기 전의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 방진 부재를 너트에 장착한 후의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 19는 방진 부재 발취 지그의 일 실시 형태에 있어서의 나사축의 플랜지부와는 반대 측에 설치된 방진 부재의 분리순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재가 너트에 장착된 상태의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 지그를 삽입전의 축방향을 따르는 단면도, (c)는 지그를 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 20은 방진 부재 발취 지그의 일 실시 형태에 있어서의 나사축의 플랜지부측에 설치된 방진 부재의 분리순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 너트에 장착된 방진 부재에 대해 제1 부재를 배치한 상태의 우측면도, (b)는 제1 부재 및 제2 부재로 이루어지는 방진 부재 발취 지그를 나사축에 배치한 상태의 우측면도, (c)는 방진 부재 발취 지그를 너트 내에 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 21은 볼 나사 장치의 제5 실시 형태에 있어서의 방진 부재 및 방진 부재 발취 지그의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 평면도, (c)는 방진 부재의 우측면도, (d)는 방진 부재의 배면도, (e)는 방진 부재 발취 지그의 사시도, (f)는 (e)의 주요부 확대도이다.
도 22는 볼 나사 장치의 제6 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 평면도, (c)는 방진 부재의 우측면도, (d)는 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (e)는 (d)의 주요부 확대도이다.
도 23은 볼 나사 장치의 제7 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 우측면도, (c)는 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 종래에 있어서 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.
도 24는 종래의 볼 나사 장치에 있어서 방진 부재를 너트에 부착하는 모습의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 종래의 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다.
도 26은 플랜지부를 가지는 종래의 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다.

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

(제1 실시 형태)

도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 나사축(2)과, 나사축(2)에 복수 개의 볼(3)을 개재시켜 나합한 너트(4)를 가진다.

나사축(2)은, 가늘고 긴 원주 형상의 금속제 부재로 이루어진다. 나사축(2)의 외주면에는, 단면이 대략 원호 형상의 나사홈(2a)이 나선 형상으로 형성되어 있다.

너트(4)는, 나사축(2)의 외경보다도 큰 원형의 관통구가 형성된 대략 원통 형상의 금속제 부재로 이루어진다. 너트(4)의 내주면에는, 나사축(2)의 나사홈(2a)에 대응하도록, 단면이 대략 원호 형상의 나사홈(4a)이 나선 형상으로 형성되어 있다.

나사축(2)은 너트(4)의 관통구에 삽관되어 있고, 서로의 나사홈(2a, 4a)이 대향하여 볼의 전동로를 형성하고 있다. 이 전동로 내에는, 금속제의 복수 개의 볼(3)이 장전되어 있고, 이로써 나사축(2)과 너트(4)는 나합하고 있다.

이러한 구성에 의하여, 나사축(2)과 너트(4)의 어느 한쪽을 회전시킴으로써, 복수 개의 볼(3)이 전동로 내를 전동하고, 다른 쪽을 축방향으로 직선이동시킬 수 있다. 그리고 너트(4)에는, 전동하여 전동로의 종점에 도달한 볼(3)을 전동로의 시작점으로 순환시키기 위한 순환로를 형성하는 도시하지 않은 순환 부품이 구비되어 있다. 이 때문에, 복수 개의 볼(3)은 순환로를 개재시켜 전동로 내를 순환하는 것이 가능하다.

그리고 본 실시 형태에 있어서, 나사축(2)에는 나사홈(2a)이 위상을 180도 빗겨나 2가닥 형성되어 있다. 따라서, 이에 대응하도록 너트(4)의 나사홈(4a), 복수 개의 볼(3), 및 도시하지 않은 순환 부품도 2 세트씩 마련되어 있다.

본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)에 있어서, 도 1에 나타내는 바와 같이 너트(4)의 축방향 측의 양단부에는, 너트(4) 내로 티끌, 먼지, 쓰레기 등의 이물질이 침입하는 것을 막기 위해, 그 양단부와 나사축(2)과의 극간을 막는 방진 부재(5)가 구비되어 있다.

방진 부재(5)는, 원형의 관통구가 형성된 대략 원통 형상의 수지제 부재로 이루어진다. 그리고 방진 부재(5)의 관통구는, 방진 부재(5)를 너트(4)에 부착하였을 때에, 방진 부재(5)가 나사축(2)에 접촉하지 않도록, 나사축(2)의 외경보다도 조금 큰 지름으로 설계되어 있다. 또한, 방진 부재(5) 외주면의 지름은, 방진 부재(5)가 너트(4)의 후술하는 오목부(6)에 감합 가능한 크기로 설계되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(5)에는, 외주면측 및 정면측을 개방하도록 사각주 형상의 절결부(13)가 형성되어 있고, 절결부(13) 내에는 수지제의 계지부(7)가 마련되어 있다.

계지부(7)는, 너트(4)에 부착된 방진 부재(5)가 너트(4)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 방진 부재(5)에 일체적으로 형성되어 있다. 이러한 계지부(7)는, 방진 부재(5)의 외주면상의 정면측 위치에 있어서 외경 방향으로 돌출한 계합편(engagement piece, 8)과, 계합편(8)을 지지하는 암부(arm portion, 9)로 이루어진다.

계합편(8)에는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 배면측(도 2(b) 중 좌측)으로부터 정면측(도 2(b) 중 우측)으로 향함에 따라 중심축(O) 측으로 경사진 경사면(8a)이 형성되어 있다. 그리고 경사면(8a)의 정면측 최선단과 중심축(O)과의 거리는, 오목부(6) 내주면의 반경보다도 작아져 있다. 이로 인해, 방진 부재(5)를 너트(4)에 부착할 때에, 계합편(8)을 오목부(6)로 원활하게 삽입하는 것이 가능하게 된다.

암부(9)는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 절결부(13)의 저면으로부터 축방향으로 연재되도록 마련되어 있고, 그 선단에 상기 구성의 계합편(8)이 구비되어 있다. 상세하게는, 본 실시 형태에 있어서의 암부(9)는, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 외주면상에 형성된 계합편(8)을 정면측에서 보아 둘러싸도록 U자형의 깊은 홈을 마련함으로써 형성되어 있다. 이와 같이 하여 암부(9)의 주위에는 소정의 간극이 확보되어 있기 때문에, 암부(9) 및 계합편(8)은 지름 방향으로 탄성 변형하기 쉬워진다. 따라서, 방진 부재(5)를 너트(4)에 부착할 때에, 계합편(8)을 오목부(6)로 보다 원활하게 삽입하는 것이 가능하게 된다.

그리고 본 실시 형태에 있어서, 상기 구성의 계지부(7)는 도 2(d)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 중심축(O)을 사이에 두고 대칭이 되는 2개소에 마련되어 있다.

도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(5) 내주면상의 배면측 단부에는, 내경 방향으로 연재된 박판 형상으로 수지제의 시일부(11)가 일체적으로 형성되어 있다. 시일부(11)는, 방진 부재(5)와 나사축(2)의 나사홈(2a)과의 극간을 막기 위한 것으로, 본 실시 형태에서는 도 2(d)에 나타내는 바와 같이 정면측에서 보아 초승달 형상을 하고 있다. 상세하게는, 시일부(11)는, 방진 부재(5)를 너트(4)에 부착하였을 때에, 시일부(11)가 나사축(2)의 나사홈(2a)에 접촉하지 않는 크기로 설계되어 있다.

그리고 위에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는 나사축(2)에 2가닥의 나사홈(2a)이 형성되어 있기 때문에, 이에 대응하여 시일부(11)도 도 2(d)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 중심축(O)을 사이에 두고 대칭이 되는 2개소에 마련되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 너트(4)의 축방향측 양단부에는, 방진 부재(5)를 부착하기 위한 오목부(6)가 각각 형성되어 있다.

오목부(6)는, 방진 부재(5)를 수납하여 유지하기 위해, 너트(4)의 관통구와 동심(同心)으로서 관통구보다도 큰 지름으로 너트(4)의 양단부 표면으로부터 오목한 홈 형상을 하고 있다. 오목부(6)의 바닥 부분에는, 방진 부재(5)에 있어서의 계지부(7)의 계합편(8)을 수납하며 또한 계합편(8)이 계지되는 피계지부로서 내측 홈부(12)가 마련되어 있다. 내측 홈부(12)는, 오목부(6)의 바닥 부분에 있어서 외경 방향으로 신장되며 또한 오목부(6)의 전체 둘레에 걸쳐 형성된 홈으로 이루어진다.

이러한 구성 하에서, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)는 도 3에 나타내는 바와 같이 간단한 부착 방법에 따라 너트(4)에 부착하는 것이 가능하다.

처음에 작업자는, 복수 개의 볼(3)을 개재시켜 나사축(2)이 삽입된 너트(4)를 준비한다. 그리고 작업자는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이 너트(4)에 대해 방진 부재(5)의 정면을 향한 상태로, 나사축(2)을 방진 부재(5)의 관통구에 삽관한다.

다음으로, 작업자는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)를 너트(4)의 오목부(6)로 밀어 넣는다. 이때, 방진 부재(5)의 계지부(7)는, 계합편(8)의 경사면(8a)이 오목부(6)의 모서리 부분에 당접됨으로써, 내경 방향으로 탄성 변형되어 오목부(6)로 들어간다.

그리고 작업자는, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)를 오목부(6)로 더 밀어 넣는다. 이로써, 방진 부재(5)의 외주면은 오목부(6)의 내주면에 감합되고, 계지부(7)의 계합편(8)은 내측 홈부(12)로 들어간다. 이때 계지부(7)는 외경 방향으로 탄성 변형되어 원래의 형상으로 되돌아와, 계합편(8)이 내측 홈부(12)에 계지된다. 이로 인하여, 방진 부재(5)가 오목부(6)로부터 이탈되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 마지막으로 작업자는, 방진 부재(5)의 시일부(11)가 나사축(2)의 나사홈(2a)에 적절하게 들어가도록, 방진 부재(5)의 회전 방향 위치를 조정한다.

이상에 의해 방진 부재(5)의 너트(4)로의 부착이 완료되고, 너트(4)의 양단부와 나사축(2)과의 극간을 방진 부재(5)로 막아, 너트(4) 내로의 이물질의 침입을 막는 것이 가능하게 된다. 그리고 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)는, 너트(4) 내에 공급된 윤활제가 너트(4) 외부로 노출되어 버리는 것을 방지하는 일도 가능하다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 작업자가 방진 부재(5)를 너트(4)에 대해 간단하게 부착할 수 있다. 특히, 상술한 종래의 볼 나사 장치에 비해, 도 24(b) 내지 도 24(f)에 나타낸 번잡한 작업을 모두 행할 필요가 없다. 또한, 고정 나사가 불필요한 만큼, 부품 개수를 적게 할 수도 있다. 따라서, 제조 코스트를 저감시킬 수 있다.

그리고 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 위에서 설명한 바와 같이 나사축(2)에 나사홈(2a)이 2가닥 형성된, 소위 2조(條) 볼 나사 장치이다. 그렇지만, 이에 한정되지 않고, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5) 및 너트(4)의 오목부(6)의 구성은, 2조 이외의 다조(多條) 나사 장치, 혹은 1조 볼 나사 장치에도 적용하는 것이 가능하다. 그 구성을 예를 들어 1조 볼 나사 장치에 적용하는 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 시일부(11)를 1개소에만 마련하면 좋다.

또한, 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 위에서 설명한 바와 같이 방진 부재(5)가 계지부(7)를 2개 구비하고 있다. 그렇지만, 계지부(7)의 수는 이에 한정되지 않고, 1개 혹은 3개 이상으로 하여도 좋다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 외주를 3 등분하도록 3개의 계지부(7)를 가지는 구성, 도 6에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 외주를 4 등분하도록 4개의 계지부(7)를 가지는 구성, 혹은 도 7에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 외주를 6 등분하도록 6개의 계지부(7)를 가지는 구성으로 하여도 좋다. 도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이 방진 부재(5)의 계지부(7)를 3개 이상으로 함으로써, 방진 부재(5)가 오목부(6)로부터 이탈되어 버리는 것을 보다 양호하게 방지할 수 있다. 그리고 도 5 내지 도 7은 모두 1조 볼 나사 장치용의 방진 부재를 나타내고 있다.

(제2 실시 형태)

도 1에 나타내는 제2 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)에 대해, 상기 제 1 실시 형태와 같은 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 구성에 대해 상세하게 설명한다.

본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)는, 도 8(c) 및 도 8(d)에 나타내는 바와 같이, 계지부(7)가 외경 방향으로 향하여 만곡된 형상을 하고 있다. 상세하게는, 상기 제 1 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)는, 도 8(a) 및 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 암부(9)가 축방향에 대해 평행하고, 축방향에서 본 암부(9)의 최외면과 중심축(O)과의 거리(A)와, 방진 부재(5)의 외주면의 반경(B)이 같다. 이에 대해 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)는, 축방향에서 본 암부(9)의 최외면과 중심축(O)과의 거리(C)가, 방진 부재(5)의 외주면의 반경(B)보다도 크다.

이러한 구성의 방진 부재(5)는, 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 부착 방법과 같은 방법으로 너트(4)에 간단하게 부착하는 것이 가능하다(도 9를 참조).

특히 본 실시 형태에서는, 도 9(c)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(5)가 오목부(6)에 감합되고, 계지부(7)의 계합편(8)이 내측 홈부(12)로 들어갔을 때, 계지부(7)는 외경 방향으로 탄성 변형되어 계합편(8)이 내측 홈부(12)에 계지된다. 그렇지만, 위에서 설명한 바와 같이 외경 방향으로 만곡된 계지부(7)는 원래의 형상으로까지 되돌아오지 않고, 암부(9)가 외경 방향으로 버틴 채인 상태, 즉 암부(9)의 외주면을 오목부(6)의 내주면으로 밀어붙인 상태가 유지되게 된다. 이 구성에 의하여, 너트(4)에 부착되어 있는 방진 부재(5)에 대해 회전 방향의 힘이 가해져도, 암부(9)의 외주면과 오목부(6)의 내주면과의 사이에 큰 마찰력이 생기기 때문에, 방진 부재(5)가 오목부(6) 내에서 회전하는 것을 방지할 수 있다.

이상으로부터, 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 상기 제 1 실시 형태와 같은 효과를 가질 수 있다. 여기서, 너트(4)에 부착된 방진 부재(5)가 회전하면, 나사축(2)의 나사홈(2a) 내에 적절하게 들어가 있던 방진 부재(5)의 시일부(11)의 위치가 어긋나 버린다. 이 때문에, 시일부(11)가 나사축(2)에 접촉하여 나사축(2)의 회전 토오크가 지극히 커진다고 하는 문제가 발생해 버린다. 이에 대해 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 위에서 설명한 바와 같이 방진 부재(5)의 회전을 방지할 수 있기 때문에, 상기 문제의 발생을 방지할 수 있다.

그리고 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5) 및 너트(4)의 오목부(6)의 구성은, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 2조 이외의 다조 볼 나사 장치, 혹은 1조 볼 나사 장치에도 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)의 계지부(7)의 수는, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 2개에 한정되지 않는다. 방진 부재(5)의 계지부(7)를 3개 이상으로 함으로써, 방진 부재(5)가 오목부(6)로부터 이탈되어 버리는 것을 보다 양호하게 방지할 수 있다. 또 이에 더하여, 계지부(7)의 암부(9)와 오목부(6)와의 사이에 생기는 마찰력이 보다 커지기 때문에, 방진 부재(5)의 회전을 더욱 양호하게 방지할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5)의 계지부(7)는, 위에서 설명한 바와 같이 외경 방향으로 향하여 만곡된 형상을 하고 있다. 그렇지만, 계지부(7)의 형상은 이에 한정되지 않고, 방진 부재(5)의 외주면의 반경보다도, 축방향에서 본 암부(9)의 최외면과 중심축(O)과의 거리가 큰 형상이면 좋다. 예를 들어, 암부(9)를 외경 방향으로의 두께로 한 형상 등으로 함으로써, 본 실시 형태와 마찬가지로 방진 부재의 회전을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 따른 볼 나사 장치(1)는, 위에서 설명한 바와 같이 방진 부재(5)를 너트(4)에 부착하였을 때에, 방진 부재(5)의 시일부(11)가 나사축(2)의 나사홈(2a)에 접촉하지 않는 소위 비접촉 타입의 방진 부재를 구비한 볼 나사 장치이다. 그렇지만, 이에 한정되지 않고, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재(5) 및 너트(4)의 오목부(6)의 구성은, 시일부(11)가 나사홈(2a)에 접촉하는 소위 접촉 타입의 방진 부재를 구비한 볼 나사 장치에도 적용하는 것이 가능하다.

이상, 상기 각 실시 형태에 의하면, 너트에 대해 방진 부재를 간단하게 부착 가능한 볼 나사 장치를 실현할 수 있다.

(제3 실시 형태)

이하, 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 10은, 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 11은, 볼 나사 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 우측면도, (d)는 배면도이다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(101)는, 나사축(110)과, 너트(120)와, 복수 개의 볼(130)을 가진다.

나사축(110)은 나선 형상의 볼 전동홈(111)을 외주면에 가지고 있고, 나사축(110)의 외주에 마련된 너트(120)의 내주면에는, 나선 형상의 볼 전동홈(121)이 볼 전동홈(111)과 같은 리드로 형성되어 있다.

볼 전동홈(111, 121)은 서로 대향하고 있고, 이들 볼 전동홈(111, 121) 사이에 마련된 복수 개의 볼(130)은 나사축(110)이 너트(120)에 대해 상대 회전함으로써 볼 전동홈(111, 121) 사이를 전동하도록 되어 있다. 그리고 볼 전동홈(111, 121) 사이를 전동한 볼(130)은 예를 들어 너트(120)에 장착된 볼 리턴 튜브(도시하지 않음) 내를 통과하여 원래의 위치로 되돌려지게 되어 있다. 이들 볼 전동홈(111, 121) 사이 및 볼 리턴 튜브가 전동로를 형성하고 있다.

[ 계합홈 ]

또한, 너트(120)의 내주면에는, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 원형상의 계합홈(122)이 둘레방향에 마련되어 있다. 여기서, 이 너트(120)의 내주면은, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 오목부(6)에 해당한다. 또한, 본 실시 형태의 계합홈(122)은, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 오목부(6), 특히 내측 홈부(12)에 해당한다. 계합홈(122)은, 너트(120)의 양단부로부터 각각 1개씩 마련되는 것이 바람직하고, 필요에 따라서 복수 개 마련된다. 여기서, 상기 소정의 거리는, 후술하는 방진 부재(140)의 축방향 치수에 근거하여 설정된다.

＜방진 부재＞

도 11(a) 내지 (d)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(140)는 통형상을 이룬다. 방진 부재(140)의 외주면(140a)에는, 복수 개의 계합편(141)(본 실시 형태에서는 4개)이 등간격으로 마련되어 있다. 이들의 계합편(141)은, 탄성을 가지고 계합홈(122)에 계합 가능하게 된다. 그리고 계합편(141)은, 방진 부재(140)와 함께 탄성을 가지는 재료로 일체로 성형되는 것이 바람직하다. 또한, 방진 부재(140)의 계합편(141)이 마련되지 않은 측의 단면측 지름 방향의 두께는, 계합편(141)의 지름 방향의 두께보다도 크게 된다. 이것은, 계합편(141)이 탄성 변형할 때에, 방진 부재(140)의 계합편(141)이 마련되어 있지 않은 측의 단면측 굽힘 모멘트가 계합편(141)에 있어서의 굽힘 모멘트보다도 크기 때문에, 그 부분의 단면 2차 모멘트를 크게 하고 있기 때문이다.

또한, 방진 부재(140)에는, 계합편(141)이 마련된 측의 단면과는 반대측의 단면에, 각 계합편(141)에 대응하여 축방향을 따라 외주면(140a)을 절결한 홈부(142)가 복수 개(본 실시 형태에서는 4개) 마련되어 있다.

＜방진 부재의 부착＞

다음으로, 방진 부재(140)의 부착 순서에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12는, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 부착 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재를 너트에 장착하기 전의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 방진 부재를 너트에 장착한 후의 축방향을 따르는 단면도이다.

도 12(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(140)는, 그 외주면(140a)과 너트(120)의 내주면(120a)을 당접시키면서 너트(120) 내에 감합된다. 이때, 복수 개의 계합편(141)이 탄성 변형하면서 계합홈(122)에 계합됨으로써, 방진 부재(140)가 너트(120)에 고정된다. 이와 같이 하여, 너트(120)에 장착된 방진 부재(140)는, 나사축(110)과 너트(120)와의 사이의 극간을 시일한다.

＜방진 부재의 분리＞

다음으로, 방진 부재의 분리순서에 대해 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다.

도 13은, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 분리 시에 사용되는 지그를 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도, (b), (c)는 (a)의 부분 확대도이다. 또한, 도 14는, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 분리순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재가 너트에 장착된 상태의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 지그를 삽입전의 축방향을 따르는 단면도, (c)는 지그를 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.

도 13(a) 내지 (c)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서 방진 부재(140)를 분리할 때에는, 통형상의 지그(145)가 사용된다. 이 지그(145)는, 외주면(145a)의 지름은 방진 부재(140)의 외경(외주면(140a)의 지름)과 동일하게 된다. 또한, 지그(145)의 한쪽 단면에는, 방진 부재(140)의 홈부(142) 형성 위치에 대응하여, 복수 개의 돌기(146)가 축방향으로 돌출하여 마련된다. 이들 돌기(146)의 선단부는, 도 13(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 내측의 면(지그(145)의 중심축 측의 면)에서 외측의 면에 걸쳐 곡면이 형성되어 있다.

이와 같은 지그(145)를 사용하여 방진 부재(140)를 너트(120)에서 분리할 때에는, 우선, 너트(120)에 장착된 방진 부재(140)(도 14(a) 참조)에 대해, 복수 개의 홈부(142)의 위치와 복수 개의 돌기(146)의 위치를 맞춘다 (도 14(b) 참조).

다음으로, 복수 개의 홈부(142)와 너트(120)의 내주면(120a)과의 사이에 복수 개의 돌기(146)를 삽입한다. 이때, 각 돌기(146)가 각 홈부(142)의 내벽(142a)을 지그(145)의 중심축 방향으로 압압하는 것에 수반하여, 각 계합편(141)도 탄성력에 의해 방진 부재(140)의 중심축(O)(도 11(a), (d) 참조) 방향으로 휘고, 계합홈(122)으로부터 이탈되어, 계합 상태가 해제된다(도 14(c) 참조). 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 각 돌기(146)의 선단부에 곡면이 형성되어 있음으로써, 그 돌기(146)가 홈부(142)의 내벽(142a)을 중심축 방향으로 압압하였을 때에, 계합홈(122)으로부터 계합편(141)의 계합이 해제되기 쉬워진다.

여기서, 방진 부재(140)는, 나사축(110)과 너트(120)와의 사이를 시일하기 위해 볼 전동홈(111)에 계합되도록 너트(120)에 설치되어 있다. 그 때문에, 지그(145)에 의해 방진 부재(140)를, 예를 들어, 반 시계방향으로 돌리면, 볼 전동홈(111)을 따라 방진 부재(140)가 회전하여 너트(120)로부터 분리된다(도 14(d) 참조).

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(101)는, 탄성 변형에 의해 방진 부재(140)를 너트(120)에 대해 부착하고, 분리할 수 있기 때문에, 너트(120)의 두께에 관계없이 방진 부재의 착탈을 용이하게 할 수 있다.

그리고 본 실시 형태에서는, 방진 부재에 마련된 계지편의 수를 4개로 하였으나, 5개로 하여도 좋다.

(제4 실시 형태)

여기서, 본 발명의 제4 실시 형태로서, 방진 부재 발취 지그의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그는, 예를 들어, 전술 및 후술의 볼 나사 장치에 설치된 방진 부재를 발취하기 위해 사용되는 전용 공구로서, 제3 실시 형태의 지그(145)와 같이 사용되는 것이다.

＜방진 부재 발취 지그 ＞

도 15는, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재 발취 지그를 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도, (b)는 제1 부재와 제2 부재로 분해하였을 때의 사시도, (c), (d)는 (a)의 부분 확대도, (e)는 다른 예의 방진 부재 발취 지그의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 16은, 플랜지부를 가지는 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 17은, 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 우측면도, (d)는 배면도이다. 또한, 도 18은, 볼 나사 장치에 방진 부재를 부착하는 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재를 너트에 장착하기 전의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 방진 부재를 너트에 장착한 후의 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 19는, 본 실시 형태에 있어서의 나사축의 플랜지부가 형성되어 있지 않은 측의 방진 부재의 분리순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재가 너트에 장착된 상태의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 지그를 삽입전의 축방향을 따르는 단면도, (c)는 지그를 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 20은, 본 실시 형태에 있어서의 나사축의 플랜지부가 형성된 측의 방진 부재의 분리순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 너트에 장착된 방진 부재에 대해 제1 부재를 배치한 상태의 우측면도, (b)는 제1 부재 및 제2 부재로 이루어지는 방진 부재 발취 지그를 나사축에 배치한 상태의 우측면도, (c)는 방진 부재 발취 지그를 너트 내에 삽입하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 방진 부재를 너트로부터 발취하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다.

도 15(a) 내지 (c)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그(200)는, 원통 형상을 이룬다. 그리고 이 방진 부재 발취 지그(200)의 외주면(200a)의 지름은, 후술하는 방진 부재(140)의 외경(외주면(140a)의 지름)과 동일하게 된다.

방진 부재 발취 지그(200)는, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 서로 착탈 가능한 제1 부재(210)와 제2 부재(220)를 가지고 구성된다. 제1 부재(210)는, 절결을 가지는 원호 형상의 단면 형상을 이룬다. 이 절결의 둘레방향 치수는, 나사축(110)의 지름보다도 크게 설정된다. 또한, 제1 부재(210)의 절결부를 구성하는 대향된 둘레방향의 단부에는, 각각 요철부(211, 212)가 형성되어 있다.

또한, 제2 부재(220)도 원호 형상의 단면 형상을 이룬다. 제2 부재(220)는, 그 둘레방향의 양단부에 요철부(221, 222)가 형성되어 있고, 제1 부재(210)의 요철부(211, 212)와 감합되어 제1 부재(210)에 연결 가능하게 된다. 이와 같이, 제1 부재(210)와 제2 부재(220)가 연결됨으로써, 원통 형상의 방진 부재 발취 지그(200)가 형성된다.

또한, 제1 부재(210) 및 제2 부재(220) 각각의 축방향 단면에는, 축방향으로 돌출하는 복수 개의 돌기(230)가 마련되어 있다. 이들 돌기(230)는, 적어도 제1 부재(210)의 단면에 복수 개 마련되고, 제2 부재(220)의 단면에는, 마련되어도 좋고, 마련되지 않아도 좋다. 그리고 복수 개의 돌기(230)는, 제1 부재(210)와 제2 부재(220)가 연결됨으로써 형성되는 원통 형상의 방진 부재 발취 지그(200)의 단면에 있어서 둘레방향에 등간격으로 마련되도록 제1 부재(210) 및 제2 부재(220)의 적어도 어느 하나에 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 이들 돌기(230)의 선단부는, 도 15(c), (d)에 나타내는 바와 같이, 내측의 면(방진 부재 발취 지그(200)의 중심축 측의 면)에서 외측의 면에 걸쳐 곡면이 형성되어 있다.

더욱이, 도 15(e)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재 발취 지그의 다른 예의 구성으로서, 돌기(230)가, 둘레방향에 등간격으로 4개 마련되어도 좋다. 이때, 방진 부재(140)의 홈부(142)는 돌기(230)에 대응하여 4등배를 이루고 있다. 또한, 4등배를 이루는 홈부(142)에 대응하여, 계합편(141)도 4등배로 설치되어 있다.

＜볼 나사 장치의 구성＞

도 16은, 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그에 의해 발취되는 방진 부재를 구비한 볼 나사 장치의 구성을 나타내는 축방향을 따르는 단면도이다. 또한, 도 17은, 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그에 의해 볼 나사 장치로부터 발취되는 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 우측면도, (d)는 배면도이다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 볼 나사 장치(101)는, 나사축(110)과, 너트(120)와, 복수 개의 볼(130)을 가진다.

볼 전동홈(111, 121)은 서로 대향하고 있고, 이들 볼 전동홈(111, 121) 사이에 마련된 복수 개의 볼(130)은 나사축(110)이 너트(120)에 대해 상대 회전함으로써 볼 전동홈(111, 121) 사이를 전동하도록 되어 있다. 그리고 볼 전동홈(111, 121) 사이를 전동한 볼(130)은 예를 들어 너트(120)에 장착된 볼 리턴 튜브(도시하지 않음) 내를 통과하여 원래의 위치로 되돌아오게 되어 있다. 이들 볼 전동홈(111, 121) 사이 및 볼 리턴 튜브가 전동로를 형성하고 있다.

여기서, 나사축(110)에는 플랜지부(112)가 마련되어 있다.

[ 계합홈 ]

또한, 너트(120)의 내주면에는, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 원형상의 계합홈(122)이 둘레방향에 마련되어 있다. 계합홈(122)은, 너트(120)의 양단부로부터 각각 1개씩 마련되는 것이 바람직하고, 필요에 따라서 복수 개 마련된다. 여기서, 상기 소정의 거리는, 후술하는 방진 부재(140)의 축방향의 치수에 근거하여 설정된다.

＜방진 부재＞

도 17(a) 내지 (d)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(140)는 원통 형상을 이룬다. 방진 부재(140)의 외주면(140a)에는, 복수 개의 계합편(141)(본 실시 형태에서는 5개)이 등간격으로 마련되어 있다. 이들 계합편(141)은, 탄성을 가지고 계합홈(122)에 계합 가능하게 된다. 그리고 계합편(141)은, 방진 부재(140)와 함께 탄성을 가지는 재료로 일체로 성형되는 것이 바람직하다. 또한, 방진 부재(140)의 계합편(141)이 마련되어 있지 않은 측의 단면측 지름 방향의 두께는, 계합편(141) 지름 방향의 두께보다도 크게 된다. 이것은, 계합편(141)이 탄성 변형할 때에, 방진 부재(140)의 계합편(141)이 마련되어 있지 않은 측의 단면측 굽힘 모멘트가 계합편(141)에 있어서의 굽힘 모멘트보다도 크기 때문에, 그 부분의 단면 2차 모멘트를 크게 하고 있기 때문이다.

또한, 방진 부재(140)에는, 계합편(141)이 마련된 측의 단면과는 반대측의 단면에, 각 계합편(141)에 대응하여 축방향을 따라 외주면(140a)을 절결한 홈부(142)가 복수 개(본 실시 형태에서는 5개) 마련되어 있다. 이에 수반하여, 방진 부재 발취 지그(200)에 마련되는 돌기(230)도 계합편(141) 및 홈부(142)의 수와 동 수 마련된다.

＜방진 부재의 부착＞

다음으로, 방진 부재의 부착 순서에 대해 도 18을 참조하여 설명한다.

도 18은, 본 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 부착 순서를 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재를 너트에 장착하기 전의 축방향을 따르는 단면도, (b)는 방진 부재를 너트에 장착한 후의 축방향을 따르는 단면도이다.

도 18(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재(140)는, 그 외주면(140a)과 너트(120)의 내주면(120a)을 당접시키면서 너트(120) 내에 감합된다. 이때, 복수 개의 계합편(141)이 탄성 변형하면서 계합홈(122)에 계합됨으로써, 방진 부재(140)가 너트(120)에 고정된다. 그리고 너트(120)의 양단부 중, 플랜지부(112)에 대향하는 측에 설치되는 방진 부재(140)에 대해서는, 너트(120)를 나사축(110)에 부착하기 전에 나사축(110)에 끼워 둔다. 즉, 그 방진 부재(140)를, 플랜지부(112)와 플랜지부(112)에 대향하는 너트(120) 단부와의 사이에 위치하도록 나사축(110)에 끼워 둔다. 그리고 그 상태에서 너트(120)를 나사축(110)에 부착하고, 그 다음에 그 방진 부재(140)를 너트(120)에 장착한다. 이와 같이 하여, 너트(120)에 장착된 방진 부재(140)는, 나사축(110)과 너트(120)와의 사이의 극간을 시일한다.

＜방진 부재의 발취 ＞

다음으로, 방진 부재의 발취 순서에 대해 도 15, 도 19, 및 도 20을 참조하여 설명한다.

[플랜지부에 간섭하지 않는 측에 설치된 방진 부재의 발취]

방진 부재 발취 지그(200)를 사용하여 방진 부재(140)를 너트(120)로부터 발취할 때에는, 우선, 너트(120)에 장착된 방진 부재(140)(도 19(a) 참조)에 대해, 복수 개의 홈부(142)의 위치와 복수 개의 돌기(230)의 위치를 맞춘다(도 19(b) 참조).

다음으로, 복수 개의 홈부(142)와 너트(120)의 내주면(120a)과의 사이에 복수 개의 돌기(230)를 삽입한다. 이때, 각 돌기(230)가 각 홈부(142)의 내벽(142a)을 방진 부재 발취 지그(200)의 중심축 방향으로 압압하는 것에 수반하여, 각 계합편(141)도 탄성력에 의해 방진 부재(140)의 중심축(O)(도 17(a), (d) 참조) 방향으로 휘고, 계합홈(122)으로부터 이탈되어, 계합 상태가 해제된다(도 19(c) 참조). 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 각 돌기(230)의 선단부에 곡면(230a)이 형성되어 있음으로써, 그 돌기(230)가 홈부(142)의 내벽(142a)을 중심축 방향으로 압압하였을 때에, 계합홈(122)으로부터 계합편(141)의 계합이 해제되기 쉬워진다.

여기서, 방진 부재(140)는, 나사축(110)과 너트(120)와의 사이를 시일하기 위해 볼 전동홈(111)에 계합하도록 너트(120)에 설치되어 있다. 그 때문에, 방진 부재 발취 지그(200)에 의해 방진 부재(140)를, 예를 들어, 반 시계방향으로 돌리면, 볼 전동홈(111)을 따라 방진 부재(140)가 회전하여 너트(120)로부터 분리된다(도 19(d) 참조).

[플랜지부에 간섭하는 측에 설치된 방진 부재의 발취 ]

방진 부재 발취 지그(200)를 사용하여 방진 부재(140)를 너트(120)로부터 발취할 때에는, 우선, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재 발취 지그(200)를 제1 부재(210)와 제2 부재(220)로 분할한다. 그리고 도 20(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 부재(210)의 내주면이, 나사축(110)의 플랜지부(112)가 마련된 측의 외주면(110a)을 둘러싸도록 제1 부재(210)를 배치한다.

그 후, 제1 부재(210)에 대해 제2 부재(220)를 끼워 맞추어, 나사축(110)의 외주에 방진 부재 발취 지그(200)가 둘러싸고, 방진 부재 발취 지그(200)의 관통구멍에 나사축(110)이 관통한 상태로 한다. 그리고 방진 부재 발취 지그(200)의 복수 개의 돌기(230) 위치와, 너트(120)에 장착된 방진 부재(140)의 복수 개의 홈부(142) 위치를 맞춘다(도 20(b) 참조).

다음으로, 복수 개의 홈부(142)와 너트(120)의 내주면(120a)과의 사이에 복수 개의 돌기(230)를 삽입한다. 이때, 각 돌기(230)가 각 홈부(142)의 내벽(142a)을 방진 부재 발취 지그(200)의 중심축 방향으로 압압하는 것에 수반하여, 각 계합편(141)도 탄성력에 의해 방진 부재(140)의 중심축(O)(도 17(a), (d) 참조) 방향으로 휘고, 계합홈(122)으로부터 이탈되어, 계합 상태가 해제된다(도 20(c) 참조). 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 각 돌기(230)의 선단부에 곡면이 형성되어 있음으로써, 그 돌기(230)가 홈부(142)의 내벽(142a)을 중심축 방향으로 압압하였을 때에, 계합홈(122)으로부터 계합편(141)의 계합이 해제되기 쉬워진다.

여기서, 방진 부재(140)는, 나사축(110)과 너트(120)와의 사이를 시일하기 위해 볼 전동홈(111)에 계합하도록 너트(120)에 설치되어 있다. 그 때문에, 방진 부재 발취 지그(200)에 의해 방진 부재(140)를, 예를 들어, 반 시계방향으로 돌리면, 볼 전동홈(111)을 따라 방진 부재(140)가 회전하여 너트(120)로부터 분리된다(도 20(d) 참조).

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그는, 서로 착탈 가능하게 된 제1 부재와 제2 부재에 의해 구성되어 있으므로, 플랜지부가 마련된 나사축을 구비한 볼 나사 장치의 축방향 단부에 마련된 방진 부재의 발취를 용이하게 할 수 있다.

그리고 본 실시 형태의 방진 부재 발취 지그는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않으면 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들어, 앞서 설명한 실시 형태에서는, 방진 부재 발취 지그의 돌기의 수를 5개로 하였는데, 4개여도 좋고, 방진 부재를 적정하게 발취할 수 있으면 몇 개라도 무방하다. 이때, 방진 부재 발취 지그의 돌기 수 및 설치 개소(설치 간격)를 따라서, 방진 부재에 마련된 홈의 수 및 설치 개소(설치 간격)가 결정되고, 계지편의 수 및 설치 개소(설치 간격)도 그와 같이 하여 결정되는 것이 바람직하다.

(제5 실시 형태)

이하, 볼 나사 장치의 제5 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 21은, 볼 나사 장치의 제5 실시 형태에 있어서의 방진 부재 및 방진 부재 발취 지그의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 평면도, (c)는 방진 부재의 우측면도, (d)는 방진 부재의 배면도, (e)는 방진 부재 발취 지그의 사시도, (f)는 (e)의 주요부 확대도이다. 그리고 본 실시 형태의 볼 나사 장치는, 방진 부재의 구성이 위에서 설명한 제3 실시 형태와 다를 뿐이므로, 제3 실시 형태와 중복 또는 상당하는 부재 등에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 21에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(101)는, 방진 부재(140)의 홈부(142) 둘레방향의 폭이, 제3 실시 형태에 있어서의 홈부(142) 둘레방향의 폭보다도 작게 마련되어 있다. 이 홈부(142)의 둘레방향의 폭은, 계합편(141)의 둘레방향의 폭과 거의 같게 되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 방진 부재(140)에 어느 정도 이상의 강도가 요구된 경우 등에 있어서도, 홈부(142)에 있어서의 강성력을 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같이 홈부(142)의 폭을 작게 한 것에 의해, 도 21(e)에 나타내는 바와 같이, 방진 부재 발취 지그(200)의 단면(201)에 마련되는 복수 개의 돌기(230)를 직사각 형상으로 할 수 있다. 그리고 방진 부재 발취 지그(200)의 돌기(230)를 직사각 형상으로 함으로써, 방진 부재 발취 지그(200)의 제조 코스트를 내리는 것이 가능할 뿐만 아니라, 방진 부재 발취 지그(200)의 원료에 대한 제품의 비율이 향상된다. 그리고 위에서 설명한 방진 부재 발취 지그의 실시 형태와 마찬가지로, 직사각 형상으로 된 돌기(230)의 선단부를 곡면(230a)으로 하여도 좋다(도 21(f) 참조).

(제6 실시 형태)

이하, 볼 나사 장치의 제6 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 22는, 볼 나사 장치의 제6 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 평면도, (c)는 방진 부재의 우측면도, (d)는 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (e)는 (d)의 주요부 확대도이다. 그리고 본 실시 형태의 볼 나사 장치도, 방진 부재의 구성이 위에서 설명한 제3 실시 형태와 다를 뿐이므로, 제3 실시 형태와 중복 또는 상당하는 부재 등에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(101)는, 방진 부재(140)의 외주면(140a)에, 너트(120)의 내주면(120a)에 접촉하는 복수 개의 볼록부(143)가 고리 형상으로 또한 단편적으로 마련되어 있다.

이들 복수 개의 볼록부(143)는, 방진 부재(140)의 외주면(140a)에 있어서 등간격으로 마련되어도 좋고, 방진 부재(140)의 중심축(O)을 기준으로 하여 등배로 배설되어도 좋으며, 비등배로 배설되어도 좋다.

또한, 이들 복수 개의 볼록부(143)는, 너트(120)의 내주면(120a)에 대하여, 0~0.10 mm의 공차로 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 방진 부재(140)의 외주면(140a)에 복수 개의 볼록부(143)가 마련되어 있음으로써, 열처리 변형을 한 너트(120)에 대해서도 방진 부재(140)를 둘레방향으로 움직이기 어렵게 하는 효과를 얻는다.

(제7 실시 형태)

이하, 볼 나사 장치의 제7 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 23은, 볼 나사 장치의 제7 실시 형태에 있어서의 방진 부재의 구성을 나타내는 도면으로서, (a)는 방진 부재의 정면도, (b)는 방진 부재의 우측면도, (c)는 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도, (d)는 종래에 있어서 방진 부재를 볼 나사 장치에 장착하였을 때의 축방향을 따르는 단면도이다. 그리고 본 실시 형태의 볼 나사 장치도, 방진 부재의 구성이 위에서 설명한 제6 실시 형태와 다를 뿐이므로, 제6 실시 형태와 중복 또는 상당하는 부재 등에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 23(a) 내지 (d)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 볼 나사 장치(101)는, 방진 부재(140)에 있어서의 너트(120)에 대해 삽입하는 방향으로 맞대하는 단면(140b)이 계합편(141)보다도 상기 삽입하는 방향으로 돌출하고 있다. 즉, 단면(140b)과 계합편(141)의 단부(141a)는, 상기 삽입하는 방향으로 극간(단차)이 생기고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 너트(120)에 방진 부재(140)를 설치하였을 때에도, 계합편(141)보다도 먼저 단면(140b)이 계합홈(122)의 계합편(141)에 대향하는 단면(122a)에 접촉한다(도 23(c) 참조). 따라서, 너트(120)에 방진 부재(140)가 힘차게 삽입되었을 경우에도, 도 23(d)에 나타내는 바와 같은, 계합편(141)이 계합홈(122)의 계합편(141)에 대향하는 단면(122a)에 걸릴 가능성을 저감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경, 개량을 행할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시 형태의 적어도 어느 한 가지를 조합할 수 있다.

1: 볼 나사 장치
2: 나사축
3: 볼
4: 너트
5: 방진 부재
6: 오목부
7: 계지부
8: 계합편
8a: 경사면
9: 암부
12: 내측 홈부 (피계지부)
13: 절결부
O: 나사축, 너트, 및 방진 부재의 중심축
101: 볼 나사 장치
110: 나사축
111: 볼 전동홈
112: 플랜지부
120: 너트
121: 볼 전동홈
122: 계합홈
130: 볼
140: 방진 부재
141: 계합편
142: 홈부
145: 지그
200: 방진 부재 발취 지그
210: 제1 부재
220: 제2 부재

Claims

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나사축과, 이 나사축의 외주에 마련되고, 축방향의 단부로부터 소정의 거리를 두고 둘레방향에 계합홈이 내주면에 형성된 너트와, 상기 나사축의 외주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과 상기 너트의 내주면에 형성된 나선 형상의 볼 전동홈과의 사이에 마련된 복수 개의 볼과, 상기 계합홈에 탄성 변형되어 계합하는 계합편이 외주면에 형성되어 상기 너트에 부착되는 동시에, 축방향을 따르는 1개 이상의 홈부가 외주면에 마련된 원통 형상을 이루는 방진 부재를 가지는 볼 나사 장치의 상기 방진 부재를 발취하기 위한 원통 형상을 이루는 방진 부재 발취 지그로서,
상기 나사축의 지름보다도 큰 치수의 절결을 가지는 원호 형상의 단면 형상을 이루고, 상기 홈부의 내벽을 중심축 방향으로 압압됨으로써 상기 계합홈으로부터 상기 계합편의 계합을 해제하는 복수 개의 돌기가 축방향으로 돌출하도록 단부에 마련된 제1 부재와, 원호 형상의 단면 형상을 이루고, 제1 부재에 둘레방향으로 착탈 가능하게 되어 상기 원통 형상을 구성하는 제2 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 방진 부재 발취 지그.
제 12항에 있어서,
제2 부재에, 상기 홈부의 내벽을 중심축 방향으로 압압함으로써 상기 계합홈으로부터 상기 계합편의 계합을 해제하는 1 이상의 상기 돌기가 축방향으로 돌출하도록 단부에 마련된 것을 특징으로 하는 방진 부재 발취 지그.
제 12항 또는 제 13항에 있어서,
상기 돌기가 둘레방향에 등간격으로 마련된 것을 특징으로 하는 방진 부재 발취 지그.