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KR20090037732A - 볼스크류 장치 - Google Patents

볼스크류 장치 Download PDF

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KR20090037732A
KR20090037732A KR1020070103217A KR20070103217A KR20090037732A KR 20090037732 A KR20090037732 A KR 20090037732A KR 1020070103217 A KR1020070103217 A KR 1020070103217A KR 20070103217 A KR20070103217 A KR 20070103217A KR 20090037732 A KR20090037732 A KR 20090037732A
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KR
South Korea
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ball screw
bearing
screw shaft
housing
ball
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Ceased
Application number
KR1020070103217A
Other languages
English (en)
Inventor
다카유끼 나가후지
Original Assignee
위아 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

이 발명은, 복수의 베어링을 효율적으로 균등하게 윤활시킴으로써 볼스크류 샤프트의 동력손실 및 발열을 줄일 수 있는 볼스크류 장치에 관한 것으로서,
볼스크류 샤프트를 하우징이 감싸고 있고, 상기한 하우징의 공간부에는 베어링이 조립됨으로써 볼스크류 샤프트를 지지하고 있고, 상기한 베어링은 리테이너와 칼라로 고정되어 있는 구조에 있어서, 상기한 하우징에는 소켓이 연결되어 있으며, 상기한 소켓에는 배관 호스가 연결되어 있으며, 상기한 하우징의 내부에는 상기한 소켓과 연결되는 가로연결홈, 세로연결홈과 함께 각각의 베어링과 연결되는 오일홈이 형성되어 있으며, 상기한 베어링에는 상기한 오일홈과 연결되는 기름유입홈이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
볼스크류 샤프트, 베어링, 리테이너, 칼라, 소켓, 배관호스, 하우징

Description

볼스크류 장치{Ball screw device}
이 발명은 공작기계 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 서, 복수의 베어링을 효율적으로 균등하게 윤활시킴으로써 볼스크류 샤프트의 동력손실 및 발열을 줄일 수 있는 볼스크류 장치에 관한 것이다.
일반적으로 컴퓨터수치제어선반(CNC lathe)이나 머시닝센터 등에는 사용자가 필요로 하는 공구가 장착되어 있는 터렛 공구대를 구동모터로 회전시켜서 가공물의 상부에 측면에 위치시키는 터렛 공구대 장치가 설치된다. 이와 같이 가공물의 상부나 측면에 위치한 선택된 공구는 또다른 구동모터에 의해 회전되어 가공물을 홀가공하거나 또는 커팅하게 된다.
상기한 터렛 공구대 장치는 하부에 설치되어 있는 볼스크류 장치에 의해서 선형으로 이송되는 구조로 이루어진다.
도 1은 종래의 볼스크류장치의 단면 구성도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 볼스크류장치의 구성은, 볼스크류 샤프트(12)를 하우징(8)이 감싸고 있고, 상기한 하우징(8)의 공간부(16)에는 베어링(15)이 조립됨으로써 볼스크류 샤프트(12)를 지지하고 있고, 상기한 베어링(15) 은 리테이너(13)와 칼라(14)로 고정되어 있는 구조에 있어서, 상기한 리테이너(13)에는 소켓(9)이 연결되어 있으며, 상기한 소켓(9)에는 배관 호스(10)가 연결되어 있으며, 상기한 리테이너(13)의 내부에는 상기한 소켓(9)과 연결되는 드릴구멍(13a)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한 종래의 볼스크류 장치의 작용은 다음과 같다.
회전하는 볼스크류 샤프트(12)를 지지하고 있음으로써 볼스크류 샤프트(12)에 가중된 하중을 받게 되는 베어링(15)은 볼스크류 샤프트(12)의 회전에 따라 마찰이 발생하게 됨으로써 동력손실 및 발열이 발생하게 된다.
이러한 동력손실 및 발열을 감소시키기 위해서 기름이나 그리스 등의 윤활유가 배관 호스(10)와 소켓(9)을 거쳐 리테이너(13)의 내부에 형성되어 있는 드릴구멍(13a)을 통해 베어링(15)의 공간부(16)로 공급됨으로써 윤활작용이 이루어지도록 한다.
또한, 베어링(15)에 조립되어 있는 칼라(14)를 통해서 베어링(15)의 외면 중앙부에서 베어링(15)으로 윤활유를 공급함으로써 윤활작용이 이루어지게 된다.
이와 같이 윤활작용이 이루어지면 볼스크류 샤프트(12)의 회전 마찰이 감소하게 됨으로써 동력손실 및 발열이 줄어들게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 볼스크류 장치는, 볼스크류 샤프트를 따라서 베어링이 상대적으로 길게 설치되는 경우에 마지막 베어링까지 완전하게 윤활이 되지 않는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 볼스크류 장치는, 볼스크류 샤프트를 따라서 베어링이 상대적으로 길게 설치되는 경우에 베어링의 중간에 칼라를 조립하게 되면 칼라의 두께만큼 볼스크류 샤프트가 길어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 베어링을 효율적으로 균등하게 윤활시킴으로써 볼스크류 샤프트의 동력손실 및 발열을 줄일 수 있는 볼스크류 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 볼스크류 샤프트를 하우징이 감싸고 있고, 상기한 하우징의 공간부에는 베어링이 조립됨으로써 볼스크류 샤프트를 지지하고 있고, 상기한 베어링은 리테이너와 칼라로 고정되어 있는 구조에 있어서, 상기한 하우징에는 소켓이 연결되어 있으며, 상기한 소켓에는 배관 호스가 연결되어 있으며, 상기한 하우징의 내부에는 상기한 소켓과 연결되는 가로연결홈, 세로연결홈과 함께 각각의 베어링과 연결되는 오일홈이 형성되어 있으며, 상기한 베어링에는 상기한 오일홈과 연결되는 기름유입홈이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 베어링은, 볼스크류 샤프트의 외주면을 감싸고 있는 내륜과, 상기한 내륜을 감싸고 있는 외륜과, 상기한 내륜 및 외륜의 사이에 설치되어 있는 볼과, 상기한 볼과 볼의 사이에 설치되는 볼보지기를 포함하여 이루어지며, 상기한 내륜 및 외륜에는 기름유입홈이 형성되는 구조로 이루어지면 바람직 하다.
이 발명의 구성은, 상기한 가로연결홈 및 세로연결홈은 단면이 격자형태를 갖는 구조로 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, 복수의 베어링을 효율적으로 균등하게 윤활시킴으로써 볼스크류 샤프트의 동력손실 및 발열을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 단면 구성도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 구성은, 볼스크류 샤프트(12)를 하우징(8)이 감싸고 있고, 상기한 하우징(8)의 공간부(16)에는 베어링(1)이 조립됨으로써 볼스크류 샤프트(12)를 지지하고 있고, 상기한 베어링(1)은 리테이너(13)와 칼라(14)로 고정되어 있는 구조에 있어서, 상기한 하우징(8)에는 소켓(9)이 연결되어 있으며, 상기한 소켓(9)에는 배관 호스(10)가 연결되어 있으며, 상기한 하우징(8)의 내부에는 상기한 소켓(9)과 연결되는 가로연결홈(8a), 세로연결홈(8b)과 함께 각각의 베어링(1)과 연결되는 오일홈(8c)이 형성되어 있으며, 상기한 베어링(1)에는 상기한 오일홈(8c)과 연결되는 기름유입홈(7)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 가로연결홈(8a) 및 세로연결홈(8b)은 단면이 격자형태를 갖는 구조로 이루어진다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 베어링의 구성도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 베어링(1)의 구성은, 볼스크류 샤프트(12)의 외주면을 감싸고 있는 내륜(2)과, 상기한 내륜(2)을 감싸고 있는 외륜(3)과, 상기한 내륜(2) 및 외륜(3)의 사이에 설치되어 있는 볼(4)과, 상기한 볼과 볼의 사이에 설치되는 볼보지기(5)를 포함하여 이루어지며, 상기한 내륜(2) 및 외륜(3)에는 기름유입홈(7)이 형성되는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 작용은 다음과 같다.
회전하는 볼스크류 샤프트(12)를 지지하고 있음으로써 볼스크류 샤프트(12)에 가중된 하중을 받게 되는 베어링(1)은 볼스크류 샤프트(12)의 회전에 따라 마찰 이 발생하게 됨으로써 동력손실 및 발열이 발생하게 된다.
이러한 동력손실 및 발열을 감소시키기 위해서 기름이나 그리스 등의 윤활유가 배관 호스(10)와 소켓(9)을 거쳐 하우징(8)의 내부에 형성되어 있는 가로연결홈(8a), 세로연결홈(8b)으로 유입된다.
상기한 가로연결홈(8a) 및 세로연결홈(8b)으로 유입된 윤활유는, 단면이 격자형태를 갖는 구조로 이루어진 가로연결홈(8a) 및 세로연결홈(8b)에 의해서 각각의 베어링(1)과 연결되는 오일홈(8c)으로 분배되어 유입되며, 상기한 오일홈(8c)으로부터 베어링(1)의 기름유입홈(7)을 통해 각각의 베어링(1)으로 윤활유가 골고루 공급됨으로써 윤활작용이 효율적으로 균등하게 이루어지도록 한다.
이와 같이 윤활작용이 이루어지면 볼스크류 샤프트(12)의 회전 마찰이 감소하게 됨으로써 동력손실 및 발열이 줄어들게 된다.
도 1은 종래의 볼스크류 장치의 단면 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 볼스크류 장치의 베어링의 구성도이다.

Claims (3)

  1. 볼스크류 샤프트를 하우징이 감싸고 있고, 상기한 하우징의 공간부에는 베어링이 조립됨으로써 볼스크류 샤프트를 지지하고 있고, 상기한 베어링은 리테이너와 칼라로 고정되어 있는 구조에 있어서,
    상기한 하우징에는 소켓이 연결되어 있으며,
    상기한 소켓에는 배관 호스가 연결되어 있으며,
    상기한 하우징의 내부에는 상기한 소켓과 연결되는 가로연결홈, 세로연결홈과 함께 각각의 베어링과 연결되는 오일홈이 형성되어 있으며,
    상기한 베어링에는 상기한 오일홈과 연결되는 기름유입홈이 형성되어 있는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼스크류 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 베어링은,
    볼스크류 샤프트의 외주면을 감싸고 있는 내륜과,
    상기한 내륜을 감싸고 있는 외륜과,
    상기한 내륜 및 외륜의 사이에 설치되어 있는 볼과, 상기한 볼과 볼의 사이에 설치되는 볼보지기를 포함하여 이루어지며,
    상기한 내륜 및 외륜에는 기름유입홈이 형성되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼스크류 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 가로연결홈 및 세로연결홈은 단면이 격자형태를 갖는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼스크류 장치.
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