KR100776452B1 - 구름 안내 장치의 전동체 스페이서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일렬로 무한 순환하는 볼을 통해서 한 쌍의 부재가 상대적인 연속 운동을 행하는 구름 안내 장치에 사용되며, 그 무한 순환로 내부에서 서로 인접하는 볼들 사이에 개재되며, 이 볼들과 함께 순환하는 전동체 스페이서를 제공한다. 본 발명의 전동체 스페이서는 한 쌍의 볼 홀딩 시트를 구비하며, 이 볼 홀딩 시트는 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성되고, 볼과 미끄럼-접촉을 한다. 또한, 각 볼 홀딩 시트의 주위에는, 상기 볼 홀딩 시트의 가장자리 부분보다도 상기 볼의 배열 방향으로 돌출하여서, 볼 홀딩 시트에 안착된 볼에 대해서 접촉하지 않은 상태가 유지된 고리 형상의 탈락 방지부가 형성된다.

전동체 스페이서, 나사축, 볼, 너트부재, 고리 형상의 홈, 볼 홀딩 시트, 탈락 방지부

Description

구름 안내 장치의 전동체 스페이서{Rolling element spacer in rolling guide device}

도 1은 본 발명의 전동체 스페이서가 볼과 함께 무한 순환로 내부에 배열된 볼 나사 장치의 한 실시형태를 나타낸 측면의 단면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 볼 나사 장치의 정면의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 전동체 스페이서의 제 1 실시형태를 나타낸 사시도이다.

도 4는 제 1 실시형태에 따른 전동체 스페이서를 나타낸 정면도이다.

도 5는 도 4의 V-V선 단면도이다.

도 6은 제 1 실시형태에 따른 전동체 스페이서의 탈락 방지부와 볼간의 관계를 확대하여 나타낸 단면도이다.

도 7은 제 1 실시형태에 따른 전동체 스페이서의 볼 홀딩 시트에 볼이 장착된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 8은 제 1 실시형태에 따른 전동체 스페이서의 볼 홀딩 시트로부터 볼이 떠 있는 상태를 나타낸 단면도이다.

도 9는 제 1 실시형태에 따른 전동체 스페이서로부터 고리 형상의 홈 및 윤활유 섬프를 생략한 예를 나타낸 단면도이다.

도 10은 도 9에 나타낸 전동체 스페이서의 탈락 방지부와 볼간의 관계를 확 대하여 나타낸 단면도이다.

도 11은 본 발명의 전동체 스페이서의 제 2 실시형태를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1 ... 나사축 2 ... 볼

3 ... 너트부재 4 ... 리턴 파이프

5, 6 ... 전동체 스페이서 10 ... 볼 구름 홈

30 ... 부하 구름 홈 50 ... 볼 홀딩 시트

51 ... 윤활유 섬프 52 ... 탈락 방지부

53 ... 고리 형상의 홈

본 발명은 직선 안내 장치(linrar guide device) 및 볼 나사 장치(ball screw device) 등 볼의 무한 순환로를 구비한 각종 구름 안내 장치에 있어서, 그 무한 순환로 내부에서 서로 인접하는 볼들의 사이에 개재되어, 이들 볼간의 마모 및 발열을 저감하여 그 구름을 원활하게 하는 전동체 스페이서에 관한 것이다.

종래에, 일렬로 무한 순환하는 볼을 통해서 한 쌍의 부재가 연속적으로 상대 운동을 행하는 구름 안내 장치로서는, 공작 기계(machine tool), 반송 장치(carrying device) 등의 직선 안내부에 사용되며, 베드(bed) 또는 새들(saddle) 등의 고정부 상에서 테이블 등의 가동체를 안내하는 직선 안내 장치 및 이 직선 안내 장치와 함께 사용되며, 모터의 회전량에 상응하는 직선 운동의 스트로크(stroke)를 상기 가동체에 대하여 주는 볼 나사 등이 알려져 있다.

전자의 직선 안내 장치는 상기 고정부 상에 배설됨과 아울러 세로 방향을 따라서 볼의 구름 홈(rolling groove)이 형성된 베어링 레일(bearing rail)과 다수의 볼을 개재하여 상기 베어링 레일의 구름 홈과 대향하는 부하 구름 홈을 가짐과 아울러, 이 부하 구름 홈(loading rolling groove)을 구르는 볼의 무한 순환로가 형성된 미끄럼 베이스를 포함하며, 볼의 무한 순환에 따라서, 상기 가동체를 지지한 미끄럼 베이스가 베어링 레일을 따라서 연속적으로 직선 운동하도록 구성되어 있다. 또한, 이것과는 반대로, 고정된 미끄럼 베이스에 대하여 베어링 레일이 운동하도록 구성되어 있는 경우도 있다.

한편, 후자의 볼 나사는 나사선 형상의 볼 구름 홈이 소정의 리드(lead)로 형성된 나사축 및 다수의 볼을 개재하여 상기 볼 구름 홈과 대향하는 부하 구름 홈을 가지고 있고, 또한 이 부하 구름 홈을 구르는 볼의 무한 순환로가 형성된 너트 부재를 포함하며, 이들 나사축과 너트 부재의 상대적인 회전 운동에 따라서 볼이 상기 무한 순환로 내부를 순환하고, 너트 부재와 나사축이 축방향으로 상대적으로 운동하도록 구성되어 있다.

한편, 이와 같은 구름 안내 장치에서는, 상기 볼 무한 순환로 내부를 순환하는 개개의 볼이 자신의 앞뒤에 위치하는 볼과 서로 접촉하기 때문에, 고속으로 사용한 경우에, 예를 들면 볼끼리의 마찰에 의하여 상기 볼이 비교적 조기에 마모되어버리는 등, 마모열에 의하여 볼 또는 부하 구름 홈이 달라붙는 등의 문제가 생길 가능성이 있었다. 또한, 운동 방향의 역전시, 즉 볼의 순환 방향의 역전시에 무한 순환로 내부에 있어서의 볼의 배열이 흐트러지기 쉬우며, 극단적인 경우에는 무한 순환로 내부에서 볼이 막혀버리는 이른바 로크(Lock) 현상이 발생하여, 구름 안내 장치 그 자체가 작동하는 것이 불가능하게 될 가능성에 대한 우려도 있었다. 따라서, 이러한 결점을 해결하는 것으로서 일본 특허공개 평11-315835호 공보에는, 무한 순환로 내부에서 서로 인접하는 볼들 사이에 전동체 스페이서를 개재한 구름 안내 장치가 개시되어 있다.

상기 공보에 개시되는 구름 안내 장치에서는, 세퍼레이터(separator)라고 불리워지는 합성 수지제의 전동체 스페이서가 무한 순환로 내부에서 볼과 번갈아 배열되어 있으며, 이에 따라서 볼들이 서로 접촉하는 것을 방지한다. 이러한 세퍼레이터는 외부 직경이 볼의 직경보다도 작은 원반(disk) 형상으로 형성되어 있으며, 볼과 접촉하는 원반의 표면과 이면의 양면에는 볼의 구면의 곡률보다도 큰 곡률을 갖는 볼 홀딩 시트(ball holding seat)가 형성되어 있다. 이에 따라서, 볼과 세퍼레이터가 무한 순환로 내부에 틈새없이 번갈아 배열되면, 각 볼은 자신의 앞뒤에 인접하는 한 쌍의 세퍼레이터에 의하여 끼워진 상태가 되어, 순환 방향의 역전시에 있어서 열(row)을 흐트리지 않고 세퍼레이터와 함께 무한 순환로 내부를 순환하게 된다.

그러나, 일본 특허공개 평11-315835호 공보에 개시된 전동체 스페이서와 같이, 볼과 미끄럼-접촉해 있는 볼 홀딩 시트가 볼의 구면보다도 큰 곡률을 갖는 오목한 곡면 형상으로 형성되어 있으면, 이러한 볼 홀딩 시트의 외주 단부와 볼 사이 에 틈새가 생기므로, 볼이 전동체 스페이서에 대하여 요동하게 되어, 무한 순환로 내부에서 볼이 구불구불하게 순환하는 것을 완전히 배제할 수 없다는 문제가 있다.

한편, 무한 순환로 내부에서 볼이 구불구불하게 순환하는 것을 방지한다는 관점에서 보면, 볼이 전동체 스페이서의 볼 지지 시트 상에서 요동하지 않고 정착하는 것이 필요하며, 따라서 볼 홀딩 시트가 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면형상으로 형성될 필요가 있다. 그러나, 볼 홀딩 시트를 상술한 바와 같은 오목한 구면 형상으로 형성한 경우에는, 볼과 볼 홀딩 시트 사이의 접촉 면적이 커지며, 이에 따라서 볼에 대한 전동체 스페이서의 미끄럼-접촉 저항의 증가, 전동체 스페이서의 조기 마모 등의 가능성이 있다.

또한, 볼에 대한 미끄럼-접촉 저항의 증가를 피하기 위하여, 상기 볼 홀딩 시트의 직경을 작게 설계한 경우에는, 볼과 전동체 스페이서 사이에 약간의 틈새가 발생하더라도, 전동체 스페이서가 서로 인접하는 볼들 사이로부터 떨어져 나오는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 볼 홀딩 시트에 대한 볼의 안착을 양호하게 하여, 무한 순환로 내부에서 볼 및 전동체 스페이서의 정렬을 안정화시킴과 아울러, 볼에 대하여 작용하는 미끄럼-접촉 저항을 감소시킬 수 있으며, 게다가 볼들 사이에서 전동체 스페이서가 떨어져 나오는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 전동체 스페이서를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일렬로 무한 순환하는 볼을 통해서 한 쌍의 부재가 상대적인 연속 운동을 행하는 구름 안내 장치에 사용되며, 그 무한 순환로 내부에서 서로 인접하는 볼들 사이에 개재되며, 상기 볼과 함께 순환하는 전동체 스페이서를 제공하는 것으로, 전동체 스페이서는 한 쌍의 볼 홀딩 시트를 구비하며, 상기 한 쌍의 볼 홀딩 시트는 상기 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성됨과 아울러 상기 볼과 미끄럼-접촉하고, 또한 각 볼 홀딩 시트의 주위에는, 상기 볼 홀딩 시트의 단부보다도 볼의 배열 방향으로 돌출함과 아울러 상기 볼 홀딩 시트에 안착된 볼과 접촉하지 않은 상태가 유지된 고리 형상의 탈락 방지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동체 스페이서를 제공한다.

이와 같은 기술적 수단에 의하면, 볼이 미끄럼-접촉하는 볼 홀딩 시트는 상기 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성되어 있으므로, 볼의 구면과 볼 홀딩 시트 사이에는 거의 틈새가 형성되지 않으며, 볼 홀딩 시트에 대한 볼의 안착이 안정된다. 따라서, 구름 안내 장치의 무한 순환로 내부에 이 전동체 스페이서와 볼을 번갈아 배열한 경우, 이들 볼과 전동체 스페이서의 정렬이 안정화되며, 무한 순환로 내부에서 볼이 구불구불하게 순환하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 이 볼 홀딩 시트의 주위에는 볼과 접촉하지 않은 상태가 유지된 고리 형상의 탈락 방지부가 형성되어 있으며, 이 탈락 방지부는 볼 홀딩 시트의 단부보다도 볼의 배열 방향으로 돌출해 있으므로, 볼과 전동체 스페이서 사이에 틈새가 발생하여 전동체 스페이서가 서로 인접하는 볼들 사이에서 떨어져 나오기가 쉬어지 더라도, 상기 탈락 방지부가 볼에 걸어 맞추어짐으로써, 전동체 스페이서의 탈락 사고를 미연에 막는 것이 가능해진다. 따라서, 볼 홀딩 시트의 직경은 전동체 스페이서의 탈락과는 관계없이 결정할 수 있고, 이에 의해 이러한 볼 홀딩 시트를 필요에 따라 최소한의 크기로 형성할 수 있으므로, 상기 볼 홀딩 시트와 볼 사이의 접촉 면적을 작게 하여 볼에 작용하는 미끄럼-접촉 저항을 저하시키는 것이 가능해진다. 또한, 이 탈락 방지부는 볼이 볼 홀딩 시트에 안착되어 있는 상태에서는 상기 볼과 접촉하지 않은 상태를 유지하고 있기 때문에, 탈락 방지부를 형성함으로써 볼에 작용하는 미끄럼-접촉 저항이 증가하는 경우가 생기지 않는다.

볼 홀딩 시트를 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성한 경우에는, 이 볼 홀딩 시트의 외주 단부가 볼의 구면과 접촉해 있기 때문에, 볼에 부착된 윤활제가 외주 단부에 의하여 긁히게 되고, 볼이 윤활 불량의 상태에 빠지기 쉽다. 그러나, 본 발명의 전동체 스페이서에 따르면, 볼 홀딩 시트의 주위에 형성된 탈락 방지부가 볼의 구면과 접촉하지 않은 상태가 유지되어 있으므로, 이 탈락 방지부와 볼 사이의 틈새에 윤활제가 들어가기 쉬우며, 볼 홀딩 시트를 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성한 경우더라도, 볼의 윤활 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 전동체 스페이서에 있어서 윤활제의 지지 상태를 더욱 양호하게 한다는 관점에서 보면, 볼 홀딩 시트와 이 볼 홀딩 시트를 둘러싸는 탈락 방지부 사이에 고리 형상의 홈을 형성하고, 이 고리 형상의 홈을 윤활유 섬프(sump)로서 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 볼과 탈락 방지부 사이의 틈새에 유입된 윤활제가 상기 고리 형상의 홈에 집유되므로, 볼의 표면에는 항상 윤활제를 도포하는 것이 가능해진다.

한편, 구름 안내 장치의 무한 순환로 내부에 있어서는 볼과 전동체 스페이서 사이의 틈새를 완전히 배제하는 것이 곤란하기 때문에, 볼의 순환중에 있어서는 전동체 스페이서와 볼이 조금씩 충돌을 반복하게 된다. 따라서, 이러한 충돌에 의한 볼의 피로(fatigue)의 경감 및 충돌음의 저하라는 관점에서 보면, 볼이 미끄럼-접촉하는 볼 홀딩 시트는 적당하게 연질의 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 이와 반대로, 상기 탈락 방지부는 서로 인접하는 볼들 사이로부터 전동체 스페이서가 떨어져 나오는 것을 방지하는 것이기 때문에, 그와 같은 사태가 발생한 경우에 볼에 눌려서 변형이 용이해서는 안되므로, 경질 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 이와 같은 관점에서 보면, 본 발명의 전동체 스페이서에 구비된 볼 홀딩 시트와 탈락 방지부는 각각 다른 수지 재료로 성형되며, 탈락 방지부는 볼 홀딩 시트보다도 경질의 수지 재료로 성형되는 것이 바람직하다.

덧붙여, 상기 탈락 방지부가 연속적인 고리 형상으로 형성되어도 되지만, 슬릿에 의하여 분리된 돌기를 고리 형상으로 형성함으로써 탈락 방지부로 형성하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전동체 스페이서에 의하면, 볼이 미끄럼-접촉하는 한 쌍의 볼 홀딩 시트를 각각 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성하고, 또한 각 볼 홀딩 시트의 주위에 상기 볼 홀딩 시트의 단부보다도 볼의 배열 방향으로 돌출함과 아울러 상기 볼 홀딩 시트에 안착한 볼과 접촉하지 않은 상태가 유지되어 있는 고리 형상의 탈락 방지부를 형성하였으므로, 볼 홀딩 시트에 대한 볼의 안착을 양호하게 하여, 무한 순환로 내부에 있어서 볼 및 전동체 스페이서의 정렬을 안정화시키고, 또한 볼에 대하여 작용하는 미끄럼-접촉 저항을 저하시키는 것이 가능하며, 게다가 볼들의 사이로부터 전동체 스페이서가 떨어져 나오는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

이하에서는, 본 발명의 전동체 스페이서를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 전동체 스페이서를 볼과 함께 무한 순환로 내부에 배열하는 볼 나사 장치의 한 실시형태를 도시한다. 도 1 및 도 2에서, 참조 부호(1)는 나사축을, 참조 부호(2)는 볼을, 참조 부호(3)는 너트부재를 나타내고, 너트부재(3)는 다수개의 볼(2)을 통해서 나사축(1)에 맞물린다.

상기 나사축(1)의 외주면에는 나사선 형상의 볼 구름 홈(10)이 형성되고, 너트부재(3)의 내주면에는 나사축(1)의 볼 구름 홈(10)에 대향하는 나사선 형상의 부하 구름홈(30)이 형성되며, 볼 구름 홈(10)과 부하 구름 홈(30)은 나사축(1)과 너트부재(3) 사이에서 나사선 형상의 부하 볼 통로를 형성한다. 즉, 나사축(1)과 너트부재(3)에 상대적인 회전 운동이 발생하면, 볼(2)은 하중을 부하하면서 상기 부하 볼 통로 내부를 나사선 형상으로 전동한다. 또한, 너트부재(3)에는 상기 부하 볼 통로의 양단을 서로 통하게 연결하여서 볼(2)의 무한 순환로를 구성하는 리턴 파이프(4)가 장착됨으로써, 부하 볼 통로에서의 전동이 종료되어 하중으로부터 벗어나는 볼(2)이 무하중 상태가 되고, 상기 리턴 파이프(4) 내부를 전동하며, 볼 구름 홈(10)을 여러번 턴(turn)하여 점프하면서 부하 볼 통로의 입구로 되돌아간다. 따라서, 나사축(1)과 너트부재(3)가 상대적인 회전 운동을 하면, 볼(2)은 부하 볼 통로로부터 리턴 파이프(4)에, 그리고 리턴 파이프(4)로부터 부하 볼 통로에 전동하고, 이에 의해 부하 볼 통로 및 리턴 파이프(4)에 의해 구성되는 무한 순환로의 내부를 순환하게 된다.

이 볼 나사 장치에서는, 무한 순환로에 합치되는 볼들(2)이 상호 접촉하는 것을 방지하기 위해서, 상호 인접해 있는 볼들(2, 2) 사이에는 전동체 스페이서(5)가 장착된다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이 전동체 스페이서(5)는 합성 수지를 대략 원반 형상으로 변형함으로써 형성되고, 상기 원반의 표면과 이면 양면에는 볼(2)과 미끄럼-접촉하는 볼 홀딩 시트(50)가 각각 형성된다. 볼(2)과 전동체 스페이서(5)는 무환 순환로 내부에 번갈아 배열된다. 이에 의해, 무한 순환로 내부를 전동하는 볼들(2)이 서로 접촉하는 것이 방지되고, 볼(2)의 원활한 순환, 차례로 나사축(1)에 대한 너트부재(3)의 회전 운동의 원활함이 도모되고, 아울러 볼 나사 장치의 동작 중에 볼들 상호간의 충돌에 의한 소음의 발생이 경감되도록 되어 있다.

상기 볼 홀딩 시트(50)는 볼(2)의 구면과 대략 흡사한 오목 구면 형상으로 형성되고, 인접하는 볼들(2)이 거의 틈새없이 볼 홀딩 시트(50)와 접촉하도록 구성된다. 또한, 이 볼 홀딩 시트(50)에는 고리 형상의 윤활유 섬프(51)가 형성되고, 이에 의해 볼 홀딩 시트(50)와 볼(2) 사이의 윤활이 도모된다. 또한, 상기 볼 홀딩 시트(50)의 주위에는, 각 볼 홀딩 시트(50)를 둘러싸도록 고리 형상의 탈락 방지부(52)가 형성된다. 이 탈락 방지부(52)의 선단은 볼(2)의 배열 방향(도 5에서 수평 방향)에 대해서 상기 볼 홀딩 시트(50)의 가장자리 부분보다 돌출되어 있다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 볼(2)이 볼 홀딩 시트(50)에 안착되는 상태에서는, 볼(2)과 탈락 방지부(52)의 선단 사이에 틈새가 형성되도록 되어 있다. 덧붙여서, 상기 탈락 방지부(52)와 볼 홀딩 시트(50) 사이에는, 이들을 간격을 두고 떨어트리는 고리 형상의 홈(53)이 형성되고, 이 고리 형상의 홈(53)은 윤활유 섬프로서의 기능을 가지도록 되어 있다.

도 7은 상기 전동체 스페이서(5)의 볼 홀딩 시트(50)에 볼(2)이 안착되는 상태를 도시한다. 상술한 바와 같이, 볼 홀딩 시트(50)가 볼(2)의 구면과 대략 흡사한 오목 구면 형상으로 형성되므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 안착된 볼(2)은 볼 홀딩 시트(50)와 거의 틈새를 두지 않고 접촉하고 있다. 이에 의해, 볼 나사 장치의 무한 순환로 내부에 틈새를 두지 않고 볼(2)과 볼 홀딩 시트(50)가 배열되는 경우에는, 볼(2)이 전동체 스페이서(5)의 볼 홀딩 시트(50) 상에서 불안정하게 요동하지 않아서, 무한 순환로 내부에서 볼(2)과 전동체 스페이서(5)가 구불구불하지 않게 순환할 수 있다.

또한, 볼 홀딩 시트(50)의 주위에 형성된 탈락 방지부(52)가 볼 홀딩 시트(50)에 안착된 볼(2)과 접촉하지 않으므로, 볼(2)에 부착됐던 그리스(grease) 등의 윤활제가 탈락 방지부(52)와 볼(2)의 구면 사이의 틈새로부터 고리 형상의 홈(53)으로 들어가고, 아울러 고리 형상의 홈(52) 내부에 집유된다. 그러므로, 상호 미끄럽-접촉하는 볼(2)과 볼 홀딩 시트(50) 사이에 윤활제가 들어가기가 용이하여서, 볼(2)과 전동체 스페이서(5) 사이를 확실하게 윤활하는 것이 가능하다. 게다 가, 고리 형상의 홈(53)을 통과하여 외측으로 이동하는 볼(2)의 표면에도 윤활제가 부착되기가 용이하여서, 볼(2)과 볼 나사 장치의 구름홈(10) 사이를 확실하게 윤활하는 것이 가능하다.

한편, 도 8은 무한 순환로 내부의 순환 중에 서로 인접하는 볼들(2) 사이의 틈새를 크게 하여, 이에 의해 볼(2)이 전동체 스페이서(5)의 볼 홀딩 시트(50)로부터 떠 있는 상태를 도시한다. 예를 들어, 볼 나사 장치의 무한 순환로에 대해서 볼(2)과 전동체 스페이서(5)를 그들 사이에 틈새를 두지 않고 배열하는 것이 어렵고, 또한 장시간의 사용에 의해 볼(2)과 전동체 스페이서(5)가 마모되기 때문에, 무한 순환로 내부의 어딘가에 도 8에 도시한 상태가 발생한다. 그리고, 볼(2)이 볼 홀딩 시트(50)로부터 상술한 양태로 떠 있으면, 볼들(2)의 사이에 양측이 끼어 있는 전동체 스페이서(5)의 지지가 약해지고, 볼들(2)의 사이로부터 떨어져 나오게 된다. 그러나, 본 실시형태의 전동체 스페이서(5)에서는, 탈락 방지부(52)의 선단이 볼(2)의 배열 방향에 대해서 볼 홀딩 시트(50)의 가장자리 부분보다도 돌출하므로, 전동체 스페이서(5)가 서로 인접하는 볼들(2) 사이로부터 탈락될 수 있어도, 그때까지는 볼(2)과 접촉하지 않은 상태에 있는 탈락 방지부(52)가 볼(2)에 걸어 맞추어지고, 이에 의해 전동체 스페이서(5)가 볼들(2)의 사이로부터 떨어져 나오는 것을 방지하도록 작용한다. 따라서, 본 실시형태의 전동체 스페이서(5)에서는, 볼들(2) 사이의 탈락 방지를 목적으로 볼 홀딩 시트(50)의 직경을 쓸데없이 크게 설정할 필요가 없어서, 볼 홀딩 시트(50)는 필요에 따라 최소한의 크기로 형성될 수 있다. 그러므로, 볼(2)과 볼 홀딩 시트(50) 사이의 접촉 면적을 작게 할 수 있어 서, 부수적으로 전동체 스페이서(5)에 대한 볼(2)의 미끄럼-접촉 저항도 저하시킬 수 있다. 전동체 스페이서(5)를 무한 순환로 내부에 배열하는 볼 나사 장치의 관점으로부터, 토크(torque)의 변동이 거의 없고 원활하게 작동하는 운동의 달성을 유도한다는 것을 알 수 있다.

또한, 상술한 실시형태의 전동체 스페이서(5)에서는 볼 홀딩 시트(50)와 탈락 방지부(52) 사이에 고리 형상의 홈(53)이 형성됨과 함께, 볼 홀딩 시트(50)에 고리 형상의 윤활유 섬프(51)가 형성되지만, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서는 이러한 고리 형상의 홈(53)과 윤활유 섬프(51)가 생략되어도 된다. 그러나, 이러한 경우에도, 도 10에 도시된 바와 같이, 탈락 방지부(52)는 볼 홀딩 시트(50)에 안착된 볼(2)의 구면과 접촉하지 않고, 탈락 방지부(52)와 볼(2)의 구면 사이에는 틈새가 형성된다. 이에 의해, 볼(2)에 부착되어 있는 그리스 등의 윤할제가 틈새로 들어가므로, 고리 형상의 홈(53)이 형성되는 경우와 비교하여, 이 틈새에 지지되는 윤활제의 양이 감소하더라도, 서로 미끄럼-접촉하는 볼(2)과 볼 홀딩 시트(50) 사이에 윤활제가 들어가기가 용이하여서, 볼(2)과 전동체 스페이서(5) 사이를 확실하게 윤활하는 것이 가능하다.

도 11은 본 발명의 전동체 스페이서(5)의 제 2 실시형태를 도시한다.

상술한 제 1 실시형태의 전동체 스페이서(5)에서는, 볼 홀딩 시트(50)와 탈락 방지부(52)를 단일의 합성 수지로 일체적으로 사출 성형하였다. 그러나, 제 2 실시형태의 전동체 스페이서(6)에서는, 볼 홀딩 시트(50)와 탈락 방지부(52)를 서로 다른 개별적인 합성 수지로 성형한다. 덧붙여서, 제 2 실시형태의 전동체 스페 이서(6)의 그 외의 구성은 제 1 실시형태의 전동체 스페이서(5)와 동일하므로, 도 11에서는 제 1 실시형태와 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

전동체 스페이서가 서로 인접하는 볼들(2) 사이에서 쿠션(cushion)의 역활을 함으로써 충돌에 의한 볼(2)의 피로와 충돌음의 발생을 경감시키므로, 이 기능을 충분히 발휘하기 위해서는, 볼 홀딩 시트(50)가 적당한 연질의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 탈락 방지부(52)는 서로 인접한 볼들(2) 사이의 틈새가 커지는 경우에, 볼(2)에 걸어 맞추어지고 이에 의해 전동체 스페이서(5)의 탈락을 방지하는 부재이므로, 용이하게 변형되지 않기 위해서는 경질의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 여기에서, 탈락 방지부와 볼 홀딩 시트를 성형하는 수지 재료의 선정 목적으로서는, 이러한 합성 수지의 굴곡 탄성률의 선정을 목적으로 하는 것이다. 즉, 굴곡 탄성률이 작은 재질은 용이하게 변형되는 반면에, 굴곡 탄성률이 큰 재질은 변형이 어렵다는 것이 고려되어야 하기 때문이다.

따라서, 제 2 실시형태의 전동체 스페이서(6)에 따르면, 상기 탈락 방지부(52)를 볼 홀딩 시트(50)에 비해서 경질의 합성 수지로 성형할 수 있어서, 각 부위의 기능을 최대한 발휘하는 것이 가능하다.

이제까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 전동체 스페이서에 의하면, 볼이 미끄럼-접촉하는 한 쌍의 볼 홀딩 시트를 각각 볼의 구면과 대략 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성하고, 또한 각 볼 홀딩 시트의 주위에 상기 볼 홀딩 시트의 단부보다 도 볼의 배열 방향으로 돌출함과 아울러 상기 볼 홀딩 시트에 안착한 볼과 접촉하지 않은 상태가 유지되어 있는 고리 형상의 탈락 방지부를 형성하였으므로, 볼 홀딩 시트에 대한 볼의 안착을 양호하게 하여, 무한 순환로 내부에 있어서 볼 및 전동체 스페이서의 정렬을 안정화시키고, 또한 볼에 대하여 작용하는 미끄럼-접촉 저항을 저하시키는 것이 가능하며, 게다가 볼들의 사이로부터 전동체 스페이서가 떨어져 나오는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 일렬로 무한 순환하는 볼을 통해서 한 쌍의 부재가 상대적인 연속 운동을 행하는 구름 안내 장치에 사용되며, 무한 순환로 내부에서 서로 인접하는 상기 볼들 사이에 개재되며, 상기 볼들과 함께 순환하는 전동체 스페이서로서,

   상기 전동체 스페이서는 한 쌍의 볼 홀딩 시트를 구비하며,

   상기 한 쌍의 볼 홀딩 시트는 상기 볼의 구면과 흡사한 오목한 구면 형상으로 형성되고, 상기 볼과 미끄럼-접촉하며,

   상기 한 쌍의 볼 홀딩 시트의 각 주위에는, 상기 볼 홀딩 시트의 가장자리 부분보다도 상기 볼의 배열 방향으로 돌출하여서, 상기 볼 홀딩 시트에 안착된 볼에 대해서 이격된 상태가 유지된 고리 형상의 탈락 방지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동체 스페이서.
2. 제 1항에 있어서, 상기 볼 홀딩 시트와 상기 탈락 방지부 사이에는 고리 형상의 홈이 형성되고, 상기 고리 형상의 홈은 윤활유 섬프로서의 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전동체 스페이서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 볼 홀딩 시트에는 윤활유 섬프가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동체 스페이서.
4. 제 1항에 있어서, 상기 볼 홀딩 시트와 상기 탈락 방지부가 서로 다른 별개의 수지 재료로 성형되고, 상기 탈락 방지부는 상기 볼 홀딩 시트보다 경질의 재료로 성형되는 것을 특징으로 하는 전동체 스페이서.

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