KR100905985B1 - 스핀들과 이동 너트를 포함하는 조립체 - Google Patents

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Abstract

스핀들(10)과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트(26)를 포함하는 조립체로서, 상기 스핀들과 상기 이동 너트는 플라스틱으로 형성되며, 상기 이동 너트가 스핀들 상에 들러붙게 되는 것을 방지하도록 2개의 구성 요소인 스핀들과 이동 너트 중 적어도 하나는 탄성을 갖는다.

Description

스핀들과 이동 너트를 포함하는 조립체{ASSEMBLY COMPRISING A SPINDLE AND A MOVING NUT}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들을 도시한 사시도이며,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들과 이동 너트를 구비한 조립체의 사시도이고,
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체를 도시한 측면도이며,
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체를 도시한 제2 측면도이고,
도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체를 도시한 제3 측면도이며,
도 3d는 도 3c의 선 ⅢD-ⅢD를 따라 취한 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체를 도시한 또 다른 측면도이며,
도 5는 도 4의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립체의 단면도이며,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 너트를 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스핀들
12 : 스핀들 헤드
14 : 스핀들 생크
15 : 스핀들 슬롯
16 : 관통구
18 : 종축
20 ; 제1 정지부
22 : 제2 정지부
24 : 조립체
26 : 이동 너트
28 : 너트 슬롯
30 : 내측 벽
32 : 외측 벽
본 발명은 스핀들과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트를 포함하는 조립체에 관한 것이다. 이러한 조립체는 회전 운동을 병진 운동으로 전환시키기 위해 사용된다.
이러한 조립체가 작은 부하용으로 설계될 때, 예컨대 자동차에 있는 환기 노즐 혹은 공기 유출 그리드(air outflow grid)를 작동시키기 위해 설계될 때, 2개의 구성 요소인 스핀들과 이동 너트는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다. 장착할 때 수고를 덜 수 있다는 관점에서, 2개의 구성 요소 중 하나가 다른 하나로부터 분리될 수 없도록 양자를 사출 성형 부품으로 형성하는 것이 바람직하다.
원칙적으로, 2개의 사출 성형 부품들이 서로에 대해 이동할 수 있도록 하나의 부품을 사출 성형함으로써 다른 하나의 부품 상에 직접 형성하는 것이 가능하다. 독일 특허 제 DE 33 40 122 C2호에 공지되어 있는 것과 같은 적어도 2개의 부품으로 이루어진 제품을 사출 성형하는 방법을 사용할 수 있다. 이 방법에 따르면, 제1 사출 성형 부품은 제1 주형에서 제작된다. 그 다음, 제1 사출 성형 부품을 제1 주형에서 제거하여 제2 주형에 놓는다. 제1 사출 성형 부품은 공정 중에 냉각되고, 후속하여 제2 주형 내에서 제2 사출 성형 부품을 제1 사출 성형 부품속으로 주입할 수 있는 정도로 응고될 것이다. 따라서, 사출 성형 부품 양자는 이동할 수 있지만 서로 분리가 불가능하게 연결될 수 있다.
제1 사출 성형 부품은 제2 사출 성형 부품이 만들어지기 전에 이미 부분적으로 응고하기 때문에, 제1 사출 성형 부품의 일부는 제2 사출 성형 부품의 재료가 주입되기 전에 불가피한 수축을 겪게 된다. 그 결과, 제2 사출 성형 부품이 후속하여 수축할 때, 제2 사출 성형 부품이 제1 사출 성형 부품에 끼이게 될 수 있다. 제2 사출 성형 부품이 이동 너트인 경우, 응고시에 스핀들 상에 끼이게 되어 2개의 구성 요소들이 꽉 전혀 움직이지 못하게 되거나 심지어 서로를 방해하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 구성 요소들 중 하나의 요소를 사출 성형함으로써 요소 상에 형성하거나 또는 다른 하나의 요소 속으로 주입하더라도 스핀들과 이동 너트 사이의 이동성이 손상되지 않는, 전술한 스핀들과 이동 너트를 포함하는 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 스핀들과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트를 포함하는 조립체로서, 스핀들과 이동 너트는 플라스틱으로 형성되며, 이동 너트가 스핀들 상에 들러붙게 되는 것을 방지하도록 2개의 구성 요소인 스핀들과 이동 너트 중 적어도 하나는 탄성을 갖는 것인 조립체가 사용된다. 스핀들 혹은 이동 너트의 탄성 구조에 의해, 이동 너트의 반경 방향 치수가 감소하더라도 스핀들에 대한 이동 너트의 이동성에 방해를 주지 않도록 스핀들 혹은 이동 너트 중 적어도 하나에 탄성이 부여될 것이다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 스핀들과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트를 포함하는 조립체가 액츄에이터에 설치된다. 그러한 액츄에이터는 특히 자동차용 환기 시스템의 환기 플랩 혹은 조정 가능한 헤드램프를 조정하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 양태는 종속항으로부터 이해할 수 있다.
이어서, 첨부 도면에 제시되어 있는 다양한 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하겠다.
도 1에는 스핀들 헤드(12)와 스핀들 생크(14)를 구비하고 플라스틱으로 이루어진 스핀들(10)이 도시되어 있다. 스핀들 생크(14)는 중공형으로, 종축(18)이 있는 원통형 관통구(16)가 그 내부에서 연장된다. 더욱이, 스핀들 생크에는 스핀들 생크의 외면으로부터 관통구로 연장되는 연속 스핀들 슬롯(15)이 마련되어 있다.
스핀들 생크(14)의 스핀들 헤드(12)의 반대측에 있는 축방향 단부에는 제1 정지부(20)가 마련되어 있고, 스핀들 생크의 대략 중간부에는 제2 정지부(22)가 마련되어 있다. 상기 정지부 양자는 스핀들과 일체로 형성되어 있다.
도 2 내지 도 5에는 스핀들(10)과 이동 너트(26)를 구비하는 조립체(24)가 도시되어 있다. 실질적으로 중공형 실린더 형상을 지닌 이동 너트(26)는 플라스틱으로 이루어지고 제1 정지부(20)와 제2 정지부(22) 사이의 스핀들 생크(14) 상에 배치된다. 스핀들 생크(14)에 마련된 수나사부가 개략적으로 도시되어 있다. 스핀들 생크의 수나사부와 맞물리게 되는 이동 너트(26)의 암나사부는 도시되어 있지 않다.
스핀들(10)을 회전시킴으로써, 이동 너트(26)는 제1 정지부(20)와 제2 정지부(22) 사이에서 이동할 수 있다. 제1 정지부는 이동 너트가 스핀들 생크(14)의 단부를 지나 이동하는 되는 것을 제한하는 역할을 하며, 제2 정지부는 이동 너트가 스핀들 헤드(12)를 향해 이동하는 것을 제한하는 역할을 한다. 이로 인해, 특히 이동 너트(26)를 분실할 염려가 없을 뿐더러 스핀들 생크 상에서의 이동 너트의 이동을 한정된 영역에 국한시킬 수 있다는 장점을 얻게 된다.
이하에서는 스핀들과 이동 너트를 포함하는, 제1 실시예에 따른 조립체의 제조 방법을 설명하겠다.
스핀들(10)은 사출 성형 부품으로서 제조되며, 관통구(16)와 스핀들 슬롯(15)을 제작하기 위해 일체형 코어를 사용한다. 상기 일체형 코어는 스핀들 생크의 외면 위로 돌출하기 때문에, 차후에 상기 일체형 코어를 용이하게 제거할 수 있다. 이러한 돌출형 "배면부"에는 나사부가 형성되어 있지 않다.
스핀들을 사출 성형하자마자, 일체형 코어를 제거하지 않은 채로 상기 스핀들은 제2 공구(tool)에 삽입되고, 이동 너트(26)가 사출 성형에 의해 스핀들 상에 형성된다. 이 단계에서, 스핀들 생크 내에 남겨진 일체형 코어는 안정화를 위해 사용되며, 이로 인해 성형 압력하에서 스핀들 생크의 변형이 방지된다.
이동 너트(26)를 사출 성형하자마자, 코어는 종방향으로 스핀들(10)로부터 인출될 수 있다. 이는, 스핀들 생크의 외면 위로 돌출하는 일체형 코어의 배면부에 나사부가 형성되어 있지 않기 때문에 가능하다. 돌출형 배면부에 의해 형성되는 이동 너트의 암나사부의 움푹한 부분은 일체형 코어의 인출을 방해하지 않는다.
이동 너트(26)의 응고 중에 발생하는 수축과 이에 따른 이동 너트의 나사부의 내경의 감소는 스핀들 생크가 탄성적으로 수축하는 것, 즉 스핀들 슬롯(15)의 폭이 감소하는 것에 의해 보상된다. 그 결과, 이동 너트는 거의 마찰 없이 스핀들 생크(14) 상에서 이동할 수 있다.
이동 너트와 스핀들 사이의 마찰 크기는 관통구(16)의 내경과 스핀들 생크(14)의 외경의 비율에 의해, 즉 스핀들 생크의 벽 두께를 선택함으로써 조절할 수 있다. 벽 두께가 작을수록 변형에 반발하게 작용하는 스핀들 생크의 스프링력은 더 작아지고, 이에 대응하여 마찰 또한 작아지게 된다.
스핀들 생크의 탄성은 이동 너트와 스핀들 생크 사이에 일종의 슬라이딩 클러치가 이루어지도록 조절될 수 있다. 이동 너트가 정지부들 중 어느 하나에 충돌하였지만, 스핀들은 계속 움직일 때, 스핀들 슬롯이 좁아져서 이동 너트가 스핀들 생크의 나사산을 따라 활주하여 다음 나사산에 스냅 결합될 수 있다.
도 6에는 실질적으로 중공인 실린더 형상을 취하며, 내측 벽(30)과 외측 벽(32)을 포함하는 제2 실시예의 이동 너트(26)가 도시되어 있다. 이동 너트는 내측 벽(30)에서 외측 벽(32)까지 이동 너트의 전장에 걸쳐 연장되는 너트 슬롯(28)을 포함한다.
스핀들과 이동 너트를 포함하는 제2 실시예의 조립체는 다음과 같이 제조된다. 먼저, 스핀들을 고형의 사출 성형된 부품으로 만든다. 이때, 대략 너트 슬롯과 일치하는 치수의 장방형 돌출부가 나사부 근처에 마련되어 있는 사출 성형 공구를 사용하여, 스핀들 생크의 한 지점에 나사부가 없는 홈부를 형성한다. 제2 단계에서, 이동 너트는 사출 성형에 의해 스핀들 상에 형성된다. 너트 슬롯을 제작하기 위해 사용되고 스핀들의 나사부가 없는 홈부로 연장되는 웹이 사출 성형 공구 상에 제공된다.
원칙적으로, 나사부가 없는 홈부를 구비하지 않은 스핀들을 형성하고, 웹이 스핀들 생크의 수나사부에 정확하게 맞물릴 수 있도록 제2 사출 성형 공구에 웹을 스핀들의 나사부의 대응 부분에 제공할 수도 있다. 그러나, 이는 상당한 제조 노력을 수반한다.
이동 너트는 수축을 겪게 되지만, 이동 너트의 전장에 걸쳐 연장되는 너트 슬롯(28)으로 인해 스핀들(10)의 스핀들 생크(14) 상에서 탄성적으로 확장할 수 있다. 여기에서는 또한 스핀들 생크(14) 상에서 이동 너트(26)의 원활한 운동을 확보할 수 있다. 또한, 전술한 슬라이딩 클러치의 효과도 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 스핀들(10)과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트(26)를 포함하는 조립체로서,
    상기 스핀들과 상기 이동 너트는 플라스틱으로 형성되며, 상기 이동 너트가 스핀들 상에 들러붙게 되는 것을 방지하도록 2개의 구성 요소인 스핀들과 이동 너트 중 적어도 하나는 탄성을 갖는 것인 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스핀들(10)은 스핀들 슬롯(15)을 구비하는 것인 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스핀들 슬롯(15)은 스핀들(10)의 종축(18)을 따라 관통홀(16)을 구비하는 것인 조립체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스핀들 슬롯(15)은 반경 방향으로 연속하는 것인 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동 너트(26)는 너트 슬롯(28)을 구비하는 것인 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스핀들(10)은 이동 너트(26)를 위한 제1 정지부(20)와 제2 정지부(22)를 구비하며, 상기 제1 정지부 및 제2 정지부 양자는 스핀들과 일체로 형성되는 것인 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스핀들(10)은 사출 성형 부품인 것인 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 이동 너트(26)는 사출 성형 부품인 것인 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 이동 너트(26)는 사출 성형에 의해 상기 스핀들(10) 상에 형성되는 것인 조립체.
  10. 스핀들(10)과 이 스핀들 상에 배치되는 이동 너트(26)를 구비한 조립체를 포함하는 액츄에이터로서,
    상기 스핀들과 상기 이동 너트는 플라스틱으로 형성되며, 상기 이동 너트가 스핀들 상에 들러붙게 되는 것을 방지하도록 2개의 구성 요소인 스핀들과 이동 너트 중 적어도 하나는 탄성을 갖는 것인 액츄에이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액츄에이터에 의해 자동차용 환기 시스템의 환기 플랩이 구동되는 것인 액츄에이터.
  12. 제10항에 있어서, 스핀들 생크의 탄성은, 이동 너트가 정지부들 중 하나에 충돌하였지만 스핀들이 계속 움직일 때, 이동 너트와 스핀들 생크 사이에 슬라이딩 클러치가 이루어져 이동 너트가 스핀들 생크의 나사부를 따라 활주하고 다음 나사부에 스냅 결합되도록, 조절되는 것인 액츄에이터.
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