JPH0198750A - ラック・ピニオン機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、バックラッシュによるガタつきをなくしたラ
ック・ピニオン機構に関する。

〈従来の技術〉 歯車どうしの噛み合いによる動力伝達機構において、歯
車が円滑に回転し得る為には歯と歯の間の遊び、所謂バ
ックラッシュか必要である。しかし一方では、このバッ
クラッシュの存在は、停止時にガタつく等、機械精度の
低下の原因にもなっている。

そこで従来、歯車を円滑に回転させ、しかもガタつきを
なくす方法として、第４図の斜視概略図で示す如く一つ
の歯車２１を二枚の歯車２２．２３に分割するとともに
、その二枚の歯車２２．２３を、相手歯車の歯２４との
バックラッシュを減少させる様に互いに少しずらせて固
定するという手段が考えられている。

或は第５図の正面概略図及び第６図の側断面概略図で示
す如く、上記二枚の歯車２２．２３を、ハネ２４によっ
て歯溝２５を狭める様に付勢した状態で組合わせるとい
う手段も用いられている。

ラックとピニオンの場合にも、上記歯車どうしの場合と
同様にバックラッシュが存在する。そしてピニオンを円
滑に回転させ、しかもガタつきをなくす方法として、ピ
ニオンを上述の歯車２１と同様な構造としてバックラッ
シュを減少させる手段が考えられる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしピニオンを二枚の歯車に分割するとともに、ラッ
クの歯とのバックラッシュを減少させる様に互いに少し
ずらせて固定した構造とした場合、一般にラックの歯列
が製作誤差により等間隔には形成されていない為に、ラ
ックの全域で滑らかな回転を得ることは困難である。し
かもこの構造による場合には、ラックとピニオンの歯に
歯面研削を施さなければ良い結果が得られない。

又上記分割した二枚の歯車を、バネによって歯溝を狭め
る様に付勢した構造では、このラック・ピニオン機構を
重量物の搬送装置に設ける場合、上記ハネを非常に強い
ものとする必要がある。その上、ピニオンを二枚の歯車
に分割した為に強度が低下してピニオンが破損する危険
が生ずる。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記問題点を解決すべく提案されたものて、一
つのラックに対して、該ラックの長手方向に配列されて
同一の基板に軸支された駆動ピニオンと補助ピニオンと
を噛合させて成るラック・ピニオン機構である。

更に前記駆動ピニオンと補助ピニオンの夫々の軸にプー
リを固定するとともに該二つのプーリにベルトをかけて
連結する。そして該ベルトに、前記二つのプーリの中間
部てローラを圧接させてテンションを加えることにより
、前記駆動ピニオンと補助ピニオンに相反する回転方向
の力を加えるものである。

〈作用〉 上記構成により、駆動ピニオンの歯とラックの南との間
のバックラッシュと、補助ピニオンの歯とラックの歯と
の間のバックラッシュが、ラックの歯の相異なる側に片
寄って存在した状態となる。しかもこの状態は、駆動ぐ
ニオンを駆動して両ピニオンを何れの方向へ回転させる
場合にも、又停止させた場合にも保持される。

〈実施例〉 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明の実施例を示す斜視概略図である。

図で示す様にこのラック・ピニオン機構では、一つのラ
ックｌに対して駆動ピニオン２と補助ピニオン３とが噛
合されている。これら二つのピニオン２，３は、例えば
ラックｌに向かって左側に駆動ピニオン２．右側に補助
ピニオン３という様にラックｌの長手方向に配列されて
同一の基板４に軸支されている。

更に駆動ピニオン２と補助ピニオン３夫々の軸５．６の
下端には、プーリ７．８が固定され、これらのプーリ７
．８はベルト９がかけられて連結されている。そしてこ
のベルト９には、ローラｌＯを二つのプーリ７．８の中
間部でベルト９の外面に圧接させ、ベルト９をラック１
へ向かって内側へ押圧することによりテンションが加え
られている。テンションの強さは、後述の如き効果が得
られる様に適宜に設定される。

上記構成により駆動ピニオン２と補助ピニオン３に、矢
印Ａ、Ｂで示す様な相反する回転方向の力か加えられる
ことになる。従って本実施例の場合には第２図の平面概
略図で示す如く、駆動ピニオン２のｌ１１２ａはラック
ｌの歯１ａの右側面に、又補助ピニオン３の歯３ａはラ
ックｌの歯１ａの左側面に夫々出接した状態となる。換
言すれば、駆動ピニオン２のｉ２ａとラック１の歯１ａ
との間のバックラッシュＢＬ、と、補助ピニオン３の歯
３ａとラック１の歯１ａとの間のバックラッシュＢＬ２
は、ラックｌの歯１ａの相異なる側に片寄って存在する
ことになる。よってバックラッシュによるガタつきが取
り除かれる。この状態は、駆動ピニオン２を駆動して駆
動ピニオン２と補助ピニオン３を左右何れの方向へ回転
させる場合にも、又停止させた場合にも保持される。し
かも上記バックラッシュＢＬ、　、　ＢＬ、が存在する
為に、双方のピニオン２゜３は円滑に回転し得る。

尚本実施例では、ローラ１０によりベルト９を内側へ押
圧する構成としたが、ローラｌＯをベルト９の内面に圧
接させてベルト９を外側へ押圧する様な構成としてもよ
い。

又上記プーリ７．８とベルト９には、滑りを防止して上
記状態を確実に保持する為に、滑り止めの溝を有するタ
イミングプーリとタイミングベルトを用いることが好ま
しい。

第３図は、上記構成のラック・ピニオン機構をストッカ
ークレーン等の搬送装置に設けた具体例を示す側面概略
図であ乞。搬送台としての基板４に、ラックｌに噛合し
た駆動ピニオン２と補助ピニオン３が軸支されている。

夫々の軸５，６の下端にはプーリ７．８が固定され、ベ
ルト９で連結されている。このベルト９は、二つのプー
リ７゜８の中間部でローラ１０により内側へ押圧されて
、テンションが加えられている。ローラ１０の支軸１１
は、ベルト９に加えるテンションの強さを調整し得る様
に、取着位置可変に基板４に取付けられている。

上記駆動ピニオン２の軸５には減速機１２を介して駆動
モータ１３が連結され、又駆動力の与えられない補助ピ
ニオン３の軸６には基板４の現在位芒な検知する為のア
ブソリュートロータリーエンコーダ１４か連結されてい
る。更に双方の軸５，６は、振れ防止の為にベアリング
ユニット１５．１６を介して基板４に取付けられている
。

そして駆動モータ１３を回転させると、駆動ピニオン２
と補助ピニオン３は上述の如く円滑に回転して、搬送台
である基板４が移動する。しかも停止時にガタつくこと
がない。よって基板４の移動を正確にコントロールする
ことか可能となる。

〈発明の効果〉 以上述べた様に本発明によれば、バックラッシュによる
ガタつきのないラック・ピニオン機構を実現し得る。そ
の上、本ラック・ピニオン機構では歯面研削を施す必要
もなく、又−つのピニオンを複数の歯車に分割すること
もない為にピニオンの強度が確保される。よって本ラッ
ク・ピニオン機構は、重量物を搬送する装置にも利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す斜視概略図。 第２図は、同平面概略図 第３図は、本発明の具体例を示す側面概略図、第４図は
、従来例を示す斜視概略図、 第５図は、他の従来例を示す正面概略図、第６図は、第
５図の側断面概略図である。 １・・・ラック、　　　　２・・・駆動ピニオン。 ３・・・補助ピニオン、　４・・・基板。 ５．６・・・軸、　　　　７，８・・・プーリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一つのラックに対して、該ラックの長手方向に配列され
   て同一の基板に軸支された駆動ピニオンと補助ピニオン
   とを噛合させて成るラック・ピニオン機構であって、 前記駆動ピニオンと補助ピニオンの夫々の軸にプーリを
   固定するとともに該二つのプーリにベルトをかけて連結
   し、且つ該ベルトに前記二つのプーリの中間部でローラ
   を圧接させてテンションを加えることにより、前記駆動
   ピニオンと補助ピニオンに相反する回転方向の力を加え
   たことを特徴とするラック・ピニオン機構。