JPH0678656U - ラック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量に、低価格で、かつ容易に製作すること
ができるラックを提供する。 【構成】 平板１１の一表面側に、予め定める間隔Ｐ
で、ピニオン歯車３１と噛合可能な複数の突起１２をプ
レス加工によって複数加工し、ラック１０を形成する。
その突起１２のたけＨは、噛合するピニオン歯車の歯先
のたけｈよりも高く形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ピニオン歯車と噛合し、ピニオン歯車の回転運動を直線運動に変換 するラックに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１４は、従来のラック１と噛合するピニオン歯車２の斜視図である。ピニオ ン歯車２を軸Ｏを中心にしてＲ１方向に回転運動をさせると、ラック１をＳ１方 向に直線運動させることができる。たとえば、ピニオン歯車２をモータの回転軸 に直結し、ラック１を移動テーブルなどに取付ける。このとき、ピニオン歯車２ とラック１とを図１４で示される状態に噛合させると、そのモータの回転に応じ て、移動テーブルを直線方向に移動させることができる。このように、ラック１ は、回転運動を直線運動に変換する機構として利用価値が高く、多くの機械に用 いられている。また、ラック１は一般にボブ盤などを用いて工作される。たとえ ば、ラック１の金属素材は、形成しようとするラック１の歯溝と同じ形をした工 具（ボブ）によって１歯ずつ削出され、切削加工される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のラック１は、図１４で示されるように一定の強度を保つために厚さｔを 厚くしている。そのため、ラック１の重量が大きくなっている。また、ラック１ は前述のように金属素材を切削加工するため、工作に時間がかかる。したがって 、ラック１の材料費および加工費が高くなり、ラック１の製品としての価格が高 くなる。

【０００４】 さらに、ラック１を取付けて機械を製作する場合、ラック１は、前述のように 厚みがあり、重量が大きいためその取扱いが不便である。

【０００５】 さらにまた、ラック１は製作する業者が限られ、工作に時間がかかるため、業 者にラック１の製作を発注しても、納期が遅くなる場合が多い。

【０００６】 本考案の目的は、軽量に、低価格で、かつ容易に製作することができるラック を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、平板の一表面側に、予め定める間隔で、ピニオン歯車と噛合可能な 複数の突起が形成されていることを特徴とするとするラックである。

【０００８】 また本考案は、前記突起は、噛合するピニオン歯車の歯先のたけよりも高くな るように形成されていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案に従えば、平板の一表面側に、予め定める間隔でピニオン歯車と噛合可 能な突起が形成されている。したがって、軽量な素材を、プレス加工などによっ て容易に加工して、ラックを製作することができる。これによって、軽量に、低 価格で、かつ容易に製作することができるラックを得ることができる。さらに、 平板に突起を加工して形成するので柔軟性に富み、曲面に取付けることも容易で ある。

【００１０】 また、その突起は、噛合するピニオン歯車の歯先のたけよりも高くなるように 形成されている。ピニオン歯車の歯先が平板に接触しないので、低騒音で耐久性 が向上する。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の一実施例のラック１０の部分平面図であり、図２は図１で示さ れるラック１０の正面図であり、図３は図１で示されるラック１０の左側面図で ある。

【００１２】 ラック１０は、ステンレスなどの金属から成る平板１１の表面に、突起１２が ラック１０の歯として形成されている。突起１２は、図３で示されるように台形 状で、たとえば、ピッチＰ＝５ｍｍの間隔で図１で示されるようにＦ方向に複数 形成されている。また突起１２は、たとえば、高さＨ＝２ｍｍ、幅ＷＴ＝２．５ ｍｍ、長さＷＬ＝１０ｍｍに形成されている。

【００１３】 突起１２は、プレス加工によって形成される。このプレス加工の方法は、プレ ス機械に素材を設置し、突起１２の形状に合ったプレス型で素材を押圧し、突起 １２を形成する。この場合、素材をプレス機械の加工ガイドに沿って一定のピッ チＰで送り、素材にプレスを行い、順次突起１２を形成していく。また、加工時 間を短縮するため、複数加工を同時に行う順送り型を用いて、複数の突起１２を 同時に形成していく加工方法もある。さらに、数値制御工作機械（略称「ＮＣ機 械」）、たとえばＮＣターレットプレスを用いれば、前述のプレス加工をすべて 自動的に行い、高速にかつ高精度で複数の突起１２を加工することができる。

【００１４】 図４は、図１で示されるラック１０の全体を示す平面図である。ラック１０は 、たとえば定尺の素材を用い、長さＬ＝９６０ｍｍ、幅Ｗ＝５０±０．５ｍｍを 単位として製作される。平板１１の両側の側面１３ａ，１３ｂは、ラック１０の 突起１２と噛合しながら直線運動をする機構の案内を行うガイドとして利用され る場合があるため、フライス加工によって滑らかに加工され、幅Ｗは、高精度に 加工されている。

【００１５】 また、図４で示されるラック１０より長いラックが必要な場合、後述する接合 金具などを用い、ラック１０どうしを相互に接合する。孔１５は、ラックどうし を相互に接合したり、ラックを取付台に固定したりするときに、ボルトなどを貫 通するためのものである。素材としてフープ材を用い、長尺のラックを得るよう にしてもよいことは勿論である。

【００１６】 図５は、ラック１０の突起１２とピニオン歯車１６の歯１７とが噛合した状態 を示す正面図である。ピッチ円２０は、ピニオン歯車１６の中心Ｏを中心として 突起１２ａと歯１７との接点２２、突起１２ｂと歯１７との接点２１を通る点で ある。歯１７の歯厚ＷＧと突起１２の幅ＷＴとは等しく、歯厚ＷＧおよび幅ＷＴ は、ピニオン歯車の円周ピッチＰの１／２であり、次式が成立つ。

【００１７】 ＷＴ＝ＷＧ＝Ｐ／２ … （１） また、ピニオン歯車１６の歯１７の歯先ｈは、突起１２のたけＨより短く形成 され、歯１７が平板１１の表面に接触するのを防止している。したがって、次式 が成立つ。

【００１８】 Ｈ＞ｈ … （２） 図６は、図１に示すラック１０を用いる超音波探傷装置の平面図を示す。図１ 〜４で説明したラック１０は、Ｘ軸テーブル３０を移動させる機構として用いら れている。この超音波探傷装置において、超音波探触子３１（以下「探触子３１ 」と略称する。）は、被測定物３２の表面上を走査しながら、被測定物３２の傷 を探す。超音波探触子３１の走査方法は、まずパルスモータ３３によって、Ｙ軸 テーブル３４を移動させ、探触子３１を図６で示されるＹ方向に側面３５から側 面３６へ一定速度で移動させる。次に、パルスモータ３９によってＸ軸テーブル ３０を移動させ、探触子３１を予め定められた距離ＬだけＸ方向に移動させ、そ の後Ｙ軸テーブルを移動させ探触子３１をＹ方向と逆方向に側面３６から側面３ ４へ一定速度で走査させる。このようにして、前述の動作を探触子３１が被測定 物３２の表面全体にわたって走査するまで繰返す。被測定物３２の探傷は、探触 子３１から超音波を送信し、その送信した超音波の反射波を探触子３１によって 受信し、その反射波の状態によって傷を判断する。

【００１９】 図７は、図６で示される超音波探傷装置のＸ軸テーブル３０付近を拡大した平 面図である。また図８は図７で示される超音波探傷装置の正面図であり、図９は 図７で示される超音波探傷装置の左側面図である。図８で示されるようにＸ軸テ ーブル３０上に取付けられたパルスモータ３９をＲ３方向に回転させると、その モータ軸に直結されたピニオン歯車３９が同期して回転する。ピニオン歯車３９ がＲ３方向に回転すると、ラック１０の突起１２とピニオン歯車３１の歯３３と が噛合しながら、Ｘ軸テーブル３０は固定されているので、Ｓ３方向に直線運動 する。このとき、図７で示されるようにＸ軸テーブル３０に取付けられているロ ーラ４０ａ〜４０ｂは、ラック１０の両側面１３ａ、１３ｂと密着しながら回転 するので、Ｘ軸テーブル３０は、ラック１０の両側面をガイドとして案内され移 動する。

【００２０】 また、図９で示されるようにＸ軸テーブル３０に取付けられたパルスモータ３ ３をＲ４方向に回転させると、そのモータ軸に直結されたピニオン歯車４２が同 期して回転する。ピニオン歯車４２がＲ４方向に回転すると、ラック４３の歯４ ４とピニオン歯車４２の歯４５とが噛合しながら、Ｙ軸テーブル４３は、Ｓ４方 向に直線運動する。このとき、図７，図８で示されるように、Ｙ軸テーブル３４ の基台４９は、回転ローラ４８ａ〜４８ｄに密着し、回転ローラ４８ａ〜４８ｄ を回転させながら移動する。したがって、Ｙ軸テーブル３４は、回転ローラ４８ ａ〜４８ｄに案内されて移動する。ここで用いられているラック４３は、図１３ で示される従来のものが用いられている。

【００２１】 図１０は図６で示される超音波探傷装置におけるラック１０の単位ユニットの 平面図であり、図１１はその上部の右側面図である。また、図１２は単位ユニッ トのラック１０ａの正面図であり、図１３はその右側面図である。単位ユニット のラック１０ａは、図１０で示されるように予め長さＬ１、幅がＷ１に定められ て形成されており、このラック１０ａを複数用いてラック１０を組立てる。ラッ ク１０を組立てる場合、単位ユニットのラック１０ａの接合金具５０と接合金具 ５１とを用いて、ラック１０ａどうしを相互に接合する。ラック１０ａを相互接 合する場合、接合金具５０の嵌合部５０ａは、相手側ラックの接合金具５１の接 合孔５１ａに挿入される。なお、ボルト／ナット５６ａ，５６ｂによって接合部 材５１は予め平板１１に固定されている。また、接合金具５０は、ボルト／ナッ ト５５ａ，５５ｂによって予め平板１１に固定される。また、ラック１０ａは、 図１１で示されるように角部材５７ａ，５７ｂによって補強され、ラック１０ａ の平板１１と角部材５７ａ，５７ｂとは、ボルト／ナット５８ａ〜５８ｈで固定 されている。

【００２２】 図１２で示されるように、ラック１０ａは基台６０に取付けられ、固定されて いる。図１３で示されるようにラック１０ａの角部材５７ａと固定部材６２とが ボルト／ナット５８ｆ，５８ｇで固定され、また固定部材６３が基台６０の固定 部材６１に固定されている。固定部材６１は、ボルト６５によって基台６０に取 付けられている。また軸６７は、固定部材６２のＵ字形の孔および固定部材６３ の孔の部分を挿通している。したがって、ラック１０ａを軸６７を中心にして図 １２で示されるようにＲ６またはＲ７方向に移動させることができ、基台６０の 取付面７０に対するラック１０の角度を調整することができる。ラック１０の角 度が調整されたときは、レバー７１を回転させ、ボルト７３によって軸６７と固 定部材６３と固定することによって、ラック１０ａは基台６０に固定される。し たがって、ラック１０の取付面７０に対する角度は固定される。

【００２３】 以上のように本実施例のラックは、軽量の素材をプレス加工によって製作する ことができるので、軽量で、低価格で、かつ容易に製作することができる。

【００２４】 また、本実施例のラックを実施例において説明したように超音波の探傷装置の Ｘ軸テーブルを移動させるための機構として用いているけれども、ピニオン歯車 の歯先がラックの平板に接触しないので、低騒音でＸ軸テーブルを高精度にかつ 円滑に移動させることができ、かつ装置全体の軽量を軽くして耐久性を向上する ことができる。このため、ラックを移動させるための動力を小さくすることがで き、駆動モータを小型化することができる。この超音波探傷装置のＹ軸テーブル には、従来のラックが用いられているけれども、本発明のラックを用いてもよい のは勿論である。

【００２５】 また、本実施例のラックを超音波探傷装置のＸ−Ｙ軸テーブルの移動機構とし て用いているけれども、組立用ロボット、マテハン機器などの移動機構として、 汎用的に利用できることは勿論である。さらにまた、本実施例のラックは、平板 に突起を加工しているので、柔軟性に富み、このラックを曲面にして取付けるこ とによって、曲面での移動機構として利用することもできる。

【００２６】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、平板の一表面側に、予め定める間隔で、ピニオ ン歯車と噛合可能な複数の突起を形成し、軽量に、低価格で、かつ容易に製作す ることができるラックを得ることができる。また、本考案のラックは柔軟性に富 むので、曲面に取付けて利用することもできる。さらに、突起は歯先のたけより も高く形成されるので、低騒音で耐久性が向上する。

【提出日】平成５年６月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 図５は、ラック１０の突起１２とピニオン歯車３１の歯１７とが噛合した状態 を示す正面図である。ピッチ円２０は、ピニオン歯車３１の中心Ｏを中心として 突起１２ａと歯１７との接点２１、突起１２ｂと歯１７との接点２２を通る円で ある。歯１７の歯厚ＷＧと突起１２の幅ＷＴとは等しく、歯厚ＷＧおよび幅ＷＴ は、ピニオン歯車の円周ピッチＰの１／２であり、次式が成立つ。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】 ＷＴ＝ＷＧ＝Ｐ／２ … （１） また、ピニオン歯車３１の歯１７の歯先ｈは、突起１２のたけＨより短く形成 され、歯１７が平板１１の表面に接触するのを防止している。したがって、次式 が成立つ。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】 Ｈ＞ｈ … （２） 図６は、図１に示すラック１０を用いる超音波探傷装置の平面図を示す。図１ 〜４で説明したラック１０は、Ｘ軸テーブル３０を移動させる機構として用いら れている。この超音波探傷装置において、超音波探触子３８（以下「探触子３８ 」と略称する。）は、被測定物３２の表面上を走査しながら、被測定物３２の傷 を探す。超音波探触子３８の走査方法は、まずパルスモータ３３によって、Ｙ軸 テーブル３４を移動させ、探触子３８を図６で示されるＹ方向に側面３５から側 面３６へ一定速度で移動させる。次に、パルスモータ３９によってＸ軸テーブル ３０を移動させ、探触子３８を予め定められた距離ＬだけＸ方向に移動させ、そ の後Ｙ軸テーブルを移動させ探触子３８をＹ方向と逆方向に側面３６から側面３ ５へ一定速度で走査させる。このようにして、前述の動作を探触子３８が被測定 物３２の表面全体にわたって走査するまで繰返す。被測定物３２の探傷は、探触 子３８から超音波を送信し、その送信した超音波の反射波を探触子３８によって 受信し、その反射波の状態によって傷を判断する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 図７は、図６で示される超音波探傷装置のＸ軸テーブル３０付近を拡大した平 面図である。また図８は図７で示される超音波探傷装置の正面図であり、図９は 図７で示される超音波探傷装置の左側面図である。図８で示されるようにＸ軸テ ーブル３０上に取付けられたパルスモータ３９をＲ３方向に回転させると、その モータ軸に直結されたピニオン歯車３１が同期して回転する。ピニオン歯車３１ がＲ３方向に回転すると、ラック１０の突起１２とピニオン歯車３１の歯１７と が噛合しながら、Ｘ軸テーブル３０にはラック１０が固定されているので、Ｓ３ 方向に直線運動する。このとき、図７で示されるようにＸ軸テーブル３０に取付 けられているローラ４０ａ〜４０ｂは、ラック１０の両側面１３ａ、１３ｂと密 着しながら回転するので、Ｘ軸テーブル３０は、ラック１０の両側面をガイドと して案内され移動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のラック１０の部分平面図で
ある。

【図２】図１で示されるラック１０の正面図である。

【図３】図１で示されるラック１０の左側面図である。

【図４】図１で示されるラック１０の全体を示す平面図
である。

【図５】ラック１０の突起１２とピニオン歯車の歯１７
とが噛合した状態を示す図である。

【図６】図１に示す実施例のラック１０を用いる超音波
探傷装置の平面図である。

【図７】図６で示される超音波探傷装置のＸ軸テーブル
３０付近を拡大した平面図である。

【図８】図７で示される超音波探傷装置の正面図であ
る。

【図９】図７で示される超音波探傷装置の左側面図であ
る。

【図１０】図６で示される超音波探傷装置におけるラッ
ク１０の単位ユニットの平面図である。

【図１１】図１０で示される単位ユニットのラック１０
ａの上部の右側面図である。

【図１２】図１０で示されるラック１０ａの正面図であ
る。

【図１３】図１０で示されるラック１０ａの右側面図で
ある。

【図１４】従来のラック１と噛合するピニオン歯車２の
斜視図である。

【符号の説明】

１０ ラック １１ 平板 １２ 突起 １３ａ，１３ｂ ラック側面 １５ 孔 １６ ピニオン歯車 ３０ Ｘ軸テーブル ３１ 探触子 ３２ 被測定物 ３３，３９ パルスモータ ３４ Ｙ軸テーブル

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月１８日

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １０ ラック １１ 平板 １２ 突起 １３ａ，１３ｂ ラック側面 １５ 孔 ３０ Ｘ軸テーブル ３１ ピニオン歯車 ３２ 被測定物 ３３，３９ パルスモータ ３４ Ｙ軸テーブル ３８ 探触子

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大貫 勝弘 大阪府大阪市東淀川区瑞光４丁目11番32− 531号

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板の一表面側に、予め定める間隔で、
   ピニオン歯車と噛合可能な複数の突起が形成されている
   ことを特徴とするとするラック。
2. 【請求項２】 前記突起は、噛合するピニオン歯車の歯
   先のたけよりも高くなるように形成されていることを特
   徴とする請求項１記載のラック。