JPH07277633A

JPH07277633A - 駆動装置のラック

Info

Publication number: JPH07277633A
Application number: JP9551694A
Authority: JP
Inventors: Yoshitada Etsuhara; 良忠越原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-10-24

Abstract

(57)【要約】【目的】転動噛み合い駆動の利点をより有効に機能さ
せ得るとともに、生産性を向上させて耐久性の高い転動
噛み合い駆動に適するラック。【構成】転動噛み合い駆動機構に用いられるラック１
として、所定寸法で歯２部並びに基部11を形成されて直
列に接続できる所要長さの比較的厚みが薄い鋼製のラッ
ク構成部材10を複数個幅方向に重ね合わせ、それらラッ
ク構成部材10に共通して穿設された複数の締結孔12にて
締結具17で当該ラック構成部材10を一体に結合された構
成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として搬送装置の直
線駆動部に用いられるラックに係り、詳しくは回転動力
伝動側の回転体と噛み合って動力の伝達を行う歯形を備
える転動噛み合いの駆動装置のラックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設工事現場などで使用されてい
る噛み合い駆動式の昇降装置、即ち建設工事用エレベー
タにあっては、その駆動機構として一般にインボリュー
ト歯形のラックとピニオンとの噛み合いによるもの、あ
るいはピンラックとピンギアとの噛み合いによるものが
多く採用されている。このほかに、例えば特公昭５５−
４５４７１号公報などで知られているように、ガイドレ
ールを備える縦部材に円弧面が形成された横部材を所要
のピッチで配されて、そのような多数の横部材に、それ
ら横部材の取付ピッチに合致する円ピッチで複数のロー
ラが配された回転体のそれらローラを転動自在に噛み合
わせて駆動させるような方式もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら公知技術につい
ては、インボリュート歯形のラックとピニオン，ピンラ
ックとピンギアの噛み合い機構が古くから使用されてい
るもので、昇降装置はもとより平面的な部分での直線駆
動手段として有効である。しかしながら、それら噛み合
い駆動手段は長い距離を移動させる駆動手段として使用
される場合、非常に高価なものとなる。とりわけ、イン
ボリュート歯形のラックの場合は、すべて切削加工によ
って歯形を創製されるので歯数が多くなる（長さが長く
なる）ほど高価につく。また、伝達動力が大きくなると
それに対応して歯形も大きくなり、製作費が高くなるの
を避けられない。また、ピンラックについては、前述の
切削歯によるラックと比較してピンを所定のピッチで配
列させねばならないので、加工費がかさむことは切削歯
によるラックと同様で、重量的に軽く製作できる利点を
有するが、精度が低く高速での駆動に難点がある。

【０００４】また、前述の転動噛み合い形式の駆動機構
によれば、前述のインボリュート歯やピンギアの噛み合
い駆動と異なって回転体に複数のローラを備える特殊な
噛み合い駆動機構になっているので、噛み合いピッチが
大きくなって歯数を少なくして長い距離を移動できると
ともに、噛み合い時のすべり摩擦が小さくなって騒音の
発生を少なくでき、しかも噛み合い部に潤滑油を塗付し
なくとも円滑な駆動ができる利点を有している。しかし
ながら、構造上ラックに相当する側の製作が厄介で、寸
法精度を高めることが困難である。そのために、転動噛
み合い駆動による走行速度を高めることができない点に
おいて問題がある。

【０００５】本発明では、このような問題点を解決し
て、転動噛み合い駆動の利点をより有効に機能させ得る
とともに、その生産性を向上させて耐久性の高い転動噛
み合い駆動に適するラックを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、転動噛み合い駆動機構に用いられ
るラックとして、所定寸法で歯部並びに基部を形成され
て直列に接続できる所要長さの比較的厚みが薄い鋼製の
ラック構成部材を複数個幅方向に重ね合わせ、それらラ
ック構成部材に共通して穿設された複数の締結孔にて締
結具で当該ラック構成部材を一体に結合された構成であ
ることを特徴とする。

【０００７】また、本発明では、前記鋼製のラック構成
部材を重ね合わせる間に可撓性材料で形成の同型のラッ
ク構成部材を介在させて締結具により一体に締結された
構成とするのがよい。なお、その可撓性材料としては鉛
等非鉄金属，あるいは機械的強度の高いプラスチックを
採用するのが好ましい。

【０００８】

【作用】このような構成の本発明によれば、複数枚のラ
ック構成部材を重ね合わせて一体に構成されているの
で、重ね合わされているラック構成部材の各スキン層が
その歯部における歯幅に対して複数箇所で歯面に直交し
て位置する構造となるので、他の部分よりも硬度が高く
なっている当該スキン層部分が歯面に散在して面圧を高
められる。また、製作時に比較的厚みの薄い板材に歯部
を形成するので、転動噛み合い駆動に用いられるような
歯型の大きいラックで有るにもかかわらず著しく短時間
で製作できる。

【０００９】また、複数枚のラック構成部材を重ね合わ
せ一体化させるに際しその積層部に可撓性を有する材質
の部材を介在させて一体に締結構成することにより、当
該可撓性部材が隣接する鋼製のラック構成部材と密着さ
れて一体化するのに役立つとともに、振動を吸収する効
果が得られる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の駆動装置のラックについて、
その一実施例を図面を参照しつつ説明する。

【００１１】図１は本発明に係る転動噛み合い駆動機構
のラックの一部を示す正面図であって、転動噛み合いさ
れる回転体との関係を併記された図である。図２はラッ
クの要部の一部を拡大して表す側面図である。図３は図
２の断面図である。図４は本発明に係る転動噛み合い駆
動機構のラックの別例を示す拡大断面図である。

【００１２】これらの図において示されるラック１は、
所要寸法で動力伝達するのに必要な歯幅となるように複
数枚の金属製のラック構成部材10を重ね合わせて基部11
で複数の締結具17によって一体にされ、所要のピッチＰ
で多数の歯２を形成されている。そして、その歯２はほ
ぼサイクロイド曲線に近い形状にされている。なお、そ
の歯２はピッチラインｐから歯本2aを経て隣接する歯２
の歯本2aまでの区間、即ち歯２の谷部３を凹曲面に形成
され、この谷部３の形状は歯２に接触して転動噛み合い
する回転体５のローラ5aが進入して谷底3'に接触しない
で移動でき、かつそのローラ5aの半径よりも大きい半径
で描く半円状の凹曲面にされている。

【００１３】前記ラック構成部材10は、例えば機械構造
用炭素鋼材（Ｓ４５Ｃ，Ｓ４３Ｃなど）の比較的厚みの
薄い板材で所要長さにて所要数の前記歯２を加工されて
同一形状に形成され、基部11に複数箇所で締結孔12と取
付孔14が加工されている。このラック構成部材10におけ
る歯２は、例えばレーザビームによって精密切断加工を
施されたものが使用される。また、基部11の歯形成部と
反対の背面13は、回転体５のローラ5aと歯２との噛み合
いを維持させるためのバックアップローラ７の案内面と
なるように加工が施されている。

【００１４】前記ラック構成部材10は目的とする歯幅を
得られるように３枚以上を重ね合わせて多数箇所で締結
して所要寸法のラック１にされる。前記基部11における
締結孔12の位置で締結に使用される締結具17としては、
一般的にリベットが用いられる。そして、重ね位置を合
致させるのにリーマピンを用いて精度を高めるようにさ
れる。なお、特別な場合を除いてラック構成部材10の側
面は切削せずに重ね合わせて締結される。また、各歯先
部は回転体５のローラ5aと噛み合わされる部分にのみ高
周波焼入れが施されて硬度を高められている。

【００１５】このように構成される本発明のラック１
は、例えば図示されない昇降装置における従来のラック
と同様にして昇降路に沿って立設された支持体に、その
ガイドレールに平行して基部11に予め設けられた取付孔
14位置でボルト締着され、その支持体とともに所要長さ
に連結される。そして、図示されない搬器に搭載される
駆動機の出力軸に取り付く回転体５のローラ5aを歯２に
噛み合わせて昇降駆動に使用される。

【００１６】本発明に係るラック１は、複数枚のラック
構成部材10を重ね合わせて一体に構成されているので、
その歯部において重ね合わされているラック構成部材10
の各スキン層が歯幅に対して複数箇所で歯面に向って直
交して位置する構造となって、他の部分よりも硬度が高
くなっている当該スキン層部分が歯面に散在して面圧を
高めることができる。また、製作に際しては比較的厚み
の薄い板材に歯部を形成するので、前述のような歯型の
大きいラックで有るにもかかわらずその加工手段を選択
することによって厚肉の材料から歯を削り出して形成す
るよりも著しく短時間で製作でき、組合せて締結具によ
り一体に結合する工費を要する欠点はあるが、全般的に
工作費が低減できる。

【００１７】また、本発明に係るラック１によれば、必
要に応じて重ね合わせるラック構成部材10の枚数を加減
することによって歯幅の広いもの、あるいは歯幅の狭い
ものが選択的に製作容易である。

【００１８】以上は鋼製のラック構成部材10のみを重ね
合わせてラック１を構成されたものについて説明した
が、前述のラック構成部材10と同一の外形寸法に加工さ
れた厚みの薄いプラスチック材のラック構成部材20を、
図４で示されるように、複数の鋼製のラック構成部材10
の重ね合わせ部にそれぞれ介在させて基部11において前
述の要領でリベット17で締結した構成のラック1Aとする
ことができる。このように構成すれば、その各ラック構
成部材10の締結に際して、プラスチック材のラック構成
部材20が隣接する鋼製のラック構成部材10との接触面で
なじんで全体に接着剤的な役目を果して密着状態に組合
される。したがって、積層構造でありながら一体のもの
に仕上げられる。また、そのプラスチック材のラック構
成部材20が介在することによって回転体のローラとの転
動噛み合い駆動に際して発生する振動を吸収する働きも
併せ得られる。

【００１９】そして、使用される前記プラスチック材と
しては、機械的強度並びに耐久性のが高い材質（例え
ば、ポリアミド樹脂、超高分子量ポリエチレンなど）の
ものを選択使用されることがより好ましい。また、その
鋼製のラック構成部材10間に介在させるラック構成部材
について、プラスチックに替えて鉛で形成されたものを
使用することができる。この鉛を使用する場合、特に密
着性，振動の吸収性を高められる。もちろん、鉛以外に
銅・銅合金などの非鉄金属を用いて構成することもでき
る。

【００２０】本発明によれば、前述のような昇降装置
（建設用エレベータなどや屋内・屋外での恒久設備な
ど）における駆動用としてのみならず、横移動させる搬
送装置にも採用できる。また、回転体側を定位置に保っ
てラックを移動させる方式にも適用できる。さらに、こ
のラックの基部の形状については、前述の実施例に限定
されることなく、必要に応じて任意の形状に作成するこ
ともできる。

【００２１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、転動噛み
合い駆動機構に使用されるラックのように歯型の大きな
ものとして、噛み合い歯部の強度を高めるとともに、そ
の加工性を容易にして、高機能のラックを経済的にかつ
安定して安価に提供できる有用なものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る転動噛み合い駆動機構のラックの
一部を示す正面図であって、転動噛み合いされる回転体
との関係を併記された図である。

【図２】ラックの要部の一部を拡大して表す側面図であ
る。

【図３】図２の断面図である。

【図４】本発明に係る転動噛み合い駆動機構のラックの
別例を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ラック２歯３谷部５回転体５ａ回転体のローラ１０ラック構成部材１１ラックの基部１２締結孔１４取付孔１７締結具（リベット）２０プラスチック材のラック構成部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｈ 19/04 Ｚ 9242−3Ｊ 55/26 // Ｂ６５Ｇ 1/04 ５３９Ｚ 8819−3Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転動噛み合い駆動機構に用いられるラッ
クとして、所定寸法で歯部並びに基部を形成されて直列
に接続できる所要長さの比較的厚みが薄い鋼製のラック
構成部材を複数個幅方向に重ね合わせ、それらラック構
成部材に共通して穿設された複数の締結孔にて締結具で
当該ラック構成部材を一体に結合された構成であること
を特徴とする駆動装置のラック。
【請求項２】前記鋼製のラック構成部材を重ね合わせ
る間に可撓性材料で形成の同型のラック構成部材を介在
させて締結具により一体に締結された構成である請求項
１に記載の駆動装置のラック。