JP2011247311A

JP2011247311A - ラックギア

Info

Publication number: JP2011247311A
Application number: JP2010119087A
Authority: JP
Inventors: Takazumi Hirooka; 崇純廣岡
Original assignee: Asahi Intecc Co Ltd
Current assignee: Asahi Intecc Co Ltd
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】
芯線の撚り戻し力に起因する捩れを防止したラックギアを提供する。
【解決手段】
本発明のラックギア１０は、長手方向に配置された素線を一方向に撚った第１撚線５０と、素線を第１撚線５０とは逆方向に撚った第２撚線６０とを樹脂材で被覆したものであって、第１撚線５０と第２撚線６０とが相互に平行に配置されているので、各撚線に撚り戻し力が発生したとしても、その撚り捩し力は他の撚線の撚り戻し力によって相殺されるため、ラックギアの捩れを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラックギアに関する。

ラックギアは、従来からピニオンによって駆動される被駆動部品の一つとして種々の技術分野で使用されている。特に、近年では、ＯＡ機器や家電製品等の構成部品を駆動するために、湾曲された経路を含む複雑な形状の経路に配置されて使用される場合が多々ある。

このような複雑な形状の経路に使用されるラックギアにおいては、力を伝達するための適度な剛性と、複雑な経路に沿って配置される適度な屈曲性とを備えることが必要である。また、ラックギアは、複雑な経路に配置された状態において長期間使用された場合においても変形が発生しにくいものである必要がある。

そこで、このような要求を満たすために、長手方向に芯線を埋設した樹脂製ラックギアが使用されてきた。

例えば、特許文献１には、内部にワイヤが挿入された樹脂製ラックギアが記載されている。

特開平９‐１０８１７６号公報

ところが、特許文献１に記載されている樹脂製ラックギアにおいては、芯線の太さを太くすると屈曲性が低下するおそれがあり、芯線の太さを細くすると、剛性が低下するおそれがあった。

また、特許文献１に記載の樹脂製ラックギアを、複雑な経路に配置した状態において長期間使用した場合には、ワイヤに変形が生じてしまうという問題があった。

そこで、剛性、屈曲性及び対変形耐久性を備えた樹脂製ラックギアを実現するために、芯線のワイヤに、素線を撚って形成された撚線を使用することが提案されている。

しかしながら、樹脂製ラックギアにこのような撚線を使用した場合には、撚線の撚り戻し力に起因して樹脂製ラックギアに捩れが発生するおそれがあった。

本発明は、上記の問題を解決するために成されたものであり、その目的は、撚線の撚り戻し力に起因する樹脂製ラックギアの捩れを防止することにある。

上記の課題を解決するため、本願請求項１に記載の発明は、長手方向に配置された芯線を樹脂材で被覆したラックギアにおいて、前記芯線は、素線を一方向に撚った第１撚線と、素線を前記第１撚線とは逆方向に撚った第２撚線とを平行に配置した構成とされていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のラックギアにおいて、前記芯線は、前記第１撚線と前記第２撚線とを対として、複数対配置した構成とされていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のラックギアにおいて、前記第１撚線と前記第２撚線とは、ラックギアの幅方向に平行に配置した構成とされていることを特徴とする。

本願請求項１に記載の発明によれば、ラックギアの長手方向に配置された芯線は、素線を一方向に撚った第１撚線と、素線を第１撚線とは逆方向に撚った第２撚線とを平行に配置した構成とされているので、各撚線に撚り戻し力が発生したとしても、その撚り捩し力は他の撚線の撚り戻し力によって相殺されるため、ラックギアの捩れを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、芯線は、第１撚線と第２撚線とを対として、複数対配置した構成とされているので、本願請求項１に記載の発明の効果に加えて、ラックギアの剛性をさらに高めることができるとともに、対変形耐久性をさらに向上させることができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、第１撚線と第２撚線とは、ラックギアの幅方向に平行に配置した構成とされているので、ラックギアの捩れをより確実に防止することができ、ピニオンとの噛合をより良好にすることができる。

第１実施形態におけるラックギアの透視斜視図である。第１実施形態におけるラックギアの縦断面図である。第１実施形態におけるラックギアの透視側面図である。第２実施形態におけるラックギアの縦断面図である。第３実施形態におけるラックギアの縦断面図である。第４実施形態におけるラックギアの縦断面図である。第５実施形態におけるラックギアの透視斜視図である。第５実施形態におけるラックギアの透視側面図である。第６実施形態におけるラックギアの透視平面図である。

以下に、本発明のラックギアを、図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態におけるラックギアの透視斜視図であり、図２は、第１実施形態におけるラックギアの縦断面図であり、図３は、第１実施形態におけるラックギアの透視側面図である。

図１に示すように、ラックギア１０は、第１撚線５０と第２撚線６０とを樹脂材で被覆した基部２０と、その基部２０の樹脂と同一の樹脂で一体的に形成された歯部３０とから構成されている。

第１撚線５０は、金属素線を一方向（図１では、撚線の長手方向に対して時計方向）に撚った撚線であり、第２撚線６０は、金属素線を第１撚線５０とは逆方向（図１では、撚線の長手方向に対して反時計方向）に撚った撚線である。

第１撚線５０と第２撚線６０とは、ラックギア１０内で平行に配置されている。すなわち、第１撚線５０は、金属素線を一方向に撚った撚線であるので、撚り戻し力が撚線の撚り方向とは逆方向に発生するが、その撚り戻し力は、第１撚線５０に平行に配置され、金属素線を第１撚線５０とは逆方向に撚った第２撚線によって相殺される。

したがって、第１撚線５０と第２撚線６０とによってラックギア１０の捩れを防止することができる。

この効果は、ラックギア１０が長尺のラックギアである場合に顕著に現れ、第１撚線５０と第２撚線６０とを、ラックギア１０の長尺方向（長手方向）に沿って平行に配置すれば効果を奏するものである。

なお、第１撚線５０及び第２撚線６０は、１本の金属素線を中央に配置し、その１本の金属素線の周りに６本の金属素線を配置した状態で撚ったものである。

第１撚線５０及び第２撚線６０の複数の金属素線の構成については特に限定するものではないが、第１実施形態のように、１本の金属素線を中央に配置し、その周りに６本の金属素線を配置した状態で撚った撚線とすれば、他の金属素線の配置と比較してラックギア１０の捩れを防止する効果を奏する。この効果は、金属素線の構成を、撚線の断面中心に対して点対称に配置すれば達成されるものであるが、本第１実施形態のように配置することがより少ない素線で、効果的にラックギア１０の捩れを防止する効果を達成するものである。

図２に示すように、第１撚線５０と第２撚線６０とは、ラックギア１０の幅方向（図２では、左右方向）に対して平行に配置されている。第１撚線５０と第２撚線６０とをラックギア１０の幅方向に対して平行に配置したので、ラックギアの捩れをより確実に防止することができ、ピニオンとの噛合をより良好にすることができる。

基部２０及び歯部３０は、第１撚線５０及び第２撚線６０を予め金型の内部に配置し、樹脂材を金型に注入して成形する射出成形法によって形成される。

なお、本実施形態では、樹脂材としてナイロン１２を使用しているが、樹脂材はこれに限られるものではなく、用途に応じて他のポリアミド系樹脂などを適宜選択することができる。

図３に示すように、歯部３０は、ラックギア１０の長手方向に山部３２と谷部３４とが交互に配置されている。歯部３０には、他の歯車、例えば、ピニオンギア（図示せず）、が噛み合わされて、ラック＆ピニオンとして駆動力を伝達することができる。

また、図３に示すように、第１撚線５０及び第２撚線６０は、ラックギア１０の底辺の長手方向に対して平行に配置されている。

第１実施形態では、第１撚線５０及び第２撚線６０を金属素線で構成したが、この材料に限定されるものではなく、非金属の素線によって構成しても良く、樹脂の素線によって構成しても良い。

但し、第１実施形態のように、第１撚線５０及び第２撚線６０を金属素線により形成すれば、より高い剛性を確保することができる。

なお、第１実施形態における第１撚線５０及び第２撚線６０の金属素線は、ステンレス鋼線である。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態におけるラックギアの縦断面図である。図４において、２組の第１撚線５０及び第２撚線６０は、ラックギア１０の幅方向に併設されている。この場合の第１撚線５０及び第２撚線６０は、１対としてラックギア１０の捩れを防止している。

したがって、２組の第１撚線５０及び第２撚線６０をラックギアの幅方向に併設することによって、ラックギア１０の捩れが防止されることは勿論、ラックギア１０の剛性をさらに高めることができ、対変形耐久性をさらに向上させることができる。

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態におけるラックギアの縦断面図である。図５において、上下方向に併設された第１撚線５０及び第２撚線６０は、ラックギア１０の幅方向に第１撚線５０と第２撚線６０の上下位置を変えて併設されている。この場合は、第２実施形態の発明に加え、第１撚線５０及び第２撚線６０は、上下及び左右方向にラックギア１０の捩れを防止する効果を奏する。

したがって、第１撚線５０及び第２撚線６０の上下を入れ替えてラックギア１０の幅方向に併設することによって、ラックギア１０の捩れをさらに防止することができるとともに、ラックギア１０の剛性をさらに向上させることができる。

＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態におけるラックギアの縦断面図である。図６において、第１撚線５０は、基部２０の右下角部に配置され、第２撚線６０は、基部２０の左上角部に配置されている。この場合においても、第１撚線５０及び第２撚線６０がラックギア１０の長手方向に沿って平行に配置されている為、ラックギア１０の捩れを防止することができる。

＜第５実施形態＞
図７は、第５実施形態におけるラックギアの透視斜視図であり、図８は、第５実施形態におけるラックギアの透視側面図である。

図７において、第１撚線５０及び第２撚線６０は、平面視では、ラックギア１０の長手方向に平行に沿っているが、側面視では、先端側（図７左側）から後端側（図７右側）に向かって上下方向に傾いている（図８参照）。すなわち、第１撚線５０及び第２撚線６０は、先端側において上側に位置し、後端側において下側に位置するように配置されている。この場合においても、第１撚線５０及び第２撚線６０は、ラックギア１０の長手方向に沿って平行に配置されている為、ラックギア１０の捩れを防止することができる。

＜第６実施形態＞
図９は、第６実施形態におけるラックギアの透視平面図である。図９において、第１撚線５０及び第２撚線６０は、側面視では、ラックギア１０の底面に平行に配置されているが、平面視では、先端側（図９左側）から後端側（図９右側）に向かって左右方向に傾いている。すなわち、第１撚線５０及び第２撚線６０は、先端側において左側（図９上側）に位置し、後端側において右側（図９下側）に位置するように配置されている。この場合においても、第１撚線５０及び第２撚線６０は、ラックギア１０の長手方向に沿って平行に配置されている為、ラックギア１０の捩れを防止することができる。

１０ラックギア
２０基部
３０歯部
３２山部
３４谷部
５０第１撚線（Ｚ撚線）
６０第２撚線（Ｓ撚線）

Claims

長手方向に配置された芯線を樹脂材で被覆したラックギアにおいて、
前記芯線は、素線を一方向に撚った第１撚線と、素線を前記第１撚線とは逆方向に撚った第２撚線とを平行に配置した構成とされていることを特徴とするラックギア。
前記芯線は、前記第１撚線と前記第２撚線とを対として、複数対配置した構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のラックギア。
前記第１撚線と前記第２撚線とは、ラックギアの幅方向に平行に配置した構成とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラックギア。