JP2023176088A - Pinion and method of manufacturing pinion - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ピンローラ型のピニオンに関する。 The present disclosure relates to a pin roller type pinion.
従来より、例えば、ラック・アンド・ピニオン式の駆動力伝達装置では、バックラッシの発生防止等を目的として、いわゆるピンローラ型のピニオンが採用される場合がある。
ところで、このようなピンローラ型のピニオンを用いた駆動力伝達装置では、ピンローラと他の歯車の歯とを円滑に噛み合わせるため、歯の表面に給油する必要がある。そこで、歯に、直接、手作業でオイルを塗布する煩雑さを回避するため、次のような給油部をピニオンに取り付けてピンローラに給油する構成が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
BACKGROUND ART Conventionally, for example, in a rack and pinion type driving force transmission device, a so-called pin roller type pinion is sometimes employed for the purpose of preventing backlash.
By the way, in a driving force transmission device using such a pin roller type pinion, in order to smoothly mesh the pin roller with the teeth of other gears, it is necessary to supply oil to the surfaces of the teeth. Therefore, in order to avoid the trouble of manually applying oil directly to the teeth, a configuration has been disclosed in which the following oil supply section is attached to the pinion to supply oil to the pin roller (for example,
特許文献1、2の給油部は、以下に説明する含油性樹脂および複数のコイルスプリングを有する。つまり、含油性樹脂は、ピニオンが回転するときのピンローラの最外周部の公転半径と実質的に同一の半径である円筒面を具備する。また、コイルスプリングは、ピニオンの回転に伴い、ピンローラの最外周部が円筒面を摺動するように含油性樹脂を付勢する。このような構成により、ピンローラは、含油性樹脂の円筒面に接触することで、含油性樹脂のオイルを給油される。そして、給油されたピンローラが他の歯車の歯と噛み合うことで、他の歯車にも給油される。
The oil supply portions of
さらに、特許文献2の給油部によれば、複数のコイルスプリングは、ピニオンの回転の軸方向、および、ピンローラの最外周部が公転するときに描く円の接線の方向の2つの方向と垂直な方向に含油性樹脂を付勢する。
これにより、円筒面の摩耗に伴う給油能力の低下を抑制することができるとともに、給油能力の復元を容易に行うことができる。
しかし、ピンローラ型のピニオンを使用する分野では、更なる耐久性および静粛性の向上が要請されており、より一層の給油能力の向上が求められている。
Furthermore, according to the oil supply section of
Thereby, it is possible to suppress a decrease in the oil supply capacity due to wear of the cylindrical surface, and it is also possible to easily restore the oil supply capacity.
However, in fields where pin roller type pinions are used, further improvements in durability and quietness are required, and further improvements in oil supply capacity are required.
本開示は、ピンローラ型のピニオンにおいて、給油能力を更に向上させることを課題とする。 An object of the present disclosure is to further improve the oil supply capability of a pin roller type pinion.
本開示のピニオンは、円柱状の複数のピンローラを備え、それぞれのピンローラを歯先として他の歯車に噛み合う。また、ピニオンは、次のような支持体および給油体を備える。まず、支持体は、胴部および2つのフランジ部を有するボビン状に設けられ、胴部の周囲に、複数のピンローラを平行かつ円筒状に並ぶように、2つのフランジ部で支持する。次に、給油体は、含油性の材料からなり、ピンローラに対し外周側に付勢する力を及ぼすように内周側からピンローラに接触することで、自身のオイルをピンローラに給油する。
これにより、本開示のピニオンは、潜在的に、ピンローラ型のピニオンにおいて、給油能力を更に向上させる、という課題を解決することができる。
The pinion of the present disclosure includes a plurality of cylindrical pin rollers, each of which meshes with another gear with each pin roller serving as a tooth tip. Further, the pinion includes the following support body and oil supply body. First, the support body is provided in the shape of a bobbin having a body part and two flange parts, and a plurality of pin rollers are supported by the two flange parts so as to be lined up in parallel and cylindrical around the body part. Next, the oil supply body is made of an oil-impregnating material and supplies its own oil to the pin roller by contacting the pin roller from the inner circumference side so as to exert a force urging the pin roller toward the outer circumference side.
Thereby, the pinion of the present disclosure can potentially solve the problem of further improving the lubricating ability in a pin roller type pinion.
本開示を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。 Modes for carrying out the present disclosure will be explained in detail with reference to the following examples.
〔実施例1の構成〕
実施例1のピニオン1を、図1~図5を用いて説明する。
ここで、ピニオン1は、例えば、ラック2と噛み合わされてラック・アンド・ピニオン式の駆動力伝達装置を構成する。そして、駆動力伝達装置は、例えば、ピニオン1を回転駆動することにより、ピニオン1の歯部をラック2の歯部に噛み合わせながらピニオン1をラック2に沿って進行させる。なお、ラック2の歯部は、例えば、所定のサイクロイド曲線に倣うプロフィールを有する。
以下、ピニオン1を詳細に説明する。
[Configuration of Example 1]
The
Here, the
The
ピニオン1は、円柱状かつ金属製の複数のピンローラ3を備え、それぞれのピンローラ3を歯先として他の歯車に噛み合うものであり、次のような支持体4および給油体5を備える。
まず、支持体4は、胴部7および2つのフランジ部8A、8Bを有するボビン状に設けられている。胴部7は、例えば、円筒形であり、胴部7の中心軸がピニオン1の回転軸となる(以下、ピニオン1の回転軸の方向を軸方向と呼ぶことがある。)。次に、フランジ部8A、8Bは、互いに略同一の円板形であり、複数のピンローラ3を、胴部7の周囲に、ピニオン1の回転軸と平行かつ円筒状に並ぶように支持する。
The
First, the
ここで、フランジ部8A、8Bは、それぞれ、ピンローラ3の軸方向の一方、他方の端部を支持する。すなわち、フランジ部8A、8Bは、それぞれ、ピンローラ3の軸方向の一方、他方の端部を収容するための円孔9を、ピンローラ3と同数だけ等角度間隔で有する。
Here, the
また、フランジ部8Aの円孔9とフランジ部8Bの円孔9とは互いに向かい合っており、それぞれのピンローラ3は、フランジ部8A、8Bの間を架け渡すように組み付けられている。さらに、円孔9には、有底円筒形のハウジング10が装着されており、ハウジング10に図示しないベアリングが収容され、ピンローラ3の軸方向の一方、他方の端部は、それぞれ、ベアリングを介して、それぞれのハウジング10内で回転可能に支持されている。
Further, the
次に、給油体5は、例えば、含油性の樹脂であり、ピンローラ3に対し外周側に付勢する力を及ぼすように内周側からピンローラ3に接触することで、自身のオイルをピンローラ3に給油する。
また、給油体5は、例えば、次のような具体的な形状を有する。すなわち、給油体5は、胴部7と略同一径の貫通孔12を有する特異形状の筒体であり、外周に向かって放射状に、ピンローラ3と同数の凸部13が突き出ている。そして、給油体5は、胴部7とピンローラ3との間に組み付けられて、貫通孔12の内周面において胴部7に支持され、かつ、凸部13の先端側においてピンローラ3に内周側から当接している。
Next, the
Further, the
ここで、凸部13は、軸方向に平行に伸び、かつ、周方向に幅広であり、先端側は、ピンローラ3の径と略同一の径を有して内周側に窪む円筒面14を有する。そして、円筒面14がピンローラ3の円筒面に内周側から当接している。これにより、円筒面14は、ピンローラ3にオイルを供給する給油面として機能する。
また、周方向に隣り合う2つの凸部13により、ラック2の歯が入り込む凹部15が形成されている。
Here, the
Further, two convex
さらに、凸部13の側面の内、円筒面14に近い範囲は、ラック2の歯面にならう形状に設けられている(図2参照。)。そして、凹部15の内周側の底の部分は、周方向に隣り合う2つの凸部13を接続する接続部16をなす。
なお、実施例1の給油体5は、例えば、自身の中心軸を含む平面により2回対称となるように2つに分割された2つのパーツ5A、5Bを組み合わせて構成される(図5参照。)。
Furthermore, the area of the side surface of the
Note that the
〔実施例1の製造方法〕
実施例1のピニオン1の製造方法を説明する。
まず、実施例1の製造方法によれば、まず、支持体4の素材となる中間体Xを設ける。ここで、中間体Xは、胴部7およびフランジ部8A、8Bのそれぞれに相当する部分を一体的に有するボビン状を呈する(以下、中間体Xにおいてフランジ部8A、8Bのそれぞれに相当する部分を、フランジ部XA、XBと呼ぶことがある。)。
また、実施例1の製造方法では、いわゆる「削り出し」により中間体Xを設ける。例えば、中間体Xよりも大きい円柱状の材料から不要な部分を取り除いて中間体Xを設ける。
[Production method of Example 1]
A method for manufacturing the
First, according to the manufacturing method of Example 1, an intermediate X, which is a material for the
Further, in the manufacturing method of Example 1, the intermediate body X is provided by so-called "cutting out". For example, intermediate body X is provided by removing unnecessary portions from a cylindrical material larger than intermediate body X.
そして、フランジ部XA、XBにドリル等の穴開け工具18を軸方向に貫通させて、フランジ部XA、XBの両方に一度に円孔9を設ける(図4参照。)。
引き続き、2つのパーツ5A、5Bを胴部7の周囲に組み付けて給油体5を構成する(図5参照。)。その後、ピンローラ3の両方の端部にベアリングおよびハウジング10を装着してフランジ部8A、8Bに組み付ける。
Then, a hole-
Subsequently, the two
〔実施例1の効果〕
実施例1のピニオン1は、円柱状の複数のピンローラ3を備え、それぞれのピンローラ3を歯先としてラック2に噛み合う。また、ピニオン1は、次のような支持体4および給油体5を備える。まず、支持体4は、胴部7および2つのフランジ部8A、8Bを有するボビン状に設けられ、複数のピンローラ3を、胴部7の周囲に、平行かつ円筒状に並ぶように、2つのフランジ部8A、8Bで支持する。
[Effects of Example 1]
The
次に、給油体5は、含油性の樹脂からなり、ピンローラ3に対し外周側に付勢する力を及ぼすように内周側からピンローラ3に接触することで、自身のオイルをピンローラ3に給油する。
これにより、実施例1のピニオン1によれば、潜在的に、給油能力を更に向上させる、という課題を解決することができる。
Next, the
Thereby, according to the
すなわち、ピニオン1によれば、給油体5は、ピンローラ3に対し外周側に付勢する力を及ぼすように内周側から接触し、このような内周側からの接触によってピンローラ3にオイルを供給する。このため、給油体5は、ラック2が存在する方位に関わりなく、例えば、全ての方位に存在するピンローラ3に対して同時に内周側から接触して給油することができる。
That is, according to the
ここで、特許文献1、2に示す従来のピニオンでは、給油体がピンローラに対し内周側に付勢する力を及ぼすように外周側から接触する。この場合、ラックと給油体との立体的な干渉を避ける必要があるので、ラックが存在する方位には、給油体を配置することができない。このため、ラックが存在する方位では、ピンローラに給油することができない。
Here, in the conventional pinions shown in
これに対し、実施例1のピニオン1によれば、ラック2の位置に関わりなく、どの方位でも給油体5を存在させてピンローラ3に給油することができる。このため、例えば、全てのピンローラ3に対し内周側から給油体5を接触させることで、全てのピンローラ3に同時に給油することができるので、給油能力を高めることができる。
On the other hand, according to the
また、給油体5は、ピンローラ3に内周側から当接する凸部13を有し、周方向に隣り合う2つの凸部13により、ラック2の歯が入り込む凹部15が形成されている。
これにより、ピンローラ3の内周側に給油体5を配置しても、ピンローラ3とラック2とを確実に噛み合わせることができる。
The
Thereby, even if the
また、給油体5は、次のような接続部16を有する。すなわち、接続部16は、周方向に隣り合う2つの凸部13を接続するとともに、凹部15の内周側の底をなす。
これにより、複数の凸部13は一体物としてまとまるので、部品点数を減らすことができるとともに、給油体5の組み付けを簡易化することができる。
Moreover, the
As a result, the plurality of
さらに、給油体5は、胴部7の周囲を回る周方向に関して2つに分割されたパーツ5A、5Bを有する。そして、ピニオン1の製造方法によれば、パーツ5A、5Bを胴部7の周囲に組み付けた後、複数のピンローラ3をフランジ部8A、8Bに組み付ける。
これにより、支持体4の素材として、ピンローラ3の軸合わせが容易なボビン状の中間体Xを用いる場合に、給油体5をピンローラ3の内周側に確実に組み付けることができる。
Furthermore, the
Thereby, when the bobbin-shaped intermediate body X, which allows easy axis alignment of the
ここで、ピニオン1の製造は、2つのフランジ部8A、8Bに対するピンローラ3の軸合わせの容易性から、次のように行われる。
すなわち、予めボビン状の中間体Xを設け、中間体Xにおいて、ピンローラ3を支持するための円孔9を、フランジ部XA、XBに一度に設け、その後、ピンローラ3を組み付ける。このため、給油体5は、ピンローラ3を支持体4に組み付ける前に、フランジ部8A、8Bで挟まれた領域に組み付けておく必要がある。
Here, the
That is, a bobbin-shaped intermediate body X is provided in advance, and in the intermediate body X,
そこで、給油体5を、例えば、周方向に2分割したパーツ5A、5Bを組み合わせて構成するように、設定しておく。そして、ピンローラ3を支持体4に組み付ける前に、パーツ5A、5Bを胴部7の周囲に組み付けて給油体5を形成する。
これにより、ピンローラ3の内周側に給油体5を確実に組み付けることができる。
Therefore, the
Thereby, the
〔実施例2〕
実施例2のピニオン1によれば、給油体5は、周方向に関して分断する合口20を有する環状体である(図6参照。)。そして、実施例2の製造方法では、合口20を広げて胴部7の外周に給油体5を嵌めた後、複数のピンローラ3をフランジ部8A、8Bに組み付ける。
これにより、実施例1と同様に、給油体5をピンローラ3の内周側に確実に組み付けることができる。
[Example 2]
According to the
Thereby, as in the first embodiment, the
〔実施例3〕
実施例3のピニオン1によれば、給油体5は、周方向に関して複数のパーツに分割されておらず、かつ、合口20を有さず、一体物として設けられている(以下、周方向に関して複数のパーツに分割されておらず、かつ、合口20を有さず、一体物として設けられている給油体5を「非分割型の給油体5」と呼ぶことがある。)。
[Example 3]
According to the
また、実施例3の製造方法によれば、次のような材料X1、X2をネジ締結することで中間体Xを設ける(図7参照。)。ここで、材料X1は、支持体4における胴部7および一方のフランジ部8Aに相当する部分(中間体Xのフランジ部XAに相当する部分)からなり、材料X2は、他方のフランジ部8Bに相当する部分(中間体Xのフランジ部XBに相当する部分)からなる。
Further, according to the manufacturing method of Example 3, the intermediate body X is provided by screwing together the following materials X1 and X2 (see FIG. 7). Here, the material X1 is made up of the
そして、実施例3では、材料X1、X2の間に非分割型の給油体5を挟んだ状態で、材料X1、X2をネジ締結する。
その後、実施例1と同様に、フランジ部XA、XBに相当する部位に穴開け工具18を軸方向に貫通させて、フランジ部XA、XBの両方に一度に円孔9を設ける(図8参照。)。
In Example 3, the materials X1 and X2 are screwed together with the non-dividable
Thereafter, similarly to Example 1, the
このとき、穴開け工具18は、例えば、凸部13の先端近傍を通過するように操作される。このため、穴開け工具18は、凸部13の先端を僅かに削りながら、フランジ部XA、XBの両方に一度に円孔9を設ける。その後、ピンローラ3の両方の端部にベアリングおよびハウジング10を装着してフランジ部8A、8Bに組み付ける。
At this time, the
〔変形例〕
本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例1~3のピニオン1によれば、給油体5は、凸部13および接続部16を一体物として有していたが、給油体5の態様はこのような態様に限定されない。
例えば、給油体5を、接続部16を有さない態様で設けてもよい(図9参照。)。すなわち、給油体5を凸部13のみで設け、胴部7に、それぞれの凸部13の嵌め代が嵌る篏合穴を設け、篏合穴に嵌め代を嵌めることで給油体5を構成してもよい。
[Modified example]
Various modifications can be made to the present invention without departing from the gist thereof.
For example, according to the
For example, the
また、実施例1~3のピニオン1によれば、ピンローラ3の径と略同一の径を有する円筒面14を給油面として機能させていたが、例えば、給油面を、次のような2つの平面22A、22Bにしてもよい。すなわち、給油面をなす2つの平面22A、22Bを、軸方向に垂直な断面において鈍角を形成するように、かつ、互いに交差してできる直線が軸方向に平行となるように設けてもよい(図10参照。)。
また、実施例1、2のピニオン1によれば、給油体5は、自身の弾性によりピンローラ3に接触していたが、例えば、バネにより給油体5をピンローラ3に接触させてもよい。
Further, according to the
Further, according to the
また、実施例1~3のピニオン1によれば、凸部13は、軸方向に長い形状であり、フランジ部8A、8Bで挟まれた領域の軸方向の全範囲でピンローラ3の円周面に当接していたが、例えば、次のような形状に凸部13を設けてもよい。すなわち、給油体5を、全周で外周側に突き出る形状に設け(図11参照。)、ピンローラ3の外周面の内、軸方向に関して1点で接触させて給油するようにしてもよい。
Further, according to the
また、実施例1のピニオン1によれば、給油体5は、自身の中心軸を含む平面で、2回対称となるように2つに分割された2つのパーツ5A、5Bを組み合わせて構成されていたが、このような態様に限定されない。例えば、給油体5を、3回対称となるように3つに分割された3つのパーツを組み合わせて構成してもよく、さらに、回転対称性を有さない態様で周方向に関して分割された複数のパーツを組み合わせて構成してもよい。
Further, according to the
さらに、実施例3のピニオン1の製造方法によれば、非分割型の給油体5を、円孔9を設ける前に中間体Xに組み付けていたが、非分割型の給油体5を用いる場合に、次のようにしてピニオン1を製造してもよい。
すなわち、給油体5を材料X1、X2で挟まない状態で、材料X1、X2をネジ締結して中間体Xを設け、穴開け工具18によりフランジ部XA、XBの両方に一度に円孔9を設ける(図12および図13参照。)。その後、一旦、ネジ締結を解除して材料X1、X2に分解し、材料X1、X2の間に非分割型の給油体5を挟んで、再度、材料X1、X2をネジ締結する(図14および図15参照。)。
Furthermore, according to the manufacturing method of the
That is, without sandwiching the
なお、この変形例では、円孔9を設けた後に、一旦、支持体5のネジ締結を解除して材料X1、X2に分解する。このため、再度、材料X1、X2をネジ締結するときに、材料X1、X2それぞれの円孔9同士の軸合わせを行ったり、支持体5のネジ締結を解除するときに、円孔9同士の軸ずれ防止策を施したりしてもよい。
In this modification, after the
また、実施例1~3のピニオン1によれば、給油体5は、含油性の樹脂であったが、含油性の材料であれば、他の材料を給油体5として採用してもよく、例えば、含油性の金属を給油体5として採用してもよい。
さらに、実施例1~3のピニオン1によれば、ラック2と組み合わされてラック・アンド・ピニオン式の駆動力伝達装置を構成していたが、ピニオン1をラック2以外の歯車(例えば、平歯車)に噛み合わせてラック・アンド・ピニオン式以外の駆動力伝達装置を構成してもよい。
Further, according to the
Furthermore, according to the
1 ピニオン 2 ラック 3 ピンローラ 4支持体 5 給油体 7 胴部 8A、8B フランジ部
1
Claims (5)
胴部および2つのフランジ部を有するボビン状に設けられ、前記胴部の周囲に、前記複数のピンローラを平行かつ円筒状に並ぶように、前記2つのフランジ部で支持する支持体と、
含油性の材料からなり、
前記ピンローラに対し外周側に付勢する力を及ぼすように内周側から前記ピンローラに接触することで、自身のオイルを前記ピンローラに給油する給油体とを備えるピニオン。 In a pinion that is equipped with a plurality of cylindrical pin rollers and meshes with other gears with each pin roller as a tooth tip,
a support body provided in the shape of a bobbin having a body part and two flange parts, and supporting the plurality of pin rollers by the two flange parts so as to be arranged in parallel and cylindrical around the body part;
Made of oil-bearing material,
A pinion comprising: an oil supply body that supplies its own oil to the pin roller by contacting the pin roller from the inner circumference side so as to exert a force urging the pin roller toward the outer circumference side.
前記給油体は、前記ピンローラに内周側から当接する凸部を有し、
周方向に隣り合う2つの凸部により、前記他の歯車の歯が入り込む凹部が形成されていることを特徴とするピニオン。 The pinion according to claim 1,
The oil supply body has a convex portion that comes into contact with the pin roller from an inner peripheral side,
A pinion characterized in that two circumferentially adjacent protrusions form a recess into which the teeth of the other gear fit.
前記給油体は、周方向に隣り合う2つの凸部を接続するとともに、前記凹部の内周側の底をなす接続部を有することを特徴とするピニオン。 The pinion according to claim 2,
The pinion is characterized in that the oil supply body has a connecting portion that connects two circumferentially adjacent convex portions and forms a bottom on the inner circumferential side of the recessed portion.
前記給油体は、前記胴部の周囲を回る周方向に関して複数に分割されたパーツを有し、
前記ピニオンの製造方法では、
前記複数のパーツを前記胴部の周囲に組み付けた後、前記複数のピンローラを前記2つのフランジ部に組み付けることを特徴とするピニオンの製造方法。 The method for manufacturing a pinion according to claim 3,
The oil supply body has parts divided into a plurality of parts in a circumferential direction around the body,
In the method for manufacturing the pinion,
A method for manufacturing a pinion, comprising assembling the plurality of parts around the body, and then assembling the plurality of pin rollers to the two flange parts.
前記給油体は、前記胴部の周囲を回る周方向に関して分断する合口を有する環状体であり、
前記ピニオンの製造方法では、
前記合口を広げて前記胴部の外周に前記環状体を嵌めた後、前記複数のピンローラを前記2つのフランジ部に組み付けることを特徴とするピニオンの製造方法。 The method for manufacturing a pinion according to claim 3,
The oil supply body is an annular body having an abutment that divides in a circumferential direction around the body,
In the method for manufacturing the pinion,
A method for manufacturing a pinion, comprising expanding the abutment and fitting the annular body around the outer periphery of the body, and then assembling the plurality of pin rollers to the two flange parts.
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