JP3029849B2 - ラックピニオン型アクチュエータ装置 - Google Patents
ラックピニオン型アクチュエータ装置Info
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- JP3029849B2 JP3029849B2 JP16551790A JP16551790A JP3029849B2 JP 3029849 B2 JP3029849 B2 JP 3029849B2 JP 16551790 A JP16551790 A JP 16551790A JP 16551790 A JP16551790 A JP 16551790A JP 3029849 B2 JP3029849 B2 JP 3029849B2
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- Japan
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- housing
- pinion gear
- rack
- gear
- shaft
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクチュエータ又はリフタに関し、特にラ
ックピニオン型アクチュエータ装置に関する。
ックピニオン型アクチュエータ装置に関する。
（従来の技術） ラックピニオン型の各種アクチュエータ及びリフタ装
置が、工作物を運搬及び転送したり、打ち抜きダイから
成型シート状金属を持ち上げたりする多くの応用分野に
おいて用いられている。多くの応用分野において、アク
チュエータ装置はその負荷担持能力に対してコンパクト
かつ小型であることが必要とされる。
置が、工作物を運搬及び転送したり、打ち抜きダイから
成型シート状金属を持ち上げたりする多くの応用分野に
おいて用いられている。多くの応用分野において、アク
チュエータ装置はその負荷担持能力に対してコンパクト
かつ小型であることが必要とされる。
ピニオンギヤによって駆動されるアクチュエータラッ
クを備えたコンパクトな昇降装置が米国特許第3,400,59
3号に開示されている。複数のこれらの装置が連携され
て、ピニオンギヤに着脱自在に係合してそれと同期的に
回転可能な非円形連結軸により同期的に個々のラックを
駆動することが可能である。この構成によれば、装置が
非円形連結軸により操作可能に連結される前に、ラック
を共通基準平面に関して所望の位置に配置可能である。
必要な場合には、各装置には、その各々が関連する個々
のピニオンを備えた複数のラックを設けることが可能で
ある。装置のピニオンの全ては、ラックが同期的に駆動
するように、非円形軸により操作可能に連結されてい
る。
クを備えたコンパクトな昇降装置が米国特許第3,400,59
3号に開示されている。複数のこれらの装置が連携され
て、ピニオンギヤに着脱自在に係合してそれと同期的に
回転可能な非円形連結軸により同期的に個々のラックを
駆動することが可能である。この構成によれば、装置が
非円形連結軸により操作可能に連結される前に、ラック
を共通基準平面に関して所望の位置に配置可能である。
必要な場合には、各装置には、その各々が関連する個々
のピニオンを備えた複数のラックを設けることが可能で
ある。装置のピニオンの全ては、ラックが同期的に駆動
するように、非円形軸により操作可能に連結されてい
る。
（発明が解決しようとする課題） このコンパクトな昇降装置が抱える問題点としては、
耐久性、強度及び負荷担持容量、すなわち軸受及びピニ
オンギヤの動作性能があり、特に約２インチ（5.08セン
チメートル）以下のピッチ直径を有するピニオンギヤを
備えている場合にかかる問題が生じる。使用時に、これ
らのピニオンギヤは永久ひずみ、ゆがみ、クラッキン
グ、破損を被り易く、耐用年数が相対的に短く、少なか
らぬサービス、保守及び交換が必要である。さらに、ピ
ニオンギヤが故障した場合には、ピニオンギヤはしばし
ば装置の他の構成部品に損傷を備え、装置全体の交換が
必要となったり、装置全体がスクラップになってしまっ
たりする。
耐久性、強度及び負荷担持容量、すなわち軸受及びピニ
オンギヤの動作性能があり、特に約２インチ（5.08セン
チメートル）以下のピッチ直径を有するピニオンギヤを
備えている場合にかかる問題が生じる。使用時に、これ
らのピニオンギヤは永久ひずみ、ゆがみ、クラッキン
グ、破損を被り易く、耐用年数が相対的に短く、少なか
らぬサービス、保守及び交換が必要である。さらに、ピ
ニオンギヤが故障した場合には、ピニオンギヤはしばし
ば装置の他の構成部品に損傷を備え、装置全体の交換が
必要となったり、装置全体がスクラップになってしまっ
たりする。
さらに、ラック用の軸受の潤滑、耐久性及び摩耗が問
題であり、これにより、昇降装置を数千回しか使用しな
いのに軸受にしばしば故障が生じる羽目になる。
題であり、これにより、昇降装置を数千回しか使用しな
いのに軸受にしばしば故障が生じる羽目になる。
従って、本発明の目的は、比較的高い作業負荷容量を
備え、コンパクトで、極めて耐久性が高く、頑丈で、設
計、製造及び組立が単純で、使用時に、相対的にほとん
どサービス及び保守を必要とせず、耐用年数の長い、ア
クチュエータ装置を提供することにある。
備え、コンパクトで、極めて耐久性が高く、頑丈で、設
計、製造及び組立が単純で、使用時に、相対的にほとん
どサービス及び保守を必要とせず、耐用年数の長い、ア
クチュエータ装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明による装置は、往
復動可能にハウジングにより担持された１又は２以上の
アクチュエータラックを備え、ラックは非円形中央穴を
備えた別のピニオンギヤと噛み合い、非円形中央穴と適
合関係にある連結軸はギヤと同期的に回転可能なように
着脱可能に受容される。ピニオンギヤは一対の同軸ブッ
シングによりハウジング内に担持されかつ軸支され、一
対のブッシングはほぼ反対側に隔置され軸方向張り出し
ギヤの側面の周囲窪みに噛み合うように受容されるリム
を備えている。ギヤの歯はその側面の間でほぼ軸方向に
連続的に伸び、窪みが歯の周囲端におかれる。好ましく
は各窪みの半径方向長さは歯の半径方向長さよりも短
い。連結軸がギヤから外されるとギアは軸及び他のギヤ
に対して独立して回転可能であり、所望の位置に関連す
るラックを初期設定可能であり、軸がピニオンギヤに挿
入されるとギヤはラックを同時に活動させるように軸と
共に回転する。
復動可能にハウジングにより担持された１又は２以上の
アクチュエータラックを備え、ラックは非円形中央穴を
備えた別のピニオンギヤと噛み合い、非円形中央穴と適
合関係にある連結軸はギヤと同期的に回転可能なように
着脱可能に受容される。ピニオンギヤは一対の同軸ブッ
シングによりハウジング内に担持されかつ軸支され、一
対のブッシングはほぼ反対側に隔置され軸方向張り出し
ギヤの側面の周囲窪みに噛み合うように受容されるリム
を備えている。ギヤの歯はその側面の間でほぼ軸方向に
連続的に伸び、窪みが歯の周囲端におかれる。好ましく
は各窪みの半径方向長さは歯の半径方向長さよりも短
い。連結軸がギヤから外されるとギアは軸及び他のギヤ
に対して独立して回転可能であり、所望の位置に関連す
るラックを初期設定可能であり、軸がピニオンギヤに挿
入されるとギヤはラックを同時に活動させるように軸と
共に回転する。
このように、本発明のアクチュエータ装置において
は、強度、負荷担持容量及び耐久性を増すために、ピニ
オンギヤはその側面に環状周囲窪みを備えており、これ
で、ラックを進めたり戻したりするべくハウジング内に
摺動自在に受容されたアクチュエータラックに噛み合う
ようにその軸回りを回転するべくピニオンギヤを軸支す
るための、環状リング、ブッシングその他の支持要素を
受容する。
は、強度、負荷担持容量及び耐久性を増すために、ピニ
オンギヤはその側面に環状周囲窪みを備えており、これ
で、ラックを進めたり戻したりするべくハウジング内に
摺動自在に受容されたアクチュエータラックに噛み合う
ようにその軸回りを回転するべくピニオンギヤを軸支す
るための、環状リング、ブッシングその他の支持要素を
受容する。
好ましくは、ピニオンギヤの歯はその側面の間で連続
的にほぼ軸方向に伸び、窪みが歯の周囲端におかれ、各
窪みの半径方向長さが、関連する歯の半径方向長さより
も短い。
的にほぼ軸方向に伸び、窪みが歯の周囲端におかれ、各
窪みの半径方向長さが、関連する歯の半径方向長さより
も短い。
ピニオンギヤは非円形の、好ましくは矩形の軸により
駆動される。非円形軸はピニオンギヤを貫通する非円形
軸に合致する非円形中央穴に受容される。好ましくは、
ギヤを支持するブッシングも、非円形軸に合致する非変
形中央穴を備え、この穴に軸が摺動自在かつ着脱自在に
受容される。
駆動される。非円形軸はピニオンギヤを貫通する非円形
軸に合致する非円形中央穴に受容される。好ましくは、
ギヤを支持するブッシングも、非円形軸に合致する非変
形中央穴を備え、この穴に軸が摺動自在かつ着脱自在に
受容される。
各ラック及びピニオンギヤは好ましくはグラファイト
潤滑剤で永久的に潤滑され、硬質青銅軸受内に軸支され
て、昇降装置の使用時間を大幅に増加させる。これらの
軸受及び永久潤滑により、適当な負荷、周期率及び設置
に関する昇降装置の稼働有用時間を劇的に増加させるこ
とが可能になる。
潤滑剤で永久的に潤滑され、硬質青銅軸受内に軸支され
て、昇降装置の使用時間を大幅に増加させる。これらの
軸受及び永久潤滑により、適当な負荷、周期率及び設置
に関する昇降装置の稼働有用時間を劇的に増加させるこ
とが可能になる。
（実施例） より詳細に図面を参照するに、第１図は本発明の実施
例に関する２つのアクチュエータ装置10,12を示してお
り、これらの装置は、矩形軸14により同期的に動作する
べく解放自在に連結される。第１図及び第２図に示され
るように、装置10は一対のアクチュエータラック16及び
18を備えており、これらは、組立時に、対応するピニオ
ンギヤ20,22に噛み合う。ピニオンギヤは好適には同一
である。好ましくは、ラックは、相互に直角をなす垂直
方向及び水平方向に伸びている。各ラックは、軸に沿っ
て往復動するように、ハウジング26内に一対の軸受24に
よって摺動自在に受容されかつ軸支される。
例に関する２つのアクチュエータ装置10,12を示してお
り、これらの装置は、矩形軸14により同期的に動作する
べく解放自在に連結される。第１図及び第２図に示され
るように、装置10は一対のアクチュエータラック16及び
18を備えており、これらは、組立時に、対応するピニオ
ンギヤ20,22に噛み合う。ピニオンギヤは好適には同一
である。好ましくは、ラックは、相互に直角をなす垂直
方向及び水平方向に伸びている。各ラックは、軸に沿っ
て往復動するように、ハウジング26内に一対の軸受24に
よって摺動自在に受容されかつ軸支される。
ラックの初期位置を変えたり、ラック相互の位置、及
び別のアクチュエータ装置の同様のラックとの位置を調
整するために、ピニオンギヤ及び軸14は、軸がギアから
外れた場合に、ギヤが相互に独立に回転可能なように構
成されかつ配列される。ラックを一緒に動作させたい場
合には、ピニオンギヤが連結されて、軸により同期的に
回転する。これは、ギヤを貫通する非円形の、好ましく
は矩形の軸穴28（第３図及び第４図）により達成され、
この軸穴は、組み合わされた場合に、対応する非円形
の、好ましくは矩形の軸14を摺動自在に受容可能であ
る。
び別のアクチュエータ装置の同様のラックとの位置を調
整するために、ピニオンギヤ及び軸14は、軸がギアから
外れた場合に、ギヤが相互に独立に回転可能なように構
成されかつ配列される。ラックを一緒に動作させたい場
合には、ピニオンギヤが連結されて、軸により同期的に
回転する。これは、ギヤを貫通する非円形の、好ましく
は矩形の軸穴28（第３図及び第４図）により達成され、
この軸穴は、組み合わされた場合に、対応する非円形
の、好ましくは矩形の軸14を摺動自在に受容可能であ
る。
本発明によれば、強度及び耐久性の増加した装置を提
供するために、ピニオンギヤは、各ギヤの両端の周囲部
分に重なって係合する一対のブッシング30及びスペーサ
リング32により回転するように軸支されている。第２図
乃至第４図に示されているように、各ピニオンギヤは、
各側面に環状周囲窪み、又はショルダ34及び、窪みと中
央の矩形の穴との間で半径方向に伸び、軸方向に張り出
した中央パイロット、すなわちハブ36を備えている。好
ましくは、ギアの歯38は両側面の間を伸び、窪みは歯の
端部に形成される。好ましくは、各窪み34の半径方向高
さ又は長さはギヤの歯38の半径方向高さ又は深さよりも
少ない。第２図、第５図及び第６図を参照するに、各ブ
ッシング30は、軸方向に伸び好ましくは周囲に連続する
リブ又はリム42と、ギヤの一方の側面上のハブ及び窪み
に適合しており組立時に係合する中央盲穴44とを備えて
いる。各ブッシングは、また、ハウジングの穴50に押圧
嵌合、又は保持されているスリーブ型軸受48内を組立時
に回転するように軸支されている中央円筒状表面46を備
えている。軸14を受容するために、各ブッシング30は、
また、好適には非円形の、好適な矩形の、軸に適合する
形状の貫通孔を備えていることが好ましい。
供するために、ピニオンギヤは、各ギヤの両端の周囲部
分に重なって係合する一対のブッシング30及びスペーサ
リング32により回転するように軸支されている。第２図
乃至第４図に示されているように、各ピニオンギヤは、
各側面に環状周囲窪み、又はショルダ34及び、窪みと中
央の矩形の穴との間で半径方向に伸び、軸方向に張り出
した中央パイロット、すなわちハブ36を備えている。好
ましくは、ギアの歯38は両側面の間を伸び、窪みは歯の
端部に形成される。好ましくは、各窪み34の半径方向高
さ又は長さはギヤの歯38の半径方向高さ又は深さよりも
少ない。第２図、第５図及び第６図を参照するに、各ブ
ッシング30は、軸方向に伸び好ましくは周囲に連続する
リブ又はリム42と、ギヤの一方の側面上のハブ及び窪み
に適合しており組立時に係合する中央盲穴44とを備えて
いる。各ブッシングは、また、ハウジングの穴50に押圧
嵌合、又は保持されているスリーブ型軸受48内を組立時
に回転するように軸支されている中央円筒状表面46を備
えている。軸14を受容するために、各ブッシング30は、
また、好適には非円形の、好適な矩形の、軸に適合する
形状の貫通孔を備えていることが好ましい。
組立時に、第２図及び第７図に示すように、ギヤの隣
接する側面がスペーサリング32に係合する。このリング
の各側面には、環状の軸方向に伸びるリブ又はリム56
と、組立時に各ギヤの窪みとハブに合致する中央盲穴58
が備えられている。リングが貫通隙間穴60を有し、それ
によって軸14に対して隙間ができる。
接する側面がスペーサリング32に係合する。このリング
の各側面には、環状の軸方向に伸びるリブ又はリム56
と、組立時に各ギヤの窪みとハブに合致する中央盲穴58
が備えられている。リングが貫通隙間穴60を有し、それ
によって軸14に対して隙間ができる。
ギヤ、ブッシング及びスペーサリングの特別な構造及
び配列により、軸方向の全長を通してのギアの各歯がギ
ヤの下にある中央本体部分により十分に支持される。さ
らに、中央本体部分はラックに係合する歯の部分を越え
て軸方向に伸びているので、歯が被る曲げその他の応力
をより広い面積及びより大きな材料容積に振り分けるこ
とが可能である。さらに、この構造により、ブッシング
が被る作業負荷から生じる力が、ギアの歯又はギア外周
部分にではなく、ギアの中央本体部分やハブに伝達され
るように、ギアはブッシングにより回転するように軸支
されかつ支持される。このギアの構造は、軸14に合致す
る所望の寸法の貫通孔に対して、中央本体部分がギアの
歯の部分を越えて軸方向に伸びているので、ギヤの中央
本体の軸に平行な断面積を大きくすることができる。こ
のように、この構造及び配列により、ギヤ、ブッシング
アセンブリ、さらに装置全体の強度、最大作業負荷、耐
久性及び信頼性を大幅に増加させることが可能である。
実際に、この構造の負荷容量は、ギヤに関する英国標準
定格公式に基づく同じ寸法の従来の構造よりも45％も大
きい。
び配列により、軸方向の全長を通してのギアの各歯がギ
ヤの下にある中央本体部分により十分に支持される。さ
らに、中央本体部分はラックに係合する歯の部分を越え
て軸方向に伸びているので、歯が被る曲げその他の応力
をより広い面積及びより大きな材料容積に振り分けるこ
とが可能である。さらに、この構造により、ブッシング
が被る作業負荷から生じる力が、ギアの歯又はギア外周
部分にではなく、ギアの中央本体部分やハブに伝達され
るように、ギアはブッシングにより回転するように軸支
されかつ支持される。このギアの構造は、軸14に合致す
る所望の寸法の貫通孔に対して、中央本体部分がギアの
歯の部分を越えて軸方向に伸びているので、ギヤの中央
本体の軸に平行な断面積を大きくすることができる。こ
のように、この構造及び配列により、ギヤ、ブッシング
アセンブリ、さらに装置全体の強度、最大作業負荷、耐
久性及び信頼性を大幅に増加させることが可能である。
実際に、この構造の負荷容量は、ギヤに関する英国標準
定格公式に基づく同じ寸法の従来の構造よりも45％も大
きい。
第８図は、ハウジング64に対してラックが応動するよ
うにラックに適合するピニオンギヤ22に組立時に噛み合
うわずか一つのアクチュエータラック62を備えた装置12
の構造を示している。装置12のセットアップ及び動作
は、ほぼ装置10のものと同様であり、ここではその詳細
を述べることはしない。
うにラックに適合するピニオンギヤ22に組立時に噛み合
うわずか一つのアクチュエータラック62を備えた装置12
の構造を示している。装置12のセットアップ及び動作
は、ほぼ装置10のものと同様であり、ここではその詳細
を述べることはしない。
第９図乃至第12図は、２アクチュエータ装置10′の変
更例を示しているが、この装置は、ラック軸受、並び
に、軸受、ラック及びピニオンの永久潤滑の好適な構造
に関する以外は、装置10の動作及び構造と同様である。
各アクチュエータラック16,18は、好ましくはAMPCO18
（Ampco Mill Products社製）のような、硬質青銅材料
から形成された永久潤滑された一対の軸受66により軸支
されている。各軸受66は、ハウジング26の対応するネジ
部分を有する盲穴70に受容される外部ネジ部分68を備え
たスリーブ又はブッシングの形状をしている。各軸受66
は、ハウジングの穴に摩擦嵌合され、軸受の外側端部面
の溝穴74に張り出している着脱自在ロールピン72により
盲穴内で回転しないように着脱自在に取り付けられる。
軸受及びラックに永久潤滑を施すために、グラファイト
76が軸受の内面の１又は２以上の窪み又は溝78に施され
る。溝78はラック上に開口しており、好適には周囲で連
続している。好ましくは、グラファイト76は軸受の溝内
に充填され硬化され、固形グラファイト潤滑の永久的な
効果を有する連続リングが供給される。軸受、ラック及
びピニオンがアリマイト（alimite）継手82などを介し
て受容される、閉鎖型ハウジング空洞80内にグリースな
どの潤滑剤を注入することによっても潤滑することがで
きる。使用時には、アクチュエータ装置が通常はダイな
どの中に配置されているので、初期組立の後の通常の使
用時に潤滑されることは、例えあったにしても、めった
にないことである。従って、最良の永久潤滑を可能にす
ることが重要である。
更例を示しているが、この装置は、ラック軸受、並び
に、軸受、ラック及びピニオンの永久潤滑の好適な構造
に関する以外は、装置10の動作及び構造と同様である。
各アクチュエータラック16,18は、好ましくはAMPCO18
（Ampco Mill Products社製）のような、硬質青銅材料
から形成された永久潤滑された一対の軸受66により軸支
されている。各軸受66は、ハウジング26の対応するネジ
部分を有する盲穴70に受容される外部ネジ部分68を備え
たスリーブ又はブッシングの形状をしている。各軸受66
は、ハウジングの穴に摩擦嵌合され、軸受の外側端部面
の溝穴74に張り出している着脱自在ロールピン72により
盲穴内で回転しないように着脱自在に取り付けられる。
軸受及びラックに永久潤滑を施すために、グラファイト
76が軸受の内面の１又は２以上の窪み又は溝78に施され
る。溝78はラック上に開口しており、好適には周囲で連
続している。好ましくは、グラファイト76は軸受の溝内
に充填され硬化され、固形グラファイト潤滑の永久的な
効果を有する連続リングが供給される。軸受、ラック及
びピニオンがアリマイト（alimite）継手82などを介し
て受容される、閉鎖型ハウジング空洞80内にグリースな
どの潤滑剤を注入することによっても潤滑することがで
きる。使用時には、アクチュエータ装置が通常はダイな
どの中に配置されているので、初期組立の後の通常の使
用時に潤滑されることは、例えあったにしても、めった
にないことである。従って、最良の永久潤滑を可能にす
ることが重要である。
さらに、ハウジング内の穴86に摺動自在に受容され、
圧縮バネ88により歯と係合するように付勢されたグラフ
ァイトの本体、又はプラグ84により、ピニオンの各歯に
対して永久潤滑が施される。バネの一方端はグラファイ
トプラグの窪み90上に受容され、他方端は、対応するネ
ジ穴付きハウジング穴94に着脱自在に受容されるネジ付
きリテーナキャップ92内に受容される。好ましくは、グ
ラファイトプラグは、スクレロスコープ（Scleroscop
e）により決定される、30乃至40の、好ましくは35の硬
度を有している。使用時、ピニオンギヤ20が回転するに
つれ、プラグからグラファイトがピニオンの歯に向か
い、ピニオンとそれに関連するラックの双方の歯に関す
る潤滑を供給する。さらにこの装置の耐久性を向上する
ために、好ましくは、窒化処理などにより肌焼きされて
耐摩耗抵抗が増加される。
圧縮バネ88により歯と係合するように付勢されたグラフ
ァイトの本体、又はプラグ84により、ピニオンの各歯に
対して永久潤滑が施される。バネの一方端はグラファイ
トプラグの窪み90上に受容され、他方端は、対応するネ
ジ穴付きハウジング穴94に着脱自在に受容されるネジ付
きリテーナキャップ92内に受容される。好ましくは、グ
ラファイトプラグは、スクレロスコープ（Scleroscop
e）により決定される、30乃至40の、好ましくは35の硬
度を有している。使用時、ピニオンギヤ20が回転するに
つれ、プラグからグラファイトがピニオンの歯に向か
い、ピニオンとそれに関連するラックの双方の歯に関す
る潤滑を供給する。さらにこの装置の耐久性を向上する
ために、好ましくは、窒化処理などにより肌焼きされて
耐摩耗抵抗が増加される。
装置10,10′及び12をセットアップする場合には、軸1
4は、ピニオンギヤが独立に回転、すなわちフリーホイ
ールにされて各ラックが所定の組立に関して所望の位置
に動かすことができるように、ピニオンギヤから離れる
ように軸方向にシフト可能である。ラックが所望の位置
におかれた後に、軸が全ギア内の中央矩形開口28を貫通
するように、軸を軸方向に挿入することにより、ピニオ
ンギアは互いに結合されて同期的に回転し、ラックを同
時に起動及び作動する。その後、何れかの方向への軸14
の回転が同時に全てのラックを移動させる。所望によ
り、ある種の応用分野においては、水平方向ラック18の
ような、ラックの１つが何れかの方向に駆動されて、全
てのピニオンギヤと軸を同期的に回転させて、それによ
り、全ての残りのラック16及び62を同期的に同時に移動
させることが可能になる。
4は、ピニオンギヤが独立に回転、すなわちフリーホイ
ールにされて各ラックが所定の組立に関して所望の位置
に動かすことができるように、ピニオンギヤから離れる
ように軸方向にシフト可能である。ラックが所望の位置
におかれた後に、軸が全ギア内の中央矩形開口28を貫通
するように、軸を軸方向に挿入することにより、ピニオ
ンギアは互いに結合されて同期的に回転し、ラックを同
時に起動及び作動する。その後、何れかの方向への軸14
の回転が同時に全てのラックを移動させる。所望によ
り、ある種の応用分野においては、水平方向ラック18の
ような、ラックの１つが何れかの方向に駆動されて、全
てのピニオンギヤと軸を同期的に回転させて、それによ
り、全ての残りのラック16及び62を同期的に同時に移動
させることが可能になる。
装置10′において、各ピニオンギヤ20及び22が回転す
るにつれて、その歯はグラファイトプラグ84から付勢さ
れたグラファイトにより潤滑される。同時に、各ラック
16及び18がギヤを動かし、それに関連する軸受が軸受の
溝78内に施されたグラファイト76で潤滑される。このよ
うに、装置10′は使用時に好適に潤滑されて、ハウジン
グ空胴80内にグリースを注入することにより周期的に潤
滑せずとも、長い稼働時間を確保可能である。
るにつれて、その歯はグラファイトプラグ84から付勢さ
れたグラファイトにより潤滑される。同時に、各ラック
16及び18がギヤを動かし、それに関連する軸受が軸受の
溝78内に施されたグラファイト76で潤滑される。このよ
うに、装置10′は使用時に好適に潤滑されて、ハウジン
グ空胴80内にグリースを注入することにより周期的に潤
滑せずとも、長い稼働時間を確保可能である。
（発明の効果） 以上のように、本発明においては、ピニオンギヤはそ
の側面に環状周囲窪みを備えており、これで、ラックを
進めたり戻したりするべくハウジング内に摺動自在に受
容されたアクチュエータラックに噛み合うようにその軸
回りを回転するべくピニオンギヤを軸支するための、環
状リング、ブッシングその他の支持要素が受容されるの
で、強度、負荷担持容量及び耐久性が大幅に改良され
る。従って、本発明によれば、比較的高い作業負荷容量
を備え、コンパクトで、極めて耐久性が高く、頑丈で、
設計、製造及び組立が単純で、使用時に、相対的にほと
んどサービス及び保守を必要とせず、耐用年数の長い、
アクチュエータ装置を提供される。
の側面に環状周囲窪みを備えており、これで、ラックを
進めたり戻したりするべくハウジング内に摺動自在に受
容されたアクチュエータラックに噛み合うようにその軸
回りを回転するべくピニオンギヤを軸支するための、環
状リング、ブッシングその他の支持要素が受容されるの
で、強度、負荷担持容量及び耐久性が大幅に改良され
る。従って、本発明によれば、比較的高い作業負荷容量
を備え、コンパクトで、極めて耐久性が高く、頑丈で、
設計、製造及び組立が単純で、使用時に、相対的にほと
んどサービス及び保守を必要とせず、耐用年数の長い、
アクチュエータ装置を提供される。
第１図は、矩形軸により動作可能に連結された本発明の
実施例に係る一対の装置のみ取り図であり、 第２図は、第１図の２つのアクチュエータラックを備え
た装置の断面図であり、 第３図は、第３図は、装置のピニオンギヤの側面図であ
り、 第４図は、第３図の線４−４で切断されたピニオンギヤ
の断面図であり、 第５図は、装置のハブの側面図であり、 第６図は、第５図の線６−６で切断されたハブの断面図
であり、 第７図は、装置のスペーサリングの側面図であり、 第８図は、第１図の１つのアクチュエータラックを備え
た装置の断面図であり、 第９図は、あるラック及びこのラックの永久潤滑及び関
連するピニオンギヤに関する軸受を示した、本発明の実
施例に係る２ラック装置の変更実施例の断面図であり、 第10図は、別のラックと別のラックの永久潤滑及び関連
するピニオンギヤに関する軸受を示した、第９図とは別
の実施例に係る断面図であり、 第11図は、第９図の部分の部分拡大図であり、 第12図は、第11図の線12−12で概ね切断された断面図で
ある。 10,12……アクチュエータ装置、 14……矩形軸、 16,18……アクチュエータラック、 20,22……ピニオンギア 24……軸受、 26……ハウジング、 28……矩形軸穴、 30……ブッシング、 32……リング、 34……窪み、 36……ハブ、 38……ギヤ歯、 40……フランジ、 42……リブ、 44……盲穴、 46……中央円筒状表面、 48……スリーブ型軸受、 50,52……穴、 56……リブ、 58……盲穴、 60……隙間穴、
実施例に係る一対の装置のみ取り図であり、 第２図は、第１図の２つのアクチュエータラックを備え
た装置の断面図であり、 第３図は、第３図は、装置のピニオンギヤの側面図であ
り、 第４図は、第３図の線４−４で切断されたピニオンギヤ
の断面図であり、 第５図は、装置のハブの側面図であり、 第６図は、第５図の線６−６で切断されたハブの断面図
であり、 第７図は、装置のスペーサリングの側面図であり、 第８図は、第１図の１つのアクチュエータラックを備え
た装置の断面図であり、 第９図は、あるラック及びこのラックの永久潤滑及び関
連するピニオンギヤに関する軸受を示した、本発明の実
施例に係る２ラック装置の変更実施例の断面図であり、 第10図は、別のラックと別のラックの永久潤滑及び関連
するピニオンギヤに関する軸受を示した、第９図とは別
の実施例に係る断面図であり、 第11図は、第９図の部分の部分拡大図であり、 第12図は、第11図の線12−12で概ね切断された断面図で
ある。 10,12……アクチュエータ装置、 14……矩形軸、 16,18……アクチュエータラック、 20,22……ピニオンギア 24……軸受、 26……ハウジング、 28……矩形軸穴、 30……ブッシング、 32……リング、 34……窪み、 36……ハブ、 38……ギヤ歯、 40……フランジ、 42……リブ、 44……盲穴、 46……中央円筒状表面、 48……スリーブ型軸受、 50,52……穴、 56……リブ、 58……盲穴、 60……隙間穴、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 55/17 Ｆ１６Ｈ 55/17 Ａ Ｚ 57/04 57/04 Ｚ (56)参考文献 特開 昭58−69937（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−150149（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3447388（ＵＳ，Ａ) 米国特許4584893（ＵＳ，Ａ) 米国特許5125290（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開121062（ＥＰ，Ａ １) 欧州特許404006（ＥＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 19/04 F16H 55/17 F16H 57/04 B66F 3/02
Claims (22)
- 【請求項１】ハウジングと上記ハウジング内にほぼ対向
関係に軸支された一対のブッシングと上記ハウジングに
対して往復動可能に上記ハウジングに担持された少なく
とも１つのアクチュエータラックと上記ラックに噛み合
い、かつ上記一対のブッシングの間に設けられたピニオ
ンギヤとを含み、ピニオンギヤは非円形中央貫通穴が設
けられた本体を有し、前記非円形中央穴はその穴に適合
する非円形断面部を備えた軸を受容し、前記軸が前記穴
に受容された場合に上記ピニオンギヤは上記軸と共に回
転可能であるように構成され、ピニオンギヤの両側には
上記ギヤのほぼ半径方向及び軸方向外側に開口する環状
周囲窪みと上記窪みと上記中央穴との間に位置する上記
本体の中央ハブとが設けられ、上記一対のブッシングの
それぞれが、上記軸が貫通して伸びる中央通路を備えた
円筒状部分と上記ギヤの窪みに受容可能に構成された軸
方向に張り出したリムを備えたフランジと上記窪みに関
連する上記ハブを受容可能な上記フランジ内の盲穴とを
含み、上記ブッシングには上記ブッシングの回転軸と少
なくともほぼ一致する共通軸上を回転するように上記ピ
ニオンギヤが各々対応する上記ブッシングで担持され取
り付けられていることを特徴とする、アクチュエータ装
置。 - 【請求項２】上記ピニオンギヤがその両側面の間をほぼ
軸方向に実質的に連続して伸びる複数の歯を備え、上記
各窪みが上記歯の周囲端と隣接するように上記歯に位置
し、上記各窪みの半径方向長さが上記ギヤの歯の半径方
向長さよりも短いことを特徴とする、請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】各フランジ内の盲穴が、組立時に上記ギア
のハブの側面に当接する概ね半径方向周囲に広がる面を
有していることを特徴とする、請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】各ブッシングを貫通する上記通路が、上記
軸が両ブッシング内に受容された場合に両ブッシングが
上記ピニオンギヤと同期的に回転するように、上記軸の
断面に適合する非円形断面を備えていることを特徴とす
る、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】各ブッシングの円筒状部分が、上記ハウジ
ングに設けられた軸受内に受容されて、上記ピニオンギ
ア及びブッシングの全てを回転するべく軸支されること
を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】少なくとも２つのピニオンギヤを含み、そ
の各々が上記一対のブッシングの各々と係合し、各ピニ
オンギヤは独立した少なくとも１つのラックと噛み合
い、軸が上記中央穴に受容されていない場合には互いに
独立に回転可能であり、軸が全てのピニオンギヤの中央
穴に受容された場合には同期的に回転可能なように構成
されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】上記ピニオンギヤの２つが互いに隣接し、
該隣接する一対のピニオンギヤの間に配置され、軸方向
に張り出した一対のリムを備えているスペーサリングを
含み、該一対のリムの各々が上記一対のピニオンギアの
各々の窪みに受容されることを特徴とする、請求項６に
記載の装置。 - 【請求項８】２つのピニオンギヤを含み、該２つのピニ
オンギヤが互いに隣接し、さらに、上記ギヤの間に配置
され、軸方向に張り出した一対のリムを備えているスペ
ーサリングを含み、該一対のリムの各々が上記ギヤの各
々の窪みに受容されることを特徴とする、請求項１に記
載の装置。 - 【請求項９】１つのピニオンギヤを含み、各ブッシング
が上記ギヤの１つの窪みに係合することを特徴とする、
請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】上記ハウジングにより担持され、上記ハ
ウジングに対して往復動可能に上記アクチュエータラッ
クを軸支する少なくとも２つの軸受を含み、上記軸受の
少なくとも一方が軸支される上記ラックに開口する少な
くとも１つの溝を有し、さらに潤滑のためにグラファイ
ト潤滑剤が上記溝に施されたことを特徴とする、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項１１】上記ハウジングにより担持され、上記ハ
ウジングに対して往復動可能に上記アクチュエータラッ
クを軸支する少なくとも２つの軸受を含み、上記軸受の
少なくとも一方が軸支される上記ラックに開口する少な
くとも１つの溝を有し、潤滑のためにグラファイト潤滑
剤が上記溝に施され、グラファイト剤の少なくとも１つ
の本体が上記ハウジングにより担持され、ピニオンギヤ
がグラファイト剤の本体に対して回転する際に該ピニオ
ンギヤを潤滑するようにギヤの歯に当たるように上記ピ
ニオンギヤに係合するように付勢されていることを特徴
とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１２】上記ハウジングにより担持され、上記ハ
ウジングに対して往復動可能に上記アクチュエータラッ
クを軸支する少なくとも２つの軸受を含み、上記軸受の
少なくとも一方が軸支される上記ラックに開口する少な
くとも１つの溝を有し、潤滑のためにグラファイト潤滑
剤が上記溝に施され、グラファイト剤の少なくとも１つ
の本体が上記ハウジングにより担持され、ピニオンギヤ
がグラファイト剤の本体に対して回転する際にピニオン
ギヤを潤滑するようにギヤの歯に当たるように上記ピニ
オンギヤに係合するように付勢されており、上記ハウジ
ングが上記ピニオンギヤと上記軸受の間に配置された上
記ラックの少なくとも一部とを取り囲む空胴を含み、上
記ハウジングにより担持される潤滑継手が上記継手を介
して上記空胴に潤滑剤が注入可能なように構成され上記
空胴に連通していることを特徴とする、請求項１に記載
の装置。 - 【請求項１３】上記ラックが鋼又は肌焼き鋼から成るこ
とを特徴とする、請求項10に記載の装置。 - 【請求項１４】上記軸受が硬質青銅であることを特徴と
する、請求項10に記載の装置。 - 【請求項１５】上記軸受が硬質青銅であり、それに関連
する上記ラックが鋼又は肌焼き鋼であることを特徴とす
る、請求項10に記載の装置。 - 【請求項１６】上記各軸受の外側には、上記ハウジング
の対応するネジ付き部に螺合されるネジ付き部が設けら
れていることを特徴とする、請求項10に記載の装置。 - 【請求項１７】上記各軸受がその一方端に隣接する少な
くとも１つの溝を有し、さらに、上記溝内に配され上記
ハウジングに対して上記軸受が回転しないように上記ハ
ウジングにより担持されるピンを含むことを特徴とす
る、請求項16に記載の装置。 - 【請求項１８】上記各軸受が、それぞれ関連するラック
に対して開口する少なくとも２つの軸方向に隔置された
周囲に連続する溝を有し、上記各溝にはグラファイト潤
滑剤が施されていることを特徴とする、請求項10に記載
の装置。 - 【請求項１９】上記ピニオンギヤのほぼ半径方向への往
復動のために上記ハウジングにより担持されたグラファ
イト剤本体と、ピニオンギヤがグラファイト剤の本体に
対して回転する際に該ピニオンギヤを潤滑するように上
記ピニオンギヤの歯に上記本体が係合するように付勢す
るための手段とを含むことを特徴とする、請求項１に記
載の装置。 - 【請求項２０】ハウジングと上記ハウジングに対して往
復動可能に上記ハウジングに担持された少なくとも２つ
の別個のアクチュエータラックと上記各ラックに各々噛
み合うピニオンギヤとを含み、各ピニオンギヤは非円形
中央貫通穴が設けられた本体を有し、前記非円形中央穴
はその穴に適合する非円形断面部を備えた軸を受容し、
前記軸が前記穴に受容された場合に上記各ピニオンギヤ
は上記軸と共に回転可能であるように構成され、各ピニ
オンギアの両側には上記ギヤのほぼ半径方向及び軸方向
外側に開口する環状周囲窪みが設けられ、一対のブッシ
ングがそれぞれが上記軸が貫通して伸びる中央通路を備
えた円筒状部分と上記ギヤの一方の窪みに受容可能に構
成された軸方向に張り出したリムを備え、上記ブッシン
グは上記ハウジング内にほぼ対向関係に軸支され、上記
ブッシングには上記ブッシングの回転軸と少なくともほ
ぼ一致する共通軸上を回転するように上記全てのピニオ
ンギヤが各々対応する上記ブッシングの間で担持され取
り付けられていることを特徴とする、アクチュエータ装
置。 - 【請求項２１】ハウジングと上記ハウジングに対して往
復動可能に上記ハウジングに担持されたアクチュエータ
ラックと上記ラックに噛み合うピニオンギヤとを含み、
上記ピニオンギアは非円形中央貫通穴が設けられた本体
を有し、前記非円形中央穴はその穴に適合する非円形断
面部を備えた軸を受容し、前記軸が前記穴に受容された
場合に上記ピニオンギアは上記軸と共に回転可能である
ように構成され、上記ピニオンギヤの両側には上記ギヤ
のほぼ半径方向及び軸方向外側に開口する環状周囲窪み
が設けられ、一対のブッシングのそれぞれが上記軸が貫
通して伸びる中央通路を備えた円筒状部分と上記ギヤの
窪みに受容可能に構成された軸方向に張り出したリムを
備え、上記ブッシングは上記ハウジング内にほぼ対向関
係に軸支され、上記ブッシングには上記ブッシングの回
転軸と少なくともほぼ一致する共通軸上を回転するよう
に上記全てのピニオンギヤが各々対応する上記ブッシン
グの間で担持され取り付けられていることを特徴とす
る、アクチュエータ装置。 - 【請求項２２】ハウジングと上記ハウジングに対して往
復動可能に上記ハウジングに担持された少なくとも１つ
のアクチュエータラックと上記ハウジングにより担持さ
れ上記ハウジングに対して往復動可能に上記ラックを軸
支する少なくとも２つの軸受を含み、各軸受は軸支され
る関連するラック上に開口する少なくとも１つの溝を備
え、上記軸受と関連するラックの長期潤滑のために各軸
受の上記溝内にはグラファイト潤滑剤が施され、さら
に、上記ラックに噛み合うピニオンギヤを含み、ピニオ
ンギヤは非円形中央貫通穴が設けられた本体を有し、前
記非円形中央穴はその穴に適合する非円形断面部を備え
た軸を受容し、前記軸が前記穴に受容された場合に上記
ピニオンギヤは上記軸と共に回転可能であるように構成
され、ピニオンギアの両側には上記ギヤのほぼ半径方向
及び軸方向外側に開口する環状周囲窪みと上記窪みと上
記中央穴との間に位置する上記本体の中央ハブとが設け
られ、一対のブッシングのそれぞれが上記軸が貫通して
伸びる中央通路を備えた円筒状部分と上記ギヤの窪みに
受容可能に構成された軸方向に張り出したリムを備えた
フランジと上記窪みに関連する上記ハブを受容可能な上
記フランジ内の盲穴とを含み、上記ブッシングは上記ハ
ウジング内にほぼ対向関係に軸支され、上記ブッシング
には上記ブッシングの回転軸と少なくともほぼ一致する
共通軸上を回転するように上記全てのピニオンギヤが各
々対応する上記ブッシングの間で担持され取り付けられ
ていることを特徴とする、アクチュエータ装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37242789A | 1989-06-23 | 1989-06-23 | |
| US07/483,069 US5125290A (en) | 1989-06-23 | 1990-02-21 | Rack and pinion lifter |
| US372427 | 1995-01-13 | ||
| US483069 | 1995-06-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337463A JPH0337463A (ja) | 1991-02-18 |
| JP3029849B2 true JP3029849B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=27005759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16551790A Expired - Fee Related JP3029849B2 (ja) | 1989-06-23 | 1990-06-22 | ラックピニオン型アクチュエータ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0404006B1 (ja) |
| JP (1) | JP3029849B2 (ja) |
| CA (1) | CA2017008C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN106697898A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-05-24 | 旭东机械(昆山)有限公司 | 一种同步升降装置及物料输送装置 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| GB2116646B (en) * | 1982-03-17 | 1985-07-17 | Harcross Engineering | Improvements in the lubrication of rack and pinion apparatus |
| EP0117270A1 (de) * | 1983-02-28 | 1984-09-05 | Johannes Lock Windenfabrik und Maschinenbau | Zahnstangentrieb, insbesondere zur Betätigung von Fensterflügeln |
-
1990
- 1990-05-17 CA CA 2017008 patent/CA2017008C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-18 EP EP19900111433 patent/EP0404006B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1990-06-22 JP JP16551790A patent/JP3029849B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE69014728D1 (de) | 1995-01-19 |
| EP0404006B1 (en) | 1994-12-07 |
| JPH0337463A (ja) | 1991-02-18 |
| EP0404006A1 (en) | 1990-12-27 |
| CA2017008C (en) | 1995-04-11 |
| CA2017008A1 (en) | 1990-12-23 |
| DE69014728T2 (de) | 1995-06-29 |
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|---|---|---|---|
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