JP6584045B1 - ピニオンおよび動力伝達装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ピン歯車により構成されるピニオン１において、相手方のギヤへの噛み合わせや、相手方のギヤからの離脱をより簡便にする。【解決手段】ピニオン１は、複数のピン２により歯を形成し、次の第１、第２プレート４、５を備える。まず、第１プレート４は、複数のピン２の一方側を連結する。また、第２プレート５は、第１プレート４からピニオン１の回転の軸方向に離れて配置され、複数のピン２の他方側を連結する。そして、第２プレート５の外周縁の内、周方向に隣り合う２つのピン２の間はピン２の内周端よりも内周側に窪む窪み１５、１６を形成する。これにより、ピニオン１を軸方向に移動させることでラック３に噛み合わせたり、ラック３から離脱させたりすることができる。このため、相手方のギヤへの噛み合わせ作業や、相手方のギヤからの離脱作業に関し、自由度を向上することができる。【選択図】図４

Description

本開示は、主にピニオンに関する。
従来より、ラックアンドピニオンの噛み合いを利用する移動装置や、歯車同士の噛み合いを利用する減速機等に用いるピニオンには、ピン歯車を用いるものが周知となっている（例えば、特許文献１、２参照。）。さらに、ピニオンに用いるピン歯車において、動作の安定性や静粛性等を高めるべく、各種の改善が行われている（例えば、特許文献３参照。）。
特許文献３によれば、ピンの端部を保持するプレートに、次のようなベアリングを収容している。すなわち、プレートには、ピンの端部およびベアリングを収容する円孔が設けられている。また、ベアリングは、円筒状に並ぶニードルローラ、および、ニードルローラを保持する保持器を有する。そして、円孔内で、ニードルローラが形成する円筒の内周にピンの端部が嵌っており、ニードルローラの外周面がピンローラの外周面に接触することでピンローラが支持されている。
以上により、特許文献３の構成によれば、バックラッシを極めて小さくすることができ、これにより、安定性や静粛性を大幅に改善することができる。
ところで、上記のようなピン歯車をピニオンとして利用する分野では、相手方のギヤへの噛み合わせ作業や、相手方のギヤからの離脱作業に関し、自由度の向上が求められている。
特表２０１８−５０８７２０号公報 特表２０１４−５１３２５３号公報 特開２０１３−３６４８８号公報
本開示は、ピン歯車により構成されるピニオンにおいて、相手方のギヤへの噛み合わせ作業や、相手方のギヤからの離脱作業に関し、自由度を向上することを課題とする。
本開示のピニオンは、複数のピンにより歯を形成するものであり、次の第１、第２プレートを備える。まず、第１プレートは、複数のピンの一方側を連結する。第２プレートは、第１プレートからピニオンの回転の軸方向に離れて配置され、複数のピンの他方側を連結する。また、第２プレートの外周縁の内、周方向に隣り合う２つのピンの間はピンの外周周端よりも内周側に窪む窪みを形成することを特徴とするピニオン。
これにより、本開示のピニオンは、潜在的に、相手方のギヤへの噛み合わせ作業や、相手方のギヤからの離脱作業に関し、自由度を向上する、という効果を奏する。
ピニオンの平面図である（実施例１）。 ピニオンの側面図である（実施例１）。 ピニオンの斜視図である（実施例１）。 ピニオンの分解斜視図である（実施例１）。 図１のＶ−Ｖ断面図である（実施例１）。 ピニオンとクラウンギヤとの噛み合いを示す斜視図である（実施例２）。
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。
〔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。
ピニオン１は、いわゆるピン歯車であり、複数のピン２により歯を形成し、例えば、ラック３との噛み合いを利用するラックアンドピニオン式の搬送装置に好適に用いられる。
ピニオン１は、次の第１、第２プレート４、５および円筒体６を備える。
まず、第１プレート４は、複数のピン２の一方側を連結する。なお、ピン２は、円柱体である。
第１プレート４は、ピニオン１の回転の軸方向に所定の厚さを有する円板である。また、第１プレート４の中央部には、第１プレート４全体と同軸の円筒形の孔８が貫通している。さらに、孔８の周囲には、ピン２の一方側の端部が圧入される圧入穴９が等角度間隔で設けられ、圧入穴９にピン２の一方側の端部を圧入することで、ピン２は第１プレート４に固定されている。
また、圧入穴９の内周側には、ピニオン１を他の部品に取り付けるときに利用される取付穴１０が貫通している。取付穴１０は、周方向に隣り合う２つの圧入穴９の間、１つおきに設けられている。このため、例えば、ピン２が１０本取り付けられる場合、取付穴１０は、５個設けられる。
なお、ピン２の軸方向他端には、ねじの軸部１１が設けられており、第２プレート５とピン２との締結に利用される。
次に、第２プレート５は、第１プレート４からピニオン１の回転の軸方向に離れて配置され、複数のピン２の他方側を連結する。
第２プレート５は、第１プレート４よりも軸方向の厚さが薄く、例えば、第１プレート４の厚さの１／２以下である。また、第２プレート５は、軸部１１とナット１２との螺合により、円筒体６とともにナット１２と第１プレート４との間に軸方向に挟み込まれている。なお、第２プレート５とナット１２との間には、ワッシャ１３が介挿されている。
また、第２プレート５の外周縁の内、周方向に隣り合う２つのピン２の間は、ピン２の内周端よりも内周側に窪む窪み１５、１６を形成する。ここで、窪み１６は、窪み１５よりも内周側に窪んでおり、窪み１５と窪み１６とは周方向に交互に設けられている。また、窪み１６は、周方向に関して取付穴１０と同じ方位に位置するように組み付けられている。なお、窪み１５、１６の内周側は、半円弧形状に内周側に窪んでおり、第２プレート５の外周縁の内、窪み１５、１６以外の部分は、半円弧形状に外周側に突き出している。
次に、円筒体６は、ピン２の内、第１プレート４と第２プレート５との間の部分の外周側を覆う。ここで、円筒体６は、第２プレート５とともに、上記したように軸部１１とナット１２との螺合により、ナット１２と第１プレート４との間に軸方向に挟み込まれているが、軸部１１とナット１２とは、円筒体６が回転自在となる程度に螺合される。
〔実施例１の効果〕
実施例１のピニオン１は、複数のピン２により歯を形成するものであり、次の第１、第２プレート４、５を備える。まず、第１プレート４は、複数のピン２の一方側を連結する。また、第２プレート５は、第１プレート４から軸方向に離れて配置され、複数のピン２の他方側を連結する。そして、第２プレート５の外周縁の内、周方向に隣り合う２つのピン２の間はピン２の内周端よりも内周側に窪む窪み１５、１６を形成する。
これにより、ピニオン１を軸方向に移動させることでラック３に噛み合わせたり、ラック３から離脱させたりすることができる。このため、相手方のギヤへの噛み合わせ作業や、相手方のギヤからの離脱作業に関し、自由度を向上することができる。
また、実施例１のピニオン１によれば、窪み１６は、窪み１５よりも内周側に窪んでおり、窪み１５と窪み１６とは周方向に交互に設けられている。また、窪み１６は、周方向に関して取付穴１０と同じ方位に位置するように組み付けられている。
これにより、ピニオン１を他の機器に容易に取り付けることができる。
さらに、実施例１のピニオン１は次の円筒体６を備える。すなわち、円筒体６は、ピン２の内、第１プレート４と第２プレート５との間の部分の外周側を覆う。
これにより、円筒体６を介してピン２とラック３の歯とを噛み合わせることで、特許文献３のようなベアリングを用いることなく、特許文献３と同等のバックラッシを実現して安定性や静粛性を保つことができる。このため、ピン歯車を利用するピニオン１において、安定性や静粛性を損なうことなく、コストダウンを達成することができる。
なお、上記した３つの効果は、第２プレート５を省いてピニオン１を構成することでも達成できる。しかし、第２プレート５を省いて、第２プレート５によりピン２の他方側を連結しない場合、ピニオン１の剛性が低下してしまう。このため、第２プレート５を省くことなく、第２プレート５によりピン２の他方側を連結してピニオン１の剛性を高めておくことで、ピニオン１の耐久性を向上させることができる。
なお、窪み１５、１６は、レーザ加工やプレスの打ち抜きにより設けることができる。
〔実施例２〕
実施例２のピニオン１は、図６に示すように、クラウンギヤ１８と噛み合わされて動力伝達装置を構成する。
ピニオン１をクラウンギヤ１８に噛み合わせた構造では、窪み１５、１６を有することによる効果、つまり、ピニオン１を軸方向へ移動させることで相手方のギヤと噛み合わせたり、相手方のギヤから離脱させたりすることができる、という効果を、より顕著に得ることができる。
〔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、２のピニオン１は円筒体６を備え、円筒体６は、ピン２の内、第１プレート４と第２プレート５との間の部分の外周側を覆っていたが、円筒体６を省いてピン２とラック３の歯とを直接噛み合わせてもよい。
また、実施例１のピニオン１はラック３に噛み合わされ、実施例２のピニオン１はクラウンギヤ１８に噛み合わされていたが、ラック３やクラウンギヤ１８以外の歯車に噛み合わせてもよい。
さらに、実施例１、２のピニオン１によれば、窪み１５、１６はピン２の内周端よりも内周側に窪んでいたが、ピニオン１を軸方向へ移動させることで相手方のギヤと噛み合わせたり、相手方のギヤから離脱させたりすることができる、という効果を奏する限り、このような態様に限定されない。つまり、ピニオン１を軸方向へ移動させることで相手方のギヤと噛み合わせたり、相手方のギヤから離脱させたりすることができる、という効果を奏するのであれば、ラック３やクラウンギヤ１８の歯たけに応じて窪み１５、１６の窪み量を変更してもよい。例えば、窪み１５の窪み量を、ピン２の外周端とピン２の内周端との間に設定してもよい。
１ ピニオン ２ ピン ４ 第１プレート ５ 第２プレート １５、１６ 窪み

Claims (4)

  1. 複数のピン（２）により歯を形成するピニオン（１）において、
    前記複数のピンの一方側を連結する第１プレート（４）と、
    この第１プレートから前記ピニオンの回転の軸方向に離れて配置され、前記複数のピンの他方側を連結する第２プレート（５）とを備え、
    前記第２プレートの外周縁の内、周方向に隣り合う２つのピンの間は前記ピンの外周周端よりも内周側に窪む窪み（１５、１６）を形成することを特徴とするピニオン。
  2. 請求項１に記載のピニオンにおいて、
    複数の前記窪みの内、一部の前記窪み（１６）は他の前記窪み（１５）よりも、更に内周側に窪んでいることを特徴とするピニオン。
  3. 請求項１または請求項２に記載のピニオンにおいて、
    前記ピンの内、前記第１プレートと前記第２プレートとの間の部分の外側を覆う円筒体（６）を備えることを特徴とするピニオン。
  4. 請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のピニオンとクラウンギヤとを噛み合わせた動力伝達装置。
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