JPH02150536A - ラック・ピニオン装置 - Google Patents

ラック・ピニオン装置

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Publication number
JPH02150536A
JPH02150536A JP30238488A JP30238488A JPH02150536A JP H02150536 A JPH02150536 A JP H02150536A JP 30238488 A JP30238488 A JP 30238488A JP 30238488 A JP30238488 A JP 30238488A JP H02150536 A JPH02150536 A JP H02150536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rack
pinion
tooth
pin
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP30238488A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidenori Hanami
花見 英徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP30238488A priority Critical patent/JPH02150536A/ja
Publication of JPH02150536A publication Critical patent/JPH02150536A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings 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
    • F16H19/04Gearings 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings 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
    • F16H19/04Gearings 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
    • F16H2019/046Facilitating the engagement or stopping of racks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A0発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は、ラックとピニオンにより動力伝達を行う装置
に関し、特に、非噛合状態にあるラックとピニオンが噛
合するときに、その歯先どうしが衝突して互いに乗上げ
ることを防止するための機構を備えたラックピニオン装
置に関する。
(2)  従来の技術 レール上を走行する台車に物品を搭載して搬送するため
の駆動装置として、ラック・ピニオン装置を備えたもの
が知られている。この駆動装置は、駆動源によって回転
する多数のピニオンをレールに沿って所定間隔で配置す
るとともに、これ等のピニオンの少なくとも1個を台車
の下面に装着したラックに噛合させ、ピニオンからラッ
クに伝達される推進力によって台車を走行させるように
したものである。この駆動装置によれば、走行に伴(3
)発明が解決しようとする課題 って台車のラックが次々に他のピニオンに噛合し、台車
はレール上を連続的に走行することができる。
ところで、上記ラック・ピニオン式の駆動装置において
は、台車の移動に伴ってラックの先端がピニオンに噛合
するとき、ラックの歯先とピニオンの歯先が衝突してス
ムーズに噛み合うことができず、台車がビニオン上に乗
上げたりピニオンがロックして停止してしまう場合があ
った。
このような不都合を避けるために、従来はピニオンに歯
先厚さの小さい転位歯車を用いるとともにラックの歯先
形状に修正を加えて両者の衝突の確率を低下させる方法
や、ラックを台車にスプリングを介して弾性的に支持し
て衝突時にラックを逃がす方法が提案されており、これ
により、ラックとピニオンの歯先の衝突による乗上げを
防止することが試みられている。
しかしながら、上述の方法は、いずれもある程度の効果
を期待できるものであったが、ラックとピニオンの噛合
時に発生ずる乗上げの問題を完全に解決することはでき
なかった。
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、非噛合
状態にあるラックとピニオンが噛合するときに、その歯
先とうしが衝突して互いに乗り上げることを防止するた
めの機構を備えたラックピニオン装置を提供することを
課題とする。
B1発明の構成 (1)課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明のラック・ビニオン
装置は、ラックの先端の歯と非回転状態にあるピニオン
の歯とを、前記ラックの長平方向に相対的に接近させて
噛合させ、然る後に前記ラック又はピニオンの一方を駆
動して動力伝達を行うものにおいて; ラックの先端の歯の前方に、該歯の歯丈よりも低いピン
をその高さ方向に進退自在に装着して弾発部材を介して
突出方向に付勢し、ラックとピニオンの噛合時に前記ピ
ンによってピニオンの歯を押圧し、その後続の歯をラッ
クの先端の歯と噛合可能な角位置に回転させることを特
徴とする。
(2)作 用 前述の構成を備えた本発明によれば、ラックとピニオン
の相対的な接近によってピニオンの歯の歯側とピンが当
接すると、このピンに押圧されたピニオンは回転し、前
記ピンに当接したピニオンの歯の後続の歯がラックの先
頭の歯と噛合できる位置へ移動する。これにより、ラッ
クとピニオンはスムーズに噛合し、歯先の乗上げが防止
される。
また、ラックとピニオンの相対的な接近によってピニオ
ンの歯の歯先とピンの先端が係合した場合には、ピンは
弾発部材の付勢力に抗して後退しなからピニオンを回転
させ、前記ピンに係合した歯の後続の歯がラックの先頭
の歯と噛合できる位置へ移動する。これにより、ラック
とピニオンはスムーズに噛合し、歯先の乗上げが防止さ
れる。
(3)実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第8図は、本発明の一実施例によるラック・ピニオン装
置を適用した搬送台車を示すものである。
同図に示すように、左右の車輪1a、Ibを2本の平行
な走行レール2a、2b上に載置した搬送台車Tは、そ
の下面に装着したガイドローラ3を前記両レール間に沿
設したガイドレール4に案内されて紙面に垂直な方向に
走行するようになっている。台車Tの一方の側面には、
その全長にわたって走行レール2a、2bと平行にラッ
クRが固着されており、このラックRは前記走行レール
2a、2bに沿って所定間隔毎に配置された台車駆動用
のモータ5の出力軸6に固着したピニオンPに噛合可能
となっている。前記モータ5の設置間隔は台車Tに固着
したラックRの長さよりも僅かに小さく設定されており
、これによりラックLは常にいずれかのピニオンPに噛
合して連続的に推進される。
第9図に示すように、ラックRの両端には欠歯部7a、
7bが形成されており、この欠歯部7a。
7bにはそれぞれ歯先乗上げ防止機構Bが装着されてい
る。第1図及び第2図に示すように、歯先乗上げ防止機
構Bは、ラックRの欠歯部7aを上下に貫通するガイド
孔8の小径部8aに上下動自在に装着されたピン9を備
えている。前面が平坦に形成された前記ピン9の下部先
端9aはラックRの下面より下方に突出しており、その
上部に形成した鍔9bをガイド孔の段部8bに当接させ
ることによってピン9の突出量が規制されている。
ガイド孔8の大径部8Cにはピン9を突出する方向に付
勢するための弾発部材としてのスプリング10が装着さ
れており、前記大径部8cに螺合されたキャップ11に
よって保持されている。また、ラックRの欠歯部7aの
前端には回り止めネジ12が螺着されており、その先端
をピン9の側面に穿設した溝90に係合させることによ
って前記ピッ90回転を防止している。
ピン9の最大突出量aはラックRの歯丈りよりも小さく
設定されており、その最大突出量aの値はモジュールM
の1〜1.3倍とされている。また、ピン9の先端9a
とラックRの先頭の歯R1の距離すは、ラックR及びピ
ニオンPのピッチp (−πM)よりもやや大きな4〜
4.7Mに設定されている。
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用につい
て説明する。第1図において、停止したピニオンPに矢
印X方向に移動するラックRが接近すると、突出したピ
ン9の平坦な前面がピニオンPの歯P、の歯側に当接す
る。ラックRが更に前進すると、このピン9に歯P1を
押圧されたピニオンPは第3図の位置へ回転する。この
とき、ピン9の先端9aとラックRの先頭の歯R1の距
離すは、ピニオンPのピッチp (=πM)よりもやや
大きな4〜4.7Mに設定されていることから、ピニオ
ンPの後続の歯P2はラックRの先頭の歯R1の前方に
回り込むことができる。これにより、ラックRの歯R,
とピニオンPの歯P2は互いに衝突すること無くスムー
ズに噛合し、ピニオンPをモータ5で回転駆動すること
により台車Tを走行させることが可能となる。
確率的には前述の場合よりも希であるが、第4図に示ス
ように、移動するラックRのピン9の先端9aが停止し
たピニオンPの歯P、の歯先に係合する場合がある。こ
の場合、ピニオンPの歯P1に押し上げられたピン9は
スプリング19を圧縮しながらガイド孔8の内部に後退
し、ピニオンPを回転させながら移動する。そして、第
5図に示す状態となると、前述と同様に、ピニオンPの
歯P、がラックRの先頭の歯R1の前方に回り込み、こ
れによりラックRの歯R1とピニオンPの歯P2は互い
に衝突すること無くスムーズに噛合することができる。
第6図及び第7図は本発明の他の実施例を示すもので、
この実施例はピン9の先端9aとラックRの先頭の歯R
8の距離すが、第1の実施例よりも更に大きく設定され
ている点に特徴があり、その他の構成は第1の実施例と
同一である。
この実施例によれば、第6図に示すように、停止0 止したピニオンPにラックRが接近してピン9の平坦な
前面がピニオンPの歯P、の歯側に当接した場合、ピニ
オンPが回転して歯P1がピン9から離脱(第7図は離
脱寸前の状態を示す)したときのピニオンPの後続の歯
P2の位置は所定の位置(第7図に示す位N)となる。
この所定の位置に在る歯P2にラックRの先頭の歯R1
が噛合する。すなわち、ピニオンPはピン9と離脱した
位置において一旦停止して待機しており、そこに僅かな
時間遅れをもってラックRの先頭の歯RIが到達してピ
ニオンPの歯P2とスムーズに噛合することになる。
また、移動するラック1ンのピン9の先端9aが停止し
たピニオンPの歯P1の歯先に係合した場合には、ピン
9はスプリング19を圧縮してガイド孔8の内部に後退
しなからピニオンPと共に移動する。そして、第7図に
示す位置においてピニオンPとピン9の先端9aの接触
が一旦断たれた後、同様に僅かな時間遅れでラックRの
先頭の歯R1が到達してピニオンPの歯P2と噛合する
ことができる。
上記他の実施例においては、接触したピニオンPとピン
9が再び離間した瞬間にラックRの先頭の歯R1がピニ
オンPの後続の歯P2の手前位置にあればよく、したが
って、ピン9の先端9aとラックRの先頭の歯R1の距
離すは約4.7M以上のいくら大きな値であってもよい
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく種々の小設計変更を行
うことが可能である。
例えば、本発明は搬送台車の駆動装置以外の用途に適用
可能であり、その際、固定されたラックRに対してピニ
オンPを移動させて両者を噛合させることも可能である
。また、ラックRとピニオンPの歯形は適宜のものを使
用することができるが、歯先厚さの小さな転位歯車を使
用することが好ましい。そして、ラックRの歯の歯先と
衝突するピン9の先端は焼入れ加工することが望ましく
、これによりピン9の耐久性を向上させることができる
C0発明の効果 前述の本発明のラック・ビニオン装置によれば、ラック
とピニオンの相対的な接近によりラックの先端に設けた
ピンがピニオンの歯の歯側を押圧して回転させ、前記ピ
ンに当接した歯車の後続の歯をラックの先頭の歯に噛合
可能な位置へ移動させる。また、ピニオンの歯の歯先と
ピンの先端が係合した場合には、ピンは弾発部材の付勢
力に抗して後退しながらピニオンを回転させ、前記ピン
に係合した歯の後続の歯をラックの先頭の歯と噛合可能
な位置へ移動させる。これにより、ラックとピニオンの
歯先は衝突することなくスムーズに噛合し、歯先の乗上
げが防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるラック・ピニオン装置
を示す部分断面図、第2図は第1図の■■線断面図、第
3図〜第5図はその作用の説明図、第6図及び第7図は
本発明の他の実施例を示す図、第8図は本発明を適用し
た搬送台車の概略図、第9図はその■線矢視図である。 P・・・ピニオン、R・・・ラック 9・・・ピン、10・・・スプリング(弾性部材)特許
出願人 株式会社島津製作所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ラックの先端の歯と非回転状態にあるピニオンの歯とを
    、前記ラックの長手方向に相対的に接近させて噛合させ
    、然る後に前記ラック又はピニオンの一方を駆動して動
    力伝達を行う装置において; ラックの先端の歯の前方に、該歯の歯丈よりも低いピン
    をその高さ方向に進退自在に装着して弾発部材を介して
    突出方向に付勢し、ラックとピニオンの噛合時に前記ピ
    ンによってピニオンの歯を押圧し、その後続の歯をラッ
    クの先端の歯と噛合可能な角位置に回転させることを特
    徴とするラック・ピニオン装置。
JP30238488A 1988-11-30 1988-11-30 ラック・ピニオン装置 Pending JPH02150536A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30238488A JPH02150536A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 ラック・ピニオン装置

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JP30238488A JPH02150536A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 ラック・ピニオン装置

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JPH02150536A true JPH02150536A (ja) 1990-06-08

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ID=17908261

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JP30238488A Pending JPH02150536A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 ラック・ピニオン装置

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JP (1) JPH02150536A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005453A1 (en) * 1994-08-12 1996-02-22 Alliedsignal Limited Rack and pinion drive
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