JPH04210154A - 直進運動機構 - Google Patents

直進運動機構

Info

Publication number
JPH04210154A
JPH04210154A JP2401985A JP40198590A JPH04210154A JP H04210154 A JPH04210154 A JP H04210154A JP 2401985 A JP2401985 A JP 2401985A JP 40198590 A JP40198590 A JP 40198590A JP H04210154 A JPH04210154 A JP H04210154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
teeth
rack
racks
passive rack
active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2401985A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Takenaka
竹中 浩之
Mikiaki Hirai
幹了 平井
Hidekazu Yokoi
横井 秀和
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.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Teijin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Seiki Co Ltd filed Critical Teijin Seiki Co Ltd
Priority to JP2401985A priority Critical patent/JPH04210154A/ja
Priority to EP91309602A priority patent/EP0482827B1/en
Priority to DE69102392T priority patent/DE69102392T2/de
Priority to US07/777,717 priority patent/US5187994A/en
Publication of JPH04210154A publication Critical patent/JPH04210154A/ja
Priority to SG128694A priority patent/SG128694G/en
Priority claimed from SG128694A external-priority patent/SG128694G/en
Priority to HK5895A priority patent/HK5895A/xx
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】
[00011
【産業上の利用分野]本発明は、回転運動を直線運動に
変換して直進する直進運動機構に関し、詳しくは揺動型
ラックによりその変換を行うようにした直進運動機構に
関する。 [0002] 【従来の技術】従来、工作機械の送り機構等には、回転
運動を直線運動に変換する直進運動機構が設けられてお
り、この直進運動機構には、機械全体の小型化の要求に
応えるべく構成の簡素なものが用いられている。この種
の直進運動機構としては、例えば図6に示すラックピニ
オン機構が知られている。この機構では、ピニオン1の
回転によりこのピニオン1に噛み合うラック2を軸方向
に移動させる。また、図7に示すビンラック機構も知ら
れており、この機構では、ラック3とこのラック3に噛
み合うピン歯車4との間で運動方向の変換がなされるよ
うになっている。 [0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の直進運動機構にあっては、入力側部材、例え
ばピニオン1やピン歯車4の回転を別設の減速機によっ
て減速する構成となっていたため、直進運動機構が大型
化してしまうという問題があった。また、ピニオン1と
ラック2の噛み合い歯数、又は、ラック3とピン歯車4
の噛み合い歯数が1又は2程度と少ないため、所定のラ
ック推力を発揮させるためには、それぞれの歯幅を大き
くして一定の歯面圧に耐え得るようにしなければならず
、やはり、直進運動機構の大型化を招くとともに、その
ように歯幅を大きくした場合にでも摩擦による摩耗が大
きく、十分な耐久性を得ることはできなかった。 [0004]これに対し、例えばラック2を浸炭焼入れ
又は高周波焼入れしてラック2の歯面強度を高めること
が考えられるが、細長いラック2にこのような処理を行
なった場合、大きな歪みが発生して一定の歯形精度を確
保するのが困難になり、耐久性向上の有効な対策になら
ないか、或は非常に困難な精密加工が必要となる。そこ
で、本発明は、小型で推力が大きく、しかも部品加工が
容易で耐久性に優れた直進運動機構を提供することを目
的とする。 [0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的達成
のため、複数の歯を有する受動ラックと、受動ラックの
歯とほぼ同一ピッチの複数の歯が形成され、該歯を受動
ラックに対向させて配置された複数の能動ラックと、複
数の能動ラックを所定の位相差を保って支持するととも
に、該位相差で複数の能動ラックを揺動クランク運動さ
せるクランク軸と、等間隔に保持した複数のローラの一
部を受動ラックの歯と能動ラックの歯との間に係合させ
、能動ラックを取り囲む無端のローラチェーンと、を備
えたことを特徴とする。 [0006]
【作用】本発明では、受動ラックの歯と同一ピッチの歯
を有する複数の能動ラックが、その歯をローラチェーン
のローラを介し受動ラックの歯に当接させた状態でクラ
ンク軸に支持され、該クランク軸の回転により複数の能
動ラックが所定の位相差を保って揺動クランク運動する
。したがって、クランク軸が回転すると、少なくとも何
れか1つの能動ラックによりローラを介して受動ラック
が常に推進方向に押動され、受動ラックの直進運動が得
られる。 [0007]また、受動ラックと能動ラックが共に多数
の歯をローラに係合させるから、両ラックを小型にして
も歯面圧が高くならず、小型化が可能になる。さらに、
少数のローラによって両ラックの多数の歯の摩耗が低減
でき、部品加工が容易化されるとともに耐久性が向上す
る。 [0008]
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1〜図5は本発明に係る直進運動機構の一実施例を示す
図である。まず、構成を説明する。図1〜図3において
、11は複数の歯T1を有する受動ラック、12A、1
2B、12Cはそれぞれ複数の歯T2が形成された複数
の(本実施例では3つの)能動ラックである。受動ラッ
ク11の歯TIは所定半径R1の円弧溝11aを所定ピ
ッチPで等間隔に形成した歯形になっており、能動ラッ
ク12A〜12Cの歯T2は歯T1と同一ピッチで図4
に示すようなトロコイド曲線又はサイクロイド曲線状(
波形)の歯形に形成されている。また、受動ラック11
は図3に示すように複数の循環式のボール13を介して
ケース14に軸方向移動自在に結合しており、受動ラッ
ク11の両側面にはボール13に係合するボール溝11
bが形成され、ケース14の底部14a内にはボール循
環通路14bが形成されている。なお、図1に示すよう
に、複数のボール13に代え(又は加えて)、受動ラッ
ク11の背面側に複数のローラ13を配置することもで
きる。 [0009]能動ラツク12A〜12Cはそれぞれ歯T
2側を受動ラック11に対向させるよう一対のクランク
軸15A、15Bのそれぞれの偏心カム部15a、15
b、15cに支持されており、クランク軸15A、15
Bが各一対の軸受19A、19Bを介してケース14に
支持されることによって、各能動ラック12A〜12C
の歯T2は複数のローラ21を介して受動ラック11の
歯T1に噛み合っている。クランク軸15A、15Bは
、その偏心カム部15a〜15cが例えば等角度間隔に
形成されており、クランク軸15A、15Bの一端側に
連結された歯車16A、16Bが回転するとき、複数の
能動ラック12A〜12Cを所定の位相差(本実施例で
は能動ラック数に対応する等しい位相差120°)を保
って揺動クランク運動させることができる。また、歯車
16A、16Bには入力歯車17が噛み合っており、入
力歯車17は図示しない軸受によりケース14に軸支さ
れた入力シャフト18に連結されている。この入力シャ
フト18の一端部はケース14から外方に突出し、この
一端部から回転入力するようになっている。 [00101一方、受動ラック11と能動ラック12A
〜12Cの間に介在する複数のローラ21は、所定半径
R1とほぼ等しいかこれより僅かに小さい半径R2に形
成されており、ローラ21が歯T1、T2に係合した状
態で回転できるようになっている。また、ローラ21は
複数対のリンクプレート22を無端に連結する複数のビ
ン23にそれぞ軸支されており、これらによって無端の
ローラチェーン20が構成されている。すなわち、ロー
ラチェーン20は能動ラック12A〜12Cを取り囲ん
で複数のローラ21を周方向に等間隔に保持するととも
に、複数のローラ21の一部を受動ラック11の歯T1
と能動ラック12A〜12Cの歯T2とに係合させて受
動ラック11と能動ラック12A〜12Cを噛み合せて
いる。 [0011]なお、図1〜図3において、25.26.
27はクランク軸15A、15Bの偏心カム部15a、
15b、15cと能動ラック12A〜12Cとの間に介
装されたニードル軸受であり、28は歯車16A、16
Bをクランク軸15A、15Bに固定するキーであり、
29はケース14の底部14aを固定するボルト、31
.32は軸受19A、19Bを介してケース14とクラ
ンク軸15A、15Bの軸方向のずれを規制するそれぞ
れ複数の止め輪、33は受動ラック11の移動端を決定
するストッパである。 [00121次に、作用を説明する。外部からの動力に
より入力シャフト18が駆動されると、入力歯車17が
回転し、この入力歯車17と噛み合う歯車16A、16
Bが同一回転方向に回転することによって、クランク軸
15A、15Bが駆動され、複数の能動ラック12A〜
12Cが所定の位相差を保って揺動クランク運動する。 [0013]このとき、クランク軸15A、15Bの回
転に伴って、例えば能動ラック12Aが図5(a)〜(
C)に示すように偏心揺動じ、その歯T2によりローラ
21を介して歯T1の一面側を押された受動ラック11
が図5の矢印X方向へ移動する。また、能動ラック12
A〜12Cは前記所定の位相差を保って揺動クランク運
動するから、クランク軸15A、15Bの一回中常に複
数の能動ラック12A〜12Cのうち少なくとも何れか
1つが歯TIの前記−面側でローラ21を介して受動ラ
ック11を押動することになり、クランク軸15A、1
5Bが一回転すると、受動ラック11は歯Tl、T2の
1歯分(ピッチ分)移動する。このような受動ラック1
1の移動によりローラ21も移動させられ、ローラチェ
ーン20が能動ラック12A〜12Cの周囲を回転する
こととなる。すなわち、ローラ20が循環することにな
る。一方、入力シャフト18への回転入力を逆向きにす
ると、クランク軸15A、15Bが逆転し、受動ラック
11は矢印X方向と反対の方向へ移動する。 [0014]ここで、受動ラック11の移動中における
受動ラック11と能動ラック12A〜12Cの歯Tl、
T2の噛み合いについて考察すると、受動ラック11に
推力を与える能動ラック12A〜12Cは、受動ラック
11に沿って適宜数配列された複数の歯T2によって受
動ラック11の複数の歯T1を押圧するため、各歯T2
に加わる圧力は小さくて済む。また、受動ラック11は
所定硬度のローラ21を介し広い面積で能動ラック12
A〜12Cからの押圧力を受けるため、すなわち受動ラ
ック11の面圧を小さくできるため、受動ラック11に
浸炭焼入れや高周波焼入れ等を施さなくとも、所要の耐
久性が得られる。したがって、部品加工が容易化される
。さらに、ローラ21が回転可能であるから、能動ラッ
ク12A〜12Cとローラ21の摩擦が大きくなった場
合にはローラ21が回転し、摩耗による焼付き等が回避
されて耐久性が向上する。したがって、耐久性に優れた
直進運動機構を実現できる。 [0015]また、能動ラック12A  〜12Cのク
ランク運動により、クランク軸15A、15Bの一回転
に対して受動ラック11の歯T1の1ピッチ分の減速出
力が得られるから、減速機を別設する必要がなく、前記
歯面圧が小さいことと相俟って非常に小型で推力の大き
い直進運動機構が実現可能となる。さらに、ラック同士
を組合せた構成から角形にでき、受動ラック11を案内
する構造としてボール13等を利用した簡素で信頼性の
高いものにできる。 [0016]なお、本実施例のようにローラチェーン2
0を用い、歯T1、T2を間接的に係合させるのに対し
、受動ラック11に複数のローラ21を固着させたよう
な形の歯を形成してローラチェーンを無くすこともでき
るが、このようにすると、受動ラック11が長い場合に
その全長にわたって硬度の高い複数の円弧状の歯を形成
しなければならない。したがって、本実施例では、受動
ラック11の加工が容易であるばかりでなく、特に受動
ラック11が長い場合に受動ラック11の部品コストを
安くできる。 [0017]
【発明の効果】本発明によれば、受動ラックの歯とほぼ
同一ピッチの歯を有する複数の能動ラックを、クランク
軸の回転により所定の位相差を保って揺動クランク運動
させ、クランク軸の回転中、常に少なくとも何れか1つ
の能動ラックにより複数のローラを介して受動ラックを
推進方向に押動するようにしているので、両ラックの歯
面圧を小さくしながら直接的に減速出力を得ることがで
き、減速機を別設する必要のない小型で推力の大きい直
進運動機構を実現することができる。さらに、ローラを
用いることにより、両ラックの歯の摩耗を更に低減させ
て耐久性を向上させることができ、しかも、部品加工を
容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る直進運動機構の一実施例の概略構
成を示す斜視図である。
【図2】一実施例の外観正面図である。
【図3】第2図のA−A矢視断面図である。
【図4】一実施例の能動ラックの歯形の説明図である。
【図5】一実施例の作用説明図である。
【図6】従来のラックピニオン機構の構成図である。
【図7】従来のピンラック機構の構成図である。
【符号の説明】
11    受動ラック 12A、12B、12C能動ラック 15A、15B   クランク軸 16A、16B   歯車 17    人力歯車 20    ローラチェーン 21    ローラ T1  受動ラックの歯 T2  能動ラックの歯
【図2】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の歯を有する受動ラックと、受動ラッ
    クの歯とほぼ同一ピッチの複数の歯が形成され、該歯を
    受動ラックに対向させて配置された複数の能動ラックと
    、複数の能動ラックを所定の位相差を保って支持すると
    ともに、該位相差で複数の能動ラックを揺動クランク運
    動させるクランク軸と、等間隔に保持した複数のローラ
    の一部を受動ラックの歯と能動ラックの歯との間に係合
    させ、能動ラックを取り囲む無端のローラチェーンと、
    を備えたことを特徴とする直進運動機構。
JP2401985A 1990-10-23 1990-12-13 直進運動機構 Pending JPH04210154A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2401985A JPH04210154A (ja) 1990-12-13 1990-12-13 直進運動機構
EP91309602A EP0482827B1 (en) 1990-10-23 1991-10-17 Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism
DE69102392T DE69102392T2 (de) 1990-10-23 1991-10-17 Mechanismus zum Umwandeln einer Rotationsbewegung in eine Längsbewegung.
US07/777,717 US5187994A (en) 1990-10-23 1991-10-21 Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism
SG128694A SG128694G (en) 1990-10-23 1994-09-01 Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism
HK5895A HK5895A (en) 1990-10-23 1995-01-12 Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2401985A JPH04210154A (ja) 1990-12-13 1990-12-13 直進運動機構
SG128694A SG128694G (en) 1990-10-23 1994-09-01 Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04210154A true JPH04210154A (ja) 1992-07-31

Family

ID=26582896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2401985A Pending JPH04210154A (ja) 1990-10-23 1990-12-13 直進運動機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04210154A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2966536B2 (ja) 転動ボール形差動減速装置
EP0482827B1 (en) Rotary motion to longitudinal motion converting mechanism
KR20070102951A (ko) 요동내접맞물림 유성기어장치
JPH03181641A (ja) 遊星歯車増減速機
JPH07243486A (ja) 内接噛合遊星歯車構造
JPH0627532B2 (ja) 遊星歯車増減速機
US3495470A (en) Spherical thread and pin gear reduction
JPH04210154A (ja) 直進運動機構
JPH09119496A (ja) 直進運動装置
US5806369A (en) Linear motion apparatus
JP2937489B2 (ja) 直進運動機構
JP2937488B2 (ja) 直進運動機構
RU2725323C1 (ru) Планетарно-цевочный редуктор
JP2957753B2 (ja) 直進運動機構
JPS60260737A (ja) 遊星歯車機構における角度バツクラツシユの除去装置
JPH10318343A (ja) 直線運動装置
JP2937490B2 (ja) 直進運動機構
RU2458269C1 (ru) Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев
JPH04160258A (ja) 直進運動機構
JPH0772587B2 (ja) 直線運動機構
JPH0446242A (ja) 遊星歯車増減速機
JPH04321857A (ja) 直進運動機構
JPH0529402Y2 (ja)
JP2000097304A (ja) 直線駆動装置
JPH04224350A (ja) 直進運動機構