JPH05187502A - 直進運動機構 - Google Patents
直進運動機構Info
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- JPH05187502A JPH05187502A JP4026060A JP2606092A JPH05187502A JP H05187502 A JPH05187502 A JP H05187502A JP 4026060 A JP4026060 A JP 4026060A JP 2606092 A JP2606092 A JP 2606092A JP H05187502 A JPH05187502 A JP H05187502A
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- Japan
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- rack
- disk
- disks
- pin
- linear
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- Pending
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/10—Constructively simple tooth shapes, e.g. shaped as pins, as balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バックラッシが少なく大きな荷重に耐えるこ
とができる直進運動機構を提供する。 【構成】 受動ラック（１１）は波型の歯形を有し、複
数のディスク（１２）がディスク支持用軸により回転可
能に支承され、各ディスクには２本のローラ支持用ピン
（１７）が植設され、ローラ支持用ピンにベアリング
（１４）を介してローラ（１３）が回転可能に支承され
ている。両ディスクは受動ラックのリードの３／４の距
離を隔て配置され、両ディスクのローラ支持用ピンが９
０°の位相差になるよう入力歯車（１５）を介して噛合
っている。
とができる直進運動機構を提供する。 【構成】 受動ラック（１１）は波型の歯形を有し、複
数のディスク（１２）がディスク支持用軸により回転可
能に支承され、各ディスクには２本のローラ支持用ピン
（１７）が植設され、ローラ支持用ピンにベアリング
（１４）を介してローラ（１３）が回転可能に支承され
ている。両ディスクは受動ラックのリードの３／４の距
離を隔て配置され、両ディスクのローラ支持用ピンが９
０°の位相差になるよう入力歯車（１５）を介して噛合
っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転運動を直線運動に
変換する直進運動機構に関し、このような直進運動機構
は、例えば、工業用ロボットや搬送装置等に広く利用さ
れるものである。
変換する直進運動機構に関し、このような直進運動機構
は、例えば、工業用ロボットや搬送装置等に広く利用さ
れるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転運動を直進運動に変換する装
置としては、例えば図１に示すような、直線状部材の側
面に多数の歯２ａが刻設されたラック２と、このラック
２に噛合う多数の歯１ａを具備したピニオン１（歯車）
からなるラックピニオン機構が知られている。また、図
２に示すように、波型の歯３ａを有するラック３と、こ
のラック３に噛合うピン４ａを円板に多数植設したピン
歯車４からなるピン歯車装置が知られている。
置としては、例えば図１に示すような、直線状部材の側
面に多数の歯２ａが刻設されたラック２と、このラック
２に噛合う多数の歯１ａを具備したピニオン１（歯車）
からなるラックピニオン機構が知られている。また、図
２に示すように、波型の歯３ａを有するラック３と、こ
のラック３に噛合うピン４ａを円板に多数植設したピン
歯車４からなるピン歯車装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の直
進運動機構にあっては、ラックとピニオンとの歯面にお
ける滑りまたはラックの歯面と円板上のピンとの間の滑
りにより、ラックおよびピニオンの歯面の摩耗の問題が
ある。
進運動機構にあっては、ラックとピニオンとの歯面にお
ける滑りまたはラックの歯面と円板上のピンとの間の滑
りにより、ラックおよびピニオンの歯面の摩耗の問題が
ある。
【０００４】また、ピニオンの１枚の歯または円板の１
本のピンがラックの歯と噛合う状態であり、ラックとピ
ニオンとの間のバックラッシおよびラックと円板のピン
との間のバックラッシが大きく伝達効率が低下するとい
う問題がある。
本のピンがラックの歯と噛合う状態であり、ラックとピ
ニオンとの間のバックラッシおよびラックと円板のピン
との間のバックラッシが大きく伝達効率が低下するとい
う問題がある。
【０００５】更に、上述したピンラック構造では、構造
上、円板には４本以上のピンを植設する必要があり、一
方、ラックの歯とピンを噛合わせるためにピンの太さは
細くならざるを得ず、このために大きな荷重を伝達をす
ることができないという問題もある。
上、円板には４本以上のピンを植設する必要があり、一
方、ラックの歯とピンを噛合わせるためにピンの太さは
細くならざるを得ず、このために大きな荷重を伝達をす
ることができないという問題もある。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上述したような従来装置の問
題点に鑑みて、バックラッシが少なく且つ大きな荷重に
耐えることができる直進運動機構を提供することを目的
としている。
題点に鑑みて、バックラッシが少なく且つ大きな荷重に
耐えることができる直進運動機構を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明においては上述の
課題を、波型の歯形を有する受動ラック、所定の位相差
を保ち所定間隔で回転可能に配置された複数のディス
ク、および該ディスクの各々に該ディスクの回転中心の
回りに等配的に配置された複数のピン部材からなること
を特徴とする直進運動機構により達成する。
課題を、波型の歯形を有する受動ラック、所定の位相差
を保ち所定間隔で回転可能に配置された複数のディス
ク、および該ディスクの各々に該ディスクの回転中心の
回りに等配的に配置された複数のピン部材からなること
を特徴とする直進運動機構により達成する。
【０００８】更に本発明においてはディスクに設けられ
るピン部材が回転可能に支承されていることが好まし
い。ピン部材を回転可能に支承する方法としてディスク
に支柱を植設しその支柱にベアリングを介してローラを
回転可能に支承してもよく、またはディスクにベアリン
グを介して支持ピンを回転可能に支承することも可能で
ある。このようにラックと噛合うピン部材を回転可能に
支承することによりラックとピン部材は転がり伝動とな
り耐摩耗性が大幅に向上しまた伝達効率が大幅に向上す
る。
るピン部材が回転可能に支承されていることが好まし
い。ピン部材を回転可能に支承する方法としてディスク
に支柱を植設しその支柱にベアリングを介してローラを
回転可能に支承してもよく、またはディスクにベアリン
グを介して支持ピンを回転可能に支承することも可能で
ある。このようにラックと噛合うピン部材を回転可能に
支承することによりラックとピン部材は転がり伝動とな
り耐摩耗性が大幅に向上しまた伝達効率が大幅に向上す
る。
【０００９】更に本発明においては、実施例に示すよう
に、ディスクを２枚としそのディスクにそれぞれ２本の
ピン部材を回転中心に対して対称に設け、両ディスクが
９０°の位相差を有していることが好ましい。このよう
にすることにより大きな力を伝達することが可能とな
る。
に、ディスクを２枚としそのディスクにそれぞれ２本の
ピン部材を回転中心に対して対称に設け、両ディスクが
９０°の位相差を有していることが好ましい。このよう
にすることにより大きな力を伝達することが可能とな
る。
【００１０】
【実施例】以下添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図３に本発明に係る一実施例の斜視図を示し、こ
の斜視図において、その内壁にラック部を有するケース
または本体の一部の部品は除去されている。図４は上記
のケースまたは本体をつけた状態の図３に示す実施例の
要部の平面図であり、図５は図３のＡ−Ａ断面図であ
る。
する。図３に本発明に係る一実施例の斜視図を示し、こ
の斜視図において、その内壁にラック部を有するケース
または本体の一部の部品は除去されている。図４は上記
のケースまたは本体をつけた状態の図３に示す実施例の
要部の平面図であり、図５は図３のＡ−Ａ断面図であ
る。
【００１１】本発明の構造を具体化した一実施例装置を
図４および図５に示している。図４において、その内壁
にラック部を有するケースまたは本体１０が固定支持さ
れ、直線状の受動ラック１１がケースまたは本体１０に
対して直線連動可能に支持されている。すなわち、図５
に示すようにケースまたは本体１０にスライドベアリン
グ９（公知のボール循環式ベアリング）を介して受動ラ
ック１１が直線運動を可能に支持されている。受動ラッ
ク１１の表面には波型部材１１ａがボルト１１ｂにより
止着されている。
図４および図５に示している。図４において、その内壁
にラック部を有するケースまたは本体１０が固定支持さ
れ、直線状の受動ラック１１がケースまたは本体１０に
対して直線連動可能に支持されている。すなわち、図５
に示すようにケースまたは本体１０にスライドベアリン
グ９（公知のボール循環式ベアリング）を介して受動ラ
ック１１が直線運動を可能に支持されている。受動ラッ
ク１１の表面には波型部材１１ａがボルト１１ｂにより
止着されている。
【００１２】これにより、図３に示すようにケースまた
は本体１０に対して受動ラック１１がベアリング９を介
して直進運動が可能なように支承されている。なお、図
３においては受動ラック１１と波型部材とが一体構造物
として示されており、受動ラック１１の表面に波型の歯
形を有しており、この歯形は図６に示すようなトロコイ
ド曲線またはサイクロイド曲線となっている。なお、図
３においては説明を簡単にするためベアリング９を図４
と異なり模式的に示している。
は本体１０に対して受動ラック１１がベアリング９を介
して直進運動が可能なように支承されている。なお、図
３においては受動ラック１１と波型部材とが一体構造物
として示されており、受動ラック１１の表面に波型の歯
形を有しており、この歯形は図６に示すようなトロコイ
ド曲線またはサイクロイド曲線となっている。なお、図
３においては説明を簡単にするためベアリング９を図４
と異なり模式的に示している。
【００１３】図３において、受動ラック１１の側方には
２つのディスク１２が回転可能に支持されており、各デ
ィスク１２の周面には歯形１２ａが形成されており、両
ディスク１２は入力歯車１５を介して噛合っている。よ
り詳しくは、図５に示すように各ディスク１２は左右２
枚のプレート１２ｂ、１２ｃからなっており、それらの
プレート１２ｂ、１２ｃのうち、図５で右側のプレート
１２ｂにはその周面に伝達用の歯車１２ａが形成されて
おり、一方、図５で左側のプレート１２ｃは平滑な円周
面となっている。各ディスク１２はそれぞれディスク支
持用軸１２ｄおよびベアリング１６を介して回転可能に
ケースまたは本体１０に支持されている。
２つのディスク１２が回転可能に支持されており、各デ
ィスク１２の周面には歯形１２ａが形成されており、両
ディスク１２は入力歯車１５を介して噛合っている。よ
り詳しくは、図５に示すように各ディスク１２は左右２
枚のプレート１２ｂ、１２ｃからなっており、それらの
プレート１２ｂ、１２ｃのうち、図５で右側のプレート
１２ｂにはその周面に伝達用の歯車１２ａが形成されて
おり、一方、図５で左側のプレート１２ｃは平滑な円周
面となっている。各ディスク１２はそれぞれディスク支
持用軸１２ｄおよびベアリング１６を介して回転可能に
ケースまたは本体１０に支持されている。
【００１４】組をなした左右の２枚のプレート１２ｂ、
１２ｃの間には、一対のローラ支持用ピン１７が固定支
持されている。すなわち、図３に見るように各ディスク
１２にはその回転中心から同一の偏心量で、すなわち回
転中心から一定の半径の円の上に回転中心に対して対称
に、すなわち１８０°の位相差をもって、一対のローラ
支持用ピン１７が設けられている。
１２ｃの間には、一対のローラ支持用ピン１７が固定支
持されている。すなわち、図３に見るように各ディスク
１２にはその回転中心から同一の偏心量で、すなわち回
転中心から一定の半径の円の上に回転中心に対して対称
に、すなわち１８０°の位相差をもって、一対のローラ
支持用ピン１７が設けられている。
【００１５】ローラ支持用ピン１７にはベアリング１４
を介してローラ１３が回転可能に支持されている。ロー
ラ支持用ピン１７は、前述のように、ディスク１２の回
転中心すなわち、ディスク支持用軸１２ｄの回転中心か
ら等距離対称に偏倚している。更に受動ラック１１の長
手方向に隣合う２つのディスク１２は、その中心が受動
ラック１１のリードＬ（図６参照）の３／４の距離を隔
てて配置されており、更にこれら２つのディスク１２は
９０°の位相差になるように、すなわち、同一のディス
ク１２上のローラ支持用ピン１７を仮想線で結ぶと２組
のディスク１２の仮想線が直交するように、前述の入力
歯車１５を介して噛合っている。
を介してローラ１３が回転可能に支持されている。ロー
ラ支持用ピン１７は、前述のように、ディスク１２の回
転中心すなわち、ディスク支持用軸１２ｄの回転中心か
ら等距離対称に偏倚している。更に受動ラック１１の長
手方向に隣合う２つのディスク１２は、その中心が受動
ラック１１のリードＬ（図６参照）の３／４の距離を隔
てて配置されており、更にこれら２つのディスク１２は
９０°の位相差になるように、すなわち、同一のディス
ク１２上のローラ支持用ピン１７を仮想線で結ぶと２組
のディスク１２の仮想線が直交するように、前述の入力
歯車１５を介して噛合っている。
【００１６】入力歯車１５を回転させるとこの入力歯車
１５に噛合っている２つのディスク１２が入力歯車１５
とは反対方向に且つ両ディスク１２は同方向に回転し、
ディスク１２上に設けられたローラ１３が受動ラック１
１の歯形と噛合い受動ラック１１に直線運動をさせる。
この際にローラ１３と受動ラック１１の歯形とは転がり
接触をしている。
１５に噛合っている２つのディスク１２が入力歯車１５
とは反対方向に且つ両ディスク１２は同方向に回転し、
ディスク１２上に設けられたローラ１３が受動ラック１
１の歯形と噛合い受動ラック１１に直線運動をさせる。
この際にローラ１３と受動ラック１１の歯形とは転がり
接触をしている。
【００１７】上述の実施例においては２つのディスク１
２の位相を一定に保ちこれらディスク１２に動力を伝え
る機構としてディスク１２の周面に形成した歯車を用い
ていたが、両ディスク１２の位相を一定に保ちながら回
転させる機構としてはクランク機構、トラクションドラ
イブ、ベルトドライブまたはこれら組み合わせたもの等
を使用することができる。
２の位相を一定に保ちこれらディスク１２に動力を伝え
る機構としてディスク１２の周面に形成した歯車を用い
ていたが、両ディスク１２の位相を一定に保ちながら回
転させる機構としてはクランク機構、トラクションドラ
イブ、ベルトドライブまたはこれら組み合わせたもの等
を使用することができる。
【００１８】また、上記実施例においてはディスク１２
に設置したローラ支持用ピン１７にベアリング１４を介
してローラ１３を回転可能に支承していたが、図示しな
いがディスク１２にベアリングを介してピンを回転可能
に支承してもよい。更に、特別な場合はディスク１２に
ピンを固定設置してもよい。
に設置したローラ支持用ピン１７にベアリング１４を介
してローラ１３を回転可能に支承していたが、図示しな
いがディスク１２にベアリングを介してピンを回転可能
に支承してもよい。更に、特別な場合はディスク１２に
ピンを固定設置してもよい。
【００１９】また、上記実施例においてはケースまたは
本体１０を固定支持し、受動ラック１１が直進運動する
ようにしたが、逆に受動ラック１１を固定支持してケー
スまたは本体１０が直進運動するようにしてもよい。
本体１０を固定支持し、受動ラック１１が直進運動する
ようにしたが、逆に受動ラック１１を固定支持してケー
スまたは本体１０が直進運動するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ディスクを２組にした
のでディスクに設けられるピン部材を大きくすることが
でき大荷重に耐えることができる直進移動機構が提供さ
れる。実施例に示すようにピンにローラを組み込むこと
によりローラとラックの歯形との間の伝達が転がり伝動
とすることができ、耐摩耗性および伝達効率が大幅に向
上できる。
のでディスクに設けられるピン部材を大きくすることが
でき大荷重に耐えることができる直進移動機構が提供さ
れる。実施例に示すようにピンにローラを組み込むこと
によりローラとラックの歯形との間の伝達が転がり伝動
とすることができ、耐摩耗性および伝達効率が大幅に向
上できる。
【図１】従来のラックピニオン機構を示す平面図であ
る。
る。
【図２】従来ピンラック装置を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例のケースまたは本体の一部を
除去した状態の斜視図である。
除去した状態の斜視図である。
【図４】本発明に係る実施例の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明のラックの歯形を説明する線図である。
１１ 受動ラック １２ ディスク １３ ローラ １４ ベアリング
Claims (3)
- 【請求項１】 波型の歯形を有する受動ラック、所定の
位相差を保ち所定間隔で回転可能に配置された複数のデ
ィスク、および該ディスクの各々に該ディスクの回転中
心の回りに等配的に配置された複数のピン部材からなる
ことを特徴とする直進運動機構。 - 【請求項２】 前記ピン部材が前記ディスクに回転可能
に支承されていることを特徴とする請求項１に記載の直
進運動機構。 - 【請求項３】 前記ディスクが２枚であり、各ディスク
に２本のピン部材が設けられ、両ディスクが９０°の位
相差を有していることを特徴とする請求項１または２に
記載の直進運動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026060A JPH05187502A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 直進運動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026060A JPH05187502A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 直進運動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187502A true JPH05187502A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12183143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4026060A Pending JPH05187502A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 直進運動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103502693A (zh) * | 2011-04-18 | 2014-01-08 | 世进Igb株式会社 | 动力传递装置 |
| CN104373538A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-25 | 武汉理工大学 | 一种复合摆线发生装置 |
| JP2016159356A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 東芝プラントシステム株式会社 | 溶接装置 |
| JP2016159355A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 東芝プラントシステム株式会社 | 溶接装置 |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4026060A patent/JPH05187502A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103502693A (zh) * | 2011-04-18 | 2014-01-08 | 世进Igb株式会社 | 动力传递装置 |
| EP2700848A2 (en) * | 2011-04-18 | 2014-02-26 | Sejin-IGB Co., Ltd. | Power transmission device |
| JP2014513253A (ja) * | 2011-04-18 | 2014-05-29 | セジン−アイジービー カンパニー，リミテッド | 動力伝達装置 |
| EP2700848A4 (en) * | 2011-04-18 | 2014-11-26 | Sejin Igb Co Ltd | POWER TRANSMISSION DEVICE |
| US9341247B2 (en) | 2011-04-18 | 2016-05-17 | Sejin-iGB Co., Ltd. | Power transmission device |
| CN104373538A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-25 | 武汉理工大学 | 一种复合摆线发生装置 |
| JP2016159356A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 東芝プラントシステム株式会社 | 溶接装置 |
| JP2016159355A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 東芝プラントシステム株式会社 | 溶接装置 |
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