JPS5923151A - 歯車による直線運動機構 - Google Patents
歯車による直線運動機構Info
- Publication number
- JPS5923151A JPS5923151A JP13425982A JP13425982A JPS5923151A JP S5923151 A JPS5923151 A JP S5923151A JP 13425982 A JP13425982 A JP 13425982A JP 13425982 A JP13425982 A JP 13425982A JP S5923151 A JPS5923151 A JP S5923151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pinion
- pinions
- driven
- rack
- rod
- 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
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は上下に一定の間隔を置き相対向するラックの対
向間に、相互に噛合するピニオンを上下のラックに夫々
個別に噛合する様に嵌挿軸着してピニオンの回転により
上下のラック桿が一体的に左右に一定距離正確に移動す
る様にした歯車による直線運動機構に関するものである
。
向間に、相互に噛合するピニオンを上下のラックに夫々
個別に噛合する様に嵌挿軸着してピニオンの回転により
上下のラック桿が一体的に左右に一定距離正確に移動す
る様にした歯車による直線運動機構に関するものである
。
従来より部品製品の持ち上げ、垂直及び水平移動又は搬
送及び組立等の直線運動を掌る機器としては、高圧空気
の圧送により作動桿が移動するエアーシリンダー又は、
ネジ桿の回転によりこれに螺合するスライドナットが直
線移動する電動シリンダーによりこれを行うのが一般的
である。
送及び組立等の直線運動を掌る機器としては、高圧空気
の圧送により作動桿が移動するエアーシリンダー又は、
ネジ桿の回転によりこれに螺合するスライドナットが直
線移動する電動シリンダーによりこれを行うのが一般的
である。
しかしながら前者のエアーシリンダーの作動桿による移
動範囲の位置制御を図るにはバルブ及びブレーキ装置等
の付属機器を介設しなければならないが、空気の圧縮性
によりこれによってもなお作動桿の正確な位置決めが困
難なものであり、又後者における電動シリンダーにおい
ては、その機構上モーターとネジ桿とが一体的に形成さ
れている為、構造が極めて複雑となって使用者が取付機
械の相違により自由にモーターの選定又は交換を行うこ
とが出来ず、従って機械への取付場所も限定され、更に
このシリンダーによる作動桿の移動源はスライドナット
であるので作動桿独自に無理な荷重を掛けることが出来
ず、その為これを補助するものとしてガイドロッドが必
要となる等この使用に際しては種々の条件が加重されて
複雑となり又非常に高価なものである。
動範囲の位置制御を図るにはバルブ及びブレーキ装置等
の付属機器を介設しなければならないが、空気の圧縮性
によりこれによってもなお作動桿の正確な位置決めが困
難なものであり、又後者における電動シリンダーにおい
ては、その機構上モーターとネジ桿とが一体的に形成さ
れている為、構造が極めて複雑となって使用者が取付機
械の相違により自由にモーターの選定又は交換を行うこ
とが出来ず、従って機械への取付場所も限定され、更に
このシリンダーによる作動桿の移動源はスライドナット
であるので作動桿独自に無理な荷重を掛けることが出来
ず、その為これを補助するものとしてガイドロッドが必
要となる等この使用に際しては種々の条件が加重されて
複雑となり又非常に高価なものである。
本発明はかかる低い信頼性と複雑さに鑑みて創作された
ものであって、上下に一定の間隔を置き一体的に形成す
るラック桿に相互に噛合するピニオンを夫々のラックと
噛合する様に嵌挿軸着してラックと従動ピニオン間に噛
合する駆動ピニオンが回転することによりこれに噛合す
る従動ピニオンとラックとが夫々回転移動でラック桿を
任意に一定距離移動せしめるか、又はラック桿を固定す
れば噛合するピニオンの本体が任意に一定距離移動する
ものであり、これらの移動に際しては従来の如く流体の
圧送によるものではなく、歯車の噛合回転によるもので
あるから、ラック桿の先端に掛る荷重によっても、噛合
するピニオンとラックが相乗してバックラッシュを抑制
しラック桿が本体を中心としてその先端が下方にだれる
ことなくネジ送りと同等以上の高精度送りが出来る極め
て有用なるものである。
ものであって、上下に一定の間隔を置き一体的に形成す
るラック桿に相互に噛合するピニオンを夫々のラックと
噛合する様に嵌挿軸着してラックと従動ピニオン間に噛
合する駆動ピニオンが回転することによりこれに噛合す
る従動ピニオンとラックとが夫々回転移動でラック桿を
任意に一定距離移動せしめるか、又はラック桿を固定す
れば噛合するピニオンの本体が任意に一定距離移動する
ものであり、これらの移動に際しては従来の如く流体の
圧送によるものではなく、歯車の噛合回転によるもので
あるから、ラック桿の先端に掛る荷重によっても、噛合
するピニオンとラックが相乗してバックラッシュを抑制
しラック桿が本体を中心としてその先端が下方にだれる
ことなくネジ送りと同等以上の高精度送りが出来る極め
て有用なるものである。
実施例によりこれを説明すれば、長きラック（１）（２
）歯切面を一定の間隔を置き相対向する様に上下に配設
すると共に、夫々の両端の両側より固定板（３）（４）
によりこれを挾着保持すると共に、上ラック（１）の一
端にはバックラッシュ抑制用の調整ピニオン（５）を噛
合し、更に上下のラック（１）（２）の歯切面間に、軸
受板（６）（７）に軸着して斜めに相互に噛合する駆動
ピニオン（８）と従動ピニオン（８′）（９）（９′）
の内、ピニオン（８）（８′）を下ラック（２）と、ピ
ニオン（９）（９′）を上ラック（１）に夫々個別に噛
合する様に嵌挿してなるものであって、図中、（１０）
（１０′）は間隔保持板、（１１）（１１′）はグリー
ス注入孔、（１２）（１２′）はグリース溝、（１３）
（１３′）（１３″）は締結ボルト、（１４）はノツク
ピン、（１５）（１５）はリミットスイッチ、（１６）
（１６）はリミットスイッチ用ドッグ、（１７）は駆動
回転軸、（１８）は回転軸、（１９）はワーク、（２０
）はハンド部、（２１）はモーター、（Ａ）はロッド、
（Ｂ）は本体である。
）歯切面を一定の間隔を置き相対向する様に上下に配設
すると共に、夫々の両端の両側より固定板（３）（４）
によりこれを挾着保持すると共に、上ラック（１）の一
端にはバックラッシュ抑制用の調整ピニオン（５）を噛
合し、更に上下のラック（１）（２）の歯切面間に、軸
受板（６）（７）に軸着して斜めに相互に噛合する駆動
ピニオン（８）と従動ピニオン（８′）（９）（９′）
の内、ピニオン（８）（８′）を下ラック（２）と、ピ
ニオン（９）（９′）を上ラック（１）に夫々個別に噛
合する様に嵌挿してなるものであって、図中、（１０）
（１０′）は間隔保持板、（１１）（１１′）はグリー
ス注入孔、（１２）（１２′）はグリース溝、（１３）
（１３′）（１３″）は締結ボルト、（１４）はノツク
ピン、（１５）（１５）はリミットスイッチ、（１６）
（１６）はリミットスイッチ用ドッグ、（１７）は駆動
回転軸、（１８）は回転軸、（１９）はワーク、（２０
）はハンド部、（２１）はモーター、（Ａ）はロッド、
（Ｂ）は本体である。
本発明は叙上の如き構成によりなるものであって、軸受
板（６）（７）に軸着して、上下のラック（１）（２）
間に夫々個別に噛合するピニオン（８）（８′）、（９
）（９′）は、相互に駆動ピニオン（８）が従動ピニオ
ン（９）と、又従動ピニオン（８′）と従動ピニオン（
９′）とが斜めに噛合し、更に駆動ピニオン（８）と従
動ピニオン（８′）が下ラックと、従動ピニオン（９）
（９′）がラック（１）と夫々個別に噛合しているもの
であって、その内駆動ピニオン（８）が回転することに
よりこれに噛合する従動ピニオン（９）及び上下ラック
（１）＋（２）が回動、移動して他の従動ピニオン（８
′）（９′）も同様に回動移動するものである。
板（６）（７）に軸着して、上下のラック（１）（２）
間に夫々個別に噛合するピニオン（８）（８′）、（９
）（９′）は、相互に駆動ピニオン（８）が従動ピニオ
ン（９）と、又従動ピニオン（８′）と従動ピニオン（
９′）とが斜めに噛合し、更に駆動ピニオン（８）と従
動ピニオン（８′）が下ラックと、従動ピニオン（９）
（９′）がラック（１）と夫々個別に噛合しているもの
であって、その内駆動ピニオン（８）が回転することに
よりこれに噛合する従動ピニオン（９）及び上下ラック
（１）＋（２）が回動、移動して他の従動ピニオン（８
′）（９′）も同様に回動移動するものである。
又、本実施例において駆動ピニオン（８）の駆動源を図
示しないが、駆動回転軸（１７）に従来のモーター軸を
接続するもので、この場合第１図において想像線で示す
如くリミットスイッチ（１５）（１５′）とリミットス
イッチ用ドッグ（１６）（１６）を取着してロッド（Ａ
）又は本体（Ｂ）の位置制御を行う場合にはブレーキモ
ーターを組合わせるが、ステッピングモーターとパルス
制御の組合せ、或はＤＣサーボモーターとＮＣ制御又は
マイコン制御方式等の組合せの場合は上記するリミット
スイッチ（１５）（１５′）及び同ドッグ（１６）は不
用である。
示しないが、駆動回転軸（１７）に従来のモーター軸を
接続するもので、この場合第１図において想像線で示す
如くリミットスイッチ（１５）（１５′）とリミットス
イッチ用ドッグ（１６）（１６）を取着してロッド（Ａ
）又は本体（Ｂ）の位置制御を行う場合にはブレーキモ
ーターを組合わせるが、ステッピングモーターとパルス
制御の組合せ、或はＤＣサーボモーターとＮＣ制御又は
マイコン制御方式等の組合せの場合は上記するリミット
スイッチ（１５）（１５′）及び同ドッグ（１６）は不
用である。
更に図示する実施例におけるラック（１）（２）及びピ
ニオン（８）（８）、（９）（９）は平歯車によりこれ
を構成しているが、これに限定されるものではなく例え
ばこの一連の歯車群をダブルヘリカルギヤー或はシング
ルヘリカルギヤーを２枚合せて夫々ラックとピニオンを
構成する様にすれば、その山形歯の歯形状によりピニオ
ン軸方向へのラックの移動がない為より一層側面方向に
ガタのない機構とすることが出来、本発明と同様の作用
効果が得られるものである。
ニオン（８）（８）、（９）（９）は平歯車によりこれ
を構成しているが、これに限定されるものではなく例え
ばこの一連の歯車群をダブルヘリカルギヤー或はシング
ルヘリカルギヤーを２枚合せて夫々ラックとピニオンを
構成する様にすれば、その山形歯の歯形状によりピニオ
ン軸方向へのラックの移動がない為より一層側面方向に
ガタのない機構とすることが出来、本発明と同様の作用
効果が得られるものである。
本発明は第７図乃至第８図に示す如くロッド（Ａ）の一
端にワーク（１９）を挾持せしめてこれを移動する場合
においては、ロッド（Ａ）の端部にワークによる荷重（
Ｗ）が掛り、ロッド（Ａ）の先端を下方にだれさせる力
が働くが、この時ピニオン（８）（８′）（８′）、（
９）（９′）自体にガイドローラーの役目をさせること
により、荷重（Ｗ）が図中の矢印の方向に働けば、上ラ
ック（１）はロッド（Ａ）の先端の方向に移動しようと
し、同時にピニオン（９）（９′）は荷重側に回転しよ
うとするが、これと噛合するピニオン（８）（８′）が
逆回転する為、このピニオン（８）（８′）と下方にお
いて噛合する下ラック（２）がロッド（Ａ）の先端を持
ち上げる様に移動しようとする結果ロッド（Ａ）の先端
のだれ、を自動的に消去するもので、この歯車による噛
合をローラーに置き換える構成をとれば、ローラーと移
動体との間でスリップが起る為、上述する効果は生じな
いものであり、又、上ラック（１）の一端に噛合するバ
ックラッシュ抑制用の調整ピニオン（５）は、上下のラ
ック（１）（２）間にピニオン（８）（８′）、（９）
（９′）を嵌挿軸着後の組立調整時において、該調整ピ
ニオン（５）を左右何れかに回転させると、上ラック（
１）が左右に移動して従動ピニオン（９）（９′）を同
様に左右に回す様になる。
端にワーク（１９）を挾持せしめてこれを移動する場合
においては、ロッド（Ａ）の端部にワークによる荷重（
Ｗ）が掛り、ロッド（Ａ）の先端を下方にだれさせる力
が働くが、この時ピニオン（８）（８′）（８′）、（
９）（９′）自体にガイドローラーの役目をさせること
により、荷重（Ｗ）が図中の矢印の方向に働けば、上ラ
ック（１）はロッド（Ａ）の先端の方向に移動しようと
し、同時にピニオン（９）（９′）は荷重側に回転しよ
うとするが、これと噛合するピニオン（８）（８′）が
逆回転する為、このピニオン（８）（８′）と下方にお
いて噛合する下ラック（２）がロッド（Ａ）の先端を持
ち上げる様に移動しようとする結果ロッド（Ａ）の先端
のだれ、を自動的に消去するもので、この歯車による噛
合をローラーに置き換える構成をとれば、ローラーと移
動体との間でスリップが起る為、上述する効果は生じな
いものであり、又、上ラック（１）の一端に噛合するバ
ックラッシュ抑制用の調整ピニオン（５）は、上下のラ
ック（１）（２）間にピニオン（８）（８′）、（９）
（９′）を嵌挿軸着後の組立調整時において、該調整ピ
ニオン（５）を左右何れかに回転させると、上ラック（
１）が左右に移動して従動ピニオン（９）（９′）を同
様に左右に回す様になる。
この時下ラック（２）はその両端を固定板（３）（４）
に完全にノックピン（１４）により固定されているので
、駆動ピニオン（８）、従動ピニオン（８′）は下ラッ
ク（２）と完全にガタの無くなる位置まで回動すること
となる。
に完全にノックピン（１４）により固定されているので
、駆動ピニオン（８）、従動ピニオン（８′）は下ラッ
ク（２）と完全にガタの無くなる位置まで回動すること
となる。
即ち、上ラック（１）の左右移動で従動ピニオン（９）
、駆動ピニオン（８）及び下ラック（２）と、従動ピニ
オン（９）、（８）及び下ラック（２）との夫々の間の
全てのバックラッシュが抑制されることとなるので、こ
の調整操作終了後は締結ボルト（１３′）により上ラッ
ク（１）を完全に固定すれば、以後各ピニオン（８）（
８′）、（９）（９′）は、バックラッシュが抑制され
た侭円溝に回転作動してネジ送りと同等以上の高精度の
ロッド（Ａ）又は本体（Ｂ）の移動が可能となるもので
ある。
、駆動ピニオン（８）及び下ラック（２）と、従動ピニ
オン（９）、（８）及び下ラック（２）との夫々の間の
全てのバックラッシュが抑制されることとなるので、こ
の調整操作終了後は締結ボルト（１３′）により上ラッ
ク（１）を完全に固定すれば、以後各ピニオン（８）（
８′）、（９）（９′）は、バックラッシュが抑制され
た侭円溝に回転作動してネジ送りと同等以上の高精度の
ロッド（Ａ）又は本体（Ｂ）の移動が可能となるもので
ある。
本発明はその構成部品点数が少なく、機構が簡素である
為極めて安価に供給出来ると共に、夫々の部品は高精度
の機械加工が可能なものばかりである為送り精度の維持
及び耐久性が向上し、更にロット（Ａ）の移動、或は本
体（Ｂ）の移動と自由に選択出来るので、例えば第９図
に示す如くロボットのＩ軸としてその侭利用出来、Ｘ−
Ｙ−Ｚの３軸直交座標型のモジュラーロボットを製作す
る場合には同じものを８本使い腕部（Ｘ軸） 、胴部（
Ｚ軸）及び移動台部（Ｙ軸）を構成出来る等自在な組合
せにより部品、製品の持ち上げ、垂直、水平の移動等種
々のシステム設計が簡単に構成出来る極めて有用なるも
のである。
為極めて安価に供給出来ると共に、夫々の部品は高精度
の機械加工が可能なものばかりである為送り精度の維持
及び耐久性が向上し、更にロット（Ａ）の移動、或は本
体（Ｂ）の移動と自由に選択出来るので、例えば第９図
に示す如くロボットのＩ軸としてその侭利用出来、Ｘ−
Ｙ−Ｚの３軸直交座標型のモジュラーロボットを製作す
る場合には同じものを８本使い腕部（Ｘ軸） 、胴部（
Ｚ軸）及び移動台部（Ｙ軸）を構成出来る等自在な組合
せにより部品、製品の持ち上げ、垂直、水平の移動等種
々のシステム設計が簡単に構成出来る極めて有用なるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は平面
図、第３図は第１図Ａ−Ａ線における切断面図、第４図
は同上におけるＢ−Ｂ線切断面図、第５図は同上におけ
るＣ−Ｃ線切断面、第６図は調整ピニオンの噛合部を示
す拡大図、第７図は使用例の正面図、第８図は同上にお
ける作動時の一部拡大図、第９図は複数組合せ使用例の
斜面図である。 図中、（１）・・・・・・上ラック、（２）・・・・・
・下ラック、（３）（４）・・・・・・固定板、（５）
・・・・・・調整ピニオン、（６） （７） ・・・軸
受板、（８）・・・・・・駆動ピニオン、（８′） （
９）（９′）・・・・・・従動ピニオン。
図、第３図は第１図Ａ−Ａ線における切断面図、第４図
は同上におけるＢ−Ｂ線切断面図、第５図は同上におけ
るＣ−Ｃ線切断面、第６図は調整ピニオンの噛合部を示
す拡大図、第７図は使用例の正面図、第８図は同上にお
ける作動時の一部拡大図、第９図は複数組合せ使用例の
斜面図である。 図中、（１）・・・・・・上ラック、（２）・・・・・
・下ラック、（３）（４）・・・・・・固定板、（５）
・・・・・・調整ピニオン、（６） （７） ・・・軸
受板、（８）・・・・・・駆動ピニオン、（８′） （
９）（９′）・・・・・・従動ピニオン。
Claims (1)
- 上下に一定の間隔を置き相対向するラックの両端を固定
板によりこれを挾着保持すると共に上下のラック間に、
相互に噛合する駆動ピニオンと複数の従動ピニオンとが
夫々別個に上下のラックに噛合する様に軸受板に軸着嵌
挿してなることを特徴とする歯車による直線運動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13425982A JPS5923151A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 歯車による直線運動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13425982A JPS5923151A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 歯車による直線運動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923151A true JPS5923151A (ja) | 1984-02-06 |
Family
ID=15124110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13425982A Pending JPS5923151A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 歯車による直線運動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923151A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4704913A (en) * | 1985-03-26 | 1987-11-10 | Kuka Schweissanlagen+ Roboter Gmbh | Rack drive |
| JPH01151409A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Soichi Konishi | 直線案内装置 |
| JPH01173553U (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-08 | ||
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| WO2014197149A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | General Electric Company | A translatable support mechanism |
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| CN111208209A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-05-29 | 广州利何机械科技有限公司 | 一种金属板材超声波探伤设备 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13425982A patent/JPS5923151A/ja active Pending
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