(57)【要約】【課題】ラック・ピニオンの噛み合い面を、全面にわたって均一に潤滑する。【解決手段】ラック・ピニオン機構は、横向きの歯31Aを有している水平状ラック21Aと、ラック21Aの歯31Aに噛み合わされている垂直状ピニオン22Aとを備えている。ラック頂面53に潤滑剤流出防止用堤61が設けられている。堤61は、ラック頂面53上におけるラック歯元から歯先反対側に距離をおいたところをラック長さ方向にのびている。ラック頂面53における堤61両側のうち、ラック21Aの歯31Aに近い側に、供給パイプ71Aから潤滑剤を滴下する。【選択図】図４
2014098405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向きの歯を有している水平状ラックと、ラックの歯に噛み合わされている垂直状ピニオンとを備えており、ラック頂面に、潤滑剤が供給手段によって供給されるようになされており、ラック頂面に潤滑剤流出防止用堤が設けられており、堤は、ラック頂面上におけるラック歯元から歯先反対側に距離をおいたところをラック長さ方向にのびているラック・ピニオン機構の潤滑装置。
【請求項２】
ラックは、固定台に固定されており、ピニオンは、固定台にラック長さ方向に移動自在に支持された移動体に定位置で回転自在に支持されており、供給手段は、供給パイプを有しており、供給パイプは、下端に下向き供給口を有しかつ供給口を、ラック頂面における堤両側のうち、ラックの歯に近い側で、ラック頂面と相対させるように移動体に固定されており、堤の高さより、ラック頂面から供給パイプ下端面までの距離が小である請求項１に記載のラック・ピニオン機構の潤滑装置。
【請求項３】
請求項２に記載のラック・ピニオン機構の潤滑装置を備えた工作機械であって、固定台は、ベッドによって構成されており、移動体は、ワーク載置用テーブルによって構成されており、ピニオンを回転させるための駆動手段が、ハウジングによって一体化されており、テーブルの移動方向と直交させられた一端面に、供給パイプおよびハウジングがそれぞれ固定されている工作機械。
【請求項４】
ラックは、移動体に固定されており、ピニオンは、移動体をラック長さ方向に移動自在に支持している固定台に定位置で回転自在に支持されており、供給手段は、供給パイプを有しており、供給パイプは、下端に下向き供給口を有しかつ供給口を、ラック頂面における堤両側のうち、ラックの歯に近い側で、ラック頂面と相対させるように固定台に固定されており、堤の高さより、ラック頂面から供給パイプ下端面までの距離が小である請求項１に記載のラック・ピニオン機構の潤滑装置。
【請求項５】
請求項４に記載のラック・ピニオン機構の潤滑装置を備えた工作機械であって、固定台は、ベッドによって構成されており、移動体は、ワーク載置用テーブルによって構成されており、ベッドに、供給パイプが固定されている工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械において、ワーク載置用テーブルのような直動体を駆動するために用いられるラック・ピニオン機構の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
横向きの歯を有している水平状ラックと、ラックの歯に噛み合わされている垂直状ピニオンとを備えているラック・ピニオン機構において、双方の歯車の噛合面を潤滑するための潤滑装置としては、ピニオンに潤滑剤吐出機構を具備させるもの、ピニオンを潤滑剤を染みこませることを可能とする繊維材料によって構成したもの等が知られているが、いずれも、高価であった。
【０００３】
また、ラック・ピニオン機構と類似の機能を果たすボールネジ機構用潤滑装置として、ボールネジ機構のナットおよびこれと一体化された移動体に潤滑剤通路が形成されており、潤滑剤通路を通じて、ボールネジ機構のネジ軸およびナットの噛合面に潤滑剤が供給されるようになされており、動作時のネジ軸の回転および直動によって、潤滑剤通路から供給された潤滑剤がネジ軸の外面全体にゆきわたり、潤滑を必要とされる部分全体を安定して潤滑するようにしたものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記ボールネジ機構用潤滑装置をラック・ピニオン機構の潤滑に転用し、ピニオンに潤滑剤通路を形成して、潤滑剤通路を通じて、ラック・ピニオンの噛合面に潤滑剤を供給することも考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記ボールネジ機構用潤滑装置をラック・ピニオン機構に転用した場合においては、ラックの長さ方向（歯列の並び方向）には全長にわたって潤滑剤を供給することはできるが、歯の幅方向（高さ方向）において、潤滑剤供給カ所より高レベルのカ所には潤滑剤を送ることができないため、歯の幅方向全体には潤滑剤を均一に供給することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３５７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、製造コストが安価で済み、ラック・ピニオンの噛合面全体に安定して潤滑剤を供給することのできるラック・ピニオン機構の潤滑装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるラック・ピニオン機構の潤滑装置は、横向きの歯を有している水平状ラックと、ラックの歯に噛み合わされている垂直状ピニオンとを備えており、ラック頂面に、潤滑剤が供給手段によって供給されるようになされており、ラック頂面に潤滑剤流出防止用堤が設けられており、堤は、ラック頂面上におけるラック歯元から歯先反対側に距離をおいたところをラック長さ方向にのびているものである。
【０００９】
この発明によるラック・ピニオン機構の噛合面潤滑装置では、ラック頂面上に潤滑剤を供給すると、供給された潤滑剤は、堤によって、ラック頂面上から、歯と反対側の縁部から流出することが防止され、歯の側の縁部からこれに集中させられて流出し、流出する潤滑剤は、ラックの歯に伝って流下する。したがって、ラック頂面上に潤滑剤を供給するだけのシンプルな操作によって、ラックの歯の幅方向の全体にわたって、ラック・ピニオンの噛合面に安定して潤滑剤を供給することができる。しかも、ラック頂面上に堤を構成するだけのシンプルな構造であるため、潤滑装置の製造コストは安価で済む。
【００１０】
さらに、ラックは、固定台に固定されており、ピニオンは、固定台にラック長さ方向に移動自在に支持された移動体に定位置で回転自在に支持されており、供給手段は、供給パイプを有しており、供給パイプは、下端に下向き供給口を有しかつ供給口を、ラック頂面における堤両側のうち、ラックの歯に近い側で、ラック頂面と相対させるように移動体に固定されており、堤の高さより、ラック頂面から供給パイプ下端面までの距離が小であると、潤滑剤は、供給パイプを通じて、ラック頂面における堤両側のうち、ラックの歯に近い側に供給され、供給された潤滑剤は、移動体とともに移動させられる供給パイプによって、ラック頂面の長さ方向に拡散させられる。そのため、ラック頂面の長さ方向の全長にわたって潤滑剤を均一に供給することができる。
【００１１】
また、上記潤滑装置を工作機械に具備させて、固定台は、ベッドによって構成されており、移動体は、ワーク載置用テーブルによって構成されており、ピニオンを回転させるための駆動手段が、ハウジングによって一体化されており、テーブルの移動方向と直交させられた一端面に、供給パイプおよびハウジングがそれぞれ固定されていると、駆動手段をハウジングによって小型化し、これを、供給パイプとともに、テーブルの端面に固定しているため、テーブル周辺、とくに、テーブルの上下方向の省スペース化を図ることができる。
【００１２】
上記において、ラックが固定台に固定され、ピニオンが移動体に支持されているが、これに代わり、ラックは、移動体に固定されており、ピニオンは、移動体をラック長さ方向に移動自在に支持している固定台に定位置で回転自在に支持されており、供給手段は、供給パイプを有しており、供給パイプは、下端に下向き供給口を有しかつ供給口を、ラック頂面における堤両側のうち、ラックの歯に近い側で、ラック頂面と相対させるように固定台に固定されており、堤の高さより、ラック頂面から供給パイプ下端面までの距離が小であるように変形させて構成してもよい。
【００１３】
上記のように変形させた潤滑装置を工作機械に具備させて、固定台は、ベッドによって構成されており、移動体は、ワーク載置用テーブルによって構成されており、ベッドに、供給パイプが固定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、製造コストが安価で済み、ラック・ピニオンの噛合面全体に安定して潤滑剤を供給することのできるラック・ピニオン機構の潤滑装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明によるラック・ピニオン機構の潤滑装置を備えた工作機械の平面図である。
【図２】同斜視図である。
【図３】同ラック・ピニオン機構の潤滑装置の要部拡大側面図である。
【図４】同正面図である。
【図５】同ラック・ピニオン機構のラックの拡大平面図である。
【図６】図４の一部拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明において、前後とは、図１の右側を前、これと反対側を後といい、左右とは、前方から見て、その左右の側を左右というものとする。
【００１７】
図１および図２を参照すると、工作機械は、ベッド11と、ベッド11の頂面上を互いに平行に前後方向にのびている左右一対のガイドレール12と、両ガイドレール12にまたがって前後動自在に支持されている平面視方形状ワーク載置用テーブル13と、テーブル13を前後させるためのラック・ピニオン機構14と、ラック・ピニオン機構14に潤滑剤を供給するための供給装置15とを備えている。
【００１８】
全図面を通じて、工作機械の主軸およびこれに関連する装置群の図示は、省略されている。
【００１９】
ラック・ピニオン機構14は、両ガイドレール12間をこれと平行にのびている左右一対のラック21A、21Bと、各ラック21A、21Bに対応する左右一対のピニオン22A、22Bと、両ピニオン22A、22Bを駆動するための駆動装置23とを備えている。
【００２０】
両ラック21A、21Bは、左右の向きは逆にするが、同一構造のものである。左ラック21Aは、左横向き歯31Aを有している。右ラック21Bは、右横向き歯31Bを有している。両ガイドレール12の幅方向中心線上において、左ラック21Aの右側面および右ラック21Bの左側面同士を当接させ、この状態で、ベッド11頂面に固定されている。両ピニオン22A、22Bは、対応する各ラック21A、21Bの歯31A、31Bに噛み合わされた歯31C、31Dを有している。
【００２１】
駆動装置23は、テーブル13の前端面に固定されかつ両ピニオン22A、22Bを左右に間隔をおいて下方突出状に装備している左右方向に長い中空直方体状ハウジング41を備えている。ハウジング41の左端面には左モータ42Aが、ハウジング41の右端面には右モータ42Bがそれぞれ取付られている。左右のモータ42A、42Bは、左右のピニオン22A、22Bと対応する。ハウジング41内には、各モータ42A、42Bの回転力を対応するピニオン22A、22Bに伝達するための伝達機構が収容されている。
【００２２】
図３〜図６は、主として、左側のラック21Aおよびピニオン22Aを詳細に示すものである。
【００２３】
ラック21Aは、横断面方形棒状ラック本体51を有している。ラック本体51は、多数の歯31Aがその幅方向を上下に向けて前後方向に一列に並べるように設けられている垂直状左側面52と、左側面52の上端から右向きに拡がっている水平状頂面53とを備えている。
【００２４】
ラック頂面53幅方向のほぼ右半分には潤滑剤流出防止用堤61が設けられている。堤61は、ラック頂面53上におけるラック歯元から歯先反対側に距離をおいたところをラック21Aの長さ方向にのびている。
【００２５】
供給装置15は、左右のラック21A、21Bに対応する左右一対の垂直状供給パイプ71A、71Bを有している。両供給パイプ71A、71Bは、ともに、垂直状のもので、下端に下向き供給口を有している。図３〜図６に示す左供給パイプ71Aは、その供給口71Cを、ラック頂面53における堤61左側で、ラック頂面53と相対させるようにハウジング41の前側面に固定されている。
【００２６】
図５において、ラック21Aの歯底を結ぶ直線Lに供給パイプ71Aの中心線Cを直交させた状態で、供給パイプ71Aの下端は、堤61の左側に進入させられている。すなわち、堤61の高さHより、ラック頂面53から供給パイプ71A下端面までの距離Eが小となっている。
【００２７】
右側のラック21Bおよびこれに対応する右供給パイプ71Bについては、詳しく図示しないが、左側のラック21Aおよび供給パイプ71Aの左右を逆にする形で対応可能としている。
【００２８】
駆動装置23によって、両ピニオン22A、22Bは、同時にかつ互いに反対方向に回転させられる。各ピニオン22A、22Bは回転させられながら対応するラック21A、21Bの長さ方向にテーブル13とともに移動させられる。テーブル13の移動とともに両供給パイプ71A、71Bは、移動させられるが、両供給パイプ71A、71Bには地上側からのびてきたフレキシブルホース（図示略）がそれぞれ接続されている。
【００２９】
各供給パイプ71A、71Bの供給口71Cから潤滑剤が滴下される。滴下された潤滑剤は、堤61を乗り越えることなく、ラック頂面53における堤61より歯に近い側に溜められる。溜められた潤滑剤は、移動させられる供給パイプ71Aの下端によって撹拌されて、ラック21Aの長さ方向に拡散させられて、拡散させられた潤滑剤は、歯31Aの幅方向上端から伝って流下する。これにより、ラック21Aの全長および全幅にわたって、ラック21Aが潤滑される。ピニオン22A、22Bには、各供給パイプ71A、71Bから滴下される潤滑剤が常時かけられる。
【００３０】
上記において、２つのラック21A、21Bは、相対する側面同士を当接させ、その双方の歯31A、31Bは、その歯先を背き合わせているが、これに代わり、２つのラック21A、21B間に間隔をおき、その間隔をおいて相対する側面に、歯がその歯先を相対させるように構成してもよい。
【００３１】
さらに、ラック21A、21Bがベッド11に固定され、ピニオン22A、22Bがテーブル13の定位置に支持されている。これとは逆に、ラック21A、21Bがテーブル13に固定され、ピニオン22A、22Bがベッド11の定位置に支持されるように構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による潤滑装置は、例えば、工作機械において、ワーク載置用テーブルのような直動体を駆動するために用いられるラック・ピニオン機構を潤滑することを達成するのに適している。
【符号の説明】
【００３３】
21A  ラック
22A  ピニオン
31A  歯
53  ラック頂面
61  堤
71A  供給パイプ
【図１】
2014098405.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014098405.tif 000006
【図５】
2014098405.tif 000007
【図６】
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