(57)【要約】【課題】ピニオン６に潤滑油を均一に自動供給することができ、給油作業の省力化が図られるピニオン給油型動力伝達装置１を提供する。【解決手段】圧縮コイルスプリング１５を設け、その付勢力により含浸部材１４をピンローラ７に摺接させているため、ピニオン６の回転に伴って、ピンローラ７が含浸部材１４の下面部１４ｄを摺動する。このため、給油部１２の含浸部材１４から潤滑油がピンローラ７に供給されるので、ピニオン６に潤滑油を必要な時に必要な量だけ自動的に供給することができる。これにより、潤滑油の自動供給が実現するため、手作業でグリースなどをピニオン６に塗布するものと異なり、潤滑油の無駄な使用がなくなるとともに、給油作業の省力化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用対象に応じて決められた長さを有し、上面に多数の歯部を連続的に形成したラックと、
互いに対面する二枚の円盤の間に掛け渡されて環状に配列され、前記ラックの前記歯部に噛合する複数のピンローラを設けたピニオンと、
天井部と両側の外壁部とから門型に形成され、前記両側の外壁部により前記ラックを挟み、前記天井部により前記ピニオンを覆うように設けられたハウジングと、
前記ピニオンの中心部に固定状態に取り付けられ、一端部が前記ハウジングにおける一方の前記外壁部に回転可能となるように支持され、他端部が前記ハウジングにおける他方の前記外壁部に回転可能となるように支持された駆動軸と、
前記ピニオンと前記ハウジングの前記天井部との間で、前記ピンローラに対向するように配置され、内部に潤滑油を保有する給油部とを備え、
前記駆動軸の駆動時、前記ピニオンが前記ラックの前記歯部に噛合したまま回転し、前記ラックに対して相対的に移動するようになっており、
前記ピニオンの回転に伴って、前記給油部から前記潤滑油が前記ピンローラに供給されることを特徴とするピニオン給油型動力伝達装置。
【請求項２】
前記給油部は、前記ピニオンの外周部に沿うように設けられた弧状の外殻部と、
前記外殻部内に配されて前記潤滑油を染み込ませた含浸部材と、
前記含浸部材を前記ピンローラに摺接させる方向に付勢する付勢部材とから成ることを特徴とする請求項１に記載のピニオン給油型動力伝達装置。
【請求項３】
前記含浸部材は、潤滑油を焼結合金に含浸させた含浸金属、あるいは潤滑油を合成樹脂に含浸させた含浸プラスチックであることを特徴とする請求項２に記載のピニオン給油型動力伝達装置。
【請求項４】
前記給油部は、前記ピニオンの外周部に沿うように設けられ、内部に前記潤滑油を収容した弧状の容器部と、
前記容器部の底部に周方向に沿って形成され、前記潤滑油を前記ピンローラに流下させる複数のノズル部とを有することを特徴とする請求項１に記載のピニオン給油型動力伝達装置。
【請求項５】
前記潤滑油は、前記ハウジングの前記天井部に取り付けられて前記容器部に臨むように配された中空のねじ込み継手から充填されることを特徴とする請求項４に記載のピニオン給油型動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピンローラがラックに噛合するピニオンを設けたピニオン給油型動力伝達装置に係り、とりわけ、回転時のピニオンに自動給油が行われるように改良したピニオン給油型動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックとピニオンとを組合せた種々の作動機構のうち、「回転運動と直線運動の変換装置」として知られたものがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１の変換装置は、二個のローラ保持部材の間に複数のピンを設けたローラピニオンを有している。
ローラピニオンのピンは、ラックに噛合し、ローラピニオンの回転に伴ってラックが長手方向に往復移動する。これにより、低騒音かつ低振動で、伝達抵抗が小さく、がたつきがなく、剛性の高いラック・ピニオンの構造体を実現している。
【０００３】
この種の変換装置は、ラック・ピニオンを工作機械、精密装置、ロボットの走行、ストッカー搬送や洗浄ライン搬送などに組込むことにより、生産現場で有効に活用されるように改良されている。
近年、大規模な生産工場では、液晶表示部などに用いられる極薄の硝子板を多数束ねて長距離を走行させている。この場合、上記変換装置のピニオンに給油し、ラックに対するピニオンの円滑な噛み合わせにより、迅速で騒音の少ない走行を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８４８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ピニオンへの給油時には、給油容器からグリースなどの固形潤滑油を取り出し、へらなどを手作業でピニオンに塗布していた。
手作業のため、ピニオンへの給油作業が頻繁となって面倒であり、ピニオンに対する固形潤滑油の供給不足を想定し、多めに給油することになり、固形潤滑油が無駄に使用されてしまう虞がある。とりわけ、ピニオンに長尺なラックを適用する場合、手作業でグリースなどの潤滑油を長距離にわたってラックの歯部に塗布しなければならず、時間がかかる上に多くの労力を要する。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的はピニオンに潤滑油を必要な時に必要な量だけ過不足なく、均一に自動供給することができ、給油作業の省力化が実現し、潤滑油の無駄な使用がなくなるピニオン給油型動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１について）
ラックは、使用対象に応じて決められた長さを有し、上面に多数の歯部を連続的に形成している。ピニオンは、互いに対面する二枚の円盤の間に掛け渡されて環状に配列され、ラックの歯部に噛合する複数のピンローラを有している。ハウジングは、天井部と両側の外壁部とから門型に形成されている。ハウジングにおける両側の外壁部はラックを挟み、天井部はピニオンを覆うように設けられている。駆動軸は、ピニオンの中心部に固定状態に取り付けられている。駆動軸の一端部は、一方の外壁部に回転可能となるように支持され、他端部は他方の外壁部に回転可能となるように支持されている。
給油部は、内部に潤滑油を保有し、ピニオンとハウジングの天井部との間で、ピンローラに対向するように配置されている。駆動軸の駆動時、ピニオンがラックの歯部に噛み合いながら回転し、ラックに対して相対的に移動する。そして、ピニオンの回転に伴って、給油部から潤滑油がピンローラに供給される。
【０００８】
請求項１では、ピニオンの回転に伴って、給油部から潤滑油がピンローラに供給されるため、ピニオンに潤滑油を必要な時に必要な量だけ過不足なく、均一で自動的に供給することができる。
これにより、潤滑油の自動供給が実現するため、手作業でグリースなどをピニオンに塗布するものと異なり、給油作業の省力化が図られて潤滑油の無駄な使用がなくなる。
また、ピニオンに長尺なラックを適用する場合も、手作業でグリースなどの潤滑油をラックの歯部に塗布する必要がなく、給油作業の省力化に寄与することができる。
【０００９】
（請求項２について）
給油部は、ピニオンの外周部に沿うように設けられた弧状の外殻部と、外殻部内に配されて潤滑油を染み込ませた含浸部材と、含浸部材をピンローラに摺接させる方向に付勢する付勢部材とから成っている。
請求項２では、含浸部材をピンローラに摺接させているため、ピニオンの回転に伴って、ピンローラが含浸部材を摺動し、含浸部材から潤滑油をピンローラに過不足なく供給することができる。
【００１０】
（請求項３について）
含浸部材は、潤滑油を焼結合金に含浸させた含浸金属、あるいは潤滑油を合成樹脂に含浸させた含浸プラスチックである。
請求項３では、含浸部材を入手し易い既存の含浸金属、あるいは含浸プラスチックとして設けたので、コスト的に有利である。
【００１１】
（請求項４について）
給油部は、ピニオンの外周部に沿うように設けられ、内部に潤滑油を収容した弧状の容器部と、容器部の底部に周方向に沿って形成され、潤滑油をピンローラに流下させる複数のノズル部とを有する。
請求項４では、ピニオンの回転に伴って、容器内の潤滑油がノズル部からピンローラに流下するので、潤滑油をピンローラに過不足なく供給することができる。
【００１２】
（請求項５について）
潤滑油は、ハウジングの天井部に取り付けられて容器部に臨むように配された中空のねじ込み継手から充填される。
請求項５では、グリースガンなどの工具をねじ込み継手に当てて給油操作をすることにより、迅速かつ容易に潤滑油を容器内に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ピニオン給油型伝達装置を示す斜視図である（実施例１）。
【図２】ピニオン給油型伝達装置を示す縦断面図である（実施例１）。
【図３】天井部、給油部およびピニオンを一部破断して示す斜視図である（実施例１）。
【図４】給油部およびピニオンを示す斜視図である（実施例１）。
【図５】天井部、給油部およびピニオンの縦断面図である（実施例２）。
【図６】工具とともにピニオン給油型伝達装置を示す縦断面図である（実施例３）。
【図７】ねじ込み継手、天井部、給油部およびピニオンを一部破断して示す斜視図である（実施例３）。
【図８】（ａ）はねじ込み継手を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う横断面図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るピニオン給油型動力伝達装置では、ラックに対するピニオンの回転に伴って、給油部からピニオンに潤滑油が供給される構成を各実施例により具体化する。
【実施例】
【００１５】
〔実施例１の構成〕
図１ないし図４に基づいて本発明の実施例１を説明する。以後の説明では、特に断らない限り、各部材の位置および方向の特定は、各実施例を通して対応する図面の左右および上下方向に従う。
【００１６】
図１に示すピニオン給油型動力伝達装置１において、設置面に固定した基盤２は、左右両側に断面Ｔ字形の搬送レール３、４を有し、中央にラック５を長手方向Ｍに沿って形成している。ラック５は、使用対象に応じて決められた長さを有し、その上面にサイクロイド系プロフィールに基づく歯部５ａをピッチ線Ｐに沿って連続的に形成している。
【００１７】
ピニオン６は、ラック５の歯部５ａに噛合する複数のピンローラ７を有している。ピニオン６は、例えば１０本のピンローラ７を有し、ピンローラ７は互いに対面する二枚の円盤８、９の間に掛け渡され、ピッチ円Ｅに沿って、例えば３６°の等角度間隔で環状に配されている。ハウジング１０は、天井部１０ａと両側の外壁部１０ｂ、１０ｃとから門型に形成されている。ハウジング１０の外壁部１０ｂ、１０ｃは、ラック５を両側から挟み、天井部１０ａはピニオン６を覆うように配置されている。
【００１８】
外壁部１０ｂ、１０ｃの基端部には、左右対称となるアングル状の擁壁部１０ｄ、１０ｅがラック５を挟むようにそれぞれ形成されている。一方の擁壁部１０ｄは、搬送レール３に対して摺動可能に嵌合し、他方の擁壁部１０ｅは、搬送レール４に対して摺動可能に嵌合している。
駆動軸１１はピニオン６の中心部に固定状態に取り付けられている。駆動軸１１の一端部１１ａは、一方の外壁部１０ｄに回転可能となるように支持され、他端部１１ｂは他方の外壁部１０ｃに回転可能となるように支持されている。
【００１９】
駆動軸１１には、例えばハウジング１０側に設けられた電動機の回転軸（図示せず）が連結されており、電動機の通電により、図１に示すように時計回り方向Ｆにピニオン６がラック５の歯部５ａに噛み合いながら回転し、ハウジング１０の擁壁部１０ｄ、１０ｅが搬送レール３、４に沿って長手方向Ｍへ摺動する。
【００２０】
ハウジング１０における天井部１０ａの内面とピニオン６の外周部との間には、図２、図４に示すように、空間部Ｓｐが設けられており、この空間部Ｓｐに給油部１２が配置されている。
給油部１２は、ピニオン６に沿う弧状の外殻部１３および外殻部１３内に配された含浸部材１４を備えている。含浸部材１４は、後述するように潤滑油を保有し、内部に圧縮コイルスプリング１５を付勢部材として設けている。
【００２１】
外殻部１３は、金属あるいは合成樹脂により下面開放形の容器状に形成され、左右の両端部にフック部１３ａ、１３ｂを備えている。含浸部材１４は、外殻部１３に対応する形状であり、一端部はフック部１３ａに弾性係合する爪部１４ａを有し、他端部はフック部１３ｂに弾性係合する爪部１４ｂを有している。含浸部材１４の左右両側には、圧縮コイルスプリング１５を収容するための底付き縦穴１６が設けられている。
【００２２】
圧縮コイルスプリング１５の上端部１５ａは、外殻部１３の内面部１３ｃに弾接し、下端部１５ｂは底付き縦穴１６の内底面１６ａに弾接している。これにより、圧縮コイルスプリング１５は、図２および図３に矢印Ｈで示す方向の付勢力が生じ、この付勢力により含浸部材１４の下面部１４ｄをピンローラ７に摺接させている。
【００２３】
含浸部材１４は、焼結合金に潤滑油を染み込ませた含浸金属であり、潤滑油には、鉱油あるいは炭化水素系、フッ素系、エステル系、エーテル系などの合成油や液状グリースなどが用いられる。低粘度の潤滑油は、高速かつ軽負荷条件下で適用され、高粘度の潤滑油は低速かつ高負荷条件下で適用される。
【００２４】
潤滑油への添加剤としては、アルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）や焼き付けを防ぐイオウや燐系の極圧剤、あるいはアルコール系や脂肪酸エステルなどの油性剤、あるいは酸化防止剤や防錆剤が使用される。
また、含浸部材１４としては、含浸金属の代わりに、多孔性の合成樹脂に潤滑油を染み込ませた含浸プラスチックを用いてもよい。
【００２５】
天井部１０ａの外殻部１３に対応する部分には、螺子１８がワッシャ１８ａを介して挿通する取付孔１７が左右に形成されている。外殻部１３には、取付孔１７に対応して螺子１８が締め付けられる螺子孔１９が形成されている。螺子孔１９に対する螺子１８の締め付けにより、外殻部１３が含浸部材１４と一緒に天井部１０ａの内面に固定される。
【００２６】
なお、外殻部１３の中央部には、含浸部材１４の窪み部１４ｓに連通する挿通孔２０が設けられている。挿通孔２０は、天井部１０ａに形成した給油口１０Ａに連通している。このため、含浸部材１４の含浸油が不足する場合には、グリースガンなどの工具Ｏｐを用いて、潤滑油を含浸油として給油口１０Ａから挿通孔２０を介して含浸部材１４に補給することができる。
【００２７】
〔実施例１の効果〕
上記構成では、電動機の通電により、ピニオン６がラック５の歯部５ａに歯み合いながら時計回り方向Ｆに回転し、ハウジング１０の擁壁部１０ｄ、１０ｅが搬送レール３、４に沿って長手方向Ｍへ摺動する。このため、ハウジング１０に設けたパレット（図示せず）などに極薄の硝子板を液晶表示部（図示せず）として多数束ねて載せることにより、硝子板を資材工程から組立工程へ迅速かつ円滑に搬送することができる。
【００２８】
この際、圧縮コイルスプリング１５を設けて、その付勢力により含浸部材１４をピンローラ７に摺接させているため、ピニオン６の回転に伴って、ピンローラ７が含浸部材１４の下面部１４ｄを摺動する。
このため、図３に示すように、給油部１２の含浸部材１４から潤滑油Ｗがピンローラ７に供給されるので、ピニオン６に潤滑油Ｗを必要な時に必要な量だけ過不足なく、均一で自動的に供給することができる。
これにより、潤滑油Ｗの自動供給が実現するため、手作業でグリースなどをピニオン６に塗布するものと異なり、給油作業の省力化が図られて潤滑油Ｗの無駄な使用がなくなる。
また、ピニオン６に長尺なラック５を適用する場合も、手作業でグリースなどの潤滑油Ｗをラック５の歯部５ａに塗布する必要がなく、給油作業の省力化に寄与することができる。
さらには、含浸部材１４を入手し易い既存の含浸金属、あるいは含浸プラスチックとして設けたので、コスト的に有利である。
【００２９】
〔実施例２の構成〕
図５は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、螺子１８および取付孔１７を省略し、ハウジング１０における天井部１０ａの内面に外殻部１３に対応する窪み１０ｆを設けたことである。
【００３０】
この窪み１０ｆに外殻部１３の上面部１３ｅを嵌合することにより、外殻部１３と含浸部材１４とが天井部１０ａとピンローラ７との間に挟持されるので、外殻部１３と含浸部材１４とを一緒にしてハウジング１０に固定することができる。
なお、外殻部１３を磁石により形成し、外殻部１３を窪み１０ｆに嵌合する際、外殻部１３を磁気力により窪み１０ｆに吸着保持させてもよい。
【００３１】
〔実施例３の構成〕
図６ないし図８は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例２と異なるところは、給油部１２を半円弧状の容器部２１と複数のノズル部２２とから構成し、給油口１０Ａを取付孔１７としたことである。
容器部２１は、図６に示すように、潤滑油Ｗを内部に収容し、ピニオン６の外周部に沿って設けられている。ノズル部２２は、容器部２１の底部に細径孔部として周方向に沿って等角度間隔に複数個（例えば８個）形成されている。
【００３２】
容器部２１は上面開放形であり、内部の弧状を成す空洞部２１ａに縦形の螺子孔２３が等角度間隔で複数個（例えば３個）形成されている。螺子孔２３の径寸法Ｄは、図７に示すように、空洞部２１ａの幅寸法Ｎよりも大きいため、螺子孔２３の一部は空洞部２１ａから外方にはみ出た状態に設けられている。
【００３３】
天井部１０ａの取付孔１７には、六角頭部２４ａを有する中空のねじ込み継手２４が容器部２１内に臨むように挿通されている。このねじ込み継手２４は、そのスタッド部２４ｂを螺子孔２３に締め付けている。これにより、天井部１０ａが容器部２１の上面開放部２１ｂを覆って閉鎖する。
【００３４】
ねじ込み継手２４は、図８（ａ）、（ｂ）にも示すように、上下に貫通する軸孔２４ｃを有するとともに、スタッド部２４ｂに対して垂直方向に貫通形成された横穴２４ｄを設けている。このため、グリースガンなどの工具Ｏｐにより、容器部２１内に潤滑油Ｗを補給する際、潤滑油Ｗをねじ込み継手２４の軸孔２４ｃから横穴２４ｄに流出させて容器部２１内に充填する（図６参照）。
【００３５】
実施例３では、ピニオン６の回転に伴って、ノズル部２２とピンローラ７との隙間Ｇｐに空気流Ｒが生じる。これにより、ノズル部２２は負圧を受け、容器部２１内の潤滑油Ｗをノズル部２２からピンローラ７に流下させるので、潤滑油Ｗをピンローラ７に過不足なく供給することができる。
【００３６】
また、軸孔２４ｃを有する中空のねじ込み継手２４を設けているので、グリースガンなどの工具Ｏｐをねじ込み継手２４の軸孔２４ｃに当てて給油操作をすることにより、迅速かつ容易に潤滑油Ｗを容器部２１内に充填することができる。
【００３７】
〔変形例〕
（ａ）実施例１では、ピニオン６をラック５に沿って走行させたが、基盤２を設置面に摺動可能に設け、ハウジング１０をピニオン６の駆動軸１１とともに設置面側に固定し、ピニオン６の回転に伴って、ラック５を基盤２とともに長手方向Ｍに移動させてもよい。
また、実施例１では、天井部１０ａに給油口１０Ａおよび外殻部１３に挿通孔２０を設けたが、給油口１０Ａおよび挿通孔２０はなくてもよい。
【００３８】
（ｂ）実施例１の付勢部材として圧縮コイルスプリング１５を用いたが、圧縮コイルスプリング１５に限らず、捩りばね、コイルスプリング、スポンジあるいは合成ゴムなどを利用してもよく、要は付勢力により含浸部材１４をピンローラ７に摺接させる部材であればよい。
【００３９】
（ｃ）実施例１で外殻部１３を合成樹脂で形成する場合、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）あるいはシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）などのプラスチック材料を用いてもよい。
（ｄ）実施例３のノズル部２２を８個としたが、ノズル部２２については、８個に限らず、使用状況などに応じて９個あるいは１０個など所望の個数に設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のピニオン給油型動力伝達装置では、ピニオンの回転に伴って、潤滑油が給油部からピンローラに供給されるため、ピニオンに潤滑油を必要な時に必要な量だけ過不足なく、均一で自動的に供給することができる。これにより、潤滑油の自動供給が実現するため、手作業でグリースなどをピニオンに塗布するものと異なり、給油作業の省力化が実現し、潤滑油の無駄な使用がなくなる。このため、ピンローラへの自動給油が実現する有益性が業者の需要を喚起し、関連部品の流通を介して機械産業に利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１      ピニオン給油型動力伝達装置
３、４  搬送レール
５      ラック
５ａ    ラックの歯部
６      ピニオン
７      ピンローラ
８、９  円盤
１０    ハウジング
１０ａ  ハウジングの天井部
１０ｂ、１０ｃ  ハウジングの外壁部
１１    駆動軸
１１ａ  駆動軸の一端部
１１ｂ  駆動軸の他端部
１２    給油部
１３    外殻部
１４    含浸部材
１５    圧縮コイルスプリング（付勢部材）
２１    容器部
２２    ノズル部
２４    ねじ込み継手
２４ｃ  ねじ込み継手の軸孔
２４ｄ  ねじ込み継手の横穴
Ｅ      ピンローラのピッチ円
Ｆ      ピニオンの時計回り方向
Ｍ      ラックの長手方向
Ｏｐ    グリースガンなどの工具
Ｐ      ラックのピッチ線
Ｗ      潤滑油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013019435.tif 000009
【図８】
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