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No.000153 ラック・アンド・ピニオンによるリフタ機構

エア駆動による複数リフト機構

エコノミーシリーズ特集

ラック・アンド・ピニオンによるリフタ機構

フローティングジョイント -超短タイプ おねじ取付-

フローティングジョイント -超短タイプ おねじ取付-
商品名フローティングジョイント -超短 おねじ取付タイプ-
型番FJCXS6-1.0
特徴シリンダと被動作体との距離がなくても利用できるフローティングジョイントです
※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠

シリンダと被動作体との距離がないところに有効な為

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選定可能サイズ

■フローティングジョイント超短偏角機能付おねじ取付タイプ−めねじ(おねじシリンダ用)

ボディ・カバージョイントスプリング座金
材質表面処理材質表面処理硬度材質材質表面処理硬度
S45C相当四三酸化鉄皮膜S45C相当四三酸化鉄皮膜35〜45
HRC
SUS304−WPBSUS304窒化処理600HV〜
SUS304SUS420J2
(SUS440C)

■サイズ展開

ねじ径-ピッチめねじ
深さ
おねじ
長さ
許容
偏芯量
許容
偏角量
ボディ
厚さ
ボディ
六角対辺
M5-0.814.960.51424
M6-1.0
M8-1.2517.18.515.527
M10-1.2521.91019.530
M14-1.523.61112238

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ドライブッシュ ストレートタイプ

ドライブッシュ ストレートタイプ
商品名ドライブッシュ ストレート
型番MDZB15-15
特徴薄肉でコンパクトな規格です
※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠

精度を厳しく要求しない直動ガイドとして適切

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選定可能サイズ

■ドライブッシュ (ストレート・ツバ付タイプ)

材質
充てん剤入り四ふっ化エチレン樹脂層
青銅焼結層
スチールバックメタル層(SPCC:すずメッキ)

■サイズ展開と各部寸法

内径(mm)長さ(mm)
33、(4)、5、(6)
4(3)、4、(5)、6、(8)
5(3)、4、5、6、(8)
6(3)、(4)、5、6、8、(10)、(12)
8(5)、6、8、10、12、(15)
106、8、10、12、15、(20)
126、8、10、12、15、(20)
13(8)、10、(12)、15、(20)
15(8)、10、12、15、20、(25)
1610、(12)、15、20、(25)
1810、12、15、20、(25)、(30)
2010、12、15、20、25、(30)
2210、12、15、20、(25)、(30)
2510、12、15、20、25、(30)、(35)
3012、15、20、25、30、(35)、(40)、(50)
3512*、20、25、30、(35)、40、(50)
4012、(15)、20、25、30、(35)、40、(50)
5020、(25)、30、(35)、40、(50)、(60)

長さ( )はストレートタイプのみ
長さ*はツバ付タイプのみ

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選定順序

■ドライブッシュの選定手順

機構部の決定
スライド機構部の概略寸法を決めてブッシュに求められる速度や荷重などの条件を決定します

ドライブッシュ軸受寸法の決定
P・V値、許容最高PV値の確認や外部潤滑の要否を確認します

ドライブッシュ軸受材質の決定
使用温度や軸受け周辺の雰囲気温度を確認します

ドライブッシュ軸受周辺部の決定
ハウジングの材質、粗さ、剛性などを確認します

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精度情報

■ドライブッシュの内径公差

内径
(mm)
内径公差
(mm)
3-0.025
-0.024
4-0.025
-0.037
5
6
8-0.025
-0.040
10
12-0.025
-0.043
13
15
16
18
20-0.025
-0.046
22
25
30
35-0.025
-0.050
40
50

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速度・荷重(負荷情報)

■ドライブッシュの許容特性(参考値)

 無潤滑
許容最高荷重49.0N/mm²
許容最高速度0.65m/s
許容最高PV値3.60N/mm²・m/s

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平歯車 圧力角20°モジュール1.5

平歯車 圧力角20°モジュール1.5
商品名平歯車 モジュール1.5
型番GEAKB1.5-30-15-B-16N
特徴軸穴径、キー溝・タップの指定が可能です
※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠

水平動作を複数の上下動変換する時、限られたスペースで効率的に変換するため選定

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選定可能サイズ

■平歯車

材質表面処理付属品
S45Cセットスクリュー
(SCM435四三酸化鉄皮膜)
四三酸化鉄皮膜
無電解ニッケルメッキ
SUS304セットスクリュー(SUS304)

■サイズ展開と各部寸法

タイプモジュール歯数軸穴径
(指定1mm単位)
丸穴
丸穴+タップ
キー溝穴
キー溝穴+タップ
丸穴




丸穴+タップ




キー溝穴




キー溝穴+タップ
1.5 126-128N
136-13
146-8
166-128N-12N
17
186-13
196-15
206-16
21
226-17
236-188N-13N
246-208N-15N
25
266-228N-17N
276-238N-18N
28
296-248N-19N
30
346-288N-24N
35
36
386-318N-28N
408-3110N-28N
42
44
45
46
488-3510N-31N
50
52
5412-3512N-31N
55
56
58
6012-3812N-35N
62
64
65
66
68
7012-4512N-42N
72
75
84
85
90
95
100
12012-4912N-45N
歯車仕様軸穴仕様
丸穴丸穴
+タップ
キー溝穴キー溝穴
+タップ
経形 
ボス無し  
ボス有り 

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精度情報

■平歯車の精度

歯の精度: 旧JIS B 1702 4級(新JIS B 1702-1 8級相当)
軸穴径公差: H7

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IDEA NOTE 複数のリフタを昇降

複数のラック、ピニオンをかみ合わせ、且つ複数連動させる

IDEA NOTE 水平方向の力を垂直方向の力に変換

ラック、ピニオンを採用

  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
    CADデータ・簡易図面データ利用規定
    本規定は、株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が運営するWebサイト「MISUMIサイト」(以下「当サイト」といいます)に掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合のご利用条件を定めたものです。お客さまは当サイトに掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合、本規定に同意したものとみなされます。

    1. データの利用目的
    株式会社ミスミは、当サイトに掲載する各種データを、お客さまが以下の目的に利用するため(以下「利用目的」といいます)に提供しています。
    (1) CADデータ(3D CADデータおよび2D CADデータをいいます): CADを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの商品(以下「商品」といいます)の干渉・形状等を簡便に確認するため
    (2) 簡易図面データ(PDF):商品の仕様を簡便に確認するため
    2. データの特性
    CADデータおよび簡易図面データ(以下総称して「データ」といいます)のうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の商品の形状と異なる場合があります。
    また、データの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の商品につきましては油溝形状やねじ、ばね形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。
    3. 免責事項
    当社は、データの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性等により、データの正確性、完全性、安全性、およびお客さまにおける有用性等をいかなる保証をするものではありません。また、当社は予告・通知なしにデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、データの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。
    当社は、当社サイトにおいて複数の部品を組み合わせた設計事例のデータをお客さまに提供する場合があります。その場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等については一切保証いたしませんので予めご了承ください。
    当社はお客さまに対し、ダウンロードいただいたデータの利用の停止及び破棄を依頼することができるものとし、そのような依頼があった場合、お客さまは当社の依頼に基づき、速やかにデータの利用の停止または破棄するものとします。
    4. 禁止事項
    お客さまは、データの全部または一部について、次の各号に掲げる行為をすることはできません。
    (1) 当社グループおよび当社が認める者以外の第三者に対し、商品の見積依頼または注文を行うこと
    (2) 第三者に利用させ、または自らの営業活動に利用して、第三者から商品の見積依頼もしくは注文を受けること
    (3) 当社の承諾なく、データに関連する当サイトへのリンクを、自らのWebサイト等に表示すること
    (4) 利用目的の範囲を超えて利用すること
    (5) 利用目的のために必要な範囲を超えて複製すること
    (6) 修正、改変、改ざん、翻訳または翻案すること
    (7) 販売、譲渡、貸与、再利用許諾、または公衆送信その他の方法で、第三者に提供することおよび利用させること
    (8) 内容を改変、リバースエンジニアリング、逆コンパイル、逆アッセンブル、その他解析すること
    (9) 当社に無断で一般に公開または展示すること
    (10) 当社と同一または類似する商品及びサービスを提供する目的で利用すること
    (11) 大量にデータを取得する等により当サイトに負荷をかける行為を行うこと
    5. 著作権等
    データに関する権利(特許権、著作権等の知的財産権を含みます。以下同様。)は、当社または当社にデータを提供した第三者(取り扱いメーカーを含みます)に帰属します。お客さまは、本規定に従うことを条件として、データに関して利用目的の範囲内での非独占的かつ無償の利用が許諾されます。データダウンロードにより、データに含まれる知的財産権がお客さまに移転するものではありません。当社の事前の許可を得ることなく、利用目的以外にデータを利用(複製、譲渡、貸与、翻案等を含む)することはできません。
    利用目的、本規約および法令等に違反したデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しデータおよび当サイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。
    6. 第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含みます)が権利を有するデータやデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。
    7. 輸出管理
    お客様がデータを直接、もしくは間接的に海外へ提供する場合、お客様ご自身の責任において「外国為替及び外国貿易法」ならびに適用される全ての法令・規則を遵守していただく必要があります。
    8. 規定改定
    当社は、当社の裁量により、本規定の改定、変更及び修正(以下「改定等」といいます)を行うことができるものとします。
    当社は、本規定の改定等にあたり、改定等の効力発生日の前までに、改定等の内容および効力発生日その他必要な事項を当サイトの「重要なお知らせ」(URL:https://jp.misumi-ec.com/news/topics/important/)に掲示する方法その他相当な方法で周知します。
    本規定の改定等は、周知の際に定める効力発生日から適用されるものとします。
    9. 条項一部無効または合意対象除外時の取扱い
    本規定のいずれかの条項が制定法、命令、規則等の適用法に基づいて無効または合意対象の除外になる場合には、当該条項は適用法の遵守に必要な範囲でのみ、修正または削除されたものとみなします。本規定のその他の条項は全面的に有効に存続するものとします。
    10.その他
    お客さまが本規定に違反した場合、当社はお客さまに対して当社の損害および費用(弁護士費用を含む)を請求できるものとします。
    本規定は、日本法に従って解釈されるものとします。データの利用ならびに本規定に関する紛争が生じた場合、東京地方裁判所を第一審の専属的合意管轄裁判所とします。

    改定日:2025年01月20日

    CADデータダウンロード

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    CADデータに関する留意事項

    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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  • ラック・アンド・ピニオンによるリフタ機構の部品リストをCSV形式でダウンロードできます。
  • ※ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
       サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。

仕様

目的・動作

  • 目的
    • 1つのエアシリンダで複数のリフタを上下させる
  • 動作
    • 複数のピニオンとラックをかみ合わせ、且つ同時に複数連動させてリフタが上下する

環境・操作性

  • 各々のワークを一度に昇降させる

対象ワーク

  • 形状:コネクタ
  • 外形寸法:W150×D40×H25[mm]
    質量:0.3(3×0.1)[kg]

特徴

動作仕様・寸法

  • 昇降ストローク:30[mm]
  • 外観寸法:W174×D745×H229[mm]

必要精度・荷重

  • 荷重:ワーク+昇降プレート+ラック=12.8[N]

主要部品の選定根拠

  • 負荷:12.8[N]を押し上げる為、チューブ内径:φ20[mm]のシリンダを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • 使用時の負荷よりシリンダ推力を検証する
  • シリンダ選定
    • シリンダ推力
      条件値:歯車に掛かる質量:W=1.3[kg]、重力加速度:g=9.8[m/s²]
      ラックピニオンの摩擦係数:μ=1
    • 負荷F₁は、F₁=μ・W・g=1×1.3×9.8=12.8[N]
    • シリンダの推力F₂は、使用圧力:0.5[MPa]で132[N]
      よって、F₁<F₂

構造の作り込みと設計の勘所

  • 3つのラック、ピニオンユニットは同じ部品で組立可能
    歯車取付時はバックラッシを小さくするため位置調整が必要
  • 類似ワード:リフター機構
  • 検索コード:#UL153

部品リスト

ラック・アンド・ピニオンによるリフタ機構 構成部品
No. 部品名 イメージ写真 ミスミ型式
(商品詳細は下記型式をクリック)
数量
1 小型シリンダ 小型シリンダ MSCFA20-30 1
2 フローティングジョイント フローティングジョイント FJCXS6-1.0 1
3 ドライブッシュ ドライブッシュ MDZB15-15 6
4 フローティングジョイント フローティングジョイント FJMW4-0.7 2
5 フローティングジョイント フローティングジョイント TCMJS8-10-M6 2
6 平歯車 平歯車 GEAKB1.5-30-15-B-16N 6
7 回転軸 回転軸 PSFGKR16-112.0-KA5-A12-KB95-B12 3
8 平行キー 平行キー KESS5-12 6
9 無給油ブッシュ 無給油ブッシュ MDCA16 3
10 無給油ブッシュ 無給油ブッシュ SMZ15-30 6
11 止め輪 止め輪 RTWN24 6
12 シリンダ用センサ シリンダ用センサ MD13L3 2
13 ブラケット付カムフォロア ブラケット付カムフォロア CMFLSF12-54 3
14 金属カラー 金属カラー NCLM16-20-15 3
15 金属カラー 金属カラー NCLM16-20-16 3
  • 上記の部品リストには、ミスミ部品のみをご案内しております。
    部品リストダウンロード(CSV)では、ミスミ部品以外の他社メーカー品、加工品のリストもダウンロード頂けます。
  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
    CADデータ・簡易図面データ利用規定
    本規定は、株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が運営するWebサイト「MISUMIサイト」(以下「当サイト」といいます)に掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合のご利用条件を定めたものです。お客さまは当サイトに掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合、本規定に同意したものとみなされます。

    1. データの利用目的
    株式会社ミスミは、当サイトに掲載する各種データを、お客さまが以下の目的に利用するため(以下「利用目的」といいます)に提供しています。
    (1) CADデータ(3D CADデータおよび2D CADデータをいいます): CADを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの商品(以下「商品」といいます)の干渉・形状等を簡便に確認するため
    (2) 簡易図面データ(PDF):商品の仕様を簡便に確認するため
    2. データの特性
    CADデータおよび簡易図面データ(以下総称して「データ」といいます)のうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の商品の形状と異なる場合があります。
    また、データの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の商品につきましては油溝形状やねじ、ばね形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。
    3. 免責事項
    当社は、データの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性等により、データの正確性、完全性、安全性、およびお客さまにおける有用性等をいかなる保証をするものではありません。また、当社は予告・通知なしにデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、データの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。
    当社は、当社サイトにおいて複数の部品を組み合わせた設計事例のデータをお客さまに提供する場合があります。その場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等については一切保証いたしませんので予めご了承ください。
    当社はお客さまに対し、ダウンロードいただいたデータの利用の停止及び破棄を依頼することができるものとし、そのような依頼があった場合、お客さまは当社の依頼に基づき、速やかにデータの利用の停止または破棄するものとします。
    4. 禁止事項
    お客さまは、データの全部または一部について、次の各号に掲げる行為をすることはできません。
    (1) 当社グループおよび当社が認める者以外の第三者に対し、商品の見積依頼または注文を行うこと
    (2) 第三者に利用させ、または自らの営業活動に利用して、第三者から商品の見積依頼もしくは注文を受けること
    (3) 当社の承諾なく、データに関連する当サイトへのリンクを、自らのWebサイト等に表示すること
    (4) 利用目的の範囲を超えて利用すること
    (5) 利用目的のために必要な範囲を超えて複製すること
    (6) 修正、改変、改ざん、翻訳または翻案すること
    (7) 販売、譲渡、貸与、再利用許諾、または公衆送信その他の方法で、第三者に提供することおよび利用させること
    (8) 内容を改変、リバースエンジニアリング、逆コンパイル、逆アッセンブル、その他解析すること
    (9) 当社に無断で一般に公開または展示すること
    (10) 当社と同一または類似する商品及びサービスを提供する目的で利用すること
    (11) 大量にデータを取得する等により当サイトに負荷をかける行為を行うこと
    5. 著作権等
    データに関する権利(特許権、著作権等の知的財産権を含みます。以下同様。)は、当社または当社にデータを提供した第三者(取り扱いメーカーを含みます)に帰属します。お客さまは、本規定に従うことを条件として、データに関して利用目的の範囲内での非独占的かつ無償の利用が許諾されます。データダウンロードにより、データに含まれる知的財産権がお客さまに移転するものではありません。当社の事前の許可を得ることなく、利用目的以外にデータを利用(複製、譲渡、貸与、翻案等を含む)することはできません。
    利用目的、本規約および法令等に違反したデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しデータおよび当サイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。
    6. 第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含みます)が権利を有するデータやデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。
    7. 輸出管理
    お客様がデータを直接、もしくは間接的に海外へ提供する場合、お客様ご自身の責任において「外国為替及び外国貿易法」ならびに適用される全ての法令・規則を遵守していただく必要があります。
    8. 規定改定
    当社は、当社の裁量により、本規定の改定、変更及び修正(以下「改定等」といいます)を行うことができるものとします。
    当社は、本規定の改定等にあたり、改定等の効力発生日の前までに、改定等の内容および効力発生日その他必要な事項を当サイトの「重要なお知らせ」(URL:https://jp.misumi-ec.com/news/topics/important/)に掲示する方法その他相当な方法で周知します。
    本規定の改定等は、周知の際に定める効力発生日から適用されるものとします。
    9. 条項一部無効または合意対象除外時の取扱い
    本規定のいずれかの条項が制定法、命令、規則等の適用法に基づいて無効または合意対象の除外になる場合には、当該条項は適用法の遵守に必要な範囲でのみ、修正または削除されたものとみなします。本規定のその他の条項は全面的に有効に存続するものとします。
    10.その他
    お客さまが本規定に違反した場合、当社はお客さまに対して当社の損害および費用(弁護士費用を含む)を請求できるものとします。
    本規定は、日本法に従って解釈されるものとします。データの利用ならびに本規定に関する紛争が生じた場合、東京地方裁判所を第一審の専属的合意管轄裁判所とします。

    改定日:2025年01月20日

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    CADデータに関する留意事項

    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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