ラック＆ピニオン（Rack and Pinion）は、回転運動と直線運動を相互に変換するための機械要素です。
ピニオン（歯車）がラック（歯を持つ直線部材）と噛み合うことで、モーターなどの回転力を直線移動に変換したり、直線運動を回転運動に変換したりします。
高い位置決め精度と伝達効率を持ち、FA装置・工作機械・搬送装置などで広く利用されています。
ラック＆ピニオンとは（基礎知識）
ラック＆ピニオンは、歯車（ピニオン）とラック（直線歯）を噛み合わせることで回転運動と直線運動を変換する装置です。
代表的な用途は以下の通りです：
- モーターの回転を直線送りに変換（工作機械・搬送ステージなど）
- 自動車のステアリング機構（ハンドル回転をタイヤの左右動に変換）
- ゲート・昇降装置の開閉機構
シンプルな構造で高効率、ねじ駆動よりも摩擦損失が少なく高速・長ストロークに対応できる点が特徴です。
ラック＆ピニオンの種類
- 平歯（スパー）ラック：最も一般的なタイプ。平行軸間での伝達に使用。
- はすば（ヘリカル）ラック：静音性・滑らかさに優れ、高速・高精度用途に適する。
- 内歯ラック：円形構造の内側に歯を持ち、特殊機構で使用される。
- モジュールラック：歯形モジュール（m）により標準化。複数本を直列接続して長尺化が可能。
- 精密ラック：歯面研削仕上げで高精度送り制御に対応。
主な用途
- 工作機械の直線送り機構（X・Y軸駆動）
- FAロボット・搬送装置の位置決め駆動
- ゲート開閉・昇降・ステアリングなどの回転—直線変換機構
- 大型装置の直動機構（リフター・スライドユニットなど）
構造と特徴
- 構成：歯車（ピニオン）とラックの噛み合いで運動伝達。モジュール、歯数、精度等級を組み合わせて設計。
- 精度：バックラッシ量や歯面仕上げにより位置決め精度が決まる。研削ラックは高精度位置決めに最適。
- 潤滑：歯面潤滑（グリース・オイル）を適切に行うことで、摩耗・騒音を抑制。
- 材質：一般的にはS45C、S50C、合金鋼。軽負荷や静音用途では樹脂ラックも使用。
- 取り付け：ラックはベースプレートにボルト固定。ピニオンとの噛み合い調整が重要。
主なメーカー一覧
- 小原歯車工業株式会社（KHK）：国内トップシェアの標準歯車メーカー。モジュールラック・ピニオンを豊富に展開。
公式サイトはこちら - ミスミグループ本社：EC短納期でラック・ピニオンを供給。カスタム長さや取付加工も対応。
公式サイトはこちら - 鍋屋バイテック会社（NBK）：精密ラック・ピニオンをラインアップ。位置決め装置・FA用途に最適。
公式サイトはこちら - 住友重機械工業（Sumitomo Drive Technologies）：精密減速機・高精度ピニオンドライブユニットを展開。
公式サイトはこちら - 椿本チエイン（TSUBAKI）：動力伝達の総合メーカー。ラック駆動システムや搬送向けギアユニットも提供。
公式サイトはこちら
メーカー比較表
| メーカー | 主力製品 | 特徴 | 用途分野 |
|---|---|---|---|
| KHK | 標準ラック・ピニオン | 種類豊富・規格統一 | 一般装置・FAライン |
| ミスミ | カスタム長ラック | 短納期・加工対応 | 自動化・試作装置 |
| NBK | 精密ラック・高精度ピニオン | 高剛性・静粛性 | FA・精密制御装置 |
| 住友重機械 | ピニオンドライブ | 高減速比・トルク伝達 | 大型機械・プレス装置 |
| 椿本チエイン | 駆動システム全体 | 信頼性・総合提案 | 搬送設備・産業機械 |
ラック＆ピニオンの購入先・販売サイト
Q＆A（よくある質問）
Q. 精密位置決めでバックラッシを減らすには？
A. はすばラックを使用する、歯面研削品を選ぶ、またはプリロード（予圧）方式を採用することでバックラッシを抑制できます。
Q. 長ストロークで使用する際の注意点は？
A. 複数ラックを直列接続する場合、歯のピッチ合わせとベースプレートの真直度が重要です。ミスミ・KHKでは接続精度保証タイプもあります。
Q. 樹脂ラックのメリットは？
A. 軽量・低騒音で潤滑不要のため、食品・医薬・検査装置などクリーン環境に適しています。ただし高荷重・高速用途では金属製が推奨されます。
