ラック＆ピニオンとは
ラック＆ピニオンとは、回転運動から直線運動、直線運動から回転運動への変換を行うシステム。ラック（Rack）は同一形状の歯が等間隔で刻まれた平らな板または棒を指しますが、無限大の半径を持つ線状の歯車と考えるといいでしょう。ピニオン（Pinion）は小歯車です。
回転運動と直線運動の変換ではありますが、ラック＆ピニオンは平歯車やはすば歯車と同じ平行軸歯車の一種です。
このシステムは、自動車のステアリングをはじめ、搬送装置や工作機械などで使用されています。
ラック＆ピニオンの長所と短所
長所
ラック＆ピニオンの長所は、ロングストロークが可能であること、高速搬送や大きな負荷に対応できることです。
直線の軌道を持つラックは、無限大の半径を持つ歯車と考えられます。半径が無限大ということは、歯車の長さに制限がないということ。長尺のラックを用いたり、ラックを連結したりすれば、ロングストロークの稼働が可能です。また、ラックギヤは形状がシンプルなので、強度を高めやすいといった利点があります。ラックとピニオンの歯数や大きさを変更すれば、大きな荷重、高い搬送速度への対応が可能です。
短所
ラック＆ピニオンの短所は、高い負荷（摩擦力）を受けること、騒音が大きくなる傾向が強いことです。
ラック＆ピニオンの代表例である、自動車の操舵システムを見てみましょう。自動車の方向転換では、ステアリングホイールの回転がステアリングシャフトを介してピニオンに伝わり、ピニオンがラックギヤを左右に移動させることでタイヤの角度を変化させています。この時、ドライバーがステアリングホイールを回すことによって加えられる圧力が、歯の噛み合い面を通してピニオンからラックに伝わります。
それと同時に、路面からタイヤに伝わる反力や、路面の凸凹などによって発生する衝撃が、噛み合い面に加わります。つまり、ラックギヤとピニオンの噛み合い面は、ステアリングからのトルクと路面からの反力、走行による衝撃を、同時に受けることになるのです。
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主な用途（対応している分野）
自動車ステアリングシステム、ガントリーロボット、門型工作機械、ゲート開閉器、ローダー・アンローダー
ラック＆ピニオンの製品例
引用元:エスアイジー公式サイト
（http://www.sig-gear.co.jp/product/sample/#jump-15）
エスアイジーの例
歯研仕上によって高精度を実現したヘリカルラック＆ピニオンです。
引用元:青島歯車製作所公式サイト
（http://www.aoshima-gear.co.jp/productlist/rack）
青島歯車製作所の例
搬送装置等に使用されるすぐば・無限大歯数のラックギヤ。
