メカ
目次 †
概要 †
- 動力伝達可能な機構をまとめる．
- 純粋な動力伝達部品として機構をみなす．
参考 †
名称 †
- 大小2つの平歯車を組み合わせる時に、大きい方をギヤといい、小さい方をピニオンという。
動力伝達 †
| 名称 | 対象 | 変換 | 特徴 | 備考 | | 平歯車 | 平歯車 | 軸並進 | | 内歯にすると逆回転．一枚刃，広歯，円弧歯を考慮すること | | 非円形歯車 | | | | 位相によって減速比が変わる。自転車の非円形クランク(スプロケット)を挙げてみましょう。 | | ラック-ピニオン | | 軸法線面内の並進 | | 一枚ラックなどを考慮すること． | | かさ歯車 | かさ歯車 | 軸並進，同一平面上の軸回転 | ギア比が高い． | | | 冠歯車 | 平歯車，かさ歯車 | 軸並進，同一平面上の軸回転 | | 平歯車の横にくっついた突起として実装可能 | | ラッチ | ラックなど | | | 平歯車と冠歯車の，一枚しかないバージョンや広角度歯として実装 | | 遊星歯車 | | ギア比のみ変換 | 非常にガタが少ない．高トルクに耐えられる． | | | ウォームギア | 平歯車 | 回転軸並進，同一平面上の軸回転 | 極めてギア比が高い，滑り接触なので効率がわるい，バックドライバビリティが消えてくれる（超音波モータを使うとバックドライバビリティを付与することもできる） | ウォーム一回転で一歯進む（n条の場合は一回転でn歯進む） | | チェーン | | 回転軸並進 | | チェーンにかかる力は、初めの入りの2,3歯に集中する特性がある | | ベルト | プーリ | 回転軸並進 | | ベルトをクロスさせると逆回転。ベルトにかかる力は、初めの入りの2,3歯に集中する特性がある | | 摩擦車 | 摩擦車 | 回転軸並進 | | | | カム | 従動節 | 並進 | 外周形状によって，並進距離の設計自由度が非常に高い | 確動カム：並進方向に任意の角度で拘束，カムのゆるふわ感を排除． | | 往復スライダクランク機構 | ピストン | 並進 | | | | てこクランク機構 | 従動節 | 同一平面上円弧 | | | | 両てこクランク機構 | 従動節 | 同一平面上円弧（二つ） | | | | 両てこ機構 | 従属節 | 円弧→平面上円弧 | | | | 平行クランク | 連結棒 | 連結棒の回転運動 | | | | オルダム継手 | | 軸の並進移動 | | | | エスケープメント機構 | | 90度回転運動 | | 突起冠歯車の上下で板を当てる | | リンク | | | | TODO：まとめるのが難しい | | 細窓機構 | | | | TODO：まとめるのが難しい | | タイイングベルト | | 軸並進，軸法線面内の並進 | | 直線タイイングベルトがある | | リニアガイド・リニアレール | | 一方向の並進 | | |
| セレーション | セレーション軸・穴 | 同一軸 | 歯車の穴に歯車を突っ込む形で動力伝達をする | 信頼性はかなり高い。 |
ギア比変換 †
カム †
- 確動カム（参考）
- 0, 180度で並進0の拘束条件の上で，0-180度までの並進分布を確定すると，全て確定．
- 180-360度は，0-180度の並進分布を平行移動して-1をかけた並進分布となる
バックラッシ調節機構 †
- 歯車をリンクでつないで，バックラッシをあとから調節することができる．
各論 †
歯車 †
リニアガイド・リニアレール †
概要 †
タイミングベルト †
概要 †
- 物理パラメータ
- 歯の種類（ピッチも含む）：XL, L, H（ここまでinch系）, S3M, S5M, S8M
- 呼び幅=ベルト横幅：XL, L, Hはinch系で記述、S3M, S5M, S8Mはm系で記述
- 長さ
- 回転式、直尺
- リニアガイドと相性が良い。
設計 †
締結 †
ボールねじ †
概要 †
- リニアガイドで回転のみ拘束した状態でネジを回すと前に進む
- 「ボール」ねじは、ネジの摩擦を低減しているだけ。安価な3Dプリンタなどはただのネジでやってる。
- 10円玉くらいの超小型のものもある
- 意外と速い
- 2D
- 自作にあたって非常に良いモジュラー的な市販
- 丸棒両持ち、ベルトが横向きになっているのが印象的。
フェーダ †
概要 †
- 可変抵抗を回すとアクチュエータが移動するお手軽
- 1000円くらいで安い
ソレノイド †
概要 †
- 種類
- プッシュ式ソレノイド
- 自己保持式ソレノイド
- ムービングコイル（最近出た、コアレスモータみたいな感じの強力ソレノイド）
- 空気圧の電気バージョンみたいな感じ
シリンダ †
概要 †
市販パッケージアクチュエータ †
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