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3つで噛み合う歯車
普通の歯車は3つ合わせると回りませんが、この歯車は回ります。
また普通の歯車と違い、全ての歯車は同じ方向に回転します。
非円形歯車を用いたテオヤンセン機構
テオヤンセン機構に非円形歯車を用いることにより、歩行負荷のかかる直線動作は低速で、負荷のかからない動作は高速で行うことができます。
振り子時計の仕組み
機械式振り子時計の仕組みです。
この仕組みだとおもりが下まで落ちると動かなくなってしまいますが、おもりの代わりにモータなどでトルクを与えることでより長く動かすことも出来ます。
かさ歯車とマグネットクラッチを用いた揺動運動機構
クラッチと出力軸は自由度1の直進対偶になっています。つまり、クラッチは出力軸と溝で固定されており、軸方向に動くことはできますが、回転することはできません。
かさ歯車と出力軸は自由度1の回転対偶になっています。つまり、かさ歯車がいくら回転しても出力軸にその回転が伝わることはありません。
しかし、クラッチとかさ歯車が噛み合うと、かさ歯車の回転を出力軸に伝えることができます。
このクラッチが動画のように構成されたリンク機構によって左右に動かされることにより、このような揺動運動を実現しています。
クラッチには磁石が埋め込まれており、これとかさ歯車に取り付けられた鉄製のねじが引き付けられることで、回転中に外れないような構造になっています。
歯車のメトロノーム
ラックと欠歯車を使用した往復機構を利用してメトロノームを作りました。
少し振動音がうるさいですが、スムーズに動きます。
鳥の羽の動きを再現した機構
リンク機構を応用した羽ばたき機構です。
歯車を用いて左右が対称な動きになるようにしています。
1枚歯の歯車
歯を270度の螺旋状にすることで一枚でも噛み合うようにしました。
真ん中の歯車が原動です。
左の歯車は原動と同じ向きに回転し、右の歯車は原動と逆向きに回転します。
のこぎり機構
のこぎりを引く動作のような動きをする機構です。
カムによってラックが上下に移動することで、歯車が噛み合ったり噛み合わなかったりします。
螺旋歯車を用いた高速揺動機構
円形の歯車だと回転するだけですが、螺旋歯車なら拘束方法を工夫することで高速の揺動運動を得ることができます。
角速度が変わる円錐型伝達機構
円錐に球状の凸凹を付けることによって速度を伝達できるようにしました。
出力側は速度が変化しながら回転します。
遊星歯車を使ったトランスミッション
遊星歯車を用いてトランスミッションを作りました。
それぞれの内歯車を固定することで3、または4倍に減速します。
螺旋歯車を4つ並べてみた
螺旋歯車を4つ並べたらどうなるのかやってみました。
もっとたくさん並べたらどうなるでしょうか。