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からくりシリーズ (8)

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動きのメカニズム

カム

カムとは回転運動を直線上の往復運動に変換する仕組みです。

「カム」の動きを見る

レバー

レバーは動きの距離や力加減を変更するものです。この図の例でいえば、てこの支点から重りまでの距離は、支点から指まで距離の1/3です。この場合、重りの上下運動の距離は指の動く距離の1/3となりますが、働く力は3倍となります。「もしも十分長いてこと、支点をささえる場所を用意してくれたら地球だって私は動かすことができる。」と言ったのはアルキメデスでした。

「レバー」の動きを見る

リンク装置1

リンク装置は多くのメカの大事な部分です。運動の方向を変えたり、可動部品のスピードやタイミングを変えることができます。この例では、二つのリンク装置が使われています。駆動軸（左下）の小さな直線的な運動を、まず全体の回転運動に変え、それからハンマーのすばやい動きに変換します。ハンマーと駆動軸のスピードの違いをごらんください。

「リンク装置１」の動きを見る

リンク装置2

ここでは、長い黄色の棒と赤い棒の長さは、前の四柱リンク装置と同じです。赤い棒の先端を見てみましょう。なめらかに動いて、最後にキュッと右へ倒れます。

「リンク装置２」の動きを見る

リンク装置3

ここでは、長い黄色の棒と赤い棒の長さは、前のページと同じです。赤い棒の先端を見てみましょう。なめらかに動いて、最後にキュッと右へ倒れます。

「リンク装置３」の動きを見る

ラチェット1

歯車を使うと動きの回転数を簡単に下げることができます。この例では、赤い歯車は青い輪が９回転するごとに１回転します。この仕組みのもう一つの特徴は、動きが断続的だということです。青い輪がずっと動きつづけるのに、赤い歯車は半分の時間は止まっています。

「ラチェット１」の動きを見る

ラチェット2

この例では、２つの棒が黄色い歯車をほぼ絶え間なく動かしています。歯車は赤い輪が１回転するごとに歯二つぶんだけ回ります。赤い輪の直径を小さくすれば、黄色い歯車の回転をもっと遅くすることもできるでしょう。

「ラチェット２」の動きを見る

クランクスライダー

クランクスライダは、空とぶブタ君や、クモのサーファーなどで使われている仕組みです。クランク（黄色）が回ると駆動軸とスライダが上下に動き、円運動とは違った曲線を描きます。以下の長さや直径などを変えれば動きも変化します。
●クランクの直径
●クランクの中心からスライダを支えている場所（緑）までの距離
これらの距離の比率を変えることで、駆動軸の軌跡が変るのです。

「クランクスライダー」の動きを見る

ギヤ

ギヤは回転運動の速度を変えるものです。この例では、赤いギヤには17の歯があり、緑には５つあります。赤いギヤを一回転させると、緑のギヤは17/5回転（3.4回転）します。緑のギヤが時計周りに回転すると、赤いギヤは時計と反対回りに回転することに注意してください。この例では、赤いギヤの歯の数は緑の歯の数では割り切れませんが、それは意図的なものです。もし、赤いギヤの歯が15であれば、緑のギヤの歯はいつも同じ赤のギヤの歯に噛み合うことになります。そうすると、ギヤの消耗が激しくなるのです。割り切れない歯の数にすることで、この例では緑のギヤの歯が、同じ赤いギヤの歯に噛み合うには、緑のギヤが17回転しなければなりません。

「ギヤ」の動きを見る

カートは空です...

01.	カートボード・タービン
02.	博士とネコの奇妙な実験
03.	西洋人と東洋人
04.	ネズミくんの宇宙遊泳
05.	サンタさんが笑った
06.	かさ歯車
07.	カッコー
08.	メカニカル・ジェントルマン

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