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理工電子資料館

機構模型

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やまば歯車

複ねじ歯車。ねじ歯車のねじを二つ反対方向に組み合せて、山型にした歯車で軸方向におされる力が釣り合って、片よりせず音のしない強い回転を伝えることができます。

螺旋歯車

ねじ歯車(斜交軸)。二つの軸が同じ平面上にもなく斜めに交わる時に用いる歯車で、歯がどちらもねじられているので音もなく、なめらかに回転運動を伝えます。

楕円歯車と偏心平歯車

一方の軸には平歯車の中心と他の平歯車の偏心位置を固定し、他方の軸には平歯車の半分と楕円歯車の半分を固定して両軸の歯車をかみ合せると、半回転は等速で他の半回転は違った速さで回転します。

三段変速歯車

直径がちがう三個の部分歯を一つの歯車に組立てたものを二個かみ合せて一方を同じ速さで廻すと、他方の回転は三段に変ります。

葉形歯車

特別の曲線(対数スパイラル曲線)をした葉形歯車をかみ合せると、早くなったり遅くなったりする位置が一定しません。

内転サイクロイド歯車

内歯歯車を固定して、これにかみ合う小歯車の支え腕を内歯歯車の中心を軸として回転させると、小歯車のきざみ円は内転サイクロイド曲線をえがきます。

内転サイクロイド歯車と
平歯車

内転サイクロイド歯車の小歯車に中心に配置した平歯車をかみ合せて回転させると、その腕の回転は駆動軸よりも速くて同じ方向に回転します。(応用例)差働滑車

中間歯車を持つ外転サイクロイド歯車

同じ大きさの二つの歯車の間に小歯車をかみ合せた外転サイクロイド歯車では、外側歯車は支え腕と共にまわるが、その軸の周りには回転しません。(応用例)製縄機

外転サイクロイド歯車

大歯車を固定してこれにかみ合う小歯車の支え腕を大歯車の軸を中心として回転させると、小歯車のきざみ円は大歯車のきざみ円上に外転サイクロイド曲線をえがきます。

外転サイクロイド歯車と
内歯歯車

外転サイクロイド歯車の外側に内歯歯車をかみ合せると、内歯歯車の回転は駆動軸よりも速くて同じ方向に回転します。(応用例)減速装置

二組の外接歯車

大小二個からなる二組の歯車をかみ合せ、一組の歯車の内一個を固定し、他の一組を腕で支えて固定歯車の周りに廻せば、終段の歯車の回転は非常におそくなります。

サイクロイド歯車による直線運動機構

固定した歯車の外側をその歯数の半分の歯を持った小歯車が中間歯車をはさんで廻るようにすれば、この小歯車に取りつけた腕の一端は直線運動をします。

逆転早帰り機構

逆転早もどり機構。一部に内歯を設けた大歯車と一部に外歯を設けた小歯車を同じ軸に取り付け、その間に小さい平歯車をかみ合せると、その軸の回転は早もどり回転をします。

逆転早もどり機構

弧状ラックをその中心で支え、その腕の溝内に回転円板上のピンをはめて滑るようにし、ラックに小歯車をかみ合せて円板を一定の速さで廻すと、小歯車の回転は早もどり回転をします。

平歯車による逆転機構

並行した軸を二つの平歯車と二つの平歯車の間に遊び歯車をはさんだ二組の歯車で連ね、クラッチで左右に切り変えると、回転方向が変わります。

かさ歯車による逆転機構

廻される軸上のかさ歯車に駆動軸に緩くはめた二つのかさ歯車を向い合せにかみ合せ、クラッチで左右に切り変えると、回転方向が変わります。

自動逆転装置

廻される軸のかさ歯車に駆動軸に緩くはめた二つのかさ歯車をかみ合せ、これを切り変えるクラッチを廻される軸で動かすようにすれば、自動的に回転方向が変わります。

まさつ車逆転機構

廻される軸上のまさつ車に、これをはさんで向い合せた駆動軸上の二つの摩擦車をかわるがわる接触させると、軸の回転方向が変ります。

まさつ車

駆動軸に取りつけた円板の外周を、これと直角の円板の表面に接触させてまさつで回転を伝えるもので、接触の位置を変えれば回転速度が変ります。

溝付まさつ車

ロバートソン式溝付まさつ車。両方の軸に取りつけた二つの溝車を強くかみ合せて、そのまさつで回転を伝えるもので、溝の数を多くすればかなり大きな動力が伝えられます。

内板とまさつ車

並行軸上の向い合った両円板の間にまさつ車をはさみ、運転中にこのまさつ車を動かせば、一方の軸の回転速度は次第に変ります。

曲面車とまさつ車

曲面車の向い合った球面の間に、直角にまさつ車を置いて接触させ、運転中にまさつ車の向きを変えると、速さが変ります。

凹球面車とまさつ車

曲面車とまさつ車。一直線上に向い合せた周りのくぼんだ曲面車の球面の間にまさつ車を接触するように置いて、運転中にその向きを変えると、速さが変ります。

ゼネバストップ

駆動車が一回転するごとに周りの突起で被動車を一歯ずつ回転させ、被動車が止まっている間はその円周面のすり合わせで安定します。

ゼネバストップ

駆動軸の腕が被動車のピンにふれる時に、錠止片がカムの切り欠きに落ちて錠が外れて回転し、カムが作用すると止まるので、一こまずつ回転させます。

星形車

星形につき出た歯をクランクの先につけたピンで回転させると、クランクの一回転ごとに一歯ずつ回転させます。(応用例)送り装置

インボリュートカム

カムの表面をインボリュート曲線(特別の形)にして、落下棒のつばに接触させて廻せば、つばは廻りながら動くので、摩擦が少なくて楽に動きます。

三角カムと四角わく

外すべり枠と内すべり枠を組み合せ、その中で三角カムを廻せば、外枠と内枠は交互に左右及び上下にすべり、内枠は四角形をえがきます。(応用例)裁縫機

マングルラック

すべり枠の上下内側にラックを設け、その中で一部に歯を付けた歯車を回転させて上下のラックに交互にかみ合わせると、すべり枠は左右に運動をします。

ピン車と錠止装置

ピン車を廻す腕の軸に、一部にふちをつけた輪を取り付けておけば、腕の一回転ごとにピン車を一こまずつ回転させ、止まっている間は輪のふちでピンをはさんで安定させます。

ロエメル車

同じ大きさの二つの円すい車の一方に斜めに多数の凸子を植え、他方にはこの凸子が入る穴を開けてかみ合せると、一方の軸は次第に早くなったり遅くなったりします。

ピン面歯車

ピン車。直角に交わる二つの円板上に、同じ間隔に植えつけたピンが互いにかみ合って回転を伝えるもので、小さい動力で遅い速度の時だけ用います。

クランクと連接棒

クランクとすべり片とを連接棒で連ねたもので、クランクの回転運動をすべり片の直線運動に変える最も普通の機構です。(応用例)往復ポンプ

偏心輪

回転軸止の偏心板に外輪をはめて、これとすべり片とを連接棒で連ねたもので、偏心板の回転をすべり片の往復運動に変える機構です。(応用例)蒸気機関、往復ポンプ

滑子クランク

スライダクランク。クランクピンをすべり片の連接棒の溝にはめてクランクを回転すると、ピンが溝内をすべる間はすべり片は動きません。

弧状滑子クランク

スライダクランク。クランクピンがゆれ棒の円弧溝内をすべる間はゆれ棒は止まり、溝のはしに来た時ゆれ棒を動かしてすべり片に間欠運動をさせます。

クロススライダー

すべり片の溝の両側をクランク円の円弧の一部に等しい曲線にすれば、クランクピンがこの曲線部をすべる間はすべり片は動きません。

複動クロススライダー

すべり片の溝の一部をクランク円の円弧の一部に等しい曲線にすれば、クランクピンがこの曲線部をすべる間はすべりつめ車片は動きません。(応用例)裁縫機

スコットラッセル式直線運動機構

一端を緩く支えた短いリンクをその二倍の長さのリンクの中心に結び、長いリンクの一端を支え点の方向に直線に移動させると、他端は直線運動します。

グラッショッパー式直線運動機構

スコットラッセル式直線運動機構の一端を直線に動かす代りに円弧運動をさせると、その動きが小さいので、他端は直線に近い運動をします。

ラチェット

つめ車。つめ車にゆれ棒に取りつけた一個のつめを作用させて一方向だけに回転させる、最も簡単なきざみ送り機構です。

ラチェット

差動つめ車。つめ車の歯にその歯の半分のピッチの間隔で並べた二つのつめを作用させて、これを前後に動かせば、つめ車を細かく送ることが出来ます。

逆転つめ車

転向つめ車。歯の両側を同じ形にした歯車に両側同じ形のつめを左右向きを変えて掛け変えると、歯車の回転方向が変ります。

複動つめ車

連続送りつめ車。てこの支点の両側に送りつめを取りつけたもので、てこを左右に動かすたびにつめ車は同じ方向に回転します。

間欠ラチエット

間欠つめ車。大きさが違う二つのつめ車を重ね合せ、大きいつめ車に小さいつめ車の一部を覆う板を取りつけておけば、送りつめがこの上を通る時だけ小さいつめ車は止まります。

内面ラチエット

内歯つめ車。回動板の外周にバネで開くように取りつけたつめを、その外側の回転輪の内歯にかみ合せて回動板を左右に廻せば、回転輪はきざみ送り運動をします。

ボール入無音つめ車

玉入無音つめ車。外周にいくつかの曲り傾斜カムを持った内側回転輪と外輪とのすき間に玉を入れて廻すと、傾斜面にくい込む玉の作用できざみ送りをします。

たわみ軸継手

両方の軸端をコイルバネで連ねたもので、軸の方向をいろいろに変えて回転を伝えることが出来ます。小さい動力を伝える時だけに用います。

ホブソンアングル継手

ホブソン式角継手。直角に曲げた四つの丸棒の両端を直交した両軸端の穴にそれぞれ差し込んで回すと、丸棒が出入りして回転運動を伝えます。小さい動力を伝えるのに用います。

エントウイッスルギヤ

エントウイッスル伝動装置。同じ組み合せの二組のかさ歯車のうち、始めのかさ歯車を固定して他のかさ歯車を次々にかみ合せて廻るようにすれば、駆動軸が一回転する間に終りの軸は四回転します。

平歯車による変速装置

二つの並行軸を大きさが違う三組の平歯車で連結して、そのうち一方の平歯車を動かして一組ずつをかみ合せるようにすれば、三段に速さが変えられます。(応用例)自動車の変速装置

平歯車による変速装置

並行軸の一方に大小二個の平歯車を固定し、駆動軸上の歯車からこの二個の平歯車を通って終段の歯車を回転させると、回転速度が変ります。(応用例)減速装置

ルーツ送風機

ポンプ室内で二つの繭形の回転体を常に接触しつつ回転させると、一方の口から空気又は液体を吸い込み、他方の口から排出します。

ノット回転ポンプ

ポンプ室内に偏心輪を装置し、これに仕切板を取りつけ、その先端を転子の溝にすべるように差し込んで偏心輪を回転させると、ポンプ作用をします。

放射仕切板付偏心回転ポンプ

ポンプ室内に円板を片寄せて配置し、この円板の半径方向の溝に仕切板をはめてバネで常に押し出すようにして円板を回転させると、ポンプ作用をします。

ゆれ仕切板付偏心回転ポンプ

揺動仕切板付偏心回転ポンプ。ポンプ室内に片寄せて配置し、常に内壁に接触しつつ回転する円板とゆれ仕切板との組合せで左右の室の大きさを変えると、ポンプ作用をします。

フォイエルヘルト回転ポンプ

特別の形をした三角形の内側回転体と、これとかみ合う特別の四角形穴と持った外側回転体を組合せると、内側の四回転に対し外側が三回転してポンプ作用をします。

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