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造型社のアクリルホビーショップ『ZAHS』のスタッフブログです。

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サイクロ減速機

2011 - 07/25 [Mon] - 16:54

先日ハーモニックドライブの完成を知らせる写メールを送ったところ、“サイクロ減速機も見たいなぁ”が娘婿からの返信でした。

サイクロ減速機?聞いた事ないぞ、こんな身近に機械マニアがいたなんて驚きでした。

調べるにつれ知る人ぞ知る優れた機構だと解って来ましたが、難しい用語や理論がポンポン出て来てチンプンカンプン。

内歯車に円弧歯形、遊星歯車にエピトロコイド平行曲線?を用い、減速された遊星歯車(曲線板)の自転を内ピンで取り出す、何度読み返しても理解不能。

しばし途方に暮れていましたが、動きを示すアニメーションを見つけてジーっとそれを見続けているとうすぼんやりと解ったような解らんような。

トロコイド曲線、これが肝らしい。
例によってイラレでの作図作業、間違いを繰り返しながら一作目の曲線板が完成。

曲線板3


何とかアクリル製品に仕上げたものの、どうもしっくり来ない。

サイクロ減速機の特徴は、歯先干渉が無く同時噛合いの転がり接触のはず。
一作目の曲線板は内歯車のローラーに着いたり離れたり、動きがギクシャクしてどうやらこの曲線ではないらしい。

もう一度頭を整理して仕切り直し。
諦めない事、大切ですね、なでしこにあやかって。
遂に見つけたよ、エピトロコイド平行曲線。

曲線板-2


そういえばロータリーエンジンの時もこの種の曲線が出て来たような、今始めて繋がりました。

動きはかなりユニーク、全ての接点が転がり接触で噛み合う機構、これは凄い!

ハーモニックドライブ

2011 - 07/04 [Mon] - 16:56

ハーモニックドライブは以前から気になっていました。
金属の弾力やたわみを利用してギアを噛み合すユニークな減速機のシステムですね。
「ハーモニックドライブ」はハーモニック・ドライブ・システムズ社の登録商標で、一般名称は「波動歯車装置」と言うそうです。
アクリルクラフトでもこれを再現出来ないかとずーっと考えていたんです。

先日のクリエイターズマーケットの会場でもお客様から「ハーモニックドライブは作らないんですか」とお声をかけて頂きましたが、「うーん難しいですね」と答えるしか無かったのが心残りで、いよいよ本気で考えるきっかけとなりました。

遊星歯車や不思議遊星歯車を調べている時に必ず出て来るのがこのハーモニックドライブで、ゴムの様にフレキシブルに変形しながら回転する様子をアクリルでどう表現するのか悩みの種でした。

カップ状の薄い金属歯車が楕円カムの回転に合わせてたわみ変形しながら内歯車にかみ合うのがシステムの基本構造でカムの回転が入力軸、カップの回転が出力軸となるのが一般的な様です。

アクリルでこのカップ状の弾性体を再現するのはどうしても無理があるのでチェーン構造にしました。

ハーもニック


その結果出力軸に回転を拾うカップが無いのでチェーンの回転を拾いだす必要があります。
これは内側に歯車を取り付ける事によって解決しましたが、チェーンの回転をそのまま拾っている事になっていません。

結果的にはハーモニックドライブとはちょっと違った構成要素になってしまいましたが、構造を理解するための教材としてそれなりの役目を果たせるのではないかと考えています。

とにかく動きがユニークで見ているだけで楽しくなりますね。









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