ロボジョイくらぶ

ここでは、教育版レゴマインドストームEV3のパーツを使って、ロボット競技にも役立つ色々な機構を学習していきます。
最終的には、ロボット競技でよく登場する“ある動き”のしくみが分かるようになることを目指します。

今回は、「平歯車」と「かさ歯車とウォームギア」を使った機構を説明していきます。
※説明のイラストが見にくい場合は、イラストをクリックすると大きなサイズで見ることができます。

◆平歯車を使った仕組み

1つ目のテーマは平歯車です。
歯車とは、円盤に歯が付いたようなもので、歯のかみ合いによって動力(回転)を伝えます。
歯車には、いろいろな種類があります．ここでは平歯車について学習しましょう。

平歯車のポイントは平行な軸の間で回転運動を伝えることと歯車の回転方向、歯数にあります。

例えば、左図のように駆動側の歯車を時計回りに回した場合は、従動側の歯車は反時計回りに回ります。
また、同じ歯数(左図の場合：24)の場合は、同じ回転数で回転します。

なお前回の復習になりますが、駆動（くどう）側は「力を伝えて動かす側」、従動（じゅうどう）側は「伝えられた力で動く側」です。

しかし、左図のように歯数が異なる場合は、駆動側と従動側の回転数が変化します。

駆動側の歯車の歯数を大きく、従動側の歯車の歯数を小さくすると、従動側の回転数を大きくすることができます。(左図上　駆動側：24、従動側：12)

回転数を小さくするには、駆動側の歯車の歯数を小さく、従動側の歯数を大きくします。(左図下　駆動側：12　従動側：24)

この仕組みはラジコンのモータ部やアナログの時計や自動車など多くの分野で使われています。

レゴの部品では左図の部品を指します。
左から40・ギア、24・ギア、16・ギア、8・ギアと呼びます。

では、実際に問題を解きながら、どのようなしくみか確認してみましょう。
問題では次のパーツを使用します。問題によって使用するパーツ、使用しないパーツがあります。

各2個

長さ：5

4個

左の図のパーツ（3つの歯車）を使って(1)・(2)のように動かすにはどうすればよいでしょうか。すべての歯車を使うとは限りません。

(1) ２つの歯車を異なる回転数・異なる方向で回転
(2) ２つの歯車を同じ回転数・同じ方向に回転