ロボジョイちゃれんじ教室

10-2 ロボット競技に役立つEV3機構入門

第4回「カム機構の仕組み」と「ラックアンドピニオンの仕組み」


【問題1の答え】

では、答えを見てみましょう。

正解は左図のように歯車を置きます。
上からから8・ギア、24・ギア、16ギア、8・ギア、ラックとつなげていきます。

この問題のポイントは歯車の歯数です。
歯車の歯数は、歯車の回転数と関係しているためです。

歯車の回転数の概略図は左図のようになります。

Aでは8・ギアが1回転すると24・ギアは約1/3回転します。

次に同軸に24・ギアと16・ギアが取り付けられている部分があります。同軸に取り付けられているため、Aで求めた24・ギアと同じ回転数分16・ギアも回転します。

Bでは16・ギアが1/3回転すると8・ギアは2/3回転します。

Cでは8・ギアが2/3回転するとラックの歯数は22なので8/33動きます。

よって
駆動側歯車:ラック = 1:8/33 = 4:1
となります。
駆動歯車を4回転させるとラックが端から端まで動くことが分かります。

実際に動かした様子はこちら
手で歯車を回して、ラックの様子を確認してみましょう。

それでは、もう1問。

【問題2】

ラックアンドピニオンとスライダクランク機構を用いて回転運動を往復直線運動に変換し、往復回転運動に変換するにはどのようにすればよいでしょうか?
(穴の関係上、ラックを支える土台を左図のように取り付けてください)