からくりのメカニズムを紹介します

Mehanism of mechanical toys


なぜサイは草を食べるか?

まず、サイが草を食べるところをご覧ください。

このからくりのキモは、

  1. 一番内側にあるカムはハンドルに直結していてハンドルと同じだけ回転するけど、その他のカムはハンドルを16回転させるとようやく1回転する、
  2. 3種類のカムがそれぞれの動きをコントロールする、

ことです。

 

下の三面図を参照してください。

 横A、横Bの部分で、横Dに示したように9歯のギアで18歯のギアを回すことを4回繰り返し、ハンドルを16回まわすと横C、横Eが1回まわるようになっています。

 横Fはハンドルに直結しているのでハンドルと同じ回数まわります。

 横Cは草を上下させるためのカムです。これは単純に草を上下させるだけです。

 横Eは際の首を上下させるためのカムです。さらに、首が一番下になると、首を左右に振らせるためのカムにシリンダーの皿を渡します。

 横Fは首を左右に振らせるためのカムです。首が上にある時は、シリンダーの皿と触れないので、左右には動きません。

 

では、まず、回転を1/16に落とすギアの動きです。

 一番内側のカムはくるくる回っているのに、外側のカムはゆっくり回っているのがわかります。

 

 次に、カムの動きを見てみましょう。

 一番左側の大きなカムが横Cで草を上下させています。

 その内側にあるギアと、右側にあるギアは、1/16に落とした回転を横C、横Eに伝えるためのものです。

 ギアの内側にあるのが、横Eで、首を上下させます。首が下まで来ると。シリンダーの皿を横Fに渡します。

 横Fは首を左右に振らせます。しかし、しばらくすると横Eがシリンダーの皿を持っていくので、左右の動きは止まり、首が上がっていきます。

 

 ということで、サイが草を食べるメカニズムの紹介は終了です。うまく伝えることができたでしょうか…


空飛ぶ豚は、なぜ、空を飛ぶか?

下の図の①~④を参照してください。

上の図と下の動画を合わせてご検討ください。


歌手はなぜスウィングするか?

まずは下の動画を見て下さい。

ちょっと細かいですが、下の説明を見てください。

どうでしょう?

伝わったでしょうか?


おばあさんはなぜウトウトするか?

まずは下の動画を見て下さい

ハンドルを回すと偏芯カムが動き、ピストンが上下するのが分かりますね。

でも、おばあさんがコックリコックリ、ウトウトするのかはよく分かりませんね。

 

では、下の図を見て下さい。作品を横から見た図です。

左の図の下から①→②→③の順にみて下さい。

 

ちょっとわかりにくかったですか?


ウロウロ犬はなぜウロウロするか?

まずは、下の動画を見て下さい

なぜ、ウロウロするのかわかりましたか?

 

下の写真もみてみましょう

 

 左の写真の円盤が3枚つながっている部品がみそです。まん中の円盤はまん中に軸が通っています。左右の円盤は軸が中心からずれています。この軸が中心からずれたものを「偏芯カム」といいます。偏芯カムを2つ合わせて利用しているので、これを「二重偏芯カム」と呼んでいます。

 この写真の状況では、上の円盤は、右側偏芯カムに乗っていて、上から見ると左回りします。

 この写真の状況では、上の円盤は、左の偏芯カムに乗っていて、上から見ると右回りします。

 

 ハンドルは同じ方向にしか回していないのに、ウロウロ犬が、左右に向きをかえ、ウロウロするのはこの「二重偏芯カム」の働きによるものです。

 

 これは、スイカやギャートルズなど、多くのからくりおもちゃで使われてます。

 

 納得いきましたか?