からくりおもちゃ

85th IR

自己紹介

名前 : IR
物理部3Dプリンターの守護者です。

初めに

今回制作したのは、歯車を使用したからくりおもちゃです。
昨年制作したものから比較的精度が向上しています。

概要

製作過程

  • 製作期間 数ヶ月ほど
  • 製作人数 1人
  • 精度 かなり良い(前回比)

右側についているハンドルを回すことで、上部にある「物理部」の3文字が回ります。
部誌制作時点では未定ですが、「六甲学院」の4文字も回るかもしれません。
そんな感じの代物です。

解説

先に一つ謝罪が必要なこととして、未だ調整が完了していないことがあります。
文化祭で展示のみとなっている可能性がありますので、どうがご了承ください。
そんな中、備忘録も兼ね解説を書き連ねて行こうと思います。

  1. ハンドルを回す
     ここは動力となるだけなので省略します。
  2. 「物」の動き方
     (図1)のカムというものによって上下します。
    下の楕円形のものが回り、それによって高さが変わります。
     ここが調整が難しい部分の一つです。
    私の3Dデータ制作の腕が半端なためですね。
    カム
    (図1)

  3. 「理」の動き方
     (図2)の傘歯車(ベベルギア)というものによって回転します。
    下の2つが噛み合い、回転の方向がかわります。
    上の歯車の方に「理」の文字がついています。
    コマのような回転方向に回ります。
    文化祭では、この傘歯車のミニチュア版も展示する予定です。
    傘歯車
    (図2)

  4. 「部」の動き方
     「理」と同じように傘歯車で回転方向を変えています。
    (図3)で後ろに余分なものがついているように見えます。
    太陽歯車
    (図3)

    これは裏についている「六甲学院」を回すためです。

  5. 「六甲学院」の動き方
    「六甲学院」の4文字は遊星歯車機構と言うもので回ります。
    (図4)の中心の歯車が太陽歯車、一番外の歯車が内歯車、残りの4つを遊星歯車といいます。
    詳しい仕組みをここで説明するのは難しいので、気になる方はご自身で調べてみてください。
    遊星歯車
    (図4)

全体像はこんな感じです。
全体

最後に

 CADというちゃんとしたソフトを使用し制作できたのは、良い経験になったと思います。 しかし、制作計画がしっかりとできていなかったのは、反省するべき点だと感じています。来年には更にいいものを作ろうと思っているので、モチベーションを保ちつつ、努力したいと思います。

使用したツールと用途

FreeCAD 設計

FreeCAD: あなたのための 3D パラメトリック・モデラー

FreeCAD, the open source 3D parametric modeler

www.freecad.org

image

FlashPrint5 スライス
Adventurer3 3Dプリンター

参考にさせて頂いたサイト

からくりすとさん

からくりすと

からくりのまとめと研究と製作と。 ▶︎パトロンさん募集中!▶︎ご要望・お問い合わせはContactよりお願いします。▶︎Twitterはこっち ▼ 機構 ▼ 100以上のからくり機構をアニメーション付きで紹介しています。好きな機構には❤️を

karakurist.jp

image
85th IR