スイッチをカチッとするやつを作った

この記事は春の新歓ブログリレー16日目の投稿です

こーんにーちはー
現在修士課程2年生で就活真っ最中のおにぎりです.

さて,突然ですが普段私がいる研究室の学生室の照明問題についてお話します.
学生室の見取り図と照明,スイッチの位置関係は以下のようになっています.

お分かり頂けましたでしょうか?
そう,なぜかスイッチが2か所に分かれてしまっていて,照明Aを付けるためには僕の席のすぐ横のスイッチを押す必要があるのです.

そのため,照明A付近の人たちからよくスイッチの切り替えを頼まれたり,帰るときに照明Aだけ消し忘れてわざわざ中ほどまで消しに行くハメになったりと,非常に不便です.

というわけで,当研究室のロ技研部員である,僕と先輩のきむきむさんの2人でこの問題の解決に向けて動きだしたのです.

まずはこのプロジェクトのコンセプト決めです.

きむきむ「せっかく僕ら機械系だし,機械的に解決したいね」
おにぎり「そうですね.あ,こんなところにモーターが落ちてる!」
「「そうか,モーターでスイッチを直接押せばいいんだ!」」

といった感じで,僕らの中にはスイッチAの配線を入り口まで伸ばすという発想は生まれませんでした.
そうと決まれば行動は早い.コンセプトに沿って要求機能を踏まえながら仕様書を作成していきます.


▲仕様書の一部

スイッチを押す強さをフォースゲージで測定したり,意外と真面目に検討しています.
照明Aは僕の席からでも,入口からでも付けたり消したりできるようにします.

そして機械と回路の設計.
機構・デザインは僕,電装はきむきむさんに分業.


▲デザインはこんな感じ

というわけであとはパパッと作るだけですね.
コンセプトを決めてから5日目,完成したのがこちら.

いいですね~.
電気を使って電気をつけたり消したりする感じ.そしてその度に鳴るモーター音.たまりませんね.
研究室のみんなからも好評です.これでまた1つ,ラボの環境が快適になってしまったので研究が捗りまくります[要出典].

いかがでしょうか?
ものつくりは,作りたいと思ったときに作るのが1番楽しいのかもしれません.
作りたいもののアイディアがぞくぞく湧いてくるという新入生には特にロ技研がオススメです.

ではさーよーならー

ひっくり返すと動きが変わる歯車!?「双葉車」の動作原理

この記事はrogy Advent Calendar 13日目の記事です.

どうも,修士1年のおにぎり(@manami1433)です.
去年のAdvent Calendarでは,Matlabで非円形歯車という「丸くない歯車」を設計して遊んだぞっていう記事(こちら)を書かせていただきました.

今年も変わった歯車を作ってしまいました.
そして,MakerFaireTokyo工大祭でも展示していました.Twitterなどでも話題になったようで嬉しい限りです.
その時に1番多かった質問『どういう原理で動いてるの!?』を今回は解説していこうと思います.

1. 双葉車って何さ


さて,まずはまだ見てない人のために今回作った歯車をご紹介します.

早速みなさんに問題です.
ちゃんといつでもかみ合って回る平歯車(いわゆる普通の平面の歯車)は,歯の数をどこまで少なくできるでしょうか?

 

答えは,3つです.ただし,同じ歯数同士の場合は5つです.
というわけで,今回は歯数が2つの歯車を作ってみました.

……いやいや待てーい!矛盾しとるやんけ!!
とお思いかもしれませんが,実は作れるのです.

作った歯車は名付けて「双葉車」です.
下のプランターに生えた2つの双葉のようなものがそれです.
「葉」のように見える部分が「歯」です.専門的な言い方をすれば,歯数が2のやまば歯車です.

確かに歯は2つだけど,じゃあ本当に回るの??
では右の歯車を回転している左の歯車にかみ合わせてみましょう.


ほら!ちゃんと普通の歯車と同じように回ります!
形状を3次元に拡張すれば,平面の歯車よりも少ない歯数の歯車が作れてしまうのですね.

でもここからはもっと不思議です.片方の歯車をひっくり返します.

そしてまたかみ合わせると……?

なんと同じ方向に同じ速度で回っちゃうんです!!
普通の歯車では考えられないかみ合い方です.

一連の動作→これ
PVっぽいの→これ

では次ページからなんでこんな不思議なかみ合いをするのか解説していきます!