講義ノート 機械工学科の学生いのための初級メカトロニクス
第11章 機構と機械要素とメカトロニクス機械設計
 前章までに,マイコン,センサと計測,アクチュエータ並びにアクチュエータの制御方法について学んだ。これらをうまく組み合わせて,機械を完成させましょう。
11.1 運動の形式

(1) 回転運動を直線運動に変換するメカニズム
(2) 運動の伝達と運動形式の変換
(3) メカトロニクス技術の利用
11.2 回転運動に用いる機械要素

(1) 軸受
(2) カップリング
(3) 歯車
(4) チェーン
(5) ベルト
11.3 直線運動に用いる機械要素

 最近のメカトロニクスの発展やロボット開発などから,リニア運動(直線運動)部品が必要とされています。クランク機構などを使って回転運動を往復運動に変換したり,あるいは回転運動用の部品を流用したりすることもできますが,以下に紹介するような市販部品をうまく利用することで,迅速な機械設計・開発が可能となります。
(1) 直動軸受
(2) リニアガイド
(3) カムフォロア
(4) ロッドエンド
11.4 機構設計・要素設計の要点

●機械をどのように運動させたいのか?
●要求される機械の仕様は(大きさ,スピード,力,精度・・・)?
●利用できる最適な要素部品は何か?
●マイコン制御などのメカトロニクス技術が有効か?
【演習問題】

(1) 直流モータまたはR/Cサーボモータを使ったメカトロニクス機械の案を考えなさい。

(2) 未来の自動車を考えなさい。

(3) 未来の交通システムを考えなさい。メカトロニクスの役割を考えなさい。

(4) 環境保全と省エネルギー化の観点から,未来のエンジンを考えなさい。
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