機構設計

リンク機構の例一覧【40動画以上】

投稿日:2018年8月5日 更新日:

機械設計において、リンク機構を検討することもあると思います。

ここでは、設計の際のアイデア出しに役立てられる資料をイメージして、色々な種類のメカリンク機構を動画やアニメーション付きでピックアップしてみました。

目次

リンク機構とは?

リンク機構は、複数のリンク(部材)関節(ジョイント)で構成された機械機構のことです。

産業ロボット、家電製品、おもちゃ、自動車のワイパー、電車のパンタグラフなど、様々な産業、製品で利用されています。

以下に、色々な種類のリンク機構の動画をまとめたので、参考にしてみてください。

沢山動画があるので少し読み込みに時間がかかるかもしれませんが、少し待つと表示されます。

スライダクランク機構

シンプルなスライダクランク機構

回転運動を直線運動に変換します。

カム利用。両端一時停止スライダクランク機構

カムにより、スライダが両端で静止します。

四節リンク機構

平行クランク機構

平行クランク機構は、向かい合った2節の長さが等しい、平行四辺形のような機構のことです。

赤リンク長さ + 緑リンク長さ(支点間距離) = 黄色リンク長さ + 青リンク長さ

上記で動きます。

今回、向かい合う辺の長さが等長のリンクです。

不等長の四節リンク機構

リンクの長さを変えた4節リンク機構が5種類紹介されています。

台を水平に移動する機構

上記の四節リンク機構を応用すると、このような台を水平に運ぶ機構が実現できそうです。

物を受けわたす機構

四節リンクの応用。オレンジの物が受け渡しされています。

ものを掻き出す機構

ゲームセンターとかであっても良さそうな機構ですね。

てこクランク機構

てこクランク機構は、一つのリンクが回転運動をし、他のリンクが往復運動をする機構です。

左にある青色のリンクが回転運動をし、残りの白いリンクが揺動運動をしている事がわかります。

ものを掴む・挟むアーム機構

四節リンクを2つ利用した物を掴む機構

四節リンク2つを利用した、物を掴むロボットアームのような機構。

スライダーと回転を利用

スライダーと回転を利用したアーム機構です。

ペンチの機構

4節リンクの応用という感じでしょうか。

MR-999の指の機構

エレキットから出ているロボットアームMR-999の指の機構です。物を掴んだり挟んだりする機構です。キットを買えば、自分で作りながら遊びつつ勉強できます。私も持っています。


組み立ててみました。掴む部分だけでなく、クラッチ機構など学べる所が他にもたくさんあります。良くできています。

シンプルなアーム機構

直線運動を回転運動に変換し掴みにいくアイデアですね。

産業用ロボットハンド

どこかの展示会での展示物っぽいですね。

扇風機の首振りリンク機構

ウォームギアがうまく使われています。
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ステアリングの機構

ラジコンカーのステアリング

シンプルなラジコンカーのステアリング機構です。

車のステアリング機構

This is a 3D animation that I developed and rendered for Pailton Engineering. The purpose of this animation was to demonstrate Pailton's steering wheel system technologies to other companies at an exhibition in Germany.

Youtubeの説明文によると、展示会のデモの為の3Dアニメーションのようです。

16連ステアリング

リンク機構で連なっているのが見えます。

エンジンの機構

ピストンとクランクシャフト

車のエンジンで使われるようなピストンとクランクシャフトのアニメーションです。ピストンの直線往復運動を回転力に変換しています。スライダクランク機構の逆と考えれば理解しやすいですね。

エンジン全体の解説

機構+エンジンの説明です。

ドアクローザーの機構

単純ですが、ドアクローザーも外に見える部分はリンク機構と言えるでしょう。

蓋(ふた)のステーの構造

フリーストップ機構付トルクステー

スガツネ工業のフリーストップ機構付トルクステーです。

レバー機構

プレス機のレバー

プレス機のレバーの機構です。

上に物を運ぶリンク機構

回転+リンク

1つの回転運動で、ピックアップから受け渡しを行い、ワークを上方に運ぶアイデア。

ワイパーの機構

イメージ動画

同一方向の回転だけで、ワイパーをうまく動かしています。自動車のワイパーを上手に動かすリンク機構の記事も参考になります。

トヨタのカローラのワイパー機構

実物を分解して動かしているのが、ちらっと見えます。

ロバーバル機構

吊ばかりタイプ

ロバーバル機構は、数学者のロバーバールが考案した機構。天秤などで利用されています。平行四辺形から伸びたリンクでは、物体の重さが等しければ、回転支点からの距離が異なる位置に物体をおいても釣り合います。

上皿天秤タイプ

赤の皿と青の皿に置く物体の重さが同じなら、皿のどこに物体をおいても釣り合います。

レゴで作られた機構

レゴ工場

レゴで工場作ってしまったようです。日本人の方のようですね。色々な機構が盛りだくさんです。akiyukyさんのYoutubeチャンネルには、他にもレゴ動画たくさんあります。

テオ・ヤンセンの歩行機構

回転運動を歩行運動に変える、テオ・ヤンセンの歩行機構です。

その他色々なリンク機構

トランスボール

しらっちさんという方が作られたトランスボールというプロダクト。中央部の直線運動を、殻の開閉にうまく変換している。

羽ばたき機構

ボタンを押したり、あおぐような動作の機構にも応用できそう。

タカラトミーのブリップ

タカラトミーが1977年に発売したゼンマイ式のポンテニスクローン携帯型ゲーム機のブリップの中の仕組みです。すごい機構です。製品自体については、衝撃、ゼンマイ仕掛けの動く昭和レトロゲーム機。【トミー / ブリップ(BLIP)】あたりの動画を見るとよくわかるでしょう。

ゼンマイ式でトランスフォームする中国のおもちゃ

デイリーポータルZのゼンマイ式でトランスフォームする中国のおもちゃがすごいので分解するの記事より。記事内には分解レポートもあり、参考になります。面白いので1個くらい欲しくなります。

Amazonで購入:一つで車から犬へ変形 男の子 車変形

リンク機構系のYoutube動画チャンネル一覧

下記のYoutubeチャンネルでは、たくさんのリンク機構が紹介されています。

機械構造の勉強やアイデア出しの参考になります。

thang010146
Mechanisms X

リンク機構を検討するのに使えるツール・ソフトウェア

Algodoo

Algodooは、平面だけの物理演算ソフトウェア。phunというソフトウェアの後継。リンク機構を検討する時、まず初めは平面から考えると思うので、さくっと検討するのに使えると思います。MacでもWindowsでも使えます。無料です。動画では、4節リンク機構の作り方が紹介されています。

慣れると、こういう工場っぽいもの等も作れるようになるでしょう。

リンク機構の参考になる外部サイト・資料

「メカメカリンクで設計しよう」バックナンバー

下記で紹介する書籍を元にしたMONOistでの特集ですが、分かりやすくおすすめです。全バックナンバーをリンクしておきます。

リンク機構を学ぶおすすめ本・書籍

図がたくさん入っており、分かりやすさは抜群。なおかつ、自由度や対偶、思案点など機構学の基礎知識的な部分も解説されています。自分も持っています。勉強になります。

リンク機構の例一覧まとめ

リンク機構のアニメーション動画をたくさん紹介してみました。

今後また色々調べたり、自分でも製品を分解してみたりすると思いますので、整理しながら追加していき、より設計の役に立つ資料ページになれば良いなと思います。

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