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2013年4月16日 (火)

ロンビックイコライザ等角逆捻り機構について

dda40xさんが作ったパンタグラフ式等角逆捻り機構を見て、作るの大変かも、とおもって考えついた事をメモしておきます。

パンタグラフの代わりにラック・ピニオンやデファレンシャルギアを使う方法はバックラッシュが大きくて使い物にならない、ということでしたので、最初は、充分な間隔をあけて前後の捻りロッドに取り付けたアームを結ぶ中点支持のリンクアームによる機構を考えたのですが、これではすこし大きくアームが振れるとリンクの結節点の位置が変化する為に、結節点をどんな形状にしようと理屈の上ではガタを許さない限り動作しません。もっともそんなに精密かつ剛性を高く作るのは現実的には不可能ですけど。

で、私が考えたリンクは、先端にコーンカップ状の窪みを設けた弾力のある帯板で向かい合うアームを作り、その間に両端を尖らせた中点支持リンクロッドをアームの弾力を利用して挟みこむように設置する、という方法です。

中点支持は垂直のロッド廻りに回転しますが、同時に上下に自由に動けるように取り付けます。これでリンクの結節点は位置が変化しても、中点支持リンクロッドの尖った先端は捻りロッドに取り付けられたアームの弾力で常に一点で両アーム先端のカップコーン状の窪みに押し付けられてずれる事無く動くので、ほぼガタはなくなるはずと踏みました。

実際には作ってませんが……。なにせ単身赴任先では工具も材料も手近になくて欲求不満が溜まります……苦笑

とりいそぎなので、文章だけでわかりにくいと思います。そのうちスケッチを描くつもりです。


2013.9.4 追記

スケッチ描くのをすっかりわすれてそのままになってましたが、気がついたらこちらでおなじアイデアの作例が公開されてました。

この作例はアームをボルスタに直接取り付けそれを両端にバネアームをつけた長いリンクロッドで結んで外側からアームを押さえています。リンクロッドの中心軸回りでの上下動は考えず、それはリンクロッドに取り付けたバネアームに吸収させる?考え方と理解しました。

コメントを受けて修正した私のアイデアではリンクロッドの上下動を許す前提としていたのでそれぞれのボルスタから車輛中央方向に伸ばしたロッドの先にバネアームを取り付けて適当な間隔とし、短めのリンクロッドの両端をC型に曲げて内向きにピヴォットを取り付けて外側からバネアームを挟んで押さえる方法を想定していました。

リンクロッドは短い方が上下動はスムーズだし剛性も有利、コーンカップを少し深くバネを少し強くしておけばリンクロッドの質量の関係からもバネアームが「ピヴォットから脱線」しにくいかと。それにコンパクトに治まりますし。作例とどっちがいいのかな?

振れ角によるリンクロッドの全長の変異は実用上問題ない範囲とおもいます。それを吸収するためのバネアームですから。だいいちそんなに線路に不陸があったら大変でしょうし。

まあ、バネアームを柔らかめにしとけば、本文に記した原案でも中立不安定の程度はそれほど大きく影響は無いのではないかとも思いますが、どうなのでしょうか?

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コメント

面白い方法ですね。しかしこれでは中点が意外に不安定になりそうです。HO以下の軽い車輌では台派が捩られている方が安定になるような気がします。
倒立振り子と同じで中点が一番不安定です。

逆に水平なテコを外側(妻の方)から凹みに接触させる方がよくありませんか。腕を上から廻す形です。

dda40xさま

おっしゃるとおりです。この方法ではニュートラル位置でアームの歪みによる反発力が頂点となり力学的に不安定な状態となります。

外側から接触させれば、ニュートラル位置でアームの歪みが最小となるので無負荷状態で自動的にニュートラル位置に復帰する構造となりますね。

ただこの方法だと、接点方向の内外側にかかわらず、捻りに対して負荷がかかることで各車輪への加重配分が幾分か崩れます。まあ、無視できる範囲だと思いますが。

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