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2018年2月13日 (火)

ユニバーサルジョイントの位相

随分以前にちょっと話題になっていたユニバーサルジョイントの位相ですが、なんで90度ずれたのが普及しちゃったんだろうなあ、と考えていてあることに思い当たりました。

その昔、なんだったか忘れましたがおもちゃ製品を分解していてこのずれた位相のプラ製ユニバーサルジョイントを見つけてふーんと思ったことがありました。

趣味レベルでも機械工学の知識があればまず間違わないだろうし、知識がない場合は実物機械や参考書の例を意味を理解しないままにデッドコピーするのが普通だろうと思うので、最初に90度位相をずれさせた(間違えた?)のはなにかしら設計者製作者に意図的なものがあったのではないかと想像しました。

おもちゃに使われていたものは結構乱暴なつくりの可動範囲の大きなジョイントだったので位相が合っている場合、大きく曲がった時にカップの断面に開いた溝にシャフトが食い込む可能性があるのを嫌ったのかもしれません。

カップの溝が断面に開かないように長穴にするとかシャフトの太さ等をうまく設計すればそういう問題は起こらないように思いますが、そういうコストのかかることは避けたでしょうし、もともとギクシャクした動きのおもちゃに厳密な等速の伝導なんて意味ないですから90度ずらせてシャフトの動きをうまく制限しようとしたのかもしれません。

これがそのまま先行事例として鉄道模型に持ち込まれてしまったのではないかと思います。

気になるのは、鉄道模型製造業が一躍興隆したアメリカ軍進駐から米国輸出が盛んだった時代、特にシェイギヤードなどのロコのジョイントの構造はどんな感じだったのでしょう。気になるところです。

と、ここでふと思い当たって、バックマンのNスケールの4-4-0はモーターをテンダーに積んでユニバーサルジョイントで動輪を駆動する構造だったのを思い出し、引っ張り出して確かめてみることにしました。

結果はご覧の通り、ちゃんと平行になってます。バックマン偉い! 

Img_5060 Img_5068

ちなみにKATOのNスケール車両のユニバーサルジョイントの接ぎ手は十文字になってますのでご心配なく……って、この場合は厳密に言えば余計に問題じゃないのかなと思いますが、まああんだけちっこければ誤差の範囲、ガタの範囲なんで関係ないのでしょう。しかし設計者はそういうことまで考えてつくっているのかな?

まあ、私レベルではとにかくそれなりにスムーズに動きゃいいんでじつのところはあまり気にしてはいないというのが本音だったりします^^;


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