この記事では、カメラとは何か、またその用途について説明します。そこで、カム機構の特徴、メリット・デメリット、カム機構の応用例などをご紹介します。
カメラとは何ですか?
カムは、幾何学的中心ではない軸の周りを回転する機構の要素です。したがって、カムは円運動を直線運動に変換するために使用されます。
つまり、カムは楕円形の機構の一部です。この特別な幾何学的形状により、回転運動を直線運動に変換できます。
カム機構の操作は簡単です。カムは、幾何学的な中心ではなく、従動子または触覚と接触している軸を中心に回転します。そのため、カムの楕円形部分が従動子に接触すると、従動子が直線的に動きます。したがって、回転運動から交互の直線運動に移行します。
機構の特性や要件に応じて、カムの材質は異なります。したがって、カムは木、金属、プラスチックなどで作ることができます。
カム位相
機構としてのカムの定義がわかったので、その動きのさまざまな段階が何であるかを見てみましょう。こうすることで、カム機構がどのように動作するかをよりよく理解できるようになります。
カム機構では次の 3 つの段階を区別できます。
- Ascent : このフェーズ中、フォロワーは上昇します。
- 降下: このフェーズ中、フォロワーは降下します。
- Rest : この段階では、フォロアは同じ高さに留まるため、カムの丸い部分と接触します。
一般的に言えば、カムフォロア機構は不可逆的です。つまり、円運動から直線運動への移行は可能ですが、その逆は不可能です。
カムのメリットとデメリット
以下にカム機構のメリットとデメリットを説明します。
カムの利点:
- 入力動作と出力動作の間の機能的関係を希望通りに正確に調整できます。
- カムは非常にシンプルな機構であるため、取り付けが容易で信頼性が高くなります。
- カムの購入価格も高くないので、安価な機構です。
カメラの欠点:
- 機構の伝動方式により動力伝達が制限されます。
- 高速走行時にはカム機構が故障する場合があります。
- 現在、カムはより最適化できる電子制御モーション システムに置き換えられています。
カムの応用例
このセクションでは、日常生活におけるカメラの応用例をいくつか見ていきます。
- カムの最も広範な応用例は、非電気自動車で使用されるエンジンである内燃エンジンです。これらのタイプのエンジンは、吸気バルブと排気バルブを開閉するカムシャフトで構成されています。ここではカムシャフトとは何かを見ていきます。
- 数値制御機械が使用される前は、カムは複雑で多様なシリーズを生産するために多くの機械で使用されていた機構でした。たとえば、キーをコピーする場合、元のキーを作業ツールをガイドするカムとして使用できます。
- オートバイのギアボックスのギア セレクターは、カム機構を使用して速度を制御します。
- ビニールレコードの溝はカムとしても機能し、ターンテーブルの針の動きを追従させます。
カムシャフト
カムシャフトは、複数のカムを回転軸で連結した機構です。言い換えれば、カムシャフトは同じ軸上で回転する複数のカムで構成されています。
カムシャフトでは、カムの位置が必ずしも同じであるとは限らないため、あるカムの端が上を向き、別のカムが下を向いている場合があります。ただし、カムシャフト上のすべてのカムは同じ角速度で回転します。
したがって、すべてのカムを同じ回転速度で回転させることにより、各カムの従動子の直線運動を所望の方法で同期させることができるため、カムシャフトは複数の動きを同期させる役割を果たす。
たとえば、カムシャフトの最も一般的な用途は内燃エンジンです。この場合、カムシャフトは、エンジンの個々のシリンダーの吸気バルブと排気バルブを同期して動かす役割を果たします。