課題演習：質点の力学(F=mα)

基本的な課題です。加速度に見合う力を求めることで、F=mα　の公式を想起できればＯＫです。
単位系に留意。

ご利用の皆様へ

本ブログは小生の感覚的な記述が多く、必要なデータを最初から揃えることが困難な場合が結構あります。従って、随時、過去のブログのデータ追記、変更なども行っています。皆様に、おかれましては以前に読んだことがございましても、左上の検索から、再度、アクセスをされて、ご確認をお願いいたします。(By m-sudo)

英会話：Thank you の周辺

実際にネイチブ英語ユーザーと話す機会は設計者であれば経験する機会は多い。基本は、日本語と同じく、感謝の言葉　｛Thank you}です。シンプルな　Thank you 自体は無難な言葉使いで、日本語でいえば、｛ありがとうございます｝に近い意味合いになります。ただ、会話に何らかの彩を添えるなら、周辺の言葉使いも覚えておきたいものです。{Thank you very much}は極めてフォーマルな言葉使いで、日常では、余り使われる言葉ではありません。ある意味では技術的なやりとりの中ではフランクな雰囲気を損なうかもしれません。
上図は　廃刊となっている　月刊誌　工業英語からの抜粋です。

著作：あるビジネスの記録

かって、同じ障害に係った意味でお世話になった小野　宏さんの著作。製品設計の立場からも読んで有益な著作です。文化摩擦の落差の凄まじさが克明につづられています。この交渉術を得た小野さんもまた、身近に氏を知る者として、退職後、日本での復帰後の生活（日本文化との摩擦）には相当に苦労されたと思う。

工業英語：翻訳のアドバイス

画像は　現在、廃刊になっている　月刊誌　工業英語　1987年10月号に掲載された記事の一部。（アドバイザー：井上章氏　）上図は工業英語の基本ともいえるアドバイス。翻訳例は、いずれもペケの例です。

下記に模範文例を表示。

パラジウム電気接点の特性（ＰＤＦ）

電子部品に利用される接点の金めっきのコスト低減の代替材料としてパラジウム(Pd)材が注目されている。但し、パラジウムは水素吸入特性があるのでメッキ厚が厚いと割れの原因になる。データは下記ＵＲＬ参照。
http://www.furukawa.co.jp/jiho/fj106/fj106_10.pdf　（古河電気工業　株式会社）
尚、本ＵＲＬでは、周期表が過去に掲載されているので参考になると思います。左上の検索窓で　周期　と記載して虫眼鏡をクリックすると表示されます。

管用ねじの寸法表（含む 下穴径）

右下に下穴径を記載しました。上方の図2点は単なる拡大表示です。ＪＩＳ規格に対応しています。
下図は別ＵＲＬでの下穴径の表。上図との差異は小生には不明です（某メーカの採用値）。
下図のデータは下記ＵＲＬより引用
http://caliper.mech.saitama-u.ac.jp/koujou/JIS/b0203.html

追加 )  2014.11.29 記

REACH対応：ＥＵの化学物質規制

画像は下記より　日刊工業新聞社
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0520091126caak.html


上図は下記ＵＲＬより。
http://www.jetro.be/jp/business/seminar/070207/shiryo2-1.pdf
ＲＥＡＣＨ規制に反すると指摘された場合、欧州（ＥＣ）域内への輸出が不可能になるので、メーカーは十分対応を考慮しなければならなくなる。ＲＥＡＣＨとは、人体に有害な化学物質を製品の原料とする行為に対する規制。現在は有害であると否とに係らず、一定数量以上の化学物質を利用する場合はしかるべきＥＣのＲＥＡＣＨ機関に報告することで将来の分析のデータとする段階のようである。

構造：シンクロメッシュ機構

上記画像は下記ＵＲＬより。
http://www.tpub.com/basae/96.htm

画像は自動車のシンクロメッシュの構造モデル。自動車に限らず、変速装置を設計する際の参考になる画像です。ボールとバネがセットになっている構造の部分はいろいろ工夫が必要な気もしますが。
画像は下記ＵＲＬより引用。
http://www.motorera.com/dictionary/pics/S/synchromesh.jpg

化学工学の参考ＷＥＢ

画像は下記ＵＲＬより引用。
ご存知の方もおられるかと思いますが、化学工学関連のＵＲＬです。上記画像は部分でしかないので、ご参考にされたい方は、上記ＵＲＬにゆかれることを薦めます。普段化学の知識は意識しては利用しませんが、常識としては無意識に活用されている方も多いと思います。根拠などの確認など役立つと思います。

パラレルリンクロボット：ファナック

画像は日刊工業新聞社(09.11.24)より。可搬重量を従来の10倍超。アクチュエータの高性能化と小型化、位置制御技術が背景にあるのだろう。

超小型エンコーダ：マイクロテック・ラボ

上記画像は日刊工業新聞（09.11.24）より

超小型エンコーダのメーカ。ハイブリッドエンコーダ・・・この言葉を初めて見かけました。複合した12通りのデータ（各10bit幅)のデータを複合解析するということだろうか。分解能2万パルスというのが凄いですね。感覚としては、アナログ的に模擬させた3次元の高精度位置制御に何か利用できそうです。

すべり軸受けの耐圧荷重

画像は　25年程前の設計データですが、現在でも参考になるかと思います。すべり軸受けと軸の耐圧荷重のデータです。数値はそのまま何の補正も加味することなく採用しますが、軸受け側には、グリース溝、軸にはグリース封入穴を設定する必要があります。その際軸のグリースのグリース溝への穴の位置は軸と軸受けの圧縮応力が少なくなる方向にする必要があります。後日、ここに図例を記載します。尚、軽荷重の場合はオイレス社などの含油軸受などの利用を考慮されると良いでしょう。

ステンレス鋼の物性（概要）

画像はステンレス鋼の物性を文章で比較記述したものです。
出典は　株式会社　江沼チェーン　のステンレス製チェーンのカタログより（旧版）

油圧配管内の適正流速

旧内田油圧工業社のカタログに管内流速を決める基準の例が記載されていたので、一部転載する。グラフ自体は油研工業社のＰＤＦより引用しています。

圧縮ばねの巻き数

画像は下記ＵＲＬより。　株式会社　荒井スプリング工業所。
http://homepage3.nifty.com/arai-spring/etc.html
圧縮ばねの巻き数の数え方。
上図は両端の密着部の巻き数はそれぞれ　１巻き、ばねとして作用する部分の巻き数は２巻き、総巻き数＝１＋１＋２＝４巻きとなります。
追記）下図についての説明が間違っていました。下図は研磨巻き数についての説明です。削除の上、訂正します。

ばねの難加工への対応

画像は下記ＵＲＬより引用。　株式会社　岩津発条製作所
http://www.iwatsu-bane.co.jp/etc/index.html?lid=2
引きバネの両絞り加工、押しバネの超自由長ばねなどの製作例が上図以外にも多くの例が、上記ＵＲＬに記載されています。

長円ばねの計算式

画像は下記ＵＲＬより引用
http://www.okunomc.co.jp/kaizobu/kisodata6/index.html
ちょっと図中式の数値の選び方が、判らないのですが、何かの参考になるかと思うので掲載します。詳細は上記ＵＲＬから情報を得ていただきたく思います。（原文は楕円となっていますが、敢えて、長円と記載しました。）

複素数の公式

複素数の公式の一覧

樹脂設計：ヒケへの対策

画像は樹脂設計の対策ガイドの例。既に、この程度はノウハウではなく公開技術とされています。そのまま肯定的に適用するのでなく、参考情報として捕らえ、自社の製品環境と照合することで、記載以外の情報を得る姿勢も重要で、これがノウハウになります。

インボリュートスプラインの図面表示

インボリュートスプラインに関してＪＩＳ規格に戸惑いを覚える方は多いと思う。現在のＪＩＳ規格ではインボリュートスプラインそのものの使用が設計者サイドで敬遠されるだろう、間違いなく。大企業では企業ごとにＪＩＳのデータを編集したＪＩＳ規格で製作されているのが現実（この内容がノウハウとされている現実もある）。私自身は未だにＪＩＳの旧規格を重宝する。なによりも判りやすい！。現在のＪＩＳ規格は専門家が理解しようとするとそれだけで一冊の本が（相当に分厚い）できるだろう。ものつくりの現場の視点に立ちとき、旧ＪＩＳ規格（１９７２年ごろ）のデータは大変貴重です。率直に言って新ＪＩＳは無駄そのもの。ちなみに、現在のＡＮＳＩ，ＩＳＯ規格に沿った図面表記例を下図に示す。（私は下図よりも、旧ＪＩＳ規格の図面表示例のほうがまだ適切にさえ思う。）特に、大径合わせが無くなり歯面合わせだけになった経緯と理由がＪＩＳ規格を見ても私、本当にわからない。（新ＪＩＳ規格の利用によって歯面合わせと大径合わせの区分が不要ということらしいが）インボリュートスプラインの利用を禁止されているような錯覚を現実に覚える。（新旧の変化でモジュールごとのデータが現在のＪＩＳからはほとんど抜け落ちている。）もしかしたら、自動車工業会で独自の規格として生きているのだろうか。インボリュートスプラインに代わる平行キーの利用は、私には手抜きそのものにしか思えない。寿命が間違いなく短い。製品の売れ行きを維持するための方策ではないかとすら思える。インボリュートスプラインに関して、販売される製品開発ではなく、個別の機構設計を行う場合は、現状では旧ＪＩＳ規格は必須です。


上図は下記ＵＲＬより（ドイツ）
http://www.hexagon.de/wn5_e.htm　　　　

設計データ：油圧シリンダー

画像は下記ＵＲＬより
http://www.hydraulic-cylinder.net/p13.php
油圧シリンダーの概括的な設計データが得られるＷｅｂ。ここで注意するべきは座屈の計算を確認すること。当方で作成した段付き柱の座屈計算ソフトを利用して座屈計算を行うなどでシリンダー長さごとに座屈の安全率を確認してシリンダーを注文する。ストロークに関しては当方のリンクで紹介しているシリンダーストロークを求めるグラフで概算を行って、詳細なストロークを計算で求めてゆくと効果的でしょう。

追記(2014.11.19)
上記メーカーの最長ストロークは座屈限界を意味していません。多分、加工場の制約から決められたとみています。やはり、当方のシリンダー座屈計算ソフトで検証を実施することを推奨します。
下記URLでソフトの紹介。
http://m-sudo.blogspot.jp/2011/01/blog-post_9443.html

価格は現在2,000円としています。5500円で購入済みの方には段付き軸の座屈計算ソフトを送付予定。段付き軸の計算ソフトは単体の有償譲渡の予定はありません。ただし、5,500円で購入を希望される場合、段付き軸の計算ソフトは近い将来、送付します。2000円の場合、入手は不可です。
段付き軸の計算ソフトの計算過程はUSAのBellヘリコプター社の文書（I.Tで入手、現在は多分、入手不可）によります。（VBAでの自動計算を容易に実施する改善策は当方で考案。考案というほどでもないが。）

スプリングピン：幾何公差の必要性

追記 2017.04.17
ご承知と思いますが、スプリングピンは振動環境で使用される機械装置に使用はNGです。
ご留意願います。

平行キー溝でも同様だが、スプリングピン穴には軸側、穴側ともに幾何公差を設定しておきたい。

下図は太陽ステンレスのＵＲＬより引用したスプリングピン利用の設計ガイド。

下図はストレート形スプリングピンの仕様：太陽ステンレス　株式会社

鉄鋼製、ステンレス製ともに記載されていることに留意。


下図はＩＳＯ規格データ

設計知識 あなたの機械設計ココが足りない

画像は日刊工業新聞社　刊行　あなたの機械設計ココが足りない　和田　肇　著　の表紙。この本を読み手はどのように読むのだろう。設計の参考書、それとも、読み物として、・・・この本を読んでみると判るが、内容は機械だけでなく電気関係の記述まで及んでいる。この中に、ソレノイドの磁界発生が動作を妨げた例などの記述には筆者の広範な所有技術の蓄積をみた。ほとんどの内容が私にとっては斬新な内容で、数学的な考察は抜きにして読み物として楽しめた。実験検証の考察のヒントとしても十分実務に参考になります。一つの知識が関連知識の洞察にアンテナを１０倍にも１００倍にも広げてくれることを実感させる良書と思います。通勤の電車内での読み物としても楽しめる著作です。

ANSI規格に沿ったＵＳＡの図面表記例（幾何公差）

ＩＴを回って見つけた図面の表記例。突っ込みどころは多いけれど、あちらでは、この程度に形状公差を細かく規定している。というより、私が眺める限り、周囲には納品する図面には形状公差の記号が恣意的に抜けている図面の多いことだろうか。巷のＪＩＳの機械製図の参考書にはこの形状公差が記載されていない例がほとんどである。これも形状公差への無理解を進めているようなものと思う。（もしかしたら、現実には、形状公差は図面発注者サイドで追加記載する取り決めになっているのかもしれない）。ＭＭＣ，ＬＭＣなどの最大実態公差、最小実態公差の意味を良くつかむことが肝要です。超大手メーカー（国内）では、ＪＩＳ規格＋Ｓ(Ｍodification：Regardress of feature size)を慣用しているところもあります。（ちなみにAutoCadのデフォルトでＳが含まれていたりします。)
下図はAnsi 規格。（Ｍodificationとデータム記号を除き、この幾何公差の考え方はJIS,ISO,ANSIに共通しているそうです。）


下記はAnsi規格。英語表現の方が判りやすいのは気のせいでしょうか。

参考：http://techon.nikkeibp.co.jp/article/FEATURE/20091201/178183/?ST=mono&P=1

ハイトゲージとダイヤルゲージの組合わせ

画像は下記ＵＲＬより。
http://monoist.atmarkit.co.jp/fmecha/articles/kikakousa/03/kikakousa03_a.html
図は定盤の上に設置したハイトゲージとダイヤルゲージの組合わせ。このセットがあるだけで結構、形状公差の確認などが可能になります。他にはストレートゲージ、Ｖブロックがあれば強力です。これで計測できない形容公差は３次元測定器へ・・・、というのが、私の経験。必要に応じて計測用治具を自作することもある。
上記ＵＲＬには他にもノギス、マイクロメータ、シリンダゲージ、三次元測定器の画像が記されている。ノギスの利用での計測は片手でノギスを持つこと。決して両手でノギスを持って計測してはいけない。（但し、重量のある大きなノギスは両手での保持が必要）シリンダゲージは計測時の振れにコツが必要。内径計測にはボアマチックの方が安心感がある。３次元測定器の場合、最初に校正を確認する必要がある。他に、ピンゲージ、スキマゲージ、ねじのピッチゲージ、角度ゲージ、そして、恒温環境（２３°Ｃ）があれば、計測環境としては基本的にまずまずでしょう。

旧ＪＩＳ自動車用インボリュートスプライン

画像は旧ＪＩＳの自動車用インボリュートスプラインの表の一例。当方に、上記のようなデータ集があります。結構量（枚数）が多いのでデータとしてはまだまとめていません。インボリュートスプラインの図面表記は歯車と同様に要目表記載が鉄則です。（歯車と異なって等級に対応したオーバピン許容値の記載は欠かせない。肝心のピン径が旧ＪＩＳで規定されています。）旧規格は1973年ごろのデータです。

機能部品：含油軸受 オイレス工業

画像はオイレス工業株式会社のＵＲＬより
http://www.oiles.co.jp/bearing/new_products.html
すべり軸受には普通、グリースを注入して利用するが、負荷が一定の範囲内であるとき、使用環境が一定のクリーン度を保つとき、すべり軸受としてオイレス工業のグリースレスの製品群の活用は検討に値する。リニアガイド機構への活用も選択肢にあり、装置の小型化に貢献している。

構造：ワンウェイクラッチ

画像は下記ＵＲＬより引用。
http://www.ntn.co.jp/japan/products/catalog/pdf/clutch/pdf/clutch_01.pdf
ワンウェイクラッチは重要な機能部品ですが、トルクリミットを十分確認する必要があります。軸自体のほかに、ケーシングの破損などへの考慮。クラッチ専用メーカの製品（小倉クラッチ株式会社など）もチェックします。構造を理解して利用するべき機能製品の代表と思います。
（図のワンウェイクラッチは片方向にはくさびの原理で回転がロックされる構造です。当然、ケース、軸に対して大きな力が作用します。下図参照）

ステンレス鋳鋼

画像は下記ＵＲＬより　米子製鋼株式会社
www.yonago.co.jp
追記）2017.11.07　必見のWebです。
ステンレス鋳鋼は希少金属を食う省資源の反対側に位置するが、環境に対応するには必須の材料でもある。ここのＵＲＬにはステンレスだけではなく他の鋳鋼のデータがＰＤＦとして揃っている。鋳鋼というとあまりイメージが湧かないが、用途だけでも眺めるだけでも有益です。