ものづくり系ポッドキャストの日の紹介
どうも、しぶちょーです。
ものづくりのラジオは、産業機械の現役エンジニアである私、しぶちょーが、
ものづくりに関するトピックをザックバランに語るポッドキャストです。
この番組は、株式会社フレアオリジナルの提供でお送りします。
今回は、ものづくり系ポッドキャストの日という企画に参加しております。
これは、ものづくり系ポッドキャスターが集まって、
共通のテーマについて、それぞれの専門分野の視点で語るという、
非常に斬新かつ革新的な取り組みとなっております。
これはね、科学系ポッドキャストの日という企画のオマージュをしておりまして、
私が始めさせてもらった企画なんですけど、今回で3回目の開催となります。
今回も様々なものづくり系ポッドキャスターたちが、
ディープで面白い話をしてくれているはずですので、
この企画のプレイリストは概要欄の方に貼っておきますので、
ぜひとも他の番組を聞いてみてください。
ちょうどね、4月いっぱいが投稿期間なんで、ゴールデンウィーク中の移動時間とかで、
プレイリストをね、上から下まで楽しんでいただけるといいんじゃないかなと思います。
そしてですね、今月の共通テーマなんですけど、こちら、駆動でございます。
だいぶこう、ものづくりっぽいテーマですよね。
力を与えて動かすこと、これが駆動です。
機械が動く駆動や機構、はたまた自分の行動の原動力となる駆動などなど、
駆動を軸にいろいろとものづくりの話ししちゃいましょうよと、
まあそういうテーマでございます。
いやー駆動はね、深いですよ。
機械設計をしている身としては、駆動ってね、絶対切っても切れないですからね。
私もこれまでね、様々な駆動を使って、あれこれ機械を作ってきましたよ。
今日は一つのトピックをほぐり下げていくというよりは、
ザックバランに駆動の話をね、あれこれ好きかって語っていけたらなと思っています。
というわけで、今回のテーマはこちら。
工作機械とボールネジの重要性
無限の伸びしろ、推しの駆動、ラック&ピニオン。
ものづくり系ポッドキャストの日。
まあということでね、語っていきますけども、まずは基本的な機械要素の話をさせてください。
私は10年ほど機械設計をやっておりまして、
主に工作機械っていうね、産業機械の新製品開発っていうのに携わってきました。
出てしまいましたね。工作機械という単語が出てしまいましたんで、
ちょっとね、工作機械とは何かを説明せざるを得ません。
もちろんね、初めて聞いてくれる人もいますからね。
ものづくりのラジオをいつも聞いてくださっている人にとっては、
何度も何度もこの話を聞いて耳にタコができすぎて、
そのタコを捕食するためのうつもまで集まってきていると思いますが、
何度聞いてもいいですからね。
それではね、ご賞はください。
工作機械とは、工作を行う機械のことで、
材料を加工して製品や部品を作り出す機械です。
ここでいう材料とは、金属に限らず樹脂や木などの加工も含まれます。
加工方法は削るだけではなくて、溶かす、曲げるなど様々なんですけど、
一般的には金属を切削加工、削って加工する機械のことを工作機械と呼びます。
皆さんもね、小学校とかの図画工作の時間で、
ドリルで穴を開けたりとか、そういうことしたことあると思うんですけど、
まさにあれが削ると、切削という加工です。
ああいう加工を金属に対して自動でやってくれる機械、それが工作機械です。
機械の部品を作る機械と思っていただければOKです。
ゆえに工作機械は、機械を生み出す機械という意味で、
母なる機械、マザーマシンと呼ばれています。
機械のお母さんなんですね。
という話をね、いつもさせていただいているわけですけど、
そんな工作機械なんですが、物を削るために刃物を動かさなきゃいけないから、
機械の中に色々と動作する部分があるわけです。
その動作のために使われているのが、まさに駆動の機械要素なんですね。
どんなものが使われているかというと、
一番代表的なもので言うと、ボールネジと言われるものです。
工作機械の駆動ってほとんどボールネジです。
ボールネジっていうのはね、めちゃくちゃ滑らかに動くネジだと思ってもらえればOKです。
ネジって聞くとさ、物と物をネジで締め付けてくっつけるみたいな、
そういう使い方のイメージってありますよね。
そういう物と物をくっつけることを定欠と言いまして、
その定欠を設計することを定欠設計なんていうわけです。
その定欠設計の詳細は、
あつまれ設計1年生初めての定欠設計っていう、
これまためちゃくちゃいい本が出てますんで、
そちらを買っていただければと思います。
概要欄にリンクは貼っておきますけども、
ちなみにこの書籍、あとちょっと売れたら10判がかかるらしいんで、
ぜひともゴールデンウィークの読書のお供に使っていただけると嬉しいです。
という宣伝を挟みつつ、だいぶ脱線した話を元に戻しますけど、
ネジっていうのは、もともとそうやってね、
物と物を締め付けてくっつけるものなんですけど、
用途って実はそれだけじゃないんですよ。
物を動かすのにも使えるわけです。
またまたね、イメージしてみてほしいんですよ。
ネジってさ、回すと物に入り込んでいくじゃないですか。
それはわかりますよね。やったことあると思います。
だから回転させるとネジ自体が軸方向に動いていくわけですよ。
つまりネジっていうのは、回転運動を直線運動に変換するという能力も持っているんですよ。
その特性をうまく生かしたのがネジを使った直線運動の駆動です。
当然ネジを回してネジ自体が動いていくっていうこともあれば、
ネジ本体をどっかに固定しておけばね、
ネジが刺さっているその物体をネジを回すことによって引き寄せたり、
逆に押す方向に動かしたりできるわけです。
それはなんとなくイメージできると思います。
ただネジって物理的な面の接触があるんで摩擦が大きいんですよ。
だからあのネジのギザギザしている部分ですね。
おネジと目ネジっていう穴側と棒側があって、
そのギザギザ同士が噛み合うことでネジになるんですけど、
そのギザギザの面と面が触れてるんで非常に摩擦が大きいんですよ。
物を締結するときはその摩擦の強さっていうのがいい方向に働くんですけど、
ネジで物を動かしたいよっていった場合って、
単純にその摩擦って力の伝達ロスになるんですよ。
なんでそこで開発されたのがさっき言ったボールネジというものです。
ネジの接触部分にボールを入れることで、
まるで滑るかのようにスムーズに動くようになった駆動です。
これがボールネジです。
物を動かすためだけに使われるネジと言ってもいいでしょうね。
まあ細かい形状はね言葉で伝えにくいんですけど、
本当に厳密ではないイメージだけお伝えするんだったら、
滑り台に例えるとわかりやすくて、
普通のネジっていうのは普通の滑り台です。
板とか鉄板の上を摩擦でスーッて滑っていく感じです。
ボールネジはどういうものかって言ったら、
ローラーがついた滑り台あるじゃない。
あんな感じですよ。
大きい公園の長い滑り台によくそういうのあるじゃん。
ローラーついてるやつ。
あれがまさにボールネジの内部で起こっていることに近いです。
あれはローラーだから厳密には違うんですけど、
転がって滑っていくっていう意味ではあんな感じなんですよ。
普通に摩擦で滑っていくよりスムーズに滑っていきそうなイメージってありますよね。
そんな感じですね。
でめっちゃ話それるんだけど、
あのさ、大人になってからあのローラー滑り台って皆さん滑ったことあります?
あれ結構やばいっすよ。
子供はああいう滑り台好きなんで、公園行った時とかに遊ぶんですけど、
振動がすごいんですよ。
子供を膝の上に乗せて滑り台を滑り切ると、
振動でケツがなくなりますよ。
滑り台滑り終わった途端にケツという概念そのものを失います。
本当になくなる。
滑り終わった瞬間にケツってなんだってなりますからね。
いやーあれねきついっすね本当に。
子供の体重だからこそ楽しめたものなんだなってね。
大人になってから初めてわかりましたよ。
ということで脱線しましたけど、話戻しますけど、
そういう感じでスムーズに動くボールネジっていうものがあって、
そのネジがモーターによってぐるぐると回されることで工作機械っていうのは動いてます。
そういう駆動軸っていうのがいくつもついていて、
それらが同時に制御されることで複雑な加工っていうのが可能になっているわけですね。
ボールネジの設計体験
僕もボールネジを使った機械の設計多々やってきましたけど、
このボールネジの設計自体が私が会社に入って初めてやった仕事だったんですよね。
つまり私の設計者としての初めての業務ってボールネジだったんですよ。
だから結構これ思い出の駆動なんですよね。
私が入社した時に上司だった方、ものすごい優秀な人で尊敬できる設計者だったんですけど、
すごいしっかり僕の教育のことも考えて仕事をずっと投げてくれたんですよね。
今でも鮮明に覚えてるんだけど、最初にやった仕事がね、
ストローク8mのボールネジの設計だったんですよ。
だから8m以上のすごい長いボールネジっていうのを設計しなさいと。
そういう仕事だったんですね。
8mってね、工作機械にしても結構長い方なんですよ。
その長さの軸を設計した人って、設計者の中でも結構少ないと思うんですけど、
最初の仕事はこれだったのね。
しかも設計する上で条件があってですね、
僕の上司が出した条件っていうのが、紙とペンだけで設計しろって言うんですよ。
しかもいくら時間かかってもいいから、まずは便利な計算ツールとか使わずに、
関数電卓と手書きだけで立式して、図とかも全部手書きで書いて設計計算をしろと、そう言うんですね。
で、インターネットも禁止。
その代わり、ボールネジに関する技術資料はわんさこ渡されて、
これを読み込みながら、ちゃんと式を理解しながら設計計算していきなさいと、
そういう仕事を渡されたわけですね。
ボールネジの設計ってね、すごい奥が深くて、
ボールネジの径、直径ですね、リードっていうね、
一周回ったらどれくらい進みますかみたいな、そういうのも決めるんですけど、
危険速度っていうものもあって、
ボールネジってね、金属の棒なんで結構頑丈なんですけど、
長いボールネジになってくると、やっぱね、回転させるとたわむんですよね。
それをどんどん高速回転させていくと、本当に金属なんですけど、
長々飛びみたいな状態になって、それでしなってどんどん壊れちゃうみたいな、
そういうこれ以上速く回すとやべえぜっていう危険速度があるんですけど、
長ければ長いほど危険速度ってどんどん低くなるから、
あんまりネジを高速で回転させれないんですよ。
でも機械を速く動かしたいから、じゃあどうするかって言ったらリードっていうね、
ボールネジの設計と問題点
一周ネジが回ったときに進む量っていうのを増やせば、
回転速度が同じでも速く移動するからスピードが出るんですけど、
そういうふうにリードっていうのをつけていくと、
今度はモーター、ネジを回すほうのトルクが足りなくなったりとか、
細かいこと言うとイナーシャの問題で加速度が出なくなったりとか、
深いイナーシャ比っていうのがあって制御性が悪くなったりとかって、
だからいろいろあるんですよ、とにかく。
それ以外にも形状的に、軸心冷却っていって、
ボールネジって動かしていくとどんどん温まっちゃうから、
そうすると機械の位置決め精度っていって、
移動させたときの精度が悪くなるので、
そういうふうにボールネジが温まらないように、
ボールネジの中心にでっかい穴を開けて、
そこに冷却水っていうのをずっと流したりするんですよ。
そういう仕組みを作ったりとか、
ボールネジが慣れないように最初にギュッと引っ張ってつけるんですね。
それをプリテンションって言うんですけど、
プリテンションをかける方法を考えたりとかね、
いろいろと検討する事項がいっぱいあって、
それを一個一個じっくり勉強しながら、
手で計算しながら学んでいくっていう時間が、
新入社員のときにあったわけですよ。
今でもその計算書っていうのはデスクの中にしまってありますよ。
記念品として。
自分の最初の仕事だから嬉しくて、
それはずっと取ってあるんですけど、
あれは本当に良い勉強になりましたよ。
入社したときは、
そりゃ設計者はみんな計算するでしょうって思ったんですけど、
意外と機械設計者計算しない人多いんですよ。
これ本当にびっくりしたんですけど。
とにかく結果だけパパって出ればいいっていう設計者たくさんいて、
ツールに数値をポンって入れて出た数値そのまま使うみたいな、
そんな感じの人多いんですよね。
でも私の上司はスタンスとして、
寸歩、計算、その全ての理由をきちっと説明できる設計者になりなさいと、
すごい言ってたんですよ。
だからそういう風に教育してくれたんで、
今振り返ると、
めちゃくちゃ良い環境を用意してもらったなって感謝しかないですね。
それゆえに最初の計算じっくりやらせてもらえたんで、
それ以降、どんな計算であっても、
初めてやる設計は一回自分の手で計算してみて、
式の意味を理解して使うっていうことが私の中で癖づきましたね。
これが本当に大事なんですよ。
あらゆる会社の中に秘伝のタレエクセルっていうのがあってさ、
これめちゃくちゃあって、
どこの誰が作ったかわかんないんだけど、
数値入れたらそれっぽい数字出てくるからずっと使うっていう謎エクセルが大量にあるんですよ。
どの会社にも必ずある。
大体しっかり式を追っていくと、
なんか変なケース入ってるんですよね、秘伝のタレエクセルって。
例えば機械効率っていってね、
計算上はこうなんだけど機械的な損失がありますと、
その損失って全部を摩擦とかそういうの計算できるわけじゃないから、
大体0.7かけとこうみたいなそういう文化あるんですけど、
そういう損失係数っていうのが重ね掛けされてたりするんですよね。
あれここの項でも機械損失かかってるのに、
次の項でも機械損失かかってねーみたいな。
そうするとかなり余裕を持った無駄な設計になっちゃうんですよ。
でもその秘伝のタレエクセルを使ったら不具合出ないから、
誰も気がつかないんです。それは出ないですよね。
かなり余裕を持った潤沢な無駄に豪華な設計っていうのを
そのエクセル使うとやっちゃうから不具合出ないです。機械は壊れないです。
でもそんな頑丈でなくてもいいんです本当は。
だけどそれに誰も気がつかずにずっと無駄を垂れ流し続けてますよ
みたいな状態になっちゃってるんですね。
そういう思考停止に陥らない気がつける設計者になるためには
計算式を単なる式として見るんじゃなくて
自分で理解して意味として見るという視点がすごい大事なんですよ。
これが本来設計者に持っておいてほしい視点なんですよっていうのを
僕は上司から教わりました。
ラック＆ピニオンの魅力
それでねボールネジっていう設計課題を通して
きちっといい教育をしてもらえたんです。
まあこれはね本当に当たりって言うとねちょっとあれですけど
当たりの上司だったなって正直思いますよ。
だからボールネジっていう駆動が僕を設計者として駆動させるきっかけにもなった
というお話でございました。
うーん最近人手不足だしロボット使った自動化設備うちもそろそろ
とお考えのそこのあなた
そんな時はフレアオリジナルにお任せ
産業用ロボットを使った自動化設備を一気通貫で設計製造
組み立て溶接物流建材食品医療にパレタイズ
ロボット使った設備なら何でもお任せ喜んで
詳しくはポッドキャストの概要欄からどうぞ
ロボティクスは未来を切り開く
株式会社フレアオリジナル
まあ長々とボールネジの話しましたけど
実は私ボールネジの設計よりも得意な設計あるんですよ
そしてそれが一番好きな駆動なんですね
それが何かというとね
今日のエピソードのタイトルにもなっている通り
ラック&ピニオンという駆動でございます
私が設計するときめちゃくちゃラック&ピニオン使うんですよ
もう自称ラック&ピニオンの機構師としてですね
私はあらゆるものをラック&ピニオン化してきました
今いっぱい言いましたけど
ラック&ピニオンなんじゃろほいという話なんですけど
これはピニオンっていういわゆる歯車と
ラックっていうね歯車をまっすぐ伸ばしたような棒があるんですけど
その2つからなる機械要素です
これもねボールネジと同様に
直線方向に物を動かすときに使われる機構です
仕組みはいたってシンプルで
ボールネジよりもよっぽどわかりやすいです
歯車のギザギザが刻んである長い棒
それがラックって言うんだけど
それがあってその上に歯車が乗って
それが回転することで直線方向に移動していくっていう感じです
転がって移動していくっていう意味では
原理としてはほぼタイヤと一緒ですよ
車とか自転車のタイヤですよ
ただゴムが巻いてあるんじゃなくて
そこに歯車の歯がついていて
それががっちり噛み合って進んでいくっていう感じです
これがラック&ピニオンなんですが
私はこのラック&ピニオンが好きすぎて
あらゆる場所で使ってました
このラック&ピニオンっていうのはね
かなり昔からある機械要素なんですけど
もっと評価されるべきだと私は思うんですよ
みんな駆動って言ったらさっき紹介したボールネジとか
あと空気で動かすようなエアーシリンダーっていうのもあるんですけど
そういうものを使うんですね
ラック&ピニオンってそれらに比べたらあんまり使われなくて
過小評価されてる気がするんですよ
全然みんな魅力わかってないんです
もっと積極的に使った方がいいんですよ
まずいいなと思うのは
洗練されたシンプルさですよ
歯車と歯車の棒以上みたいなね
どうやって動いてるのか一目瞭然です
めちゃくちゃわかりやすい
小学生が見てもこういうものなんだなってわかるぐらいシンプルなんです
画像を出せればいいんですけど
せっかくなんでどういうものかっていうのは
アートワークに今回のアートワークに貼っておきますから
ラック&ピニオンドーンってデカデカ
これがそうなんだなって思ってください
多分見たらすぐわかりますよ
シンプルでしょ
一見して動作原理が明確
誰が見てもどういう原理で動いてるかが直感的にわかるんですよ
歯車回って移動するんだなって
専門家じゃなくてもこれ見ればわかるんですね
このシンプルであるっていうことは
ニアリーイコールで壊れにくいっていうことなんですよね
複雑だとやっぱ壊れる部分多いんですけど
こんだけシンプルだったらほぼほぼ壊れる部分ないと
だからすごい頑丈で素晴らしいんですよ
そして美しさですよね
美しさもありますよ
歯車の歯の形ってね
インボリュート曲線っていう
極めて美しい曲線が使われているから
シンプルながら実は奥が深いわけですよ
ラック&ピニオンに限らず歯車全部そうなんですけど
ギザギザしてるわけじゃないんですね
ちゃんと計算された曲線が使われているんです
そういう技術的な深みもありますよ
それがたまらんっすよね
こんなシンプルなものなに
そんなに技術が詰め込まれているのかと
たまらんっすよね
素朴ながら内から魅力があふれ出てるわけです
もうこういうの押さずにはいられないですよ
そして次に素晴らしいのが伸びしろなんですよ
もうラック&ピニオンは伸びしろがすごいんです
もう語彙力喪失ですね
すごいです
ボールネジとかさっき言ったエアシリンダーのような
一般的な駆動って基本的に延長ができないんですよ
移動できる範囲
その機械要素で移動できる範囲っていうのを
ストロークって呼ぶんですけど
そのストロークが始めから決まっちゃってるんですね
ネジの長さとかシリンダーの長さ
以上に移動はできないんですよ
だから彼らっていうのは
もう自分で自分の限界を決めちゃうわけですね
でもラック&ピニオンは違うんですよ
ラックっていうのはいくらでも継ぎ足せるんです
もうラックの横にもう一本ラックを持ってくれば
どんどんストロークを伸ばせると
どこまでも走っていってくださいと
そういう拡張性がある駆動なんですよ
もうラックがあれば地球の果てまで
ずっと駆動させることができるという
伸びしろを持ってます
物理的にはケーブルの長さとか
細かいことは言わないでくださいよ
極端に喋っておりますからね
この伸びしろがやっぱたまらないんですよ
限界を持ってないとか限界が見えない
この子はどこまででも伸びていけるんだ
っていう可能性を感じさせてくれるから
また押さざるを得ない
ラック&ピニオン
設計の拡張性と未来
素晴らしいですよ
こういう魅力があるんで
私は会社内のあらゆる設計を狂ったように
ラック&ピニオンに置き換えていく
っていうことをやってました
ラック&ピニオンを積極的に設計に使う人って
あんまりその時僕の周りにいなかったんですよ
設計のやり方次第ではあるんですけど
大体の場合
ボールネジ使うよりも
ラック&ピニオンが安く進んだんですよね
僕の場合は
ボールネジって
ラック&ピニオンのメリット
そのネジ自体を配置するのは結構面倒なんですよ
そこにサポートベアリングって
ボールネジを固定するためのベアリング付けたりとか
その土台用意したりとか
結構いろいろ手間なんですけど
ラック&ピニオンは
どこに置くかっていう
配置の自由もすごい高いんで
設計者の腕の見せどころが多いんですよ
私はそういう配置考えるの結構得意だったんで
それを自分のある種の得意技として磨いてですね
設計任されたら
ボールネジ今まで使ってたけど
ラック&ピニオンに切り替えてみるか
バシバシ切り替えてました
言い方を変えればバカの一つ覚えですよ
先輩から声かけられて
この機械って設計したのって
もしかして支部長くん?って言われて
そうですよよく分かりましたねって言ったら
ラック&ピニオンを使ってるからね
って言われるぐらい
ラック使ってるってことはこいつやろ
っていうぐらいに
めちゃくちゃ使ってましたね
もちろんそれを単なる
僕のエゴで使ってるわけじゃなくて
実は総合的にメリットがある場合が
多いから採用してたんですよ
みんななかなか
ボールネジしか使ったことないから
ラック&ピニオンにしようと
検討したことすらないみたいな
その視点すらなかったよっていう人が多いんですけど
意外とちゃんと計算したりとか
考えてみたりすると
結構ね
組み立てメリットプラスコストメリット
みたいなやつが出るんですよ
私はその視点があったから
もうね気づいちゃうから
ラック&ピニオンに変えざるを得ないです
絶対こっちの方がいいじゃんって言って
結果ボールネジを除して
ラックに切り替えていくっていう風になっちゃうんですね
このねメリットに
技術的なメリットね
なんか推し稼働のこと言ったけど
好みの問題ではなく
技術的なメリット自体に気が付かない
っていう人意外といるんですよ
だからもしもねこれを聞いている人でね
駆動設計に煮詰まってるっていう人がいたらね
ラック&ピニオンを一度検討してみてください
めちゃくちゃおすすめですよ
ちなみに
今私が個人的に設計を進めている
子供向けの工作機械っていうね
おもちゃの旋盤っていう
まあプロジェクトがあるんですけど
その駆動ももちろん
ラック&ピニオンですよ
子供たちが動かせる軸が
2軸あるんですけど
実は両方とももうラック&ピニオン駆動をね
ちゃんと採用しております
これはね
今話したようにラック&ピニオンを使ってきたから
好きっていうのもあるし
冒頭で言ったように
仕組みがシンプルだから
3Dプリンターで作れちゃうんですよ
ラック&ピニオンってね
これが例えばボールネジ作りましょうってなると
なかなか3Dプリンターだけで作るの
難しいんですよ
これはまた構造のシンプルさ
ゆえのメリットだと思います
今日はね
人生で一番ラック&ピニオン
っていう言葉を言った日だと思うんですけど
皆さんもね
いっぱい耳に入れたと思うんで
ぜひ覚えてください
次回なんかね
イベント用のノベルティとし
ラック&ピニオンのなんか作ってもいいですね
そのぐらい推してますからね
それいいななんかちょっと考えておこう
あのなんだろうキーホルダー
でもちゃんと動いた方がいいからね
なんか回してラック&ピニオンが動くような
なんか3Dプリンターで作れそうだな
ちょっとノベルティ
ラック&ピニオンノベルティちょっと考えておきます
ということで私の推しの駆動
ラック&ピニオンのお話でございました
ネジ駆動の限界
ここからは一つ駆動に関する
面白い研究を紹介したいと思います
研究の詳細は
概要欄にリンク貼っておきますけど
その研究のタイトル
その研究のタイトルこちらです
高伝達力で
可動域を無限に延長可能な
モジュール型
磁気送りネジ機構の
開発というものです
ちょっとね
タイトル長くて難しいんですけど
これ簡単に言えば
無限に延長できる
ネジ送り機構です
これを
名古屋大学
通信大学そして
ナベアバイテックという
会社の研究グループが共同で
研究して開発したという
ニュースでございます
去年だったかなニュースになってましたよ
これ
すごいんですよ
何がすごいかというとさっきも話したけど
ネジの駆動って
基本的に延長できないんですよ
ネジの長さで
移動できる距離っていうのは
決まっちゃいます
ネジ伸ばせるわけでもないし
じゃあネジのお尻に
もう1回追加のネジを
付けれるかって言ったらそんなことできないんです
ネジって
螺旋状になってるじゃない
この螺旋の位相
角度っていうのを
しっかり合わせないと
つなげることができないんですね
技術的にすごい難しいんですよ
頑張って擦り合わせたとしても
ちょっとずれただけで
段差になっちゃうから
相当な職人技でない限り
この2つのネジが
1本になることってないんですよ
すごい頑張って
溶接でくっつけてガンガンに仕上げれば
くっつかないことはないんですけど
それをやるっていうのは
現実的ではないです
だから
例えばネジ駆動を使っている
機械のストローク伸ばしたいんだ
って思ったら
もう1本別の長さの長いネジを
持ってきてそれに交換する
しかないんですね
そこがやっぱネジの駆動の
不便なところなんですよ
ネジ1本の長さ次第で
動ける範囲ってのは
もう決まっちゃうと
これって付随する問題がありまして
ネジの長さに
ストロークが依存するっていうことは
動ける範囲の限界が
物理的に
作れるネジの長さに
依存してしまう
っていうことなんですね
例えば
すごい長く動く
工場の端から端まで
動くような駆動を
ネジ駆動でやりたいんだって言っても
そんな長いネジを
物理的に作れないから
無理なんですね
さっき言ったらラック&ピニオンだったら
もうラックをひたすら増設していくだけで
どんどんどんどんストローク伸ばせるので
できるんですけど
でもネジはさっき言ったように
延長できないから
物理的に作れる限界の
長さっていうのが
ネジを使って移動できる距離の限界になるわけ
でまたネジってね
長くなれば
なるほど
強度を保つためにまた
径も太くなるんですよ
それがやっぱね
指数関数的に太くなっていくんで
伸ばした長さ以上にネジが
ぶっとくなってしまうんですね
だんだん部品の値段っていうのも
加工の費用っていうのも上がっていくわけ
だから
長い駆動だったら
それはラック&ピニオンにお任せしましょう
ってなるんですけど
ネジの駆動っていうのは
ネジの駆動ならではの良さっていうのがいっぱいあるんですよ
一つ代表例を言うんだったら
位置決め精度の良さですね
ここに
止まってほしいっていう場所に
ピタッと止めやすいんですよ
ネジだとすごく精度がいいんです
ラック&ピニオンだと
バックラッシュって言って
隙間がどうしてもあるので
ガタツキがあったりするんですよ
ネジっていうのは比較的そういうのを
ないとは言わないんですけど
処理しやすいような形状なんですよ
だから位置決め精度がいいんですね
だから本当は
ネジの駆動にしたいんですけど
ストローク長いから
ラック&ピニオンにせざるを得ない
みたいなケースもあるんです
そんなネジの問題を解決するために
開発されたのが
今回紹介するですね
モジュール型磁気送りネジ機構
モジュール型
磁気送りネジ機構
というやつなんですよ
名前がこうか
モジュール型
磁気送りネジ機構
っていうのは要素が盛りだくさんですね
ドラえもんの動画でも
あってもおかしくないですよ
モジュール型
磁気送りネジ機構
って感じじゃないですか
ポケットから出てきますね
いろいろ要素が詰め込まれてるんですけど
一個ずつ買いつまんでいくと
まず磁気送りなので
これ磁気ネジなんですね
つまり磁石のネジってことです
ネジってさ
おネジっていうのと
目ネジっていうこの山同士が
摩擦して機能するんですけど
磁気ネジっていうのは
非接触なんですね
ナット側が永久磁石になってて
ネジが回転することで
ネジ山が
ナットの磁力に
引きつけられて進んでいくっていう
構造なんですだからリニア駆動に
近いかな
摩擦が全く発生していないんですね
物理的接触がないんですよ
不思議ですけど
そういう磁石の力を使った
送りネジの機構なんですね
まず
でこれ故に何ができるか
って言ったら
ネジの連結ができるわけですよ
さっきも言ったけど
普通のネジ同士をくっつけよう
と思ったらネジの螺旋が
ピッタリ角度合わないといけないから
難しいと
下手にくっつけたらもう段差になって
機能しなくなっちゃうよ
というものなんですけど
この駆動は
ナット側が磁気ネジで
だから接触せずに浮いているんで
ネジ同士の連結って
多少角度が
合ってなかろうが雑だろうが
そもそも接触してないから
問題ないんですよ
ちょっとネジの位相合ってなくて
食い違っていたとしても
それの誤差を
磁気側、磁石側で
吸収できちゃうんですね
だからネジさえ追加していけば
これもラックと同様ですね
無限の伸びしろ
無限にストロークを延長
できるというネジ駆動
なんですよ
でもう一つねこれメリットがありまして
無限に延長できるんだったら
一本一本のネジ
短くてもいいよね
ということで
ネジ一本は短く作っておいて
必要分だけ繋げて延長すると
そういう使い方ができるから
作る方も結構
簡単なんですね
短く作ればいいから
新しい駆動機構の特徴
さっき言ったようにネジを長く作ろうと思うと
計は指数関数的に大きくなるんで
コストが上がります
でもこれは短く作って繋げれば
いいわけだから
長く作らなくていいと
機能的にもすごい有利になるんですよ
さらに
非接触ですから
物理的接触がないんで
潤滑とかいらないと
油とかつけなくていいですよ
だって触れてないから
摩擦がないってことは
擦れて鉄粉とかゴミが出ることもないんで
非常にクリーンな駆動なわけですよ
半導体装置とか
直筆とかね
医療関係の分野の装置で
活躍が期待されている
という機構です
ただ磁器を使った駆動っていうのは
鉄粉が出るような
一般的な工場にはあんまり向かないんですね
それこそ工作機械の現場とかで
使ったら磁石のある部分に
キリコっていう鉄の生地くずが
めっちゃ集まっちゃうから
なかなか使いにくいと
もう一つは非接触
触れていないんで滑りっていうのがあるんですね
どうしても
物理的にロックされてるわけじゃないから
滑るんですね動きがね
そういう位置決め制度っていうのを
どうやって確保するかっていうのは
一つ課題ではあるところでありますね
でもやっぱね
これすごい面白い機構だと思うんですよ
ちょっと私口で説明したんでね
皆さん本当に
この説明ついてこれているかどうか
定かではないんですけど
そのリンクを貼っとくんで
もう分かんないっていう人は見てください
それじゃあ一発で分かりますから
この研究ってね
モジュール型直送りねじ機構
ラック&ピニオンと
ねじ駆動の良さを
合わせ持つハイブリッドの機構だな
ってね私は思っていて
もう見た時感動しましたよ
私の分野
だから工作機械とかだと
多分あまり使うことはないんですけど
一回なんかね設計で使ってみたいな
って思っちゃいますよね
こういう新しいものは
そもそもなかなかそういう機械要素って
新しい研究で
出てくることあんまないですからね
こういうの珍しいですよ
こういうの出てくるとね
機械設計者としては非常に嬉しいですね
ただ
なかなか製品化につながるか
っていったらそこには1個
2個3個結構高い
ハードルがあるんですけど
今回の研究メンバーの中に
機械要素部品屋さんの
ナベアバイテックさんが入ってるから
ある程度商品化を見越しながら
こういう研究進めてるのかな
なんて勝手に妄想しちゃってますけど
今後ねこの
なんだっけ
名前が長くて全然覚えられなかったんですけど
あそうだそうだ
これだ
モジュール型時期送りねじ機構
これがね
どのように活用されていくか
っていうのはね
要チェックでございますよ
最後
アウトプットドリブンの重要性
話はガラッと変わって
私の駆動の話です
マインド面の駆動の話ですね
だから機械の話全然関係ないです
駆動って
英語で言うとドライブで
過去分詞形にするとドリブンなんですね
このドリブンっていう言葉は
ビジネス用語としてもよく聞きます
駆動されるとか
突き動かされる
っていう意味なんですけど
代表的な使い方で言うと
例えばデータドリブンとかね
まるまるドリブンっていう
シリーズ結構ありますよね
データドリブンだったら
データに基づいて
突き動かされるつまり
データに基づいて意思決定とか
行動を行いましょうねと
そういう方針のことをデータドリブンと
言います
皆さんも行動の指針としているもの
いろいろあるかもしれないんですけど
私も人生において大事にしている
ドリブンがあるんですよ
それを紹介させていただきます
それが何かって言ったら
アウトプットドリブンです
アウトプットに基づいて
行動していく
アウトプットドリブンが
大事だよなって思ってね
ずっと私やってるんですよ
私のアウトプットで言ったら
このものづくりのラジオもそうだし
ボイシーでやってるものづくりの
視点もそう
Excelの毎日の発信もそうだし
ブログとかノートでの発信もそう
とにかくね
アウトプットの量は
他の人に比べてもだいぶ多い方だと思います
それ自体が
アウトプットドリブンに基づく
行動なんですよね
私は
アウトプットするから
インプットするっていう
人間なんですよ
まず出すことアウトプットから最初に
考えるんですね
アウトプットするために
何か足りないものいっぱいあるから
出すために
インプットしなきゃなって
色々勉強とかすると
そういう順番の考え方なんですよ
これを聞いてるあなたも
自分も発信したいな
とか
アウトプット出したいなって思うこと
あると思います
でも今あんまり知識全然足りないから
色々と勉強したり
調べたりしてから
気が熟してから
アウトプットしようと
そう考えてる人いるでしょ
それはね
インプット主体になってますよ
違うんですよ
まず出すアウトプットドリブなんで
今持ってるものを
とりあえず出せばいいんですよ
あなたにインプットする必要はないと
絞り出すと
自分の家にあるものを全部こう
絞り出して
カラカラの雑巾です僕はと
もう一滴も水が出ません
っていうところもさらに絞って
ですね
カラにすると
とにかく自分の中からひねり出す
まずそこからなんですね
まあそういうことをやってるとですね
まあどうしてももう
何も出ないっていう
何もなくなっちゃった
っていう状態になります
そこで初めて
インプットが来るんですよ
だからとにかく自分を使い切ると
自分の底をしっかり
見ないとダメだなと
もうそのために出しまくるっていうのが
大事だなって私は考えてるんですね
これなんか次足し次足しでさ
出して入れて出して入れて
出して入れてっていうそんなね
スマートフォンをちょっとあまり充電するようなことを
してたらダメですよ
30%から70%の充電
行き来してるみたいなね
そういう半端じゃなくてもうゼロにすると
全てを出すんだ
そのためにはまず量
圧倒的なアウトプットの量が必要です
だから出す
そうするともう全部出しちゃうから
入れざるを得ないと
インプットをする
これがアウトプットドリブン
というものです
アウトプットのための
インプットなんですね
まあこれを何年も続けるとですね
何かしら起こりますよ
なんで私はこのマインドで
生きてますと
出し切る絞り切る
そして入れると
えがちゃんは取って
入れて出すっていうねギャグやってますけど
あれ逆ですからね
出して取って入れる
これが正しいフローですから騙されないようにしてください
極端なこと言いましたけど
度合いとか程度は
よりきりなんですけど
アウトプットから物事を考えるというのは
とても大事なことだと思うんで
ぜひ皆さんの中の
マインドの一つとしてね
持っていただけるといいかなって思います
まあその程度はよりきりですよ
絞り出すというか
自分を追い詰める必要はないんですけど
ただ一個だけ
これに陥っちゃうと確実に苦しいな
っていうマインドがあるんで
それだけは紹介しますけど
それがさっきチラッと出た
インプット優先の思考ですよ
言うならば
インプットドリブンとでも言いましょうかね
こういう状態になると結構苦しいです
駆動の考え方をまとめる
誰もが苦しみます
こうなんかね
インプットをたくさんしようと
いろんなことを勉強しようって一見
健全像に見えますけど
これ一個穴があるんですよ
っていうのは
インプットって無限なんですよ
永遠にインプットって終わらないんですよね
なぜなら
無限に情報が世の中にあるからです
アウトプットから
物事を考える場合は
インプットって決まるんですね
アウトプットいましたよ
でも足りないよっていう
必要なものを集めることになるから
だけど
インプットを種で考えた場合って
もう本当に無限なんですよ
いくらでもインプットできることが
世の中にはあって
インプットっていうのは
終わりがないわけです
なんかね
焦燥感に駆られてというか
周りの人が頑張っている
こんな優秀な人がいっぱいいるから
自分もなんか勉強しようって
インプット主体で始めると
終わりがないんですよ
満ち足りることがありません
ずっと足りなさを感じながら
インプットし続けなければならないんですね
これ結構苦しい状態だし
あと経験則で言うならば
結果が出にくいですね
なんか自分も身につけなきゃ
って言って漠然と勉強しても
身につかないんですよ
例えばよくある例だと思いますけど
今AI流行ってるから
AIなんか勉強しとかなきゃ
って言ってAIの本読みましたよ
ってなってもそれでおしまいでしょ
そういう身に覚えがある人って
結構いるとは思いますよ
ああじゃあまだ勉強が足りないのかって言って
別の分野を探してまた勉強して
の繰り返しだと
やっぱりこんな感じでインプット主体だと
ずっとねもやもやしたままなんですよ
だからさっきね
根性論的にアウトプットドリブの話しましたけど
これは合理的にもあるんですね
アウトプットを軸に考えることで
無限にある世の中の
インプットから
必要なことだけを取捨選択することは
できます
情報がいくらでも
入手できるからこそ
そういう視点で世の中を見るってことも
大事です
これをまとめますと
取って入れて出す
ではなくて
出して取って入れる
ということなんですね
まずアウトプットから考えていきましょう
それが
あなたを突き動かす
駆動になるかもしれませんよ
ということで
リスナーとのコミュニケーション
クロージングトークです
今日もね色々と喋り過ぎちゃって
現行も1万字以上になって
しまいましてね
お便り返す時間
まだ作れなかったんですけど
またね次回以降返させていただきます
お便りは概要欄から
募集しておりますので
ぜひともご意見ご感想色々と
いただけると嬉しいです
あと前回ね
このものづくりのラジオの最後に
この番組長いですか?
という問いかけさせていただきましたけど
皆さんねちょうどええよと
好きに喋りにしちゃい
ということをね言っていただきましたんで
今後もねこの尺ぐらい
またもっと長くなるかもしれないですけど
こういう感じにやらせていただければと思います
ありがとうございます
あとこのものづくりの
ラジオね2週間前ぐらいかな
ようやく累計再生数が
10万再生を
突破することができました
このね累計10万っての
1個の節目ですよ
本当にありがとうございます
今後もこのペースでね
アウトプットドリブン続けていきますんで
今後もお付き合いいただけると幸いでございます
別のコンテンツ紹介
あとね
冒頭でも言いましたけど今回は
ものづくり系ポッドキャストの日の
企画に参加しておりますので
この番組のね駆動エピソードも
様々な話あると思うんで
ぜひそちらも聞いていただければと思います
というわけで今回はここまでとさせていただきます
私は支部長技術研究所という
技術ブログも運営しています
週一更新を目標に更新してますので
そちらの方もぜひチェックしてください
またエクセルを毎日役立つ技術情報の発信を
やっております朝7時20分夕方18時20分に
必ず投稿しておりますので
そちらもチェックよかったらフォローしていただけると嬉しいです
あと
ものづくりの視点というボイシールの音声配信もやってます
こちらは毎日配信中でございます
毎週日曜日はですね
プレミアムリスナー向けの
放送なんかもやってますんでね
気になる方はぜひとも
チェックしてみてください
フォローと評価のお願い
またですねここから大事な話ですよ
このものづくりのラジオ
いいなぁと思っていただけたら
番組のフォロー
また各ポッドキャストアプリで
評価の方もぜひともよろしくお願いします
特に評価ね
これ簡単にできるから
星5評価を
つけていただくだけで
私のモチベーション爆上がりしますんで
この評価だけでもやっていただけると
非常に嬉しいんでね
お使いのポッドキャストアプリの方で
ぜひともよろしくお願いします
もちろんフォローもぜひともよろしくお願いします
というわけで今回はここまで
私部長でした
ではでは
