立体図形コレクション

形状がおもしろいだけでなく,技術的/学術的にも 興味深いと思われる立体を独断と偏見で選んだ。

変な歯車いろいろ

ある回転軸から他の軸へ動力を伝達するための機械要素として, 歯車はもっともなじみ深いものの1つである。 普段我々が目にする歯車は,円盤の端にギザギザがたくさんある形状の物 がほとんどである。 日常生活において,我々は歯車のギザギザ一つ一つが微妙な曲線(歯形曲線と呼ばれる) になっていることを気にすることはほとんど無いだろう。

しかし!

その一見ちっぽけなギザギザには, 動力をなめらかに,少ないロスで伝達するための膨大な理論と技術が詰まっているのだ。 その歯形曲線理論のごく一部をかじることで,以下に示すような立体群を生むことができる。
(以下の歯車の画像をクリックすると,アニメーション画像になる)

● インボリュート歯車:歯形にインボリュート曲線を用いたもの

● サイクロイド歯車:歯形にサイクロイド曲線を用いたもの

● 円と直線だけから構成される歯車
  円も直線もサイクロイド曲線に含まれるので,サイクロイド歯車の一種かもしれない。

負荷感応型自動無段変速機

歯車のみから構成されるという驚異のメカニズム

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◎ もっとdeepな歯車の世界へ足を踏み入れてみる

謎の継ぎ手 (大阪城大手門の柱継)

まるで立体パズルな柱継手

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非円柱コロ (ルーローの3角形)

断面形状が円ではないコロ

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等高重心立体(スフェリコン・ツーサークルローラー)

平面上で転がすと、重心は常に同じ高さなので、なめらかに転がる

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位置エネルギーを利用したローラーコンベヤー (Potential energy powered Roller Conveyor)

荷物がやってきたローラだけが次々と自動的に回り出し、連鎖反応的に動いて荷物を運んで行く
ドミノ倒しの進化形態!

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立体パズル 3D TETROMINO

アクリル材を削り出して作った自作パズル。
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直方体の箱詰めパズル

直方体のブロックを箱に詰めるだけだが、意外と奥が深い

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平面/立体ジグゾーパズル

板状のジグゾーパズルとキューブへの組み立てが楽しめる2形態パズル

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立体ジグゾーパズル:インカ帝国の壁

市販品のジグゾーパズル。インカの遺跡の石垣を模している逸品。
WALL1__.jpg (6KB) WALL2__.jpg (5KB)
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ボックス in ボックス(パラボックス)

青色の箱の中から黄色の箱を取り出し、その中に外側の青色の箱をしまうという、 一見不思議なグッズ

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ラトルバック (Rattleback)

アメリカ出張のお土産。右向きに回転させると,しばらくして回転方向が反転する。
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スターケージ (Star Cage)

市販品の立体パズル。準正多面体の一種で,とても美しい構造をした立体だが,パズルとしては超難解。
StarCage/SCAGE_.jpg (6.7KB)
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変わったレールいろいろ

なぜレール?いやいや、鉄道とはどこまでもdeepな世界が広がっている。
何しろ100年以上前から鉄道の車輪とレールの基本形状は変化していない。工学的に完成度の高い形状なのである。
Guntret1.JPG P1000433_.JPG
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自動連結器

主に鉄道の貨物用に使用されている自動連結器は、 基本的な形状が60年以上変わっていない。 それだけ完成度が高いということだろう。
旅客用電車に使用されている密着連結器についても非常に良くできている。

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