2024年11月11日

002-2.メカメカ入門－第2回「ウォームギアと回転軸の方向転換」

梅雨だね。ムシムシ、やだね～。マイスター五十川（いそがわ）です。
「メカメカ入門」の2回目。今回も、前回に引き続きメカニズムの基本ともいえる「ギア」のお話。
では、はじめましょ。（文／五十川芳仁）

まず、プログラム。前回の最後に作ったプログラムをそのまま使う。
ポートは［B］、方向は下向き、持続時間は5秒。

最初の車はコレ。

さっそく写真を見ながら作ってみよう。こちらはモーターと後輪部分。

こちらは、NXT本体と前輪部分。

2つを合体すると完成だ。

さっそくRUNを押して、走らせてみよう。

どう？　‥‥　むちゃくちゃ遅いでしょ。
モーターの回転スピードに比べると、実に24分の1になっている。
スピードが24分の1になっているということは、パワーは24倍になっているということ。
ただでさえ、しっかり馬力のあるNXTのモーターのパワーを、さらに24倍にもアップしてるんだ。
（もっとも、この車の場合、シャーシ（ボディ）がしっかりしていないから、パワーを出す前に分解しちゃうけど‥）

そのキモとなる部品がこの部品。「ウォームギア」というギア。
ウォームは「worm」、つまりミミズみたいな虫のこと。ちょっと形が似ているからこういう名前になったんだ。

で、このウォームギアの場合、1回転すると1歯分ミゾが進む。だからギア比を計算するときは「1歯」として考える。
この車の場合、このウォームギアの相手となっているのは24歯ギア。だから24分の1のスピード、24倍のパワーになってるんだね。

ポイント：ウォームギアは1歯ギアとして考える

それから、ウォームギアで普通のギアを回すことはできるけど、普通のギアでウォームギアを回すことはできないということは覚えておいて欲しい。

もう一つ、確認して欲しいこと。ウォームギアと普通のギアを組み合わせると、あたり前だけど回転軸の方向が変わる。
逆に回転軸の方向を変えたいときは、ウォームギアを使えばOKということ。
でも、いつもいつも、やたらパワーアップするウォームギアを使うわけにはいかない。

そこで出番となるのが、これらのギア。

いくつか作例を見てみよう。

これは、モーターの回転軸を90度曲げて、前向きの回転にしている。
こういったギアの組み合わせの場合も、2つのギアの歯数の比でスピードとパワーが決まる。
この場合、24歯のギア（王冠のようだから「クラウンギア」と呼ぶ）で16歯のギアを回している。
だから、ギア比は24：16。イコール3：2だから、スピードは1.5倍、パワーは0.666‥倍となる。