大学校及び設置科 東北職業能力開発大学校 附属青森職業能力開発短期大学校生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 機械設計製図、機械工作実習、三次元CAD/CAM、積層造形、安全衛生
課題に取り組む推奨段階 機械設計、CAD実習?の終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

実物の製作を通して三次元CADのモデリング技術や歯車の設計及び積層造形精度と強度を理解し、設計と製作における技能・技術の実践力を身につける。

製作の目的と概要

 本課題はBrain Gearという多面体をベースに、各頂点に支点となる球や辺には軸と一対の傘歯車を組立てた装置です。一つの歯車を回すと各辺に配置した全ての傘歯車が回ります。図1に最初に総合制作実習課題として取り組んだ四方六面体をベースにしたBrain Gear46を示します。
 本課題の目的は、
?学生が興味を持てるものづくりであること
?世の中でまだ完成していない装置であること
?設計・製作をとおして学生が学び応用力がつくこと
?流体の攪拌や複雑な動力伝達装置の機構として可能性があること
などです。

成果

 現在確認できているBrain Gearのベースとなる多面体は正八面体、四方六面体、六方八面体の3種類です。Stratasys®社の傘歯車は12枚の直歯で歯車の谷にあたる部分を大きくしバックラッシを大きくしているためなんとか回ります。しかし適正な歯数は20枚であることが当短大で設計・製作したBrain Gear8でわかりました。このように少しずつ解決しながら今回の図2に示すインボリュート曲線の傘歯車からなるスムースに回るBrain Gear68の完成に至りました。
Brain Gear68の設計製作(H19)の画像1
図1 Brain Gear46
Brain Gear68の設計製作(H19)の画像2
図2 Brain Gear68