大学校及び設置科 職業能力開発総合大学校 小平キャンパス生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 力学、安全衛生、設計・製図、測定、機械加工、材料
課題に取り組む推奨段階 メカニズム、機械加工実習およびCAD実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主に3次元CADによる設計および機械加工技術の実践力を身に付ける

製作の目的と概要

 ロータリエンジンは、クランクを用いずに、混合気の爆発力をロータによって直接回転力に変化させ動力を得るエンジンで、ロータの回転に伴い、この作動室の容積が変化し、吸入→圧縮→膨張→排気の工程が連続して行われます。これをレシプロエンジンと比較すると、クランク機構と吸排気バルブが付いていないため、小型・軽量でシンプルという特徴を持っています。
 本課題では、ロータリエンジンの機構を用いたポンプの設計・製作を行ない、設計・製作の過程で使用した3次元CAD、加工機の技術の習得を目標としました。

成果

 本課題では、表計算ソフトを用いてロータとケーシングの形状を設計し、3次元CADで全体を設計しました。その設計図を用いて、NC工作機械、汎用工作機械を用いて各部品を製作しました。
 試験運用では、ロータリポンプとしては動作をしましたが、気密性、ロータとロータハウジングのかみ合いの点で問題が残こりました。
 本課題では、複雑な形状を表現する方程式を用い、実際にその形状を製作する一連の取り組みを通じて、学生に工学の重要性とモノづくりの楽しさを感じさせることができたと思われます。
ロータリ機構を用いたポンプの設計・製作(H18)の画像1
図1 ケーシングの形状
ロータリ機構を用いたポンプの設計・製作(H18)の画像2
図2 3次元CADによる設計
ロータリ機構を用いたポンプの設計・製作(H18)の画像3
図3 製作したポンプ