22
4月

 機械工学は様々な科目で構成されているが、全てに共通して言えることは機械を作り上げることを目的にしていることであります。最初に,機械の必要性や新しい技術を考える発想があります。
そして、実際の機械の構造や形状を考えていく設計があり、それを実際に作るために図面に表す製図があります。さらに図面に基づいて製作を行う。これで機械作りが終わることもあり、これで終わらずに作り上げた機械の性能評価を行って、さらに進化した機械の設計へと続くこともある。このような一連の流れの中で、機械設計は、発想を具現化するために様々なことを考える重要な過程であります。この過程においては、力学を中心とした知識はもちろん、機械を能率よく開発するための要素技術や機械製図,機械加工についての幅広い知識も必要となります。
機械設計は、機械作りの流れにおいて発想から製図に至るまでの間にあります。通常、機械設計は概念設計、基本設計、詳細設計の順番で行われていく概念設計では、主に機械の機能や仕様を考えます。基本設計では、より具体的な構造を考えます。詳細設計では、部品の寸法や材質などを考えます。

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21
4月

機構とは何かと言うと機械を動かす「からくり」のことをさします。機械と言っても漠然としていますが、自動車やバイクなども機械の一種ですし、家庭の中にある洗濯機や冷蔵庫も機械の一種です。もちろん工場で動いているような何か部品を作る機械もあります。
さてそのような機械のどの部分に「からくり」があるのでしょう?身近な冷蔵庫を例に説明します。冷蔵庫は電気で動きますよね。でも電気でなぜ冷えるのでしょう?
逆な例としてオーブントースターを考えてみると、電気の力でトースター内部のチューブが赤く、熱くなってパンとか焼けます。電気の力で熱を出しているのですが、ここにはいわゆる機構(からくり)はありません。電気は熱に変わりやすい性質があるので機構(からくり)は必要ないのです。
さて話を冷蔵庫に戻しますと。冷蔵庫では冷媒という液体を使って冷やしています。液体が気化する際に気化熱という熱を奪う現象があります。わかりやすい例を挙げると、手を濡らして風に当てると冷たく感じますよね。これは水が蒸発する際に手の熱を奪って冷たく感じるのです。冷蔵庫はこの現象を利用して冷やしています。
ただ冷やした後が問題なのです。蒸発した液体を補充しないといけません。でも冷蔵庫に液体補充するなんてないですよね。ではどうしているかと言うと、蒸発した液体を強力に圧縮すると液体に戻るのです。ここでいよいよ機構の登場です。一般的にコンプレッサーと呼ばれる機械で、モーターの回転を機構「からくり」により変換し圧縮する動きに変えているのです。圧縮する方式にはいろいろあるのですが、簡単に言えば注射器のなかに気体を入れ圧縮するようなものです。モーターの回転運動を、注射器を押すような直線運動に変えるためには何かからくりが必要になりますよね、機械に必要なからくりを考えるのが機構設計なのです。

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17
4月

機構設計とは基本的な機能の決まった製品を如何に使いやすくするか、見栄えを良くするかを考えて製品に転嫁してゆく作業です。
例えば携帯電話を例にとれば基本的な機能は電話機能やメール、インターネット機能などを指しますが、機構設計では携帯電話本体の大きさや形を決めてゆきます、丸みを付けるか、厚さをどれくらいにするか、ディスプレイの形や大きさはどれくらいにするか、テンキーはどのくらいの大きさで場所はどこにするか等の形状や部品の配置を決めてゆき、携帯電話としての操作性や見栄え等を検証し製品を形作ります。
形状やレイアウトはただ見栄えがいいと言うだけではなく、機械的な強度や人間工学的な操作性を兼ね備えている必要が有ります、又防水性に強みを出すとか落下強度も要求されます、一番最初にお客様の目にさらされ、手で触られ第一印象は機構設計の良しあしで決まると言っても過言では無く、製品を作る上では機能設計同様大変に重要なポジションなのです。

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