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機械要素

索引 機械要素

機械要素(きかいようそ、machine element(s)、洪: gépelemek)とは、機械を構成する最小の機能単位のことである。機素ともいう。 どんなに複雑な機械装置でも、単純な機械要素を組み合わせて構成される。機械要素の多くは国際標準化機構(ISO)の国際標準規格や日本の日本工業規格(JIS)など各国の国家規格で規定されている場合が多い。 昨今はメカトロニクスの進展により、多くの複雑なメカニズムが電子回路やマイクロプロセッサ 組み込みシステムに置換えられてはいるが、機械的な動作を伴う部分が残ることもまだ多く、機械要素を用いた設計や機械要素そのものの研究開発は依然として重要な工学上の分野である。 マイクロマシンの研究が行われているが、いまのところ各機械要素を作る方法を試行している段階である。.

27 関係: てこねじばねぜんまいばねナットマイクロマシンマイクロプロセッサメカトロニクスリンク機構ローラーチェーンボルト (部品)ベルト (機械)エネルギーカム (機械要素)キー (機械要素)シール (工学)スプロケット国際標準化機構組み込みシステム軸受軸継手機能機械機械工学歯車日本工業規格

てこ

'''てこ''' を使えば、100 kg の物体を 5kg の物体で持ち上げることができる。 てこ(梃子、梃,Leverage)は、固い棒状のもので、大きなものを少ない力で動かすことができる、または、小さな運動を大きな運動に変えることができるものである。単純機械のうちの一つ。てこを使わなければ、大きな機械を使うことになる場合もあり、簡単な原理でありながらとても大事な役割を果たしているものである。.

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ねじ

じ(螺子、捻子、捩子、螺旋、screw)は、円筒や円錐の面に沿って螺旋状の溝を設けた固着具。.

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ばね

ばねとは、力が加わると変形し、力を取り除くと元に戻るという、物体の弾性という性質を利用する機械要素である。広義には、弾性の利用を主な目的とするものの総称ともいえる。ばねの形状や材質は様々で、日用品から車両、電気電子機器、構造物に至るまで、非常に多岐にわたって使用される。 ばねの種類の中ではコイルばねがよく知られ、特に圧縮コイルばねが広く用いられてる。他には、板ばね、渦巻ばね、トーションバー、皿ばねなどがある。ばねの材料には金属、特に鉄鋼が広く用いられているが、用途に応じてゴム、プラスチック、セラミックスといった非金属材料も用いられている。空気を復元力を生み出す材料とする空気ばねなどもある。ばねの荷重とたわみの関係も、荷重とたわみが比例する線形のものから、比例しない非線形のものまで存在する。ばねばかりのように荷重を変形量で示させたり、自動車の懸架装置のように振動や衝撃を緩和したり、ぜんまい仕掛けのおもちゃのように弾性エネルギーの貯蔵と放出を行わせたりなど、色々な用途のためにばねが用いられる。 「ばね」は和語の一種だが、平仮名ではわかりにくいときは片仮名でバネとも表記される。現在使用されている漢字表記では発条と書かれる。英語に由来するスプリング(spring)という名称でもよく呼ばれる。語源は諸説あるが、「跳ね」「跳ねる」から転じて「ばね」という語になったとされる。 人類におけるばねの使用の歴史は太古に遡り、原始時代から利用されてきた弓はばねそのものである。カタパルト、クロスボウ、機械式時計、馬車の懸架装置といった様々な機械や器具で利用され、ばねは発展を遂げていった。1678年にはイギリスのロバート・フックが、ばねにおいて非常に重要な物理法則となるフックの法則を発表した。産業革命後には、他の工業と同じくばねも大きな発展を遂げ、理論的な設計手法も確立していった。今日では、ばねの製造は機械化された大量生産が主だが、一方で特殊なばねに対しては手作業による製造も行われる。現在のばねへの要求は多様化し、その実現に高度な技術も求められるようになっている。.

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ぜんまいばね

時計用ぜんまいばね 時計のぜんまいばねを格納している香箱の断面図 自動巻き時計のぜんまいばね。左端はしっかり固定されているわけではなく、完全に巻くと滑るようになっている。 ぜんまいばね(薇発条)は、弾性の高い素材を渦巻状に巻いた機械要素で、巻かれた渦巻きが、元に戻ろうとする力を機械装置の動力源として利用するばねの一種。山菜のゼンマイに形が似ていることからこの名がついた。渦巻き状であり渦巻ばねとも言われる。ばねを省略し、単にぜんまいと呼ぶこともある。 渦巻状の一方向巻き板バネのみを指してスルメと言う場合があるが、これは他の方式・形状のぜんまいばねが存在したことと、スルメを焼いたときに反る様からの連想である。.

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ナット

ナット とは機械などの組立に使用される締結部品の一つ。中央にめねじ(雌ネジ)と呼ばれる開口部が切ってあり、ボルトなどのおねじ(雄ネジ)部品と組合わせて使用される。一般には形状が六角柱をした六角ナットを指す。 形状は規格化されており、。日本では、M5, M6 などのメートルねじである。.

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マイクロマシン

マイクロマシンとは、超小型機械のこと。大きさの定義はまちまちであるが、mmオーダーからμmオーダーの機械構造をいう。 一般に動くものをいうが、流路などデバイス自体が動かないものも含まれる。 世界的にはMEMS(Micro Electro Mechanical System)と言われるが、日本やヨーロッパでは、マイクロマシンということが多い。 必ずしもMEMS.

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マイクロプロセッサ

マイクロプロセッサ(Microprocessor)とは、コンピュータなどに搭載される、プロセッサを集積回路で実装したものである。 マイクロプロセッサは小型・低価格で大量生産が容易であり、コンピュータのCPUの他、ビデオカード上のGPUなどにも使われている。また用途により入出力などの周辺回路やメモリを内蔵するものもあり、一つのLSIでコンピュータシステムとして動作するものを特にワンチップマイコンと呼ぶ。マイクロプロセッサは一つのLSIチップで機能を完結したものが多いが、複数のLSIから構成されるものもある(チップセットもしくはビットスライスを参照)。 「CPU」、「プロセッサ」、「マイクロプロセッサ」、「MPU」は、ほぼ同義語として使われる場合も多い。本来は「プロセッサ」は処理装置の総称、「CPU」はシステム上で中心的なプロセッサ、「マイクロプロセッサ」および「MPU(Micro-processing unit)」はマイクロチップに実装されたプロセッサである。本項では、主にCPU用のマイクロプロセッサについて述べる。 当初のコンピュータにおいて、CPUは真空管やトランジスタなどの単独素子を大量に使用して構成されたり、集積回路が開発されてからも、たくさんの集積回路の組み合わせとして構成されてきた。製造技術の発達、設計ルールの微細化が進むにつれてチップ上に集積できる素子の数が増え、一つの大規模集積回路にCPU機能を納めることが出来るようになった。汎用のマイクロプロセッサとして最初のものは、1971年にインテルが開発したIntel 4004である。このマイクロプロセッサは当初電卓用に開発された、性能が非常に限られたものであったが、生産や利用が大幅に容易となったため大量に使われるようになり、その後に性能は著しく向上し、価格も低下していった。この過程でパーソナルコンピュータやRISCプロセッサも誕生した。ムーアの法則に従い、集積される素子数は増加し続けている。現在ではマイクロプロセッサは、大きなメインフレームから小さな携帯電話や家電まで、さまざまなコンピュータや情報機器に搭載されている。.

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メカトロニクス

メカトロニクス(英語:mechatronics)とは、機械工学、電気工学、電子工学、情報工学の知識・技術を融合させることにより、従来手法を越える新たな工学的解を生み出す学問・技術分野をさす。.

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リンク機構

4つの節と1つの自由度を持つプライヤの例。調整用のねじを考慮すれば5つの節と2つの自由度を持つ。 リンク機構(リンクきこう)とは複数のリンクを組み合わせて構成した機械機構のことである。.

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ローラーチェーン

ーラーチェーンとスプロケット ローラーチェーンとは動力などを張力として伝達する機械要素である。スプロケットと組み合わせて使用される場合が一般的である。本項ではローラーチェーンに類似する他の動力伝達用チェーンについても触れる。.

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ボルト (部品)

ボルト (bolt) とは、部品と部品を締めつけ固定するための機械要素で、ねじの一つ。雄ねじが切られた軸部と頭部からなり、ナットという機械要素と共に締めたり、雌ねじが切られた穴(タップ)に締め付けて使用される。 軸部全てにねじが切られたものは、全ねじ(フルスレッド)と呼び、先端部から特定の長さだけねじが切られたものは、半ねじ(中ボルト)と呼ぶ。 材質は、鋼・ステンレス・アルミ合金・チタン合金といった合金や樹脂などさまざま。形状、頭部形状も用途により多くの種類がある。 なお、英単語のboltは、本来「短い棒状の金具」全般を指す単語であり、英語では扉の掛け金や錠前の舌の部分もboltと呼称される。.

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ベルト (機械)

ベルト(英語:belt)は巻掛け伝動装置に使われる機械要素で、原動車から従動車に動力を伝達するもの。ほとんどの場合、軸にセットされたプーリーに合わせて用いられる。 静音性、軸角度の自由度、軽量性、コストに利点があり、旧来から現在まで、ベルトコンベアや自転車、工作機械など、機械全般に幅広く使用されている。.

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エネルギー

ネルギー(、)とは、.

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カム (機械要素)

ム カム(cam)は運動の方向を変える機械要素。回転する軸に取り付けられ、軸の回転角度に対応した曲面が形成されている。一般には、円板カムと呼ばれる中心から円周までの距離が一定でない(卵型に代表される)板を回転する軸に取り付け、これの板に接する物(板や棒)に周期的な運動を与える。 典型的かつ、有名な例は、エンジンの吸排気バルブの開閉を行っているカムで、エンジンの出力軸から得た回転をバルブ開閉の往復運動に変換している。カムに追従させる部品が、カムフォロアである。なお、エンジンのバルブ開閉のカムのように、金属同士が高速で擦れ合うようなものの場合(カム表面とバルブのリフターと言う部分が激しく擦れ合う)、カムの表面が摩耗しないようにチル処理や硬い金属の塗布などが施してあり、非常に硬く出来ている。.

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キー (機械要素)

ー(英語:key)とは、軸からの動力を他の機械要素(歯車など)へ効率良く伝えるための機械要素である。マシンキーともいう。 キーを差し込む穴を「キー溝(きーみぞ)」(英語:keyway)という。.

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シール (工学)

ール(seal)は、機械や装置において、液体や気体の外部への漏れや雨水や埃などの内部への侵入を防ぐ部品や素材の総称。外部のごみや異物が内部に侵入するのを防ぐ働きもする。宇宙ロケットから各種機械装置、家庭のガス・水道の配管、壁のひび割れの補修まで非常に幅広く使われる。普段あまり目立たない部品であるが、機械の性能維持に重要な役割を果たしている。1986年のスペースシャトル・チャレンジャー号の爆発事故も固体ロケットブースター内部のOリングの機能不全が原因とされている。.

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スプロケット

16Tのスプロケット(片ボス、キー溝あり) スプロケット(sprocket)とは軸の回転をローラーチェーンに伝達したり、ローラーチェーンの回転を軸に伝達するための歯車のことである。チェーンホイールとも呼ばれる。身近な物ではオートバイ、自転車、無限軌道などの駆動伝達、写真や映画のフィルムの給送部品に広く用いられている。.

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国際標準化機構

国際標準化機構(こくさいひょうじゅんかきこう、International Organization for Standardization)、略称 ISO(アイエスオー、イソ、アイソ)は、各国の国家標準化団体で構成される非政府組織である。 スイス・ジュネーヴに本部を置く、スイス民法による非営利法人である。1947年2月23日に設立された。国際的な標準である国際規格(IS: international standard)を策定している。 国際連合経済社会理事会に総合協議資格(general consultative status)を有する機関に認定された最初の組織の1つである。.

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組み込みシステム

組み込みシステム(くみこみシステム、英: Embedded system)とは、特定の機能を実現するために家電製品や機械等に組み込まれるコンピュータシステムのこと。.

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軸(じく).

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軸受

軸受(じくうけ)とは機械要素のひとつで、回転や往復運動する相手部品に接して荷重を受け、軸などを支持する部品である。日本では英語の"bearing"(bear.

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軸継手

軸継手(じくつぎて)とは軸と軸をつなぐ機械要素の総称で、ジョイント、カップリングとも呼ばれる。 軸を延長することや一方の軸から他方の軸へ動力を伝動することを目的としており、 常に動力を伝える軸継手は永久継手、 断続的に伝える(2軸をつなげたり離したりする)軸継手はクラッチに分類される (クラッチについてはクラッチのページを参照のこと)。 ただし、軸の内部に流体を通すことを目的としているものは 管継手(くだつぎて)と呼び区別される。.

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機能

機能(きのう、)とは、もののはたらきのこと。相互に連関し合って全体を構成しているものの各要素や部分が、それぞれ荷っている固有の役割。作用。 また、そうした役割を果たすこと。たとえば「機能する」とか「腸が機能していない」などと使う。.

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機械

この記事では機械、器械(きかい、フランス語、英語、オランダ語:machine、ドイツ語:Maschine)について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.

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機械工学

機械工学(きかいこうがく、mechanical engineering)とは、機械あるいは機械要素の設計、製作などから、機械の使用方法、運用などまでの全ての事項を対象とする工学の一分野である。 具体的には、熱力学、機械力学、流体力学、材料力学の四力学を基礎とした機械の設計、製作のための技術を学ぶ他、より広義には、機構学、制御工学、経営工学、材料工学(金属学)、そして近年のコンピュータ化に対応したハードウェア及びソフトウェア技術全般を研究対象としている。.

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歯車

歯車(はぐるま、英: gear)とは、伝動車の周囲に歯形を付けて確実な動力伝達を可能にした機械要素である大西1997 pp11-2。英語では「gear」で、日本語ではギア、ギアーと表記されることもあるが、JISでの表記はギヤである。減速や増速、回転軸の向きや回転方向を変えたり、動力の分割などに用いる。.

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日本工業規格

鉱工業品用) 日本工業規格(にほんこうぎょうきかく、Japanese Industrial Standards)は、工業標準化法に基づき、日本工業標準調査会の答申を受けて、主務大臣が制定する工業標準であり、日本の国家標準の一つである。JIS(ジス)またはJIS規格(ジスきかく)と通称されている。JISのSは英語 Standards の頭文字であって規格を意味するので、「JIS規格」という表現は冗長であり、これを誤りとする人もある。ただし、この表現は、日本工業標準調査会、日本規格協会およびNHKのサイトでも一部用いられている。.

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