•  [1] 錘を利用した回転装置です

    図1-2 は装置の部品と回転力関係を示します。F1 は W2重量 から発生する H2.吊下歯車の自由回転落下力が伝わる H6.逆回転歯車の時計回り回転力です。F1 の矢印長さは図外に飛び出してしまうので 1/3 の長さで示してあります。実際はこの長さの 3倍 となります。F2 は W4重量 から発生する H6.逆回転歯車の反時計回り回転力です。F1 は F2 の 119.6 倍となり、F1 > F2 の関係から H6.逆回転歯車 は時計回りに回転を開始するので、H10.伝達歯車が時計回りに回転して、装置は 図1-1 のように回転を開始して何れ最終回転速度で回転を継続します。
    図1-1.装置の回転運動 図1-2.装置の全体

    表1-3 歯車
    記号 名称 モジュール 内歯直径 外歯直径 外径 歯幅 重量 メモ
    H1 固定内歯歯車 1 150 - 180 10 - 内歯直径と外径の差 30 はWebカタログの参照です
    H2,H3,H4,H5 吊下歯車 1 - 40 - 22 0.3 0.3は歯車の凡その重量です
    H6,H7,H8,H9 逆回転歯車 1 - 21 - 10 - R1からの半径84.9、H2からの水平角度5.3°
    H10 伝達歯車 1 191 221 - 10 - H1内歯直径 + H6直径 * 2 - 1
    表1-4 回転力
    記号 名称 重量 メモ
    W2,W3,W4,W5 吊下歯車重量 0.3
    F1 逆回転歯車時計回り回転力 8.97 F1 = W2/(1 - cos14.86°) の使用です、14.86°はH2とH6の水平線に対する角度です
    F2 逆回転歯車反時計回り回転力 0.07 W4/4です
    - 伝達歯車内歯回転力 8.89 F1-F2です
    - 伝達歯車外歯回転力 7.68 (F1-F2)*191/221です、図1-2は最小値となり H2 が 45°ではこの 1.4倍となります
    表1-5 接続棒
    記号 名称 長さ 厚さ 内径 外径 メモ
    B1,B2 固定内歯歯車接続棒 180 27 3 - - 厚さ 3mmはこの位でしっかりと取り付けられればの目安です
    B3,B4,B5,B6 吊下歯車接続棒 164 27 3 - - 歯車中心までの距離に6mmボルト半分と余白4mmとしました
    B7,B8 逆回転歯車接続棒 184 27 3 - - 長さは ( 84.9 + 3 + 4 ) * 2 を参照しました
    V1,V2,V3,V4 吊下歯車保持接触板 28 14 3 - - B7,B8に L字形 に固定したB3,B4,B5,B6の重量を保持する接触板です
    B10,B11 伝達歯車接続棒 221 27 3 - - 幅27はG1外径19 + 余白8
    B9 逆回転歯車円盤 - - 3 77 92 距離 84.9 から内径は 77.9、外径は 91.9 を参照しました
    表1-6 軸受
    記号 名称 内径 外径 ねじ寸法 ねじ長さ 個数
    G1 R1.ボールベアリング 10 19 5 - - 6 Webカタログ
    G2 ベアリングボルト - 15 5 M6×1.00 8 8 Webカタログ

    [2] 装置組立図

    装置構成の歯車ごとの正面図、上面図です。側面図は上面図とよく似ているので省きます。
    接続棒は見易さから表記してない箇所があります。
    2-1) R1.回転軸に B1,B2.固定内歯歯車接続棒を利用して H1.固定歯車内歯 を固定して装着します。
    図2-1-1.正面図 図2-1-2.上面図

    2-2) R1.回転軸に H2,H3,H4,H5.吊下歯車 を自由に回転できるように B3,B4,B5,B6.吊下歯車接続棒 を利用して装着します。
    図2-2-2 では 4個の吊下歯車を記載すると見づらいので 2個としました。
    図2-2-3 は 1個の吊下歯車の回転落下による振り子運動を示します。すぐ停止します。
    図2-2-1.正面図 図2-2-2.上面図 図2-2-3.吊下歯車の振り子運動

    2-3) R1.回転軸に H6,H7,H8,H9.逆回転歯車 を自由に回転できるように装着します。
    図2-3-3 は B7,B8.逆回転歯車接続棒 と B9.逆回転歯車円盤 に装着した逆回転歯車を示します。
    V1,V2,V3,V4 を L字形に曲げて B7,B8 に固定接着して B3,B4,B5,B6 と回転軸の左側では下部に接触して W2,W3,W4,W5 の重量を伝えるので、それらの間隔はできるだけ短くします。回転軸の右側では上部に接触するので W2,W3,W4,W5 の重量は伝わりません。
    図2-3-1.正面図 図2-3-2.上面図 図2-3-3.逆回転歯車と接続棒

    2-4) R1.回転軸に B10,B11.伝達歯車接続棒を利用して H10.伝達歯車 を自由に回転できるように装着します。
    図2-4-1.正面図 図2-4-2.上面図 図2-4-3.伝達歯車と接続棒

    2-5) 適度な台座と外箱をつけて完成品となります。

    2-6) V1,V2,V3,V4 と B3,B4,B5,B6、B7,B8 の間隔をできるだけ短くします。
    H2,H3,H4,H4.吊下歯車用それぞれの G1.ボールベアリングの間隔は 2mmとしてあります。
    図2-6-1 と 図2-6-2 は吊下歯車と逆転歯車の接触方法を吊下歯車 2個ずつで示します。
    図2-6-3 は接続棒と接触板の関係を横から見たときです。接触板が接続棒の上部に接触していることを示します。
    図2-6-1.吊下歯車と逆転歯車の接触 1 図2-6-2.吊下歯車と逆転歯車の接触 2 図2-6-3.吊下歯車と逆転歯車の接触 横

    [3] H2 と H6 による F1 の水平間隔角度別回転力

    図3-1 は吊下歯車の回転軸水平線右側円周上の点 S を支点として角度 θ の円周上の点 P に生じる歯車重量 W1 による円周接線方向の回転力 F1 を示します。 図3-2 はこの F1 の間隔角度別推移を横に間隔角度、縦に W1 の倍数で示します。 F1 は 180°の W1/2 から始まり、水平間隔角度が小さくなると図のように急激に上昇するので、この回転力を原動力として利用します。
    図3-1.F1 回転力 図3-2.F1 角度別回転力

    以上です。