マジックローラーの物理学

質問

産業機械に「マジックローラー」というコンベアがあります。
（リンク先を掲載するのは気が引けるので、よろしければ「マジックローラー」を検索していただけると幸いです）
この機械は進行方法を直角に変えることができるコンベアなのですが、これが何故直角に進行方向を変えられるのか理解できません。（現物を見たことも触ったこともあるのですが。）
どういった理屈で進行方向が変わるのか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

回答No.5

kon555 · ベストアンサー

>>「～の力」とか「～の原理・法則」とか教科書に載ってそうな力の名称を知りたいです。
　そのような名称としては「力の分解」にあたりますね。
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/machine_design/md01/c1533.html
https://www.try-it.jp/chapters-2190/sections-2217/lessons-2227/
　小ローラーによる斜め方向の力は、縦(元々の進行方向)と横(直角方向)に分解できます。縦方向がストッパーにより抑制されるため、残った横方向の力に従い搬送物は横滑りします。

お礼

ありがとうございます。
「力の分解」ですか。

回答No.4

asciiz

商品を検索し、写真を見てみました。
ローラーに固定されたリングがあり、そのリングの上に小さいボールがいくつも埋まっていますね。
そのボールをよく見ると、ナナメ45度の回転軸によって、一定方向に回るよう、取り付けられています。

通常のローラーが回って荷物が運ばれてくるときに、ボールは仕事をしていません。
ローラーと一体化して回っています。

荷物がストッパーに突き当たった時、このボールが仕事を始めます。
荷物とローラーとの摩擦により回されたボールは、ナナメ45度に回転することで、次の2つの仕事をします。
・ローラーの回転を妨げない
・ローラーの軸方向への力を発生させる
これにより、「回転を止めずに荷物をローラー軸方向へ動かす」ことが出来、90度曲がった方向へ荷物を送り出すことができます。

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ということで、絵を描いてみました。真上から見た図ってことになりますかね。
・リングに取り付けられたボールは、青い軸により、緑矢印方向にのみ回転可能です。
・ローラーのオレンジ回転により、荷物が運ばれてきます。
・荷物がストッパーで止まると、接触している中央のボールは、摩擦によって緑矢印方向に回されます。
・その回転は、赤矢印方向に荷物を送る力と、水色矢印方向に力を逃がす(フリー回転)する力に分けられます。

これがたくさんあるので、たくさんのボールに接触した荷物は軸方向に送られていくことになります。

こんな感じだと思います、いかがでしょう。

お礼

ありがとうございます。
じっくり観察してみたら、どうしてそうなるかが分かりました。
あと知りたいのは「～の力」とか「～の原理・法則」とか教科書に載ってそうな力の名称を知りたいです。
当方の語彙では「力の合成」とか「自動車のタイヤが抵抗の少ない方向へ進むのと同様の原理？」といった感じなのですが。
続けてご回答いただけると幸いです。

回答No.3

kon555

動画や資料を見た限りの推測ですが、直進方向と平行に回転する大ローラに、斜め方向にのみ回転する小ローラを取り付けたような構造でしょうね。
　要は搬送物に対して、曲げたい方向に偏った搬送力を働かせる機構です。
　搬送物はマジックローラの区間に入っても、大ローラによる直進方向の搬送力だけが働くため直進します。
　搬送物がストッパーに当たり停止すると、斜め方向の搬送力のうち横方向のみが働くようになり、真横に動きます。
　私が見た動画ではストッパーにも横方向に回転するローラ的な物がありましたが、ここも重要でしょうね。

　コンベアでは、何らかの理由で搬送力のバランスが偏り、搬送物がカーブしたり、変な回転をする事がよくありますが、そうした搬送異常を意図的に起こすような機構と言えますね、興味深い製品です。

お礼

ありがとうございます。
じっくり観察してみたら、どうしてそうなるかが分かりました。
あと知りたいのは「～の力」とか「～の原理・法則」とか教科書に載ってそうな力の名称を知りたいです。
当方の語彙では「力の合成」とか「自動車のタイヤが抵抗の少ない方向へ進むのと同様の原理？」といった感じなのですが。
続けてご回答いただけると幸いです。

回答No.2

ohkawa3

特許公報に技術的内容が書いてあります。
　　　　特開2018-104120

次のURL（特許情報プラットホーム）の検索窓に上記の特許公報の番号を入力して検索すればヒットします。
https://www.j-platpat.inpit.go.jp/

お礼

ありがとうございます。はっは～　優れモノは特許があるのですね。
じっくり観察してみたら、どうしてそうなるかが分かりました。
あと知りたいのは「～の力」とか「～の原理・法則」とか教科書に載ってそうな力の名称を知りたいです。
当方の語彙では「力の合成」とか「自動車のタイヤが抵抗の少ない方向へ進むのと同様の原理？」といった感じなのですが。
続けてご回答いただけると幸いです。

回答No.1

lumiheart

マジックローラーってコレ？
https://www.td-industry.co.jp/movie-magicrollerq
サイト内に解説とか見当たらないけど

恐らくメカナムホイールと同じ原理じゃあないかな？
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02509/062600013/?i_cid=nbpnxt_reco_atype

お礼

ありがとうございます。
じっくり観察してみたら、どうしてそうなるかが分かりました。
あと知りたいのは「～の力」とか「～の原理・法則」とか教科書に載ってそうな力の名称を知りたいです。
当方の語彙では「力の合成」とか「自動車のタイヤが抵抗の少ない方向へ進むのと同様の原理？」といった感じなのですが。
続けてご回答いただけると幸いです。