１本の軸の上下を左右反対に回す方法

質問

お分かりの方がおられたらどうぞ教えてください。

１本の金属の軸（棒）があります。

その軸には、上下（軸の上半分の真ん中に一つ、下半分の真ん中に一つ）に１つずつプロペラが固定されています。

通常その軸を右に回すと、上下のプロペラは当然、同方向、右に回転します。

軸（棒）は１本のまま、上と下のプロペラは軸（棒）に完全に固定されていたままで

上のプロペラと下のプロペラを左右反対方向に回す方法はないでしょうか？

軸（棒）の中にもう一本軸を入れたり、真ん中で半分にカットしたりしない方法でお願いします。

回答No.9

noname#215107 · ベストアンサー

No.1です。

これ以上は、「とんち」の回答しか出てこないと思いますが、
できるだけ質問の条件を満たして回答します。
金属の棒の固いかどうかや、まっすぐな棒でなければならないとは質問には書かれていないので、
十分に弾性のある金属棒を使い、まげて、プロペラの回転軸方向を互いに180度変えます。

(モーター付きの船のプラモデルの、モーターとスクリューの接続を想像してください。モーターは水平にとりつけられており、スクリューは斜め下方向に向けてとりつけられてますね。モーターとスクリューは柔軟性のあるばねで接続されていますね。これにヒントを得ました)

こうすると、片方のプロペラをを回すと、もう片方のプロペラは反対に回ります。

添付画像参照ください。絵が下手ですが。

お礼

おはようございます。

残念ながら添付画像は見れなかったのですが、

言われている意味は分ります。

確かに軸の棒がまっすぐでなくても良いと考えれば、この方法で上下反対に回すことが出来ますよね。

ありがとうございます。

回答No.10

noname#215107

No.9の回答の絵ですが、補足すると、自転車用のブレーキワイヤーを買ってきて、その両端にプロペラを付けると簡単に作れます。

お礼

はい、すごく良く分ります。

ありがとうございます。
感謝です。

回答No.8

kohichiro

＞上のプロペラと下のプロペラを左右反対方向に回す方法はないでしょうか？

上から見たひとが回転方向を確認し、すぐ下に回って下から回転方向を確認すると、実際に左右が逆に回転していることがわかります。まわす方法ではなく、確認方法ですが、これ以外にはないと思います。

お礼

おはようございます。

ありがとうございます。
確かにそうなのですが、実際は上下反対方向には回転していないですよね。
残念ながらそれではダメなのです。

回答No.7

foomufoomu

＞軸（棒）の中にもう一本軸を入れたり、真ん中で半分に
＞カットしたりしない方法でお願いします。
むりです。

目的は何ですか？

お礼

おはようございます。

知人から出された宿題と言うか課題なのです。

回答No.6

noname#215107

>「トーション」とはどのようなものでしょうか？
金属の棒のねじれのことです。

金属には弾性がありますから、金属がねじれる範囲のわずかな角度なら逆回転が可能という意味です。

お礼

ありがとうございます。

今回の課題は永続的に上下を同じように逆回転させると言うものなので、
せっかくご回答頂いたのですが、トーションでは少し無理があるかと。。。
すみません。

回答No.5

kagakusuki

本当に逆方向に回すのではなく、テレビなどの動画で見た際に逆方向に回って見える様にする方法で良ければ次の様な方法もあります。

　動画の画像は連続して動いている訳ではなく、僅かな時間差をおいて次々と撮影した静止画を、撮影した時と同じ時間間隔を置いて順番に映して行く事で動いている様に見せています。
　例えば、テレビの場合は30分の1秒ごとに1コマずつ撮影した画像を、テレビ画面上で30分の1秒ごとに1コマずつ表示する事で動いている様に見せていますし、映画の場合は同様の事を24分の1秒ごとに行っています。

　例えば、1本の軸の上に3枚羽根のプロペラを、下に2枚羽根のプロペラを取り付けて、右回りに1秒間あたり12.5回転の速度で回転させたところをテレビカメラで撮影したとします。
　テレビカメラは30分の1秒ごとに1コマずつ画像を撮影しますから、テレビカメラがある瞬間に撮影した画像に写っているプロペラと比べて、その次(30分の1秒後)に撮影した画像に写っているプロペラは150°だけ右に回転している事になります。

12.5[s^-1]×360[°]×(1/30)[s]＝150[°]

　今、3枚羽根の各羽根に「羽根No.1」、「羽根No.2」、「羽根No.3」と番号を付けた処を考えて下さい。
　3枚羽根のプロペラの場合、各羽根は120°間隔で取り付けられていますから、150°だけ右に回転させた後の羽根No.2の位置は、回転させる前の羽根No.1の位置に対して30°だけ右に回転させた位置になります。
　羽根に番号を振らなければどれがどの羽根なのか区別がつきませんから、3枚羽根のプロペラを右回りに1秒間あたり12.5回転の速度で回転させたところをテレビカメラで撮影ますと、1コマごとに30°ずつ右回りに回転している様に見える事になりますので、1秒当たりに12.5回転ではなく、2.5回転の割合で右回転している様に見える事になります。
　同様に2枚羽根のプロペラの場合も考えてみますと、各羽根は180°間隔で取り付けられていますから、150°だけ右に回転させた後の羽根No.2の位置は、回転させる前の羽根No.1の位置に対してマイナス30°だけ右回りに回転させた位置、即ち、30°だけ"左回り"に回転させた位置になります。
　すると、2枚羽根のプロペラを右回りに1秒間あたり12.5回転の速度で回転させたところをテレビカメラで撮影ますと、1コマごとに30°ずつ"左回り"に回転している様に見える事になりますので、1秒当たり12.5回の割合で右回転ではなく、1秒当たり2.5回の割合で"左回転"している様に見える事になります。

　この様に、上下の羽根の枚数と回転速度を上手く調整しますと、動画を撮影した際に、軸に固定されている筈の上下のプロペラが互いに逆方向に回転している様に見せる事が出来ます。

お礼

ご丁寧な回答ありがとうございます。

ですが、「見えるようにする」のではなく、物理的に実際に軸に固定された上下２つのプロペラ自体を逆方向に回転させるのが課題です。

どうぞよろしくお願いします。

回答No.4

Tann3

No.2です。もう一つ思い付きで。

　一方のプロペラを軸直結に、他方のプロペラを軸の外側に「自由回転」するようにはめ込み、軸を回転させて軸直結のプロペラを回し、その起こす空気の流れで、他のプロペラ（羽根の傾斜の向きを逆にしておく）を逆回転させることができるかと思います。

　一方は軸とともに回転、他方は空気の流れで自由に逆回転、ということです。

　こんなものではダメですか？

お礼

ご回答ありがとうございます。

「自由回転」と言うことは、そのプロペラは軸に固定されていないと言うことですよね。

あくまでプロペラは上下２つとも軸に完全固定されていると言うのが条件なのです。

どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

kuro804

こんばんは

条件から出来るとすれば
たぶんプロペラと軸との結合部に細工が必要でしょう。
つまり”プロペラ”と称する軸との勘合部に歯車等を入れ込み
またプロペラは回転方向を反対にしなくても羽根のピッチを反転させればプロペラとしての機能は反転と同質と思われますが　この先は分からず。

お礼

おはようございます。
ご回答ありがとうございます。

プロペラと軸との結合部に細工をしてはダメなのです。

あくまでも軸とプロペラが固定されて一体の状態で。
と言う条件なのです。

羽根のピッチを反転させれば確かに、水の中に入れれば水流は上下反対になるかと思いますが、
条件はあくまでプロペラ自体を逆方向に回すことなのです。

回答No.2

Tann3

普通に考えれば、同軸の２つのプロペラを、安定して長時間にわたって逆方向に回転させることは不可能です。

　もし、回転方向そのものではなく、プロペラの推進力を逆方向にしたいということなら、羽根の向きを逆にすれば（右回転で推進方向と、左回転で推進方向と）、同じ軸で回転させることで、２つのプロペラの推進力を逆方向にすることができると思います。

　そういうことではダメですか？

お礼

ご回答ありがとうございます。

やはり普通に考えれば不可能ですよね。

おっしゃる通り、逆方向にすればプロペラの推進力を逆方向にすることはできるかと思うのですが、
課題は、１本の軸に固定されたプロペラ事態を逆方向に回すことなのです。

回答No.1

noname#215107

どちらのプロペラも完全に軸に固定されているということは、プロペラ取付部にギヤやベアリングなどの機構を内蔵するのも不可ですよね？
金属の棒のトーションを利用して、ある程度の角度まで逆回転させることが可能でしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。

おっしゃる通り、プロペラ取付部にギヤやベアリングなどの機構を内蔵するのも不可なのです。

「トーション」とはどのようなものでしょうか？