私の趣味は、「癒し」と「観察することでモノ作りの着想を得ること」が目的で、森や川を散歩することである。

また、河原を歩くと、非常に多様な種類の石に心躍らされ、ついつい、夢中に自分の情感に響く石を探してしまう。これもまた、大変心地よいことであり、私の趣味として良いと思っている。

思えば、2019年9月28日に、フト、川に行きたいと無性に思い、居てもたってもおられず、八王子の北浅川に行ったのが、一連の自然愛好の始まりであった。この衝動と行動、そしてその後、自然に触れることで私にもたらされた恩恵には、感謝の気持ちでいっぱいである。今後も続けていきたいと持っている。

今日は、そんな自然に触れる活動の一環で、河原を散策して集めた石を紹介したいと思う。私は、主に、関東の川を中心に散策しており、特に、相模川水系と多摩川水系には、二週間に一回は足を運んでいる。本日は、その第一弾として、相模川水系の石、とりわけ、斑文様の石を紹介したいと思う。

【目次】

１．相模川水系で採れる石と基礎知識

２．採取した石 ( 斑文様 )

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１．相模川水系で採れる石と基礎知識

　まず、相模川で採れる石について考えたいと思う。相模川は、山梨県の石割神社の御釜石を水源とし、山中湖を経て山梨から神奈川県の中央部を横断し、相模湾に流れ込む大きな川である。山梨県内では、桂川と呼ばれている。今、山中湖を経由してと言ったが、山中湖は、富士山の噴火による溶岩が、在来の桂川を堰き止めてできた湖である。よって、相模川には、マグマ由来の岩石が豊富に含まれていることが容易に予想できる。マグマ由来の岩石のことを「火成岩」という。

　次に、神奈川県についてだが、何千万年も前には海だったので、プランクトンの死骸が堆積してできた石や、泥や砂が堆積してできた石が多い。こういった堆積してできた岩石のことを、「堆積岩」という。

　さらに、堆積岩がマグマなどの高温や、プレートに引き込まれて高温高圧環境にさらされて変形したものを、「変成岩」という。前者を「接触変成岩」、後者を「広域変成岩」と呼ぶ。相模川は、長い年月をかけて大地を削った河岸段丘が多く観察されたり、活断層があるため、広域変成岩も多くあると予想できる。

　石は、火成岩、堆積岩、変成岩に大別できるが、相模川はその全てが観測できるはずである。ただし、基本的には、火山由来であり、泥や砂、太古のプランクトンの死骸の堆積物由来なので、、「火成岩」「堆積岩」が多く、続いて「接触変成岩」「広域変成岩」と言った順で分布しているのではと思っている。

　ところで、火成岩とはどんな石なのであろうか？これは、マグマ由来であるが、全部で6種の石で形成される。すなわち、石英(無色,白)、長石(無色,白・紅)、黒雲母(黒)、角閃石(黒褐,濃緑)、輝石(暗緑)、かんらん石(淡緑)である。中学で学ぶ知識だが、火成岩は、酸化ケイ素の含有量で４種類に分類される。つまり、超苦鉄質岩、苦鉄質岩、中性岩、ケイ長質岩である。これらはさらに、(低圧,急冷)で作られたか、(高圧,緩冷)で作られたかで分類される。

図1. 火成岩の分類

色んな本で、「この石は、○○岩！」というたった一つの固有名称で呼ぶことがあるが、それはかなり特徴が明確な場合であると分かる。多くの石は、曖昧さのある形成過程含んで作られるので、分類できない物が多いと私が思う。例えば、図1で高圧や低圧と言っているが、その境界線はどこなのか？急冷、緩冷と言っているが、具体的な冷却速度はどのくらいなのか？は、正直、プロじゃないと分からない。( 誰か、教えて欲しい！ ) この趣味のサイトでも、なるべく固有名称で呼ぶが、正確な知識をお持ちの方にご教授いただけることを期待して、その判定根拠を記しておきたいと思う。

ところで、堆積岩も主に6種類ある。すなわち、砂岩(白～灰色)、泥岩(ざらざらした黒)、礫岩(2mm以上の粒が混じった石)、チャート(二酸化ケイ素を外殻に持ったプランクトンの死骸,硬くて艶々)、石灰岩(炭酸カルシウムを外殻に持ったプランクトンの死骸,白っぽい)、凝灰岩(火山灰由来,灰色っぽい)　と言う感じ。

これら火成岩や堆積岩から変成岩が生まれる。変成岩は、接触変成岩と広域変成岩がある。横断した特徴は、キラキラした粒や光沢感である。これらは、熱の圧力により再結晶化が行われたからである。また、接触と広域の大きな違いは、広域は、層が積み重なったような、、ミルフィーユのような断面構造をとる。これは、高圧により再結晶が方向性を持たされたからである。

以上である。まとめると、、

　　相模川で採れる石：火成岩全般、堆積岩全般、接触変成岩多数、広域変成岩も多分あるが接触ほどではない。

と、素人の私は考えている。。

２．採取した石 ( 斑文様 )

図2-1. 角閃石や長石が少数だが混じっており、酸化ケイ素の含有も花崗岩より多いので、、深成岩とする。

採取場所：高田橋下の河原

図2-2. 花崗岩。酸化ケイ素部分が70%程度を占め、雲母、角閃石が観測されるから。

採取場所：高田橋下の河原

図2-3. 閃緑岩。図2-2に比べて、角ばっており、表面がボロボロである。風化が進んだ可能性があり、図2-2より古いのかもしれない。あと心なしか黒雲母の占有率が大きいので、閃緑岩とした。

採取場所：葉山島

図2-4.  閃緑岩。明らかに花崗岩とは違う！角閃石などの結晶形態が露骨に浮き出ている！この石を偶然見つけたときは、凄く嬉しかったことをよく覚えている。。

採取場所：葉山島

図2-5. はんれい岩。もうほとんど黒。黒の占有面積と、比較的綺麗な球体だったので、掴んできた。

採取場所：望地

図2-6. 安山岩かな。。白い部分が酸化ケイ素だとすると、その領域も広い。ただ、花崗岩などとは違い、黒い部分が下地になっているので火山岩系考えた。黒部分は、雲母とか角閃石かも。

採取場所：高田橋下の河原

図2-7. 安山岩か、玄武岩かな。。白い部分が図2-6よりぐっとすくない。あとベース色が赤褐色なので、雲母、角閃石、長石(紅)が混じってできたのかも。。

採取場所：葉山島

図2-8.  写真だと分かりにくいが、全体的にやや緑っぽい。角閃石や輝石、かんらん石の影響を受けていると思われる。安山岩としておく。 採取場所：大島

因みにだが、火山岩と深成岩の見分けとして、私は、、酸化ケイ素を下地として他の物質が混じっているのを深成岩、そうでないのを火山岩としている。

図2-9. 安山岩かね。。変成岩かな？と思いきや再結晶した感じや、一方向に面が積層している感じなどもないので変成岩は違う。礫岩や凝灰岩かな？と思いきや、下地の黒と同化している感じなので、堆積岩も違う。よって、火成岩であるとし、先の独自判定基準から火山岩とし、白の含有が60％ほどと考え、、安山岩とした！

採取場所：水郷田名

図2-10. 緑色凝灰岩か！？ 下地は緑色の砂。火山灰かもしれない。そこに石英が混じっている。この表面がコーティングされている感じなら、接触変成岩かなと思ったのだが、そうはなっていないので、凝灰岩とした。なお、相模川水系では、緑色凝灰岩は有名で、中でも、セラドナイトと呼ばれる稀少石は、綺麗な緑色に輝きます。いずれ紹介します！

採取場所：水郷田名

図2-11. 礫岩か凝灰岩かな？　茶色の緻密な石に、白い部分がポタポタ滴りついた感じ。あ！そういえば、この石は、磁石にくっつきます。茶色部分に明らかに、磁性体が含まれています。

採取場所：高田橋下の河原

図2-12. 片麻岩かな？花崗岩系の石と、砂岩が一部層をなしており、さらに表面がコーティングされているような感じ。

採取場所：葉山島

本日は、以上です。このように、相模川では同じ斑文様でも非常に多様な種類を見ることができます。

自分の感情を揺さぶる石に出会いに、近くの川に足を運んでみたらいかがでしょうか？きっと面白い発見があると思いますよ！！

【本日の動画】相模川水系中津川の水の中

小魚が沢山いました！とっても癒されます！

人は、視覚を通じて多くの情報を得る。

この視覚によってられる情報は、目で受容され、脳内で電気信号に変換され、認知される。この認知についてであるが、脳が既に知っていること(=電気信号)を無意識に引っ張り出し、合成することで起こるらしい。

つまり、今、我々が見て、時々刻々変化している世界は、「目に届く光」「その光に無意識に反応して起こる脳内の電気信号」「過去経験した類似の電気信号の無意識で反射的な検索と合成」で形成されている。我々が知る情報は、全て、脳内の電気信号なのである。

ここで、記憶について、考えてみる。

記憶とは、新着情報を認知し、思えだせるようにする行為をさす。

新着情報の認知というのは、例えば視覚を用いて得る情報は、前述のような具合に脳で入力処理される。一方思い出す行為、つまり、想起は、どうであろうか？ここには、「目に入る光(その他、五感で感じる刺激)」はない。これは、完全に「過去に経験した電気信号を探る行為」である。思い出す行為もまた、脳内の電気信号である。

なお、この推論から何かを意識的に思い出したければ、その対象を覚えた時の五感を思い出すことが重要だと思う。なぜなら、記憶された情報は、「覚える際に五感を通じて入力され、それが電気信号に無意識で反射的に変換され、そのときに脳が勝手に行う過去の電気信号の検索と合成」で形成されるからである。思い出す時は、「どんな見た目の印象を受けたか？どんな匂いだったか？どんな音、リズム、大きさだったか？どんな味だったか？どんな肌触りだったか？その他、平衡感覚や内臓の感覚はどうであったか？」を丁寧に論理展開したり、意識したりすることが大事と思うのであうる。

さて、想像はどうであろうか？

想像とは、イメージのことである。情報を入力する行いではないので、既に知っている情報を意識的に組み合わせる行為である。既に知っている情報は、脳内の電気信号であるので、想像とは、「過去に経験した電気信号を意識的に合成する行為」であるといえる。想像もまた、脳内の電気信号なのである。ただ、合成する際には、論理展開が必須である。例えば、リンゴといって、真っ赤で、良い香りのする手に収まるサイズの果実の電気信号を脳内に走らせても、、論理展開をしなければ、、例えば、格闘家がそれをグシャッと潰す姿の電気信号にはならない。先ほどの、想起における丁寧な論理展開は、まさに、想像のことである。

では最後に、以上の推論をふまえて、ちゃんと理解し、記憶に残る読書について考えてみる。

文書は、単語、文型で構成される。文を正しく理解するのためには、この単語と文型を脳内の電気信号にし、過去の電気信号と合成させなければならない。特に、英語などの外国語は、文型を正しく理解しないと、内容が分からない。が、日本語は、文型を正しく分からなくても、単語の羅列で何を言わんとしているのかが、分かる不思議な言語である。「日本語、文型、正しく、分からない、単語、羅列、何、言わん、分かる、不思議、言語」という単語の羅列を見せられれば、学校教育を受けてきた者ならば、日本語の文型が無意識に体に染みついているので、単語を見るだけで、多くの場合、何となく何を言わんとしているかが予測がつく。このことから、日本人の大人が、日本語の文章を読むときは、単語を目で追えば基本的に良い。次に、単語についてであるが、これをどのような電気信号に変換するかが、理解の境目になる。

いきなりだが、カメラアイを持った人は、本のページ全体の見た目の印象を電気信号に変換しているはずである。ただ、普通の人がこれをやろうとすると、脳が過去の類似した風景の電気信号、つまり、ページの上に文字が書いてある漠然としたイメージ を思い出し、それ以上のことができない。理由としては、いくつか思うことがある。

・ パッと見ただけでは、文字が小さく、文字が多すぎて、文章が書かれている領域や絵くらいしか分からないから。

・単語を感覚で瞬時にイメージ化するのが、苦手だから。特に「概念」は、物体の固定した形でイメージできない。例えば、法律、規則、ロジック、メタファーなどである。こういった用語は、概念が適用されている具体的な場や、物体の動的な流れをイメージで捉えられるようにならなければ駄目である。ただし、一つの単語に対して、これらのイメージが瞬時にできても、ページ上の単語があまりにも多すぎるので、全てを瞬間的に捉え、同時にイメージ化することは出来ない。

だから、我々は文章を音声化して、一回音にし、その聴覚(的)刺激による電気信号で理解するのである。黙読とて同じことである。だが、難点は、音の響きに頼った理解になるので、理解が浅く、何より音の響きや順番を思い出さないと想起できないと思われる。覚えていることは、経験上、音読(黙読)の最中に、単語の響きに連動して、勝手に映像や味覚、嗅覚的な感覚とその動き(論理展開)を想像できたときである。それが出来なかったものは、何も覚えていない。

このことから、文章を理解し、内容を記憶するには、まず単語を意識し、それを映像、味、匂いで捉えることが重要である。ここで、単語毎にイメージが出来ても、単語間のつながりをどうするか？という問題がある。一つの段落で、複数の単語とその感覚的イメージができたが、つながりが分からない。。単語の出てきた順にストーリー化しようとしたが、どうもうまくいかない。結局、音読して言わんとしていることをまとめたら、「AがBを使ってCをした」しか言ってなかった。しかし、音読したら弱い記憶しかできないし、どうしたものか。。。

これについては、まず単語に目を走らせ、単語毎にイメージ化を試みる。その作業をしながら、「つながりは何だろう？」という意識を持つ。そして、一段落終わったときに、「イメージのつながり(=内容)は、これだ！」という自分なりの答えを作る。この際、無駄な単語のイメージは削除してよい。そして後で音読をして答え合わせをするのである。記憶は、「反復、イメージ化で強化される」「間違えたものは強く記憶される」という特徴があるので、その理に叶う方法と思う。

以下、提案する記憶に残ると思われる読書術をまとめる。

❶ 一段落の全体パターンを見る 

❷ 単語を見た順にイメージ化( 視覚、嗅覚、味覚etc)

❷ 同時に、イメージ間のつながりはどうか？という意識を持つ

❸ 一段落が終わったところで、イメージによる自分なりのストーリーを確定

❹ 一段落を音読して、ストーリーを答え合わせ

→ 「反復、イメージ化」「一度間違えた事柄は強く記憶される」という記憶の特徴を使う。

こんにちは！最近、特に忙しく、また気力を削がれる出来事も少々あり、更新が滞っております。昨日有休をとれ、良く寝て、身体を温め、栄養をとって少し落ち着いたので、更新します。

今日も、独り言です。

私は子供の頃から、鉱石や宝石が大好きです。保育園時代、ルビー、サファイヤ、エメラルド、オパールの美しさに子供ながらに心奪われ、一日中「それを入手し、人知れず肌身離さず持ち歩き、日々を過ごす」ことを考えていたことがあります。何だが不思議な力が得られる気がしたからです。

大人になるにつれイメージを鮮明に、動的にできるようになると、翡翠や真珠、路傍の石に至るあらゆる石に、神秘的な美を感じられるようになりました。

石は種類も形も無限にある。この世の万物も無限にある。

あらゆる石を理解し愛せるのならば、同じく無限のこの世の万物も同じように愛せる、と最近気が付くに至ったのです。

今は、何かを愛し、深め、理解し、他と比較し、等価性を見出すことの尊さを感じているところです。この世は、素晴らしい。。

さて、誕生日石というのをご存知であろうか？5月はエメラルド、9月はサファイヤなどというように、「月」に石を割り当てる分類は、俗に、「誕生石」と呼ばれるものです。しかし、これを月ではなく「日」に割り当てた分類があるのである。それが、「誕生日石」です。下記に、データベース化してみました。

1月～7月( 「画面上にカーソル合わせ＞右クリック＞画像だけを表示」で拡大 )

7月～12月( 「画面上にカーソル合わせ＞右クリック＞画像だけを表示」で拡大 )

私は、9月3日生まれなので、サファイアを大切に感じながら生きてきました。

しかし、誕生日石の分類によると、ダイヤモンド原石 をいうことで、何だか、身が引き締まる思いです。。誕生石は持っているけれど、何だかしっくりこないんだよねーという方、今度は、誕生日石を試したらいかがでしょうか？

きっと、面白い発見があると思いますよ！

( データベースをご要望の場合は、連絡下さい。)

【本日の写真】春の予感(梅のつぼみ)

もうすぐですね＾＾♪

まだまだ寒いですし、コロナも脅威ですが、健康に注意して頑張っていきましょう！

本日は、トルクヒンジ機構の設計について考えたいと思います。

１．トルクヒンジ機構とは？

　トルクとは、「力のモーメント」のことです。力のモーメントとは、「物体を回転させる力」のことです。ヒンジとは、蝶番のことで、剛体を回転軸に対して回転させる機構です。例えば、ドアを開く根元についている金具がそうです。この機構がないと、ドアを開くことは出来ません。ここで我々が行う動作を「開く」と表現しましたが、基礎物理学のような用語でいうと「回転運動させた」です。ここを理解できるかどうかが、重要です。

◎ドアを開く＝ 壁についた板を蝶番を回転軸として回転させた

　さて、上記までの説明だとヒンジは分かりますが、トルクヒンジがわかりません。「力のモーメント＋ヒンジ」ではよく良く分からないので、もう少し嚙み砕きます。設計現場には、トルクドライバーと言う工具があります。これは、所定の力でネジを回転させて締め付けるための道具です。この「所定の力で物体を回転させる」を、ヒンジにくっつけてみましょう。すると、「所定の力で、物体を回転軸に対して回転させる機構」と言う具合に解釈できます。つまり、トルクヒンジとは、「決まった力で物体を回す機構」ということです。だから、例えば、ある物体の自重が、トルクヒンジで定められた力より弱ければ、その物体をトルクヒンジで保持できることになるわけです。こういった使い方が多いので、一般的には、「任意の角度で自由に止められる」ヒンジ機構のことを、トルクヒンジ機構と呼びます。

◎ トルクヒンジ機構 ＝任意の角度で自由に止められるヒンジ機構

２．トルクヒンジ機構の実用例

　「設計とは真似ること」という格言を、しばしば耳にします。確かに、機構を組み立てていく際に、「知識」がなくて進まないことは多々あります。そんなときに参考とするのが、公知となっている技術です。特許、実用新案、意匠、製品を参考にします。ここでは、トルクヒンジ機構として、我々が普段よく見る物を数点、列挙します。

例) ドア、ノートパソコン開閉機構、乗り物の椅子後部に収納されているテーブル、その他開閉機構

３．トルクヒンジ機構を考える事始め

　まず、いかなる設計も、実現させたい事項を明確にする必要があります。その上で、回転軸を設けて回転させる機構が必須であるのならば、トルクヒンジ機構の構想を開始する。いきなり、トルクヒンジ機構という概念があって、それを物にくっつけるという発想では、上手くいかないことが多いです。

◎ トルクヒンジ機構の必要性を考えたか？

◎ 必要な場合、何処に設置し、どのように使うつもりか答えられるか？

答えられない場合は、構想設計をいったんストップした方が良いです。トルクヒンジ機構は、やや複雑な機構なので、いったん開発を進めると、結構パワーがいります。

４．トルクヒンジ機構に必要な機構を考える

　ここでは、具体的にどのような構造が必要かを述べます。トルクヒンジ機構は、「トルク機構」＋「ヒンジ機構」で成り立っている。従って、各部分に対応する構造を明確にすればよい。。。その前に、トルク部とヒンジ部を再定義しておく。

◎ トルク機構 ＝ 任意の位置で回転を止める機構

◎ ヒンジ機構 ＝ 回転軸に対して剛体を回転させる機構

上の定義を見て、その横に、具体的な構造が描けるようならば、次にその二つの機構を統合させることに思考を移せる。しかし、描けない場合は、上記(2)で言ったように、公知例を参考にするか、定義を自分が完全に構造が理解できるところまで分解する必要がある。

◎ 機構がイメージできないときは、完全に理解している(=絵に描ける)レベルまで要素に分解したり、公知例を参考にしたりしなければならない。

さて、ここで一例として、トルクヒンジの構造を構想してみたいと思う。まず、先ほどからくどいように申し上げているように、ヒンジとは、回転軸に対して物体を回転させる機構である。そして、回転させるときに、所定の力が必要なのがトルクヒンジである。と言うことは、まずヒンジ機構を考えてあげて、回転しにくくする仕組みを考えれば良いと分かる。

例えば、下図のようにヒンジをイメージしてみる。

回転軸に対して剛体を回転させる機構…

こうすれば、シャフトに回転体(剛体)をはめ込み、ストッパーで止めることで、ヒンジ機構が成立する。

ここで、もし「何処に設置する？」と考え、それが製品に搭載するということであれば、シャフトに剛体が一つ追加されることになる。

ここまでできれば、先に定義したヒンジ機構の基本構造が明確になる。高校の物理の知識しか使っていない。

回転機構をイメージできたので、次は、トルク機構を考える。トルク機構は、剛体を任意の角度まで回し、手を放すとその場で回転が止まる機構である。これは、どう考えればできるであろうか？

問題：回転しているモノを止めるには？

運動している物を止める最も基本的な考えは、「運動方向に壁を立てる」である。相撲の力士が、相手の突進を体で受けることをイメージしてもらえればよい。シンプルな方法で、回転方向の力に壁が耐えられれば強度的にはOKで、後は任意角度で壁が立つような機構を考えればよい。他にはないか？？

日本の剣術の極意：真剣白刃取り は、何故、切り下してくる刃の運動を止められるのか？？やっていることは、刃を両手で挟んでいる。回転方向に対して垂直の方向から力を加えて止めている。何故止められるのか？それは、摩擦力である。

運動する物体があって、それが摩擦をもつ面に接していると、その接触面を介して物体には、運動方向に逆らう力が働く。高校物理で、μ×N で記述された摩擦力である。摩擦係数と垂直抗力が大きければ大きいほど、運動を止める効果が高くなる。ここで摩擦係数は手のザラツキであり、垂直抗力は刀を挟むのに要した力である。回転運動を、この摩擦力で停止させる機構は、例えば車(自転車のブレーキをみてほしい)を見ていただければ顕著である。

以上、二つの回転運動する物を止める方法を考えてみた。私は、前者の壁を立てる機構は、「任意角度に追従して壁が飛び出る」を考える労力がやや苦労なのでで、思考の楽な後者を考えてみたいと思う。つまり、「摩擦力で止める」である。

上図が、トルクヒンジ機構の基本構造である。これで、回転運動と任意角度で停止させる は、原理上実現できる。これを具体化する際に、あと考えねばならないのは、「摩擦力による部品の摩耗を軽減させる機構」である。例えば、バネワッシャーを向かい合わせにして摺動部品間に挟みこみ摩擦面を限定的にし、最後にナットで締めこむなどである。※ ここは、ヒンジメーカー各社の極意がつまっています。

５．トルクヒンジ機構に必要な性能(モーメント)を考える

　先の図に対して、簡単にモデル化してみると、例えば、下図のようになる。

Fは操作力、ｆは摩擦力である。Wは、場の力である。一般に任意角度で停止することが問われるのは、放っておくと重力などの場の力で回転体が動いてしまうからである。よって、モーメントを考える際は、場の力を考えておくべきとし、描いた。

さて、上図において、搭載するトルクヒンジに最低限必要なモーメントは何であろうか？ 操作力の項を取ればよいので、M=Wl－fδ [Nm] である。逆に、最大値は摩擦が消えた時だからM=FL＋Wl である。

また、上記のようになるには、どれくらいの力でストッパーを締めつけていればよいか？　操作力を加えていない状態で、動いてはならないから、摩擦力と場の力が釣り合っていることが前提である。⇒ W=f

Wは、回転体の形状で決まるのでここでは既知の定数とすると、

W=f=μP ⇒ P = W/μ と考えられるので、トルクヒンジのストッパーを締めきる力Pは、W/μ 以上にすればよいと分かる。

◎ トルクヒンジのモーメント：WI-fδ≦M(≦WI+fδ) を作ればよい。

◎ ストッパーの締め付け力：P≧W/μ

以上、トルクヒンジ機構の基本について書いてきた。自分で設計するときに、または専門のメーカーさんと交渉する前に計算するのに役立てて欲しい。

本日の動画：塩川の滝

　ここはかつて熊野信仰にのっとり、滝をご神体とした滝行が行われていた場所です。涼やかな姿ですが、見ていると何だが温かい気持ちになります。頭もさえてくるような気がします。各1分ほどの動画ですが、お楽しみください。相模原市の塩川滝は、車で直接行けます。また、滝の近くに、鮎料理屋、兼温泉旅館があるので、身体を休めることもできますよ！おすすめです。

滝口

滝壺

全景