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

　世の中には、沢山の勉強本があふれている。勉強方法があふれている。勉強する前の心構えを説いたものもある。しかし、男子が恥ずかしさのためか、語られないことが一つある。それは、自慰行為 を説いたものである。男は、生きている限り時々刻々常に精子を作っている。自然の法則として、溜まるまのは、処理されなければならない。このことから、男は定期的に精子を出さなければならない。この精子を出す現象、または行為を射精という。自分による射精は、三種類に分類される。それは、自慰行為による射精、夢精や遺精という現象による射精である。夢精と遺精は、体が供えている自律的な機能で、過剰な精子が溜まり、かつそれを身体へエネルギー変換しきれなくなったときに起こる。前者は、睡眠中に起こる現象、後者は覚醒中でも無意識に起こる現象である。本日は、この現象による射精には触れず、自慰行為による射精がダメなことに触れたいと思う。

【ダメな理由】

① エネルギーの大幅な浪費のため、眠くなる。(学習時間が少なくなる)

② 気力が減衰し、頭の回転が鈍る(物覚えが悪くなり、物忘れも増える)

③ 集中力が低下する。(学習の質が低下する)

　男子ならば、生きている上で少なからず自慰行為をしたことがあるはずである。何かの弾みで陰茎が刺激を受け、意図せず射精をしてしまった。しかし、その本能的な感覚にはまり、以後何度もするようになった人も多いと思う。保健体育の授業で推奨された者もいるであろう。最近では気軽に見られるようになったAVを見て始めた者もいるであろう。そんなことは全く知らず、彼女ができてSEXをして自慰行為を知らずに大人になった幸せ者は、1%もいないであろう。

　賢者タイムという言葉ある。これは、自慰行為をした後に訪れる無気力な状態をさす。性欲を忌み嫌う心理状態であり、疲労感にあふれ、論理的思考力と記憶力が減衰した状態である。射精の本来の役割(=子孫を残すための生殖)ではなく、自分を慰めるためにやってしまったことへの慙悔(ざんかい)の念を抱く方も多いと思う。これらの現象は、種を残すための機能を行使したために、脳が身体を休ませようとするために、無意識に起こる。①～③は、それである。回復までに半日～1日かかる人もいるであろう。これが、学習することがあるときに、自慰行為がダメだという理由である。

　

では、SEXはどうなのであろうか？SEXも、男にとってみれば、射精をするので、エネルギーの放出現象である。しかし、お互いに思いやりのあるSEXをしたときは、少なくとも②と③はないという人が多い。私が学生時代から知り合いたちの話を聞いたり自分で経験したりして、20人中17人が同様のことを言っているので、正しいように感じる。これを、ある書物は、性エネルギーの交換がなされたからと表現しているが、女性から男性へ注ぎ込まれたエネルギーが何なのかここでは理解できないので、私は、一度、この主張を放置する。

　私は、思いやりのあるSEXで②と③が起きないように感じるのは、自慰行為後の、慙悔の念、不本意感という、無駄な思考(頭の中のゴミ)をする必要がないことが、原因の一つだと思っている。この思考をすることは、注意を散漫にさせるのは明らかだからである。これが結果的に、物覚えの悪さや、処理速度、集中力の低下につながっていると予想している。また、SEXで、相手が自分を受け入れてくれたこと、自分が相手を幸せにできたことへの幸福感、満足感から、気持ちが満たされる。これが、射精によるエネルギー低下による脳の休息指令を軽減させ、②③が起きないように感じさせる原因の二つ目だと思っている。放出による疲労と、疲労による気持ちの低下が、幸福感で補われるからである。

　これを裏付けるように、思いやりのないSEXをしたときは、自慰行為と同じで賢者タイムがやってくる。それは、慙悔の念が無意識に起こるからである。この無意識というのが重要で、コントロールするのは中々難しい。故に、最高の自慰行為をして顕在意識で慙悔する前に眠りに落ちてしまった者も、眠りから覚めたときには賢者タイムに陥っている。精子が一定量溜まるまで続く。

　ここで、先のSEXによって、女性から受け取る性エネルギーについてふれる。私は、「異性と一つになれたという形から感じる、本能的な達成感」「SEXの一連の流れの中で(自分が)女性に施した行為に、相手が応えてくれたことへの満足感、安心感」が、その正体であると思っている。物質的に女性から男性へ注ぎ込まれるものは少ない(唾液くらいか…)のだから、後は「気の持ち方」の変化に注目するしかないと考えたからである。経験上、まんざらではないと感じている。こう考えると、男性の射精という現象は、ただのエネルギーの放出に過ぎず、性エネルギーの本質ではないように思えてくる。というのは、性エネルギーが、「気の持ち方に 、性行為の形と反応 で影響を与えるモノ」と私は解釈したからである。

だから、女性は男性を癒したいと思うのならば、形を大事にし、演技をしてでも男性の行為に反応し、男性に心の充足を与えることが大事なのである。逆に、男性も、射精ではなく、女性に満足感や安心感を与えるようなSEXを心掛けなければならない。そうしなければ、SEXで互いに与える性エネルギーは、弱くなる。つまり、SEXの効果は、互いに自慰行為に近いような虚しいものとなる。

【まとめ】

◆ 勉強の前に、「自慰行為」や「思いやりのないSEX」をするのはやめること。

◆ 自慰行為は、エネルギーの放出行為であり疲労を伴う。また、慙悔の念を無意識に抱かせるので、それが思考の邪魔になり、集中力や記憶力、論理力の低下を招く。

◆ 思いやりのないSEXは、自慰行為よりはましだが、賢者タイムを招く。それは、性エネルギーの交換が不十分だからである。

◆ 性エネルギーとは、「性行為をするときの互いの形と反応により、感情に変化を与えるモノ」であると仮定する。思いやりのないSEXは、形は整っても、反応が射精やオーガズムしかないので安心感や満足感がえられず、男性にとってはエネルギーの放出現象である射精の疲労感と慙悔の念が勝り、賢者タイムが訪れる。

◆ 思いやりのあるSEXは、性エネルギーの交換であり、それは男性の射精による疲労感と慙悔の念による気力の減衰を補うばかりか、気力を充実させる効果が期待できる。※ 私の考える性エネルギーの定義は、上記。

長くなりましたが、男性は自慰行為は控えましょう。それをやめても自律的に放出する機能(夢精/遺精)を生物は備えています。生物界で快楽のために自慰をするのは、人と猿くらいで、犬猫もしません。それは過酷な自然下で緊張を解く、危険な行為だからです。よって、自慰行為をやめたところで、男性機能が低下するとは考えにくいです。もし心配なら、身体を鍛えたり、素敵な彼女や伴侶を作り素晴らしいSEXライフを楽しんで下さい。

本日の動画：川の中の稚魚

在宅勤務と通常出社を繰り返す中で、少々体が疲れております。。。

大体、夕方家に戻ると、実家の犬のお散歩の時間で、何か加えてやってきます。柴犬は、どうしようもないほど人懐っこいので、番犬には向かない。。。

今日は、帰宅したときに、ちょっと遊んだシーンをUPします。お気に入りの豚？の人形を立たせたときにどのように行動するか、見てみました。

案の定です😄