Name: 機械設計：ロッドエンドボールジョイント (Mechanical Design: Rod End Ball Joints Discussion)
Uploaded: 2024-07-31T13:22:08.000Z
Duration: 10 min

様態の副詞

Theoretically, what could be done to a rod and ball joint to increase the swivel angle?

理論的には、ロッドとボールジョイントにどのような加工を施せば、スイベルの角度を大きくできるのか？

Is it worth talking about the swivel angle?

旋回角度について話す価値はあるのか？

Did that make sense, or should we go over what the swivel angle means?

それとも、旋回角度が何を意味するのか、もう一度確認する必要がある？

Could you show us what the swivel angle means?

旋回角度の意味を教えてください。

So here's a rod-end ball joint, or sometimes it's called a heim joint.

これがロッドエンドボールジョイントで、ヘイムジョイントと呼ばれることもある。

そうやってクルクル回るんだ。

And typically, you'll have a rod that goes through it like that.

そして通常、このようにロッドを通す。

And this rod will be usually fixed in place so that the ball joint can't slide back and forth like that.

そしてこのロッドは通常、ボールジョイントが前後にスライドしないように固定されている。

It'll just be fixed relative to the axial length of your rod.

ロッドの軸長に対して固定されるだけだ。

しかし、このロッドはこのように旋回することができる。

And if we look at it, this is the lowest position that your rod can be.

そして、この位置が竿の最も低い位置となる。

And then this is the highest position it can be.

そして、これが最高のポジションだ。

And so the difference there, so if we use some tools here to approximate that angle, you're going to have a line there.

そこで、この角度を近似するためにいくつかのツールを使うと、そこに線ができる。

And then if we come down like this, we're going to have another line right here.

そして、このように降りてくれば、ここにもう一本の線ができる。

So this angle right here, that angle, that is the maximum swivel angle that this ball joint will accommodate.

つまり、この角度は、このボールジョイントが対応できる最大旋回角度なのだ。

So if this is 90 degrees, how much would we approximate that this swivel angle is?

では、これが90度だとすると、この旋回角度はどのくらいになるのだろうか？

Yeah, so that's maybe 65 degrees or something like that.

ああ、それで65度とかそんな感じかな。

And actually, 65 degrees is usually kind of an upper limit for these rod-end ball joints.

そして実は、ロッドエンドのボールジョイントは通常65度が上限のようなものなんだ。

Most of them are actually down more like 25 or 30 degrees, but then they have these super swivel ball joints that go even further.

ほとんどのボールジョイントは25度から30度くらい下がっている。

I believe this is one of those super swivel varieties.

これはスーパースイベルのひとつだと思う。

Okay, so now that we've talked about what that swivel angle is, let's say theoretically we could get 65 degrees right here, but our application needs 70 degrees, just a little bit more than what we can actually accommodate.

理論的には65度まで可能だが、我々の用途では70度が必要だ。

How might we modify something, either the rod or the ball joint?

ロッドかボールジョイントのどちらかを修正するにはどうしたらいいか？

How might we modify it so that we can get another 5 degrees?

あと5度気温を上げるためには、どうすればいいのだろうか？

レッスンにアクセスできますか？

So the question was, if we scroll all the way up, what's important to remember, point number one, and go to 1A.

そこで質問だが、ずっと上までスクロールした場合、覚えておくべき重要なことは何か、ポイントその1、そして1Aへ。

It says, allows for 3 degrees of rotational freedom.

So you said 3 degrees here, but it shows that we have approximately 65 there.

ここで3度と言ったが、ここでは約65度あることを示している。

I see the confusion. 3 degrees, a degree of freedom, in this context, doesn't mean a degree of angle.

混乱しているようですね。3度という自由度は、この文脈では角度の度合いという意味ではない。

例えば、何かを描いてみよう。

Actually, let's take a look at this rail and carriage.

実際に、このレールと客車を見てみよう。

This rail and carriage allows for one degree of freedom, just back and forth.

このレールとキャリッジは、前後だけの1度の自由度を可能にする。

It doesn't have anything to do with an angle measurement, but when we say one degree of freedom, it means it can move back and forth.

角度測定とは関係ないが、1自由度というのは、前後に動くことができるという意味だ。

There are really just two types of degrees of freedom.

自由度は本当に2種類しかない。

There's linear motion, so this, and then there's rotational motion, so like a shaft that was spinning like that.

直線運動もあれば、回転運動もある。

Those are the types of degrees of freedom.

For example, in a CNC machine, some people talk about 5-axis CNC machines, and that the 5-axis, the 5 degrees of freedom, would be 3 in the linear direction, so you'd have 1 here, and you'd have 2 there, like that way, and then you'd have 3 up and down like this, so those are 3, but we're talking about a 5-axis CNC machine.

例えば、CNCマシンの場合、5軸CNCマシンの話をする人がいますが、5軸、つまり5つの自由度は、直線方向に3つ、つまり、ここに1つ、そこに2つ、あのように、そして、このように上下に3つ、つまり、これらは3つですが、私たちは5軸CNCマシンの話をしているのです。

The other 2 degrees of freedom would be rotational, so you might have rotation like that, and then you might also have rotation in that direction.

残りの2つの自由度は回転なので、そのような回転があるかもしれないし、その方向に回転があるかもしれない。

When we say 3 degrees of freedom, what we're saying is it can move in 3 different methods of motion.

3自由度というのは、3つの異なる動き方ができるということだ。

Back and forth, 1, rotation, 2, where's the 3rd?

行ったり来たり、1、回転、2、3番は？

Typically, you're not moving back and forth like this.

通常、このように行ったり来たりすることはない。

If you're using a ball-end rod joint or a rod-end ball joint, you're usually going to lock the rod into the ball joint, so this degree of freedom usually is not happening.

ボールエンドロッドジョイントやロッドエンドボールジョイントを使用している場合、通常はロッドをボールジョイントにロックすることになるので、このような自由度は通常発生しません。

Again, talking about degrees of freedom, x, y, and z are typically used to describe the 3 different directions of motion, so if we were to draw that out in 3D, it might look something like this, where this is up and down, this is out in that direction, and then this is this direction, so this might be the x-direction of freedom, the y-direction of freedom, and the z-direction of freedom.

もう一度自由度について説明すると、x、y、zは一般的に3つの異なる運動方向を表すのに使われるもので、これを3Dで描くとすると、このようになる。

About each of those directions, you can also have rotational.

それぞれの方向について、回転することもできる。

So this would have 6 degrees of freedom, right?

ということは、6自由度ということになるよね？

That's right. 6 degrees of freedom is really the most degrees of freedom that anything can have.

その通りだ。自由度6というのは、あらゆるものが持ち得る自由度の中で最も大きいものなんだ。

For this one right here, we're not going to count this one.

Technically, that's possible, but usually you're not going to have that in a rod-end ball joint, but you'd have this right here.

技術的には可能ですが、通常、ロッドエンドのボールジョイントではこのようなことはありません。

This is a rotational degree, so if we were looking...

これはローテーションの学位なので、もし私たちが...

Let's see, what's the best way to look at that?

さて、どう見るのがベストだろう？

If we align it like this, so this axis, this rod right here, let's say that that's our x-axis, and we're able to rotate in this direction, so which axis of rotation would that correspond to in our little sketch here?

このように整列させ、この軸、この棒をX軸とし、この方向に回転させるとすると、この小さなスケッチではどの回転軸に相当するのでしょうか？

それなら、Yでなければならない。

And then the third one, which realistically, maybe I shouldn't even say a third degree, because it's probably not common either, but it could be, you could use it.

そして3度目は、現実的には3度目と言うべきでもないかもしれないが、おそらく一般的ではないだろうから、使うことはできるだろう。

回転しているのを見るのはちょっと難しい。

えーと、特徴があると思うんだ。

There we go, you can see that feature moving now.

さあ、これで機能が動くのがわかるだろう。

That would be the third degree of rotation, which is which one?

So those would be the three degrees of rotation, and really it's z here, and y there.

つまり、それが3度の回転となり、実際にはzがここにあり、yがそこにある。

Those are the main two degrees of freedom.

Okay, so back to the original question, which was, theoretically, what could be done to a rod and ball joint to increase the swivel angle?

さて、最初の質問に戻ろう。理論的には、ロッドとボールジョイントにどのような加工を施せば、スイベルの角度を大きくできるのだろうか？

And what I thought, we could wear it out, I suppose.

そして思ったのは、私たちはそれを使い切ることができる、ということだ。

So I just chip away, right here, just start chipping away, and chipping away at the top, so I can reach higher or lower.

だから、僕はただ削るんだ、ここで、削るんだ、削るんだ。

Let's look at exactly where the limit to that rotational travel occurs.

その回転移動の限界がどこで発生するのか、正確に見てみよう。

Right here, the rod strikes the casing for the ball joint, and that's what limits its travel.

ちょうどここで、ロッドがボールジョイントのケーシングにぶつかり、それが移動を制限している。

So just like you said, yeah, use the term wear away.

だから、君が言ったように、そう、ウェア・アウェイという言葉を使うんだ。

I would probably use something more intentional, like cut the rod, cut a feature around the diameter of the rod to make that part of the rod smaller in diameter and increase that travel.

例えば、ロッドをカットし、ロッドの直径の周囲に特徴を持たせて、ロッドのその部分の直径を小さくし、その移動量を増やす。

それが一番簡単なことだろう。

Technically, you could also machine away some of the material on the casing so it doesn't strike the casing there, but that's going to be a more difficult operation to perform.

技術的には、ケーシングに当たらないようにケーシング上の材料を削り取ることもできるが、それはより難しい作業になるだろう。

Not recommended to machine away some of the casing.

ケーシングの一部を削り取ることは推奨されない。

I think it would be permissible in certain applications to turn down the diameter of your rod.

用途によっては、ロッドの直径を小さくすることも許されると思います。

You could get away with that, but I would not cut the casing of the ball joint.

でも、ボールジョイントのケーシングは切らない方がいい。

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