【中学技術】動きが変わる！「リンク機構」をマスターしよう！

こんにちは、おきぺんです！皆さん、いつも「ギリギリ技術」を見てくれてありがとうございます！

機械の動きって、一見すると複雑で難しそうに見えますよね？でも実は、今回学ぶ「リンク機構」というシンプルな仕組みが、その複雑な動きの基本になっていることが多いんです。この「リンク機構」を知れば、身の回りにある色々な機械の動きが、きっと面白く、そしてよく見えるようになるはずです！動画をイメージしながら、一緒に楽しく学んでいきましょう！

機械の運動って、基本はくるくる回る「回転運動」が多いのですが、このリンク機構を使えば、その回転運動を「揺れ動く運動」や「まっすぐ行ったり来たりする運動」に変えることができるんです。まさに動きを変える魔法のような技術なんですよ！

リンク機構ってなんだろう？
４つのリンク機構を見てみよう！
まとめ

リンク機構ってなんだろう？

まず、今回の主役である「リンク機構」とは何か、ですね。リンク機構は、ズバリ「4本の棒を組み合わせた機構」のことなんです。この「棒」のことを、技術の世界では「リンク」と呼ぶんですよ。つまり、4本のリンクを特定の条件で組み合わせることで、回転運動を「揺動運動（ようどううんどう）」や「往復直線運動（おうふくちょくせんうんどう）」に変えることができる、とっても便利な仕組みなんです。

ここで出てきた「揺動運動」っていうのは、文字通り「揺れ動く」動きのこと。ブランコをイメージすると分かりやすいかな？そして「往復直線運動」は、まっすぐな道を「行ったり来たり」する動きのことですね。さあ、このリンク機構には、大きく分けて4つの種類があります。それぞれどんな特徴があるのか、具体例と一緒に見ていきましょう！

４つのリンク機構を見てみよう！

1. てこクランク機構

これは、今日の授業で一番最初に覚える機構ですね！てこクランク機構は、4本のリンクのうち、1本を固定した状態で、片方のリンクが回転運動（クランク）をして、もう片方のリンクが揺動運動（てこ）をする機構のことです。文字通り、てことクランクがセットになっているイメージですね。

僕の例えですが、皆さん自転車のペダルをイメージしてみてください！足をくるくる回してペダルを漕ぐ部分が「クランク（回転運動）」です。それによって、皆さんの膝は基本的に上下に揺れ動きますよね？この膝の動きが「てこ（揺動運動）」なんです。どうですか？身近なところに、こんな仕組みが隠れているなんて、面白いですよね！

2. 両てこ機構

てこクランク機構と名前が似ていますが、ちょっと違うのがこの「両てこ機構」です。両てこ機構は、２つのリンクがどちらも揺動運動をする機構のことです。てこクランク機構とはリンクの長さの条件が変わり、どちらのリンクもくるくる回る「回転運動」はできません。教科書にも載っている例としては、クレーンのアームの動きが挙げられます。アームが揺れ動く様子を想像すると分かりやすいですね。

3. 平行クランク機構

この機構は、特に楽しい場所で活躍していることが多いんですよ！平行クランク機構は、２つのリンクがどちらも回転運動をする機構です。特徴としては、向かい合うリンクの長さがそれぞれ同じ場合に使われる機構なんですよ。例えば、遊園地の乗り物で、皆さんが乗ってぐるぐる回るタイプの乗り物に使われていることが多いですね。みんなで一緒に、同じ方向にぐるぐる回る動き、あれがこの機構で動いていることが多いんです。

4. 往復スライダクランク機構

名前がちょっと長いですが、分解して考えると分かりやすいですよ！往復スライダクランク機構は、固定されたリンクの片方が回転運動（クランク）をし、もう片方には「スライダ」と呼ばれる部品がくっついていて、それが「案内」に沿って上下に往復する直線運動をする機構です。「スライダ」という言葉が出てきたら、「直線」の動きをイメージするとバッチリです！

そして、この機構、実は私たちの生活に欠かせない、とっても大切なものに使われているんです。それは、なんと！ガソリンエンジンです！ガソリンエンジンは、みんなが乗る自動車の心臓部ですよね。ガソリンが燃える力で、ピストンという部品がまっすぐ行ったり来たりする運動（往復直線運動）をして、それが車のタイヤを回す回転運動に変わっているんです。

ちなみに、僕も学生の頃、この名前が覚えにくくて「往復’スライ”ダクランク’機構」ってゴロで覚えていました（笑）。言葉の意味を知るともっと簡単に覚えられますのでマネしないでくださいね・・・。