※この記事はfarmtory Advent Calendar 2018の3日目の記事です。

動くマシンをつくるときに、モーターの回転運動を直線運動に変える手っ取り早い方法の一つはラックギア・ピニオンギアの組み合わせを使うことだと思います。ですが、常にほしいギアが手に入るとは限らないため、Fusion 360でギアを作る方法を覚えておくと役に立ちそうです。元ネタはこちら。

ピニオンギアをつくる

普通のギアはSpurGearというプラグインを使うと一瞬で作れます。

歯の数を12にしてみます。本当はいろいろ厳密にセットアップしないといけないですが、レーザーカッターを使ったりする中で加工のブレもあるので今回は無視します。

ラックギア

次にラックギアの設計に移るため、ピニオンギアを15度(=180/12)回転しておきます。

もともとピニオンギアに付随されている基準円をもとに設計していきます。とりあえず動画のマネをして20度の線を引く。

歯のイメージをしながら線を足していきます。歯の輪郭は、さっき引いた線に垂直な斜めの線になります。ここで本当はSpurGearで設定したbacklashを使ってギア間の隙間を決めるようですが、どうせずれるので適当に開けます。

ラックギアの基本部分ができたのでExtrudeします。

徐々にそれっぽくなってきました。

さらにこれをMirror操作で２つにします。

歯を並べる

歯を定間隔で並べるにはRectangular Patternを使います。

directionを図の場合X軸に設定、extensionからspacingに変更し、間隔を目分量で適当に決めましょう。

いよいよギアが噛み合ってる感がでてきた。

最後にラックギアの肉付けです。長方形を書いてextrudeするだけです。

なんとかできました。

これを3Dプリンタで出力するのは遅いので、レーザーカッターがあるならFaceをとって出力してテストすると早くてよいと思います。あとギアの軸はモーターに刺さってちゃんと回るようなんとか工夫しましょう。もっとちゃんと作りたいひとは冒頭の動画を見ながら真似するのがよいと思います！

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