電車天井の扇風機の円形の首振り運動を行う為の機構

電車に乗った際に扇風機が天井に設置されていました。その扇風機は円を描くように首振りをおこなっていました。（参考　）

動画から２コの可動するジョイントで本体が固定されている事は分かったのですが、肝心の仕組みがわかりません。

動画をよく見ると天井から横方向に棒が伸びており、そこから斜めに本体が固定されていて回転しているようにみえます。しかし、実際にそれで動かしてしまうと扇風機の外周の一点に着目した際にその点は円運動を行ってしまい、動画の運動とは異なるという所までは分かりました（実際には一点に着目した際にその点は天井方向を振動方向とし、単振動をしています。）。実際にはどういった構造、機構で動いているのか具体的に教えて頂けると非常に幸いです。基本的なことかもしれませんが宜しくお願いします。

そして、自分なりに分かっている部分までは雑ではありますが、図も描きました。

※添付画像が削除されました。

No.1 回答者： ultraCS 回答日時： 2013/09/07 02:30

モーターの回転をギアで減速して、末端から取り出した軸が回転しているだけのことです。

扇風機の本体が傾いて取り付けられているので、尾端から取り出された軸はいわゆる歳差機構になっており、そこにバーを固定(天井側は回転できるようにする)すれば回転運動が作り出せます。

扇風機本体は2軸のジンバル支持になっているので、歳差運動を自由に出来るようになっています。歳差運動の中心がジンバルの支持中心になっているので、終端の回転量が拡大されて送風扇の回転運動になります。

うわー、言葉で言うと難しい

同じ用途に使われているナショナルのオート扇はこれになります
http://www.nationalkankisen.com/catalog/2011/625 …

三菱のサイクル扇の製品ページに説明書のpdfがあるのでご確認ください
http://wwwl1.mitsubishielectric.co.jp/wink/shohi …

この回答への補足

となると雑で申し訳ないのですが添付している図で構造は合っているということでしょうか？

補足日時：2013/09/07 02:46

この回答へのお礼

わざわざ回答していただき本当にありがとうございました。大変、参考になりました。

お礼日時：2013/09/11 02:07

No.2 ベストアンサー 回答者： phobos 回答日時： 2013/09/07 15:47

ANo.1のご回答で正解が出ていますので蛇足になりますが、

> 添付している図で構造は合っているということでしょうか？

とのことなので、原理図を描いてみました。

扇風機モータの後ろに付いている減速機によって、この軸に取り付けられたアームが約１０秒で１回転するようになっています。
このアームの先端Ａ部を下部にピン止め（回転できるように固定）すると、アームを振り回す反動でモータ軸側がジンバル機構の軸を中心に回されることになります。

おわかり頂けましたでしょうか。

この回答への補足

わざわざ図まで描いて頂きありがとうございます。
私がクランク機構か何か存在するのではないかと考えていた部分は何も無く、単に減速機が取り付けられているだけなのですね。
ということはもし、扇風機を動作させていなくとも点Ａにモーターを取り付け、回転させると扇風機は首振り時と同じ動きをするという理解で間違いないでしょうか？

補足日時：2013/09/08 22:31

この回答へのお礼

多くの基本的な質問に回答してくださり、ありがとうございました。わざわざ丁寧な図までも描いていただき本当に感謝しています。長期間にわたる不思議がスッキリしました。

お礼日時：2013/09/11 02:09

No.3 回答者： phobos 回答日時： 2013/09/09 09:50

ANo.2です。

> ということはもし、扇風機を動作させていなくとも点Ａにモーターを取り付け、回転させると扇風機は首振り時と同じ動きをするという理解で間違いないでしょうか？

そのとおりです。
なお言うまでもありませんが、その方式で回転させる場合は、
　１）アームと減速機軸との取り付けは、固定ではなく自由回転できるようにする
事が必要になります。また、
　２）減速機は不要
になります。

この回答への補足

いくつも質問申し訳ありません．
>なお言うまでもありませんが、その方式で回転させる場合は、
　１）アームと減速機軸との取り付けは、固定ではなく自由回転できるようにする
事が必要になります。
とはアームが減速機の下面をなぞるように動けることが必要ということでしょうか？

補足日時：2013/09/09 14:23

No.4 回答者： phobos 回答日時： 2013/09/10 10:00

ANo.2、3です。

> 　１）アームと減速機軸との取り付けは、固定ではなく自由回転できるようにする
> 事が必要になります。
> とはアームが減速機の下面をなぞるように動けることが必要ということでしょうか？

「下面をなぞるように動ける」と言うのはどういう事か判りかねますが、
「点Ａにモーターを取り付け、回転させる」場合は、添付図のような機構になります。
この場合ならば、アームとモーター側軸とは、自由に回転できる構造になっている事が必要だ、ということを示したつもりでした。

最初のご質問の首振機構の場合ならば、減速機軸とアームとは一体になって回転するように固定されており、アーム壁側のＡ点軸が自由回転する構造になっています。