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人型兵器の腰廻り・自動車を参考に股関節構造を考える

今回は人型兵器の股関節を、自動車の懸架装置(サスペンションユニット)を参考に研究します。
多脚メカの記事にて、二脚と多脚では股関節の設計に大きな違いが生じるという意見をもらいましたので、早速(といっても一ヶ月遅れですが)記事としてうpしようと。

12式・腰廻り
こちらは我がブログの看板機、第三世代型12式特殊特科機動車両(ちょいと名前変更)の腰廻りであります。
下部に付いている箱状のものは降着装置であります。体育座り用の。
久々の登場なので、12式についての詳しい解説はこちらからどうぞ

↓ちなみに下絵の円のあたりであります。部品の若干の有無や形状変更はありまするが。
久々の12式半脱ぎ仕様
クリックで拡大します

というワケで考察を始めましょう。
ホンダ社の開発したアシモは、股関節を吊り下げ式にして重量を直接股関節に受け止めさせるかたちで強度を確保、脚を常に若干曲げさせた中腰体制とする事で常時サスペンションとしての効果を持たせとりますが、
SF作品に登場する人型メカの股関節の場合、たいてい脚の付け根は横方向となっており、脚も中腰でなく真っ直ぐ伸びている場合がほとんどであります。

この構造だと、モーメントの関係上、強度面でアシモの吊り下げ式に対して不利になります。
つまり股関節に負担がかかるとテコの原理で付け根が折れやすくなるということ。スミ(ry
ビルを設計する上で、真っ直ぐな形のものを立てるほうが簡単に強度を稼げるのと同じ原理ですな。T型とかアーチ型みたいなのを建てるとなると設計側も強度確保とか大変そーですからな。

そこで考え方を変えてみます。強度を確保するのではなく、衝撃を積極的に吸収する事を主眼においた設計と考えてみるのです。
頑丈な構造」と「衝撃吸収に優れた構造」は異なります
一般的に、頑丈な構造とは、ガッチリとした変形しない(変形しにくい)構造であり、衝撃吸収に優れた構造とは、変形することで衝撃を分散させる構造です。金属とゴムのような関係ですな。

ちなみに昨今の自動車でも、ただ頑丈な構造ではなく、部分的につぶれやすい構造とする事で乗員や歩行者に加わるダメージを減らす「クラッシャブルボディ」という概念が一般化しとります。ただ頑丈な自動車ではかえって危険というワケですな。

ともかくこの「変形することで衝撃を吸収する構造」という考え方なら、人型兵器の股関節もなんとなく納得できてくるワケであります。アシモとザクでは質量が違いますから、股関節等に加わる衝撃も段違いでしょうからね。

アシモは脚を常に曲げることで股関節のぶんの衝撃を吸収すると書きましたが、前記事の多脚メカも同じことが言えます。多脚もだいたい脚を真っ直ぐ地面に伸ばす形ではありませんからな(一部例外は除く)。
ゆえにコメントにて「四脚とかは意外と軽量に設計できるのでは?」という意見も頂きました。今回は記事の関係上あまり深い回答はできませぬが。

SFの二脚メカが、脚を真っ直ぐ伸ばした姿勢でいられるのは、以前考察したヒザ関節構造の件も含め、股関節などの各部にそれぞれ懸架装置が内蔵されとるからと考えられます。アシモはヒザを曲げることで常に懸架装置としとるワケですな。


続きからは、「ではいかにして股関節の衝撃を吸収するのか」について考えて行きます。
続きからどーぞ

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プロフィール

砂漠の狸

Author:砂漠の狸
リアルメカに浪漫を感じるナチスの策士。
・・とか言いつつナチ党には所属していないロンメル将軍やガラント中将のお友達(と本人は勝手に思い込んでいる)。

「人型兵器」をはじめとした架空の機械の構造、有効性を構想・考察・探求し続ける男で、変態技術者フェルディナント・ポルシェ博士の部下だったとか、トリープ・フリューゲルのテストパイロットを担当したとか、英に潜入してパンジャンドラムの設計に関わったとか、様々な都市伝説を持つが、その真相は定かでは無い(え?トリープとか何言っとるのかわからんだって?ググッてみよう!!)。

また昨今はひた隠しにしていた自動車への趣味も露呈している。ビアルベーロの意味が解るくらいの車好きならたぶん話が合う。

趣味はメカニックデザイン。オリメカを投稿しつつ当ブログにて解説していく予定。
今は現代社会の軍事思想をテーマにした同人マンガを作る際にメカ設定を利用しようと計画中。
良くプレイするゲイムはアーマードコア。ボーダーブレイクもちょくちょくやっている。

ちなみにサムネは全然関係ない人である。

軍事ネタ好きな方、珍兵器好きな方、メカ好きな方、とにかく当ブログに興味を持った皆さん、宜しくお願いします。

連絡先はコチラ(どこを直せばいいかは・・・判るな?)
giulia-superアハトマークm8.gyao.ne.jp




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