機械要素を基礎から解説するサイト イチから学ぶ機械要素

KEYENCE

  • 資料ダウンロード
  • Webでのご相談・お問い合わせ
  • お電話でのご相談・お問い合わせ
  • HOME
  • 改善事例・お役立ち情報
  • イチから学ぶ機械要素
  • リンク(リンケージ)
  • リンクの機構と種類

リンクの機構と種類

リンクは、組み合わせた複数の物体が相対的に動作する機械要素です。この2つの結合部を「対偶(ジョイント)」といい、対偶の組み合わせを「リンク機構」といいます。リンク機構は、この対偶を組み合わせて機械に必要な動作をさせます。そして、リンク機構を構成する各部品が「リンク」です。

ここでは、対偶の方法によってさまざまな構造を持ち、動作を実現するリンクの機構と種類を紹介します。

リンク機構の例
リンク機構の例
  1. A: リンク
  2. B: 対偶(ジョイント)
この1冊で“機械要素を徹底解説”
機械要素をイチから学べる1冊。要素の種類や計算方法もご紹介。現場で使える公式集も収録!
PDFで詳しく見る
  • 画像寸法測定器の商品情報はこちら
  • リンクの機構
  • リンク機構と自由度
  • クローズドループ構造

リンクの機構

リンクの機構には、「オープンループ構造」と「クローズドループ構造」があります。オープンループ構造は、それぞれのジョイントにアクチュエータやセンサーを取り付け、自由度の高い動作を実現します。ロボットのマニュピュレータなどに利用されています。また、クローズドループ構造は、アクチュエータが1つのリンクを動かし、これに他のリンクが追従する構造です。家電製品や自動車部品に活用されています。

オープンループ構造
オープンループ構造
クローズドループ構造
クローズドループ構造
  • 画像寸法測定器の商品情報はこちら
  • PDFで詳しく見る

リンク機構と自由度

「自由度」とは、ある物体を動かすことができる方向の数のことです。たとえば、1本の軸の上で回転だけできる場合、自由度は「1」です。また、1本の軸の上で回転とスライドができる場合、自由度は「2」です。このように、動作の方向や種類が増えると自由度も増えていきます。

リンク機構の自由度は、以下の「グルーブラーの式」によって求めることができます。

グルーブラーの式:
F = 3(n - 1) - 2 \cdot J
  • F:自由度
  • n:リンク(節)の総数(可動リンク、固定部、スライド部を含む)
  • J:対偶が持つ自由度「1」の総数

たとえば、以下のようなトラス構造を持つ3節リンクの場合、自由度は「0」です。リンク機構としては動作しません。このような構造を「固定連鎖」といいます。

トラス構造:F =3(3−1)−2・3 =0
トラス構造
  1. A: リンク1(固定部)
  2. B: リンク2
  3. C: リンク3

また、以下のような多節リンクの場合、自由度は「1」です。リンク機構として動作します。このような構造を「限定連鎖」といいます。

4節リンク機構: F =3(4−1)−2・4 =1
4節リンク機構
A: (固定部)

さらに、5節リンク機構なら自由度は「2」になり、節の動作が複数であるという特徴を持ちます。このような構造を「不限定連鎖」といい、より複雑な動作が可能である一方、制御も複雑になります。

  • 画像寸法測定器の商品情報はこちら
  • PDFで詳しく見る

クローズドループ構造

リンクの機構には、オープンループ構造とクローズドループ構造がありますが、ここではクローズドループ構造の平面リンクを紹介します。クローズドループ構造の平面リンクには、主に以下の種類があります。

  • 4節リンク機構
  • スライダークランク機構
  • 両スライダークランク機構

4節リンク機構

「4節リンク機構」とは、平面上で連結された4つの回転対偶で、そのうち1つを固定して得られる機構のことです。4節リンク機構は「グラスホフの定理*」によって成立します。

グラスホフの定理
グラスホフの定理
a + c ≦ b + dまたはa + d ≦ b + cまたはa + b ≦ c + d

a:最短

グラスホフの定理
「最短のリンク(節)と他の1つのリンク(節)の長さの和が、残りの2つのリンク(節)の長さの和より小さいか、等しい」

スライダークランク機構

「スライダークランク機構」とは、3つの回転する対偶と1つのスライドする対偶を連結したリンクで、そのうち1つが固定されている機構をいいます。

固定する位置によって、さまざまな機構を得ることができ、基本的にピンが長穴の中をスライドするタイプとブロックが軸上をスライドするタイプに分けられます。

スライダークランク機構
スライダークランク機構
  1. A: リンクA
  2. B: リンクB(スライドピンB)
  3. C: リンクC
  4. D: リンクD
スライダークランク機構
  1. A: リンクA
  2. B:リンクB(スライドジョイントB)
  3. C: リンクC
  4. D: リンクD

両スライダークランク機構

「両スライダークランク機構」とは、2つの回転すべり対偶を連結したリンクで、そのうち1つが固定されている機構をいいます。固定するリンクにより、

  • 往復スライダークランク
  • 固定両スライダークランク
  • 回転スライダークランク

に分けられます。

両スライダークランク機構
  1. A: リンク
  2. B: スライドジョイント
  3. C: 直交リンク
  • 画像寸法測定器の商品情報はこちら
  • PDFで詳しく見る
  • リンク(リンケージ)インデックス
  • リンク(リンケージ)リンクの使用例

イチから学ぶ機械要素 トップへ戻る

  • “あらゆる寸法測定がボタン1つで瞬時に完了” 画像寸法測定器 IM-8000

    対象物をステージに置いて、ボタンを押すだけで各部の測定値を算出・表示が可能!位置決めやピント合わせなど、人の技量による計測誤差がないため、どなたでもすぐに使えます。

    詳しく見る >
  • 機械・機械要素とは
    • 機械要素の機能
    • 機械要素の種類
  • ねじ
    • ねじの種類
    • ねじの構造
    • ねじの緩みと緩み止め
    • ねじの強度
    • ねじやボルトの強度区分
    • ねじの寸法を測定する
  • 軸と軸受(ベアリング)
    • 軸と軸受(ベアリング)の種類
    • キー・ピンなどによる固定
    • 軸と軸受(ベアリング)の潤滑
    • 軸と軸受(ベアリング)にかかる力
    • 軸受(ベアリング)の寿命
    • 軸受(ベアリング)の寸法を測定する
  • 歯車とベルト・チェーン
    • 歯車の種類
    • 歯車の基礎知識
    • 歯車のトラブル
    • ベルト・チェーンの種類
    • ベルト・チェーンの基礎知識
    • 歯車、ベルトの強さ
    • 歯車の歯厚を測定する
  • ばね
    • ばねの種類
    • ばねの材料
    • ばね各部の名称
    • ばねの力の計算方法
    • ばねの寸法を測定する
  • カム
    • カムの機能
    • カムの種類
    • カム曲線
    • カムを設計する
    • カムのプロファイルを測定する
  • リンク(リンケージ)
    • リンクの機構と種類
    • リンクの使用例
    • リンク機構とクランク機構の違い
    • コネクティングロッド(コンロッド)の寸法を測定する
  • 機械要素用語集
    機械要素公式集
コンロッドの寸法測定が
ボタンひとつで瞬時に完了
ボア間ピッチや接合部など
「速く、簡単に」測定
新しい画像寸法測定器
詳しく見る
機械要素の基礎や
計算方法、測定方法を
イチから学べる入門書
ダウンロード
お電話でのご相談・お問い合わせ 0120-700-610 受付時間 8:30~20:00 (土日・祝日除く)
  • 資料ダウンロード
  • ご相談・お問い合わせ
Menu

HOME

  • 機械・機械要素とは
    • 機械要素の機能
    • 機械要素の種類
  • ねじ
    • ねじの種類
    • ねじの構造
    • ねじの緩みと緩み止め
    • ねじの強度
    • ねじやボルトの強度区分
    • ねじの寸法を測定する
  • 軸と軸受(ベアリング)
    • 軸と軸受(ベアリング)の種類
    • キー・ピンなどによる固定
    • 軸と軸受(ベアリング)の潤滑
    • 軸と軸受(ベアリング)にかかる力
    • 軸受(ベアリング)の寿命
    • 軸受(ベアリング)の寸法を測定する
  • 歯車とベルト・チェーン
    • 歯車の種類
    • 歯車の基礎知識
    • 歯車のトラブル
    • ベルト・チェーンの種類
    • ベルト・チェーンの基礎知識
    • 歯車、ベルトの強さ
    • 歯車の歯厚を測定する
  • ばね
    • ばねの種類
    • ばねの材料
    • ばね各部の名称
    • ばねの力の計算方法
    • ばねの寸法を測定する
  • カム
    • カムの機能
    • カムの種類
    • カム曲線
    • カムを設計する
    • カムのプロファイルを測定する
  • リンク(リンケージ)
    • リンクの機構と種類
    • リンクの使用例
    • リンク機構とクランク機構の違い
    • コネクティングロッド(コンロッド)の寸法を測定する
  • 機械要素用語集
    機械要素公式集

商品情報

  • センサ / 判別変位センサ
  • レーザ変位計 / 3Dセンサ / 寸法測定器
  • 画像処理システム / 画像センサ
  • PLC / モータ / タッチパネル
  • 流量センサ / 圧力センサ / レベルセンサ
  • 安全機器
  • マイクロスコープ / 顕微鏡
  • 投影機 / 画像寸法測定器
  • 三次元測定機 / 3Dスキャナ / 粗さ計
  • レーザマーカ / 産業用インクジェットプリンタ
  • バーコードリーダ
  • ハンディターミナル
  • データロガー / 記録計
  • イオナイザ / 静電気対策機器
  • 3Dプリンタ
  • RPA / 業務自動化ソフトウェア
  • 会社概要
  • 個人情報の取り扱いについて
  • KEYENCE

Copyright © 2025 KEYENCE CORPORATION. All Rights Reserved.

tcm:106-1851682-64