カム機構の使用例

回転を「決まった動き」に変えるしくみ

カム機構（きこう）は、回転する動きを、押す・引く・上下させる・止めるといった決まった動きに変える仕組みです。カムは「動きの形（いつ動く／どれくらい動く／いつ止まる）」を部品の形で決められるため、いろいろな機械で使われています。

この記事では、カム機構の基本をやさしく説明し、身近な道具から工場の機械まで、具体的なカム機構の使用例をたくさん紹介します。

1. カム機構とは？

カム機構は、主に次の2つでできています。

• ✅ カム：回転する部品。外側の形がデコボコしていたり、溝（みぞ）があったりします。
• ✅ フォロワ（従動子：じゅうどうし）：カムに押されて動く部品。上下したり、前後したりします。

カムが回ると、デコボコの形に合わせてフォロワが動きます。たとえば、カムの山が来たら押し上げる、谷が来たら戻る、という感じです。

2. カム機構のよいところ（なぜ使うの？）

• ✅ タイミングがずれにくい：回転といっしょに動きが決まるので、同じ動きをくり返しやすいです。
• ✅ 「止める」動きも作れる：動く→止まる→動く、が作りやすいです。
• ✅ 電気のプログラムなしでも動かせる：形で動きを決められます（もちろん電気制御と組み合わせることもあります）。

ただし、こすれる場所があるので、油（潤滑：じゅんかつ）が必要だったり、長く使うとすりへることもあります。

3. カム機構の使用例（身近なもの）

例① 自転車のクイックリリース（車輪を固定するレバー）

レバーを倒すと、内側の偏心（へんしん）したカムが働いて、短い動きで強く締（し）めることができます。工具なしで、しっかり固定できるのがポイントです。

例② レバー式のクランプ（作業台で物を固定する道具）

工作やDIYで使う固定具（こていぐ）の中には、レバーを倒すだけで一気に固定できるタイプがあります。これもカムの「短い動きで大きな力」を使っています。

例③ 組み立て家具のカムロック金具

板と板をつなぐとき、金具を少し回すだけで引き寄せて固定する仕組みが使われます。短い回転で固定でき、組み立てが簡単になります。

例④ 窓のクレセント錠（タイプによる）

回すことで窓を引き寄せて密着させる仕組みは、カム的（かむてき）な考え方です。ガタつきを減らし、しっかり閉めやすくします（製品の方式によって仕組みはさまざまです）。

4. カム機構の使用例（自動車・エンジン）

例⑤ エンジンのカムシャフト（バルブを開け閉め）

エンジンの中では、空気や燃料を入れたり、排気を出したりするために、バルブを決まったタイミングで開け閉めします。ここで活躍するのがカムシャフトです。

• ✅ カムの形で「どれくらい開くか（リフト量）」が決まる
• ✅ いつ開き始め、いつ閉じるか（タイミング）も重要

つまりエンジンでは、カムが「時間割どおりにバルブを動かす係」になっています。

5. カム機構の使用例（工場の機械・自動化）

例⑥ 包装機（ほうそうき）：送る→止める→作業する

お菓子や日用品を包む機械では、材料や商品を少し送って止める→止まっている間にシールや印字→また送る、という動きが必要です。カム機構は、この「間欠（かんけつ）＝止まる動き」を作るのが得意です。

例⑦ 組立機（くみたてき）：順番どおりに動かす

工場の組立機では、部品を置く→押さえる→入れる→確認する→出す、といった作業を順番どおりにくり返します。カムを使うと、1回転の中に「やること」をきれいに入れられます。

例⑧ カム式インデックス装置：回転テーブルをピタッと止める

円いテーブルを「一定の角度だけ回す→止める→作業する」をくり返す装置です。止まる位置がずれにくいので、作業の精度が上がります。

6. カム機構の種類（ざっくり）

• ✅ 板カム（ディスクカム）：円板の外側の形で押す。よく使われます。
• ✅ 円筒カム（えんとうカム）：円筒に溝を作り、溝に沿って動かす。
• ✅ 偏心カム（へんしんカム）：中心が少しずれた回転で、強い締め付けなどに使う。

7. 使うときの注意（こわれにくくするコツ）

• ⚠️ すりへり：こすれるので、材料や表面の硬さが大事です。
• ⚠️ 潤滑（じゅんかつ）：グリスやオイルが必要な場合があります。
• ⚠️ 衝撃（しょうげき）：急に動く形だと、音や振動が出やすいです。
• ✅ 同じ動きをくり返すのは得意：いったん決めた動作を安定して続けられます。

8. まとめ

カム機構の使用例は、タイミングが大事な機械に多く見られます。回転を、押す・引く・止めるなどの「決まった動き」に変えられるので、身近な固定レバーから、エンジン、工場の包装機まで、いろいろな場面で活躍しています。

よくある質問（FAQ）

Q1. カム機構は、歯車と何がちがう？

A. 歯車は回転を回転に伝えるのが得意です。カムは、回転を「上下」「前後」「止める」などの動きに変えるのが得意です。

Q2. 電気で動かすなら、カムはいらない？

A. 電気制御（サーボ）でも同じような動きは作れますが、カムは「形でタイミングが決まる」ので、同じ動きをくり返す装置では今も使われます。

Q3. 壊れやすいところは？

A. こすれる部分があるので、摩耗（まもう）や潤滑不足がトラブルの原因になりやすいです