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入力3Dモデルの近似形状を持つ3D
歯車
集合体モデルの生成

下中進, 宮田一乘

芸術科学会論文誌
2013年 12 巻 2 号 92-103
発行日: 2013/06/28
公開日: 2023/04/03

DOI https://doi.org/10.3756/artsci.12.92

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電子付録

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この論文では，指定した3Dモデルの近似形状を持つ3D
歯車
集合体モデルを生成する手法を提案する．従来手法で生成された集合体とは違い，本研究で生成する集合体は互いにかみ合う，かつ大きさの異なる
歯車
で構成される．加えて，構成する
歯車
1つを回転させると構成する
歯車
すべてが回転する状態である．本論文では，インボリュート標準平
歯車
を用いる．本手法の概要を以下に示す．はじめに，指定したモデルを複数の平面状の断面に分割する．次に，各断面に
歯車
を，本論文が定義するスコアを用いて， 1つずつ配置していく．そのスコアは，
歯車のかみ合いや歯車
のサイズを考慮して決定される．
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1.
歯車
部門報告

会田俊夫

精密機械
1958年 24 巻 283 号 477-498
発行日: 1958/09/05
公開日: 2010/02/16

DOI https://doi.org/10.2493/jjspe1933.24.477

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歯車部会は歯車
の最近の諸問題について活溌な調査検討を行つているが,現在までに計画,実施した事項の主なものは次のごとくである.
(1)
歯車
の工作法,精度,測定に関する全国的調査.
(2)
歯車
に関する研究状況の全国的調査.
(3) 戦後における
歯車
に関する国内外の主要文献の集輯,整理.
(4)
歯車
関係機械(主として輸入機械)の型録集輯.
(5) 国際見本市に出品された
歯車
関係機械を中心とした座談会.
(6)
歯車
の工作法,検査法,応用(とくに自動制御関係
歯車
の問題など)についての調査検討.
これらの各項目についてえた資料は目下集輯整理中であり,適当な機会に会誌.上に発表する予定である.
歯車
部会では今1つの仕事として,
歯車
の設計,工作ならびに使用にあたつて必要な基礎的資料を最近の研究を含めながら,まとめあげることを計画しており,その内容は,
(a)設計,(b)強度,(c)材料,(d)応用,(e)工作法,(f)工具,(g)工作機械,(h)精度,(i)検査法,
(j)検査機,(k)潤滑,(l)運転性能,(m)その他
であるが,今回は本部会の報告としてこの資料の一部,すなわち,(a)～(d)までについて要約を記述することとした.これらの内容の執筆を担当された委員は下記の通りである.
歯車
の強度(主として平およびハスバ
歯車
について) 寺内喜男
最近の
歯車
材料および熱処理山出一彦
歯車
の設計(特に寸法形状について) 奈須野一郎
自動制御機構用
歯車
石田健二郎
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歯車
研究会経過報告

歯車
研究会

日本機械学会誌
1969年 72 巻 610 号 1597-1599
発行日: 1969/11/05
公開日: 2017/06/21

DOI https://doi.org/10.1299/jsmemag.72.610_1597

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ナイロン
歯車工具によるラッピングがショットピーニング浸炭歯車
の耐久限に及ぼす効果

森川浩次, 中江道彦, 西山健太朗

砥粒加工学会誌
2019年 63 巻 6 号 315-321
発行日: 2019/06/01
公開日: 2019/12/01

DOI https://doi.org/10.11420/jsat.63.315

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遊離砥粒とナイロン
歯車
を用い，鋼
歯車
の歯面粗さを低減させるラッピング技術を開発した．本研究では，微粒子ショットピ-ニングを施したガス浸炭
歯車
の歯面粗さを低減し，歯面強さを向上させるため，被加工
歯車
である鋼
歯車とラップ工具としての加工歯車
であるナイロン
歯車
をかみ合わせた．このようにして，ショットピ-ニングを施したガス浸炭
歯車歯面にナイロン歯車
工具によるラッピングを試みた．これらの試験
歯車
の歯面性状を調査し，
歯車
運転試験を実施することで，ショットピ-ニング浸炭
歯車のような高硬度歯車
の負荷能力に及ぼすラッピングの効果を調べた．その結果，ショットピ-ニングによって付与された硬さと圧縮残留応力はそれぞれ維持されつつも，ショットピ-ニングによって約 5 μmRz であった歯形方向歯面粗さは，ラッピングによって歯面上の極めて薄い表層部（歯面粗さの突起部）が除去されることで約 1 μmRz にまで低減できた．この
歯車を用いた歯車
運転試験結果から，ラッピングを施した試験
歯車
の疲労寿命は改善され，耐久限はピッチ点での最大ヘルツ応力 σ_H=2200 MPa に達し，ラッピング前に比べて約10 % 向上することが明らかとなった．

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CG/CAD手法を用いた非円形
歯車
の設計

嵯峨拓人, 大峯和也, 高三徳, 桜井俊明, 五十嵐三武郎

図学研究
2005年 39 巻 Supplement1 号 173-178
発行日: 2005年
公開日: 2010/08/25

DOI https://doi.org/10.5989/jsgs.39.Supplement1_173

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本研究では、CG/CAD手法を用いて、カムと
歯車
の運動特性をもつ不等速な回転伝達機構である非円形
歯車
の設計と、それに必要な解析・計算・プログラミングなどを行った。まず、非円形
歯車
機構の角速比、ピッチ曲線、歯数の算出と調整、歯の傾けの基礎理論および非円形
歯車
伝達のメカニズムを述べた。次に、一対の楕円形
歯車
を例として、非円形
歯車
の設計仕様、歯形の設計、配置、トリムおよび
歯車
の3次元モデルの作成などの一般プロセスを紹介した。最後に、考察を行い、結論および今後の課題をまとめた。
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齒車
の噛合状態に就て

和栗明

機械學會誌
1931年 34 巻 169 号 752-761
発行日: 1931/05/01
公開日: 2017/08/01

DOI https://doi.org/10.1299/jsmemagazine.34.169_752

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歯車の噛合状態を明瞭に示す正確な試験機及び其に依つて各種歯切機械で製作された歯車
の噛合状態を調べた結果を述べ、正確なる
歯車
を製作する上には本機の如きものでホップ或はカッターの良否を検査し、又歯切り方を研究する事の最も大切な事を明らかにした。又普通の
歯車
は勿論、焼入
歯車も容易に理想に近い噛合状態に仕上げ得る新しい歯車
の馴じみ仕上法に就て述べたものである。
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シクロイド
齒車
の齒數とその齒の割合

成瀬政男

機械學會誌
1934年 37 巻 211 号 767-775
発行日: 1934/11/01
公開日: 2017/08/01

DOI https://doi.org/10.1299/jsmemagazine.37.211_767

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シクロイド
歯車を不可逆歯車と可逆歯車
との2つに大別し、その各々に就て歯数と歯の割合を與へる一般式を導いた。種々の特殊
歯車
をこの一般式より導き、尚最小歯数の問題も取り扱つた。
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E₀方式によるインボリュート
歯車
のC.A.D.

外接,内接のかみあい(第2報)

堀内義和, 貴志浩三, 山田国男, 瀬崎正博

精密機械
1973年 39 巻 463 号 786-793
発行日: 1973/08/05
公開日: 2009/06/30

DOI https://doi.org/10.2493/jjspe1933.39.786

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第1,2報によって一般インボリュート
歯車
の全部のかみあいに対するC.A.D.を終わった.その結果を要約する.
(1)従来不可能であった一般インボリュート
歯車のすべてのかみあいにおける歯車
成立条件を定理の形で統一し,X-Yプロッタ図示によって判別することができた.
(2)一般インボリュート
歯車
の形状,かみあい図をX-Yプロッタ図示した.あわせて
歯車
諸元や諸量の計算をした.
(3)このC.A.D.によれば可能なインボリュート
歯車
の設計が容易にでき,これによってよりよい新しい
歯車
系を開発する有力な手がかりを与えることができる.
(4)この方法によってインボリュート
歯車
の最小歯数問題に関するすべての問題が完全に解決できる.
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JIS0級POM製ハスバ
歯車
の回転伝達精度(O.S.09-4 プラスチック
歯車
(4))

別所穣, 望月章弘, 三輪勝正, 大塚弘己

運動及び動力伝達機構シンポジウム講演論文集
2004年 2004 巻 131
発行日: 2004/11/26
公開日: 2017/06/19

DOI https://doi.org/10.1299/jsmempt.2004.113

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樹脂製
歯車
の回転精度の向上のためには、成形時の寸法精度向上が不可欠である。しかしながら、ポリアセタール樹脂は結晶性の樹脂であるため成形収縮率が大きく、
歯車
のように肉厚が不均一な形状であると様々な変形が起こり、高精度な成形品
歯車
を得ることは困難な場合がある。当社ではポリアセタール樹脂の成形品
歯車
の初期寸法精度を向上すべく、射出成形時に
歯車
ウエブ部分を圧縮する成形工法でポリアセタール樹脂成形品
歯車
の高精度化に挑戦した。その結果、材料面、金型面、成形加工面からの検討により、JIS0級(JIS B1702 1976)ハスバ
歯車
の射出成形に成功した。実際に成形品で得られたJIS0級成形品
歯車
や同じく高精度のJIS0級切削品
歯車さらに寸法精度の劣る歯車
の回転伝達精度を片歯面噛合試験にて調査し、ポリアセタール樹脂製
歯車
の寸法精度が回転伝達精度に対してどのような影響を及ぼすのかを検討した。その結果、良好な回転伝達精度を発揮するためには高精度な寸法精度が不可欠であり、わずかな寸法誤差でも回転伝達精度に対して大きな影響を及ぼすことが確認された。
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二次元有限要素法を用いた磁束変調型磁気
歯車
の基礎特性解析および形状最適化

*土井崇, 房安佑也, 吉田敬

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2018年 2018 巻 08-1A-04
発行日: 2018/09/19
公開日: 2020/01/20

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2018.0_83

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磁気
歯車は機械歯車
と比較し、お互いの
歯車
が非接触なのでメンテナンス性の向上など多くの利点がある。しかし、これまでの磁気
歯車
の多くは、ギア比約5で設計されており、応用範囲が狭いほか、高価なネオジム磁石を多用する問題点がある。これまで、我々はギア比約10で検討を行い、磁束変調型磁気
歯車
の外側回転子に永久磁石の同極同士が向き合うように配置する高磁束密度PM配列を適用し、機械的
歯車
同等のトルク密度を達成しつつ永久磁石の使用を最小限に抑えてきた。今回、更なる磁石量削減を目指して、内側回転子の永久磁石並列の最適化を二次元有限要素法を用いて行った。

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歯車
のNC加工のための3次元CAD

高三徳, 桜井俊明, 五十嵐三武郎

図学研究
2003年 37 巻 Supplement2 号 37-42
発行日: 2003年
公開日: 2010/08/25

DOI https://doi.org/10.5989/jsgs.37.Supplement2_37

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歯車
は伝達部品として機械や電気製品に多く使用される。従来、標準
歯車
は2次元の設計図面とパラメータ表で表示され、ホブ盤などの専用歯切り盤で加工される。しかし、最近、ロボットやコンピュータとその周辺機械には、特殊または少量多種の複雑な
歯車
および歯つき部品の応用が多くなっているので、
歯車
のNC加工のための3次元CADが要求される。本研究では、通用のマシニングセンタを利用して
歯車
を加工するために、
歯車
の3次元CADについて、次の内容を主眼とした。 (1) 歯形の基礎理論およびインボリュート曲線のパラメトリック解析式。 (2) 短い線分または円弧でインボリュート曲線を補間する方法および歯数、モジュール、ねじれ角、基準ピッチ円上圧力、転位係数、トレランスなどのパラメータを入力として歯形曲線の作成。 (3) 歯形の垂直押出、指定点への押出、螺旋方向の押出、3次元形状集合演算などの方法により、平
歯車
、傘
歯車
、はすば
歯車
のソリッドモデルの作成。 (4) 面と面の交線、線と線の交点、線を点でのトリム、面を線でのトリム、体を面でのトリムなどを用いて空間的な任意の面取りなどの作業。 (5)
歯車
のパラメトリック・フィーチャベースソリッドモデリング、スマートオブジェクトライブラリ作成、
歯車
のCAMの原理と手法。本研究の結果は株式会社アラオカの
歯車
のCAD/CAMに応用されている。3次元CADおよび通用のマシニングセンタでのNC加工は、特殊または少量多種の複雑な
歯車
の設計と製造に有効な手法であると思われる。
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二次元有限要素法による磁束変調型磁気
歯車
の基礎特性

*土井崇, 石川諒, 吉田敬

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2017年 2017 巻 05-2A-06
発行日: 2017/09/19
公開日: 2019/06/29

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2017.0_300

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機械的
歯車
は機械的劣化を防ぐための潤滑油が必要であり、機器を含めた全体のシステムが大容量になる。一方、磁気
歯車は歯車
同士の接触がなく潤滑油系統が不要になり、システム全体の小型化ができると言う点で注目されている。そこで我々は、外側回転子に永久磁石の同極同士を対向するように配置する高磁束密度PM配列を適用した磁束変調型磁気
歯車
を提案した。機械的
歯車
と同等のトルクを達成しつつ永久磁石の使用を最小限に収めることを目的に二次元有限要素法を用いた最適設計を行った。

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研削の容易な内
歯車
を用いた遊星減速機に関する研究

小原彰, 吉野英弘

精密工学会誌論文集
2004年 70 巻 5 号 671-676
発行日: 2004/05/05
公開日: 2012/03/15

DOI https://doi.org/10.2493/jspe.70.671

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A planetary gear drive having the internal gear that can be easily ground is developed. This gear drive is composed of the three parts; the internal gear finished by the grinding wheel with a trapezoid profile, the planet gear conjugate to the internal gear, and the sun gear conjugate to the planet gear. In this paper, a method to design the gear tooth without undercutting and without tooth tip pointing on the planet and sun gears is shown and the effect of the center distance on the transmission error is investigated. Three kinds of planetary gear drives using the internal spur gear finished with the trapezoid grinding wheel, the internal involute spur gear, and the internal helical gear finished with the trapezoid grinding wheel were designed, made. As the result of loaded running tests, it was found that vibration and noise of both planetary gear-drives with the spur gear teeth are almost the same, and the gear drive with the helical gear teeth brings lower vibration and noise.
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ホブ切りによる
歯車
の歯形誤差簡易解析での投影の利用

廣尾靖彰, 福田幸一

図学研究
2002年 36 巻 Supplement 号 143-146
発行日: 2002年
公開日: 2010/08/25

DOI https://doi.org/10.5989/jsgs.36.Supplement_143

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歯車
歯形の創成法のなかでボブ切りは生産能率がよく、高精度の
歯車
が得られるので最も多く採用されている。ねじ状のホブの形状は複雑であり、またホブ盤を用いた歯形創成においてはホブの中心軸と切削する
歯車
材の中心軸はねじれた状態で両者は同期して回転する。そのためにホブ切れ刃と
歯車
材の関係位置は常に三次元で変化し、ラックカッタによる歯形創成よりもその運動が複雑で実際の創成の様子を理解することが困難である。一般にホブ切り機構に関する研究においては数値解析による場合が多く、学生や初めて
歯車
加工に携わる人にはホブ切り機構を理解するのは難しい。ホブ切りによる歯形創成の原理を理解するためにホブと
歯車
材の動きを投影により二次元の図で表し、本校で開催している公開講座「ホブ切りの基礎」などで説明している。特に、ホブ切りでは不可能であるが歯数が無限大の
歯車
(ラック) を切削することにより理解し易いようにした。創成運動において
歯車
の回転を止めてホブの動向を図示することにより、ホブ切れ刃が
歯車
材に作用する様子などを示す。
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サイクロイド遊星
歯車
機構に関する研究（第2報）

-水平対向多気筒機関への応用-

松田孝, 佐藤元宥

自動車技術会論文集
2010年 41 巻 1 号 109-114
発行日: 2010年
公開日: 2010/05/11

DOI https://doi.org/10.11351/jsaeronbun.41.109

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本研究の目的は、ハイポサイクロイド遊星
歯車
機構をピストンクランク機構に代えて自動車用ディーゼル機関に応用して、低燃費、高効率及び清浄な排気ガスの機関のための機構を生み出すことである。本報告では、水平対向４気筒４ストロークディーゼル機関用の対向ピストン機構が設計され、その実用可能性が実用機関と比較検討されている。その結果、この対向ピストン機構が上記の目的のために構造的に有効であると述べている。
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欧州の
歯車
事情

石田健二郎

精密機械
1962年 28 巻 324 号 4-11
発行日: 1962/01/05
公開日: 2009/06/30

DOI https://doi.org/10.2493/jjspe1933.28.4

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私は昨年10月12日羽田を出発し,デンマーク,西独,オーストリア,スイス,フランス,イギリス,オランダ,イタリヤなどの欧州諸国を約1カ月半見聞してまわり,11月末に羽田に帰着したが,この間10月18目～19日西独エッセン市で開催された国際
歯車
会議に出席し,また西独,スイス,フランス,イギリス,イタリヤの
歯車
に関係深い工場を25ヵ所を見学し,さらに
歯車
および精密工作の研究に力を入れている大学研究室を訪問し,現在の欧州の
歯車
技術の現状を知る機会を得た。なお主な訪問先は表1に示す如くである。
以下これらを視察して得られたうちで
歯車
に関する印象を述べる。もちろん短期間の忙しい見学旅行であつたため各国の
歯車
事情の全貌を見極めたわけではないので果たしてその実態を掴みとつたかどうか疑わしいが,ただ私の目に写つたまま,感じたまま,または聞いたことを述べてみようと思う。
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レーザ干渉変位計によるインボリュート形状の精密測定法（第1報）

－測定装置と基礎特性評価－

竹岡郁, 小森雅晴, 久保愛三, 藤尾博重, 谷山重亮, 岡村太輔, 伊藤雄大, 高辻利之, 大澤尊光

精密工学会誌論文集
2006年 72 巻 10 号 1270-1274
発行日: 2006/10/05
公開日: 2012/01/13

DOI https://doi.org/10.2493/jspe.72.1270

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The vibration / noise of gears in production is one of the serious problems for e.g. vehicles and other machines. Characteristics of vibration / noise of gears are strongly influenced by tooth flank form deviation of sub-micron meter order. The quality of product gears is controlled by gear measuring machine and it is calibrated with involute artifact. However, the current calibration method of involute artifact can not achieve enough accuracy and its traceability is not guaranteed. In this report, the method to measure the involute artifact directly by laser interferometer is proposed. Following fundamental experiments are carried out and the influence of surface condition of target object to be measured, and the effect of driving system of artifact are investigated. The difference of measured profile forms is approximately 0.1 μm when the measurement of artifact from tip to root is executed. It is confirmed that the proposed method has a potential to accomplish a highly precise measurement of involute artifact.
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サイクロイド減速機の角度伝達誤差に起因した速度振動の拡張状態オブザーバによる抑制法

河原翔太, 吉岡崇, 大石潔, Nguyen Hien, 宮崎敏昌, 横倉勇希

電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌）
2014年 134 巻 3 号 241-251
発行日: 2014/03/01
公開日: 2014/03/01

DOI https://doi.org/10.1541/ieejias.134.241

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This paper proposes a method for suppressing the speed vibration caused by the angular transmission error in cycloid gears used in industrial robots. It is important for industrial robots to have high accuracy. However, cycloid gears with an angular transmission error may cause vibration in the arms of a robot. The proposed method for compensating for the speed vibration uses a new extended state observer that is based on a model that considers a cycloid gear with an angular transmission error. A compensation current is generated by using the torque vibration which is converted from the estimated speed vibration. The speed vibration is suppressed using this compensation current. The experimental results show that the proposed system suppresses the vibration at the load speed.
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歯車
研究会報告

仙波正荘, 石川昌一, 石川二郎, 新荘謹一, 田中一成, 高橋良節, 谷昌徳, 林道夫, 人見宣輝, 福田康正, 保延誠, 黛治隆, 神谷清弘, 田口英彦, 高田潤, 豊山晃, 林輝, 堀昭吉, 安部政見, 富井正男, 宮西希一, 武藤英一, 緩詰勇

日本機械学会誌
1971年 74 巻 625 号 173-174
発行日: 1971年
公開日: 2017/06/21

DOI https://doi.org/10.1299/jsmemag.74.625_173

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粉体層の物理振動による物体の指向的運動や自己組織化

名和愛利香

ホソカワ粉体工学振興財団年報
2019年 27 巻 70-75
発行日: 2020/05/25
公開日: 2020/05/25

DOI https://doi.org/10.14356/hptf.17110

研究報告書・技術報告書オープンアクセス

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我々の社会には，工場の稼働などによる工事振動や道路を通過する車両による交通振動などの様々な環境振動にあふれている．これらの振動エネルギーは捨てられることが多く，日常生活においては公害として扱われることも多い．このような観点から，近年，これらの環境振動を利用した科学技術が発展してきている．また，粉体層に垂直振動を与えると，振動数や振幅に固有の模様が現れる．このような粉粒体のパターン形成に関して，パターンの挙動や性質，発生メカニズムを理解するための研究は多くある．一方で，粉体層の時空間パターンを利用して生じる物質輸送など，粉粒体層上における物体の動的現象を報告した例は多くない．本研究では，様々な粒子径をもった粉粒体層を加振させ，その上に様々な構造をもつ物体を設置したときの運動を観察し，それらの結果から，粉粒体の運動と物体の運動の関連性を考え，物体の運動メカニズムを考えた．

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