050　小型デフギヤユニット

仁「こんにちは、魔法工学師《マギクラフト・マイスター》の二堂仁です」

礼子「お父さまに作っていただいた自動人形(オートマタ)でアシスタントの礼子です」

仁「作者が実際に作ったあれやこれやを、俺の解説で紹介するっていう企画の第５０弾です」

礼子「小型デフギヤユニット……デフギヤってなんですか？」

仁「正式には『ディファレンシャルギヤ』という」日本語訳は『差動歯車装置』

礼子「名前はわかりましたが……」

仁「慌てるな。順を追って説明するから」

礼子「はい」

仁「自動車に使われる装置なんだ」

礼子「はい」

仁「自動車というのは、基本的には４つの車輪……前に２個、後に２個付いているんだが、車輪の中心を貫く軸が独立していないといろいろ不具合が出る」

礼子「どのようにですか？」

仁「直進している時はいいんだが、曲がろうとすると、外側の車輪と内側の車輪では、回る速度が違ってくる」半径の違う円弧の周長を考えてみるといい

礼子「そうなりますね」

仁「そうなると、左右の車輪を１本の車軸で繋いでいた場合、外側か内側、もしくは両方の車輪がスリップを起こす」

礼子「確かに」

仁「つまり、カーブでの効率が落ちるんだ」

礼子「そうなりますね」

仁「この辺は『デフギヤ　働き』で検索するといろいろ詳しいことがわかると思う」

礼子「つまりは、それを作ろうというんですね」

仁「ちょっとだけ違う」

礼子「？」

仁「さすがに模型用（２０分の１から２４分の１用）を１から作るのは無理だったようで、市販品（ＲＣ模型用）を改造することになる」ミニ◯駆用のギヤで作ろうとしたこともあったようだが挫折したそうだ

礼子「わかりました」

仁「では、大元になる部品だ」

礼子「ＭＩＮ◯Ｚ用のデフギヤですね」

仁「うん、そういうことだな。このままだと、専用のホイールしか取り付けられないことと、片輪（かたりん）にギヤが接しそうになるのが嫌なんだとさ」作者が

礼子「なんとなくわかります」

仁「で、それを利用したデフギヤユニットの図面だ」

礼子「ややこしいですね」

仁「左右の幅は作りたい模型に合わせるんだが、作者の場合はおよそ１００ミリにするようだな」

礼子「以前作ったＣＴＸー５と同クラスですね」

仁「そうそう」

礼子「しかし複雑ですね」パイプを何段にも重ねているようです

仁「仕方ないな。真鍮ならそこそこはんだ付け性がいいし、加工性もまずまずだから」

礼子「車輪のホイールがはまる部分の径は３ミリになります」

仁「段をうまく作れば２ミリもいけるだろうな」

仁「で、素材だ」

礼子「上４本がパイプで、下２本は丸棒です」

仁「六角ナットは真鍮の電気ビス用です」はんだ付け性がいいので

礼子「２ミリ径のカーボンロッドは、剛性がほしいのでこのチョイスになりました」２ミリ径の真鍮線やピアノ線でもいいです

仁「で、パイプを切るために使う工具だ」

礼子「パイプカッターっていうんですね」

仁「ナイフの刃を立てて、パイプに押し付けて前後にころころさせると切ることができるんだが、それをちゃんとした工具にしたものだな」

礼子「昔の模型製作指南書に、ニューム管（アルミニウムのパイプ、竹ひごをつなぐのに使う）を切るやり方として書かれていましたね」今もそうなのかはちょっとわかりませんが

仁「そうそう」

仁「で、図面にあるような寸法に切って、ちょっと組み合わせてみた例がこれ」

礼子「ちゃんとはまってますね」

仁「だが実際には『嵌め合い公差』の関係で、きついんだよな」入らないこともしばしば

礼子「どういうことですか？」

仁「工業製品には、必ず誤差がつきまとう。その許容範囲を決めたものが『公差』なんだ」ＪＩＳ（日本工業規格）にあります

礼子「そうしますと、今回の場合は？」

仁「一般的なパイプの場合、『厚み』の公差があって、大抵、『０〜＋Xミリ』となる」

礼子「もう少しわかりやすく」

仁「例えば３ミリ径のパイプを例に取ると、外径は３ミリプラスマイナス０．０５ミリくらい」つまり２．９５ミリから３．０５ミリです

礼子「はい」

仁「厚みは０．５ミリプラス０．０２ミリマイナス０ミリ、となっていたりする」つまり厚みは最小で０．５ミリ、最大で０．５２ミリということです

礼子「そうなりますね」

仁「ここに、外径の公差も含めると、内径は最小で１．９１ミリ（２．９５ー０．５２−０．５２）。最大で２．０５ミリ（３．０５ー０．５ー０．５）となるな」同じ値を２回引いているのは肉の厚みなので、です

礼子「なるほど」

仁「そこに、２ミリプラスマイナス０．０４ミリの丸棒やパイプを差し込もうとしたら？」

礼子「入らない場合がありますね」

仁「今回もそんな感じで、入れる側（直径が小さい側）の外径をサンドペーパーやスポンジヤスリで磨いて小さくしたんだ」意外と時間がかかりました

礼子「おつかれさまでした」

仁「ではここで、使用するホイールを見てみよう」

礼子「ミニ◯駆のものですね」

仁「このスケール感がちょうどいいんだ」手に入れやすいし

礼子「前輪用と後輪用があります。今回使うのは後輪用です」

仁「２ミリ穴を３ミリに広げる」３ミリのドリルを使います

礼子「垂直に空けるためボール盤を使っています」怪我にはご注意ください

仁「面倒だが、２，５ミリ→３ミリとした方がより精度よく空けられる……気がする」その分手間が掛かりますが

仁「出っ張りを削る」

礼子「シャフトに固定するためですね」

仁「そうなるな」

仁「で、リュータービットよりも何よりも、彫刻刀が一番使いやすかったなあ」

礼子「ホイールは軟らかいプラスチックですものね」ポリエチレンかポリプロピレン

仁「表側にあったナットを模した出っ張りも削り取ってしまう」

礼子「固定は本物のナットを使いますからね」

仁「最後に、あとで出てくるがシャフトにピンを立ててホイールが空転しないようにする、そのために溝を作っておく」

礼子「これもリューターですね」

仁「極小の彫刻刀があればいいかもな」

仁「さて、金属加工の準備だ」

礼子「ＭＤＦにパイプの外径にピッタリの穴を空けて、そこに差し込むんですね」

仁「パイプは万力で挟むわけにいかないからな」つぶれてしまいます

仁「どういう加工かというと……」

礼子「ああ、デフギヤユニットのこの部分にピッタリはまるようにしたんですね」

仁「そういうことだな。平角ヤスリでひたすら削った」削り過ぎにはご注意ください

仁「では、いよいよデフギヤユニットをバラす」

礼子「写真の矢印はＥリングですね」

仁「そうだ。外すための専用工具もあるが、この大きさならマイナスドライバーのごく小さいもの（時計用とか）で外せる」外れた際に飛んでいく可能性が大ですのでご注意ください

仁「分解するとこうなっている」

礼子「細かい部品がありますね」

仁「ああ。デフギヤケースの中にある３つの傘歯車（ベベルギヤ）とかな」これがデフの肝ですのでなくさないようにしてください

礼子「使うのは、白いプラシチック部品です」

仁「仮組みしてみた」

礼子「ちゃんと組み合わさりますね」

仁「きつい時はヤスリでひたすら削ります」作者も苦労しました

礼子「削り過ぎにはくれぐれもご注意ください」怪我にも

仁「で、部品完成だ」

礼子「１つ目の写真と何が違うんですか？」

仁「はんだ付けしてあるんだ」

礼子「ああ、よく見るとわかりました」

仁「で、ユニットとして組んでみる」

礼子「ちゃんと組み上がりますね」

仁「うん、よかったよかった」

仁「ホイールと組み合わせてみる」

礼子「ぴったりですね」

仁「幅も、１００ミリに収まるよな」

仁「で、ホイールが外れないように締め付けるためには六角ナットを使うんだが、そのために軸におねじを切らなければならない」

礼子「そのためのタップですね」

仁「真鍮に切るのは比較的楽でいいな」でも切削油は使ったほうがいいです

仁「で、ホイールが空転しないように、スプリングピンを打ち込むんだが、その位置をマーキングする」

礼子「先ほどホイールに溝を切った、あれですね」

仁「そうそう」

礼子「反対側にナットを適当な位置に取り付けておけば間違えませんね」

仁「スプリングピンは１ミリ径、長さ８ミリ」

礼子「治具を使って３ミリの真鍮丸棒に１ミリの穴を空けます」

仁「これにも公差があって、ピン側は１ミリ径なら最大１．２ミリ、最小１．１ミリなので、１ミリの穴を空ければＯＫ」穴の公差は　１ミリ　プラス０．０８　マイナス０です

仁「またまた仮組みだ」

礼子「今度は何を確認するんですか？」

仁「実は、左右の端にあたる３ミリ径の丸棒はまだはんだ付けしていないんだ」

礼子「ああ、スプリングピンの穴を空ける必要がありましたからね」

仁「そういうことだな。で、今度はホイールをはめてみて、左右の幅が狙った値になる位置にマーキングする」

礼子「それで最終的な位置を決めたらはんだ付け、ですね」

仁「そうそう」

仁「最終的な仮組みのため、スプリングピンの代わりに竹串を削って作ったピンを差し込んでおく」

礼子「これで結構使えますね」

仁「写真では見えないが、ホイールをナットで軽く止めて仮組み完成だ」

礼子「幅もちゃんと９５ミリに収まってますね」

仁「タイヤを嵌めると１ミリくらい出っ張るかもな」それでも９７ミリ、１００ミリ以内という目標値に入っています

礼子「ですが、このままじゃ……」

仁「そう。左右に引っ張ると、デフギヤの部分で分かれてしまう」

礼子「どうするんですか？」

仁「ギヤボックスを作る際、軸受は４ミリ軸用にして、段差の部分で抑えるようにするんだ」いずれ載せます

礼子「ちなみに６月３０日現在、作者さんはまだ手を付けていません」

仁「いずれ、これを使ったＣＴＸー６をご紹介したいです」

＊　　　＊　　　＊

仁「ということで今回は『小型デフギヤユニット』でした」

礼子「お疲れ様でした」

仁「作業時の怪我、火傷にはご注意ください」

礼子「フラックスが目に入った場合は流水で洗い流し、眼科へ」

仁「趣味は楽しく、安全に」

仁・礼子「「それでは皆様、ごきげんよう」」