052　パワーユニット

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５２弾です」

礼子「いよいよパワーユニットですね」

仁「この夏は暑かったからな……本来なら先月のお題だったんだが」

礼子「暑すぎて何もやる気が起きませんでしたね、作者さんも」

仁「まあそうだな。で、ようやく今月完成できたわけだ」

礼子「フロントユニットと組み合わせると、模型自動車ができるわけですね」

仁「そうなる。ＣＴＸー６になるだろうな」次回はまた違うものをやりそうだが

礼子「楽しみにしておきます」

仁「まずは歯車（ギヤ）だ」タ◯ヤのギヤセット他です

礼子「ギヤ比はどうやって決めたんですか？」

仁「それなんだが、室内で走らせる、２４分の１前後用、ということでおおよそ３０：１でいくことにした」市販のものだと５：１から１０：１くらいです

礼子「結構遅いのでは？」

仁「６畳から８畳くらいの室内で走らせるからこのくらいでいいはずなんだ」モーターは高回転型を使うつもりだし

礼子「なるほど」

仁「でも一応、ギヤ比を変更できるようには考えている」

礼子「だから２種類あるんですね」

仁「そうだ。デフギヤユニット（Ｚ（歯数）＝４４）とそれを駆動するドライブギヤ（緑色）Ｚ＝１２は決定とする」

礼子「その中間で調整するわけですか」

仁「うん。まずは黄色いスパーギヤ（六角の受けがある）Ｚ＝３６とグレーの２段ギヤＺ＝３６／１８」

礼子「もう１つはグレーのスパーギヤ（六角の受けがある）Ｚ＝４２と青い２段ギヤ３６／１２ですね」

仁「これでそれぞれのギヤ比を計算してみる」

礼子「はい」

仁「黄色いスパーギヤの方は（４４ｘ３６ｘ３６）／（１２ｘ１８ｘ１０）で計算できる」最後の１０はモーターのピニオンギヤです

礼子「ええと……５７０２４／２１６０＝２６．４ですね」

仁「通分すれば筆算でもできるけどな」今は電卓があるから楽です

礼子「で、グレーのスパーギヤの方は（４４ｘ４２ｘ３６）／（１２ｘ１２ｘ１０）＝６６５２８／１４４０＝４６．２となりました」

仁「ピニオンギヤを８枚とか１２枚、１４枚、１６枚に変えるともっと調整が効くからな」

礼子「わかりました」

仁「で、今回使うモーターはこれ」電動飛行機用です

礼子「本格的ですね」

仁「性能表がないからスペックは不明なんだがな」

礼子「フラットタイプだから省スペースですね」

仁「そうかもな」

仁「ギヤボックスを作るに当たって、一番気を使うのは軸間距離だ」

礼子「ギヤの歯が噛み合わなかったり噛みすぎて固くなったりしますからね」

仁「で、ちゃんと理論値というものがあるから、それを使う」

礼子「この組み合わせの場合は１３．５ミリですか」

仁「うん。ギヤには『ピッチ円』という値があって、そのピッチ円同士で接するときが一番効率がいいそうだ」

礼子「なるほど。で、この場合は……」

仁「モジュールｍ（歯の細かさを表す値）が０．５のギヤで、歯数Ｚ＝４２ならピッチ円直径はＺ／ｍ＝２１ミリだな」

礼子「１２枚のギヤなら１２／０．５で６ミリですね」

仁「そうそう。これは直径だから、軸間距離は２つを足して２で割ればいい」（２１＋６）／２＝１３．５です

礼子「写真の１３．５はそれですね」

仁「もう１つの組み合わせはＺ＝３６とＺ＝１８だからそれぞれ１８ミリと９ミリになる」足して２で割ってやっぱり１３．５です

礼子「つまり互換性のある組み合わせということですね」

仁「そういうことだな」

仁「で、試して見るための治具を作った」

礼子「ＭＤＦですね」

仁「加工しやすいからな」

仁「噛み合わせの様子だ」ギヤが傾いているのは、六角のストッパーが入っていないため不安定なのです

礼子「でもちゃんと噛み合っていることは確認できましたね」

仁「で、同じようにしてもう１段」

礼子「デフギヤ側ですね」

仁「うん。こっちはＺ＝４４とＺ＝１２だから（４４＋１２）ｘ０．５＝２８、２で割って１４ミリだな」

仁「もう１つの噛み合わせも同じ」

礼子「問題なさそうですね」

仁「次に検討するのはギヤの配置だ」

礼子「直線上に並べると場所を取りますからね」

仁「そこで、こうやって曲げてみていろいろ検討するわけだ」

礼子「こういうときは便利ですね」

仁「試作は必要だよな」

仁「ということでイメージスケッチ」

礼子「雰囲気はわかります」

仁「デフギヤから３０度傾けて１段、そこから９０度傾けて見た感じだな」

仁「本番用素材だ」

礼子「アルミニウムですか？」

仁「そう。ネットで買った、『Ａ６０６１』という素材だ」ジュラルミンほどではないが強度がある

礼子「Ｔ６５１というのは？」

仁「熱処理の内容だな。これをすることで強度が増していると思えばいい」

礼子「青いのは表面保護用のシートです」

仁「加工開始だ」例によってバンドソーで切りました

礼子「穴あけは２枚一緒にやるんですね」ずれないように

仁「うん。長い方はモーターを取り付ける方だな」イメージスケッチにあります

仁「とにかく慎重に、０．１ミリの狂いもないように……という気持ちで穴あけをする」

礼子「作者さんはクロステーブルを使いました」

仁「両方が針になったデバイダできっちりと寸法をけがいて、センターポンチを正確に打てば大丈夫です」

礼子「軸間距離を調整できるようなシステムがほしいですね」

仁「作者も寝ながら考えているようだ」

仁「左右のプレートの間隔を検討する」

礼子「デフギヤユニットは、左右のプレートで抑えないと分解しちゃいますからね」

仁「そうなんだよな。で、ジュラコンのスペーサーやらワッシャーやらを挟んで、最適な間隔を模索するわけだ」

仁「で、結論は３１．４ミリ」

礼子「微妙ですね」

仁「デフギヤユニットの都合だからな……」

仁「次に、このギヤボックスをシャーシに取り付ける部品を作る」

礼子「アルミのアングルですね」

仁「１０ミリｘ１０ミリのＬ型等辺アングルだ厚みは１ミリ」

礼子「同時に左右のプレートも固定してしまおうというんですね」

仁「そうそう」

仁「スペーサーの作り方」

礼子「少しだけ長めに切って、垂直治具にはめ込んで削っていくんですね」

仁「そうそう」治具といっても１０ミリくらいの厚みの端材にパイプの外径と同じ穴を空けただけです

仁「カウンターギヤ軸を作る」左側、矢印の穴に使います

礼子「あの、字が読めません」

仁「だな。真鍮の丸棒の左側上に、｛　を時計回りに９０度回した上に　Ｍ３ねじ　と書いてある」縮小する前は読めたんですが

礼子「要するに、真鍮棒の片側にＭ３のネジ山を切るんですね」

仁「そういうことだ」

礼子「で、右側がそこにナットをねじ込んだところです」

仁「で、そこに軸を立てて、ギヤをはめ込んでみた」

礼子「モーターにぶつかったりするから通しの軸は使えなかったんですね」

仁「そうなる」

仁「で、ちょっと横道にそれて固定用の部品だ」

礼子「シャーシにネジ止めするための穴と、左右のプレートに挿入するための穴が空けてありますね」

仁「それぞれの穴をずらしておかないと、ネジ止めの時干渉するから要注意だな」

仁「で、組み立ててみた」

礼子「ようやく形になりました」

仁「ギヤ比を変えてみる」

礼子「うまくいってますね」

仁「ホイールを付けよう」

礼子「フロントユニットの時に用意したものです」

仁「デフギヤの軸に空けた穴にスプリングピンを打ち込むわけだ」

礼子「小さいですね」

仁「呼び径１．０、長さ８ミリだからな」

仁「打ち込むとこうなる」

礼子「これをホイール側の溝に組み合わせて空転を防ぐわけですね」

仁「そうそう」

仁「で、ホイールはＭ３のナットで止める」

礼子「外れないよう最終的にはネジロックをしてもいいですね」

仁「で、組み上がり」

礼子「ちょっと左側の軸が短いですね」

仁「うん。これは試作だから、本番用にはちゃんとフィードバックする」

仁「タイヤも取り付けてみた」

礼子「これでパワーユニット完成ですね」

仁「うん」

仁「パワーユニットを横から見たところ」

礼子「なかなかメカメカしいです」

仁「フロントユニットと共に配置してみた」

礼子「自動車っぽく見えます」

仁「全長１８０ミリから２００ミリのものなら作れそうだな」

礼子「ＣＴＸー６ですね」

仁「そうだな、……いずれ、これを使ったＣＴＸー６をご紹介したいです」

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仁「ということで今回は『パワーユニット』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「手を切ったら流水で洗い流し、汚れが傷口に残らないよう注意です」

礼子「最近作者さん、左手の人差し指を金槌で叩いてましたね」それも３回も

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」」