ペラ部作成

全体イメージの構想はこんな感じ

ペラシャフト部

2馬力のペラの裏側はこんな機構です。これに合わせた回転力を伝える部分の加工と先端で抜け渡目の割りピンの機構が必要。

実際の加工の設計はこれ

なるべく加工が少なく、手に入る材料で実現するのが素人設計のキモである。プロでもコストダウンにはこの観点が必要。今どき、3D　Cadで書くから、ひどいときは実現できないような空想の図面を書いてしまう人もいるみたい。

材料

1. Φ10mmアルミ棒 50mm 材料:Φ10mmアルミ棒 1ｍ 734円 ハンズマン
   • ペラに差し込む部分
2. Φ3mm x20mmスナップピン:ハンズマン
   • ペラの回転止め。2馬力は障害物にペラがあたったとき、これが曲がる設計らしい。アルミ棒とステンレスシャフトを貫通させる。
3. Φ6mm x70mm シャフト:平行ピン Φ6mm x70mm ステンレス ハンズマン 280円くらいだったか？
   • プーリーを接続するシャフト。
   • アルミ棒に差し込み、回り止めピンのための貫通穴を空ける
   • 候補としてΦ5mm→穴空けるので、強度的にΦ6mmに。プーリーの滑車の穴もΦ5→Φ6にドリルで拡大
   • 候補としてボルト→ネジ止めしてないにしても左の逆回転するので常に抜ける方向に力が加わるのでダメ
4. 40mm割りピン :ハンズマン、家に在庫もあった。数十円
   • 一般的なペラの先端の抜け止をする形
5. プーリー:ハンズマン戸車 36mm。内径30mm 148円

アルミシャフトの加工

Φ10アルミ棒1mから50mm切り出し、真ん中にΦ6mm x30mmの穴を空けます。
メモ書きには「次は20mm」と書いてます。全長というか後ろをもうちょっと伸ばしたいという思いです。あぁ、思い出したそれより、30mmもまっすぐ穴を空けるのがきついのと、そこにシャフトを入れ込むのもきついと、そういう理由だったと思います。

この穴を中心に空けるのが大変。ずれるとペラががくんがくん揺れることになります。

中心に穴を空けたい材料側を回せる旋盤があれば楽勝なのですが、うちにはドリルとドリルガイド（木工用）しかない。これを使って、ドリル側にアルミ棒をハサミ、材料の方を回転させました。旋盤の刃の値段を調べたらびっくりするほど高いので、諦め、手元にあるドリルを、100均のドライバーの軸に入れ刃とする。ドリルガイドの下面に木を固定したものを作成。10mmの穴を空け、この穴に先程のドリルをぶっさして、回転するアルミ棒に当てて削りました。

ちなみに、この一連の動力化計画実行中に、ベランダに作業台が欲しくて、ちょうど解体したベッドのすのこが頑丈でよかったので机を作ってます。こういうこともしたくて、簡単に天板の一部を外せるようにしてます。これで通常のドリルガイドの使用する向きで、下からドリルの刃を出すことができます。将来的には旋盤とか丸鋸とかコンパクトなものが欲しいので自作したい。

ドリルは小さいサイズで空けていき、どこまでやったか覚えてまえんが、多分、ある程度穴ができたらその穴自体がガイドになるので、最後はΦ6mmのドリルの刃をドリルにつけて、普通に穴を空けました。

すごくうまく中心に穴を空けることができました。

小さい方のシャフトはステンレスの平行ピンです。これなんかハンズマンで見るたびに萌える。いちばん汎用的で手に入りやすい軸がネジだと思ってたのですが、ねじ切って、ネジ頭がない、これ色々使えそう。

この写真はほぼ完成形。2馬力標準ペラのための加工です。

アルミシャフトの穴にΦ6mmのシャフトを入れます。むちゃくちゃキツキツでした。最後はハンマーで叩き入れて、そのせいで若干、アルミシャフトが曲がりました…。きっと密閉された空気が圧縮されてそれが抵抗になってたのだと思います。先に回り止めピンの横穴の加工をしておけば空気が抜けて良かったかも。あと深さを30mm→20mmに。これ2度と抜けなくなりました。

この回り止ピンの穴加工ですが、円柱の側面なので、滑らないようにヤスリで面を作ってからやりました。はじめは2つ、2方向からピンを指し、シャフトの穴は貫通でなく、引っかかるくらいにするつもりでした。が、2方向からまっすぐの穴を空けるのが意外と激ムズかしくて、失敗気味になってしまいました。油断しました。まっすぐ空けるなら1方向から、貫通。そしてシャフトを入れる前に一旦、アルミを貫通、→小シャフト入れて貫通とすれば良かった。シャフトが抜けなくなるのも誤算でした。強度的にも1本貫通が良い感じです。ここは反省点いっぱい。次回作り直すときに活かす。

先端のくびれ加工は、ペラの外部から割りピンが入ってきてこのくぼみで抜けなくするための加工です。ここはほぼヤスリで手作業。アルミは削りやすい。

プーリー作成

本物のプーリーってハンズマンにはでかいのしか売ってません。しかも高い。モノタロウとかで仕入れればよいのですが、いいものをハンズマンで見つけました！

なんどか話に出てきているヨコズナの戸車です。150円くらいで買えます。戸車は材料の違いとかでプラスティックがナイロンとかPPとかPCもあったかな？何種類か置いてあるのですが、これはなんだったかな？程よい強度な気がしたのでこれをチョイス。試運転で耐えれなければ、他をチョイス。なんならステンレスとかもあります。軸をドリルで破壊して車輪部分だけを使用します。

大きさ違いで3種類、確保してみました。ペラ部プーリには一番大きなものを使います。

シャフトとの回り止めのため、横に穴を空けて、ネジタップを付けます。そのために固定する治具を作りました。木片に穴開けてネジで止めただけです。

ドリルが急に食い込むので加減が難しいです。M3のネジで止めています失敗なのか練習がてら2箇所。この写真はまだシャフトをアルミ棒に突っ込んでない状態です。

これまでの部品を組み合わせ、ペラ部のシャフトが完成しました。

ペラ部ボディの設計です。あまり具体化できてませんが、こんな感じ。10mmor5mm厚、30mm x200mmのベースに下側は軸受用の板追加。上は簡単に外したりセットできるようにしたいと。

こんな位置にペラを付けたく、200mmくらいでしょ。

ほーらこの木の板がピッタリ。

プーリーベルトのゴムは当初、切り売りのゴムをつなぎ合わせてやろうと思ってましたが、接着強度が足りず、フラフラハンズマンを探していたらいい感じのOリングが長さいっぱいでありまして、とりあえずP150=内径150mm付近なのか？たぶんそう。ここは、またベースの長さ、プーリーのピッチで計算して求める。

ここのベース、材料費が高いので、うまく行くかの検証の試作は木の板を使ってます。

全部くっつけて、ああぁいい感じやん。どうにかいけるでしょう。ペラ部はここまで。