林メカトロ工作研究室
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【30Tと24Tと18Tの大きさの比較とWモーター】 2006.6.4 18Tを作ってみました。 3対1になります。

力はだいぶ弱まりますがそれでも３ミリの長ネジ部分の回転は指ではかなり力をかけないと止めることは出来ません、１秒間の移動距離は大体 16ミリ（無負荷時）ぐらいです。

ついでに 18TのWモーター駆動を作ってみました。やっぱりWモーターは迫力があります。音がハモるんです。アルミ板で作ったスプロケットが回しているうちに少し削れてきました。出来の悪い部分が自動修正されている感じ、これは「ならし運転」っポイ。 　Wでパワーが足りなければ「トリプル」でも「クオート」でもあるいはゼロ戦のエンジンのように「星形」なんて面白いかも、もっともネジ山が完璧持たなくなるでしょう、W型の寸法は投影寸法 40*54ミリでした、テスト製作なのでブラケットは行き当たりバッタリです（重量は 100グラムです）。 　ところでサーボモーターの場合は「トルク」で性能を表しますが、私のやっているのはなんて表現したら良いのでしょう、（長ネジの回転が最終ではないので）「推力」だとロケットみたいだし今のところ言葉が思いつきません、ところでところで「トルク」ですが、最近は回転角を決めてそこまで回転する時間をコンマ何秒とか表現するのが主流のようですね、時間の観念を入れないと「トルクが云々」はあまり意味が無い・・・というかどうなんでしょう（減速比を上げるとトルクは増えるけど？？？です）。 　これで「貧者のサーボシリーズ」の機械部分は一応終了です。次は制御ですが、機体（ボデイ？）を作りながらやっていこうと思います。やっと次の段階だ。

【30Tと24Tの大きさの比較】 2006.6.3

24Tを作ってみました。24T対6Tですから 4対1です。横幅が 10ミリ狭まりました。歯車の幅でいうと59ミリと49ミリです。ネジ送りの早さは２割UPしているわけですがかなり早く感じられます。計算上は毎分6000回転だとすると4対1ですから毎分1500回転、１秒間に25回転で 3*0.5ミリネジですから 12.5ミリ（無負荷時）となります。重量は約65グラム、モーター単体は35グラムです（まだ全然ダイエットしていません）。

１秒間 12.5ミリの送りではまだちょっと遅いような気がします。今「ウサギ跳び」が話題になっていますがこんなんじゃジャンプなんて夢のまた夢です。瞬発力が出せる別の仕掛けが必要かも。 　18Tを作って 3対1を実験してから本格的に（いつもこんな事を書いてるような気が）はじめますか。

【ばんざーーーい】 2006.6.2 ５対１に減速し、 3*0.5ミリ長ネジ送りです。

昨日はその辺の板に適当に取り付けて回してみただけでした、取り付けがラフで「喧しくて喧しくて」しょうがありませんでした、今日はそれなりしっかり取り付けて（そのわりには輪ゴムで固定したりして）回してみたところ「静か」です。昨日はモーター直結ではなくカップリング経由だったし、手で支えていたのでガタがあったのです。 　注目のトルクというか「推力」ですが、軽く２�sは突破しているようです。もう少ししっかりした作りにしないと測定出来ません、（台がひん曲がってしまう）それに３ミリの長ネジでは強度不足になりそうです（すぐにガタがきそう）。

たったこれだけの事で大喜びしていて「バカじゃないの？」と思われるでしょうが、これは凄いことなんです。何が凄いかと言いますと、「モーターを除けば一式５０円ぐらい」で作れるんです（そこかよ）おまけに加工技術にしたって小学生にも出来ちゃうんです。 　ラダーチェーンスプロケットは小学生にはちょっと無理かな、しかし市販品で樹脂製のスプロケット買っても４００円ぐらいですし・・・いや、やっぱり市販の平ギヤ買った方が良いかな？（タミヤのギヤボックスセットとかも色々あるし）。 　教育歯車（株）とか市販のまともな平ギヤと、タミヤのギヤボックスセットの丁度中間ぐらいの性能が期待出来ます。「模型用のギヤセットではちょっと物足りないけどまともな平ギヤを使うほどでもない」という時に丁度良いと思います。つまり「結構トルクとかパワーが必要だけど連続高速回転させる訳でもない」・・・要するに「ロボット向き」だ、と。

２年間作り続けた減速機群です。撮しませんでしたがまだこれの３倍はあります。これだけ作っても「ノウハウが溜まった」とか「レベルが上がった」とか思えないのはどうしたことかと考えると多分理由は簡単、「モーターって重いわりにそんなにパワーが無い」というか哺乳類の筋肉ってすげー　って事です（昆虫はもっと凄い）。 　だいぶ前に「超音波モーター」の話題を聞いたとき期待したんですがどうなったのでしょう、ロボットの動力ってアトムみたいに原子力とはいかないまでも「内燃機関」ぐらいは必要なのかも、「燃料電池」という目もあるかもしれません、とにかく遊びでロボット作るには今のモーター使うかぎり「軽量化」がなにより大事・・・か、やっぱり。

軽量化も大事ですが装置の「小型化」もスタイルを気にするなら大事です。今やってる 30Tのスプロケットは直径約 49ミリ、 6Tと組み合わせると１段で 5対1です。これを 24Tにすると直径 39ミリで 4対1、（今日作った）明日 18Tも作ってみようかと思います。 　モーターの回転数を１秒間100回転（6000回転/分）として18Tを使い3対1に減速し、 3*0.5ミリ長ネジ送りをすると１秒間に大体 17ミリ移動します（無負荷ならね）大体このぐらいのスピードは必要なようです。なんだ、こんな簡単な事だったのか・・・という感じです。5対1だったら１秒間２０回転だから１０ミリ、これじゃ遅いや、こうやって考えると市販のサーボモーターは凄い性能だなぁとつくづく思います（高いだけあるわ）。

小学生の皆さんでも作れる 【ラダーピニオン作り】 （ラダーピニオンとは私の造語です）。 2006.6.1 　 6Tのピニオンギヤというかピン歯車。

ついに「これ以上簡単な物はない」という自作ピニオンギヤ（あえてピニオンギヤと言わせてもらいます）の作り方を発明したというか発見したというか思いつきましたのでUPします。１個つくるのに１分とかかりません。

またまた「アルミサッシの網戸の押さえゴム」です。昨日真鍮パイプでハンダ付けでゴチャゴチャやっていましたが、１０個もハンダ付けしているうちに「面倒くせぇなーモウ」なんてやってて、「真鍮パイプは６ミリなんだよナー、少しガタが出るんだよなー」なんて考えていてふと壁をみたらこの 6.8ミリの押さえゴムが目に留まりました。 　「6.8ミリだけどゴムだから入るかもしれない」なんて考えて突っ込んでみたらなんとか入ります。「待てよ、このゴムの穴って３ミリが無理矢理入るんだよな」てんで３ミリの真鍮バイブを突っ込んでみたら「あら入る」。 　いいジャンいいジャン考えてみたら「きついし」「芯が出てるみたいだし」「安いし簡単だし」もう最高っ、網戸の押さえゴムはその性質上「直射日光・風雨・ホコリ」に耐えて何年もその特性は失われません（輪ゴムとか生ゴムとはえらい違いだ）。

そういうわけでポコポコ作ってみました。

でもって肝心の「使えるかどうか」です。適当な板に取り付けてモーター直（裏についてます）で回してみました。結果はオーライ、喧しいけどちゃんと回ります。で、しばらく回しているうちに色々アイデアが浮かんできました。それに課題の「遊星歯車減速機」もかなり良いのが出来そうです。 6Tと12Tを３個と 30Tをこのあいだの治具を使って作れば１段で６対１が出来ます。 　モーターを使って関節駆動を考えると、今はラジコンサーボモーター改ですが、（今のところ平ギヤ）近い将来は「ハーモニックドライブ」というか「ウエーブジェネレーター」又は遊星歯車減速機が多用された専用のサーボになると思います。これらは専用の工作機械が無いと簡単には作れません（挑戦したけど結果今一でした）。 　私は平ギヤを買ってきて自分で作ろうと思い、去年秋葉原のある部品店に行ったとき、在庫が無く「当分仕入れる予定は無い」と店長さんに言われ、「ガクッ」ときました。それ以来部品屋はあてにせずその辺の物・路線を突っ走ってきたわけです。黒い奴や小人さんがあれば個人でも製作可能ですがまだ買えません（平ギヤの単品は置いている店がとても少なくなりました。模型用の場合ですけど）。 　そこに今回のこの考案、もう嬉しくて昨夜よく眠れませんでした、（私って変？）遊星減速はピアノ線を使う考えが出ています。それから「傘歯車」の目も出てきました（前からテクテクロボに刺激を受けてます。最近は趣旨替えしたみたいですが）あと「１減速機構に６台までモーター追加可能」（そんなに追加するつもりはありませんが）といった案も出ました。サグラダ・ファミリヤ症候群から脱出出来そうな予感が。 　こうなってくるとあとは位置制御、これも苦労しそう。

【ラダーピニオン作り】 （ラダーピニオンとは私の造語です）。 2006.5.31 6T、完成した奴（ピン歯車の一種？）

「ピニオンギヤ」というギヤがあります。モーター軸に直接取り付けるギヤの総称みたいですがよく分かりません、自作するには旋盤かフライス盤又は黒い奴か小人さんが必要です。フリーハンドではちょっと難しいと思います（昔の職人は作ったらしい）。 　昨日 30Tのスプロケットを作りました。市販の一番小さなスプロケットは 10Tです（探せばもっと少ない物があるヤモ？）すると３対１、もう少し減速比が欲しいです。前に 6Tの物を作りましたがちょっと性能的に今一でした、ところがアイデアが出まして「Wピニオンではどうか？」という考えにいたりました（ワールドカップだし、って関係無いけど）。 　その前にまず「簡単に作る方法」から。

左は前に作った奴、なんだかとても面倒くさい作り方をしていました。ハンダ付けもやりすぎです。まずラダーチェーンを６コマずつにしてワッカにします。 6.1ミリのキリサキにはめてみたらピッタリでした、ラダーチェーンの幅を測定したところ 7.0ミリでした（ワッカにするには年寄りにはつらいかも、私はつらかった）。

フラッシュたくの忘れて暗い写真になりましたが真鍮パイプです。４ミリと５ミリと６ミリを使います。長さ７ミリに切断して順番に「入れ子」にしていきます。すると内径３ミリ、外径６ミリのコアが出来ます。６ミリの丸棒から旋盤で作ってもよいのですがこっちの方が簡単です（真鍮パイプは日曜大工センターで購入出来ます。ラダーチェーンは通販で手に入ります）。

とりあえず１０個作りました。まだはめているだけです。

コアとラダーチェーンをハンダ付けします。左は失敗、ハンダ付けしやすいようにアルミ板にビス止めしたのですが、これでは「放熱板」に取り付けたと同じです。はじめ気が付かず「なんで溶けねーんだコノヤロ」なんてオマヌケ、ベニヤ板を挟んでOK、あんまりベットリ付ける必要はありません。

スペーサーはハンダが付かないようにアルミパイプ。

６ミリの真鍮丸棒と 6.1ミリの件ですが「無視」です。どうせスプロケットも手作りで精度なんて出ていないし、どうって事無いでしょう。 　ところで「もっと簡単な方法を思いついちゃった」、カッターナイフだけで作る「ラダーピニオン」、１個１分もかからない、小学生でも出来ます。今日の作業はなんだったんだ。( x _ x )

【ラダーチェーンスプロケットを自作する為の治具作り】 （前にもやっていますが今回は別のやり方です）。 2006.5.30

片足で７個所、両足で１２個所の関節を動かすとなると、駆動装置も１２組必要です。１個所ずつ作っていたのでは手間がかかってしょうがありません、そこである程度規格を作ろうかと思うのですが、その前にギヤとかを大量に作る必要があります。まともな「平ギヤ」は私には作れそうもないので写真の「ラダーチェーンスプロケット」を作ろうと思います。市販品をお手本にして量産できる治具を作ります。しかし治具を作るための「治具」を最初に作らねばなりません（先は長いナー）。 、

市販の 30Tのスプロケットですが、 1.6ミリのキリサキを谷にあてがってみたらピッタリでした、（ラダーチエーンは 0.8ミリ）そこでこのキリサキを使って「谷の型」を作ろうと思います。

しかし 1.6ミリなんて細いキリサキを電気ドリルで穴あけ（３０個所）はちょっときついナーと思いましてガサゴソその辺を探しましたら写真のような「小型精密ボール盤」が出てきました。３０年以上前に秋葉原で買った代物です。当時プリント基板の穴あけに使っていました。スイッチ入れてみたら音がするけど回らない、蓋をはずしてみたら「ベルトがネー」、どこにいったのかよくよく見たら「溶けた」みたい、繊維だけ残っていました。 　いや困った、こんな規格はずれのベルトはさすがに持っていません、（Vとか丸ではなく平）その辺で売っている訳はなく、買いに行くにも東京は遠いです。引き出し探したら幅広輪ゴムがありました。幅が広すぎるのでハサミで切ってはめ、回してみたらなんとか使えそう、輪ゴムもバカに出来ない。

１ミリのアルミ板に３ミリの穴をあけ、型のスプロケットを重ねて止めます。汚れるのは嫌だけど油をしっかり吹き付け、穴あけ開始、谷にしっかりあてがって３０個所あけます。

１ミリのアルミ板で治具の治具が出来ました。これをつかってトタン板に更に穴あけします。アルミ板ではすぐに「バカ穴」になるからです。

ところで３０個所の穴あけをしている最中にちょっとよそ見をしてしまい、１個所 0.2ミリほどずれてしまいました。すぐに穴あけを止めて後回しにし、型をずらして開け直しをしました。「型の治具作り」は油断は禁物です。下の写真が完成した型治具です。

さて、次の治具です。市販のスプロケット寸法を測定しました。山−山寸法 48.4ミリ、谷−谷寸法 45.0ミリでした、この寸法の円盤を作ります。 48.4ミリは１枚、 45.0ミリは２枚です。

白矢印はグラインダーの砥石です。焦らずゆっくり削り出します。 治具が完成しました。

厚さ 2.3ミリの色つきアクリル板があったのでこの板で早速作ってみます。 1.6ミリで３０個所穴あけし、 48.4ミリ円盤で円周をケガいて丸く削ります。そのあと 45.0ミリの円盤でサンドイッチにし、細い丸ヤスリと半月ヤスリで仕上げます。

とりあえず３枚作ってみました。前に１ミリのアルミ板で何枚か作ったことがありますが、今回の方が上等です。理由は厚さが 2.3ミリあるため歯先にテーパーが付けられ、（１ミリだと出来ない、ラダーに乗っかる事がある）スムーズにラダーの溝に入るからです。 　今日はずいぶん長くなりましたが、作業時間は１時間ぐらいです（HPにUPも１時間）次は相方の「ラダーピニオン」（私の造語）です。