2010年6月22日火曜日

量産型ボールマシンを考える

この手の工作は多くの場合、「marble machine」(マーブルマシン)、直訳するとビー玉機械となりますが、これはビー玉ではなくステンレスボールなのでボールマシン=ボール機械とでも呼ぶのでしょうか?
youtubeで公開していると、「I would buy one」 「I'd totally buy this. are you planning on making more that you might sell?」などのコメント文が見られ、欲しがる人が結構いることが分かります。しかし、どれも一品モノなので手放すわけに行かず、ディスプレイ越しに鑑賞してもらうか、また最近ならMakeに出展するので会場で実物を見て頂くことしかできません。仮に人の手に渡ったとしても、その人が機械に対してメンテナンスの技術を持ち合わせていなければ、調子が悪くなったり動かなくなってしまったら、そこでもう終わりになります。
そこで、スペースワープ(ボール転がし玩具)が扱える程度のスキルを持った人向けを想定した小規模のボールマシンを作ってみました。



リフト部

ベースには100x100の朴木(ほおのき)を使います。その上に簡単なリフト機構であるホイールを立てるのですが、今回は板に少し埋め込みます。こうするとホイールへのボール導入口としてベース自体にスロープを作ることが出来ます。






ノミと彫刻刀を駆使します。

ホイールにボールの入る穴をあけます。ボールの直径は7.14mm(9/32インチ)なので8mmのキリを使います。ホイールに対して若干斜めに穴があくようにジグを作りボール盤にセットします。ホイールは丸のまま売られているのですが多くの場合真円ではないので外形を基準に穴位置は決められません。あくまで中心から等距離であけなければいけません。CADで図面を引き、ホイールとなる丸板にそれをプリントアウトしたものを貼り付けます。そして慎重に穴をあけていきます。深さはボールがすっぽり隠れるくらいです。穴数は適当です。今回は10個にしました。


穴あけジグ


図面を貼って印を打つ


穴あけ断面図









ホイール駆動部

ホイールを回転させるには、小さなタイヤを回してホイールの外周に接触させ伝達するという非常にスマートな方法です。ギヤモータはいつもの通りgizmoszoneで購入しました。香港の模型パーツ通販サイトのようです。国内でも超小型ギヤモータを製造しているところはありますが、高精度ゆえ非常に高価なのでボールマシンのような工作には気軽に使えません。


香港より到着


GH810136V3L

今まで十数個買ってましたが、回転音の静かな7000rpmがギヤヘッドで50rpmになるタイプのGH810136V3Lが良いでしょう。やはり、ボールの転がる音も楽しむ工作ですからモーター音は無いのが理想です。しかも今回は1.5v駆動ですから本当に静かです。ですがこのギヤモータは出力軸に多少のブレがあるという欠点があります。指で触るとよく分かりますが、「グラグラ」感があります。軸に対して横方向から荷重のかかる今回のような使い方には別途ベアリングを用意し軸の先端をそれで受けるように工夫します。モーターユニットが出来たらホイールの外周にタイヤが適度な圧力で触れるようにスプリングを設け、ユニットが揺動するようにします。


小タイヤにはタミヤのミニ四駆用17mmアルミベアリングローラーを流用
ローラーのベアリングを外して木片に埋め込む
ローラーにはタミヤプーリーセットのブッシングをはめ込む


スプリングの取り付け


0:09より揺動部のアップ





完成


ここまで解説しているうちに量産は到底ムリと悟る。

この後、下り部も長いので次回また・・・

0 件のコメント:

コメントを投稿