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2012.05.20

ギアをスライスする方法

明日は金環日食である。
しかし、なんの準備も出来ていない私(ちょっと焦)

そんなことはともかく。
動力装置を作るためには、ギアが必要である。
鉄道模型は、動力装置が重要なのに、なぜかギアの類はウォームギアくらい
しか売られていない。
歌川模型さんがUギア用の平ギアを供給してくれていたうちはいいのだが、
それももう・・・・
そうなると、自分でなんとかするしかない!

吊掛モーターを作るためには、細かい歯のギアが必要である。
幸いなことに、協育歯車からモジュール0.3の汎用ギアが販売されている。
秋葉原の電気屋さんで購入出来たので、それを各種購入してきた。
あとは薄く切る方法である。

Gia1_20120520
 カットするガイドを作る。

まず、スライスするための治具を作る。
というか、ガイドと言った方が良いかもしれない。
このギアは歯数が30枚、外径が9.5mmである。
厚さはt1.0にするので、真鍮板のt1.0を10mmの円を切りぬく。
このとき「多少面倒ではあっても、ガイドはギアの大きさに合わせて作る」のが
ポイントである。
複数のギア用に「大き目」に作ると、綺麗にスライス出来ない。
糸ノコの歯がブレてななめにスライスしてしまうのである。
 (注:実際にやって失敗しました(笑))
それを、切り抜いていない板と重ねる。
横のt0.3の板は、スライスする最後の段階で切り目に入れる板である。

Gia2_20120520
 まず、歯の厚さ分の切り目を入れる。

スライスは、ガイドといっしょに万力に挟み、糸ノコでカットしていく。
最初から大きくカットするとななめに切れてしまう。
まず、歯の厚さ程度に少しずつグルリと切る。
そうしておけば、最後の深くカットして切っていくときに、糸ノコの歯がその溝に
沿って真っすぐ入っていく。

ところで、ギアを切断する前にやっておくことがある。
それは、軸を入れる穴の径が大きい場合(30枚のギアは2.0φ)、カットする前に
開けておかないと、綺麗な軸穴にならないのである。
(案外、こういう単純なことがコツだったりする)

Giaa10_20120520
 1/3くらい切り込んで、t0.3の板をはさんで切り落とす

浅く円周のカットをしたところで、深くカットしていく。
直径の1/3くらいカットしたところで、t0.3の板を挟む。
万力で咥えているので、板を挟まないと溝が狭くなって糸ノコの歯が進まない
(もしくは折れる)のである。
協育歯車のギアは快削真鍮なので、切断そのものは楽である。

Gia3_20120520
 t0.3の板を切れ目に挟み、最終的な切断を完了したところ。

Giaa11_20120520
 切断面をヤスリで仕上げる。

慣れてくると、サクっと作業は終了する。
切断面を仕上げ、歯についてもバリが出ているので軽く面取りする。
面取りをしないとスムーズにギアが噛まないで、ヘタをするとモータを破損して
大泣きすることになる(経験済(涙))

Gia4_20120520
 ギアを軸に入れてハンダ付けする。

あとは簡単である。
ギアを3.0φの車軸に入れる。
ハンダ付けするとき、アルミ箔を挟んでおくとハンダが流れない。
(注:あとで思い出したが、アルミ板を車輪の大きさで作ってあった)

Gia5_20120520
 そして完成する30枚歯の吊掛モーター

Gia6_20120520
 テスト車両による走行テスト

走行テストは、車重を変えて、牽引する車両も条件を変えて入念に行う。
「ただ動けばいい」のではない。
鉄道模型は、低速から高速、牽引車両も真鍮製だとかなり重い。
今回のテストでは、モーターは2個、車重は200g程度で平坦部や勾配(2%)
牽引車両は200g~1000g、連続10分程度の連続負荷を何度も行う・・と
それなりにハードなものを行った。
結果は良好であった(いずれ、具体的な数字を公開するか?)

Giaa12_20120520
 実はこれだけのギアのバリエーションでテストを行っている。

今までに、車輪径やギアのバリエーションを各種試してきている。
改めて出してきてみると、よくもまあこれだけ試したもんだ(遠い目)
おかげで、平ギアには不便しなくなった。
一時期は「ギアがないから動力装置が作れない!(怒)」だったのだが、
今となっては楽勝である。

ということで、準備はほぼ整った感じだ。

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コメント

初めまして。小生も現在製作中のEF58を吊り掛けモーターにしようと考えて、色々ウェブ検索したところ、こちらのブログを見つけました。
今回の工作にすごくマッチする内容なので、早速ギヤを購入して試してみます

投稿: 松吉 敦史 | 2015.05.17 17:47

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