アルミ板にベアリングポケットが掘れましたのでさっそく軸間の確認です。
ギア同士の噛み合いがきつかったり浅かったりしたら面倒なことになりそうだなと・・・と確認するまで落ち着きませんでしたが、調整不要で滑らかに各ギアが噛み合いました！
CNCフライスで加工したので当然のことかもしれませんが、嬉しかったの作業日誌に記録しておきます。
ギアボックスの部品が揃いました
出来上がった部品たちです。
このギアボックスは３段で減速しています。
ウォームギアで1：40に減速 1段目減速
平歯車で18：60に減速 ２段目減速
平歯車で21：62に減速 ３段目減速
を経まして１：３９３．６に減速されています。
この「減速比＆モーターの選択」が適正かどうかは実際にホイストが完成してモノを持ち上げてみるまでは分かりません。 これもまた気持ちをざわつかせますね。
早く完成させねば！
動画にまとめました
ブログ記事でこのギアボックスをどうやって説明しようか・・・写真だらけになってしまうなあ・・・と悩みました。
やはり文字より動画の方が伝えやすいですね。（文字がいい場合もありますが・・）
撮影した写真、動画をyoutubeにアップしましたのでご覧ください。
キー溝加工ができると楽しいぞ
人生初の金属製のギアを使ったギアボックスの工作でした。 これまではラジコンの車やヘリといった既製品のギアボックスしか触ったことがありません。
自在にギアボックスを作れれば工作の幅が広がるのになあと思いつつ、なかなか自作に踏み切れなかった理由の一つが軸のキー溝加工です。
軸径が５，６㎜程度の模型用でしたらネジ止めでＯＫですが、軸径が１０㎜以上でそこそこトルクがかかるとなるとネジ止めでは不安です。 キー溝で機械的にロックしたいですね。
バンドソー自作の際に購入したキー溝用ブローチが役に立ちました。
（Amazonだと１５０００円程、ちょっと高いですね。）
これからいろんなモノがつくれそうです。
ブローチ＋ハンマーでキー溝加工
またまた非常識なハンマー加工です。
ハンマーは比較的軽量な （３００グラム）普通のトンカチです。
細いブローチを折損しないため力を入れずに振り下ろしきれいな打撃に努めています。
ブローチの刃の部分の厚さは厚いところの半分くらいしかありません。
乱暴に叩いたらすぐに折れそうです。
今回のキー溝は３㎜。結構細いので慎重に打撃を加えました。
軽量なハンマーでも、たくさん叩けば力はかけずともコツコツと順調に切削してくれます。
ハンマー加工でもきれいにキー溝が掘れてます。 きれいな加工面をみると嬉しくなります。
ちょっと疑問
キー溝加工、ブローチ加工で検索しますと、ブローチは「油圧プレス」や「アーバープレス」などを使用して押し込むようにと説明されます。
ある動画で大きなボール盤を使用しブローチを押し込んでいましたのでちょっと真似してみました。
（卓上ボール盤とアーバープレスはラック＆ピニオンという同じ機構で上げ下げしています。）
やはり、うちの小型卓上ボール盤では力不足で全く歯が立ちません。 ボール盤の上下ハンドルが折れるぐらいの力を込めました！
こんなに押し込む力が要るのにプレスで押し込んで、もし推力方向が少しでもズレていたら簡単に折れてしまうんでは？？と疑問がぬぐえません。
こんなに力まなくてはいけないとなると、細いブローチは慎重にプレスしないと絶対に折れるな・・・と疑問ますます大きくなってきました。
油圧プレスを後々導入しますが、ブローチ加工に使うにはブローチが斜めらないようにガイド治具を作った方がいいのでは？と課題が尽きません。
軸側のキー溝加工
軸側はCNCフライス盤で簡単に加工出来ます。 穴掘りはCNCフライスの得意技。
とはいいましても、自作の小さな卓上フライス盤で鉄の切削は及び腰。
一回の切込み量を少なくすれば切削できますが剛性不足でいつもドキドキしながらの切削です。 いつか鉄やステンレスをサクサク切削出来るフライス盤を導入したいものです。
キー溝切削後の様子 ↓ ↓
フライス加工の悩みは切削屑のお片付け。 毎回、ティッシュやキッチンペーパーで切屑＆オイルを掃除しています。結構面倒な作業です。
切削中に高圧ミストなどでお掃除不要なくらいキレイに流せる装置を作れないかな・・・と次々と工作の課題が湧いてきます！
仮組で動作確認
まだ仮組ですがほぼ完成形です。 各ギアの噛み合いも完璧です！可もなく不可もなくといったいい具合に噛み合っています。
CNCフライス様に心の中で深々とお礼を申し上げます。
この協育歯車のギアはS45C材。 歯面が硬化処理されているのか結構ツルツルで固そうです。
軸に巻き取りドラムを仮付けして試してみると、無給油状態でも１０ｋｇのおもりをすいすいと静かに巻き上げてくれます。（もちろんすぐに給油しました）
重い工具を棚に上げ下げ出来ればいいので「５０kgくらい持ち上げられればいいな」という設計です。
実際に負荷をかけたときどれだけの電流を必要とするかはやってみなくては分かりません。（計算できるほどの頭脳がありません）
現時点では、DC24Vのスイッチング電源＋PWM制御のDCモーターコントローラーで動かしています。
Amazonおすすめの１０Ａ程度までOKのコントローラーです。 負荷をかけたら基板が燃えちゃうかも。
後々いろいろと修正が入ることでしょう。 このギアボックス自体もお蔵入りするかもしれません。(笑)
今回の作業日誌はホイストギアボックスの動作確認までです。 なかなか進まずまどろっこしいなあ・・・と思いつつ記録しております。