毎日山ごもり

定年退職後、携帯電波の届かない山の工房に毎日こもって木工やオルゴール製作に没頭している仙人?のブログです。

マニアック

ここしばらく続いているメカニズムシリーズですが、同じパーツはほとんどないのでこれだけ作っても飽きないですね(笑)
スムーズな動きを実現するために加工精度は0.1mm単位、パーツによってはそれ以下に抑える必要があります。
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38mmのスパーギヤですが噛み合わせの調整をしなくてはいけません。
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これはホームセンター等に売っているU字溝のブロック?
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ではありません! 必要な長さに切り出して穴開け加工と整形をします。
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木製のユニバーサルジョイントになります。
しかし、これ磨くのたいへんそうやな〜!

それぞれ組み上がった時の事を思い浮かべながら黙々とパーツの製作が続きます。
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今回はポジティブアクションカム(確動カム)です。
通常のカム機構はカムフォロアを確実にカムに追従させるために重力やスプリングの力でカムフォロアをカムに押し当てますが、カムの回転速度が速くなると追従できなくなってきます。
この機構はカムの両側にフォロアとなるローラーがあり、2つのローラーは常にカムに接しているのでカムフォロアは確実にカムの動きに追従します。但しカムの形状はカムの中心を通る長さが常に2つのフォロアの間隔と等しくなければなりません。
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このメカニズムは異なる形状のカムを交換して違う動きが楽しめるようになっています。
メカニズムの裏側には異なった形のカムをストックできるようにしてあります。
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ハート形のカムを装着した状態です。
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裏側に掛けてあったレンチはカム交換用の専用工具です。
締めすぎると壊れる!ので柄を短くしてあります。(笑)
本当は指で軽く締めるだけで充分なのでレンチはいらないのですが・・・洒落です。
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このところメカニズム達の製作が続いていますがローラーに使う円柱の在庫が無くなってきました。
円盤や円柱を作る方法はいく通りもありますが比較的小径で平面側に木口を出したくない場合はプラグカッターを使います。ワークの下に捨て板を敷いてそのままボール盤でくり抜いてもいいのですが、せっかくくり抜いた円柱が以外と取り出しにくいんです。そこで必要な深さで止めて切削します。
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あとは昇降盤の平行ガイドを所定の厚さになるようにセットして切り落とせば、ポコポコと順番に円柱が生まれて来ます。
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下の写真は2種類の厚さの物を6個づつ作りました。下の段は12.7mm(1/2")です。
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平行ガイドを19mm(3/4")にセットして反対側をカットします。
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プラグカッターは元々木栓を作るための物ですがカッターの内面(円柱の外周面)は非常にきれいに切削できます。
ローラーにする場合は正確な中心に穴をあけなければなりませんが旋盤のチャックにセットして芯押し台側にドリルを掴んで開ければ正確な中心穴の加工ができます。
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高さを微調整できる平行ブロックです。
一つのブロックを中央で10°の角度でカットしてネジで押し、平行移動させて高さを変化させます。
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ネジで押した時にずれないように斜面の両側に溝を切ってサネを入れてあります。
上げるのはネジで押しますが下げる時は手で戻します。(ネジで下げる事も出来ますが機構が面倒になるので・・・笑)
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用途はこんな時に使います。
下の写真は今回製作したスチームエンジンのクロスヘッドのスライドウェイを動きを見ながら高さを微調整してバックプレートへの取付け位置を決めているところです。

この平行ブロックの調整範囲は33〜43mmですが足りない場合は上か下に平行の出た板かブロックを挟めばいろんな寸法に使えます。
テーパー角は10°なのでネジで押して上のブロックを10mmずらすと高さは1.76mm上昇します。(h=10mm×tan10°)
また使用したネジはM4なのでP=0.75mm、つまり一回転で上のブロックが0.75mm動きますから高さは0.132mm上昇します。
という訳で平行を保ったまま高さの微調整が簡単にできる優れものです。
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スチームエンジンの仮組み立てが完了しました。
調整が必要だったのはコの字型のクロスヘッドの取付だけでその他は一発でスムーズに動いてくれました。クロスヘッドはシリンダーとの並行度と右のエキセントリックの回転で生ずる並行運動の振幅から最適な位置に固定しなくてはなりません。

木製の可動部分のある模型では回転部や慴動部の公差やクリアランスに一番気を使います。穴の径や隙間を大きくするといかにも動きが安っぽくなるし、かと言ってあまりきつめにすると動きが固く、気温が上がると膨張して動かなくなってしまいます。また繊維方向を考慮して各パーツを木取らなければなりません。しかしいろいろな色味や特徴のある樹種を各パーツごとに使い分けるという楽しみもあります。このスチームエンジンには6種類の樹種を使いました。
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クロスヘッド、シリンダーとバルブロッド(上側)部分のクローズアップです。
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エキセントリックとバルブロッドを駆動するリンクアームのクローズアップです。
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いろんなパーツが出来て来ましたがシリーズを完成させるにはまだまだ作らなくてはなりません。
これらは気の向いた時にちょこっとづつ作っております。(笑)
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今日はコンロッドのアーム部分をフライスで鋤き取りました。
すき取らなくても動作上は問題ないんですが、見た目がぜんぜん違うんです。実にメカニズムっぽくなるんです。
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フライス加工の終わったコンロッドです。円の部分はノミ、小刀、ヤスリで整形します。
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薪ストーブの内部、煙突下のバッフルプレートの中央部が溶けて穴が開いていたので鉄板に取り替えることにしました。
注文していた鉄板(SPHC黒皮付9mm厚)が入荷したので早速取付ける事にしました。
古いバッフルプレートを取外そうと引っ張ると簡単に2つに割れてしまいました!!
元々は7〜8mm厚でリブの入った鉄の鋳物ですがこんなに変形しています!
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元のバッフルプレートはストーブ奥の板にボルトオンされていましたが平板では無理なので側板に穴を開けて12mmのズン切りボルトを通し、奥の板とで支えるようにしました。後方に向って10°前後の傾斜が付いているので落ちて来る事はないでしょう。
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鉄板が無事に取り付きました。
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心なしか燃え方がきれいになった・・・ように思います。
炎が直接煙突に行かなくなったので熱効率も元のように多少はよくなるでしょう。
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今日は時の音色さんが昨年の12月に購入された栓の銘木を木取りしに来られました。
う〜ん、これはどちらもすばらしい見事な杢ですね。
左は色白の秋田小町か?と思われる程の美人です。右は少々年増ですが(笑)年輪が非常に細かく、こちらは美熟女です。
秋田小町は38cm巾、美熟女は75cmでどちらも身長じゃなかった、長さは2mです。

これらを作品のために切断するのは非常に勇気がいるんですが・・・(人事ながらワクワクします。)
時の音色さんはこの美しい杢を見て創作のインスピレーションが湧いたのでしょう。光の多いテラスの馬の上に乗せるとチョークでカットラインをスイスイ描いて行きます。
私のプレーナーは33cm巾までしか通らないので熟女の中央部に割れの入っていた部分だけを30cm巾に挽いてプレーナーを通しました。後はサンダーでゆっくり仕上げて下さい。
どんな作品になるのか今から楽しみです。
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ディスクをドライブするローラーです。
径は16mm、センターに5.1mmの孔が開けてあります。
外周は少し太鼓状に挽いてあります。
これを切り離せば3個のローラーが完成します。
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回転部分のパーツが揃ってきました。
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ベースプレートや軸受け等の機構部品も揃ってきました。
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軸受けの位置を慎重に決めます。スムーズに回転するかどうかの重要なポイントです。
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チェストオルゴールの試作が一段落したので、ちょっと遊びで「トランメル・ギヤ」を作ってみます。
トランメルギヤは並行伝逹機構の一種と考えられますがスライダーにローラーを使うので摩擦が少なく、また駆動軸と従軸は通常、1:2の回転数となります。 

先ず従軸側のディスクを作りますがスライダーの入るスロットを60°ずらせて切るために正確な60°の台形を作ります。(最終的に円になるので正三角形を作る必要はありません。)
底辺と斜辺を基準にして円の中心を通るスロットを3本切ります。
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昇降盤で加工の終わったスロットの底と両サイドをサンドペーパーで滑らかにしておきます。
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バンドソーで円周に沿ってカットします。
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センターに開けた孔を利用してサンダーできれいな円に仕上げます。
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きれいな円に仕上げるにはいくつかの方法がありますが今回はこのスペシャルジグとサンダーを使いました。
端材の三角板に支点となる6mmの孔を開け、サンダーのテーブル上の孔に6mmのロッドで固定します。
反対側にワークの中心孔と同じ径の孔を途中まで開けてピンを差し込み、このピンにワークを差し込んで三角板を軽く押してサンダーに当てながらワークをゆっくり回します。
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サンダーの筋痕を#240のサンドペーパーで均して出来上がりです。
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