フィギュアケースにシンクロナスモータ回転台を取り付ける#2(回転台改良)

回転台がガタガタする

前回の記事で制作した自動回転台ですが、どうしてもガタガタする。

イメージ的には所々カクッカクッとなってまして、それに合わせてガタガタと小さな音が出ます。

そこで今回、改良を加えることにしました。

テスト1:「カップリング」を使う

前回の記事でも書いておりますが、モーターと軸が固定されていないのでまずココがガタガタしているのではないかと思いまして、前回も触れていた「カップリング」という金具を装着し、更に軸を変更することとしました。

3Dプリンタなどの正確性を要するところにも使われているので、これはかなり信頼が置けるのではないかと思います。

さて、カップリングとはどんな部品なのかと申しますと

こんなものです。
本当によくわからない形をしていますね!

単に中央にシャフトを入れる穴があいていて、写真に見えてる六角ボルトで締めるだけのものなんですが、中央に斜めの線が沢山はいっているのがわかりますでしょうか。

こちらが、バネのような役割を果たしていまして、接続したシャフトの回転軸が多少悪くてもこのバネが吸収してくれるスグレモノです。

これはホームセンタに売ってないのでネットで購入。

今回使用したシャフト(の代わり)

では、シャフト(の代わり)が必要になってきますので今回使用したものを紹介します。

「寸切ボルト」です。
こちらはホームセンタのネジコーナーにどこでもある。M8というサイズ。
画像で左側に小さいボルトが見えますが、これはこの寸切ボルトから金切り鋸で切断したものです。
こうやって切断して使うそうですが、どうしても切断でねじ山が潰れるので研磨が必要になる可能性がありますので注意。
私は電気ドリルに研磨用のビットを付けて簡単に研磨しました。

モータと接続し、このようになりました。

天板とシャフトの接合はどうする? → アジャスタ金具

アジャスタ金具!これもネジが売ってるコーナーにありました。
通常はここにボルトを通して突っ張り棒のようなモノを作る用途で使われるようですが
これならシャフトから天板へ回転が伝えられそうです。

これが丁度M8のボルトになっているので、寸切ボルトもM8をセレクトしたわけですが
モータのシャフトもほぼ8ミリと大体同じサイズだったのでカップリングがガバガバにならずピッタリになりました(M8ネジはおおよそ8ミリ計算でOKだと思います)

これを天板に固定して・・・

写真も汚い接合も汚い。

ホットボンドでくっつけただけです。
ネジ用の穴があるんですが、大きすぎてこのサイズで入れると天板を貫通してしまいそうなのでホットボンドに急遽変更。

回転させるのにそれほど大きな力が必要ではありませんので十分かと思われます。
どうせホットボンドでやるんなら普通にナットをボンドでくっつけただけでも良さそうでしょうか?
一応接着の範囲が稼げる分こちらのほうが有利だとは思います。

シャフト代わりにボルトを利用した理由

実は理由がありまして、前回も説明しましたが内部を開けれない構造なので
完全に組み上げた状態で上から天板からねじ込むだけの方式にしないとだめなんです。

本来ならばボルトとモータの間に若干空間がある程度の長さにして
全て組み上げた最後に「カップリング」の六角を締めるのが正解だと思いますが、完全に密閉されているので最後にカップリングを締めるわけにいきません。

これは説明が難しいですが賢い人はわかるでしょうか?
とにかくこのボルトとアジャスタを使えば、後から天板をねじ込むだけでイケルと思ったのです。

問題が発覚

問題がありました

回転台にひかっかってるぅ~!

まあ、回ればいいのでこれでテストします。

結果:やっぱりガタつく。

致命傷です。やっぱりガタつく

なんとなくピンときた方も居るかもですが
ボルトの構造なので回転すればするほどネジが閉まって圧迫されてるのでは?と。

実はそうならないように下からスペーサーを入れて締りすぎないポジションに調整しております。
閉まってもネジのほうに力が行くだけで回転台が押されないようにしました。

それでもダメ。うーん。

テスト2:ベアリングで軸を固定

ということは、軸がブレてるのかな?という仮定に行き着きます。

なんといっても天板とモータの間、固定されてないシャフト(ボルト)が伸びてるだけですから。

というわけで天板にベアリングをくっつけて軸がブレないようにしてみることに。

こちらも安かったのでネットで購入したベアリングを天板の穴を丁度いいサイズに広げてハメ込みました。接着はしてませんが、ボルトにスペーサとナットでちょうどいい高さで固定されるようにしました。ベアリングは8mmでほぼボルトとぴったりのサイズ。

完全に軸に対してピッタリではありませんが、これである程度軸がブレることがなくなるはずです。

結果:やっぱりガタつく。しかもキッキッキと音がする

やっぱダメでした。

やはりそもそも軸がブレてることがガタツキの原因ではなさそう。

更に悪い事にベアリングを完全に接着していないので、微妙に天板と擦れ合うようで
キッキッキと音がするポイントが発生するようになりました。

これはだめです。

結局なにがダメなのかがわかってきた → 回転台金具!

そう。これだけやってもダメということは大体なにがダメなのか見当がついてきました。

回転台金具です。

この部分ですね。
これはいい発想だと思ったんですが。
どうやら思ったより回転がスムーズじゃないらしく上からモノが乗ると摩擦がうまれて滑りが途中で止まってるようです。

そもそも自動で回転する台の金具ではなく、手動で回転させるための金具ですから
それほどスムーズである必要がない商品なのです。回れば良い。

ということで、

回転を支えるための金具を変更!(最重要)

こうなりました。
この金具みたことあるでしょうか?

面打キャスター」と言う商品名です。めんうち?めんだ?
140P 12mmとあります。
お店で売ってる中ではコレが一番小さかったです。
実際に天板の間に出来る高さは15mm程度となりました。

これなら天板に触れる面も最低限ですし、許容荷重1コあたり10キロのこのキャスターなら
フィギュア程度であればとてもスムーズに回転するので行けるのでは?と。

余談:なんだかこの時、スピーカーをテーブルの上に設置する場合、振動を下に伝えないようにパチンコ玉で浮かせてやると良いというセオリーをイメージしてましたが、それはどうでもいい話ですね。

デメリット

価格です。値段が高い。
4個で1500円ぐらいします。
これよりも4個セットで400円ほどでもっと小さなマジックテープで貼るようなやつがありましたがそれでよかったかも。

あと、高さも少々高い
これはそれほど気にならない程度ではありますが。

それに、このアイテム大きなホームセンターでしか売ってません。
キャスターが売ってるコーナーにあるのですがよく見かけるタイヤのようなタイプしかなくボールタイプの小さなものは売ってる店が1店鋪だけでした。

ネットでも検索してもあまりたくさんヒットしないのでそれほどメジャーな商品じゃないかもしれません。

だが、回転はスムーズ!

さて、組み上げてスイッチON!
なんとなんと回転がスムーズです!
美しく回っております!!
あぁ、ようやくコレで完成と言えそうです。

不要だろうと思われるのでベアリングも外しました。軸を固定する必要はありません。

100%カクつきを消去するには至りませんが殆ど気にならないレベルでスムーズに回っています。

まとめ

かなり大きなミカサのフィギュア(大きすぎてアクリルのフタができない程)でテストしましたが、これほどの重さでも問題ないようです。

とにかくわかったことは、自動回転台を制作する場合
モータの軸の回転を伝える機構よりも
回転を支える部分(キャスター)の摩擦を減らしてやる事が重要
だということです。

ちなみに摩擦を減らすためにボールキャスター3個にて実験しましたが、天板が傾くようです。
作る場合はやはり4個が最低数かなと思いました。

小さなアイテムにいろいろ出費してしましたが次を作るときの参考にできそうです。

参考にしていただければ幸いです。
お疲れ様です。

制作最初の記事はこちらです:http://ultra.noob.jp/2018/02/07/post-682/

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