SG90サーボモーターをCAD上で完全再現!?してみました。0.4mmノズルでの出力は難しいかな？

みんな大好きな？SG90サーボモーターをCAD上で完全再現してみました。
ホビーユースで使われるお馴染みの小型&安価なSG90ですが、ラジコンや電子工作を趣味でやられている方はよく見かけるサーボモーターになるかと思います。

電子工作用途で3Dプリンタを導入し私もよく使うようになったサーボモーターとなりますが、CADの勉強も兼ねてこのSG90サーボモーターをCAD上(Fusion360を使っています)で完全再現？してみました。

個人的にCADの勉強として『完全再現シリーズ』(勝手にそう呼んでいます)として身近にあるものをCADのモデリングで再現して作ったりするようになりました。

前回はタミヤのダブルギヤボックスを作ってみました。

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CAD初心者にはこういったものの作成ってメチャ時間がかかるんですよねー！
しかしその分得られる知識は非常に多いのですが・・・

最終的には3Dプリンタで全てのパーツを出力させ完全に稼働する状態にまで持っていきたいと考えていますが・・・これを実現するには3Dプリンタ側の知識も必要となり、実際には近い将来の自分に託す感じとなっています。

そして今回はSG90サーボモーターを現時点の自分のスキルで作り得るところまで作り込んでいくということで挑戦してみました。

壊れたSG90を数台バラして各パーツの寸法を取りそれをCADでモデリングするわけですが、特にギアなんて非常に小さくその歯数を数えるだけでも写真を撮りその画像を拡大して数えていく・・・かなり大変な作業になりました。

ギヤの作成にはモジュール等の歯車の基本構成となるデータも必要となりますが、正確な寸法等のデータって調べてみた限りでは公開されていないようですね！(あるのかな？）

そのためノギスでサイズを計測し、逆算してモジュール値を計算するなどの手間もかかりました。

そして世の中には同じような事を考える方がいるようですね！
SolidWorksを使って同様にCAD上でSG90を再現されている方がいました。

動画も公開されているようで見てみましたが、どうやら私の手元にあるSG90とは少し形状が異なるようです。
ギヤの構成は同じなんですが、各ギアの歯数が手元にあるバラしたものとはどうやら数値が全然違っていました。

モジュールに関してもこの数値で作るとサーボの外枠に収めるのが困難で。
ということで、一番重要なサーボ駆動部分のギヤの寸法を参考にするものが全くなく苦労しました。

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モデリング後、実際に3Dプリンタでパーツを作ってみました。
ギアのかみ合わせもこんな小さなパーツでも上手く再現出来ているようです。(下写真左が3Dプリンタで出力させたものです)
すごいですね、最近の3Dプリンタって！

なかなかいいところまでパーツの再現は出来ているようですが、私が使っている0.4mmノズルではこの後数回調整しましたがこれが限界のようです。

ギアの軸穴をもう少し広げたかったのですが、これ以上大きくすると薄皮1枚となってしまうことや最小パーツである9歯のピニオンギアの再現は小さすぎて出来ないようです。

CAD上での寸法の微調整はもう少し必要そうですが、現時点での私の3Dプリンタのスキルではこれが限界のようです。
そして近い将来の自分にこれも託す形となりそうです。(はぁ〜！)

今回極小のギアの再現がメインとなる内容ですが、おそらくCADデータとしての問題というより3Dプリンタ側の問題が大きく・・・

極小パーツだからというわけではありませんが、CADで作った寸法の理想値をいかに3Dプリンタで再現できるか！
これは前々から感じていましたが、この差を埋めるのはそう簡単ではなさそうですね。

SNSに投稿したところCADデータを売って欲しいという方からご連絡を頂きました。
この程度のものなら全く無料で公開してもいいのですが、個人的に納得できない部分がまだあるため人様にお渡しすることも出来ず・・・

今後3Dプリンタで再現できるレベルにまで持っていければ、その時は公開等出来ればと思います。

そして、SG90のサーボホーン部分の再現は完璧に出来ました。
この部分を3Dプリンタで再現できれば、形状等作り込むのに選択肢が増えるため電子工作用途では役立ちます！

そして身の回りにある完全再現してみたいものをまた物色中ということで今回は・・・

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