タミヤの楽しい工作シリーズの中に『ダブルギヤボックス』というキットがありますが、これが非常に良く出来たギヤボックスなんです。
ミニ四駆とかやられている方にはもうおなじみのギヤボックスなんですかね？
私は全くミニ四駆とかをやった経験がなく最近このキットの存在を知ったのですが、Sper Gear(平歯車)の理解を深める上で非常に役に立ったキットとなりました。
なんだぁ〜ミニ四駆の話じゃないのか？なんて思った方すいません！
ミニ四駆の話は全く知識がないので語れません。
歯車の配置を変えギヤ比を4段階変えることが出来るこのダブルギヤボックスは、歯車の構造を知る上で教本とも言えるキットになるかと思います。(個人的な感想です)
今回はCADでのモデリングやそれを3Dプリンタでパーツとして出力させて実際に歯車を動かしてみるという視点でこのダブルギヤボックスを見ていきたいと思います。
3Dプリンタを使うようになりCADでのモデリングの勉強も並行してやっていますが、なにか動くものを作ろうと思うと歯車の知識があると幅も広がってくるかと思います。
そして歯車と言ってもいろいろと形状がありますが、まずは基本？となる平歯車(Sper Gear)を使えるようになればと思いモデリングをはじめました。
歯車⚙も使えるようになったら、いろいろと出来そうなんだけどなぁ🤤 pic.twitter.com/DHrymdCu52
— ガジェット大好き！！ (@smartphone_jp1) January 10, 2021
歯車を使おうと思うとモジュールや歯数・ピッチ円直径・・・など聞き慣れない用語がたくさん出てきます。
このあたり理解できてくるとCAD上(Fusion360を使っています)で簡単な歯車を使ったものが作れるようになり、モーションを付けてそのままCAD上で動かすことも出来ます。
↑結局、時計が出来てしまった！
LEGOに収まるサイズに作り替えたから、あとはLEGOピッチに支柱部分を調整すれば面白そうなのできそうだけど、全くLEGOブロック持ってない🤪 pic.twitter.com/JOJjCxCKQj— ガジェット大好き！！ (@smartphone_jp1) January 26, 2021
Fusion360での平歯車(Sper Gear)の作成に関してはこちらも参考にしてみて下さい！
ここから3Dプリンタを使ってパーツを作り実際に動かしてみるという流れになるかと思いますが、ここから先は3Dプリンタ側の設定やら調整が必要でなかなか思い通りにはいかなく・・・
そんな事で実際に動くモデルがあると感覚もつかめ理解も深まるかと思います。
タミヤ 楽しい工作シリーズ『ダブルギヤボックス』
タミヤの楽しい工作シリーズのギヤボックスには、シングルタイプのものやツインタイプのものなど多数ラインナップされています。
歯車の配置を変えギヤ比を変えられるものや固定のものなどいろいろとあるようですね。
今回はモーターを2つ使い左右2つの独立したギヤボックスがある『ダブルギヤボックス』を選んでみました。
形状が似た『ツインギヤボックス』というものもありますが、選択できるギヤ比が異なるようです。
ダブルギヤボックスでは歯車の配置によりギヤ比を低速の[344.2:1]から[114.7:1][38.2:1][12.7:1]と高速まで4種類のギヤ比を選び作ることが出来ます。
またギヤボックスはそれぞれ独立しているので、左右で別々のギヤ比を選択することも出来ます。
600円ほどの工作キットとなりますが実際に作って動かせる歯車の教材としては最適です！(本来の用途とは違うかもしれませんが)
付属品一覧
こちらが付属品一覧となります。
ギヤボックスとして動かすのに必要なパーツは全て入っています。
FA-130タイプのモーターも2つ付属しています。(3Vで駆動)
懐かしいモーターですね、小学生の頃工作でよく使っていた記憶があります。
組み立てはプラモデル感覚で作れます。
結構なパーツ量ですが詳細な説明書も付属しているので組立自体は10分ほどで出来る簡単なものとなります。
低速から高速まで[344.2:1][114.7:1][38.2:1][12.7:1]の4種類のギヤ比を歯車の配置により選択し作り変えることが出来ます。
よく出来た構造ですね！
歯数は、8枚歯(8T)のピニオンギヤ・34T/12Tのクラウンギヤ・36T/12Tの2段ギヤ・36Tのファイナルギヤの4種類の組み合わせ(配置)でギヤ比を変えるというものです。
左右独立したギヤボックスとなっているのでそれぞれギヤ比を変えることも出来ますが、今回は試しに左右両方に中速となる[114.7:1]のギヤ比で組んでみました。
歯車の配置からギヤ比を計算してみます。
(34/8) × (36/12) × (36/12) × (36/12) = 114.7
となり、114.7:1のギヤ比となることが分かります。
このようにギヤの配置により4種類のギヤ比を作ることが出来ます。
ほんとうに良く出来ています！
あとはタイヤを付けてラジコンに組み込んだりといろいろと工作用途で使えるかと思います。
私の場合は歯車を使ったCADでのモデリング用途(確認用)として重宝しました。
このキットを組む前に全てのパーツを採寸してCAD上でモデリング、4つのギヤ比で組んでみてCAD上で動かしてみました。
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CAD上でモーションを付けて動作(回転数や方向など)の確認に実物で動くこのキットがあり大変役立ちました。
また、歯車をスムーズに動かすには歯車自体のバックラッシュ(遊び部分)もそうなのですが、パーツ配置によるパーツ間の同様な遊び部分が重要になるかと思います。
CAD上では干渉なく動いていても実際パーツを出力させて配置してみると動かないなんてことはよくあります。
ハトメパーツやスペーサーを使いパーツ間の遊び部分を上手く作っている感じです！
以前3Dプリンタでパーツを出力させ歯車時計を作ったことがありますが、そのあたりの調整で非常に苦労しました。
そんな事でこのダブルギヤボックスを実物で動く歯車モデルとして購入したのですが、そのあたり構造のことも含めギヤ比の計算や実際の動作の確認など非常に勉強になりました。
最後に！
私の場合、3DプリンタやCAD目線で見ていき少し本来の製品紹介とは異なりましたが・・・こんな使い方もできる非常に良く出来たおもしろいキットだと思います。
もちろん普通に組み立てて動かすだけでも楽しいですし、また歯車やそのギヤ比の基本を知る上で非常に勉強になるキットだと思います。
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