ぱわぷろ活動日誌

ゆったりまったり技術を学んでいます。備忘録代わりのブログです。書いてあることは私見が多いので参考程度にしてください。

1717使用マウスの足回り制作

初めましてなら初めまして。

そうでなければお疲れ様です。

 

新歓で予想以上の人が来ててんやわんやしてるぱわぷろです。(嬉しい悲鳴)

今回は現在制作中のDCマウスの製作記として足回りについてまとめます。

参考にした方のブログを貼ります。

beshiya.hatenablog.com

 

上記ブログを参考にして、今回はクラシックマウス、1717モータ(既製品エンコーダの使用)を前提としています。

使用する3DCADは「Fusion360」。

間違い等あればご指摘いただけると幸いです。

 

ホイール設計

まず最初にホイールの方からです。基本の考え方は前述のブログに則っています。

ホイールとタイヤの区別が曖昧でしたが、要は金属などで中心から広がっているのがホイール、ゴムなどの地面との接地する部品がタイヤらしいです。

今回は工房の奥地で見つかったおもちゃのミニ四駆のタイヤを採用しました。

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ノギスで内径を測定し、こいつをハメるためのホイールを設計します。

まずはタイヤの厚さが入るように幅をとるのは勿論、ギアとタイヤが干渉しないように緩衝地帯を設ける必要があります。(自分は1mm)

ギア部分を設計してホイールギア一体型を設計する方もいますが、今回は既製品のギアを採用し、ギアとホイールをメタルロックで接着する方法をとります。(参考図書、苦しんで作るマイクロマウス前編 Amazon CAPTCHA

 

後編の為にもマウサーは買おうね!

 

作ったホイールが以下の通り。

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ここで注意すべきは内径にベアリングをハメるための穴を設けておくこと。

スパーギア(平歯車)は既製品だから最初からありますが、ホイールの外側に空けておくのを忘れやすいです。(体験談)

 

ちなみにホイールの外側はデザインが様々ですが、ホイールの軽量化が一番の目的だと思われるのでお好きにどうぞ。

ホイールの質量が大きいと安定性が高まりやすいけど、機体の慣性質量、慣性モーメントが共に大きくなるので速さ勝負をするとなると吸引などの工夫が必要になる…と思います。(勉強不足)

こいつを去年の暮れに工房に導入された3Dプリンタ「AFINIA」で造形しました。

実際に制作・組立までしたのがこちら。

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いい感じです!ホイールはこいつを採用しようと思ってます。

モータマウントの設計

モータマウントはアクチュエータであるDCモータと、ギアボックスで連結されているホイールの回転軸を固定するための部品です。基本的に自分で設計することが多いようですね。

制作方法はCNCで切削、DMM等の3Dプリントサービスに外注する、プリント基板で作ってみるなど人それぞれです。

自分はホイールと同様に工房の3Dプリンタで造形しました。精度もそれなりに出るし、目の前で造形するのでリードタイムが短く、経験の少なさを試行回数でカバーできる力技もできるからですね。(ちゃんと想定して設計しますが笑)

 

まずスケッチですが自分は以下のようにしました。

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二重円は内円がシャフト・ネジ貫通用、外円はナイロンナットやモータをロックするためのスペースです。1717モータはモータ固定用にM1.6の精密ねじ穴が6個空いていますが、固定に関しては2つで十分だと判断しました。実際に走るようになって、振動などの問題が出るようなら増やそうと思います。

 

左下、右下のキノコ型はマウント固定用のネジ穴です。傘になっている部分はナットをマウントにはめ込むためのスペースになっていて、ナットとネジでマウントを挟み込む構造にしました。(強度が怖い…)

 

CADをちょっと触ったことがあった初期の自分は、なぜここまでスケッチを描くのか、無駄じゃないか、と思ったかもしれません。穴の位置を試行錯誤する際にはこの方が便利だと感じました。人によってはこのスケッチにギアのピッチ円を書き込む人もいるようです。予想外に薄肉となる部分も見つかるので、多めに書き込んで全体のバランスを見ることも必要だと実感しました。

 

コイツを3Dに修正したものがこちら。

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なぜ少しだけ凹ませているのか?これは実際に組み合わせた時の干渉防止の為です。

今回使用するピニオンギアは厚めのもの(それが手近に手に入ったので)。実はコイツ、ちゃんと設計しないとホイールの緩衝地帯と干渉してしまうんですね。(体験談2)

…試行回数が稼げるのは強い。(確信)

 

そしてデータシートを見ながら作った1717モータ、実測したタイヤ部分、修正した基板シャーシをアセンブリして適当に色づけしてこんなイメージ!

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マウスっぽい!!笑

残念ながらまだ完成品はできておりません!笑

しかし試作品のかみ合わせチェックは終了しており、ギアの噛みあいは良好です。

 

今回は中途半端かもしれませんがここまでです。

まず基板の修正をしないとシャーシの形とネジ穴が確定しないんですね…。

では、またの機会に。

 

6月間に合うのかなぁ…?