n_shinichi’s blog

★記事一覧★から見てください...(すみません、メニュー、リンク、カテゴリー分けがうまくできてません) 日々の備忘録、誤記多し... 名古屋大学:非常勤講師、小学5年生:電磁石単元理科講師、学生フォーミュラ:EV技術指導員、魔改造の夜:Dンソーアドバイザ、CQ出版_Interface:制御技術関連執筆

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1/150 Nゲージ用 スバル360 全長2cm マイクロカー ラジコン化への道...

磁気減速機・・・ご存じでしょうか あまり聞きなれないかと思います。

 磁力の作用を使って非接触の歯車相当の伝達機構にするモノです。

 

非接触なので無音です。

 摺動損失もゼロです・・・触れて擦らないので...  

  ^^;当たり前ですね

 

マイクロ工作ではちょいちょい利用してきました。

 昔、、、フェライト磁石しかない頃はネオジムに比べると

 磁力が強くないので伝達トルクが小さく利用はほんとにごく限られたとこでした...

 

ネオジム磁石が出てからは、、、利用範囲がけっこう増えた感あります。

 それでも、かなり特殊用途ですが・・・

 

昔は・・・

  微小トルクモータの減速機でも

  使ったりしてましたが、けっこうサイズは大きい物でした

  ドライブ側は小さなフェライト磁石、ドリブンギア側はピアノ線を磁化して

  円板に放射状風に並べたようなやつ。。。

 

ネオジム磁石が出てからは、けっこう強いトルク伝達も実用的に

 使えるようになりました。

磁気減速機でいいとこは 触れてないので先にも書いたように

 無音で摺動損失がなくて、、、

 クリーンルームものでは粉塵がでないとこがいいなんてのもあります。

  歯車もグリスとか付いてたら粉塵なんて出ないけど。。。

 

機能特徴として優れた?とことして言われるのは

 トルクリミット機構を簡単に作り込めるところ。

 許容伝達力超えると脱調します。

 これが歯車だと、クラッチ機構とかないと、歯が欠けるとかどっかが

 無理して壊れるとかになる。

 

サイズの大きなものでは、電磁石も使ったりでクラッチ機能、

 発電機能持たせたりできます、いろんなのが特許とかではあります。

 

小さくても強力なネオジム磁石だとマイクロ工作でも利用できます。

 でも・・・実際には けっこう神経使うものです。

 

★マイクロ工作で磁気減速機の注意どころ、、、

 磁力の作用はトルク伝達だけじゃなくて、、、

  軸間の引力、反発・・・がトルク以上に発生するところ です。

 

https://x.com/twitter/status/2027889585792131135

磁気減速機・・・手作りでは 世界最小 かな... ^^;

 

 このくらいの小さな工作サイズだと、

 ギヤの外径は3mm以下程度にはしたくなります、

 そうなるとモジュールサイズも歯数をそれなりに滑らかに

 回すなら0.3以下程度にしないといけない。

 モジュール1・・・でピッチはπmm、3.14mmになります。。。

 外径は3mm以下程度・・・ピッチ円直径は2mm程度

  ・・・ピッチ円周は6mm程度 

  モジュール1なら2歯とれません。

 歯車がおよそ滑らか回るには6歯は必要です。 

   それ以下だと引っ掛かりやすくなる

 

モジュールが0.2,0.3程度 なら噛み合いの歯間ブラシ距離の

 最適位置も0.1mmレベルの範囲くらいになります。

 けっこう組付け位置等がシビアです。

 

で・・・

 磁気減速機の出番です。

  そのサイズ感でも

  非接触、軸間、歯間距離もm単位で許容できます。

 

但し、、、注意 なのが、

 先の軸間ラジアル応力です。

  モータの軸受け、駆動、受動軸の軸受けが低摩擦でできてないと

  歯の摺動損失はなくても軸のラジアル荷重損失が大きくなり

  小さな、モータでは回せなくなることがあります。

 

全長20mmでした、以前、18mmとか間違えてた

 

中央の白いミニカーはスケールは同じ1/150だけど セダン型 

 日産のセドリック こちらは3cm

Diorama111さんのクラウンと同サイズクラスですね

 

Diorama111さんは匠の技でDCモータを走行、操舵に使ってます。

 すごいのは歯車減速機を組み込んでるところ

モータはこちらを使ってる


でもって無線通信のないATtinyマイコンを使って
 赤外線通信でリモコン操作にしている

 

ぼくもこちらのマイクロロボ、

 ライントレースロボ作る時は

 ATtinyマイコン、赤外線リモコンで作った。

n-shinichi.hatenablog.com

 

 

微小トルク伝達の方法にもいろいろあります。

 ただ、マイクロ工作とかでやるような方法はネットの検索でも

 ほぼでてこない。

 

他に試そうと思ってるのが磁気吸着歯車・・・ネットで見掛けない。

 ・・・歯は無くて円板だけど。 ちょっと手間だけど 

 今回のはそれがいいかもって思ってる

 またその辺もやったらここに載せますね。

 

マイクロ工作・・・

 微小サイズになっていくと 力の作用は

 機械的な伝達よりも 静電力、磁力、気圧、粘性・・・とかの影響比が

 高くなっていきます。  

  ・・・仕事ではもっぱらその領域使ってるんです。

 

 もっと小さくなれば分子間力・・・サランラップとかのくっつくやつです

  が、機械的な摩擦とかに比べて大きくなりいろんな利用法があります。