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てこクランク機構を利用した「自動うちわマシン」完成です。あとは単三乾電池を4本入れるだけ。クランクアームが床に当たってしまうので空き箱に乗せて固定してあります。
自動うちわマシンの詳細です。クランクアームやギヤボックスの位置関係はこんな感じです。あおぎ角度とか風力とか、すべて適当に組み立てましたが、一発で良さげなセッティングになりました。うちわ持ち手の最下部を支点にして「てこクランク機構」で動きます。ギヤボックスとアームの取り付け位置によって、モーターに掛かる負荷とウチワのあおぎ角度がちがうので、最適な位置を考えて取り付けます。今回は最初の取り付け位置がドンピシャっぽいので、このままにしました。
てこクランク機構でうちわがどのように動くのか、連続写真でどうぞ。
クランクアーム(十字の部品)の動きに対して、うちわの扇ぎ角度がけっこう大きいことが分かると思います。これでセッティングは良し、と思いましたが、電池4本で動くギヤボックスの力強さは強烈すぎました・・・。
それでは、自動うちわマシンの動画をどうぞ。
■YouTube - 自動うちわマシン - Big sound Auto Fan
http://www.youtube.com/watch?v=uOSIWpnIFwk
動画内で使われている曲は、こちらTAM Music Factoryより『夏の風』をお借りしました。ありがとうございました。
■ＴＡＭ Ｍｕｓｉｃ Ｆａｃｔｏｒｙ ～MIDI，MP3，効果音などの音の素材屋さん～
http://www.tam-music.com/
【材料】
・タミヤ ハイスピードギヤーボックスHE
・タミヤ ユニバーサルプレート
・タミヤ ユニバーサルアーム
・電池ボックス
・スイッチ
・配線材
・うちわ（今回の工作ではひとまわり小さいうちわを使ってます）
電池ボックスは単3乾電池4本直列仕様の物で、1.5V×4＝6V になります。電池2本ではうちわを動かすには少し力不足のため、倍の4本にしました。
非常にやかましいマシンで逆に暑苦しいと思えなくもないですが、風量・風向き共に申し分なしです。台を固定すれば風はしっかり正面に来て、涼しいです。
また、駆動部を連結する六角ナットはゆるみにくいように2個ずつにしてありますが、それでも動いている内にゆるんでしまいます。駆動部の六角ナットを接着剤で固定すれば、完成度が上がると思います。
【メリット】
・比較的、簡単に作れる
・夏休みの工作に出品すればインパクト大で注目の的
・クランク機構、リンク機構を学べる
・涼しい
【デメリット】
・かさばる
・動作音がうるさい
・せわしない
・どっちかというと、バカ工作。
【改造アイデア】
・縦振り型は負荷が大きいためある程度電池が消耗すると止まってしまうので、横振り型にする
・もう少しゆっくりあおぐようにギヤボックスを比率の大きい物に交換する
・うちわが滑らかに動くようにする
・扇風機のように左右に首振りする機構をつける
・太陽電池パネルを外付け電源にしてソーラーモーターで駆動させる
自動うちわマシンを作るにあたって、構造をどうすればいいのか悩みましたが、てこクランク機構を応用すれば簡単に出来ることが分かって目からウロコでした。この本⇒ロボットのための“機構”アイデアブック ~タミヤユニバーサルアームで作る~
の最初に解説されている機構です。こんな良い本が売り切れのままとはもったいない。増刷しないのかな。
同じようなリンク機構の解説の本で、めっちゃ、メカメカ！リンク機構99→∞(楽天)という本を見つけました。こちらも工作アイデアの参考になると思います。
■てこクランク機構
てこクランク機構の構造の解説ページをみつけました。今回の自動うちわマシンでは、Bが十字の部品、Dがうちわになるわけですね。
さらに、クランク機構・リンク機構についてはこちらウィキペディアをどうぞ。
・クランク (機械要素) - Wikipedia
・リンク機構 - Wikipedia
■リンク装置シミュレータ SimLinkの詳細情報 : Vector ソフトを探す！
リンク機構を学べるウィンドウズ用ソフトをみつけました。「てこクランク機構」「両てこ機構」「両クランク機構」「平行クランク機構」「往復スライダクランク機構」「揺動スライダクランク機構A」「揺動スライダクランク機構B」のシミュレートができるフリーソフトです。まだ試してませんが、工作の設計に使えそうですね。
他の方も自動うちわマシンを作られているのでご紹介します。
■自動うちわあおぎ機
娘さんが夏休みの工作でコンクールに出品して受賞したという、カッコいい「自動うちわあおぎ機」です。回転する円盤がクランクとなって、うちわを往復運動させているんですね。すごい。
■自動うちわ‐ニコニコ動画(9)
http://www.nicovideo.jp/watch/sm5848500
こちらにもすごいマシンがありました。
関連：タミヤ 楽しい工作シリーズ No.156 ロングユニバーサルアーム（Amazon）
