ゼミの手伝い(^^;)

今学期、こばっかいはゼミで風力発電機の模型を作っている。課題は、材料費5000円以内、一片30cmの立方体に収まる大きさ、風速5mでLEDを1個点灯させること、だったかな。グループ分けはゼミ側でやるので、メンツは選べない。

どういう風車にするのか、発電用のモーターにはなにを使うのかなどは、グループごとに話し合って決める。こばっかいのグループは、ちょっと変わった形の風車を選んだという。いろいろとメリットはあるが、作るのは難しそう。TA（ティーチングアシスタント）からも、「ちゃんと作れればよさげだね」とかなんとか言われたらしい。

で、その最終的なブツの製作がこばっかいの担当。しばらく前から部品を作っていて、「ねじ切りたいんだけど、道具貸して」とかそういう話はいろいろと来ていた。で、いよいよブツの提出を前に組み立てに入ったのだが、なかなかにアクロバティックなことになっている。

まず、風車が不思議な形をしていて、ステーにうまくつかない。ねじで止めようにもすきまが小さくて指も工具もなかなか入らないとか。スタビードライバーを出してやったりはしたが、だいぶ苦労していた。結局、組立の順番を工夫することでなんとかなったらしい。

で、ここが難問なんだけどと相談されたのが回転軸。風車の回転軸は10φのアルミ丸棒。ここに羽やステーを止める穴をあけ、ねじを切ってある。ところが、発電用モーターと接続するコネクターは内径が5mmしかないというのだ。

どーするつもりなんだと聞いたら、回転軸の中心に穴をあけて5mmの棒を差し込んでうんぬんと……軸、出るのか？　発電用モーターが回転を加速するタイプで回そうとするとかなりの力がいるのだが、その力に負けないほど固定できるのか？（そもそも、風車の力で回るのかが疑問に思えるほど回転が重い）

軸出しとか考えたら、旋盤で削るの一択だろう、大学で旋盤は使えないのかと尋ねると、学部生が使えるものはないと思うとのこと。これが工専とかならそういう工具がいくらでも使えるんだけど、理系大学の機械科だとそういうことにならないらしい。

手持ちの工具で削る方法はないか。

普通に考えれば無理なのだが……しばらくブレストした結果、電動ドリルで回転させ、やすりで削ったらなんとかなるんじゃないかという話になった。回転軸はそれなりの長さがあるので、これまた普通なら、削れるほど強くやすりを押し当てられないのだが、幸い、この回転軸を支えるベアリングが用意されている（風車が軽く回るようにベアリングを使うことにしたのだそうだ）。そいつで支えればなんとかなるかも。

■削り加工中

ひとりが電動ドリルで軸を回転させ、もうひとりで先端部分にやすりを押し当てて削っていくわけだ。

先端部分が少し削れているのが見える。10φだと、この電動ドリルのチャックがかめる限界ぎりぎりでひやっとしたとか、いろいろあったが、なんとかなりそうだ。

右手前、小型万力で斜めに板を固定しているのは、やすりの位置を固定するため。やすりを単に手で押し当てたのでは揺れてしまい、軸が出ないのではないかと思ったからだ。これは、結局、いらなかった。電動ドリルでかなりの高速回転まで持って行けたので、手の揺れで削れが不均一になる心配はなかった。

■こんな感じ

■最終形

できましたよ。できちゃいましたよ。信じらんないけど。いや～、なせばなる(爆)。

■モーターの取付はなんとかなりそうだ

■全体が組み上がったところ

軸の削り出しを私が手伝ったあと、回転を阻害せずモーターをどう固定するのかとか、いろいろ工夫したようだ。アルミ板の端を少しだけ曲げることで強度を出すとか（モーターの取付土台や羽を固定するステーがそういう構造になっている）、昔、ロボットセミナーであれこれ作ったことが役に立っているようで。親としてはうれしいかぎりである。

風速5mというのが正確には出せないが、サーキュレーターの中くらいだとゼミで言われたそうだ。我が家のサーキュレーターなら1/3行くか行かないかで回転しているので、たぶん、大丈夫だろう。