ローター取付、取外し冶具

以前、組み立て上の問題点として、ネオジム磁石の強力な引力に対抗して、ローターを安全に取付け、取外しするためには、本とは違った冶具が必要だと述べました(→組み立て上の問題点)。その時も書きましたが、本ではローターを回転軸に固定するのにセットカラーを使っているので、そのネジ穴を利用して冶具を作成しています(65ページ)。しかし、今回は回転軸として全ネジを採用したため、この方法が使えません。

そこで、思案の末、ローター本体にネジを直接取り付け、あとは本と同様な構造の冶具を作ることにしました。
必要なものは、長さ80㎜のM5のボルト、M5のネジを刻むためのタップ、タップ用の工具およびドリルの刃(4.2㎜)です。

まず、ローターの所定位置(中心から25㎜に設定)にφ4.2㎜の2つの穴をドリルで開け、M5用のタップでネジを刻みます。M5のネジが入ることを確認します。

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次に、ローターを上げ下げする取っ手を用意します。本では鉄板を使っていますが、ここでは木材を使いました。適当な鉄板が手元になかったことにも因りますが、木材の方が孔も開けやすく、扱いやすいので、あえて木材を使うことにしました。また取っ手は磁石の力に対抗するため両手で持つことにし、つかみやすく力も入りやすいようにできるだけ長くしました。
木材は余っていたものを使い、これにM5ボルトを通す孔(φ5.5㎜)を2つと、中央に回転軸を通すための孔(φ10㎜)をあけました。ただ、実際に回転軸を通そうとすると、φ10㎜のままでは少し窮屈なので、孔を丸ヤスリで少し削って広げ、回転軸がスムーズに通るようにしました。
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この冶具を使ってローターをセットするには、取っ手を両手で持って、回転軸を中央の孔に通し、ゆっくりと下ろしていきます。しかし、このとき発電機本体を固定しておかないと、セットするローターがステーターに近づくにつれて2つのローターの磁石が引き合うことで、発電機の方がひきつけられて近づいてくる可能性があります。本にはその辺の説明がありませんが、発電機本体を動かないように固定するための冶具も必要ではないかと思います。

そこで、下の写真のように、フレームと下のローターの隙間(約15㎜)に木材を2つ通し、これに重しを置くことで動かないようにしてみました。左右に見えるのが、ペットボトルに入れた鉛の粒です(1つが約2kgです)。

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実際にローターにネオジム磁石を4個だけつけて、取付け、取外しを試み、問題がないことを確認しました。

しかし、すべての磁石をつけた場合は、どんな力が働くか不明です。場合によっては、重しではなく自分の体重で発電機本体を押さえる必要があるかもしれません。

でも、今回の場合は全ネジを使っているため、そんな心配はないことに気が付きました。
写真を使って説明します。仕組みは非常に簡単で取っ手とローターの間に六角ナットを入れるだけです。実はこのナットはローターを固定するものですが、ローターを所定の位置にセットしてからはめるのではなく、最初から回転軸にはめておくのです。こうしておけば、このナットを下に移動させていくことで、ローターを徐々にステーターに近づけることができ、急激な接近でステーターを壊してしまう危険はありません。はずすときは、ナットを上に移動させればよいというわけです。回転軸を全ネジにした利点といえます。

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さて、これで組み立ての準備は整いました。次回はいよいよ発電機の組み立てです。

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