(お願い)・・・以下は、”かなり仮”UPなので、製作で不明な点はご連絡ください!!
■ 一人で出来る 自作キット EX−n の製作! ■ |
1) | パーツの確認 |
2) | 素材モーターの分解 2004.06.18より分解済の素材モーター同梱 |
3) | 磁石カンの製作 |
4) | ベルの組み立て |
5) | 巻線の製作 NEW |
6) | ステイターホルダーの組み立て |
7) | ステイターの取付 |
8) | 巻線作業 |
9) | 巻線部分の仕上げ |
10) | 全体の組み立てと調整 |
■ 製作手順 ■ |
1)パーツの確認 |
1-1 | ・素材モーター(分解済) | 1個 | |
・特製ベル | 1個 | ||
・特製ステイターホルダー | 1個 | ||
・特製モーターマウント | 1個 | ||
・ネオジム磁石12個 | 1セット | ||
・巻線0.35mm又は0.4mm | 1セット | ||
・シャフト(Eリング共) | 1個 | ||
・テフロンスペイサー | 1個 | ||
・ベアリング | 2個 | ||
・2mmシリコン線(3色) | 1セット | ||
・コネクター(オス3個) | 1セット | ||
・収縮チューブ(3色) | 2セット |
2)素材モーターの分解 |
2-1 | 元の素材はこんな感じです。 上 素材の表 下 素材の裏 |
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2-2 | ・・・で、 分解済みの素材モーターです。 |
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2-3 | <巻線の取り外し> 難しいところはまったくありません。 すべて取り去ってください。 元の巻線は66ターンでした。 巻き方を見ておくと参考になります。 |
3)磁石カンの製作 |
3-1-1 | 上から ・張り替え用磁石(5×5×1) ・1mm厚バルサ ・素材リング ・1mmスチレンペーパー その他 一般工具、低粘度瞬間接着剤 <爪楊枝>があると便利です。 |
3-2-1 | 張り替え用磁石(5×5×1)です。 この大きさがピッタリ合います! 12枚必要です。 |
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3-2-2 | まずはこのように一列に並べます。 必ず隣同士で合う磁石の向きがありますので、 反発したら磁石の表裏を逆にしてください。 |
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3-2-3 | 次に ・この列を崩さないため ・順番を間違えない為 に上からテープを貼ります。 片側だけでOKです。 テープの両端を折り返しておくと 取扱いが楽になります。 |
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3-2-4 | テープを裏返して左図の様に マジックで印をつけます。 このように上部にマーーキングすると、 磁石の向きを間違えないので便利です。 |
欠き剥がし法と加熱法の違い どちらでもOKですが、最近は欠き剥がし法で行っています。 | ||
方法 | 長所 | 短所 |
欠き剥がし法 | ・火を使わないので安全である。 ・また、燃やさないので異臭がしない。 ・熱では缶は歪まない |
・磁石を削るときに手を切ってしまう(しまった) ・削るときに力を入れすぎると缶が歪む。 |
加熱法 | ・火気にさえ気をつければ、 割合簡単にとる事が出来る。 ・刃物を使わないので、怪我をしない。 |
・思った以上に熱くなるので、 やけどの心配がある。 ・磁石が燃えることがある。 |
A、欠き剥がし?法 | ||
<注意> リングの取扱には十分注意してください。 カッターや彫刻刀の取り扱いには十分注意してください。 |
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3-3-A1 | 分解したてはこうなっています。 |
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3-3-A2 | 磁石リングの一部を ”のみ”や彫刻刀で削り取ります。 |
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3-3-A3 | このとき”必ず”リングが切れるように 削ってください。 |
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3-3-A4 | 削ったところに刃を入れてこじります。 | |
3-3-A5 | するとこのように、 磁石リングが”ポロッ”と欠けます。 欠けない時は 根気良くやってみてください。 ただし力を入れすぎて、 缶を歪めないように! |
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3-3-A6 | すると、 こんな風にきれいに取れます。 |
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3-3-A7 | ところが、 磁石リングを止めていた 接着剤が残りますので、 ・カッターでこそぎ取る ・灯油等の溶剤で溶かす。 ”必ず”全部とってください。 これをサボると、 ステイターと張替えた缶が 擦ってしまいます。 リューターがあると楽です。 |
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3-3-A8 | リングからプラパーツを取り外します。 1)このようにカッターを一周させると接着部分が外れます。 2)中心シャフトを抜く(叩けば抜けます) 3)プラパーツを内側からカイモノを当てて押し出す。 ・・のですが、このパーツは厚入されていますので、 リング内側のプラスティック部分を削ると抜きやすいです |
B、加熱法 (今まではこちらでしたが、加熱により缶が歪む可能性があります) | ||
<注意> リングの取扱には十分注意してください。 特に<プラパーツを外す時や、火であぶる時、磁石を外す時>に力を入れすぎて、 リングを変形させてしまう場合がありますが、これは厳禁です! |
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3-3-B1 | リングからプラパーツを取り外します。 1)このようにカッターを一周させると接着部分が外れます。 2)中心シャフトを抜く(叩けば抜けます) 3)プラパーツを内側からカイモノを当てて押し出す。 ・・のですが、このパーツは厚入されていますので、 リング内側のプラスティック部分を削ると抜きやすいです。 後で使いますますので外してください。 |
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3-3-B2 | リングだけになったら、台所へ! 火を使うのでくれぐれもご用心! 1)まず、家族の同意を取ってください(笑!)。 2)リングをラジオペンチ等ではさみ火であぶります。 3)接着剤のこげる臭いがします。 4)火から外し熱いままの状態で、 5)リングと磁石の間にカッター等を入れてこじります。 6)磁石は割れますが躊躇せずすべて外します。 7)内側をリューターや紙やすりできれいにしてください。 |
3-4-1 | リングをスチレンの上において、 ”グリグリ”回します。 |
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3-4-2 | 上手く抜けない時はカッターなどを使って切りぬき、 内側に押し込みます。 |
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この作業は、 1)リング内側に4箇所小さな突起があり、これをかわしたたい為。 2)磁石の張替え作業時に磁石高さを揃えるのに便利なように 行いました。 絶対必要と言うわけではありませんが、 この工程を加えることでこの後の作業が楽になり、スピードが上がります。 |
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3-4-3 | まず、1枚目の磁石を貼ります。 スチレンにピッタリつけると ちょうどリングの上端に揃います。 まだ、この時点では瞬間接着剤は使いません。 |
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これ以降は2−4で並べた磁石の順番を厳守してください。 マジックマークも揃えてください。 |
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3-4-4 | 間に1mmバルサをはさんで2枚目の磁石を取付けます。 はさんだら余ったバルサはニッパー等でカットしてください。 リングの内側にはみ出してもかまいませんし、 高さもいいかげん?でいいです。外 要は磁石間を1mm空けたいということです。 |
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3-4-5 | ですが、やっていて別の方法もいいかなと思いました。 ・まず1mmバルサを切っておきます。 ・次に次の磁石を少し離してくっつけます。 |
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・その後爪楊枝等の磁石にくっつかない棒?で、 磁石を押してずらしていきます。 ・で、バルサをはさんでピッタリさせます。 どうも4よりこっちの方がやりやすかったです。 お好みでどうぞ! |
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3-4-6 | 全部取付けるとこうなります。 今回は最後に磁石1枚”しか”入るスペースがありませんでした。 しかし、ここからが今回の”キモ・その1”です! はさんであるのがバルサですので、 少しずつ押していってやると バルサが上手い具合につぶれてくれます。 磁石+1mmバルサ分のスペースをとることが出来ました。 しかもこれで円周にピッタリとなります! |
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3-4-7 | 次に、磁石とバルサ部分に低粘度瞬間を流していきます。 これによって、 バルサ部分にも十分染み込み、隙間なく丈夫に貼りつきます。 これで磁石部分はガッチリですね。 このことが”キモ・その2”です。 |
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3-4-8 | 瞬間を使う利点のもう一つは、 瞬間によって底のスチレンが溶けてのキレイに取れることです! スゴイですね、岸田式! ”キモ・その3”です。 |
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3-4-9 | 仕上げははみ出しているバルサをきれいにします。 リングからはみ出しているところは、ヤスリで仕上げました。 内側に出っ張っている部分は、カッターで切り取ります。 内側のバルサ片は問題なく切り取れますし、 気になる方はヤスリで仕上げてください。 |
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3-4-10 | 完成です! 実際にやってみるとわかると思うのですが、 ステイターとの干渉はありません。 もし、干渉があるとすると リングを加工する時に歪めてしまった可能性が大きいです。 そうなると・・・悲しいです。 |
4)ベルの組み立て |
5)巻線の製作 |
1 | パーツです。 上左 巻線 上右 オスコネクター 下 2mmシリコン線 必要巻線を用意して置いてください。 |
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2 | シリコン線の両端を3mmほど剥き、 予備ハンダをしてください。 |
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3 | 片側にオスコネクターをハンダ付けします。 | |
4 | 巻線に予備ハンダをします。 (これをしないと巻線とシリコンがハンダ付けできません) ハンダコテに少量ハンダを載せて、 巻線に押し付けると被覆を溶かした煙が出ると 巻線にハンダがのります。 巻線表面がハンダの銀色にならないとダメです! |
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5 | シリコン線と巻線をハンダ付けします。 ちなみにクリップにある紙は 巻線被覆を保護するためです。 |
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6 | 収縮チューブを被せて保護します。 この時収縮チューブは巻線側から持ってくると、 コネクター部に被せやすいです。 被せてから熱を加えるとチューブが収縮します。 |
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7 | ハイ、これで巻線準備完了です。 後2本作ってください! 3線を色分けするとカッコいいですね。 |
6)ステイターホルダーの組み立て |
ステイターホルダーにベアリングを取り付ける場合ですが、 圧入で歪むのを嫌って製作してあるため、若干ゆるい場合があます。 ベアリング内部に瞬間接着剤入らないように接着していましたが、 榎本さん、伊藤さんよりアドバイスを頂きましたのでご紹介します。 榎本さん) 「ステイターホルダーのベアリングが入る所(前と後ろ)に瞬着を薄く膜を張る様な感じに塗布します。 完全に乾いたらベアリングを入れます。 完全にガタが消えます。 これにはビックリしました。自分で言うのも変ですが。 でも、絶対誰かやってますよね。(o^_^o)」 榎本さんのHPは => こちら 伊藤さん) 「現状のままですとやはりベアリングはホルダーに固定するのが 良いですね、最初は瞬間を流しましたがすぐに取れました。 そこでバスコーク(シリコン系隙間充填材)で付けました。 瞬間みたいに流れないのでやや安心できます。結果はすこぶるOKです。 ビーーンッという音からキィーーンと言う音に変わりました。 耐久性も有ります。」 伊藤さんのHPは => こちら |
7)ステイターの取付 |
ホルダーからベアリングのフランジ(つば)部分が出る程度に、 ステイターを取り付けてください。 ガタや水平面を確認して低粘度瞬間をステイターの周りに流します。 ベアリングには絶対つかないようにしてください。 |
8)巻線作業 |
8−1 | まず、画像の用に巻線をステイターにテープで止めます。 こうすると、巻線作業の邪魔になりません。 画像は普通のテープですが、 本当はマスキングテープがお勧めです。 |
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巻き方のポイントですが、 1)巻く方向を間違えない 2)巻き数を間違えない(多少違っていても回ります) 3)極力ステイターに巻線を引っ掛けない。(これがショートの一番の原因です。) |
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8−2 | 例では左巻きに巻いています。 1ポール巻き終わって、次の(2ポール先)に移るときは、 このように爪楊枝で少し隙間を作ってやると、 同じような巻き数で巻けます。 |
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8−3 | 1本巻き終わった状態はこんな感じになります。 巻き終わった線は4cmくらいで切りましょう。 |
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8−4 | 2本目ですが、 ・1本目で止めたテープを剥がして、 ・2本目を1本目と同じようにセットする ・1本目、2本目のシリコン線と1本目のエンド線(4cmに切った線) の3本をテープで止めます。 こうすると、巻線作業の邪魔になりません。 |
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8−5 | 2本目が巻き終えたところです。 | |
8−6 | 3本目も 2本目と同じように ・2本目で止めたテープを剥がして、 ・1、2本目を2本目と同じようにセットする ・1、2本目と3本目のシリコン線と1、2本目のエンド線 の5本をテープで止めます。 こうすると、巻線作業の邪魔になりません。 |
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8−7 | 3本とも巻き終わったら、3本のエンド線を捻ってください。 丸印の中参照 |
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8−8 | 捻った部分を左図の位にカットしてください。 | |
8−9 | カットした部分をハンダ付けします。 ハンダコテに少量ハンダを載せて、 巻線に押し付けると被覆を溶かした煙が出ると 巻線にハンダがのります。 巻線表面がハンダの銀色にならないとダメです! |
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8−10 | シリコン線の根元にグラステープを細く切って巻くと、 巻線保護になります。 |
被覆チューブがステイターの根元にくるようにして巻き始めます。 この先は普通の巻き方で行います。 |
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たとえば左にステイターを持ち、右手に線を持ったとします。 皆さんは巻線を行うときどちらの手を動かし(回し)ますか? 私は最近までステイターは固定して、線を持った右手を回すようにしていました。 それは、こちらのほうが”早く、短時間で”巻き上がっていたからです。 ところが最近製作したモーターにバラつきを感じ原因を考えてみると、 どうも巻線のショートが考えられるように思えてきました。 本来流れてはいけないはずのステイターや鉄缶に導通が見られるのです。 今まではこの状態でも起動していましたので、あまり気にしていませんでした。 では、どこでショートが起きてしまうのかと考えたり話を聞いたりしたところ、 「巻線作業時にステイターの角で線材の被覆を傷つけている」 ことが一番い多いように思えてきました。 そこで、最初の巻き方を思い出してください。 右手を回すので早いですが、それだけに引っ掛けてしまうことが多いはずです。 引っ掛ける=>被覆に傷がつく=>ショート=>繰り返す=>ショート箇所が増える=>起動不良 といった状況になります。 また、早く巻ける=巻き方が甘いということになるようです。 もっとも0.35mm25ターン程度では、巻けるのであまり問題にはなりませんでしたが、 もっと多くのターンを巻こうとした場合に、このきっちり巻けていないことがネックになります。 私もそうでしたが、 「どうしてAさんは巻けるのに、自分は巻き切れないんだろう??」 と思ったことはありませんか。 そうです、これらはすべて巻き方にあったんです。 文字で表現するのは難しいですが、要は右手は線のテンションをかけることをメインにして、 左手を回転させるようにするわけです。 もちろんステイターに気をつけて被覆を傷つけないように心がけるのは言うまでもありません。 また、”半巻”ごとに”指の爪先”等を使って巻線間をきっちりつめていくようにしましょう! こうすることによって、あなたも巻き方の名人と同じようなターン数が巻けるはずです。 また、この方法のほうが手首にかかる負担が少ないようで、健康にもGooDです。 (一線巻き終わるごとに導通チェックすると、さらに確実です) ですが・・・・最大の欠点はひと巻き、ひと巻をキチンとやる(あたりまえか・・?)のために、 時間が多くかかってしまうことでしょう。 私自身の巻き方だと倍ぐらいの差があります。 (今回の巻き方だと30分/個ぐらいでした で・す・が、 確実に起動ミスは防げるとともに、長期間の使用に耐えるモーターが出来るはずです。 自作ブラシレス性能を決める大切な部分ですから、ちょっと時間をかけてあげませんか!? PS:じんちゃんのHPが大変参考になりますので、必ず見てくださいね。 ・くろすけ研究所=>CDモーター4 ・EPパワー=>巻き巻きと仕上げ |
1本目の巻線 | 2本目の巻線 | 3本目の巻線 |
3cmほど余らせてから巻き始めます。 例題では左巻き (手前からー奥ー上に行ってー手前に戻る) でやってます。 推薦は1コアに25ターンですが、 今回はターン数をはしょってます。 |
1本目の右隣から始めます。 今回も始端を3cmほど余らせてから 巻いていきます。 |
ここまでくると要領がわかってきた? と思いますので、 説明はいらないですね。 |
1コア目が終わったら、 2番目のコアの”背”を回して、 3番目のコアの前から 4番目のコアに巻いていきます。 ターン数(巻数)は必ず同じにして下さい。 |
2本目の1コアが終わったら、 1本目と同じように”背”を回して前から、 2コア目を巻きます。 くれぐれもターン数を間違えないように! |
で、3本目も巻き終わりました。 |
2コア目が巻き終わったら、 同じように3コア目を巻きます。 |
2本目の3コア目まで巻き終えた状態です。 終端は1本目と揃えて、 始端より長くカットしておいてください。 |
巻線終了です。 下の短い線のほうが始端。 上の長い線のほうが終端です。 |
<ブレイクタイム その1> なれない作業のため、手が痛くなってきませんか? 但し 休むタイミングは1コア単位で取りましょう! 巻いている途中で、 ターン数を忘れたことが何回もあります。 回らない原因の多くはターン数の勘違いでした。 また、25ターン巻くと隣との隙間が少なくなり、 巻きづらくなってきますので、 1本目、2本目も 丁寧に巻いておく必要があります。 |
これで終了です! | |
これで巻線の1本目が終わりです。 終端は始端より長く切っておいてください。 こうすることによって 始端と終端の区別がつきやすくなります。 |
9)巻線部分の仕上げ |
始端は捻って、短く切ります。こんな具合です。 この先をハンダつけ結線します。 <注意!> 「巻き線のコーティングを確実にはがす! (橋本さん談)」 ウレタン線はウレタン被覆が施されていますので、 必ず、ハンダ付する部分はヤスリ等で被覆を削っておいてください。 この作業を怠ると、電流が流れません。 ここも起動しない原因の一つです。 |
ハンダ付が終わったら、 収縮チューブ等で保護・絶縁してください。 |
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終端はスピコンにつながりますので、お好みでどうぞ! コネクターにはブラシモーターの様に+−の極性はありません。 画像で赤・青・黒となっていますが、気分で色分けしました。 正・逆回転は3本線のうち2本を入れ替える事で行いますので、 もし回転方向が違ったら、アンプとのつなぎを変更してください。 例えば、左図で逆回転したとすると、 赤と青を付けかえればOkです。 そんなこともあって、 ピンコネクターや画像の様な<足で探したコネクター?>が便利です。 また、こうすることによって、テスト時の汎用性も高いです。 |
ステイターホルダーと タイラップで固定してあります。 |
そのまま出しました。 |
どちらも液体絶縁テープで固めてあります。 エポキシでもかまわないと思いますが、こちらは弾力性があり、 衝撃にも強いようです。 また、重量的には不利ですが、 左画像のようにステイター後部も固めると仕上がりはニンマリするかもしれません。 (私は気に入ってます) |
タイラップのかわりに、 グラステープを細く切って巻いています。 |
10)全体の組み立てと調整 |
この位置に入れてください。 |
いかがでしょうか?
不明な点や改良する点があればご連絡ください => こちら
(1.ステイターの取り外し)
1)分解編でローター部分を取り外した状態です。 | 2)画像のスパナのような、 軸受けを逃がす台を用意します。 |
3)その間に軸受けを逃がすように置きます。 |
4)ちょっと乱暴ですが、 上にベニア等の当て木をあててトンカチで叩くと 軸受けが下に抜けてきます。 |
5)軸受けが抜けました。 この状態では 元の巻線が基板についています。 巻線の状態を見ていただければわかりますが、 ”スター結線”となっていることがわかります。 |
6)基板についている巻線をカットすると、 上記の様に3つの部材に分かれます。 |
分解編 その1 |
昨日から素材セットの発送をはじめたこともありまして、自作ブラシレス製作編をスタートしたいと思います。 国内外のHPでも詳しく紹介されていますし、素晴らしい内容を参考にしてください。 素材を確認してください。
まず、回転部分を取り外す準備からはじめましょう! 裏側の金色の部分が軸受けですが、この中心に鉄製のフタがついていまがこれを外します。 外し方ですが、 ・中心をポンチで叩き、歪んで隙間が空いたら・・・とやってみましたがまったく歯が立たず、 力をこめたら素材自体が歪みました。 完全に失敗デス! ・次に、金属用ヤスリで削ってみました。 しかし、削れども削れどもフタは取れません・・・あきらめました。 ・そこで、一回目で壊した素材をサンプルに、ドレメル3956−02で思いきって削る事にしました。 さすがリューターです、作業が早い! で、出っ張りの”半分”くらい削ったらフタがポロリと取れました。 ”自分で考えている切削量より、かなり削り込まないと取れない!” 事がわかりました。 リューターを使えば2分と掛からず、きれいに取れて簡単なのですが、 今回はリューターを持っていない人も考えて、敢えて手作業で挑戦してみました。 (前回失敗した(あきらめた)のは、削る量がわからなかったからです) 使う道具は、誰にでも、どこでも手に入る事を前提に、100ショップの3本セットの金ヤスリ! 作業自体は簡単!!ひたすら削るだけ!! 以下が作業画像ですが、戦国時代の鍛冶屋にはるかに劣る?この作業内容!!
ひたすら削る事 ”30分・・・!” やっとフタが取れました! もういいかなと思ったところで、フタの部分にプラスドライバーを当ててひっぱたいてください。 ポロッととれます。 (力を入れすぎると素材が歪みますので、取れない時はまた削ってください) 結構気合を入れて削って30分掛かりましたので、取れないからといってあきらめないで下さい。 100ショップの金ヤスリでも、必ず取れます(ました)! キチンとした工具(金ヤスリ)で作業すれば、もっと短時間で取れると思います。 しつこいですが、リューターならあっという間です。 取れた状態が、
作業前と後を較べてrましょう!
<今回のまとめ> 削り込んで行くことにかなり心理的にはプレッシャーに感じますが、 今回削った部分は製作にはほとんど影響がありません。 極論を言うと一段目はすべて削っても問題ないと思います。 それぐらいの気持ちでやってください。躊躇してフタは取れません(キッパリ!) 続く・・・・ |