平歯車(ダンボール製)の作り方

ダンボールで歯車を作ってみたい!
そんなあなたには、
この記事がオススメ!
ビー玉コースター以外の工作にも役立つので、ぜひ作ってみてください!

平歯車ってどんな歯車かというと、
形は円筒形で、歯すじが軸と平行な直線、の歯車のことです。
ダンボールで作ると、下の写真のようになります。
このダンボール平歯車の場合、軸はつまようじ、歯すじは波の部分です。

使う物

・ダンボール(厚さ3㎜
・片ダンボール(無い場合はダンボールの皮をキレイにはがして使う)
・軸(ここでは、菜箸とつまようじを使ってます)※菜箸はオススメしません。
・モーター 
・電池
・スイッチ付き電池ボックス
・カッター
・デザインナイフ
・千枚通し(目打ちでも可)
・定規
・コンパス
・シャーペン
・木工用ボンド
・グルーガン(あれば)
・工作マット

モーターは「タミヤ ダブルギヤボックス」を使っていますが、他のモーターでもOKです。このモーターは割と回転が速いので、もう少し遅くすることができる「タミヤ 4速クランクギヤーボックス」の方がオススメです。

★平歯車の作り方

動画と順番が違いますが、そこは気にしないでください。

1、歯車の部品を用意
部品のサイズは、自分が作りたい大きさでOKです。
円を2枚(半径4㎝
板を4枚(横2.5㎝、たては3㎝
波を2本(幅は2.5㎝、長さは円周より長めに) できるだけ片ダンボールを使用。

ここ大事↓
円はデザインナイフを使って正確に切り出してください。

円の外周に波を合わせたときに、波がピッタリ重なるのがベストなのですが、
今の段階ではうまく重ならなくても大丈夫です。

2、歯車を組み立てる
まずは、円2枚に軸の穴をあけます。
穴の大きさは軸にピッタリのサイズ。
コンパスでできた穴を目印にして、中心がズレないように慎重にあけてください。

写真のような太い軸より細い軸の方がズレにくいので、モーターのシャフトをそのまま軸に使うのもいいですよ。

穴をあけたら、部品を貼っていきます。

まず、円のふちにボンドを塗って片ダンボールを貼ります。
波は内側に向けて、外側を円のふちにピッタリ合わせてください。

次に、板を十字に立てます。穴がふさがらないように貼ってください。

最後に、もう一枚の円を重ねて貼ります。
※2つの円の中心を合わせるため、軸を通した状態で固定しましょう。

円の筒ができあがりましたね!

早速、もう1本の片ダンボールを貼り付けたいところですが、

その前に!

片ダンボールにボンドを付けずに巻いてみましょう!

このように、最後の一つがうまく重なるようなら、もう貼り付けてOK。
※最後の一つは緑色の部分(波の下の紙)を切って重ねて貼ります。

もし、波がズレてしまったときは、円筒の外周に紙を巻いて調整します。
紙は何でもいいのですが、ほんの少ししかズレてない場合は薄い紙、半分くらいズレてたらちょっと厚めの紙を使うといいです。
紙は、片ダンボールと同じ幅にして、必ずちょうど1周分巻いてください。
※巻いてない部分があると、段差ができて歯が嚙み合わなくなります。

紙を1周貼ったら、もう一度片ダンボールを巻いてみて波を合わせてみます。
それでもダメならもう1周巻きます。
繰り返しているうちに(そんなに何度もやらなくても)、ピッタリになります。


ピッタリになったら、外周にボンドを塗って片ダンボールを貼ります。
一気にやらず少しづつ貼ってください。
最初に説明したとおり、平歯車は歯すじと軸が平行でないといけないので、波が曲がらないよう注意して貼りましょう!

最後の波をピッタリ重ねたら、完成です。

同じ作り方で、もう一つ歯車を作ります。
大きさや軸はおまかせ。

次に、モーターと歯車の軸をつなげます。

私は菜箸を使いましたが、最初にも書いたとおりこのやり方はオススメしません。
理由は、モーターのシャフトとつなげるために穴をあけなければいけないからです。
菜箸の頭はすごく硬いので、穴をあけるのはとても大変だし危険な作業です。


代わりの方法としては、
モーターのシャフトと別のシャフトを軸継手(じくつぎて)でつなげて使う方法があります。菜箸の方法よりも少しコストがかかりますが、安全かつ正確に作れるのでこちらをオススメします!


いずれかの方法でモーターのシャフトと歯車の軸をつなげたら、を作ります。
穴は、軸がくるくる回るようにピッタリより少しだけ大きくあけます。
モーターのシャフトの中心と軸の中心の高さが同じになるように穴をあけましょう。

歯車を取り付ける前に、軸がちゃんと回るかテストしておきましょう。


テストが終わったら、軸に歯車を取り付けてください。

先に取り付けた歯車の横とか上とか好きな場所にもう一つの歯車を並べて、下から軸までの高さを測ります。
この時、歯車2つをかみ合わせた状態にしてください。ピッタリくっつけるのではなく皮1枚分くらい離す感じで。

高さを測ったら、もう一つの歯車の柱が作れますね。
穴の大きさは、歯車だけ回したい時は軸にピッタリサイズ軸ごと回したい時は軸より少しだけ大きくします。

今回は上に取り付けました。

土台に設置して正常に動いたら、平歯車装置の完成です!

この平歯車装置はビー玉コースター5で実際に使いました。
他にもたくさんの作品で平歯車を使ってます。色んな使い方ができるので、皆さんも面白い仕掛けを考えて使ってみてください!