実験工作で困っています

質問

電気学科に所属する工作初心者の学生です。今回学校の実験でモータを用いて回転させる物体に雷を落とすという実験を行います。そこでモータと回転物体の間にある絶縁するためのカットしたエボナイト棒とモータ軸を接続し、うまく固定させる方法が思い浮かばず困っています。
画像のようなイメージなのですが、どなたかよいアイディアをいただければと思っています。よろしくお願いします。

回答No.3

CatsWhisker · ベストアンサー

方法はいくつかあると思います。

(1)高速回転の状態で回転体（エボナイト棒）のセンター軸や円筒面を回転時にできるだけブレさせたくないのであれば、エボナイト棒の外径よりわずかに小さい内径をもったベアリングを２個（以上）用意してそのベアリングで回転と機械的支持を任せます。（実際には用意したベアリングにきっちりはまるようにエボナイト棒の外径を旋盤で削るのが簡単でしょう。）その上でベアリングのかかっていない部分のエボナイト棒に平たいゴムベルトをかけて、離れた位置に置いた駆動モーター（当然、エボナイト回転体と駆動モーターとは回転軸を平行に配置します。）に回転軸にに取り付けたプーリーを回転させて、ベルト経由で回転を伝えればエボナイト棒の回転とモーターとの絶縁は両立します。つまり「ベルトドライブ」ですね。
またはエボナイト棒の外径が比較的大きくて、要求される回転スピードとしてそれほど速くないのであれば、「ころ」のようなもので（水平に置いた）エボナイト棒を下支えしながら回転させる、「ソーセージのローストヒーター」のような機構でもできると思います。

(2)あまり部品などを購入したくない、というのであれば単純にエボナイト棒のセンターに旋盤で穴を開けて、そこをタップでネジ加工するのが単純かもしれません。このときのエボナイト棒のネジ穴にはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製のボルトが入るように加工します。そして、エボナイトに入っているのと反対側のボルト面に、駆動モーター軸が一致するように旋盤加工します。モーターの軸はＰＥＥＫボルトの横方向からネジなどで締め込めば固定できます。このような「ダイレクトドライブ」方式は調達部品がＰＥＥＫボルト１本程度で済むという簡便さの反面、工作精度を要求されるので、大抵の場合には高速回転させると振動が生じたり、回転する円筒面がぶれたりします。

ただしいずれの方法も一応は絶縁素材を使ってはいますが、雷のような空中放電を起こすような高電圧に曝したときにはドライブベルトやＰＥＥＫボルトを電流が伝ってモーターを破損する可能性があると思います。ですからモーター直前のシールドだけでなく、エボナイト棒の根元とかにもアースにつないだ「ブラシ」などを接触させたり、ベアリングにもアースを取ったり、電流がモーターに行かないようにする配慮も必要でしょう。

回答No.4

Nebusoku3

旋盤などは有りますか？　有ればそれにエボナイト棒を装着し、芯出しをして、モーター軸よりも0.1mm 程度小さなドリルで穴あけし、その後、押し込んでは如何でしょうか？
必要であれば接着剤を併用すればうまく回るかも知れません。

旋盤が無ければ仕方が無いので同じ事をドリルを使ってうまくいくまでやります。　実は芯だしは回転時にぶれない様に、ぴったりさせるにはかなり難しいです。
やってみるしかないですね。

回答No.2

Classified

思いつきだけど、

1. 直接ではなく間に一つかます。

　　モーター軸にうまく固定できる、プーリー、平ギヤ、サーボホーン　が入手可能だとすれば、それをエボナイト棒に接着・ネジ止めする問題になって、すこしは簡単になるかも

2. ベルトドライブ

　　モーター軸の延長にエボナイト棒を直接接続するのではなく、エボナイトとモーター軸を平行にしてゴムベルトかなにかをかけ渡す。高速に回したければモーター側にプーリーが必要だろうが、低速で回したければモーター軸に直接ベルトをかければ減速も同時にできる。

回答No.1

ryou4649

シャフトジョイントを使えばいいと思います。

大きさがわからないので、オススメ品をあげることはできませんが、「シャフトジョイント」で検索して、お望みの径と長さのモノを選ばれたらいいと思います。