スプールで効率よく糸を巻く方法

質問

スプールを使って糸を巻き上げ、巻き戻しする仕組み（クレーンのような動き）を自分で作りたいと思ってます。

手元のサーボは１８０度までなので巻き上げ距離を稼ぎたいのですが、スプールやギヤの使い方があまり良く分かってません。

自転車で一番重いギヤにしたときのように、サーボに大きなスプールをつけ、それをゴムで別の軸の小さいスプール（自転車の後輪ギヤ相当）につけ、その小さいスプールの軸に大きなスプール（自転車の後輪相当）で糸を巻き上げれば、そこそこ巻き上げ距離は稼げると思うのですが、認識合ってますでしょうか？

また今回のように限られた回転角のモーターで多くの巻き上げ距離を稼ぐ方法を他にご存知でしたらそれも教えていただきたいです。参考ページへのリンクなどもあると助かります。

回答No.1

funflier · ベストアンサー

別のご質問でレゴを使った工作について訊かれているのでラジコン用途から
の憶測では適合しないのかもしれませんし、
http://okwave.jp/qa/q8221549.html
またどんなサーボをご用意され、それがどんな送受信機を使うものか解らない
のですが、そうした「巻き取る」用途のためには専用サーボが存在します。
http://www.hitecrcd.co.jp/RC/servo/yacht.htm
ラジコンヨットウィンチ用で、プーリーが最大5回転程度回ります。
（同種のヨット用サーボはフタバでも出していた記憶がありますが現行製品には
見当たりません。）

他に代替案としては、
・サーボは普通モーター軸から減速ギアを介して出力軸に低回転で高トルク
　を限定した角度で発生させます。角度検知は普通出力軸に直結された
　ポテンションメーターで行います。
　そこでサーボを一部改造し、モーター軸から直接巻き取りスプールを
　回す様にします。フィードバックが無いのでモーターは指定方向に
　回り続けるのと、負荷が大きければスプールを回せない可能性はあります。
　この場合は小さいスプールで巻き取らせないとならないと思います。
　（何らかの形で、出力軸にクレーンアームの動きをフィードバックさせら
　れれば自動停止も出来るかもしれません。）
・または「リモコン化・ラジコン化」すること自体が目的ならば、一度
　クレーンアームを動力用モーターで手動制御する機構を作ってしまい、
　方向スイッチングだけをサーボにさせる、つまり人間がスイッチを切り
　替える動作を単にサーボが行う、という方法もあると思います。
　想定する負荷が大きければ、逆にこの方法以外無い場合もあります。
　クレーンを自動停止させたければ、動力系統にリミットスイッチを
　つけておけば可能と思います。

大小スプールで増速する方法は挙げられた理屈どおりですが、スプール直径
を大きくして「セクター」（プーリーの一部円、半円とか1/4円）にしても
同じことが得られると思います。