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ユニクロのラウンドミニショルダーバッグ用のインナーシェルを作る

◆まえがき
ユニクロのラウンドミニショルダーバッグを使っているのですが、中央に小さな重い物を入れたりすると、全体がV字型に変形してしまうのが残念です。そんなことで、中敷きを入れて補強することで、変形を防止してやることにしました。

・ユニクロのラウンドミニショルダーバッグ
ラウンドミニショルダーバッグ
底のマチ?の部分にはループ状の折り返しが入っていて、型崩れし難い作りになっています。しかし布だけで作った補強なので限界はあります。

◆試作
底板を入れれば良いので、プラスチックの板(PP板)で作ってみました。

・試作-1
試作1
不要になったA4のバインダーの表紙のプラ板を切り抜いて作りました。

実は一番最初は、単純な長方形で作ったのですが、バッグに入れると厚さ方向の剛性が高すぎでした。この状態だと、満員電車に乗った時などに、硬すぎて「痛くてはた迷惑」です。そんなことで、上の写真のように外形のラインをギザギザにし、更に中抜きを入れて変形し易くしてみました。

これでまあ悪くは無いのですが、もう少し長くしてバッグの上の方まで補強した方が良さそうな感じでした。ということで、作り直しです。

・試作-2
試作2
バッグの上の方まで補強が入るようにサイズを大きくしてみました。

これで良さそうでしたが、底の形状が直線的で少しエラが張った感じになるのが気に入らなかったので作り直すことに、、

ダイソーのPP板
ちなみに、使った素材はダイソーのPPシートで、厚さ1.2mmの物です。

◆完成
シェルとバッグ
底の外形ラインに少しカーブを付けてこれで完成としました。(白い斑点模様は下に敷いた布です)

・使い方
シェルを入れた状態
バッグの底の折り返しにギザギザの先端を入れておけば、ほとんどズレることはありませんでした。

◆型紙
インナーシェル型紙
PP板を切り出すのに使った型紙です。最初はCADで書こうとしたのですが、面倒(私のスキル不足)なので紙に手書きで作りました。サイズは300mmあるので等倍の図面を書くとA4サイズに収まりません。そこで、センター振り分けで片側だけの図面を書いています。

この図面では幅が90mmになっていますが、この寸法を100mmにした方がひょっとしたらバッグへの収まりが良くなるかも知れません。

◆作り方
以下の手順で作ることが出来ます。

1) 上の型紙をダウンロードし、印刷サイズが図面内に書いてある100mmのスケールと一致するように印刷倍率を調整して紙にプリントします。ちなみに、PDFなら印刷サイズを正確に指定出来そうですが、残念ながらこのFC2ブログではPDFのファイルのアップロードは出来ませんでした。
2) 同じものを2枚印刷し、その2枚を中央で点対称の位置に貼り付けて型紙を完成させます。(中心線が一直線になる様に貼ること)
3) 型紙の上にPP板を置きテープなどで仮固定しておいて、フェルトペンなどで外形をトレース。
4) トレースした線に沿ってハサミで切り抜けば完成です。

補足説明
・外形のトゲトゲをペンチなどを使って少し上向きに曲げておくと、バッグへの収まりが良くなるかも知れません。
・1.2mmのPP板はかなり粘りがあって加工し辛いので、カッターなどの刃物を使うと思わぬケガをする可能性が高くなります。そんなことで、加工には大型のハサミを使った方が安全だと思います。なお、中抜きになっている部分は、まずはドリルなどで穴を開け、そこを起点にハサミで穴を切り開いて行けば良いと思います。

◆まとめ
普段の記事では電子工作ネタしか扱わないのですが、たまにはこのような物づくりも面白いです。服飾雑貨は、作った物を外に持ち出して生活の道具として使えるのが良いですね。

タマムシの羽根のスマホケース作り(2023年バージョン)

◆まえがき
今年の夏に集めたタマムシの羽根を使ってタマムシのスマホケースを作りました。これ、3年前から毎年やっている作業で、毎年少しずつ改良(改悪?)している物です。

ちなみに過去の作品は下記の記事参照ください。
・2021年:玉虫厨子にインスパイアされてタマムシのスマホケースを作った
・2022年:タマムシの羽根のスマホケースの製作、2022年版

◆製作過程
やってることは以前の記事とほとんど同じなので、細かい説明は省略してポイントだけ書いて行きます。

・今年集めたタマムシの羽根
タマムシの羽根
主に散歩ルートにある多摩市の都立桜ヶ丘公園で拾ったものです。ちなみに今年はいつもより数が少なかったです。同じように拾い集めている人がいる、あるいは小動物が食べちゃっているのかも知れません。

羽根の根元の固い部分をカットし、更に接着性を上げるために裏側の光沢層を削り落とし、最後に三角にカットして小片にしました。

・三角の小片にカット
三角形に切断
今年は三角形のモザイク模様にすることにしました。

三角形にしたのは形状として面白いことがありますが、それ以上に四角形より剛性が下がるので平面に貼り易いこと。更に、材料のロスが少なくて済むという利点があります。

・ケースのブランク
透明なスマホケース
例年通りダイソーのポリカケースをベースに使います。3年前と同じ物が同じ値段で手に入るのは嬉しいです。

・貼り付け
貼り付け作業中
いつものように裏側からUV-LED(赤矢印部)で照射し、羽根の破片を一つづつUVレジンで接着して行きます。

大きなピースだけでは隙間が空いてしまって寂しいので、隙間を小さなピースで埋めて行きます。上側を疎に下は密にピースを置いてグラデーションを付けて貼って行きました。

貼り終わったら接着剤の出っ張りなどを削って修正します。

・オーバーコート
硬化中
表面にUVレジンを塗布し、UV-LEDで固めます。これだけでは表面がべタ付いていたので、屋外の直射光に1時間くらい曝して完全硬化させました。(温度上昇でべとついていた成分が蒸発しているのかも知れません)

・使ったレジン
UVレジン「星の雫
去年までは100円ショップのUVレジンを使っていたのですが、時間形つと黄変が目立ってきました。そんなことで、今年はもっと良い物を塚井たかったので、ネットで調べて評判が良かった「星の雫」というレジンを使いました。ちなみにアマゾンで30gが1000円ちょっと(送料別)でした。

・オーバーコート完了
貼り付け完了
スマホの背面が白色だったらこのままでも行けるかもしれません。でも、私のスマホの裏側は黒色なのでせっかくの玉虫の羽根が目立ちません。ということで、

・裏側(内側)を白く塗って完成
裏を白く塗って完成

・動画
羽根がキラキラ輝く様子が判ります。

◆これまでの作品と比較
変色の比較
左が2021年、中央が2022年で、右が今回作った物ですが、背景が真っ白なのでタマムシの羽根の色が映えて綺麗だと思います。

ちなみに、中央のは裏面に薄いベージュを塗っているので判り難いですが、古い物はかなり黄変しています。今年使ったUVレジンは黄変し難いはずなので、これからどうなるか注目したいと思います。

◆まとめ
これを作るのは今年で3回目なので少しずつ進歩していると思うのですが、どうなんでしょうね。

Arduinoを使った歯車研削機を改良

◆まえがき
半月前に簡単な歯車研削機を作りましたが、スリットを入れる機能しか無いので最終的な歯車の形はヤスリを使って削り出す必要があります。やってみるとこの作業は結構大変で、特にたくさんある歯の歯幅を一定に揃えるのは手作業では無理な感じでした。
そんなことで砥石で2回カットすることで歯底の幅を自動的に切り出してしまうことにしました。

◆加工中の様子
研削中
歯の幅を正しいサイズで加工することが出来るようになりました。
歯車の寸法精度を上げるため、軸の先端をV溝で保持する方式に変更しています。

◆回路図
歯車加工機の回路図
砥石の上限位置をVR1で設定出来るようにしました。

◆プログラム
20221018_GearCutter2.ino (BOM付きutf8)

動けば良いというレベルで作っているので、直したいところがいっぱいあるのですが、記録を兼ねてそのまま公開します。以下はプログラムのポイントです。

・#define NGT の値で歯数を指定
・#define CUT_WIDTH の値で2度切りする時の移動量を指定。この値(cp2)はモジュールと砥石の幅で変わってくるので、後記の表から拾ってくる。
・プログラムを起動すると加工待ち状態で待機し、この時に可変抵抗を廻すと砥石の位置を上下させます。ここで設定した位置が砥石の上限位置になります。
・加工スタートスイッチ(SW-1)をONにすると歯車加工を開始。OFFにすると加工中の歯の加工が終わった後で次の歯の位置に移動した後で待機。
・円周加工スイッチを押しながらリセットすると、ワークが連続回転するので外周加工を行います。

◆歯車仕様一覧表
モジュールと歯数に対する各部寸法の一覧表です。また、歯底を2度切りで加工するためのパラメーター(cp2)の値を示します。
歯車寸法一覧表


◆加工例
・研削加工後
歯切り後の歯車
歯が少し傾いています。砥石の位置が悪い可能性が高いのですが、2度切りしている2回目の加工で砥石が逃げるような現象が発生しているのかも知れません。先に中央で切って後で前後をカット、つまり3度切りすれば改善するのかも知れません。

・刃先形状修正後
形状修正後
それっぽくなっています。なおこの例では歯の厚さが薄くなりすぎています。

◆関連ツールの整備
より精度の高い歯車の製作を目指して以下のようなツールを整備しました。

・軸穴加工ドリル
実体顕微鏡をドリルスタンドに、
ハンドドリルでは正確な加工が難しかったので、実体顕微鏡にミニルーターを取り付けて穴開け出来るようにしました。この顕微鏡(SMZ-2B)の上下移動機構はクロスローラーガイドなので精度は抜群に良いはずです。
ボール盤があればこんなことしなくても良いんですが、まあ無いものはしょうがないです。

◆噛み合い確認
噛み合わせテスト
歯車として正常に使えるか確認するために準備しました。規定の軸間距離に設定してスムーズに廻るか確認します。モーターで回して歯面の当たりを出す狙いもあります。

◆ギアプラー
ギアプラー
軸に圧入した歯車を抜くためのプラーを適当にでっち上げ。

・完成品、素材など
歯車と素材
テスト加工で作った歯車などです。歯型を修正していない物もありますが、この状態でストックしておいて実際に必要になった時に追加工するつもりです。軸穴だけ開けたものもあります。

軸穴をΦ1.9mmのドリルで開け、M2の長ネジをマンドレル代わりに使って歯車を加工。最終的には、Φ2mmのシャフトならそのまま圧入し、それ以外のサイズの場合は穴を拡大して使うつもりです。

◆改良が必要な点
モーターを使って歯の噛み合わせを確認すると、高速回転させた時に歯の衝突が発生しているようです。慣らし運転や潤滑で改善出来るのかも知れません。噛み合わせのガタが大きいのもその原因になっている気もします。ともかく、現時点ではモーターピニオンのような高速回転する場所に使える歯車は出来ていません。なお、モーターピニオンのモジュールは0.5mmでおもちゃ病院の標準在庫にあるので、とりあえずは困らないと思います。

◆まとめ
必要なサイズの歯車を切り出すための最低限の仕掛けが出来ました。おもちゃ修理の実戦で使いながら改良していきたいと思います。

こういうメカ物は結果がすぐに判って楽しいのですが、精度を出そうとすると改善が必要な箇所が一気に増えてしまって処置が大変でした。プログラムや回路をいじっていたのは総作業時間の5%くらいで、後はメカの改良とテスト加工に費やすことになりました。慣れないことをやると時間ばかりかかってしまいます。

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