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Fグループ電子工作講座

秋月電子SH7125ボードで始めるマイコン開発

エンコーダの取付方法再検討

PWM周波数とモータ回転数の特性を調べた際に、タミヤツインギヤボックスにエンコーダを取り付けていましたが付け方が気に入らなかったので再検討しました。
また、ダブルギヤボックスにもエンコーダを付けてみました。

検討のコンセプトは「入手しにくい部品を使わない」です。

光学式エンコーダは使わないのか?

エンコーダを付けることによるモーターの特性変化を抑えるため、モータへエンコーダを取り付ける際は光学式や磁気式のエンコーダを使うのが一般的です。秋月でもタミヤツイン/ダブルギヤボックスと併用可能なビュートローバー用エンコーダ拡張セットというキットを購入できます。

では、なぜ使わないのか。
単純に高いから。

SH7125:¥1,500
RX220:¥1,300
ツインギヤボックス:¥907
ダブルギヤボックス:¥907
エンコーダセット:¥2,700

個人的に主役より高価な脇役を使わないという信念があります。
当ブログで主役はギヤボックスやマイコンです。
センサーは脇役だと思っています。
マイコン+ギヤボックスの価格をセンサーが超えるのはどうも気が咎めます。
で、ここまでお金をかけるならもうちょっと良いギヤボックスを買った方が良いと思います。

という事で安いエンコーダを使用します。
同様の理由によりジャイロ/加速度センサーもGY-521(MPU-6050)を試してみようかと思っています。

フォトリフレクタTPR-105Fを使ったエンコードの自作も試してみたのですが、調整がシビアだったのでお蔵入りしてます。制作が簡単な光学式エンコーダを思いついたら紹介したいと思います。

今回使うのはaitendoで販売していた
・マウスエンコーダBM005H101B 4個入 ¥120円
品質は不明だが、安い。
※2020/01/16追記 BM005H101Bだと高速回転時にパルスが読めなくなりました。

モノタロウやMiSUMiが使える方はアルプス電気EC10E(EC10E1220505)が良い感じです。


ツインギヤボックスへの取付再検討

以前は6速ギヤボックスHEの余った12歯のピニオンギヤを利用していました。
が、これ単体を入手するのは厳しい物があります。
使えそうな物が無いか探したらありました。

ツインギヤボックスを組み立てた際にいつも余る12Tピニオンギヤ

当然サイズもぴったり。

歯を傷めないように気を付けながら6角穴を3mmのドリルで拡張

電動工具を使うと危険なので、ピンバイス等を推奨。

外径3mmの真鍮パイプを20mmにカット
ミニ四駆のシャフトを30mmにカット
接着すれば出力軸の完成


ギヤボックスに入れて


エンコーダを付ければ完成

このエンコーダはEC10Eです。

ハトメもパイプも真鍮で、同じ材質の物が摺動(シュウドウ)するといつまでも摩耗するのであまり良い設計ではありません。パイプはステンレスの方が良いと思います。

ダブルギヤボックスへの取付検討

パターン1:外付け

こんな状態にする


パイプを青いギヤへ接着
ミニ四駆のシャフトをパイプへ接着

あとは組み立てるだけ。
エンコーダ本体をギヤボックスへ固定する良い方法が思い浮かばなかったので外付け方式は断念。

パターン2:中に入れる

こんな状態にする


エンコーダもスッキリ収納


エンコーダとギヤの間のナットは2mmの平ワッシャの代わり


配線はギヤボックスに穴を開けて後ろから出す

エンコーダを交換したいときに不便だと思う。

番外編

ツインギヤボックスハイスピードセッティング

ギヤ比16.6:1(3速ギヤボックスと同じ)
パワーは弱いけど、クローラーでドリフトできるぐらい速くなる。

有線操作だとまともに運用できない気がするけど、ラジコン化するとチョー楽しい。
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