クレーンをつくる

オンラインゲーム「艦隊これくしょん」モチーフの単車を所有されている方*からの依頼で、4月29-30日に開催された「ニコニコ超会議」の企画「超痛車天国」内の「明淀ダブルデート」ブースに模型を展示しました。
2枚目の画像の状態まで作って数年放置していたため、接着の弱いところから壊れていって、3枚目の画像のようになっていたところから修復して塗装してあります。
ついでに1/25でリメイクしたいと思っていたのにも手をつけてしまいました。

*monmonさん(twitter: @dekkai_monmon)

明石のクレーン3D版もほぼ一から作り直してます。

運転台のむきだしなクレーンに人がないとさびしい、職工のお兄さんの1/24を乗っければ早い話ですが、普通すぎるのでオンラインゲーム「艦隊これくしょん」から、「工作艦明石」*をもってきました。美少女体型ではないから少しごついですが。軍艦に見立てて各種艤装品を身にまとったキャラクターが多数いるこのゲーム、工作艦明石はデッキに搭載されているクレーンをかたどった「艤装」をまとっているので、この人形用にも一通り作ってあります。

*http://wikiwiki.jp/kancolle/?%CC%C0%C0%D0

先日製作したクレーンの主は旧海軍の佐世保工廠(佐世保重工業と米軍の設備の前身)で建造された、工作艦『明石』
あちらこちらで解説されているので略しますが、大雑把にいうと前線で損傷した艦船の修繕を行うための移動工場です。

エッチングつきのキットが手に入らなかったのでクレーンだけ自作パーツでディテールアップします。
ブームと櫓は厚手マットのフォト用紙をレーザーカットして作ってみます。

櫓は作りかえの予定ありその他調整改造の邪魔になるので、手すり付けない状態で仮完成にしときます。
全くの門外漢ですが『艦隊これくしょん』というオンラインゲームに「ケッコンカッコカリ」なるオプションがあるらしいので、カンセイカッコカリとでも言いましょうか。

もうひとつの資料、『昭和造船史別冊 日本海軍艦艇図面集』、学部のころに書庫で一度ぱらぱら見た気がします。拾い物の同じ図が微妙に不鮮明で、船全体の配置もほしかったので職場のやつを複写してきました。もともと大きな図を数分の一に縮刷してあるけど、A3一枚半くらいあるものです。前に紹介したProfile Morskieの図の元はこれでしょう。PMのクレーンの機械類の解釈に疑問なかったわけじゃないので、図をよーく見てみたら。前に「計器盤じゃないかな」と書いた運転台後の箱、他に2つある似たような箱がモーターなので、モーターの出力軸を少し上にオフセットさせてウォーム減速機を使っていることにすると、図とうまく合いそうです。
以前「旋回機」と書いた円柱も脚付きのウォーム減速機箱(水平ホイール)にすると位置関係がぴったりのようです。この減速機箱の出力軸は床を貫通させてみましたが、フレームが通っていそうな位置に軸心があるので、実物では床を貫通していなかったかもしれません。
前ケーブルハンガー状といった構造物はもっと背が低くて、中間歯車覆いの一部と考えると収まりがいいようです。ざっと適当に並べてスケッチのほうが先にできました。歯車は減速機箱のように書いたりピッチ円で代表させていたりばらばらですが大体こうでしょうか。
櫓のてっぺんの形状に関してはいい写真見つけてないのでそのまま行くしかありません。

フックが出来てロープ仕込んで試運転、偏角(フリート角)が少し大きいので、ドラムの端から何巻きかは密に巻けていませんが、ドラムを溝つきに改造すれば改善すると思います。櫓は改造も考えているので、それも改善になるでしょう。

フレームの剛性不足とベルトの摩擦不足でウインチが滑ったり、リミットスイッチの未実装など不具合ありますがこれはこれで良しとします。

コントローラーも作っときます。
電子工作趣味ではmbedとかArduino、力技のLinux搭載ボードコンピューター(Raspberry Pi,　Beagle Bone,　etc.)が流行ですが、昔ながらのPIC(PIC16F690)使います。IC単体で200円くらいなもんで安上がりです。大きさにこだわらなくていいので普通に普通の蛇の目基板に部品並べて配線してあります。
送信機も適当な大きさのケースに入れています。
回路図はありません。
信号は赤外線で飛ばします。どの道シリアル通信なのでXbee(Zigbee)やBluetoothやWLANのモジュール使えば電波で飛ぶわけだし、後二者ならパソコンとかスマートフォンから操作できるのだけど、モジュール結構高いので、赤外線です。
センサーにはコーデンシのPIC79603というチップタイプのを使っています。

モーメントリミッターの模型を完成させないまま何年たってしまいました。

柱はビール瓶に加工したギヤをくっつけるのはやめにして、ギヤに中心軸を取り付け、紙筒をかぶせることにしました。数百mNm(数十gf・m)程度のモーメント荷重なので十分です。
ビール瓶よりましだと思います。

「うちでやるからには」というほどモノはつくってないけど、うちでやるんだから電動です。
12mmのギヤードモーターくっつけときます。2年位前Aliexpressで買ったのが手元に十数個はあるのになぜか新しく購入しています。材料が材料でせいぜい数十gくらいしか吊らないので、小さなモーターで適当に減速しておけば十分です。
場所は本来のモーターの位置ではなく、ブレーキ装置と思しき物体のほうに仕込んでいます。
動力伝達はベルトにして、普通にタミヤのプーリーセット使います。ベルトは手芸用に「透明ゴムひも」といって売られているウレタンコードが安くて融着できて便利なんですが、生ゴムより少し滑りやすいです、旋回機に使ったプーリーセット付属の生ゴムベルトが付属品だけに具合がよさそうです。

大体機械のレイアウトは2枚目みたいな感じです。左前の箱は実機では3つに分かれているようです。コントローラー入れるので一体に作ってふたはまだせずにいます。櫓の右後の丸と三角がそれぞれ旋回モーターとケーブルハンガー状の構造です。

旋回機はモーターらしき柱状体が櫓の右後角のあたりにあるので、旋回体下にギヤがあるものとして作っています。陸のクレーンは水平が前提ですが海のクレーンに水平はまず無理なので、旋回機は少し強力そうですが、実機の減速機類の位置関係は再現していません。材質が材質なので後日実機資料揃えて修正するときでもさほど大変ではないでしょう。左脇のケーブルハンガー状の物が旋回ピニオン軸の軸受けの可能性はあります。このてのクレーンでは旋回機が櫓の内側や柱のてっぺんという機械もあるようです。

船と海の関係のコース・専攻の出とはいっても、軍艦は自分でかじらないとないもんなので、手持ちの資料もなければ新たにあさるのにも時間結構必要なので、
いくつかのWEBサイトから写真ひっぱってきたんですが、大体形が出てきたあたりで資料入れています。
日本船の解説本を外国から買うのは結構遠回りですが、ポーランドのProfile Morskieというモデラー向けの参考図集に工作艦『明石』があるので国内販売の有無を調べる前にイギリスの模型やさんから買いました。
写真はWikipediaにも載っている公試運転時の奴だけですが、ほしいものだけ確実に手に入るという点では雑誌記事あさるよりはいいでしょう。

一般艤装図のスキャンも海外サイトにアップされていたので、ある程度は作れるでしょう。運転台は資料に近く作って置きます。柱のようなのは制御器、箱は制御箱・計器盤でしょう。図の感じだとモーターの負荷を見るための電流計は前に3つ立っている制御器それぞれにもつけてあったようです。

全体に前寄りになっていますが機械を置いてみたらだいぶそれっぽくなってきました。ちょっとデフォルメきついような感じがしますが、これはこれで。

櫓のてっぺんの起伏ブロックが入っているガントリーは、船首側から撮影された写真の陰の出方から、写真のような形だろうと想像入れて作っています。太い部材の裏にはくぼみを作って、心柱のてっぺんに取り付けた直径15mmほどの球体を受けるようにしています。旋回フレームのローラーは小さめの戸車を加工したものです。心柱の外周に接します。
柱にはもっとぴったりのものがありました。しばらくこれにします。あけたら洗ってそのまま店に返すべきだと思いますが。