2016年01月14日

installing ball bearings

ball bearings on crankpins ロッドにボ−ルベアリングを取り付けるには、大きさが限られているので、クランクピンを細くせねばならない。それともう一つ気を付けねばならないところがある。
 近代機(UP4-8-4 や ナイアガラ等)はロッドに関節がなく、クランクピンのところで、二本が重なっている。ここにボールベアリングを入れるには複列にせねばならない。すなわち、ベアリングを中空軸でつないで、その中空軸の外で折れるようにするのである。

 この中空軸は、当初ブラスのパイプで作るつもりであった。祖父江氏にそれを伝えると、
「パイプは快削じゃねえから、リーマが通らないぜ。」と言われてしまった。
 確かにその通りで、仕方なく、快削鋼を削って作った。内側にshoulder(堰)をつけて、ベアリングが離れているようにした。後から考えてみれば、パイプの輪切りを入れれば済んだかもしれない。
 その中空軸は片方のロッドにはハンダ付けされ、他方はかぶせてあるだけである。動軸の動きで生じる多少の捻れを吸収できるようにしている。 末端は一つだけだが、力の掛かる中心を外さないようにしている。

 効果は抜群で、素晴らしい走りを示した。効率が重負荷でも下がらないのが良い。もっとも、そんな重負荷を楽しんでいる人など、世界中で一人なのかもしれないが。

 中空軸の外側の端には、フランジ付きを使うともっと簡単だったろう。フランジ付きはあまり買ったことがない。軸上に荷重が掛かる時にベアリング上に掛からねばならないので、奥のほうに入れる必要があるからだ。

ball bearing with flange 最近、某XXゲージの人たちから、「フランジ付きのベアリングを分けてくれないか。」という問い合わせがあった。持っていないので要請に応えることはできなかったが、何に使うのか聞いてみると、軸箱に使うのだそうだ。
「そんな使い方は間違っていますよ。」
と言うと、
「模型的にはこれでよい。」と言う。

 指導的な立場にある人がそんなことを言うので、とても驚いた。短時間なら壊れるまでは行かないが、長時間負荷をかけて走らせると確実に壊れる。走らせた距離が短くて、壊したことがないのだろう。
 本物の構造はどうだ、こうだと言っている人たちなのに、こういうことには無頓着なのだ。

コメント一覧

1. Posted by 84875wf200   2016年01月14日 14:39
この記事で、「うっ」と思ったのが、K社およびU社製の付随車、客車の台車です。軸箱の内側にボールベアリングの入る受けがあり、力点から外れた位置にきています。
付随車、客車だから軽いかと思ったのですが、かなりの重量があるのです。
また、某金山に在った模型店店主の言葉が思い出されます。
スイスBLS465機関車を見せてもらった時のことです。
「大変よく出来ていますね。どこで走らせるのでしょうか?」
店主 「 あのね、走らせるわけないでしょ、もったいない。ちゃんと飾っておくのですよ、こういうものは。」
そうですね、アジンです。45万円もするのですね。ではなんでファウルハーベルのモーターがいるのです走らせないのに。  ………絶句
2. Posted by コン   2016年01月14日 17:14
すみません、教えてください。車軸にフランジ付ベアリングを使うのが不適切なのは、どのような理由からですか?
3. Posted by 森井 義博   2016年01月14日 22:37
可動式の軸箱にボールベアリングを入れる場合、フランジの有無以前に、2列にしなくても問題はないのでしょうか。
軸受けが上下すると、ボールベアリングの外輪と内輪がねじれた状態になり、寿命が短くなると思います。
実物の台車は、軸受けに2列のローラベアリングが入っています。
4. Posted by M.K   2016年01月14日 23:25
こんにちは。
車軸の終端にフランジ付きベアリングを使うと、車体側からの力が車軸の外側に掛かることにより、軸がへの字になるような力が働き、結果として軸箱、ベアリング、車軸のうち応力が掛かる台車軸箱のベアリング受けが壊れるということでしょうか?
台車の材質はかなり強いはずですし、台車のベアリングを嵌入させる部分がもげるように壊れるのではないのかと予想します。
5. Posted by YUNO   2016年01月15日 07:59
この話のポイントは「模型的」という言葉の解釈にあると感じました。

同じ模型でも、趣味と博物館の展示では運転時間が何十倍も違いますから、必用とされる耐久性には大きな開きがあると思います。

各地の博物館のレイアウトで脱線や故障などのトラブルをよく目にするので、ここの方針には大いに注目しています。
6. Posted by harashima   2016年01月16日 19:21
自分の持っている模型を眺めながら、動力軸にはベアリングを入れるとして、ロッドの摩擦はどうするのだろう、とずっとぼんやり考えていました。
やはりボールベアリングを入れる場合もあるのですね。
外径5mmのものでしょうか。
中空軸が必要となると3mmでしょうか。
7. Posted by ゆうえん・こうじ   2016年01月17日 09:55
ロッドの摩耗の話ですが、16番/HOでは昔のTMSのなかお・ゆたかさんの記事に、キットを購入したときサイドロッドを分売しているものならスペアで購入しておいた方がよいという記述があったと記憶しています。といっても交換が必要になるくらい走らせたという話はあまり聞いたことがありません。これも「模型的」には摩耗を心配することは杞憂ということでしょうか
また16番/HOでは、サイドロッドに関節を入れない場合C型機などで主動輪にかかるピン孔はサイドロッドを薄く削って合わせるのが常道ですが、この部分にベアリングを入れないにしてもパイプをピンに被せて、片方のロッドに固定した方がよさそうですね。
左右につながっていない普通のオイルレスメタルの軸箱なら、イコライザーのかかっているのが端でも気にしなくてもよいのかもしれませんが、一列のボールベアリング入りだと、気にする必要があることが理解できました。ところでこのあたり、ベアリング入り軸箱やイコライジングをされていた井上豊さんのHO米国型蒸機はどうなっていたかご存じないですか?
8. Posted by dda40x   2016年01月18日 07:48
コメントありがとうございます。
クランクピンの摩耗は、よほどの重負荷でない限り、それほど気にすることではありません。そのような重負荷ですと、ギヤもダメになります。ギヤボックスと保油装置が必要です。開放型の伝導機構しかないのに、ロッド周りに気を使っても仕方ないでしょう。
むしろ、材質に気を使うべきです。
ピンは鉄合金を、ロッドは銅合金を使うのが良いです。両方ともブラス、あるいは洋白というのは摩擦が多くて損です。
井上豊氏は、ピンは快削鋼、ロッドにはブラスのスリーブを入れていました。本物を知っている人は違うなと思いました。
HO以下の模型では左右に軸箱を繋がった状態で角棒から作り、リーマを通しておくのが正解だと思います。十分に油が溜まり、ボールベアリング装荷のような動きをします。この場合、潤滑油はミシン油がよろしいでしょう。中央部に穴を開けて注油できるようにすべきです。この方法なら、イコライザの掛かり具合を気にすることなどありません。
9. Posted by dda40x   2016年01月25日 08:18
KTM製Oゲージのクランクピンは4 mm径です。それでは外径7mmが最小ですから、ほとんどのものには入りません。3mm径にすると外径が6mmですから、工夫すれば入れられます。
中空軸はそれを使っています。それ以下の太さではピンが曲がる可能性があります。いずれにせよ、重負荷でなければ考慮する必要は全くありません。

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