新コックピット11

20251215

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残りはモーターです。
実はモーターの選定で悩んでいます。
中古のワイパーモーターを使う予定ですがトルクが足りるかどうかが心配です。
左の図はミツバのワイパーモーターのカタログです。
WM07Cの30Nmの仕様は下記の通りです。

電圧・・・DC12V
出力・・・43W
回転数・・・64rpm
トルク・・・30Nm(約3kgm)

回転数とトルクから計算すると出力は200Wになるんですけど43Wと表示されています。矛盾があります。
トルクが3kgmという事は50mmのレバーの回転力は60kgになります。
何とか足りそうではありますがW数が小さいのが不安です。
こちらはダンプトラック用のワイパーモーターです。
自家用車より大出力だと思われます。
Youtubeでこのモーターを使っている人がいました。

電圧・・・DC12V
出力・・・180W
回転数・・・30/40rpm
トルク・・・20～100Nm(約2～10kgm)
価格・・・32,500円

高くて買えません。
写真はamazonで販売されている電動車いす用のモーターです。

価格・・・5,700円
電圧・・・DC24V
出力・・・250W
回転数・・・10rpm
トルク・・・24kgm(出力と回転数からの計算値)

回転数から1秒で回転する角度にすると60度になります。
ちょっと遅いので使えません。

下記もamazonで販売されているギヤモーターです。
上のモーターの回転数違いのようです。
回転数は75rpmらしい。
トルクは下記のこのサイトで計算できます。
トルク・・・3.247kgm(レバー50mmの力64.94kg)

トルク的には足りそうです。
Youtubeでこのモーターの回転数違いのモーターを試した人がいました。
回転数は250回転のものです。
うまく動かなかったらしいです。
回転数が速いのでトルク不足と思います。
75rpmなら使えるかもしれません。

下記はAliExpressで販売されているギヤモーターです。
2種類の減速比が用意されています。
トルクは下記のこのサイトで計算できます。
回転数は75rpmが良いかと思います。
トルク・・・3.247kgm(レバー50mmの力64.94kg)
amazonで販売されているものと同じようです。
採用不可。
 

下記はAliExpressで販売されているウォームギヤモーターです。
多くの減速比が用意されているので最適なモーターを選択できます。
トルクは下記のこのサイトで計算できます。

回転数は35rpm程度が良いかと思います。
120Wのトルク・・・3.34kgm(レバー50mmの力66.8kg)
200Wのトルク・・・5.566kgm(レバー50mmの力111.328kg)

 
 
 
 amazonにも200Wのモーターがありました。
36rpmが選べます。
送料を入れるとAliExpressより安いですね。
トルク・・・5.411kgm(レバー50mmの力108.22kg)
12VのRV40型がよさそうです。
このモーターが一番いいかもしれません。
 
中古のワイパーモーターを購入しました。
ホンダのライフ用です。

[感想]

出力軸の太さは10mmです。(意外と太かった。)
レバーのセンターからセンターまでの長さは40mmです。(60度の回転で34.6mm)
4個の取付穴の軸方向の位置は1面で揃っている。(固定し易い)
ステーは鉄板をプレスしたものではなくアルミの鋳物で本体と一体です。(強度的に良かった)
モーターは小さい。
一般的には25W～100W程度らしい。
推定すると下記のようになる。

・軽自動車が25W～35W
・普通自動車が40～60W
・バスや大型トラックが100W

回転数は低速が40rpm、高速が60rpm程度らしい。
問題点

１．取付ブラケットをどう作るか。
２．パワーが足りるか。

出力30Wで回転数が50rpmと想定した場合の計算上の出力軸トルクは0.584kgmになります。
40mmのレバーで得られる荷重は14.6kgになります。

これ足りないですね。
約40kgのフレームに60kgの人が乗ったら100kgになります。
傾いてバランスが移動する事を考慮すると少なくとも半分の50kgの荷重を支える必要があると思います。
トルク不足なので不採用です。
バスまたは大型トラック用のワイパーモーターを使えば良いかもしれませんがヤフオクで探すと8,000円以上して送料を含めると10,000円になので止めました。

結局amazonで写真のようなウォームギヤモーターを購入する事にしました。
モーションシム用として電圧、W数、回転数を選びました。
トルクは計算で出しました。

電圧・・・DC24V
出力・・・200W
回転数・・・45rpm
トルク・・・4.33kgm
出力軸直径・・・18φ
価格・・・19,149円

4.33kgmのトルクによって50mmのレバーで得られる荷重は86.6kgになります。
これだけあれば十分と思います。
出力軸は別売りでamazonは高かったのでAliExpressで買いました。
両側に出るダブルタイプと片側に出るシングルタイプがあります。
シングルタイプを買いました。

1本の価格・・・1,474円(送料込み)

太さは18mmです。
頼もしいです。
ラジアル荷重として100kgを支えるのに十分でしょう。

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