Up To Date: 18.May.2006
「蒸気エンジン」と「レゴ」

 
 

学研の「大人の科学」Vol.07号の付録の蒸気エンジン自動車のキット(1.800円)のボイラー部分とレゴブロックを合体させ「蒸気エンジン式レゴトレイン」を作ってみました。
前には機関士と副機関士、後ろにはボイラーマンがスコップをもってボイラーの番をしています。

しかしこの左写真はヤラセ写真というか、実際にここまで運転席やフェグなど作り込むと重量が増しワンボイラーだと動きません。(汗


 
 

   
 
蒸気エンジンのパワーはフライホイルを回します。フライホイルにはシャフトが付いていてゴムベルト(輪ゴム)を通して駆動側のシャフトを回します。このシャフトにはウォームギア−が付いていて、車軸を回します。
 
 
で、この上写真は、軽量化したレゴトレインです。火を入れ、2分くらいすると湯気が沸々と出て来ます。パワーを溜め、車体を浮かしフライホイールを指で回してやると「シュッ、シュッ、シュッ」と蒸気エンジンが回り始めます。レールの上に車輪を置くと時速、アリが歩く速度より遅いくらいで走り‥‥いや進みます。
これでもボディーが重いのか!?1回2分間の走行で10〜15cmくらいしか進みません。
今後、パワーアップ、スピードアップなど課題はいっぱいありますが、成功なのか?失敗なのか?微妙ですが、今回はこんな感じです。
この「大人の科学」Vol.07号内の記事で2ボイラーの蒸気機関車製作記事がありましたが、ここまで重いとやっぱり2ボイラーかなぁ。
 

   
  これがノーマルで組んだ完成した蒸気エンジン自動車です。単気筒首振り式蒸気エンジンです。(photo#01)
このボイラー部分をレゴブロックと合体させるわけですが、新品のレゴブロックは使いたく無いし‥‥。そこで、以前、お隣さんの老夫婦のお孫さんのレゴブロックをもらったので、その破損したレゴブロックを使う事にしました。
亀裂が入っているプレート(photo#02)油粘土が詰まっているプレート(photo#03)などなどです。(汗
photo#01
photo#02
photo#03
  さて合体作業です。ボイラーの取っ手とレゴブロックのスパンがぴったり合います。(photo#04)これには「びっくり」しました。
しかしこのボイラー単気筒なんで意外と振動があります。ボイラーとブロックをボルトで止めないと無理だと思い、ボイラー本体の取っ手とレゴブロックにドリルで2.5mmの穴を2カ所空けました。(photo#05&#06)
photo#04
photo#05
photo#06
  合体作業です。蒸気エンジンの取手を2×8プレートで上下2枚で挟込みます。もちろん左右の間にはプレート2枚を挟みます。
そしてドリルで開けた2.5mmの穴に2.3mm×20mmのネジを入れ固定します。
これで蒸気エンジンとレゴブロックの基本ユニットが完成です。(photo#07&#08)
photo#07
photo#08

   
蒸気パワーが小さいと考えプリーとギアで
パワー重視のセッティングに
しかし、パワーを得ようとするあまり
ギアなどの重さ、抵抗に合い
蒸気エンジン負けで走りませんでした


   

2号機では
1号機と同じくパワー重視のセッティングに
しかし、蒸気エンジン側と駆動系を結ぶ
ゴムベルト(輪ゴム)を90度ひねり接続
しかし蒸気エンジンが回ると輪ゴムが
すぐ取れてしまい走らず


   
3号機では
パワー重視というよりスピード重視系にしてみようと
蒸気エンジンの回転数をそのまま車輪に伝えてみることに

火をいれ2分弱。蒸気パワーも満タン
フライホイルを回すと
車輪も勢い良く回り大成功(写真右下

しかしレールに載せるとエンジンが止まって‥‥
失敗です


   
 
試作1号機、2号機、3号機で得たノウハウは、蒸気パワー、スピードの割合、本体重量などなど、いろいろな要素が関わってのが解りましたが、それぞれのバランスを考えながら作ってみるのがイイかもしれません。

そしてこれが「試作4号機タイプ7」(左写真)です。
駆動輪は今までと同じですが、リア車輪はレゴトレイン系を流用しました。あとはギア−やプリーの組み合わせをいろいろ変えここまで来ました。
この形(試作4号機)にしてから駆動系を7カ所、変更。まだまだ改良点はいろいろありますが、ほぼ完成です。

この試作4号機での最大のポイントがいくつかあります。
まず、ウォームギア−を使いました。そして 輪ゴム(写真の青いゴム)で駆動系のゴムベルト(輪ゴム)をテンションを調節出来るようにしました。
前記しましたが、車輪をトレイン系の物を流用しました。


 
  さて、みなさんもいろいろ試して実験して見て下さいね。
しかし最大の欠点を発見。レゴトレインのレールを使ってますが、このホイルベースだとカーブレールは曲がれません。きっと(汗

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