概要
- 電動トラクター の自作プロジェクトの記録
- 子供向け の安全設計と機能重視
- シャーシ、操舵、リアアクスル など各部の工夫と課題
- 設計・組立時の失敗談 や改善ポイントの共有
- 今後の改良余地 や使用感のまとめ
電動トラクター製作記
- 約6ヶ月間 かけて製作した自作電動トラクター
- 子供と一緒に作業 し、ものづくりの楽しさ体験
- Lucy と一緒にガレージで作業する時間の思い出
- 3歳児 の集中力の短さも含め、親子の交流の場
- ものづくり哲学 を子供に伝える試み
仕様
- 350Wブラシ付きDCモーター + 36Vリチウムイオンebikeバッテリー による駆動
- 低速走行 を重視した安全設計
- リアアクスルはソリッド で、後輪が常に同時に回転
- フロントアクスル は中央ピンでピボット、凹凸地形でも4輪接地
- ケーブル式ディスクブレーキ 装備(効きは弱いが最低限の安全性確保)
- シート位置調整 可能、子供から大人まで乗車対応
- 大人が乗ると操舵性が悪化、重心バランスの課題
- リア片輪をフリーにすると登坂時に難あり、小児向けなら問題なし
シャーシ
- 合板製ボックス構造、底面オープン型
- 前輪はSack Truck用 の安価なホイールを流用
- eBayで新品2個セットが£12 とコストパフォーマンス良好
操舵機構
- Ferguson TE20 のステアリング構造を模倣
- 角度グラインダー用ギア で自作ギアボックス作成
- CAD上では問題なかったが、実機組み込みに苦労 (シャフトが側面から突出)
- 内部組立で対応、今後は着脱式設計を推奨
- 3mm厚軟鋼フラットバー でアーム自作、簡易かつ実用的
- クラッシュ時にスリップする設計 でギアボックスの破損防止
- 自作ステアリングホイール (CNCアルミ+3Dプリントグリップ)、強度に課題
リアアクスル
- 乗用芝刈機用後輪 を採用、19mm径対応
- 20mmアクスル+ピローブロックベアリング を選択し、端部を19mmに加工
- ミニ旋盤のスピンドルボア問題 を工夫で解決
- 手作りCNCでアクスルにフラット加工、ホイールのキー溝対応
- スプロケットとブレーキディスクの固定方法 は最初ボルト留め→溶接に変更(強度向上)
カウンターシャフト
- モーター直結では減速比不足 (30:1必要、現実的でない)
- カウンターシャフト追加で減速比調整
- M12ボルトをシャフトとして活用、各部の固定も工夫
リバース機構
- モーターコントローラーにリバース機能なし
- DPDTスイッチで極性切替 による前後進制御
- 10A対応スイッチ使用、レバー追加で操作性向上
- レバーは木製、ベアリング無しでも十分
ブレーキ
- ミニモト用ブレーキを流用、効きは弱いが最低限
- ケーブル式、木製ピボットで十分な耐久性
- 摩耗時も簡単にブッシュ交換可能
ボンネット
- Ferguson TE20風デザインを断念
- 複雑な曲面を避け、単純な曲面で代用
- ケルフベンディングで成形を試みるも失敗
- グルーとボディフィラーで形状を修正し満足の仕上がり
スロットルコンディショナー
- スロットル応答の調整にArduinoを活用
- 初期加速が急で、その後パワー不足になる課題
- Arduino出力の電圧上限問題で100%スロットル不可
- 複雑化を避け、最終的に電子回路を撤去
今後の課題とまとめ
- 強度や操作性のさらなる改善余地
- 子供と一緒にものづくりを楽しむ価値の再認識
- 部品流用や自作加工の工夫が随所に活きる
- 失敗から学び、次回に活かす設計思考
- 子供の創造力や好奇心を育むプロジェクトの意義
全然関係ないけど、https://protohackers.com/ は僕が好きなジェームズのプロジェクトの一つだよ。 :)