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ケースの上下となる@とAは3mm厚アガチスです。 ケースの外側は全てアガチスですが、アガチスとしてはかなり白っぽい物を使い着色しやすくしています。 幅約25mmの端材から11mm幅を2枚切り出し、それぞれを所定の長さに切断して2枚ずつ取ります。
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背面の蓋を固定する雌ネジが切られるアルミ板が落とし込まれる2.1mm幅、深さ0.5mmの溝です。 ばらばらに切り離す前に切削しました。
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@、A共に11mm幅ですが頻繁にノギスでチェックし、ご覧の通りドンピシャとなるようカンナやヤスリを使って寸法出しをします。 このため作業速度は大変遅いです。
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切り出しが終わりました。 2次加工がまだありますが、一通り切り出しが終わってからすることにします。
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B、D、Eはいずれも小さな部材ですがだからと言って作業が楽かというと決してそんなことはありません。 Dは単純な正方形ですが、BとEは電池ホルダー部分の仕切り板を挿し込む溝(1.6mm幅、深さ1mm)を彫り、Bの裏中央には6φ、深さ1mmの穴を彫っています。 この穴は止めネジ先端の逃げとなります。
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Cは2mm厚アルミ板を切り出して中央にM3のネジを切った背面板でBと貼り合わせ、この板を@とAに埋め込んで固定します。 Fは蓋の外れ防止となる爪になります。
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Eは1.5mm厚の丈夫な板であれば何でもよいのですが、ここでは穴あきプリント基板の端材を切り出しました。 材質はベークライトですが、結構削りにくい材料なので時間は掛かりますが、寸法はドンピシャにしやすいです。
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蓋を閉じる時に引っ掛ける爪(B)は後ろ側の側板(J)に接着しますがその部分は埋め込みとするので、爪を引っ掛けるI側共々窪みをトリマーで削って作りその後切り離します。 一過性のガイドを組みました。
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6mmのストレートビットを1mm飛び出るように取り付け切削しました。 バリがかなり出ていますが、替刃式ヤスリで削ります。 また4隅が丸いのをノミで削り落とします。
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爪を落とし込むとこんな具合です。 この後もう1箇所の窪みを彫ってから赤線の部分を切断します。 赤線から左側が前側に、右側は長い後ろ側でカバーになります。
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もう1箇所の窪みを削り終わりました。 この後切り離し作業に進みます。
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縦に幅31.5mmずつに切り離しました。 設計上は29.5mmですが2mm幅広に切断しておき、接着組み立て後に目地払いビットで段差を落とします。 その為に幅広になっています。 そしてI、J、Kの3つに切り離します。
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3つに切り離しましたがIだけはまだ設計値より長いままですから所定の長さで切断します。 その残りは次にKを切り出すのに使います。
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裏側の様子ですが、蓋(左側)に接着する爪は本体側にこのように刺さりこみます。 IとJにはX印が付いていますが切り離された後も木目が通るよう組合せを限定する合印です。
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上のIの切り出しで余った板からKをそして@、Aを切り出した余りからLを切り出します。 こうすることで幅の寸法をシビアに加工する手間が少しは省けます。
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左上の写真: アクリル板の前後の位置決めとなるアルミ板。 LEDからの光で目立ちやすいと思い、#600のサンドペーパー、Ultra Fineのスポンジ研磨剤で磨き上げピカピカにしています。
上の写真: それらの手前側の角は軽く削り、切り口共々磨き上げました。(ここでは切り口は暗くてよく見えていませんが?)
左の写真: アクリル板は傷を付けないよう慎重に切断しないとなりません。 そこで切断・研磨中はマスキングテープで前面を保護しました。(下の物)
下の写真: 切り出しが終了した16の部材と駆動回路、LED基板。 これらを組み合わせれば完成ですが、一部の部材はまだ2次加工が必要です。 |
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Cのアルミ板とLを重ね、位置を正しく調整後にクランプで挟み、2.5φのドリルでCのネジ穴に挿し込んでLに貫通穴を開けます。
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その後LをKの中心に木工ボンドで貼り付け、硬化後にKに25φの貫通穴をあけます。 最後にその穴を3.2φに拡大して終了です。
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止めネジ穴を開け終わった各部材です。 KとLは既に接着されております。 上に見えるネジが蓋の固定ネジ(M3)ですが、長さを8mmに切断してあります。
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ネジを締めこむとこんな具合で、左が外側から、右は内側から見たところになります。 CはLよりも僅かに長くなります。
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今回使った電池ホルダーの電極です。 全てマイナス或いはプラスが独立したものを使っています。 左上のプラスとマイナスが繋がったものは電極間の距離が11mmと短いので2本の電池が隙間無く並ぶ状態でないと使えません。 尚半田付けするピンは取り敢えず※のように90度に曲げました。
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B、D、Eに電極をエポキシ接着剤で貼り付けました。 折り曲げた電極がB、D、Eの端に来るようにします。 完全硬化後に電極が飛び出て幅が11mm以上であれば、ヤスリで削って調整します。
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完全硬化後にEにG挿し込んでエポキシ接着剤で接着します。 圧着保持に180mmハタ金を使うと同時にGの撓み防止のためにクランプで支えています。 このまま24時間以上放置してから次の作業に移るほうが安全です。
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上の写真と同じ方向から見たクローズアップですが、仕切り板(G)の向こう側から導線を通し電極に半田付けしました。 これが駆動回路基板の電源+に接続されます。
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90度反時計方向に回して見た所で、電極からの配線は仕切り板の穴あき部分を利用して半田付けしてあります。 手前側は駆動回路スペースです。
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電池ホルダー後部(B)の電極は電気的に接続しないとなりません。 そこで左側の矢印の先にシャープペンで欠き取り線を引き、右のように3mmのノミで削り落としました。 尚接続ピンは長さ1.5mmほどに切断しました。
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そして細い銅線でプラスとマイナスの電極を接続しました。 先ほど削って出来た溝の中に沈めて配線します。 右の写真は手前の底を見ていますが、こうすることで溝に挿し込まれるGの邪魔になりません。
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Dに接着した電極はマイナス側ですが、接続ピン側には裏に導線をまわすスペースが無いので、ピンは完全切断し、電極の小さな爪(黄色矢印)に導線を半田付けし、下側隅から反対側にまわす部分を欠き取ります。(赤矢印)
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導線を電極の突起部分に半田付けし、底の方に(写真では左側に)導き、欠き取り部分から裏側に曲げておきます。
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L字型の蓋の爪をエポキシにて接着します。 Jの端の窪ませた部分にエポキシを薄く塗ってFを貼り付け、圧着保持をします。
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@とAにアクリル窓を固定する位置決めのアルミ板を接着しました。 アルミ板の左側に僅かなスペース(2mm)がありますが、ここにアクリル板が両面接着テープで貼り付けられます。
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右側下のEは既にGに接着され完全硬化していますので、Gに電池受けの後ろ側(B)を貼り付けました。 そして12時間以上寝かせます。 接着が完全硬化後Bの上にCを貼り付けと続くので真っ先に開始しています。
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接着剤の硬化中に別な作業です。 LED基板の取り付け部分の裏側スペースは2mmしかありませんが、仮の配線は線材の太さが1.5mmあり、引き回すと半田面の上を通ることがあり、2mmを超えて突出します。 そこで太さ1mmの線材に変更します。(右)
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そしてこのように引き回すと半田付け部分の間の隙間に収まるので、半田面からの突出は1mmで問題なく収まります。 尚この配線の基板から出るところで90度手前に曲げてEに彫る溝を通って駆動回路基板室に導きます。
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駆動回路基板の抜き挿しが容易になるよう、こちらの配線も変更しました。 赤矢印はGNDの配線ですが、Gに後程設けるGNDポストへ黒の太目の配線を裏側でします。 黄色矢印には右側から来るLEDの赤のワイヤーを半田付けします。 またLEDの黒のワイヤーはGのGNDポストに配線します。 空色の矢印に繋いだ白のワイヤーは、Gの電池+ポストに半田付けします。 これにて配線の全ては基板下で行われることになります。
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接着剤の硬化中のもうひとつの作業で@にLEDの丸穴とシーソースイッチのツマミが出る穴を開けます。 表面は綺麗にしておきたいので、裏から穴あけしますが、最初にLEDの穴をあけてからスイッチの穴をあけます。
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穴をあけ終わったので基板のスイッチ、LED部分を挿し込みました。 尚LEDの穴は深さ2.5mmが3φでその先の貫通穴部分は2φとしています。
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横から見ると@へはこのように基板が挿入されます。 基板に付いている高さ5mmの半固定抵抗を挿入限度としていますが、この時スイッチのツマミ半分が出ます。(矢印先) 出方が少ないですが、間違ってスイッチがONにならないためには、僅かに出ているほうが好都合です。
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GとBの接着が完全硬化となったので、Bの上にCを接着しました。 これでまた12時間以上放置ですが、輪ゴムを使って軽い圧着保持をしています。
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次に@の内側にDを接着しました。 これも12時間以上放置です。
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12時間後に@とGを↑、↓のように接着しますが、ここで出来る黄色枠内に駆動回路基板を挿し込んで、上に押し上げる確認をしましたが、基板の高さが11mm強あり入りません。 そこで基板裏の半田付けの出っ張りを削ったり、
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@の裏側の基板の押し込みでトグルスイッチのツマミがあたる部分を削って、挿入しやすくするなどの追加加工をしました。 これがOKにならないと回路を組み込んでから塗装という最悪の事態になりますし、完成後に電子回路の調整や修理も出来なくなります。
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再度駆動回路基板の挿入を試しました。 赤矢印がツマミを通すため削った部分ですが、そこを通って所定の穴からツマミが飛び出ています。(黄色矢印)
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上面から見るとこうなります。 極めてスムーズにとは言えませんが、無理矢理ではなく装てんできますので安心しました。 余計に削った部分も外観には全く影響しません。
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ということで中央の仕切り周りとAブロックを接着開始です。 但し左側の(矢印の先)@とB-Cだけとし、中央と右端はハタ金で位置決めのために締めているだけです。
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12時間後にハタ金を外しました。 当然ながら中央と右端の部分はまだ接着していませんから、隙間が見えます。
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そして中央と右端部分に接着剤を塗り貼り合わせて圧着保持しました。 このように1箇所ずつ接着することで接着部分の直角度の調整が容易に出来ます。 ここで中央と右端を一度にしたのは、中央の接着では見栄えは別として実用上直角度がそれほど重要でないためです。
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そして引き続きAを貼り付けました。 これでフレーム部分が完成したことになりますので、完全硬化後に側板を貼り付ける面を研摩し同一面となるように調整してやります。
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上の写真が完成したフレーム部分です。 ここまで進むと電池3本と電子回路基板、LED基板、そして前面アクリル板を当てられるので、それらの様子を確認しました。(下の写真) 失敗の無い満点とは言えませんが、80点くらいは付けられるのでは? と甘く採点しています。
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Dから引き出した電池のマイナス側の導線をGの穴に導き半田付けしてGNDポストとします。 穴5個分連続して半田付けしたので、狭いところですが別なリード線の半田付けに困ることは無いでしょう。
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Eの裏側のこの位置に幅2.3mm、深さ1.3mmの溝を彫りLEDからのケーブルパスとします。 中途半端な数値ですがこの後左側板(H)を貼ってしまい、ケーブルの挿入は後ほどとなるので、少し大きな穴としています。
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HとIの先端内側には光の反射板としてクッキングホィールを貼ります。 @、A、Eが接着される部分は避けておきます。 接着剤はボンドGPクリヤーでくすんで見える裏側を表にして貼り、アルミ板の研摩面と見え方を合わせました。
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もうひとつ設計図には描いてありませんが、裏蓋固定ネジを外して引き抜くのではなく回転させるように開くと蓋の先端の爪がEに引っ掛かって曲がってしまう可能性があることに気がつきましたので、爪の先端に無理な力が掛からないよう赤枠の部分を斜めに削りました。
またこうするとこの削った部分から中にゴミ、埃が入るので薄いプラスチック板で覆ってそれらの進入を防止しました。 ちょっと神経質過ぎるかもしれませんが、LEDの光でLED表面やアクリル板に付いたゴミが極めて目立つためです。
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ケース本体組み立て最終工程となる部材が揃いました。 接着には全てエポキシを使いますが、3回に分けて実施します。 最初はHを中心のブロックに接着します。
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Hを接着し圧着保持していますが、やりすぎのようなクランプだらけの光景です。 しかし大きな面に沿った木口を接着しているので、薄い当て板を使っている場合は当然起きる現象です。 これで12時間寝かせます。
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JとK(裏にはLが接着してある。)を直角接合ジグ板を介して接着。 ジグ板の直角の角は数ミリ削ってありますが、これは接合部分に滲み出る接着剤が付かないようにするためです。
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左はL字型側板を当てる部分で右が接合が終わったL字型側板の内側です。 矢印先に接着剤がはみ出やすいので、カッターナイフで削っておきます。
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いよいよ最後の接着たるIを残すのみとなりました。 但し完成度を上げるにはあせっての作業は禁物です。 特にJ、K、Lの接着に伴う接着剤のはみ出しはうまくL字型の蓋が収まらないので入念な修正が肝要です。
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その要はやはり右側のように蓋を装填してネジ締めした時に、各部の隙間がどうなるか? 或いはネジで蓋を固定した時に変形してしまう部材が無いかどうか?を確認することになります。
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接着面の出っ張りを落とす方法には#60のサンドペーパーで削り落とす方法を取ります。 削った面の平面を狂わさないようサンドペーパーを両面接着テープで平板に貼り付け、それに削る物を当てて研摩します。
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研摩する前はこんな様子です。 貼り付けた側板の出っ張りは約1mmあります。 よく見ると接着剤もかなりはみ出ており、これも削り込んでしまいます。
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#60サンドペーパーで僅かな段差になるよう削り込んだ後に約#180と思われる替刃式ヤスリ(M-20GP)で削り込んで段差を無くしました。 またはみでた接着剤も完全に無くなりました。
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前面の木口も研摩しますが、ここだけは#400での仕上げ研摩まで進めておきます。
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前面のアクリル板はアルミ板に接する部分(左矢印)はエポキシ接着剤を少量使い、長辺の木端(右矢印)は両面接着テープを使います。
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駆動回路基板、LED基板を電池+ポストとGNDポストを介して配線し電池を入れて動作テストをしました。 これがうまく行かない時には最後のIの接着には進めません。(LED基板が外れなくなってしまうからです。)
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Iを接着し圧着保持しています。 最後の12時間放置です。
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こうして出来た2つのLEDポータブルランプP6です。 もう少しで完成となります。 前面アクリル板は塗装が終了するまで傷・汚れ防止のためにマスキングテープで覆ってあります。
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長辺の角だけボーズ面ビットで丸みをつけますが、切削中動かないよう3方を木片で抑える一過性のジグを作りました。 このような支えは電動トリマーを使うときは安全性のためにも必需品です。
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ちょっと判り難いですがボーズ面ビットでの切削が終わりました。 残る短辺は1mm程斜めに角を取ります。
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面取りのアイデアとなったiPod Nanoが入っていたケース。 シャープさと暖かな丸みの組合せはナイスデザインだと思います。
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丸めた部分のクローズアップ。 これなら握った時の感触も極めて良いでしょう。 縦に見える筋は、その左側が蓋になっていますが非常に良い収まりになりました。
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左は前面で右は背面の様子ですが、大きな丸め(黄色矢印)とシャープ目の角(赤矢印)の違いが良く判ります。 設計時とは異なった仕様になりましたが、良い方向だと考えていますし、切削時の失敗のリスクも激減します。
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ポアステインによる着色を開始しました。 これは2回目が終わったところで、左は最終的に6回塗りとし、右は5回でイメージした濃度に達しました。 尚3枚目後に#400で水を吸って立った木繊維を削り落としました。
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水性ウレタン透明クリヤーニスを1回塗ったところでまだ艶が殆どありません。 2回塗って乾燥したら#600で研摩しもう1回透明クリヤーを塗ります。
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最後に水性ウレタンニス艶消しクリヤーを塗りました。 4分艶位でしょうか? ニブーい反射の様子が左下の物ではっきりと判ります。 漆塗りで見られる光方でしっとりした感じが私の好みです。
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ステインの着色濃度はかなり高いですが木目ははっきりと認められます。 この自然な木目が見える仕上げは正に木工の醍醐味であり、ニス塗装によって得られる味わいです。
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前面を覆っていたマスキングテープを剥がしました。 ステインの滲み込みも無くうまく行っています。
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塗料が完全乾燥したら駆動回路基板をワイヤーが折りたたんで入っている部分に装填してやります。
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駆動回路基板の装填が終わりました。 基板を押し上げて固定するのには固めのスポンジを詰め込んでいます。(矢印の先の青い部分。) そして電池三本を挿入し点灯させました。
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標準の握り方ではこのように縦長になります。 握った状態で親指でスイッチ(白く見える。)の上から抑え、親指をそのまま手前に滑らせればONとなります。(その逆でOFF)
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スイッチのすぐ手前にはLEDが見え電源ONで点灯します。 その色は約3.0Vまでは青ですが、そこから徐々にピンクから赤に変わりますが、完全に赤になったら電池の寿命であることを表します。
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再度つや消し塗装の美しさです。 これを見ていると緊張の連続であったのをすっかり忘れてしまいます。
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