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幼児用転落防止柵
   
2007/11/04

 構想

 今年1月に生まれた初孫である長男の長女茉菜ちゃんは早くも生後11ヶ月になろうとしてい
 ます。 そして6ヶ月間は私の作ったベビーベッドを使っていたのですが、8月に2番目の孫
 (長女の長男)が生まれたこともありそのベッドは我が家に戻ってきました。

 長男はそこで先を見越して子供用のベッドを購入したのですが、茉菜ちゃんは間もなくつか
 まり立ちする気配を見せています。(左の写真)

 さてそうなるとベッド床面から両側板の上端まで30cmしかないため用意に転落する危険性
 が出てきます。 またそうなった時には側板の上端と部屋の床面の高低差は90cm近くあり
 ますから、大怪我の心配もあります。  そこでSOS信号が発され、転落防止の柵を作って
 欲しいとの要望が出てきました。

 子供が学習により転落する怖さとそれをしないよう身に付けるまでの一過性の目的で使い
 ますので、それほどファンシーなものとしたりお金をかける必要はありません。
 それよりも早く作る方が先決になります。  ということで現在手を付け出した省エネタイプ
 LED電気スタンドなどは暫し棚上げとし、本テーマの製作に入ることにしました。

 (今にもつかまり立ちしそう?な茉菜ちゃん。)

構想としては右の図のようなイメージで考えています。  クリーム色の部分がベッド
の既存部分で、ピンク色が追加する転落防止柵です。 ベッドの長手方向は壁に寄
せるために3方向のみ作ることとし、手前の長手方向の柵は高さが150cm近くにも
なりますので、作業しやすいよう回転軸を取り付け手前に倒れるようにしてやります。
簡単に作るには3方向全てを板にしてしまえば良いのですが、それでは周りが見え
なくなり、明かりも取りにくくなりますので、加工は面倒になりますが細い丸棒(直径
15φ)
を枠の間に挟んだ構造とします。 こうすることで重量も軽減されます。

大きな問題としてはベッドの長さが2000mmを超えるため柵の撓みが出やすいことと
入手し易い1820mmでは長さが不十分になる点にあります。
従って最小限の1次加工で使える材料にはかなりの制限が出てきますので、物色す
るのに手間取るかもしれません。 もうひとつの問題は既存のベッドは一切傷つけずに転落防止柵を使い終わったら完全に元通りになるようにする必要があります。  従ってこのベッド自身を組み立てる際に使うボルト・ナットの部分を利用して柵を固定することとしました。 図の中の黒丸がそれらで、側板2枚をそれぞれ4本のボルト(6φ)で固定します。  このボルトにはmini-Shopで販売しているセットキャップボルトの一番長い70mmにて板厚が24mm程度に収まれば、15-20mmナットに食い込む計算となるため良いだろうと踏んでいます。

 以上を元に描いた仮の寸法図は左のようなものです。 ここで仮と表現したのは長
 手方向に使う材料が確定していないことになります。 何しろ2000mmという長さで
 すから撓みにくく曲げに強いものでなくてはなりません。 あちこちを物色した上で材
 料を決定しますので最終寸法は若干の修正が十分にあり得ます。

 長手方向の柵は両端下部に回転ピンを埋め込んで手前に倒れるようにしますが、
 固定をどうやってするかはまだ考えていません。 少なくともベビーベッドのときにや
 ったような複雑な構造にはしないつもりです。




2007/11/09

製作開始

今月は日曜大工以外で週末の時間がかなり割かれるのですが、茉菜ちゃんのつかまり立ちに遅れてはなりませんので、ウィークデイの合間を縫って早速製作開始しました。

まず材料ですが数個所のホームセンターを回って物色し決定したのは赤松の角材で、長さが2,000mm、断面は24 x 48mmという荒材で10本束になっているものです。 あまり枯れていないのですが反りは比較的少ない方だったのと節があまりないので採用しました。 これを回転する柵の上下と左右の上下の枠に使うことにします。 使用本数は4本ですが10本束になっているものをばらすと綺麗な物はそのうち4本で、残りは別なあまりシリアスではないテーマに使うしかありません。  ばら売りではないので仕方ないところです。  また縦の丸棒はベビーベッドでも使ったラジアタパインとしています。 両サイドには幅が100mmの部分がありますが12mmシナ合板を貼り合わせて24mmにした物を使います。

荒材ですからカンナをかけてやらないとなりません。 私の使っている替刃式カンナmini-Shopで販売しているKK-58は刃渡りが58mmですが、48mm幅を削るのにぎりぎりなものの快調に切削は完了しています。 折悪しく天候が不順ですが例によってリビングルームの一角での作業ですから雨の心配をすることもなく作業台2つを縦に並べてその上で作業しています。 このカンナは仕上げカンナではありませんが塗装前に#240ペーパーで研磨すれば十分に塗装下地として通用する面に仕上がります。

切削が終わった棒に15φの丸棒をフォスナービットにてあけましたが、電動ドリルアタッチメントを使い穴の深さが10mmとなるようセットし効率よくあけています。  そして丸棒を所定の長さに切断して上下の棒に挿入しますが、今回購入した丸棒は太さの実寸が15.0-15.2mmで以前のベビーベッドよりも正確な太さでした。 従って丸棒両端の寸法出し加工をすることなく組み立てられました。(大変ラッキー!)  棒の両端の押さえ板はベビーベッド製作時の端材が丁度良かったので(板厚18mm、幅24mm)、それを切断して各個所2本ずつのスレンダースレッドネジ45mmで木工ボンド併用の上固定しています。

これで前側の柵は一応完成したわけですが、乾燥不十分な材料を使ったため今後捩れや反りが出る可能性があるものの、実用上は支障ない範疇になると思われます。(何しろのんびりしていられません?!)

購入した材料。 左から12mm厚シナ合板。 車で運びやすいよう 3 x 6の物を半分に切断して購入。 その左のテーブルの上は赤松の荒材で10本の束売りで、これから4本を選別して使用します。 その右が11本のラジアタパインの15φ丸棒で、520mmの長さ32本を切り出します。

選別した荒材にカンナをかけますが、ご覧のとおり屋内の作業。 作業台2つを並べて材料にまたがって固定し替刃式カンナKK58にて切削して行きます。

最後の方は自分では材料を押さえられないので既に削った部分に家内に座ってもらい切削しました。 これも夫婦共同作業?

切削屑はこんな具合で刃研ぎ無しの替刃式カンナでも結構綺麗に削れていることが判ります。

切削が終わった材料(上)と切削前の材料(下)の違いです。 この程度に削れれば後は#240ペーパーを使っての研磨で完璧な塗装前の下地となります。

15φの穴あけにはフォスナービットを電動ドリルアタッチメントに取り付けてやりました。 私の定番加工法のひとつです。

電動ドリルアタッチメントの作業性と加工精度に貢献する深さリミッター。 10mmにセットしてあります。

電動ドリルアタッチメントのお陰で作業は効率よく進み、合計で34個の穴は1時間足らずであきました。

角材を所定の寸法(1980mm)に切断するのはソーガイドと翔265替刃式ノコギリ。 これまた定番の加工法です。

15φラジアタパインの丸棒を520mmの長さに切断し上下の横棒に差込み左右の板を木工ボンド併用でネジ留め、接合部の僅かな段差をカンナで削りました。

完成した前側の柵。 まだ加工する部分がありますが、それは左右の側板が出来てからとなります。



2007/11/18

製作の続き

 左右の側板も上下の棒は手前側と同じ、24 x 48mmの棒を使いました。 そしてこれにも
 15φのラジアタパイン丸棒を7本差し込んでやります。 この辺りの構造は先週完成した前
 側の枠(柵)と全く同じです。  違うところは両端の縦板部分で、これは100mm幅となって
 いますが12mm厚合板を2枚貼り合わせとし上下の棒と同じ厚みになるようにしました。

 ここだけムク材を使わず貼り合わせとしたのは、幅100mmで厚さが24mmの適当な材料が
 なかったことと、より簡単にほぞ継ぎをしたかったという理由によります。
 ほぞ部分オス側の長さは20mm、凸型突起の厚みは11.8 - 11.9mm、合板側は2枚それ
 ぞれに6mmの欠き込みをし、貼り合わせ後幅12mmの穴となるようにしています。

 ほぞ継ぎ部分の寸法図は左を参照ください。
 またメス側となる合板の穴加工は右の図の薄紫色
 部分の123 x 119mmの穴をあけた板をガイド板とし
 て、15mmストレートビットで深さ6mmの座繰り穴を
あけた後に材料を切り離して接着します。 こうすることにより切削精度が上げられます。
但し座繰り穴の隅は回転するビットを使う以上丸くなりますのでこの部分だけはノミを使って
直角となるよう修正加工しました。(右の図だけでは判り難いかもしれませんが後ほどの
写真も併せ参照ください。)


本来のほぞ組ではメス側をノミで彫り込み、オス側の突起もノコギリで慎重に切断するので
すが、今回の方法ですと作業性が良くて容易に高い精度での加工が実現できます。

一連の作業は淡々と進み、左右の側板は丸1日で完成後一晩寝かせて接着剤が完全に
硬化した後に仕上げ加工(合板の木口部分に木口テープを貼り付けての外観改善加工、
前枠最下部の角丸め、そして塗装前の仕上げ研磨加工)
を施し、ウィークデイの合間を縫っ
ての作業ながら実働日数3日で残るは塗装のみというところまで進んでいます。

左右の側板は24 x 48の赤松角棒、15φラジアタパイン丸棒そして12mmシナ合板を使うが、前者2種類を切断し穴あけ加工を施します。

角棒両端の凸型加工は、電動トリマーに15mmストレートビットの組み合わせとしました。 矢印の先は電動トリマー台座の右側がぐらつかないための工夫で加工材料と同じ厚みです。

赤矢印先のガイド板は切削境界線(黄色の矢印)より37.5mmの距離としています。 これはトリマーの中心と台座端までの距離(45mm)からトリマービットの切削直径の1/2(7.5mm)を引いた値です。

ガイド板にトリマー台座を沿わせて切削開始。 台座の右側は材料と同じ厚みの板の上を滑りますのでぐらつきは最小限です。

ガイド板に沿っての切削後。 バリがあるためにそのようには見えないものの切削の直線性は保たれています。

2回目の切削はまだ削れていない部分を一気に。(ガイド無し) 1回目との境目の段差は殆どありません。

両面の端を切削しバリを替刃式ヤスリで削り落としました。 ほぞ接ぎのオス側となります。 凸部の幅は11.7-11.8mmに仕上がりました。(ノギスで測定。)

4本の側板用上下の棒の両端の加工が終了です。

これまた私の定番の切断方法。 翔265替刃式ノコギリでの手引き切断で、自作作業台2台を使い安定した切断が可能です。

202mm幅の板を切り出し、中央2箇所にメス側のほぞとなる座繰りをトリマーで彫ります。 赤線枠がトリマー台座が当たりガイドとなります。

15mmストレートビットで、5.9 - 6.0mmの深さの座繰り加工を済ませたところです。(黄色矢印の先)

矢印の先に線が見えますがこれに沿って切断すると100mm強幅の板2枚になり、これを貼りあわせれば、11.8 - 12.0mm幅のメス側のほぞが出来上がるという寸法です。

トリマーで切削できなかった隅の部分をノミで削って直角にしました。 内側に隠れる部分ですからそれほど正確さは必要ありません。

そして翔265による手引きで縦方向を半分に切断し1組の板に切り開きます。

切り開いた板は後ほどこのように合わせてやります。

そうするとトリマーで座繰った部分がほぞ継ぎのメス側になります。

クランプで挟んで締め付け切削具合の確認をしてみます。

ほぞ継ぎ凸側はきつからず、緩からずの良い具合で挿入できています。(棒側は支えておらず自立の状態です。)

全ての板を縦方向に半裁としそれぞれを貼りあわせ、木口に出る貼りあわせ面の段差をカンナで削りながら直線性と寸法出しをしました。

そして中断の横棒(矢印の先)をエポキシ接着剤で接着しました。 また直角度を出すためと捩れ防止を考え4隅は直角接合ジグで圧着保持しています。(手前の横棒はまだ接着していません。)

接合部分のアップ。 手前のC型クランプで棒と直角接合ジグを締結、そしてバクマクランプで圧着保持しながら直角度を出しています。 折に触れてこの自作直角接合ジグは重要な作業を効率よくこなします。 ここで木工ボンドではなくエポキシ接着剤を使ったのは、きつからず緩からず棒が挿入できる!ということは若干ながら隙間があるということで、木工ボンド接着に必要な圧着が出来ないため充填効果のあるエポキシ接着剤とした点にあります。(接着強度も高い。)

エポキシ接着剤が完全硬化した後に上部の棒を接着しますが、その前に丸棒7本を下の棒に挿し込みます。

メスのほぞ内部にエポキシ接着剤を塗りつけて上の棒を挿入しますが、丸棒を同時に挿入しながら慎重にかつ手早く(もたもたしていると5分後硬化開始のエポキシが固まってしまう!)作業します。

ほぞへの圧着はこのようにバクマクランプ(250mm)で軽く与えています。

組み上がったほぞの部分(矢印の先)はこんな具合です。 僅かな隙間が見えますがこれは計算済みでこの隙間にはエポキシが詰まっています。

3つの枠が組み上がりました。 このあと枠の周りの仕上げ加工、回転ピンが挿入される穴あけ、柵を固定するラッチの取り付け部の加工、そして塗装と我が家で出来る加工作業は全て終わります。




2007/12/09

製作の続き(完成まで)

手前に倒せる前柵の左右下部には回転軸となる鉄製のフランジ付ピンが埋め込まれますが、柵の下部の角が回転に伴ってベッドに当たります。 これを避けるため半円柱状に削りました。 この面を正確に仕上げるにはテンプレートを作って削りながらテンプレートを当て、削り具合を確認するのでしょうが、設計上はベッドとの隙間を2mm取っていますので、かなりラフな面となっても擦れあうようなことはないはずですので、八角形の半分の断面となるようカンナで削りその角をカンナで少々削った後に替刃式ヤスリでそれらしく仕上げるという簡易法でやっています。

その後回転ピンの穴(6φ)とラッチの芯棒が刺さりこむ穴をあけてから全体を#240のペーパーで研磨して回転柵の仕上げは終わりとしました。

この前側の柵を挟む左右の固定柵の木口は合板独特の余り美しくない見え方になっていますので、ここはシナの木口テー部で全面を覆いお化粧しました。 この結果あたかもムク板で作ったかのような雰囲気に変貌します。 但しこうすると角の部分は大きく丸められなくなりますが、元々のベッドも角はそれほど丸くはしていないので替刃式ヤスリで木口テープの端が見えてこない程度に丸め加工を全面に施しています。

後はフラット面を#240のサンドペーパーで、曲面と丸棒部分はスポンジ研磨剤の極細目で仕上げ研磨して加工作業は終わりです。

角材の角から7mmのところまでカンナで削り、更に角をカンナで浅く削った後に替刃式ヤスリで仕上げれば、まずまずの円柱の半分の状態になります。

そういった簡易法で手前の柵の下部は削り落として丸くしました。 十字線の部分に回転ピンを挿し込む6φの穴があきます。

次が合板の木口面にシナの木口テープを貼る作業です。 木口テープの基本的な使い方はこちらをご覧下さい。

板厚が24mmあるので35mm幅のテープを使いました。 テープ幅が厚みより大きいですから両側にはみ出ますが、絶対に禁物の貼り直しやらないで済む基本テクニックです。 もったいないとケチると上手く貼れない可能性が極めて高くなります。

はみ出たテープを小型のカッターナイフで切り落としてやります。 若干はみ出る(0.2-0.5mm程度)ように切り落とすのが最良です。

両側にはみ出たテープを切り落としたところ。 ところでテープの端は次に貼る斜めの部分との突合せを考慮してほんの少し飛び出ていることに注目ください。

斜めの部分に同様に木口テープを貼りました。

そしてはみ出た部分を切り落としました。 この後角の部分を替刃式ヤスリで研磨して面取りをします。

塗装については生地の上に水性ウレタン透明クリヤー1回塗り、乾燥後に全体を#400ペーパーで研磨後水性ウレタンつや消しニス1回塗りとしました。 当初は何らかの着色をしようかと考えたのですが、ベッド本体が非常に淡い色になっており、下手をすると雰囲気を壊しかねなくなりますので、生地そのままにニス仕上げとしています。
尚このmini-Shopで販売している水性ウレタンニスは食品衛生法に適合する超安全な塗料ですから、幼児がしゃぶっても全く心配なくこの手のテーマには絶好の塗料です。


塗装開始! 我が家の大きな食卓テーブルを塗装作業台としていますが、それでもはみ出る長さです。

使用した水性ウレタンニスは乾燥が速いため作業性が良く、臭気もほとんどないですから閉めきった部屋で作業でき寒さとも無関係、また食品衛生法適合ですから超安全!! が採用したポイントです。

1回目は透明クリヤーを塗り2時間後に#400サンドペーパーで全ての面を軽く研磨。 そして2回目は艶消しクリヤーを塗って完了!と私の標準工程です。 但し作業性の良い水性ウレタン塗装とは言え、細かな部分が沢山ありますので、塗装作業、研磨作業共に大変時間が掛かり、約12時間を掛けて終了した時には日が暮れかかっています。

塗装の乾燥に1晩寝かした翌朝に完成した3つの柵ブロックを車に積み込み茉菜ちゃんの家に運び込んで最終作業である現場での組立てに入りました。

追加する左右の枠は元々のベッド組立てに使われていたボルトをM6 100mmのボルトに変更して共締めしました。(赤矢印) 片側4本ずつ合計8本のボルトでの固定です。

既存のヘッドボード(黄色の矢印)の外側に追加した枠板(赤の矢印)が固定されている様子です。 手前に見える柵は前側の回転柵です。

手前の回転柵と左右の枠の間には回転ピンが埋め込まれており(回転ピンは見えないが、赤矢印の位置)、前側の柵は手前に回転させるようになっています。

この防護柵の使用中には前側の柵はこのような極普通に見かける左右のラッチで固定され、手前に回転しません。

ということで完成した転落防護柵全景! 冒頭に掲げた構想図と比較してみてください。 つかまり立ちを始めてしまった茉菜ちゃんと防護柵の高さとの関係が良く判ると思います。 無論元々のベッドには手を加えていませんから、元通りにするのも容易です。  ジイジとしてもほっと一安心しました。

早速使い始めた茉菜ちゃんは大変ご機嫌な様子。 それにしても成長が早い! 何しろ構想段階ではまだつかまり立ちの気配だけだったのですから。

うらやましいことにつかまり立ちすると窓の外には横浜みなとみらいのランドマークタワーが、また日本丸も左手の方に見えています。


----- 完 -----


 
  
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