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自転車用スポークテンションメーターの自作

自転車の修理は、パンクの修理しかやったことが無かった。
先週、自転車(シティーサイクル)がガタガタになったので意を決して修理というか部品の交換を行った。
大方の作業が終了したのだが。
その過程で前輪のスポークがユルユルであることを発見した。
スポークを締めるナット回しを作って(実は買った方が安かった)、簡単に張りを調節できることは確認した。

が、全部のスポークを適切な力でバランス良く締めるのは容易でない。

張りの強さはテンションメーターという装置で計るらしい。
原理は、スポークを押して、たわみで計るようだ。

ジャンクボックスを探ると、よさげな大きさの鉄板が出てきた。
アングル等々も見つかった。
スポークを支え、挟み込む点は5mmのネジを利用し、スポークに傷がつかないようにねじ山をヤスリで削った。
支点は3mmのネジを利用した。簡単にすり減るとは思うし、摩擦も心配だ、が、今のところ動きはスムーズだ。

肝心のバネは、昔々息子が遊んでいたラジコンカーのサスペンションを頂戴した。

表示部分は100均の15cm物差し。
一旦、組んでみて、実際にスポークに当てて、適当な大きさの変形力を与えるようにバネの張りの強さを調節した。

このバネは500gで約1cm変形する。テコの作用でスポークにはおよそ5~10kgの力が加わる計算になる。
この時のたわみは5mm程度。

Dsc_0009

実際使ってみて:
精度や感度は不明。
しかし、セットされているスポークの張りのバラツキは、メモリの読みでは2~3mmの差ではあるが、再現性良くチェックできた。
支点の粗雑さが心配だったが、結構スムーズに動いている。

このような原理の物が最安値で4000円程度で売られている。

今回は部品をすべてジャンク箱から調達して、出費はゼロ円だが、
部品を新規に購入すると1~2000円はかかりそう。

使えるようにバネの位置を調節したりしてずいぶん手間がかかった。
買った方が安いと思う。張力を換算する表もついてくるし。

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作った後で気が付いたが、100均の布団バサミのバネが強力で使えそうだ。
Dsc_0008
これを最初に気付けば、ずっと簡単に工作できたと思う。

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ネットで調べると、ギターのように、スポークを弾いて音を出させてその音程で張力を測定するアプリがあるそうだ。
確かにね。弦の共振周波数は張力にも比例するし。
実演ビデオを見ると、音程のずれがかなり大きい。
力をかけて変形させるより、音の方が確実に誤差もなく認識することができる。
原理的にもこっちの方が優れているし、また、
子供の時にバイオリンをいじったことがあるので、調弦と同じで楽しそうだ。

しかし、ダウンロードはできたが、インストールはスマホに拒否された。
そこで、色々探してみたところ、FFT Sound Analyzer とギターの調弦のソフトが流用できそうな感じがした。
試しにコップを叩いてみると、両方とも主たる共振周波数を表示してくれる。
十分流用できる。

で、使ってみようとしたしたところ、うちの自転車のスポークはクロスさせながら張られている。
残念、弦を自由振動させることができない。

原理的に優れていても実際に使えなければ、流行らないのでしょうね。

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