ないものは作るしかないシリーズ サーモスタット編
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もう手に入らないサーモスタットが今回の教材です。依頼内容は「水漏れを直して。」という定番修理ですが、アルミの腐食が進んで
いるので、さすがにもう直しようがないものでした。新品部品はとっくに生産終了で、ネットオークションなどで探しても、まず中古も
出てくることはないというものだそうなので、ないものは作るしかない、ということです。
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入庫状態です。車種は忘れましたが、イタリア製とあるので、ビモータだったような気がします。
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ラジエターホースの間に入れて使うタイプのものですが、横にも細いパイプが刺さっています。
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あっちこちで腐食が進んでいて、貫通穴が開いているところもあります。冷却水通路にあるアルミはかならず腐食するものですが、
クーラントや冷却促進剤などのケミカル類を入れれば入れるほど、腐食は速く進みます。真水がもっともアルミに優しいんですが、
レーサー以外、水だけを使うわけにはいかないですね。
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サーモスタット本体と周辺の寸法(=流量)確認のために分解したいんですが、どうやって分解するのかよくわからない。まあ、分解
するな!ということなんでしょうが、どうやって作ってあるのかもよくわからない。どこかの部分がネジ込み式になっているのかな、と
思って、端と端を掴んで回してもみましたが、だめでした。
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仕方ない、切って分解します。
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これでやっと構造がわかりました。画像左上のケーシングの中にサーモスタット本体を入れて、右の部品でフタをして、薄く加工した
ケーシングの端の部分を内側に曲げて、テーパーで固定してありました。分解できないはずです。ただ、締結力があまり出せない、
この構造では水漏れするでしょう。
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で、ボンド(シーラント?)が使われているようです。経年変化ですぐ漏れそうな、なんとも不思議な構造ですが、ここまでしてサーモ
スタットとケーシングを非分解部品にする意味がどこにあるのか?全然わかりません。さすがイタリア人。
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サーモスタット本体は壊れていない可能性が高いですが、今後は普通に交換できるように、日本製の純正部品で同じバルブ径の
ものを探します。画像ではわかりにくいですが、かなり小さなサーモスタットで、ケーシングもこれがぴちぴちで入るサイズの小さな
ものなので、これで流量が十分なのか?がちょっと疑問です。かといって下手に大きなものを作ると、冷却水系全体のバランスが
おかしくなって、トラブルが出る可能性があります。同じサイズのものを作りましょう。
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パイプと板材を使って、溶接で組み立てて、ケーシングを作ることもできますが、今回はこのアルミ棒材から削り出して作る方法を
お見せします。水に対する腐食性が最も良いとされる材質を使いますが、他の材質でも実際には腐食の進み方にそれほど大きな
差があるものではないと思います。アルマイト処理は効くので、アルマイト処理しやすい材質を選ぶのもありです。
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旋盤で削って、基準となる二つの面を作ります。
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ぐるっと回して、作った二つの面を掴んで、これを基準に部品を削り出していきます。
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まず内部の寸法を出していきます。
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これぞ現物合わせ。
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同じようにして、相方も作っていきます。
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こっちも内部の寸法を出していきます。
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これも現物合わせ。
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これで、どういう構造にするかおわかりかと思います。
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はい、ピッタリ。
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次は外側の形を作っていきます。先は長いです。(‐‐;
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ただひたすら、が〜りが〜り削っていきます。
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このぐらい形ができたところで、一時停止。
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相方も同じように削っていきます。
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こっちもこのぐらいで一時停止して、ボルトで固定するための穴を開けますが、相方と同じ位置に開けないといけません。
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現物を使って、紙に円を描きます。
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円を囲む正方形を描きます。
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対角線を描いて、交差点から等距離の位置にマークを入れます。
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円に沿って切り取ります。
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この位置に切り込みを入れます。
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切り込みを利用して、現物に貼り付けます。
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マークの上からポンチでカツン。
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これで等間隔のポンチマークが打てました。
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ポンチマークを使って、まっすぐに穴を開けます。
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穴の状態を確認して、問題なければ、ネジを切ります。
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切り粉をきれいに排出して、ボルトを入れてテストします。ネジを切り始めの入口辺りはどうしても、わずかにネジ山が乱れますが、
この段階では無視しておいて大丈夫です。理由は後ほど出てきます。次は相方に貫通穴を開けます。
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同じ実寸大設計図を使って、ポンチマークを入れます。
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ポンチマークを使って、まっすぐに穴を開けます。
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これで、どの位置で合わせても、ボルトがスムーズに入れられるはずです。
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実際にテストします。いいかんじです。
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横に刺さっている細いパイプも再現しないといけませんが、サーモスタット本体のバルブのどっち側に刺さっているのかを、よく確認
しないといけません。
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六角棒の材料を用意。
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旋盤で角を落として、丸棒部分を作っていきます。
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こういうかんじで、これが基本型。
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あっちを削って、こっちを削って、穴を開けて、加工していきます。
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少しずつ形になってきました。
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大体こんな形。
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ここにネジを切りますが、ここでは少〜し浅目に切っておきます。
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この辺で、ケーシングにボルト穴を作ります。
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まず平面を作ります。
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作った平面と直角にまっすぐ穴を開けて、ネジを切ります。
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きれいに切れたか、ネジ山を確認します。いいでしょう。
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ただ、ネジ山はきれいにできていても、このままでは入っていきません。と言うより、入らないような寸法で作ってあります。
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ダイスに付いている調整スクリューで、向かい合う刃の間隔やテンションを微調整しながら、ネジを少〜しずつ削って、クリアランス
を合わせていきます。
余談ですが、これは単品なので、ダイスじゃなくて本来はダイ。複数形でダイスということと思いますが、ならば発音はダイズと濁ら
なければなりません。ダイスと発音すると、サイコロの複数形になっちゃいます。(スペルも違いますが).........てなことを言って知識を
ひけらかすと、まちがいなくみんなに嫌われます。人前でこういうことを語るのはやめておきましょう。
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加工→現物合わせ→加工→現物合わせを繰り返して、ネジ山同士がピッタリ合うように、寸法を詰めます。大量生産品のように、
クリアランスを大き目に設定しておけば、ここまで手を掛けなくても済むし、使用に何の問題もないんですが、アルミに切ったネジ山
の弱さを考えると、できるだけ大きく山同士で嵌合させたいので、ワンオフで合わせます。
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両方のネジ山が完成したら、座面用の平面を少し削って落とします。どうしてもネジ山がわずかに乱れる切り始めのところが、これ
でなくなって、全部がきれいなネジ山になります。
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軽く締めてみて、座面の密着度を見ます。ぴったりくっついていいかんじです。
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切削加工が完了したら、刃の走った跡を消すようにオイルストーンで研磨して、更に平面を整えます。
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アルミ同士で、これだけ座面を仕上げておけば、まず水漏れすることはありませんが、念のため保険を掛けます。
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軟らか〜いアルミ棒材を旋盤で削っていきます。
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こういう形を作ります。
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先を切り離して、細い方を掴みます。
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この面を削って、厚さの寸法を出します。
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穴を拡げて、ポッチを切り離します。
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バリを取って仕上げて、完成。
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まるで測って作ったかのようにピッタリ。
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いいかんじに密着するアルミ製ガスケットワッシャで、より安心。
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長めに作っておいたネジ部分の使わないところを掴んで、ホース差し込み用の形状を作ります。
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元のパイプと同じ寸法・形状に削っていきます。
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仕上げていきます。
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寸法など再確認して、掴み代部分を切り離します。
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ネジのかかり始め部分を作って、全体を仕上げます。(画像は作業途中)
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サーモスタット本体のラバーパッキンがいいかんじに潰れて圧着するように、合わせ面の寸法を詰めていきます。ここでいつも悩む
のが、どのぐらい潰れるのが最適なのか?という点。参考になるのは当然、純正の圧着度合いと寸法なんですが、これがメーカー
によってだけでなく、同じメーカーでも車種によってバラバラ。これで漏れないのか?というほどゆるゆるのものもあれば、こんなに
押し付けたらパッキンが変形して漏れるんじゃない?というものもあります。ということは、そんなに気にしなくても大丈夫ということ
なのか?
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バリなどを取って、合わせ面を軽く仕上げます。
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サーモスタット本体を中に入れて組んでみます。ラバーパッキンもいいかんじに密着しているようで、いいでしょう。
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ラジエターホースの差し込み口の形を作っていきます。
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形ができたら、磨いて仕上げます。
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こっちも同じように......
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形を作って、磨いて仕上げます。
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寸法を再確認しながら、各部仕上げていきます。
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ちょ〜どサイズのボルトを用意します。
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サーモスタット組み立てキット完成。
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各部確認しながら組み立てて、完成!
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