ちょっとTea Time!? 夏休みの自由工作その２（門戸の電動開閉化を検討） 2026.8.11
ことの始まり
家の門戸は開き幅１：２の観音開き式。人とか自転車は短い方を開けて出入りします。
短い方は比較的動きが軽いので、開け閉めもさほど面倒ではありません。といっても、
朝に開けたら、就寝前に閉めるだけで、出入りの度に開閉するような几帳面さはありません。
問題は車を出すときに、幅の広い門戸を開けなければいけません。
門戸の幅が180cmあり、鋳鉄製で結構重い。扉の中央にキャスターもついています。
2分割式なので閉じたときのストッパーも２箇所あります。
ということで、開けるときには、２箇所のストッパを外して、扉を開けたのち、強風で動かないように
フックで固定します。これが、結構面倒です。とくに、雨の日は傘をさしながらなので余計に面倒。
まあ、車をつかうのはもっぱら妻なので、ちょっと放置状態ではあったのですが、
缶潰し機を作ったときのように使用したリニアアクチュエータをつかえば、
案外簡単にできるかもしれないということで、次の工作ネタに浮上してきました。
門戸の開閉方法は
リニアアクチュエータをつかった、門戸の開閉方法は下図のようになります。
この方法は結構j広く使われているようです。
リニアアクチュエータをつかった門戸の開閉方法。
市販でもこのようなものがあります。
このときの課題は、リニアアクチュエータが最大伸長したときに門戸が閉じた状態になり、
最小縮小したときに門戸が開いた状態になるようにしなければなりません。
リニアアクチュエータの伸縮量を任意の位置で停止させることは可能ですが、
それをすると、伸縮位置を検知するセンサーが必要になることから、かなり面倒な工作になります。
そこで、図面を引いてみて、どのような伸縮量が適切か、どこに設置できるかを検討です。
結果的には300mmのアクチュエータをつかって、門戸の支柱から適切な位置に回転中心を
設ければよさそうです。
伸縮量300mmのリニアアクチュエータであれば、うまく設置できそうです。
部品をそろえて行きましょう！
なのとなく、市販のリニアアクチュエータをつかっても実現できそうなので、
部品類を調達です。
一番のキーパーツであるリニアアクチュエータはAMAZONでも取り扱いがたくさんあります。
300mmタイプのものも１万円以下でありますが、なぜか動作速度が遅い（10mm/s)ものばかりです。
これだと、門戸が開くには３０秒近くかかってしまいます。せめて、１０秒程度では開いてほしいものです。
ということで、ALIで探してみて、下記を購入することにしました。力は450Ｎ（約45kgf)で、動作速度は
24mm/sです。これなら10秒ちょっとで開いてくれることになります。
こんなものを購入です。伸縮量300mmで動作速度24mm/s、駆動力４５０N。モータ電圧12V。
リニアアクチュエータの寸法です。
その他、必要になりそうなものを注文です。何がいるかなあ〜と考えつつ、注文する過程が一番楽しいです。
で、企画倒れになった場合には、大量の肥しが発生です（笑。
制御装置は野外に置くことになるので、下図のような防雨ボックスを注文です。
このような防雨ボックスに制御回路を押し込みましょう。
門戸の開閉もリモコンでできると便利でしょう。
すくなくとも１つは車内に置いておけば、雨の日なんかは便利なはずです。
ということで、リモコンが３個ある電波式のユニットを購入です。
操作はリモコンが使えるようにしましょう。
電源は以前に秋月（それとも共立？）で購入したスイッチング電源をつかいます。
TDKラムダのメーカ品です。
まずは注文した部品類が届くのを待ちましょう。
回路図を書きましょう 2026.8.13
回路は缶潰し機をスリムにしたようなものです。PICもピン使いも同じです。
こうしておけば、プログラムの中での定義（#define)を変更する必要がないので、楽ちんです。
モータ電流の検知のセンサーは１個だけにしました。SW電源の容量が4.3Aしかないので、
±４Aのセンサで十分です。
回路はかなりシンプルです。
おっと！防雨ボックスが届きました
そうこうしている内に防雨ボックスが届きました。
結構しっかりしています。
結構しっかりしている造りです。
中には方眼を書いた板が入っています。これに部品をとりつけるようです。
この板は15mm厚の合板です。結構固めの合板なので、部品を強固に固定できそうです。
早速部品を固定していきます。
構成としては、下にSW電源（12V4.3A)を配置して、その上に制御基板をのせます。制御基板は20mmスペーサ２個連結して
40mm浮かしてとりつけましょう。
固定板にSW電源と基板取り付け用の支柱を設置です。
固定板は防雨ボックスに密着するので、ボルト穴が飛び出さないような座くりが必要です。
基板をとりつけてみました。
基板を作成しましょう！
回路図もできているので、さっそく基板も部品をのせて配線です。
部品点数もすくないので、さほど時間もかかりませんでした。
基板の右側の空きスペースにはRFリモコンの受信器を搭載します。
基板ができあがりました。
プログラムもついでに作成です。これも缶潰し機の自動モードを削除して、手動モードだけに
したものなので、ほぼ削除だけの修正でプログラムもできました。
はやく、リニアアクチュエータこないかなあ〜。
リモコンユニットが到着です
リニアアクチュエータは作動距離、作動電圧、モータ電圧の組み合わせが多くなるから、
どうやら受注生産みたいので発送が遅れているようです。その前に、RFリモコンユニットが
到着しました。さっそく組み込みましょう。
リモコンユニット到着です。受信機のカバーは不用だなあ〜。
発振器側をばらしてみました。コインをつかって無理やりこじ開けます。
中の電池はCR2032です。これ重要な情報です。
ちなみに受信機の部品面です。ほぼＩＣ１個だけなのね。
０Ωジャンパーでなにやらモード設定を行っているようです。
本体に組み込みです。これで、制御装置はほぼ完成です。
一応、リモコンの設定方法です。マニュアル紛失しても大丈夫なようにです。
ちょっとおかしな日本語ですが・・・。
外回り部品作成 2026.8.18
リニアアクチュエータの到着はどうやら月末になりそうな感じ。
到着したときに、すぐに設置調整にかかれるように、門戸への取り付け部品を作成です。
主要な部材は25x3mmの平鋼と25mmのLアングルです。あとは3/8インチのネジとナット。
なかなか溶接がうまくできないです。
門戸は２枚が丁番で接続してありますが、１枚扉であつかうために
２枚を固定するための治具です。
門戸とリニアアクチュエータの接続治具です。
あとでU字金具をとりつけます。
門戸支柱とリニアアクチュエータの接続治具です。
取り付け位置を確定させてから、本溶接にはいります。
素材ままだと、汚い面がありますので、あとで防錆塗料でごまかします（笑。
リニアクチュエータ到着！ 2026.8.21
ようやくキーパーツが届きました。受け取った瞬間、ものすごく軽く感じました。
そりゃあ、缶潰し機に使った7000Nのものがデカすぎなんですよね〜。
リニアアクチュエータが届きました。テープでグルグル巻きにしてありました。
案外細い感じのリニアアクチュエータです。取り付け金具が付属しているので、これを選びました。
まずは12V電源に繋いで動かしてみます。必要なのは無負荷時の電流です。
この電流値を十分に下回ったら、モータは停止しているとみなすようなプログラムになっているからです。
そして、過電流時に停止できるように、手で力一杯押さえこんだら、電流値はおよそ2Aまで上昇しました。
ということで、プログラム上のリミットは3Aに設定です。
無負荷時の電流はおよそ500mA前後でした。
取り付け開始！
取り付け金具を加工して、すでに作ってあった部品に溶接です。
もともとはこんなH形の金具です。
はみ出る部分はグラインダで切断です。
門戸の取り付け金具に溶接して取り付けです。
こちらは支柱側です。まだ位置合わせが済んでいないので、部分的にクランプで固定しています。
位置合わせ
リニアアクチュエータを取り付けて、門戸側の固定治具と支柱側の治具の位置を調整です。
リニアアクチュエータの固定治具位置の調整です。
防錆塗装しましょう
固定治具の位置も決まったので、あとは本締めですが、その前に防錆塗装です。
これで、しばらく乾燥です。
固定治具を防錆塗装です。
（つづく）