強風に強いバスケットゴールを自作する4-柱設計編

2024年11月25日

前回、バックボードの組み立てが完了した自作バスケットゴール。

今回はそれを取り付ける柱編です。

強風に強いバスケットゴールを自作する1-構想編
強風に強いバスケットゴールを自作する2-ゴール設計編
強風に強いバスケットゴールを自作する3-バックボード組み立て

柱の素材と構造をどうするか

第一回で軽く書きましたが、基本的にはアルミ素材を活用したいんですよ。

ただ、柱部分は最も強度が欲しい。

強風で折れ曲がるのだけは避けたいんです。

でも強風対策は頑丈にするだけじゃないと思うんですよね。

ひとつは、バックボードをパンチングメタルにして風が抜けやすいようにした事。

もうひとつ考えられるのは、強風時にはバックボードを降ろせる設計にする手があります。
昇降式。

厳密な設計をしているワケではないので、どれぐらいの風に耐えられるかは正直わかんないんですよ。

なら、いざというときにはバックボードを降ろしておいた方が安心だろうというワケです。

そのあたりをまとめると・・

・鉄の単管パイプ:強度はあるが、昇降式は難しそう
・アルミフレーム:強度は鉄より劣るが、設計次第で昇降式にしつつ強度も保てそう

という事で、バックボードと同じくアルミフレーム主体で考えます。

ただーーーし!

コスト面では圧倒的に「アルミフレーム >> 鉄の単管パイプ」なのは覚悟しておきましょう・・・

どのように昇降式とするか

このバスケットゴール製作全体の中で、昇降させる構造を考えるのに一番時間を使いました。

コレが決まらないと、全体の詳細設計に入れないですしね。
(だから、実際にはバックボード製作前には昇降の構想は終わってる)

アルミフレームのメーカーでも、様々なカラクリ機構を提案してて、その中でも昇降ガイドはそのまま使えそうではあったんですよ。

カタログ抜粋

こんな感じの、メカメカしいやつ。

ただ、下記の点でやめました。

・コストオーバー
・複雑にするほど、メンテが大変
・屋外吹きさらしの環境で使うのは良く無さそう
・地面との固定方法が難しそう

可能な限り、シンプルな方が後々いいんですよ。こういうのは。

という事で、アルミフレームのカタログを見ながらさらに構想練ること数日、ようやく固まってきました。
(最終的には、施工しながらどんどん変わっていく部分もあるけど・・)

柱を決める

まず、柱そのものはパイプ2本を接合したSGF-0081(GFF-003も同じ品)

縦方向のたわみ強度は、1本のフレームに比べて約10倍。

かなり強くなります。

ただ、90°違う方向からの力は1本とほぼ変わらず。

そのあたりの強度についても、このメーカーは全て公開してくれているので、設計しやすいです。

例えばこのフレームなら、たわみ量を決める断面二次モーメントは、Ix=11.66×104mm4・Iy=2.31×104mm4。片側からの力に強いのがわかります。

バスケットゴールの場合、風の力をモロに受けるのはバックボード側だけなので、そちらの強度を高くみておけば良いでしょう。

これを「2本」立てて柱とします。

ただし、昇降用のスライドレールとするには2本くっついてるのは邪魔なので、ここで小細工。

スライドの必要の無い柱の下側は、この2本一体型フレームを。

それより上は、1本ずつ通常のフレームをストレートコネクタGFJ-D01で延長してます。

・・・文章で書くとわかりにくいので、写真で見せたいんですが、ちょうどいい写真が無い・・・

そのうち撮って更新します!

んで、1本ずつ立ってる上側は当然強度が低くなるので、フレーム同士を並行に繋ぐパラレルホルダGFJ-A47で固定すると。

SGF-0081のフレームと同じパイプ間のピッチで固定できるコネクタは、これしか無いんですよね。

これで固定したとして、SGF-0081と同じ強度が出るかまでは調べきれてないです・・

スライドする機構を決める

上側を1本ずつにした理由は、パイプをスライドする機構を作りたかったから。

という事で使うのがリニアブッシュSGF-0110

スライド用のパーツは色々あったんですが、ガタつきの調整も出来るならこれがいいかなと思ってのチョイス。

・・が、この選択で後々苦労するハメになります・・・

このリニアブッシュそのものに他のアルミフレームをコネクタで固定出来るので、バックボードと柱を繋ぐ部品になります。

これでメインの部品はだいたい一揃い。

写真は無いけど、頑張って図示するならこんな感じ。

長くなってきたので、今回はここまで。

 

次回、柱組み立て編!

(鬼滅のタイトルみたいw)