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Xシャーシの下処理

3レーンの立体レイアウトで使用しているXシャーシの加工に関するまとめです.

シャーシへの加工は大まかに分けると以下の通りです.
 ①軸受部の中ぐり
 ②側面と底面の加工
 ③バンパーカット
 ④FM化の加工
 ⑤その他

加工順は,①と②の後にタイヤが4輪とも接地しているか確認しているため,上記の順で加工することが多いです.
この記事ではFM用のシャーシ加工を例に,各加工の方法や気を付けている点について述べていきます.なお,正転用のシャーシも④を除いた加工を同様にしています.
①軸受部の中ぐり 620などの軸受を挿入する箇所をリーマなどで中ぐりし,軸受を力を入れずに出し入れできるようになるまで仕上げています.これは軸受に作用する圧力を減らすことで軸受の回転性能の向上と受け部の負担軽減がねらいです.軸受がきつく入った状態のままだと軸受部に常に力が作用しているため割れやすくなる気がします.

②側面と底面の加工 側面と底面の加工は曲げやねじれに対する強さを考えて加工していますが,あまり決まった加工はありません.ただ,通常のABS素材のシャーシで中央部を切ると着地の衝撃などに耐えられず,ローラーのスラストが変化することでコースアウトすることがあったため,ここは残すようにしています.

③バンパーカット バンパーカットの方法はこちらの記事で紹介した通りです.気を付けている点は,バンパーとローラーステーが密接するように仕上げることで強度を確保することです.見た目もよくなるので,少々面倒ですがここは丁寧に仕上げています.

 ④FM化の加工 シャーシを前後反転させてFMXとして使用する際には,電池の向きを反対に入れるための加工をしています.具体的には,下図の白く塗ってあるスイッチ側のプロペラシャフト脇とモーターの少し前にある突起を除去しています.

また,下図の位置に適当な厚さのものを貼り付けています.これが無いと電池がスイッチ側に多少動くことが可能なため,走行中にモーター側のターミナルで接点不良になることを防ぐためにしています.ここで使用したものはXシャーシのバッテリーホルダーの凸部で,0.9mmほどの厚さのものです.

⑤その他加工 上記で紹介した箇所のほかに,Aパーツ支持部品(紹介記事)の取り付け用の穴あけや,リアステー部をナット止めする際は突起の除去などをしています.リアステー…
最近の投稿

雑多なこと 3

雑多な内容のまとめ第3弾.
・ピニオンのかみ合わせ確認 モーターのピニオンギアとカウンターギアのかみ合わせを確認するために,カウンターギアのスパーギアと噛み合う側の歯を削り落としました.通常のギアと違い,正面からピニオンギアとのかみ合わせを確認できるので調整に重宝しそうです.

・13mmオールアルミローラーの穴あけ 手順は’①黄色スパーギアの成型でできたくぼみに沿って2mmで穴あけ’,’②520を外したAAにスパーをはめる’,’③①であけた穴をガイドに穴あけ ’で出来ます.スパーギアがしっかりとAAにはまるのでほぼズレませんが,心配なら1つめにあけた穴にビスなどを通しておけば問題ないと思います.3つ穴だと重量はほぼ変わりませんが,520への圧力や見た目が変わるのでありかと思います.

・モーターピンを使ったカウンターシャフト ちょっと太めで長めの耐久性のあるカウンターシャフトが欲しかったのでモーターピンで作成しました.モーターピンはSMC製のモーターのものを使用しています.モータピンの切断は写真のように,使用しない側をピンバイスに取り付けて円盤状のビットを使うと簡単に切断できます.

・やすりのメンテナンス ヤスリでカーボンを削っていると写真のように目詰まりしてきます.一般的に目詰まりした際には金ブラシできれいにしてあげるのですが,下の写真のように目の細かいヤスリなどはなかなか落ちにくいものもあります.そのようなヤスリの場合,砂消しで擦ってあげるときれいに落ちますし カーボンの粉末も舞わないのでお勧めです.

・ブレーキケース 外出先でのブレーキはステンレス製の名刺入れに入れて持ち歩いています.名刺入れの短辺の長さがブレーキの幅にちょうどよく,高さも自分の使用しているもの(厚さ約6mm)で3mm程のため1mmのブレーキであれば十分な量を入れられます.嵩張らず在庫が確認しやすいのでお気に入りです.


備考:
ここで紹介している内容は私が日頃実践している内容ですが,これらのアイディアは先人の方々がTwiterなどで紹介されたものが多いです.紹介してくださった方々には心より感謝しております.

ブレーキのお話(スロープとバンクの違い)

立体セクションでのブレーキの接触領域に関するまとめです.

3レーンの 立体コースでは主に「バンクアプローチ20(バンク)」と「スロープセクション(スロープ)」が用いられており,最近ではバンクでは減速せずにスロープで減速可能なブレーキ調整が1つの選択肢として重要になってきています.

そこで,ブレーキ調整の検討のために,それぞれのセクションを走行した際のタイヤからバンパー端までの領域でコースと接触する領域を判定するシミュレータを作ってみました.
スロープとバンクでのブレーキ接触領域の違い,これでいろいろ整理できる pic.twitter.com/R49o2jUIA2 — マツ (@drm272) 2017年6月27日バンクやスロープの寸法はネットで拾ったものなので数値の信頼性は不明ですが,傾向としては悪くないといます.

今回は,このシミュレータの結果に基づいてブレーキ調整の考え方について述べています.また,諸事情によりバンパーの高さが6mmと4mmの時の結果を使って以下で説明していきます.
バンパー高6mm 下の図が各セクションに侵入してから脱出するまでに床面に接触した領域を表したものです.上段がフロント,下段がリア側の結果を示し,左からスロープ,バンク,スロープとバンクの差異です.色は左二つは"青:非接触","赤:接触",右の比較は"緑:差異無し","赤:スロープのみ接触"を表しています.

この結果から,スロープのみで接触する領域が存在することがわかり,バンクの青領域のギリギリあたりにブレーキを貼ればスロープのみ減速可能なブレーキ調整が可能だと考えられます.
また,スロープのみ接触する領域はタイヤから離れるほど広くなる傾向があるため,タイヤから離れた位置でブレーキを調整した方が調整がしやすく,赤ブレーキなど変形しやすいブレーキは強い減速が可能ではないかと考えています.ただし,フロントに関しては最前の位置に貼ると着地の姿勢次第では前転する危険があるので注意が必要です.
バンパー高4mm バンパー高を下げた時の結果は下の図の通りです.色などは前項と同じですが,右下の青の領域は"バンクのみ接触"を表しています.

フロントは前項と同じ傾向ですが,右下の図で赤の領域がなくな…

ペラタイヤ製作で使用している工具

ペラタイヤの製作時に使用している工具のまとめです.

使用している主な工具は下記の通りです.
リューター:Dremel コードレスミニルーター MICRO
彫刻刀
  ―刃先:Creos GT-75C [精密彫刻刀用替刃 斜刃]
  ―:ゴッドハンド パワーピンバイス
ヤスリ:Gツール MF01 匠之鑢・極 真打 平
ノギス:シンワ測定 デジタルノギス ホールド機能付き 15cm
集塵ボックス:自作(紹介記事)

リューターは「Dremel コードレスミニルーター MICRO」を使っています.このリューターはバッテリーが内蔵されているため取り回しが楽で,トルクも自分の製作方法だと十分な性能です.また,バッテリーの容量はタイヤを2つほど製作した時になくなるようなことはなかったです.
付属しているチャック径は3.0mmのため別途2.0mmコレットチャックか2.0mmを取付可能なドリルチャックの用意が必要です.個人的にはコレットチャックの方が取り付け時にビットがぶれにくいのでそちらをお勧めします.


次に彫刻刀ですが ,これは荒加工の際に使用しています.具体的には回転させたタイヤの側面から刃を入れて切るようにタイヤ加工していきます.この時,一度で平面を出そうとせずに何度かに分けて切っていった方が負荷も少ないのでサクサクできます,下の写真に製作時の切り屑を載せておりますのご参考まで.この加工で狙った直径+0.5~1.0mmくらいまで仕上げることが多いです.

また,この作業をデザインナイフでやっている方もいたので試したこともあったのですが,デザインナイフの刃先だと剛性が低いため刃先が曲がってしまい,私はなかなかコツをつかめませんでした.彫刻刀に変えてからは,すぐに簡単にできるようになったので同様の経験がある方は検討してみるといいと思います.

ヤスリは#本気でオススメしたいミニ四駆に使えるツールでも紹介されていた「Gツール MF01 匠之鑢・極 真打 平」のみを使用し,最後の仕上げまでこのヤスリで行っています.切削速度も良好ですし,仕上げに近づけば速度と押し付け強さを下げてあげれば,下の写真くらいには仕上げられるのでこれ1本で十分かと思います.


ノギスについては特にこだわりはありませんが,デジタル表示でロックできるものを選びました.デジタル表示は単純に計測が簡単ですし…

Xシャーシで気をつけていること 2(モーター固定編)

駆動軸のまとめで割愛したモーターの固定に関してまとめました.

モーターを固定するのは,こちらの記事(駆動軸編)で述べたように適切に力を伝達するのがねらいです.モーターが回転する際にその軸に作用する力の向きは,正転時は”後方下向き”,逆転時は”前方上向き”となります.この向きは,モーターを支持するAパーツを外した状態でタイヤをロックし,シャーシを裏返してスイッチ入れた際のモーターの動きでも確認できます.

Xシャーシはモーターの四方を囲むような構造になっているので堅牢そうですが,ターミナルの反対側(背面)にはワッシャー1枚ほどのすき間があったり,シャーシ底面(底面)はAパーツで支持しているので他面よりは強度が低いです.そのため,正転で使用する際にはガタを無くすための”背面のクリアランス調整”と,Aパーツの強度補助のための”底面のAパーツ支持”をしており,このあたりの方法を以降で紹介していきます.
背面のクリアランス調整 背面のクリアランスは,以下の写真の箇所にマスキングテープやポリカボディの切れ端を貼り付ることで調整しています.マスキングテープは調整が簡単,ポリカは滑りがいいためモーターの付け外しが簡単と一長一短かと思います.いろいろ試している間は簡単に調整可能なマスキングテープをお勧めします.

底面のAパーツ支持 正転車のタイヤをロックした状態でスイッチを入れると,底面のAパーツが後方が下方向に僅かに動く(変形する?)様子が確認できます.そこで,Aパーツの後ろ側を以下の写真にある自作の部品で支持しています. 

左のL字の部品は3mmのカーボンステーから削り出したもので,以下の写真のように中央あたりにある穴を通して,Aパーツのツメが入る場所の脇にある壁面に引っ掛けることで保持しています.このとき,通している穴にはもともと横向きのリブがあるのでデザインナイフなどで除去しておいてください.この方法だと,支持する位置と引っ掛ける位置が近いのでこの厚さでも強固に支持することが可能です.

次に右の部品ですが,これは1.5mmの直カーボンステーの端材を少し加工したもので,以下の写真のようにリアステーの付根の穴を使って取り付けます.Aパーツの取り外しは,この部品を回転させれば可能になります.上記の方法より製作が非常に簡単です.

上記の2つの方法はどちらかだけでも有用かと思います…

Xシャーシで使用しているホイール

Xシャーシで使用しているホイールに関するまとめです.

ホイールの選択では”トレッドを狭くできる”と”72mmシャフトで使用できる”の2つを重要視しており,主に3種類ホイールを使用しています.
ここでは,その3種類のホイールの紹介と簡単な加工手順を以下にまとめています.
・大径X5本スポーク
このホイールは 「マックスブレイカーTRF」や「スーパーX・XX大径5本スポークホイール&ハードスリックタイヤ(レッド) 」の後輪を加工したものです.
加工方法や寸法の目安については考案された方がこちら(外部リンク)でわかりやすく解説されていますので割愛いたしますが,私は下記の手順で作成しいています.
①リムをニッパーで大まかに切断
②任意のホイール幅までジルコナイト(粗目→細目)でリューター加工
③スポークをデザインナイフで整形
④ヤスリスティック(#1200)で手仕上げ

また,ホイール幅やスポークの整形方法を変えるとデザインも変わるので,そういった点からもオススメです.

・大径3本スポーク
このホイールは「スーパーX・XXカーボン大径ナローホイール&バレルタイヤ(白)」 を加工し,逆側から挿して使用します. 前述のホイールと違いスポークの整形が必要ないので,加工手順としては大まかに2つだけです.
①車軸用の穴を貫通させる
②リブ側を削って任意の幅に仕上げる

※このホイールは軽量に仕上がりますがスポークが割れやすいので,強度が心配な方は避けた方がいいと思います.
・中径Yスポーク
「ライキリ」や「ローハイトタイヤ&ホイールセット Yスポーク」 の前輪側を加工したもので,逆側から挿して使用します .このホイールは,現時点(2017/5月)で下記の2つの条件を比較的簡単な加工で満たせたので使い始めました.
・適度なマイナスオフセットに仕上げられる
・裏から見てホイールのデザインが損なわれない

加工の手順としては下記の3工程になります.
①車軸用の穴を貫通させる
②リブの反対側を削り,幅9.3mmまで仕上げる
③リブから外に突出している軸を切断

③の加工をすることで72mmシャフトが飛び出さず,かといって長さが不足しない程度に仕上がります.

おわりに:
ここでは3種類のホイールを紹介しましたが,25mm以上のタイヤは大径X5本スポーク,それ以下のものは中径Yスポー…