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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が,それぞれ以下のような懸念事項があります.
・左:走行時の振動で左右にズレると外れてしまう
・右:左の部品の方法より支持強さが弱い
 そのため,私は冒頭の写真のように両方の方法を併用することで互いの懸念を払拭しています.

おわりに:
今回の内容は正転車で速度が不調だった際にこのあたりの解説を見かけ,調整したところタイムが短縮できたためまとめるに至りました.Twitterにてわかりやすく解説いただいた方には大変感謝しております.
それぞれの有無で効果を確認したところ,両方の調整を行ったときだけ明確にタイムの短縮が確認できたので両方行った方がいい気がします. なお,原理的には逆転時の効果は薄いように感じますが,背面のクリアランス調整は手軽でデメリットが特になさそうなので念のため続けていこうと思っています.
また,この他にもいくつかの作例を別の記事(Xシャーシ用の自作GUP)にまとめましたので興味のある方はどうぞ.

更新履歴:
18/06/21: 「おわりに」の文末に他の記事へのリンクを追加
17/06/05: 公開

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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,ブレーキの触れ方の変化について説明するためにバンパーの高さが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いのではと考えています.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り青の領域が現れています…

紺ABS SXX/F提灯 (1806, JC2018)

ジャパンカップ2018用に製作したマシンの紹介です.
ジャパンカップ2018は下図のように,車体がジャンプするセクションは終盤のドラゴンバックのみで,そのほかにロッキングストレートとデジタルコーナーの2つのセクションで大きく減速する恐れのあるレイアウトになっています.特にロッキングストレートは壁面に貼られた突起が大きく,模擬したコースなどでの情報を聞いた限りでは減速の恐れだけでなく故障の恐れも大きいようです.

出典:タミヤ「富士通 乾電池 提供 ジャパンカップ2018 総合案内」
この記事では,ジャパンカップ2018用に製作したマシンと今回導入した機構についての紹介していきます.

製作したマシンは下の写真の通りです.前提灯の正転車で基本的な構造は以前ご紹介した5レーン用のマシンと大きく変わりません.タイヤは約25mmのスーパーハードタイヤを使用し,ブレーキはフロントには貼っていますが基本的に前後共に走行中に触れない高さにしています.このブレーキは特定のセクションでの減速ではなく,頭から着地した際にフロント下段ローラーへの衝撃を緩和するために貼っています.


また,ミニ四駆グランプリ2018ニューイヤーからローラー個数とマスダンパーの位置の制限がレギュレーションから撤廃されたため,ローラーは8つ使用し,マスダンパーはローラーの軸を利用して取り付けています.このマスダンパーは既存の穴を3mm以上に拡張してスペーサーに通してており,この位置に設置することでビスが減らせたり,マスダンパー用の支柱が曲がることが減ったりというメリットがある気がします.

ロッキングストレート対策 ロッキングストレートは壁面に幅40~50mm,高さ10~15mmの半丸突起が1レーンあたり3~6個設置されたセクションです.そのため,レギュレーションに規定された車体幅一杯の位置にローラーを固定した状態では通過できない恐れがあります.また,半丸突起状ではあるものの,このサイズだと接触時の衝撃が激しいようで,車体が故障する恐れもあります.

そこで今回は,ローラーステーにスライドダンパーのような左右方向の動きだけでなく,衝撃を後方へ逃がすための可変ダウンスラストローラーのように旋回する動きを加えた機構を取り入れてみました.

まず,リアの機構は下の写真のようになっています.既製品のスライダンパーとは違い,バネ…

Xシャーシのバンパ―レス化

Xシャーシのバンパーレス化の方法が満足の出来になったのでまとめました.
加工例は下の通りです,FMXでも同じやり方をしています.
手順は以下の3つです.
 ①シャーシの加工
 ②部品の加工
 ③調整・仕上げ

①シャーシの加工:
ここでは,取り付け時の穴あけとバンパーの切断をします.
まず,穴あけは下の写真のようにステーをガイドに穴をあけています.

使っているのは下にある「リヤカーボンステー(3mm)」と「S2についてくるスラストをつけるやつ」の2つ.

リヤカーボンステーにはあらかじめ,リヤマルチステーの根元側から2番目の穴の位置に穴をあけておき,その穴を使います.S2のやつは写真では見えませんが,バンパーのスラストを0にするためにカーボンとバンパーの間に挟んでいて,高さもこいつのおかげいい位置にきます.これを使わずに裏から穴あけも可能ですが,穴をあける面が離れているためドリルの向きがカーボンステーに対して垂直を出しにくいので,私は上からあけています.

バンパーカットは下の写真のようにボディの引っ掛け位置の水平面の境界で切断します.このくらいの位置で直カーボンがフィットするようになりますので,この段階では仕上げ用に少し削りしろを残しておくといいです.

裏側は写真の通り,リブを2箇所を切り落とすだけです.自分は薄刃ニッパーで適当に切り落としてデザインナイフで仕上げてます.


②部品の加工:
ここでは以下の部品を作ります.

まず,カーボンは適当な位置に穴を開けます.自分は長い方の直カーボンとフロントマルチステーの13mmの位置で穴を揃えてから穴をあけています.穴をあけたカーボンは斜めに削り,写真のように上面が水平になるように仕上げれば完了です.なお,直カーボンとボディを引っ掛けるところが干渉してまうので,下の写真のプレートは厚い側だけ削って調整しています.

次に真鍮のパーツですが,これは13mmWAに使用するスペーサーを加工したものです.これは写真のように斜めに削ってバンパーとフィットするように仕上げます.この傾斜や長さは,多少バンパーの面から飛び出すぐらいでも締め付けた際にシャーシに食い込みますので大丈夫な気がします.


③調整・仕上げ:
最後は実際に組みつけながらバンパーの長さを調整していきます.
その前に組み付けるリアプレートは下の写真のように付け根側を少し削っておいてくだ…