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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.

私が行っているシャーシ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.リアステー部の突起の除去は単に見た目の都合です.


おわりに:
今回ご紹介した加工は,先人の方々に教えていただいたことや破損した経験などを基に少しずつ改善して至ったものです.3レーンのコースで使用している分には,シャーシ交換の主な理由が通常のABS素材でもプロペラシャフトの受け部分の磨耗だけなのでトラブルも少なくいい感じかと思います.

更新履歴:
17/09/15 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…

Xシャーシで気をつけていること 1(駆動軸編)

駆動力の伝達部品まわりで気をつけている内容をまとめました.

自分が気をつけているのは各駆動軸がズレないようにすることです.
ここで言っている駆動軸とは,モーターから始まってタイヤに駆動力が伝わるまでの全ての回転軸を指しています.具体的には,モーター軸,カウンターシャフト,車輪軸,プロペラシャフトのことです.これらの軸間距離が走行中にズレたりすると駆動力が適切に伝達できなくなるため最高速や加速に影響が出ると考えています.
これらの駆動軸がどのように支持されているか簡単にまとめると下表の通りです.


モーター軸カウンター
シャフト車輪軸プロペラ
シャフト支持部品シャーシ
&Aパーツシャーシ
&Aパーツベアリングシャーシ
&Aパーツ
車輪軸はベアリングで支持されており,他3つはシャーシとAパーツによって支持されていることがわかります.ベアリングの保持だと多少のガタはありますがほぼズレないと思っていいと思います.また,モーター軸の支持についてはこちら(モーターの固定編)にまとめましたので,以降はカウンターシャフトとプロペラシャフトに注目して話を進めていきます.

まず,カウンターシャフトとプロペラシャフトに接点部でどの方向に力が作用するか簡単にまとめました.


カウンターシャフトプロペラシャフト(モーター側)プロペラシャフト(スイッチ側)正転上 下 下(上) 逆転下 上 上
表の通り,正転かFMにするために逆転させるかで方向は変わります.この辺りはこちら(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,スイッチ側のタイヤを固定してモーター側のタイヤを回してみるとプロペラシャフトに関しては確認できます.ただ,1つ例外として正転時のスイッチ側はスタート時などに外れることがあります.理由は憶測の域を出ていないので割愛しますが経験的にここも上方向の力が生じると思っていた方がいいと思います.

前置きが長くなってしまいましたが,自分がどこに気をつけているかというと,表内で上に力が作用する箇所のAパーツが浮かないように支持することです.この支持の有無での差異は,トルクの強いモーターほど作用力が大きくなるため顕著になると思います.
以降では正転と逆転の両方の代表的な支持方法を紹介していきます.

正転 正転時はスイッチ側のプロペラシャフトとカウンターシャフトの支持補強です.
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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…