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Xシャーシ用の自作GUP

Xシャーシ用に製作した部品のまとめです.
この記事では,これまでに製作したXシャーシ用の部品に関してまとめました.主にAパーツや駆動軸の支持・補強のために作ったもので,これらの部品を使う理由などは別の記事(気をつけていること)にまとめていますので興味のある方は合わせてご覧ください.

・プロペラシャフト周り(スイッチ側)

下の写真の左が正転シャーシ用,右が逆転シャーシ用の部品です.

左の正転シャーシ用の部品は「ARシャーシカーボンフロントワイドステー」から切り出したもので,Aパーツの柱が入るところにビスを通して取り付けています.またこの部品は,クリアボディの端材を取りつけられるようにスリットとズレ防止のための柱をたてています.

逆転シャーシ用の部品は主に1.5mm厚のカーボンステーの端材を組み合わせて作りました.ビスで固定する側にはシャーシ側に若干段差があるため,薄くしたカーボンプレートを貼り付けてシャーシにフィットするようにしています.(紹介記事


・プロペラシャフト周り(モーター側)

下の写真にある2つの部品は両方とも逆転シャーシ用の部品です.

左の部品は3mm厚のカーボンステーから削り出したもので,シャーシに取り付ける穴の内側にはナットが収まるように座ぐりをしています.

もう一つの部品はプロペラシャフトを直接抑えるような構造になっており,1.5mmと3mmのカーボンステーを組み合わせて製作しています.この部品は,Aパーツの柱が入るところに通したビスでの固定とシャーシ側面に引っ掛ける事で負荷がかかっても浮かないようにしています.
また,これだけだと水平方向に回転する事もあったため,内側にシャーシに引っかかるような突起を設けています.

・カウンターギア周り

こちらは正転シャーシ用の部分です.

左の部品はAパーツを支えるためのもので,下の写真位置で使用しています.
この部品は,1.5mm厚のカーボンステーの端材を2枚使用し,間に大きい方のワッシャーを挟むとちょうど良い厚さになります.また,この部品の下側のプレートは下の写真の白で塗った箇所に渡すような形状にすることで,スペーサーなどを使わずに取り付けてます.
また,上の写真は流用性を考えて1つの部品にしたものですが,下側のプレートとワッシャーだけシャーシに接着しておけばS2シャーシのワンロックギアカバーのように使用できます.

次に,もう1つの部品は,カウンターシャフトのつば部分を直接抑えるためのものです.
この部品は「13・19mm ローラー用 カーボンマルチ補強プレート (1.5mm) 」を半分の厚さにしたものを使用しており,下の写真のように既存の穴の位置を利用しています.また,この部品を取り付ける場所のすぐ上に密接するようにカーボンプレートの端材などを接着することで,この部品が浮くことないように固定しています.


・モーター周り

モーター周りの部品は以下の3点です.

左の写真にある2つの部品は正転シャーシ用のもので,モーター底面を支えるためのものです.リアステーの取り付けビスやシャーシに引っ掛けて取り付けています.(紹介記事

残りの一つは逆転シャーシ用の部品で,モーター上部にはめ込んで使用します.この部品は1.5mm厚のカーボンプレートをシャーシにフィットするように削ったものをベースに,3mm厚のカーボンプレートから削り出した爪状のものを接着しています.この爪は前後に負荷がかかることが想定されるため,1.4mmのプロペラシャフトの端材を埋め込むことで外れることのないようにしています.

おわりに:
この記事では効果のあったものから,まだよくわからないものまでまとめてみました.効果はともかくロマンはあるので,このような部品を作っているときが一番楽しい気がします.

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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.
まずスイッチ側プロペラシャフ…

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…