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2018年6月20日(水) 22:29

3速ギアボックス

 変速機もまた、悩ましい。
 元はと言えば、車体幅にモーター2個分のメカを押し込むのは苦しいという話から始まった。しかし、そういう話とは別に、やはり変速機は欲しいと思う。今回の戦車は、フルスクラッチであり自分の欲望をすべて実現させたい。そうなると、空間利用とか関係なく変速したい。オフロードの力強さとオンロードの快適走行を両立させるには、EVであっても変速機は不可欠だ。
 そこで、空間利用法はいったん棚上げし、純粋に変速機の実現という観点で考える。

 ラジコンに組み込めるような小型の変速機となると、大別して2つに絞られる。
 1つは、CVTだ。実質半径可変のプーリーを使用し、ベルトドライブで無段階変速する。大パワーの伝達に向かないため、実車では小型車でしか採用っされていない。しかし、ラジコンは更にパワーが無いのだから、CVTは可能だろう。
 もう1つは、普通にギアを切り替える方式。
 ラジコンで市販されている変速機は、すべてこれである。なぜか、CVTは存在しない。

 自作しようとすると、CVTは非常に難易度が高い。原理は単純だが、実体化するには繊細精密な加工を要する。動くだけなら簡単だが、まっとうな動力を伝えられるようにしようとすると、工学的な課題が多過ぎる。ラジコン市販品も皆無なので、パーツ流用もできない。汎用パーツで作ろうにも、汎用品では不可能な特殊な形状だ。
 となると、必然的にギアチェンジ方式になる。

 これも具体化を考え始めると、厄介な問題が山積する。
 クラッチの材質は何で形状はどうするか。それを汎用のピニオンギアと組み合わせて・・・と始めると、どこまで追加加工が必要になるか分からない。そもそもの基本的なピニオンギアを購入するだけでも大変だ。なぜなら、ギアチェンジ式変速機は複数組のギアのペアは、センターが一致せねばならない。大小のピニオンギアを噛み合わせてペアにするが、その際のセンター間距離が一致するように歯数を選ばねばならない。
 ラジコン用のパーツとしてピニオンギアは豊富に売られているが、噛み合わせた際のセンター間距離を知るのに必要な情報は公開されていない方が多い。それでは、パーツ選定も調達もできない。

 また、変速機構を実現するために「ひとひねり」必要だが、それも面倒な加工が多い。面倒を避けて単純な構造で製作すれば、耐久性の不安やらサイズの増大やら、マイナスが生じる。
 考えれば考えるほど、どうしようもなくなる。そもそも、市販品に劣るようでは自作する意味がない。
 流用できるものは流用し、それをカスタムするのが順当だ。

 エンジン用の変速機はトラップなので電動用に絞ると、タミヤが絶好の3速ギアボックスを出している。タミヤは何通りかの変速機を実用化しているが、「1/10 フォードF-350 ハイリフト」用が良い感じである。3速で、変速範囲がほぼ3倍である。
 ドリル戦車は変速比を1:25〜1:75ぐらいで変化させたい。タミヤの変速機に更にギアを組み合わせ、変速比が1:25〜1:75ぐらいになるよう調整すれば良い。
 変速比からみて、「1/10 トヨタ TUNDRA ハイリフト」と「1/10 トヨタ ハイラックス ハイリフト」にも同じものが使われている。

 この3速ギアボックスは単体で市販されていないが、実はタミヤのカスタマーサービスにオンライン注文が可能である。
 過去に同じ手法で、フルオペのパワーパックも単体入手した。しかも、フルオペの場合は複数パーツにまたがっていて、パワーパックだけ入手しようとすると割高だった。だが、3速ギアボックスは「金属袋詰A」にすべて収まっている。6200円だ。
 3速ギアボックスという非常に有用な減速機が、6200円というのは十分に良心的な価格だと思う。
 注文時は型番やパーツ名が必要だが、まさに時代・・・現在はトリセツがオンラインで落とせる。

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2018年6月19日(火) 22:23

些細な厄介

 フラットバーの一端を2ミリぐらい切り落とすと、難無くリニア・アクチュエイターに取り付けできた。

 しかし、それを仮組みしてみると、取り付けに使用したナットがポリカーボネイト板に干渉する。初期予定ではこの位置に板は来ないのだが、最初のリニア・アクチュエイター固定部分を保持するために柱を接着増設したのだった。その柱に干渉する。
 こういうことは、パーツを具体的に組んでみなければ、なかなか分からない。

 リニア・アクチュエイターの逆側は、ステンレスパイプで穴を補強して引きネジを取り付ける。だが、切断したステンレスパイプが穴に入らない。
 切り出す前のパイプの黄金部分である両端。それはこれまでに切り出した2本で使い果たしてしまった。3本目は、切り出した両端ともが切断面である。切断面をヤスリで整えても、穴に入らない。外径4.1ミリは見事なまでに穴にピッタリで、僅かでも歪んだりケバ立ったりすれば、挿入できない。

 些細だが、厄介な問題だ。

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2018年6月18日(月) 23:12

別案

 固定予定位置まで全く届かないので、スペーサーで長ネジを接木して届かせる。

 戦車の車体が想定よりも短くできそうだが、ここで慌てて試作し直しすのではなく様子を見る。他のパーツとの関係で、適正なサイズが更に変わるかもしれない。

 リニア・アクチュエイターの端処理にはシャックルが最適に感じたが、逆側の活用が案外難しい。長ネジを取り付けるにも、針金を巻いてからハンダ付けというスマートではない手法に頼らされた。
 もしかすると、ショートステーとネジを組み合わせる単純な手法が勝るかもしれない。今度は、これで作ってみよう。

 既存のショートステーでは、シャフト(ネジ)を通す穴周囲が幅広過ぎて、リニア・アクチュエイター本体に干渉してしまう。よって、少し削らねばならない。それでも、総合的には製作の手間は減るかもしれない。

 ネジはネジ山があるため、端面の穴に負担を掛ける。しかし、外径4.1ミリのステンレスパイプを挿入しておけば大丈夫だろう。同パイプの内径は3.5ミリなので、3ミリネジは問題なく通せる。

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