クラフト工房 キパリス

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3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(リアAssy編)改良①

次に手を付けたのがリアASSYです。

すでにこの辺から3Dプリンターでは製作不能な構造になっていきますので悪しからず…💦無理に作ろうとすれば作れるかも?

まずはmini-zのデフを買ってみて、構造や部品をバラしながらリバースエンジニアリングしていきます。

黒いし全体的に樹脂でできているのかと思いきや、ギアやケースなどのコンポーネントは樹脂でしたが、それ以外は金属製でした。まあ強度を考えると当たり前ですよね…

まずボールジョイントを3Dプリンターで作ったのですが積層痕があり、削って何とかならなくもないのですが、やはり動きが渋いです…しかもこの部分、4mmのボールで中心にシャフトを通さないといけないので、強度や精度を考えるとあまり現実的ではなさそうな気がしました。

そこで、手元にあまったピロボールがあるのを思い出し、これの中心に1.2mmのピアノ線を入れれば、ボールジョイントができそうなことに気がつきました。

そこで、フライス盤兼ボール盤で中心位置に1.2mmの穴をあけてピアノ線を通してみたら、案外あっさりできそうでした!(あっさりと言いながら、結構苦労しています…まず中心位置を探すのに心出しバーやらなにやら駆使してます。ここら辺は一般家庭が普通にできる加工のお話ではないので、興味がある方はお教えします💦)

さて、このピロボール、直径が5mmあります。デフギアのジョイント受け部分は4mmです…仕方ないので、10mmのアルミ棒を削りだして、この部分を制作してみました。もう完全に3Dプリンターではできない領域に入ってきました💦

アルミのシャフトとボールジョイント、ジョイント受け部分、ホイール接合の受け部分をほぼアルミの削りだしで作ってしまいました。おかげで、リアのダブルウィッシュボーン化に成功!

旧型のリアASSY

新型のリアASSY 相変わらずサスペンションが入ってません…

モーター部分がとってもすっきりし、これならボディの設計に入れそうです。

一応お伝えしますと、もともとの仕組みでも走らせるだけなら何ら支障ないので、3Dプリンターで作られる方は、こちらの仕様で問題なかろうかと思います。

次回はボディ編です。ボディは設計もバキュームフォームもまだちゃんとできていないので、少し時間がかかるかも…

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(フロントAssy編)改良①

前にも書いてましたが、まず改良に手をつけたのがフロントASSYでした。

ラック&ピニオンでも問題なかったのですが、ぶつかった時の対衝撃性があまりにも低そうなのと、ギア自体がヘタる可能性もあるので、なるべく単純な構造にしたかった。後、フロントASSY編でも書いてましたが、ボディからかなりはみ出る形になるので、スリム化したかったのが主な理由です。

色々webを見ていると、どうやら最近のRCカーはワイパー構造(正式名称は見つからず…)の様です。

なので、最近の仕組みに倣って、ワイパー構造に変更してみました。

少し遊びが大きい気がするのですが、まあ真っ直ぐ走ってはいる様なのでこの構造で妥協します。

かなりすっきりしたフロントまわり

上の画像と比べるとかなりすっきりしているのがわかると思います。サスペンションが入ってませんが、リンク機構の関係で前に移動しています。

後はサーボがフレーム側に移動したので、スカスカしていところをどうするか・・・アライメント調整ができる仕組みも何とかしたいのですが、今のところは特に走りに支障はないようなので、この仕組みで一旦ほかの部分に手をかけていきます。

次はリアAssyに手を入れた記事をアップします。

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(フレーム・電子部品編)②

前回は電子部品の選定を書きましたが、今回はそれを綺麗にまとめるてフロントASSYとリアASSYを繋ぐフレームの設計です。

と大袈裟な感じですが、サイズは3Dデータに合わせて作るだけの為、ほとんど悩むところはありませんでした…

ちょっとバージョン管理が甘く、色々手を加えた部分が、旧バージョンと新バージョンが入り乱れています💦現在のハンドル機構はラック&ピニオン機構を捨てて、ワイパー式?になってます。正式な名称がわかりませんが・・・

そういえば、前回バッテリーに触れてませんでしたが、ドローン用のリポ2Sの550mAが手元にあり、これまたほとんど悩むことなく積めるサイズだったので、これもほぼ悩むことなくアッパーデッキの下に入りました。本当は前後バランスを考えて、最適な位置に積んだ方がいいんでしょうけどね💦ドローンほど悩むことも無いので適当に配置しましょうw

フレームは剛性を考えて2段にしてますが、別にそこまでの剛性は要らなかったのかも。むしろたわみや捻れを持たせた方がいいのかもですね。まあカーボンではないので、剛性はあったほうがいい様な気がします。

これでメカニカルな部分は完成です。
今後は細かく変更した部分についてアップ予定です!

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(フレーム・電子部品編)①

フレームは電子部品のレイアウトを考えながらの設計になります。

電子部品で必要になるのは、モーター・ESC・プロポ+レシーバー(受信機)・サーボになります。

サーボはフロントASSY編で書きましたが、FUTABAのマイクロサーボを使いました。価格を考えればSG90がベストなのですが、(しかも家にいっぱい転がってるw)サイズが微妙に大きいんですよね。

次に考えるのはモーターをブラシかブラシレスかになるのですが、ブラシレスにするとESC(ドローン用ならあるけど、バックできない仕様もイケてないので…)とサイズがあうブラシレスモーターで結構な値段になります…まあ趣味なのでalliで安いの探して買っても良かったのですが、中華製でもそこそこの値段なのでブラシモーターにしました。

ブラシモーターのESCは手持ちが無いので、amazonを探したら安いのがあったので、そちらを注文しました。

中国から送られてくるので、着くのかどうかが疑問でしたが…余談ですが、amazonの中国発送の商品は2〜3度届かないことがありましたので要注意です。返金はしてくれますので問題ないのですが。

そしてプロポです。ちょっと高いですが国産のプロポにしようかと思ったのですが、Youtubeなどでも評価が高かったのと安かったwので、こちらにしました。

受信機も小さいし、こんな安いのにジャイロ付きでした。そもそもジャイロとか使ったこともないので、どんな感じなのか試したかったのもあります。まあドリフトするわけじゃないので、別になんでも良かったんですけどね💦

とりあえずフレーム・電子部品編の第一回記事はここまで。

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(リアAssy編)②

次に悩んだのがリアのサスペンション機構です。

サスペンションなしでも問題なかろうかとは思ったのですが、なるべくならトラクションが逃げない仕組みにしたいと思って、序章でも書いた通りフレームとリアASSYの結合部分を薄く作って捻じれが発生する仕組みにしています。

ボディーと接合して、一応テンションをかけれるように、ボディとリアASSYにサスペンションをつけて、それっぽく作りました。

実際につけて捻じったりしたところ、それなりに動きそうなので、そのまま作っていきました。

後はリアウイングなどの細かいパーツをつけて、リアAssyの完成です!

ちなみに、今はmini-zのデフを買って、ユニバーサルドライブシャフト化して、リアもダブルウィッシュボーン式に変更しています。
こちらの記事はそのうち追加変更の記事で書いていきたいと思います。

リアAssyは意外と書くことが少ないので、これでリアAssy編は終了です。

次回はフレーム・電子部品編です。

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(リアAssy編)①

リアASSYを作る上で最初に躓いたのはギアでした。

3Dプリンターでどれぐらいの精度までならいけるかスクラップアンドビルドしながら試していくと、うちの3Dプリンターならモジュール0.5ぐらいが行けそうなので、0.5で設計を進めました。ギア比は本家mini-z の2駆だと6:44だったのですが、とりあえず試しで130モーターで作ってみたら、モーターの軸径が2mmでモジュール0.5の6枚歯だと歯の直径は4mm…どう考えても3Dプリンターで作ると強度が保てそうにありません💦そもそもサイズ的にこの大きさでドライブシャフトとモーターの取り付け位置がどう考えても合わない…mini-z ってどう作ってるんだろう?ほんとKYOSHOさんのモノづくりは素晴らしいです👍

仕方ないので、ギア比とサイズを考えながらピニオンギアを11T、ドライブギア(スーパーギアっていうんですかね?mini-z ではそういう名前みたいです)を51Tとしました。

ギア比は4.63なので結構ハイギアードな感じですが、まあ何とかなるでしょう。

序章でも書いた通り、デフの設計までは大変だったので(そもそも、この大きさはで作る自信なしw)漢の子仕様の直結ドライブシャフトです。

次に悩んだのがドライブシャフトとタイヤの取り付け方法です。本題の"3Dプリンターでラジコンカーを作ろう"というタイトルで考えるのなら、当然それも3Dプリンターで作るべきなのですが、実際に一通り完成させてから走らせたところ、あっという間に折れてしまいました💦ホイールが空回りしないようにDカット(両側をカットする場合、何というんでしょう?)した4mmだと流石に強度が保てないみたいです。そもそも3Dプリンターだと、積層方向が縦方向になるので強度的に厳しいようです。

仕方なく旋盤とフライス盤を駆使して、ドライブシャフトを作ってしまいました…すでにタイトルの3Dプリンターで…から外れてしまってます。まあいいんです!趣味だからw

あと問題になったのが130モーターだとトルクが足りない事。回るっちゃ回るんですが、すぐにモーターが焼き切れてしまいました。やっぱりもっと大きいモーターにしないとなあ…とamazonを見ていると、あるじゃないですか!なんともピッタリなモーターが。180モーターで、しかもモジュール0.5の11Tの金属ピニオンギアが付いてます。

これならサイズ的にもばっちりだし、これを組み込んでみたらバッチリでした。

とりあえず、リアAssyの第一回記事はここまで。

3Dプリンターでラジコンカーを作ろう(フロントAssy編)②

フロントASSY作る上で前回書いた通り、本当はプッシュロッド式のサスペンションを作ろうかと思ってたんですが、小さすぎて3Dプリンターの精度ではまともに動きそうにないので、アーム直付けのサスペンションで妥協しました。

ところがこの大きさのサスペンションとなるとあちこちのサイトで探してみてもなかなか売ってなくて…市販品は諦めて自作することにしました。

オイルダンパーも作りたかったのですが、ロッド式サスペンションと一緒でなかなか精度的に厳しそうなので、諦めてバネだけのサスペンションです💦まあ別にサーキット走らせないし、縁石?乗ったりするわけでも無いので跳ねても問題ありません。そもそも、ピロボールも渋めなので、動きがそこそこ制限されてて問題なかろうかと…

このサスペンションの制作に結構時間がかかりました。なんせこの大きさなので先を少しだけ曲げた1.2mmのピアノ線を軸に筒状の部分に入れて、アクリルサンデーでくっつけてます。
長さ30mmでバネは外形5.5mmのバネです。手ごろなバネが見つからなくてこのサイズに収めるのに苦労しました・・・

次に悩んだのがステアリング機構です。ここんところのラジコンを全く触って無いので、どんな機構になっているのやら…しかも大きさが制限されているので、ラックギア方式で動かすことにしました。

この辺はボディサイズとも合わないので、先でもう少し小さい機構にまとめたいと思います。今はステアリングロッドもアジャスター式でないので、トー角も調整できないし…

ボディからはみ出してる部分はボディ作るとき(バキュームフォームで作る予定)切ったり貼ったりで誤魔化して行こうかと。

フロントASSYの形はようやく落ち着いてきましたが、ここまで作って組み立てバラして捨てて…多分、フィラメントを2〜300gは使ったのでは無いかと。使った時間もおそらく50時間ぐらいだったのではと思います💦そもそもfusion360の使い方も悪いと思うし、デザインセンスも無いし。まあ趣味なのでよしとしましょう(苦笑)

と言うことで、フロントASSY編はここまで。

次回からはリアASSY編に入ります。