みなさん、こんにちは。
遅れて来たサーキットの狼Vtuber サンペイです。
みなさん！ミニ四駆していますか？
日頃、ミニ四駆をやっている中でコーナーリングがもっとスムーズになればなぁ、と思ったことはありませんか？
ローラーのセッティングでいくらでもスムーズになるのですが、ローラー以外の改造で速くなればさらに良くなりそうですよね！！
そこでコーナーリングが速くなりそうな改造を考えました！！！
デファレンシャルって知ってる？
デファレンシャルというのは自動車部品の一つで、コーナーリングで内輪差により左右の車輪の回転差(速度差)が発生した時に
車輪の回転速度を自動で調整してくれる機械のことです。
ミニ四駆にはこのデファレンシャルがなく、左右の車輪の回転差が発生しません。
それにより、コーナーでは内側の車輪が最短距離を走る反面、外側のタイヤは最長距離を走り、
左右で走行距離が変わるので同じタイヤの回転数で走ることができません。
なぜそれでもミニ四駆が曲がれているのかと言うと、外側の車輪を引きずりながら強引に曲がっているからです。
そのため、昨今では引きずっても抵抗が少ないローフリクションやスーパーハードなどのタイヤが好まれ使われているわけですな！
あと、タミヤからワンウェイホイールと言うデファレンシャルに似たホイールが発売されています。
これは片輪を空転させることで左右の回転差を無くそうといったパーツになっています。
デファレンシャルと違うのが片輪が完全に駆動力を失ってしまい、片輪走行になってしまうところです。
デファレンシャルが付いていれば、左右の回転差が調整されるだけで駆動力は失われず、左右両方のタイヤで走ることができます。
つまり、コーナーでのパワーロスがなくなると言う事ですね。
ほなら、ミニ四駆もデファレンシャルを着ければ、コーナーで発生するタイヤの抵抗が無くなり、速度が落ちないのでは！？
と言う事でミニ四駆のデファレンシャルを作って行く訳です。
ルール上の解釈
ミニ四駆公認競技規則にはデファレンシャルに関するルールはありません。
ので、取り付けること自体は問題ないようです。
グレードアップパーツにワンウェイホイールと言う物があり、ホイール内にギアを搭載して左右の回転差を吸収するバーツが
古くから販売されています。
と言う事はですよ。ギアを使うことも問題ないわけですよ。
公式競技規則にギアの加工について記載されていますが、こちらは駆動ギア(カウンター/クラウン/スパー)のみのことで、
ワンウェイやその他のパーツで使用されるギアについては問題ありません。
クラウンをスタビにしたり、ピニオンの一部をストッパーとして使ってたりしてますしね・・・
なので、駆動ギア以外の場所にデファレンシャルを置いても問題ないようです。
今回は駆動ギアには手を付けず、六角シャフトにデファレンシャルを取り付ける形にしたいと思います。
競技規則にはシャフトに関する記載ってないんですよね・
なので、切ったり繋いだり、間にデファレンシャルを入れても問題なさそうですよ。
今回のコンセプト
・ギア式デファレンシャルを採用。
・駆動ギアには手を付けない。交換可能にする。
・六角シャフトにデファレンシャルを取り付け。
・最小サイズを目指す。
以上。
とは言うものの
いろいろ並べましたが、デファレンシャル自体は何個も作っていて、Youtubeの動画にも出しています。
ちなみに車検も通っていますよ！
そんなこんなでデファレンシャルを作って行きましょう。
材料紹介
材料はなるべく簡単に集まる材料にしましたよ！
・六角中空シャフト
・ヘビー角マスダン
・8T真鍮ピニオン
・1.4㎜ノーマルプロペラシャフト
・2㎜中空プロペラシャフト
・スプリング
でも、真鍮ピニオンって今は凄くレアなアイテムだから代用品を用意します。
カーボン強化ピニオンです！！
これなら強度もありながら、加工しやすいのでうってつけかなと思いました。
以上の材料で作って行きます！！
①マスダンパーを加工するよ
まずは角マスダンを3㎜の厚さで切るよ。
切ったマスダンパーに目印を刻んでいくよ！
これが切断するラインになったり、穴位置になります。
自分は金属製のノギスを使ってけがいています。
下の様な感じに目印をつけています。
早速、線に沿って切っていきましょう。
中央を切り取って、コの字型になる感じです。
きっちり切らなくても、あとで調整するので雑に切っても大丈夫！
コの字の中央に1.8～1.9㎜で穴を開けます。
この穴はズレて欲しくないので、小さいドリルから徐々に大きくして開けていきます。
ドリルが暴れて穴が大きくなりそうなので、最後は慎重に手作業で1.8㎜穴に拡張しています。
中空六角シャフトを加工していきます。
シャフトの先端から1㎜くらいのところに、深さが0.5㎜くらいの溝を掘ります。
円盤状のダイヤモンドビットでちょっと削るくらいですね。
開けた穴に加工した中空六角シャフトを差し込んでいきます。
かなりキツいのでハンマーで叩き込みます。
シャフトには向きがあって、先ほど削った六角形の頂点が横に向くようにしてください。
後で抜け止め兼空転止めが差し込まれるようになります。
できるだけコの字に対して真っすぐと言うか、垂直に差せるとグッド👍！！
出来上がりはこんな感じ・・・
コの字の中に飛び出したシャフトはピニオンプーラーなどを使って戻しています。
コの字の側面に抜け止め用の穴を開けます。
シャフトに掘った溝に合わせて0.5㎜の穴を2か所開けます。
開けた穴にソフトバネを差し込みます。
差し込んだバネは丁度いい長さで切断します。
さらに隙間を埋めるように接着剤を流し込んでおくよ！
自分は低粘度の接着剤を使用しています。ｻﾗｻﾗ
これで高速で回転して空転したり、引っ張られたりして抜けなくなりました。
接着剤が乾いたら、六角シャフトをドリルやリューターに付けて、回転させながらコの字の中を削ります。
六角シャフトが長すぎる場合は適当な長さに切断してください。
自分は20~30mmくらいで切断しています。
回転させながら削ることで、必ず回転軸であるシャフトから左右均等に削ることができます。
この均等さが仕上がった時の回転ブレの少なさになります。
また、若干シャフトが曲がって差し込まれていても、ここでコの字の方がシャフトに合わせてまっすぐに削れます。
コの字の内側が5㎜の円形に削れたら、両端の余分な個所を削って平らにします。
自分は円筒状のダイヤモンドビットを使って平らにならしています。
外側も回転させながら削って調えておこう。
回転体は常に左右対称じゃないとブレちゃうからね。
さらに中空六角シャフトの穴を拡張します。
リューターで回転させながら、ピンバイスを押し当てています。
サイズは1.2㎜で開けています。
1.4㎜でも行けるのか？六角シャフトが折れたら嫌なので、無難に1.2㎜を使っています。
シャフトの反対側まで貫通できればベスト。
ダメでも用途に合わせた長さまで行ければ御の字。
穴あけが難しい場合は開けなくてもOK！
その代わり、1.4㎜プロペラシャフトを結構細く削るようになります。
そこらへんは自分の得意な方で・・・
コの字の側面に2㎜の穴を開けるよ
ここがズレるとデファレンシャルの動きが渋くなったり、空転したりするので慎重に開けるよ
小さい穴からコツコツと開けていくのだ！
最後は一気に2㎜で貫通します。
2㎜のシャフトやネジが通ればOKだ。
最後にシャフトを止めるピンの穴を0.5㎜ドリルで開けます。
ここにスプリングを差し込んでピニオンギアのシャフトを固定する予定だ。
これでデファレンシャルの外側ができたよ。
以上でマスダンパーの加工話終わり。
②ピニオンギアの加工
ピニオンギアを加工して、サイドギアを作りましょう。
まずはモーターピンにピニオンを差し込みます。
回転させながら、先端を1㎜厚でカットします。（2個作ります）
こいつはサイドギアをつなぐピニオンギアになります。（2個作ります）
1㎜にならなくてもあとで薄く削って調整します。
余った部分でサイドギアを作ります。
ピニオンギアを回転させながら、先端を斜めに削ります。
角度は45度くらいかそれ以上？
やすりを押し当ててある程度削ったら、カッターでバリを取ります。
先のとがったビットでギアの歯をと調えます。
ギアの歯が尖るように削ります。（2個作る）
こんな感じに1㎜のピニオンとかみ合えばOK
回転させながらギアがない部分を切り落とします。
仕上がりはこんな感じ。
キレイなベベルギアができました！！！
お次は先ほど切った1㎜厚のギアを加工します。
シャフト等に差し込んでリューターで回転させながら斜めに削ります。
角度はサイドギアと同じくらいでしょうか？
削り終わったら、歯と歯の間をバリ取り。
サイドギア同様、歯をとがらせるように削ります。
(2枚作ります)
完成の写真を取り忘れました！
と、以上でピニオンギアの加工完了です。
あとはフィッティングしてから微調整します。
③1.4㎜プロペラシャフトの加工
プロペラシャフトを加工する前に外側パーツのシャフトを任意の長さで切断するよ。
次にプロペラシャフトを適当な長さで切断するよ。
コの字の端から反対側の六角シャフトより10㎜くらい飛び出すくらいの長さだよ
切断したプロペラシャフトを1.2㎜の細さまで削るよ。リューターで回転させながらヤスリを当てるんだけど、自分は早く削りたいのでリューター二刀流だよ。
先端から4㎜くらいのところを2㎜くらい残して削ります。残した部分には先ほど削ったベベルギアを取り付ける予定。
もしさっき、中空六角シャフトの穴を1.2㎜に拡張してなかったら、六角シャフトに入る細さまで削る必要があります。これが結構細く削らないと回りにくくなっちゃうんですよね・・・
こんな感じで六角シャフトの中に入ってスルスル回ればOKです。
ギアの穴が2㎜なので、このままだと1.4㎜プロペラシャフトにギアを固定できません。
そこで2㎜の中空プロペラシャフトを加工して1.4㎜シャフトにかぶせます。
中空プロペラシャフトの先端から1㎜程度のところに、抜け止め用の穴を0.5㎜で開けます。
↓円筒状なので少し傷をつけておくと、穴を開けやすいよ。
穴は反対側まで貫通してね。
さらに先端から2㎜の長さで切断します。
細かい部品になるので紛失に注意！！
こんな感じに1.4㎜シャフトに通せればOK
1.4㎜シャフトにも2㎜シャフトと同じ位置で穴を開けます。
こうすることで、2㎜と1.4㎜の穴を合わせてピン止めすることができます。
このように、穴位置を合わせてスプリングで貫通できればOK
さらにピニオンの側面にも0.5㎜穴を開けます。
すべてのパーツを組み合わせて穴位置を合わせます。
合わせた穴にスプリングを差し込みます。
スプリングはギアに干渉しない程度の長さでカットします
さらに、接着剤を流し込んでおきます。
乾いたら、外にはみ出た接着剤がギアの歯と歯の間の溝を埋めてしまっているので
細いルータービットなどで歯も形をを整えておきましょう
組み合わせるとこんな感じ
以上でプロペラシャフトの加工は終わりです。
④デファレンシャルを組み合わせる
先ほどのサイドギアと1㎜厚のピニオンギアを組み合わせて、
マスダンパーに開けた穴とピニオンの穴の位置が合うか確認します。
合わない場合はギアを削ったりして調整する。
組み合わせて、ピニオンに2㎜のシャフトが通せればOK
一旦、仮組！
ピニオンの軸は2㎜れあれば何でもいいけど、今回は六角中空シャフトにしました。
なんか摩擦抵抗が少なさそうなイメージ・・・
今までは2㎜中空を使っていたんだけど、ピニオンがきつい時あるのよね。
下の様にシャフトを加工します。
シャフトは穴あけ位置を少し削って溝を作ることで、ドリルが刺さりやすくなるよ。
0.5㎜で穴あけ
とりあえず適当な長さでシャフトを切断
サイドギアとピニオンを組み合わせた状態でシャフトを差し込みます。
差し込んだら抜け止め穴にスプリングを差し込みます。
後からサイドギアやピニオンが入らない構造なので、先にギアを組み合わせてからシャフトを差し込むようにしています。
差し込んだスプリングをカット
ギアの方に流れ込まないように抜け止めピンの穴に接着剤を流し込みます。
ギアの方に流れてしまったら、すぐに接着剤をふき取ってオイルを流し込みましょう。
その後、接着剤が乾くまでギアを動かし続ければ何とかリカバリできるはずさぁ・・・・
両方取り付けるとこんな感じ。
ほぼ完成ですな！！
出っ張ったシャフトやスプリングは削っておきます。
次回に続くよ
