86 ギア駆動を見直してみたよ 【前編】

こんにちは、ロングです。

報道ニュースで毎日耳にする「コロナ」。

少し疲れてきます。うんざりですね...。

ところで、アメリカやWHOなど海外では「COVID-19」と呼んでいるのに対し、日本では「新型コロナ」「コロナウイルス」と呼んでいますよね。

海外に合わせて「COVID-19」と呼ぶべき...という一部の方たちからの声もあるようなのですが、もしかしたら日本の中でこの人たちが一番切実に思っているのではないでしょうか...

こちら、愛知県小牧市に本社を構え、全国に複合アミューズメント施設を展開している株式会社コロナワールドさんの広告。

この時局でパッと見るとすげー不謹慎な広告のように見えますが、もちろん違います。僕もコロナシネマとかコロナの湯など何度か利用したことがあるんですけど、ここまで世の中がコロナコロナと連呼し犠牲者の増加が止まらない状況下では、この会社さんは苦笑いを通り越して少々気まずいと思うんですよね...。いや、彼らも被害者なのです...。

何の因果でしょうか....運命というのは恐ろしい...。

いつ、どこで、どのような運命が待ち構えているのかわからないものです...。

......以下、ミニ四駆活動です。

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今回も豚さんを使って、ギアの見直しで速度アップを目指していきます。


見直すといっても、ギア自体を変えていくのではありません。
ギアの駆動効率の見直しになります。

ギアの噛み合わせ次第で速度や駆動音は変化します。

例えば初心者の方が一度は経験すると思うのですが、マシンが走行中にギーギー音が鳴ってしまう時があります。

これはモーターに付けるピニオンギアがズレてしまったことで、カウンターギアとの擦れで発生している音だったりします。

モーターからのパワーをいかにロスなく伝えるか...というテーマになるんですけど、ネット上では大勢の方たちがテクニックを紹介していてくれています。

中には「とても静かになった！」「速くなった！」「モーター音くらいの音しかしない！」などなど、いろいろな感想も書かれています。

今回のご紹介は色々僕なりに試してみての検証になるのですが、先に結論から言いますと....

・そこそこ静かになった（とても静かではないかも...）

・スピードは確実に上がった

でありました。

以前にも書きましたが、去年のコジマ電機の大会で上位の方のマシンを見せてもらった時、すごく静かで速かったのを記憶しています。

あれから僕もいろいろネットを見て何度も試してみたんですけど、正直言ってあの静かさにはまだ達してはいないかもしれません。

（僕の思い出補正がかかっているのかもしれないけど...）

ぶっちゃけ、まだベストがよく分からない状況でこの記事を書いています。
だたしベターなものはできたと思いますので、ご紹介できればと思います。
読んで頂いた方に少しでも参考になれば幸いです。

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検証にあたり、先に１つやっておきたいことがあります。

前回、脱脂済みの620ベアリングを搭載してタイムを伸ばした豚さん。

（1.4Vで計測)

実はまだカウンターギアの中が初期装備のプラリングであったため、ここを脱脂した520ベアリングに変えて、タイムを測り直してみたいと思います。

記録は...

1.4Vで22.44秒....

あれ、脱脂した520ベアリングをつけてもタイムの伸びはわずか0.1秒とは...。

まあいいか、とりあえず現時点の22.44秒をベースにギアの駆動を見直して速度アップを図りたいと思います。

検証１：カウンターギアのブレをなくす

まずは駆動音を確認してみます。

タイヤを浮かせてスイッチONで回転音を聞いてみると、

ジャーーーーーという音をベースに、カリカリ　シャリシャリ　ジャリジャリ　という雑音が断続的に聞こえてます。

シャーシ内のギアは３種類で、モーターに付くピニオンギア（紫）と、カウンターギア（緑）と、スパーギア（ピンク）がそれぞれ前後にあります。

カウンターギアを外し、ピニオンギアがついた状態で回転音を聞いてみると、

プゥーーーンという雑音を含まない一定リズムの音を確認することができます。

つまり雑音はピニオンとカウンター、もしくはカウンターとスパーとの噛み合わせに問題があるということになります。

そもそもカウンターギアは問題が多いと言われています。なぜなら...

しっかり固定の設計ではないので、若干左右に揺れるし...

カウンターギアのシャフトもシャーシの溝より若干短いので、シャフト自体が揺れることもあるし....

カウンターギアの穴が約2mmなのに対し、シャフトの太さが約1.8mmなのでここもブレてしまうのです。

つまり、あれもこれも問題があるので....

スイッチを入れると、蓋の無いカウンターギアは簡単に吹っ飛んでしまいます。

異音を無くして駆動効率を高めていくにも、カウンターギアの改善は必須と言えるでしょう。

まずはカウンターギアのブレを無くしていきます。対策として...

カウンターギアシャフトの代わりに「2.0ｍｍ中空軽量プロペラシャフト」を用意します（お値段130円ほど）

これはギアの穴2mmとシャフトの太さ2mmでピッタリ合わせ、ガタつきを無くす狙いです。

ただしこのシャフト、中空とはいえそれなりの強度があるのでカットには一苦労します。

僕は手持ちの強力なニッパーでカットしていたのですが、続けて何度かやっていくとニッパーの刃が欠けてしまいました...。

割といいニッパーを使っていたので、ちょっと痛かった...（泣）

電動工具の回転刃などで切断していくといいと思うんですけど、僕は持ってないし、怪我が怖いので...

MCC松坂鉄工所さんの「ミゼットカッタ」を使いました。

これ、ちょっと凄いです。

硬質の鉄線などをカットしていく道具なのですが、凄いのなんのってもう切れ味が抜群なのです！

このように、片手でらくらくカットできてしまいます！

（最近僕が手にした工具の中で、一番感動したかも）

余談ですが、成人男性の一般的な握力程度で、モーターピンだって簡単に片手で切断できます（マジです）

さらに、これだけの性能を有しているのに、お値段はたったの1000円程度！

（いいニッパーだと3000～5000円程度はします）

怪我の心配も少ないし、コスパ最高の道具だと思いますので使ったことの無い方は是非！！！

工具の充実したホームセンターでしたら、きっと置いてあると思います。

...と、ミゼットカッタの紹介で少々脱線してしまいましたが、シャフトは少し長めにカットし、ヤスリで長さを調節していきます。

少し入るか入らないかなくらいの長さにして...

（あまり長すぎるとシャーシを傷つけてしまうので注意です）

指でググッと力を入れる程度が理想かなと思います。これで...

ちょっとやそっとで、とれることはありません。

これを２本セットしカウンタギアーを取り付けて回転させてみても、カウンターギアはご覧の通りとれません。しっかり固定できたと思います。

もはやこれで相当のレベルアップを果たしたのではないでしょうか？

一度、この状態でタイムを測定してみます。

おっ、1.4Vで21秒91！

先ほどより0.5秒ほど伸ばすことができました！順調です！

確実に駆動効率が上がりましたね。

ただし、この状態でもまだ音が静かになりません...。

少～しだけ静かになったかな？というレベル。

まだ シャリシャリ　ジャラララ といった異音が聞こえます。

おそらく....

カウンターギアの左右にブレる問題が残っているで、キレイな駆動音にならないのだと思います。次はここを対策します。

検証２：カウンターギアの位置を固定してみる

カウンターギアの位置を固定することを、ネット上ではギアの位置出しと呼んでいます。

実はMAシャーシではカウンターギア周りの隙間が前と後ろで異なります。

デジタルノギスが無いので正確な数字ではないと思うんですけど、

手持ちの定規で測ってみるとフロントは8ｍｍ、リアは8mmちょっと無いくらい。検証していて最近気づきました。

やろうと思えばリアにもワッシャー２枚を挟めるんですけど、挟み込むとカウンターギアがきつくなるようでギューーーという音が発生してしまいます。

摩擦抵抗増によるものと思いますので、これは逆効果なんだろうなと思います。

まずは画像に記した通り、フロントには小ワッシャー２枚、リアには小ワッシャー１枚をベアリング側に挟んで隙間を埋めてみます。

これでカウンターギアはがっしりした感じになり、左右にはまったくブレなくなります。

また、カウンターギアとスパーギアが一定の距離を保つことができるので、濃厚接触を防ぐ...いえ、摩擦抵抗を防ぐことができます。

タイムを測定してみると....

1.4Vで21秒98...あれ、伸びない....。ていうか、若干落ちた。

まあ誤差の範囲だと思うのですが、それにしても１段階のレベルアップというふうには至っていませんね...。

小ワッシャーが反って摩擦抵抗になってる？

次は小ワッシャーの代わりに...

絶縁ワッシャーを使ってみます。

絶縁ワッシャーというのは、モーターの中に組み込まれている樹脂製の小さなワッシャーです。

モーター１つに１個しか取れないという、お肉でいう希少部位のような存在でして巷ではお宝ワッシャーとも呼ばれています。

こいつが擦れあう部材同士の摩擦抵抗を減らしてくれるのだそうで、上級者の方々がよく使う隠しアイテムなんだそうです。

名前からして期待できそうですね！僕も試してみよう。

フロントにはベアリング側に→絶縁ワッシャー１枚→小ワッシャー１枚、

リアにもベアリング側に絶縁ワッシャー１枚だけを入れて、もう一度測定してみます。

1.4Vで21.89秒　 一応記録更新だけど...またあまり変わらない。

せっかく絶縁ワッシャー使ったのに、位置出しって結構難しいなぁ...。

あと、異音もまだまだ聞こえてきます。

難しいというか、もしかしてあまり意味がないのかなぁ...?

実際にカウンターギアの位置出しをやってみて、

基本的に摩擦抵抗が増えていくんだろうなぁというのが率直な感想です。

駆動効率を優先するか、摩擦抵抗を優先するか....

この辺りの調節・駆け引きがポイントになってくるのだろうと思いました。

うーむ、絶縁ワッシャーを挟んだっていきなり性能アップしていくわけではないんだな....。

そりゃそうだよ...リポビタンDを飲んだって、いきなり崖を上れる訳ではないのだ..

世の中なんでも順序ってもんがあります。AやBを飛ばして、いきなりDは性急すぎたか。

崖を上るのなら、まずアリナミンAを飲んでチョコラBBを飲み、オロナミンCと続いてからの～リポビタンDですよ(違う）

ギアの位置出しだってただワッシャーを挟むのだけではなく、もう少し細かいところから見直していく必要がありそうです。

次は絶縁ワッシャーの使い方と、摩擦抵抗について掘り下げていくことにします。

長くなってきたので今回はここまで。次回に続きます....。

つづく

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