組み立て式ギヤユニット

　インドア・プレーンの動力に使うコアレスモータは無負荷回転数が高く、ギヤで減速してプロペラを回したほうが格段に効率が良くなります。

　ところが、ギヤユニットを自作するとなるとギヤとギヤのクリアランスやプロペラシャフトの軸受けなどの加工が必要となり、満足できるギヤユニットを作るのは容易ではありません。

　そこで一般的には完成ギヤユニットの中から使用目的に近いギヤユニットを選択して使うことになりますが、搭載したいインドア・プレーンにマッチしたギヤユニットを探すのに苦労します。

　今回紹介するギヤボックスとピンの組み合わせで簡単にギヤユニットを組むことができます。インドア・プレーンで多用される4mmと6mmのコアレスモータ用ギヤボックスがあり、それぞれに4種類のギヤ比が選べます。

　例として4mmコアレスモータ(MK04-10)を使って4種類のギヤ比で組んだギヤユニットを紹介します。


G212-071とG240を組み合わせた3.33:1のギヤユニット


G212-071とG260を組み合わせた5:1のギヤユニット


G209-071とG240を組み合わせた4.44:1のギヤユニット


G209-071とG260を組み合わせた6.67:1のギヤユニット

　モータとピンは瞬間接着剤でギヤボックス(Gb4)に固定します。ギヤボックスには4か所のピン穴があり、組み合わせるギヤ比に合った位置にピンを差し込みます。

　プロペラホルダを取り付けたプロペラをスパーギヤについているピニオンギヤ(小歯車)にはめ(圧入し)て使います。プロペラは軽量で大変効率のよいカーボンプロペラが最適です。

　今回テスト用にG209-071とG260を組み合わせた6.67:1のギヤ比にコアレスモータMK04-10を使いカーボンプロペラCF3222ADPをセットしてバルサ製インドア・プレーンに搭載してみました。


今回使用したギヤユニット(Gb4 + PIN076 + G260 + G209-071 + MK04-10 + CF3222ADP + MC2J)

　モータケーブルの先端に1mmピッチコネクタを使用して受信機に接続することで、プロペラの回転方向を簡単に変更できるようにしています。


今回インドア・プレーンに搭載した試作57KHｚ赤外線受信機(右)

　バッテリケーブルは直接受信機にはんだ付けしたほうが良かったかもしれません。受信機は基板の裏側にDCDCコンバータを組み込んであります。この受信機は近く市販する予定です。



　UP-06改造機を作って組み込みました。このインドア・プレーンは広い体育館ではもちろん、主翼迎角を大きくして重心位置を主翼翼弦の50%-60%ぐらいに(電池を移動)すると部屋でも飛ばせる大変楽しい飛行機です(画像は主翼の迎角を大きくして部屋で飛ばす設定)。

　このインドア・プレーンに30mAhのリチウムポリマ電池を搭載して全備重量が4.28g、20mAhのリチウム電池を搭載して全備重量が4.03gになります。主翼面積が2.08dm²なので、どちらの電池を搭載しても翼面荷重は2g/dm²前後と少なく、8畳程度の部屋なら余裕で旋回飛行できます。


ギヤユニットと赤外線受信機の搭載状態



　ギヤユニットはプラスチック用接着剤でバルサ胴体に貼りつけました。プラスチック用接着剤を使うと柔軟性があるので、ダウンスラストやサイドスラストの調整が可能です。



　ラダーのコントロールにマグネットアクチュエータKIT PB1を使っています。



　飛行会前日に部屋で飛行を楽しんだ後、2010年4月25日の飛行会(藤沢市片瀬しおさいセンター体育館)でテストしました(画像は主翼の迎角を減らして広い場所で飛ばす設定)。30mAhリチウムポリマ電池で12分を超える飛行ができ、6.67:1のギヤユニットとCF3222ADPカーボンプロペラの組み合わせは4.28gのインドアプレーンには十分すぎるほどのパワーで、軽快な飛行が楽しめました。20mAhリチウムポリマ電池でも十分な飛行ができました。

　6mmコアレスモータ用ギヤボックス Gb6を使えば使えばで全く同じ方法で6mmコアレスモータを使ったギヤユニットを組み立てることができます。

　モジュール0.2のスパーギヤについているピニオン(小歯車)にフィットするプロペラ・コネクタはPC02-07NとGB05ADPが使えます。

　どちらもスパーギヤにはめ込み式になっていて、プロペラ・コネクタを取り付けたプロペラに衝撃が加わると簡単に脱落して、プロペラやギヤユニットを保護します。何度も衝撃を加えて装着がゆるくなった場合は、プロペラ・コネクタを新しくするか、プラスチック用接着剤を少量塗ってはめ込みます。

　参考：以前作った同型機の体育館でのフライトビデオ(としちゃん提供)

　参考：以前作った同型機の部屋でのフライトビデオ