フロント懸架・ステア系

2015年10月07日

頭をかかえ・・・

ついこのあいだまで夏休みでしたが朝夕はすっかり肌寒くなりましたね
10月からは後期の授業もスタートしましたが、エコランチームは壁にぶつかっている様子です。
夏休み後半からアップライトの試作を踏まえた改良、それに並行してステア機構の検討をしていましたが、その作業にとても時間がかかっており、いまだに出来ていません。
つまり後半戦〜9月は事実上成果ナシです

担任の見たところ設計の中身の話もそうなのですが、CADのスキルそのものが未熟なようです。
(中心メンバーが1年生ですので、まだ授業でも習っていない事に取り組んでいます。)
横着しないでまずはシッカリとスキルアップするように

151007_02


151007_01

努力はいつか報われます

n-86916312 at 15:00|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2015年08月07日

アップライト試作

皆さんご無沙汰しています

朝から夕方までみっちり授業の入っている学生生活は結構忙しく、夏休みに入ってようやく集中的に活動出来るようになりました。
と言ってもこの1週間で夏休み作業前半戦終了ですが

また現在のメンバーは1年生中心の為、設計製作の前にまずそれらの道具の使い方から覚えないといけません
そんなこんなでなかなか進みませんが、経過をお見せします


3Dプリンターでアップライトの実物大模型を製作しました。

IMG_5520-S


まずはこの様に出来てきます。
3Dプリンターは普通のプリンターのインクの代わりに樹脂を噴出し、それを高さ方向に積み上げるものです。
下に何もない部分(アンダーカット部)は空中に樹脂を積むことが出来ませんから、材料の代わりにサポート材と言う物を積み上げます。
出来た部品の周りは白いサポート材で覆われています。

IMG_5521-S


オーブンに入れます。
サポート材は65℃で溶けますが、部品は溶けません。
ですので65℃にセットしてサポート材が溶けるのを待ちます。
溶けた後は人力で洗います。


IMG_5523-S

洗い終わるとこうなります。
半透明なのでいつも写真で苦労します。
今回は組み立て方、2次加工のシミュレートも兼ねているので、実際の部品構成と同じ様に部品ごとにプリントしました。
一番右の部品はスピンドル(ハブシャフト)ですが、ネジもちゃんと作ってあるんですよ


IMG_5529-S

組立てるとこうなります。
6号のモックアップに装着してみました。透明でない部品は既にある本物の部品です。

IMG_5533-S

ホイールを装着したところ。

IMG_5537-S

裏から見るとこうなってます。
同じ部品のセットが組み立て方で右用になったり左用になったりするんですよ
一応コンピューターで強度の計算もしましたが、見た感じかなり華奢です
今回の試作で確認出来た事がいくつかありますので、更にそれを織込んだ設計で本物の製作に入りたいと思います。
・・・が、学生はとりあえず夏休みです。
担任はまだ休めません。


さて、どんなものが出来るのか出来ないのか


n-86916312 at 20:58|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2015年05月31日

アップライトの設計とCAE 

前回の記事で「条件の付け方の影響で応力値が許容を超えている」と書いていましたが、今回はその部分をもう一度確認しました。


150531



♀型の部品を「ロッドエンド」と言いますが、ロッドエンドとその台座は別部品で、このシミュレーションの中でも別部品として計算していました。
前回はその締結方法が線と線を結んでいた為にその線の上に応力が集中し、異常に高い値を示していたのです。
そこで今回はロッドエンドと台座は同一部品として計算しなおしました。弱点になっているのはロッドエンド上のくびれの部分なので、それ以外の部分は単純化して問題ありません。

しかし、上の図の様にそれでもかなりの応力が加わっています。
452MPa(メガパスカル)でこの値ではロッドエンドの材質が持ちません。
半分ほどには減らしたい所です。

そこでモデルを更に単純化し、コンピュータ上で色々と試してみましたらある事に気づきました。
この設計はスペースの取り合い的にはほぼ完成に近いかな、と思っていたのですが、重要な事を見落としていました。

解決篇はまた後日。(まだ解決版を作ってないので

一つ言える事は、
「他チームと同じ部品を使っても、設計が違えばかかる応力は全然違う」 です。
当然と言えば当然ですが、改めて、教訓でした




n-86916312 at 19:30|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2015年05月24日

アップライトの設計とCAE

アップライトとは前輪(操舵輪)を取りつける部分です。
前輪を直接フレームに取り付けてしまっては舵を切る事が出来ませんので、アップライトを介してフレームに取り付けます。
前輪の向きを変える時はアップライトごと向きを変えるようになっています。

全体のパッケージと並行してアップライトの設計を進めます。
アップライトは車輪基準で考えるので、車輪の配置がどこであろうとあまり設計に影響がないからです。
(全然ない訳ではありませんが。)

UPRIGHT_DRAFT-S




こういう感じで考えています。
当初はNC工作機械(自動で加工する機械)を使って削り出すつもりだったのですが、諸般の事情で幾つかの部品を組立てて作れないか、検討する事にしました。
これはあくまでフリーハンドの「ポンチ絵」データです。
前回も書きましたが、いきなりキッチリ正解の形を描く必要はありません。
検討しながら少しずつ正解に近づくイメージで設計をしていきます。



UPRIGHT_VON_MISES-S


コンピューターを使ってまずはザックリ応力分布と剛性を確認します。
「応力分布」とは荷重を受けた時に部品の各部分にどれだけの力が加わっているのか、という事で、「剛性」とはその時にどのくらい変形するのか、という事です。それぞれ材質と形状によって決まります。
棒やパイプの様な単純な形状ですと計算でわかるのですが、この様に複雑な形状になると計算の量が膨大になるので、コンピューターでないと出来ません。
CADで形状を作るやすぐにこういう事が出来るのが、現代の設計プロセスなわけですね。
これを「CAE」と言います。


色の赤い所が応力が高く、青い所が低い事を表しています。
応力が一定値を超えると材料が壊れます。
そうならないように形を決めないといけないわけですが、材料を太く厚くしていけば当然重くなります。
すべての部分に均等に応力をかけて効率よく高い強度と剛性を得るのが巧い設計という訳ですね。
もちろん達成しなければいけない条件は他にもたくさんあります。
それらはまたいずれ・・・

さて結果を見ると本体にはまんべんなく分布している事がわかります。
上下の端っこに♀みたいな形の部品がありますが、この首の部分が弱点です。
予想以上に高い値で、実際には材料が壊れている値を示していますが、これは計算条件の付け方が少しまずかった為と思われます。
元々心配な所ではあるのですが、有力チームの車両を見ると皆このサイズで作られています。
ここはいっちょチャレンジしてみましょう・・・

さてどんな物が出来るのか 出来ないのか


n-86916312 at 22:18|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2009年09月08日

WEM作業状況

1こんにちわ。作業が遅れながらもがんばっています。
現在はプラットホームの部材接着が終わり、タイヤを取り付ける金属部品の製作に取り掛かっています。
フロント部は、ほぼ完成に近く、リヤのブレーキ関係を調整中です。




2プラットホームが完成すればカウリングに着手します。
大会も近づいてきたので、気合を入れてがんばります。

昨年のドライバーである岡部君から応援メッセージをいただきました。岡部君ありがとー!
コメントは8/8のWEMC仮エントリーCommentsからお入り下さい。   伊藤



n-86916312 at 11:30|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2008年07月25日

WEM本日の作業

7/25/5 ステアリング周りを仮組みしてドライバーを乗せてみました。ハンドル位置がドライバーに近すぎたので、再度調整が必要です。タイヤの切れ角もアンダーパネルと干渉していたので、ここも穴を広げる必要があります。

 

7/25/2ドライバーと車両の関係はこんな感じです。
足を組まないと乗れないようですね。

 

 

7/25/1カウリングのキャノピー部分(ウィンドウ部分)を作っているようです。
一部に3次曲面がかかってしまったので、ウィンドウの形状がチョッと複雑です。アクセントとなるので良しとしましょう。問題は上手く貼れるか、ということとドライバーの視界が広く取れるかということです。

 

7/25/3とりあえず前方のウィンドウが貼れた様なのでドライバーを乗せチェックしてみます。

 

 

7/25/4視界は思った以上に広いようです。タイヤとの干渉も無く一安心。しかし、フロアーとの隙間が開いていますので何とかせねばなりませんね。 

伊藤



n-86916312 at 18:35|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2008年07月24日

WEM 本日の作業進行状況!

Nakajima です。

普段は製作記以外の記事を担当していますが、本日は製作の進行状況をリークしてしまいます。  ・・・・・と、特別なことのような書き出しをしましたが、確か昨年の夏休み期間にも、Nakajimaが製作記をたくさん書き込んでいましたので、Nakajima = 製作記以外の記事担当 という係分担自体が意味をなしていませんね。

さて、どうでもよい前置きはこれぐらいにしておいて、本日の製作作業進行状況をご覧いただきましょう。

20080724012008072406

 

 

 

 

まずは、昨日製作したアッパーカウルの耳(材質は2.5ミリ厚のベニヤ板です)に、カーボンを貼りました。今回カーボンを張った側が上で、明日アッパーカウルと合体させる過程で裏側にもカーボンを貼るそうです。

20080724052008072404

 

 

 

 

こちらは、昨日から斉藤先生が加工を担当していたステアリンのパーツが完成したので、仮組をしているところです。テストランに間に合わせるために大急ぎで加工しましたので、不要な穴もあるようですね。斉藤先生のお話ではテストランは一応このパーツでステアリンを組んで、本番に向けて作り直す予定だそうです。

20080724072008072408

 

 

 

 

次はスタイロフォームの板材から、バッテリーケースを製作しているところです。ひとりで黙々と作業を頑張っていましたが、なかなかきれいなケースができてきましたね。

20080724022008072403

 

 

 

 

最後はNakajimaが担当している部分の進捗状況です。
我がチームの車両は、設計から製作まで学生くんが中心となって作業を進めていますが、部分的には我々もお手伝いしています。Nakajimaの担当はタイヤ、ブレーキ、スピードメーターなど、自転車パーツを利用する部分です。
ということで本日の作業進捗状況はといいますと・・・・ 左側の画像を見ると昨日の状況とほとんど変化が無いように見えてしまいますね。実は本日中にブレーキをシャーシ部に取り付ける予定だったのですが、取り付け部分周辺にカーボンを貼り付けた樹脂の硬化が間に合わなくて、結局ブレーキ取り付けは次回の作業となりました。 非常に残念です!

ブレーキの取り付けはできませんでしたが、本日はブレーキ取り付け部のシャーシ加工をしたり、ステアリングのパーツ加工、アッパーカウルの耳製作、バッテリーケース製作などをお手伝いして、そのうえ不足している部材の買い出しにも行ってきましたので、とっても疲れてしまいました。

ということで、本日の書き込みはここまでとさせていただき、大変疲れましたので昨日発売となった『ハリー・ポッターと死の秘宝』 も今晩は読まないで、そろそろお休みモードに入らせていただきます。
では    



n-86916312 at 23:41|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2007年03月29日

徹底解剖 ステアリング

Nakajimaです。

学生さんにとっては、楽しい春休みです。桜の花も咲いてきました。
我がチームでは新車両の製作が少しずつ進んでいるようで、先日(3月27日)に今年の製作記第一弾が書き込まれましたね。

と言うことで、製作記第一弾書き込みを記念して、超久しぶりに Dream Challenger II(以下DC2) の徹底解剖シリーズです!
今回はステアリングとその周辺を徹底解剖します。

では、下の画像をご覧ください。

ST00

 

 

 ← クリックすると大きく表示されます

 

まずは、ステアリング周辺のパーツを説明します。

  電流・電圧計
  コントロールボリウム
  ホーンボタン
  ステアリング・バー
  スピードメーター

電流・電圧計については以前の書き込み(2005年9月6日)に拡大画像と説明があります。
い離好謄▲螢鵐亜Ε弌爾任垢、実はこれ Dream Challenger Zero より代々受け継がれて来たモノなのです。DC2はこのままの状態で残すことにしましたので、現在製作中のDC3には新しいステアリング・バーが必要となりました。

イ魯好圈璽疋瓠璽拭爾覆里任垢、普段はこんなところにころがっているわけではなく、撮影時に脱落していたのに気がつきませんでした。ちなみにステアリング・バーの左側にぶら下がっているのは車両を製作している工房の鍵で、これがぶら下げっぱなしだったことも気がつきませんでした。それから、ステアリング・バーの左側にはブレーキレバーが付けられているのですが、良く写っていませんね。うっかりミスの連発です。 失礼しました!

では、真上からステアリングの構造をご覧ください。

ST01

 

 

 

 

 

 

 

今度の画像では、スピードメーターとブレーキレバーのちゃんとした位置がお分かりいただけると思います。
ステアリング・バーの右側を,里茲Δ冒以に押し出すと、太陽のようなマークを中心に取り付けられたL字の金具に△里茲Δ蔑呂掛かり、に力の方向が90度変換されます。

ST02

 

 

 

 

の方向に力が働くと、キングピンを中心としたい里茲Δ焚鹽省向の力に返還され、タイヤの中心軸がイ諒向に移動する、要するにステアリングが左側に切れるというシステムになっています。まあ、言葉で表すとやたらと面倒くさいですが、画像を見ていただければ一目瞭然だと思います。
このブログはエコノムーブに興味を持たれた初心者さんを対象とするというコンセプトですので、専門用語をなるべく使用しないようにして、専門家なら常識的な部分も極力簡単に説明するようにしています。だいたい、我々自身が専門家ではないですから・・・・。

ST03

 

 

 

 

 

 

 

上の画像の赤線は、車体の水平線とそれ対する垂直線です。ステアリングのキングピンは垂直線より若干の傾きを付けています。この角度をキャスター角といって、自転車の前輪がハンドルよりも前方に突き出るような位置に付けられているのと同じ原理で、直進の安定性が良くなります。

ST04ST05

 

 

 

 

 

 

 

タイヤは上の画像のように取付られます。キングピンは前方に若干傾いていますが、タイヤは路面に対して垂直に付けられています。このタイヤをカタカナの「ハ」の字型に、もしくは逆「ハ」の字型に傾けることを、キャンパー角を付けるといい、コーナーリング時の安定性を高める効果があります。
エコノムーブでは走行中の効率を最重要視しますので、キャスター角・キャンパー角ともにゼロというチームが多いようですが、DC2の設計担当者はあえてキャスター角を若干付けたようです。

by Nakajima 



n-86916312 at 11:56|この記事のURLComments(1)TrackBack(0)

2006年07月29日

アンダーパネルの進行状況


フロント2フロント1昨日接着した部材のピールプライを剥がし、バリ取り作業を行いました。ピールプライで上手く抑えられればバリは出ないのですが、所々トゲのようなバリが出ていました。大きい物はニッパーでカットし、粗めの耐水ペーパーで滑らかに整形します。しっかり作業しないとカーボンのトゲが刺さり、とても危険です。   担当:Itoh



n-86916312 at 17:00|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2006年07月14日

バルサ材の加工2

9ce4df00.jpgココはフロントタイヤの荷重を受けるところで、1番重要な部品です。穴あけ加工を行っていますが。穴の精度が悪いと、自動車がまっすぐ走らないだけでなく、荷重を支えきれずにバキっと折れてしまう可能性があるのです。慎重に作業を進めましょう。  担当:Itoh

n-86916312 at 20:24|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2006年07月13日

糸のこ盤加工

8498d825.jpg続いて、フロントタイヤを支持するタワー部を糸のこ盤で切り出します。材料は10mm厚のバルサ材です。ココはチョッと大きな部品となるので、3つのパーツに切り分けたものを張り合わせる必要があります。  担当:Itoh

n-86916312 at 09:45|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

旋盤加工

f5288a53.jpg7月12日の作業は3名で行いました。まず、フロントタイヤの軸受け部分であるフランジの追加工を行いました。外注に出した部品ですが、カタログ内での規格寸法では2ミリほど大きい部分があったので修正を加えました。材料がアルミだったので小型卓上旋盤でも楽々加工できます。  担当:Itoh

n-86916312 at 09:41|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2006年07月07日

ステアリング関係の部品でした。

2d89f4f1.jpg箱の中身はフロントのステアリング関係の部品のようです。六角柱の物がキングピン、フロントタイヤを支える軸もあります。タワーバーとステアリング支持を兼ねるアルミパイプ、左右のキングピンを繋ぐステアリングロッド用の6ミリパイプ、アルミのチャネルとアングル(四角い中空棒、とL型の棒)は何処に使うのでしょうか? ステアリングポストかなぁ。作れる部品は自分達で作り、無理なものは外注に出す、という割り切りも確かに必要ですね。外注に出すにしてもカタログをキチンと読めなくてはいけませんし、注文フォームにも正しく入力しなくてはなりません。これも一つの勉強ですね。  担当:Itoh

n-86916312 at 15:35|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

機械部品が届きました。

02164539.jpg

外注をかけていた部品が7月7日に届きました。一番下の大きなものは後輪軸受け材用のアルミ板のようですね。箱の中身は何でしょうか?外注先は株式会社ミスミです。1個からでも受け付けて便利ですよ。  担当:Itoh



n-86916312 at 15:18|この記事のURLComments(0)TrackBack(0)

2005年07月30日

ステアリングの構造

ハンドル上面

裸前から見る

 

 

 

 

 

 

ステアリングの写真です。一応アッカーマン式にしてみました。キャスター角を付けたかったのですが、現在は0度です。トーインも無し。チョッとケーブルがごちゃごちゃしてますね。綺麗にまとめましょう。



n-86916312 at 20:58|この記事のURLComments(0)

2005年06月30日

キングピン取り付け穴2

63ab5cfa.jpg
スペーサー
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
種明かしは、スペーサーでした。 隙間にアルミパイプをカットしたスペーサーを入れました。これで大丈夫
知恵をしぼれば何とかなるもんですね。 


n-86916312 at 19:26|この記事のURLComments(0)

キングピン取り付け穴

8aee48ed.jpg
まだ、中間試験の真っ最中なのですが、作業を行いました。
やっちまったネタのキングピンフランジ取り付け穴の修正ですが、写真を見るとたいした修正はしていないようですねぇ。 どんなカラクリなんでしょうか?


n-86916312 at 19:20|この記事のURLComments(0)

2005年06月25日

キングピンの取り付け穴

18130bc2.jpg
やっちまいました。取り付け穴の位置を間違えちゃったんです。10亢瓩違うんですよ。あーどうしよう。これには池上先生も苦笑い・・・雌ネジを切り直すか、スペーサーで切り抜けるしかなさそうですね。


n-86916312 at 19:43|この記事のURLComments(0)

2005年06月23日

足回りの穴あけ加工

e7d36fd4.jpg
セミモノコックボディの主要部財に取り付ける、キングピン保持用のフランジ取り付け穴の加工を行いました。主要部材のバルサにはカーボン(CFRP)を貼ってあるので、コンパスでは円が描けません。マジックで描いても良く見えないし、修正がきかなくなるので、養生テープに赤マジックで円を描き、それを所定の位置に貼り付けて穴あけ加工を行いました。これだと、何回も位置合わせの修正ができて便利ですよ。昨年は、たった1mmの誤差でステアリングがスムーズには動かなかったこともあり、慎重に加工します。(ワッシャーをかませて誤魔化しました)


n-86916312 at 19:32|この記事のURLComments(0)

2005年06月08日

ステアリング関係はほぼ完成!?

9c0f47f8.jpg
日本工学院、WEMチームは、ドリチャレ2のステアリング関係をほぼ完成させました。ちなみに重量は写真の状態で約4.8Kg、(もう少し軽く出来そうですね) 値段は・・・。14インチホイールがタイヤ、チューブ込みで1本約5万円だから、えっと〜、ん10万円・・・お肉だったら霜降りふりのとろけるお肉が買えますね。はぁ、食べてみたい。
おっと〜、こんな事やってる間に北朝鮮戦が始まるぞ。TV見なくっちゃ


n-86916312 at 19:19|この記事のURLComments(0)

2005年06月05日

ステアリング関係の仮組

45f7666d.jpg
6月4日の作業にて、ステアリング関係の仮組まで出来ました。まだまだやる事はたくさんありますが、こうして形になっていくと嬉しいですね。


n-86916312 at 10:53|この記事のURLComments(0)

雌ネジ加工

56c5fb9b.jpg
雌ネジの加工には、タップと呼ばれる工具を使います。
加工する素材の種類やネジのサイズにもよりますが、粗加工、中加工、仕上加工の順に行います。


n-86916312 at 10:50|この記事のURLComments(0)

雄ネジの加工

c30403d1.jpg
雄ネジの加工にはダイスと呼ばれる工具を使います。ダイス用のハンドルと素材を固定するバイスも必要です。


n-86916312 at 10:46|この記事のURLComments(0)

6月4日の作業

2d01beb6.jpg
今日はネジの加工を行いました。ご存知の通りネジには雄ネジと雌ネジがあります。当然加工用工具もそれぞれあります。しかも加工するネジのサイズによって工具のサイズも当然違うんですよね。


n-86916312 at 10:42|この記事のURLComments(0)

バンドソーの正しい使い方!?

0021d73c.jpg
6月3日に助っ人としてCAD設計図科の2年生が手伝ってくれました。
バイク用のヘルメットで頭部と目を保護し、グローブも着用しています。
重装備です。でも本来は事故防止に、長袖・保護メガネ・保護手袋が必要ですよね。


n-86916312 at 10:37|この記事のURLComments(0)

キングピンの仮組

08f139ee.jpg
6月3日は、昨日に引き続きステアリング関係を製作しました。
キングピンはアルミの6角棒と5亳の板材を組み合わせます。
 


n-86916312 at 10:33|この記事のURLComments(0)

1年生が来てくれました。

日本工学院のWEMチームには新たに1年生も加わっています。
6月2日の作業にはその1年生も来てくれました。
ステアリング関係を製作しました。


n-86916312 at 10:30|この記事のURLComments(0)

2005年06月01日

今日の完成品

25d52561.jpg
日本工学院のWEMチームは本日、3人で作業をしました。
写真が今日完成した部品です。
ハンドルポストの構成部品とアップライトが出来ました。


n-86916312 at 19:47|この記事のURLComments(0)

図面を見ながら寸法チェック

63b23df6.jpg
日本工学院のWEMチームでは、単純な部品はCAD入力はせず、方眼紙で作図をしています。もちろん重要な部品はCAD入力をしています。でもCADなんか無くても作図は出来るものですね。


n-86916312 at 18:30|この記事のURLComments(0)

2005年05月30日

加工用機械がなくても何とかなるさ!

edd03399.jpg
機械部品の第2陣が到着!
日本工学院のWEMチームには、たいした加工機は無いんです。トホホ。
そこでカタログ注文が出来るミスミさんに注文しました。
続きを読む

n-86916312 at 11:37|この記事のURLComments(0)