ミニ四駆のホイール抵抗抜きって、簡単に加工する方法ってないのかな?悩む悩む。

   2016/09/10

TOYz BAR☆ミニ四駆・ホイールの抵抗抜き、方法検討中。

ミニ四駆のホイールって、横方向から力がかかるとベアリングとの摩擦が一気に増えそうなデザインになっていますよね。あれって、どうやったら簡単に接触抵抗を減らせるでしょうか?悩み中です。

ミニ四駆を傾けるとホイールが回りにくくなるよね

ミニ四駆のシャフト用ボールベアリング(今回の話ではAOパーツの620ではなく丸穴の方です)、入れればそれなりの効果があることは確認しましたが、タイヤに横方向の力がかかった時にかなり駆動効率が落ちます。

ホイールがシャーシに押し付けられると接触抵抗発生

写真はMSシャーシに大径ホイールのネオファルコンですが(丸穴ボールベアリング実装済み)。これでちょっと簡単な実験をしてみます。
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車体を水平にしてタイヤを指ではじくと10秒以上回りますが…。
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車体を横向きにしてタイヤを指ではじくと、3秒ぐらいしか回り続けません。
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回っている音を聞いていると、今回の本題であるベアリング側面とホイール軸穴部分の接触抵抗だけとは思えない部分もありますが、まずは接触抵抗について考えてみることにします(なんとなく丸穴ボールベアリングの構造の問題もありそうです)。

摩擦力は押し付ける力に比例して大きくなる

摩擦というのは、押し付ける力に比例して大きくなっていきます。ミニ四駆の場合、コーナーリング中はホイールがシャーシに押し付けられている状態と考えられます。
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車体はローラーによって右旋回しようとしますが、タイヤは直線方向を向いているため、その分、ホイールの付け根部分に左から右へ横方向の力がかかると予想されます。

そうなると、直線ではこんな風に余裕のあったホイールとボールベアリングの間が…。
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こんな風に隙間が無くなってしまい、ギュギュギュっとホイールの軸穴部分がボールベアリングに押し付けられることになります。
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丸穴ボールベアリングのインナーレース径は約3.5mm

この摩擦力によってどれくらいの悪影響を受けているのかはわかりませんが、事前に取り払えるものであれば取り払いたいところではあります。

さて、なぜこのようなことが起こるのかな?ということで、まずはじっくり丸穴ボールベアリングを見てみることにします。
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丸穴ボールベアリングを単独で平らな所に置くと、こんな風にちょっとインナーレースが盛り上がっています。
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この位置で回ってくれるのであれば「おお、なんかミニ四駆専用って感じ!」ということになるのですが、実際にはインなレースは動いてしまい、本記事冒頭のように面一までインナーレースが引っ込んでしまいます。

インナーレースの直径を測ってみました。なかなか計測が難しいのですが、こんな感じでつまんで…。
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ふむ、約3.5mmです。
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ホイールの軸穴外形は約4.5mm

対してホイールの方ですが、軸穴挿入部分の外形は約4.5mmでした。このホイールはネオファルコンのノーマルの大径ホイールです。
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軸穴挿入部分の外形が3.5mm以下だったら、ホイールがボールベアリングに押し付けられてもインナーレスだけで受け止めることになるのですが、約4.5mmということで、ボールベアリングのシャーシに固定されている部分、アウターレースで受けてしまうことになります。

先日購入したアストラルスターの中径ホイールも、軸穴部分はノペっとしたデザインで同じことが起こりそうです。
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大径大径ローハイトホイールなら抵抗抜き作業不要?

そういえば、大径ローハイトホイール(購入しただけで、中径ホイールに方針転換したので、今のところ使用予定無いですが)って、ちょっと形状が違いました。
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まさしく抵抗抜きしてある形状です!この小さくなっている部分の直径を測ってみたら、なんと、約3.5mmでした!
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まるで抵抗抜きを狙ったかのような寸法…。丸穴ボールベアリングのインナーレースと同じ直径です。標準ホイールにも、ぜひ採用して欲しいです。 丸穴ボールベアリングのインナーレースとアウターレースの間には少し隙間があるので、同じ直径ならば問題ありません。

よくあるホイールの抵抗抜き作業はちょっと難しそう?

ホイールの抵抗抜きのためにどのような対策をされているのか、インターネットで調べてみました。だいたい、こんな感じのようです。

  • ホイールのシャフト挿入部分外周をテーパー状に削る。
  • 72mmシャフトと貫通ホイール、ベアリングローラー用スペーサーを挟む。
  • モーター内部のワッシャを挟む。

どれもそこそこ難しそうです。3案の中では貫通ホイール、うまく穴が開いてくれれば一番簡単かも。でもシャフトがはみ出すのがちょっと美しくないかなぁ。

できれば我が家の子供たち(上の子は小学校4年生)でもできる加工で行きたいので、もう少し頭をひねる必要がありそうです。

 

今日の一言二言三言

 

  • ホイールのシャフト挿入部分外径4.5mm。
  • 丸穴ボールベアリングのインナーレース径は3.5mm。

 

はてさて、どうしたものかな。

 

ミニ四駆カテゴリのタグ解説

子供たちがミニ四駆を始めたので父も一緒に始めました。前世紀はトルクチューン+プラローラーぐらいでどれくらい速くなるかな?とかやっていましたが、今もニッチに楽しんでいます。
タグでちょっとわかりにくいものがありますので説明付きでリンク貼っておきます。
  • 子供ミニ四駆 小学3年生と年長さん(2016.01現在)のSiSO-Jr.1とSiSO-Jr.2のミニ四駆活動記録です。特に幼稚園児のSiSO-Jr.2がどれくらいできるのかというあたりは他の親御さんの参考になるかも。
  • 調律ミニ四駆 手軽に入手可能な道具と簡単な工作レベルで作った素組みミニ四駆(ノーマルモーター、追加パーツ無し、ほぼ改造無し)はどれくらい速くなるかな?と大げさに研究中。
  • 妄想ミニ四駆 ミニ四駆について考察をするふりをしながら妄想にふけっています。でも、もっともらしい説明がされている有用かもしれないっぽい情報もあるかもしれません。
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コメント一覧

  1. えびせん より:

    http://www.tamiya.com/japan/products/15483/index.htm
    このホイールははじめから軸部分が丸くなってますよ^^

    もしくはこんなのがありますが、
    評価はよくないようですね。
    http://www.yodobashi.com/ストリートジャム-EXTL14R-ホイールトリマー-レッド/pd/100000001002789979/

    私はボークスさんの世良かんなとかで加工します^^

    • えびせん より:

      セラカンナです。 失礼しました。

      • SiSO より:

        えびせんさん>
        ホイール情報ありがとうございます、助かります~。これはライキリに付いているのと同じデザインのホイールですね!週末、ショップに行って購入してきます。いや~、持つべきものは先輩!です。

        工具はいろいろなものがあるんですね。ミニ四駆を久しぶりに始めてからも、ブレークインマシンとか、いろいろな工具が売られていることを知って時々びっくりしていますが、このとトリマーっていうのも、とてもニッチっぽい工具でちょっと新鮮です。

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