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V120D02S テールクラッチ化プロジェクトその4(…金属加工編)

前回の前振りに基づいて図面を引きました。
zumen.jpg
スプリングガイド兼シリコンクラッチカラーとテールシャフト移動防止ガイドです。
この図面を元に加工金属の選定。
①スプリングガイド兼シリコンクラッチカラーはアルミでは肉厚が薄すぎる(最薄部で0.2mm)ため4Φ真鍮丸棒からの引き出し。
②テールシャフト移動防止ガイドは5mm□アルミ棒からの削り出し。

①は旋盤にて削成
  4Φ真鍮丸棒を外径3.5Φに削った後センターに1.5Φの穴を開ける
  端面を整形の後、幅1mm、直径1.9mmまで削りこむ
   (スプリングガイド部分の削成)
  長さ5mmに切断
  左右を逆に旋盤に咥え直し、シリコンクラッチカラー部分の内側削成(3mm)
    ここの削成にはドリル刃は使えないため3mmΦエンドミルを使用し彫り込む
     (本当ならば2.9Φが欲しいところ)
    ドリル刃が使えない理由は、刃の先端部分が60度に整形されているため
    内側の厚さ0.5mmが確保できないため切削断面が平らなエンドミル使用
  シリコンクラッチカラー部分の長さを3mmまで削成
  切削時のカエリ(バリ)取り(油目ヤスリ使用)
20141124_02.jpg
これに長さ4mmに切断したスプリングと、3.5mmに切断したシリコンチューブをを組み合わせてテールクラッチ部分完成。

②はフライス盤にて削成
  5mm□棒をバイスに咥え深さ4mm長さ8mmまで彫り込む
   (14mmエンドミル使用)
  上下をひっくり返し、端面より9mm離して深さ4mm長さ13mmまで彫り込む
   (14mmエンドミル使用)
  彫り込んだ端面が12.5mmになるように切断
  バイスに咥え直し端面を12mmになるよう切削
  両側から各2mmの位置に1.4Φの穴あけ後3mmドリルで皿もみ
  (両側カド部分を面取りすればなおgoodがだ、旋盤でもフライス盤でも整形できないため手抜き)
  切削時のカエリ(バリ)取り(油目ヤスリ使用)
20141124_03.jpg

これに長さ4mmに切断したスプリングと、3.5mmに切断したシリコンチューブをを組み合わせてテールクラッチ部分完成。
もちろん事前にコーンギアCのDカットは1.5Φドリルで丸穴に加工しておく。

これをV120D02Sテール部分に組み込みテールクラッチ完成
う~ん美しい(自惚れ)
テストフライトでもクラッチ機能がちゃんと働いている
テールローターシャフトもこれ以上飛び出さない
20141124_04.jpg

大成功~

喜んで10数回の飛行
なんとなくテールの押さえが効かなくなったような……おまけに変なキュルキュル音が…
なおも飛ばし続けたら………
お姫様スピーん

シリコンクラッチカラーに触ったところ異常に熱い
はい、お決まりのコーンギアCが溶解しました

シリコンチューブとコーンギアCとの間で摩擦が起こりその摩擦熱でコーンギアCが溶けました
コーンギアCの溶解対策を行わねば…

と言う事で、テールクラッチ化プロジェクトその5(…コーンギアC溶解対策)へ続く

V120D02S テールクラッチ化プロジェクトその3(…レビューも含めて)

マイクロヘリ倶楽部さんより『walkera V120D02S(NEW)用のオリジナルチタン合金クラッチドライブシャフト』が着弾。
20141111_02.jpg
さすがチタン合金
テールギアB及び止めネジを含んでもたったの1.7g
それでも強度スチールより高い…とのこと

送られてきたのは
チタンドリブンシャフト、ギャー大1ケ(Dカット無し)、クラッチ保守部品付き2cm(という名目の外径3mm内径1mmのシリコンパイプ)、ステンレスワッシャー(外径3Φ内径1Φ)1ケ+M1ネジ1ケ、簡易取扱説明書(写っていませんが…)
である。
20141111_03.jpg

説明書には『1mmネジは少量のネジロック剤を使用すると良い、1mmネジは大変細いため折れ(ねじ切り)やすいので強く締めないこと』など恐ろしい書き方が(笑)。
テールギアAおよびベアリングはV120D02Sのテールドリブンシャフトに付いているものを流用する必要がある。

早速組み立てて機体に装着。
ネジは説明書の記述にビビって適当なところで止めた。
そしてテストフライト…結果は

テールローターにまったくトルクがかからない

理由は単純である。
コーンギアBにシリコンチューブを介して止める1Φネジの締め付け甘く、コーンギアBにトルクがかからなかった。

で、ネジをもっと締めるためにメインギアを押さえて締め付けていったら、メインギアの辺りから…
パキン
と小さな音が

ハイ、コーンギアAの歯を欠いてしまいました。
同じギア(このプロジェクトの発端となった)を欠いてしまったため予備が1個しか残ってないのにぃ

泣く泣く再度スキッド外しからやり直し
再度セットし、ネジを締め直し(まだビビってネジロックは使ってません)再フライトテスト

お~クラッチが働くじゃん

パッと見は純正のまま
見てくれば一番良い…かな

10LiPo位飛ばしたいたら、だんだんとテールの押さえが効かなくなって来ました。
その理由は
ドリブンシャフトの回転方向と1Φネジのねじ山が緩む方向とが一致しているためだんだんと緩んでゆき、コーンギアBへのトルク伝達が弱くなったため。

テールローターシャフトを抜いてネジを増し締めすればよいのだが、前回コーンギアAを欠いた実績があるためメインギアを抑えての締め付けには限度がある(また欠いたら補充部品が無いもんね)。

で、締め直しを繰り返しながらまたフライト
そうしたら今度はいくら締め付けてもテールの押さえが解消されなくなりました。
ギアは欠けていない、ネジもしっかり締めている、…なぜ?
ひょっとしたらシリコンチューブがたった1mmの輪切りなので切れたか?
などと考えながらテールギアボックスの再分解
ネジを外し、シリコンチューブを見たら…なんでもない
???何でだ???
何の気なしにコーンギアBを見たら…シリコンがあたっている部分が…

溶けてました(爆)
20141111_04.jpg
ネジが緩んでトルクが減って、その結果シリコンチューブとの摩擦でコーンギアBが溶けてしまったんです。
ギアの材質の問題もあるなぁ

そんなことでこのテールクラッチも少々難ありということで、テールローターシャフト側(コーンギアC)の新たなクラッチ化を検討することにした。

過去3回の失敗を繰り返さないように今回は構造から考えることにしてみました。
①テールローターシャフト側でクラッチ化する
②その1の教訓によりシリコンチューブにはカラーを被せる
③その2の教訓によりバネをちゃんと機能させる
④シリコンチューブの有効長を稼ぐためバネとシリコンチューブの間のワッシャを廃止する⇒カラーを旋盤加工する
⑤組み立て(メンテナンス)を容易にするため各パーツを出来るだけ一体化する⇒カラーを旋盤加工する
※⑥クラッチが滑った時の発熱によってコーンギアCの熱破壊を防止する⇒コーンギアCの軸部分を金属化する
※⑦テールローターシャフトのテールフィン側への突出を防止する⇒出てくるならば押さえれば良い
※⑧突出したテールローターシャフトによるシャフト抑え摩耗を防止する
⑨将来的には同じ悩みを持つV120D02S愛好者に配布できるようなるべく美しく仕上げる
そのようなことを踏まえつつ図面(フリーハンドですが)を起こしだしました。
※)⑥⑦及び⑧は試作中に発生した新たな問題への対応

テールクラッチ化プロジェクトその4(…究極の最終形を目指して)に続く

V120D02S テールクラッチ化プロジェクトその2(…これまたイマイチ)

先日購入してきたスプリングに長さ7mmに切断したシリコンチューブ(外径2Φ、内径1Φ)を差し込んでテールドライブシャフトに挿入。
構造的にはこれが一番簡単(発想も単純)。
見てくれもまぁそれなり
20141111_01.jpg

縮長4mmのスプリングのため間隔6.5mmあるテールギアボックス内でシリコンチューブをコーンギアCに押し付ける事ができ、かつテールローターシャフトへのテンションも掛けられると考えたのだが
結果は……ものの見事に失敗

問題点は3箇所
①コーンギアCへの圧着を狙いスプリング化したのだが、シリコンチューブの摩擦でスプリングが全く機能しない。
②シリコンチューブの外径(2Φ)が細いためコーンギアCとのトルク伝達が弱い。
③シリコンチューブが細いためコーンギアCのシャフト穴(1.5Φ)に通すときにシリコンチューブも巻き込んでしまい、シリコンチューブ切断。
などなど悲惨な結果となりました。

これは失敗作と判断して何かないかとWebを探すこと数分
マイクロヘリ倶楽部さんよりクラッチを発見。
1つはテールロータードライブシャフトに装着するいわばオーソドックスなタイプ
もう1つはテールドリブンシャフトに装着するタイプ
このうちテールドリブンシャフトに装着するタイプのチタン合金クラッチドライブシャフトなるものをポチりました。

次回テールクラッチ化プロジェクトその3ではこのレビューも含めて書きます。

V120D02S テールクラッチ化プロジェクトその1(…イマイチ)

New V120D02S(以下V120)のテールクラッチ化第1弾です。

V120のテールクラッチはWebを探せばたくさん出てきます。
その前にV120テールギア周辺の寸法測定
20141107_02.jpg
コーンギアの形がおかしいのはご愛嬌ということで(汗)
ということでテールクラッチの収納可能サイズは幅6.3mm以下、直径4mm以下ということが判りました。
注)あくまでもノギスによる測定ですので、厳密な数値で無いことをご了承ください。

今回テールクラッチ第1弾はごくオーソドックスなクラッチシステム
つまりテールコーンギアCのDカットを削り取りスリーブに入れたシリコンチューブでテンションを掛けるというもの。

まずシリコンチューブを収めるカラーの製作から。
ホームセンターに行って適当な真鍮パイプ(Webではアルミパイプが多いのですが、ちょっと思うことがあって敢えて真鍮パイプを選択しました…理由は第4弾あたりで明かしますね)
入手したパイプは外形3mm、肉厚0.5mm…つまり内径2mm
これを長さ5mmに切断して外径3mmのシリコンチューブを挿入…挿入?
入るわけないぢゃん
で、外径2mm内径1mmのシリコンチューブを入手し長さ6mmに切断して入れたのがこの画像
20141107_01.jpg
早速装着して試験飛行

結果は………
トルクがほとんどかからずお姫様スピン
原因はシリコンチューブとテールローターシャフト(1.5Φ)あるいはシリコンチューブとコーンギアCとの間でテンションがかかっていないことでした。
シリコンチューブを長めにして再挑戦したのですが、今度は細いシリコンチューブゆえテールローターシャフトを上手く通すことが出来ず(途中でシリコンチューブが裂けてしまう)これまた失敗。

真鍮カラーを諦めて素直に3Φチューブを通せばテンションはかかるのですが、そのままでは如何せん見てくれが悪い。
と、言いつつやってみたのですが
今度はこれではシリコンチューブが膨らみテールブレード側の段付きベアリング(ベアリングの内径は3Φ)の外側ケーシングとシリコンチューブが干渉してこれまた失敗。
テールブレード側の段付きベアリング側に内径1.5Φ、外径3Φ厚さ0.3mmのワッシャをかませてなんとか解決したもののトルク伝達にイマイチ不満。
真鍮パイプで外径3.5Φ、内径2.9Φ(肉厚0.3mm)が欲しいところだが、こんなサイズの真鍮パイプなど売っているはずがない。
しょうがないから旋盤で挽くか…
私は鉄道模型をやっていた関係で卓上旋盤とフライス盤を保有しているので2.9Φのドリル刃さえ入手すれば4Φ真鍮丸棒から挽き出すことは可能なのですが…それではあまりにも能がなさすぎ。

おまけにWeb上で指摘されていたとおり「テールローターシャフトの(後ろから見た時)左側への逸脱。
そんなことでこのテールクラッチシステムは「ボツ」となりました。

後日ホームセンターに行った時工具売り場で外径2.5Φ、線径0.25Φ、伸長8mm、縮長4mmというスプリングをみつけ、ハタとひらめいた
『テンションはスプリングでかけさせ、その中に2Φ(スプリング内径が2.5-(0.25x2)=2Φだから)シリコンチューブを入れれば良いのでは!』
悩まずその爪楊枝の先ほどのスプリングを購入してきました。
20141107_03.jpg

テールクラッチ化プロジェクトその2へ続く

V120D02S 初フライト…即ギア折損

Genius CP V2(以下GCP)にも慣れてきたため、屋外でフライトさせてきました。
その結果は…無風~微風程度ならば問題なく楽しめました。
が、ちょっと風があると超小型機体のため風の影響をモロに受けて飛行困難になりました。

外でも飛ばせてかつ室内でも遊べる程度の機体を…ということで同じWalkeraのNew V120D02S(以下V120)をポチってしまいました。
着弾後速攻LiPoの充電(予備で900mAh Lipo3個も同時発注)を行い、室内初飛行。
GCPに比べて機体長で約10cm長いだけなのに室内では大きく見えます。
モーターもブラシレスのため回転が早く音も豪快。

でも超安定。
ほとんど無調整でホバまで出来ました。
調子こいてピルエットをやった瞬間バランスを崩して自分の方にまっしぐら。
慌てて降ろしたのですがテールローターで指先をちょっと叩いてしまいました。
おまけに片側スキッドの先端部分も折損。
外見上その他の部分には異常が見られなかったためスロットルを上げたら…

盛大にお姫様ターン

メインギアを回してもテールローターはウンとも言わず「はは~ん、これが噂に聞いたV120のテールギア破損だな」
見たところコーンギアB,Cは無事。
欠損したのはコーンギアA(メインギアに接しているギア)と判断し、機体の分解開始。
キャノピーを取った後スキッドを外しメインギアを外し(メインシャフトに止めている止めピンを外すのがちょっと大変でした)ホルダーフレームを外しでやっとテールブームが分離しコーンギアAご開帳。
案の定欠けていました。
20141106_04.jpg
画像は欠けたコーンギアAが2個写っていますが、2個目の欠損はテールロータークラッチ化失敗で欠いてしまったものです。

V120のテールローターはシャフトドライブのため融通がきかず、テールギア折損はこの機体のアキレス腱ですね。

そこでテールロータークラッチ化プロジェクトを始動させることにしました。
次回以降テールロータークラッチ化プロジェクトの詳細を書いていきます。

ちょっと良い物(バッテリーチャージャー)

Hitec Multiplex Japanより1Cell LiPo専用充電器(Micro Battery Charger)が発売されております。
今回はこの商品のご紹介をば

特徴はAC100Vより1Cellあたり最大1000mAで4Cell同時充電可能。
各ポートにそれぞれ4種のコネクターのジャックを装備しておりWALKERA、Nine Eagles、Weekender、E-flite、京商などの1Cell LiPoを充電できます。
所有しているWALKERA Genius CP V2(以下GCP)、New V120D02S(以下V120)ともに1Cell Lipo機体なので4本同時充電可能なのは嬉しい。
充電状態も7セグLEDに表示されるため確認可能(電池電圧・充電電流・充電量)
充電アダプタを使用しないAC直接結線なので配線もすっきりしている。
20141106_03.jpg
この画像はPort4にV120用Lipo(900mAh)を接続し、現時点の充電容量が459mAhであることを示しています。
充電完了時はLEDに(FULL)と表示されるとともにBeep音とダイアル左上のLEDが赤→緑に変わるためたいへん判りやすい。
20141106_05.jpg
上の画像は異なる容量のLiPoを同時充電中です。
・Port1はGenius CP V2の200mAhのLiPo充電完了状態(FULL表示&ダイアル横LED=緑)
・Port4はNew V120D02Sの900mAhのLiPo充電中状態(LiPo電圧表示&ダイアル横LED=赤)

基本1C充電で10mAhから1000mAhまで対応しています。
機体についてきたUSB接続の充電器に比べると充電時間も短くなります(特にV120では半分程度の時間で充電完了)。
900mAhのLiPoでの充電時間実測値は
Micro Battery Charger:1時間40分
製品添付のUSB充電器:3時間10分
オプションのDCケーブルを使えば移動先で車のバッテリーからでも充電できます。

Webサイトを徘徊したところ、Hitec Multiplex Japanより発売されているものとOEMと思われる製品がありました。
価格はOEMと思われる製品のほうが倍近く高かったです。

対応機種、製品詳細はHitec Multiplex Japanのサイトを見てください。

価格もリーズナブルでおすすめできる1品です。

Genius CP V2 ローターヘッドメタル化

Genius CP V2(以下GCP)のローターヘッドをメタル化してみました。
20141106_02.jpg20141106_06.jpg


見てくれは断然美しい。

ただ…いかに軽量金属といえども標準のプラ+カーボンに比べると重量があるため、飛行時間が半分程度に落ちてしまった。

今までメインローターをヒットした場合、ローターグリップ部が破壊されることにより下部にあるスワッシュプレートやサーボへのダメージが軽減されていたものがスワッシュプレートも含めて金属化されるとダメージが直接サーボに掛かりそう。
また、モーターの発熱も尋常ではなかったため数フライトで元に戻してしまった。

よって現在のGCPは純正品です。

まずは機体の紹介から

所有している機体は2機
ともにWalkeraの
Genius CP V2(100サイズ)
New V120D02S(120サイズ)
です。
現有機体です
部屋の中で遊ぶにはGenius CP V2のほうが扱いやすいです。
対クラッシュ性に関してもV120D02Sより強く部屋の中程度の広さでは余程のことがない限り壊すことはないかと。
それに比べてV120D02Sの方はデンジャラス。
私のV120でもコーンギヤ欠損その他修理項目は多々あります。
今後Genius CP V2(以降「GCP」とします)とNew V120D02S(以降「V120」とします)をカテゴリを分けてUpしていきます。