スプリング大会に向けて、ＭＳシャーシのマシン製作に取り組んでいる。
2019年のスプリング大会では、新セクションとしてデジタルドラゴンバックが2連続で配置されている。
また、ＫＯＩＪＵＭＰという、ドラゴンバックの着地地点が下りスロープとなっているセクションもある。
着地時の安定性が求められるコースと判断し、着地に定評のあるＭＳフレキに挑戦しようと思い立った。
跳ねている時間を減らすこと＝イコール推進する力を地面へ伝える時間が増えること
であるはずだ。
ＭＳフレキは、着地時にセンターユニット自体が大きなマスダンパーとして働くと捉えており、跳ねている時間を減らせる強みがある。
こちらの記事でセンターユニットのマスダンパーとしての役割について触れている。
ＭＳフレキを作ろうと、ＭＳシャーシを眺めていた。
ミッドシップで両軸モーターがシャーシの中央に配置されており、モーターは進行方向に対して回転軸が平行である。
一方、方軸モーターのシャーシは、モーターは進行方向に対して回転軸が垂直である。
当記事では、この違いに着目してすこし考えたことを記録したいと思う。
さて、ヘリコプターを思い描いて欲しい。
メインの翼が上にある。
この翼のみを回転させた場合、作用反作用の力でヘリコプター本体は翼の回転とは逆に回転してしまう。
そこで、尻尾の部分に小さな翼が設けられている。
テールローターと呼ばれるこの翼によって、ヘリコプター本体が逆回転する力を相殺しているそうだ。
ここで、ミニ四駆のモーターの回転に着目すると、モーターの中ではコイルが巻かれたコアが回転しており、それなりの重さがある。
モーターの回転に対し、作用反作用の力は発生するはずであり、マシン本体は反作用の力でモーターとは逆に回転する。
方軸モーターのシャーシの場合、モーターの回転軸は進行方向と平行であるので、マシン本体は上下でピッチングするように逆回転するよう力が働くはずである。
この逆回転の力の影響が顕著に現れるのは、ジャンプ中の空中姿勢であろう。
ジャンプ後は、この反作用の力を受け止めていたタイヤが、地面を離れてしまうため、支えを失うマシンは傾くはずだ。
しかし、方軸モーターの場合は、上下方向への逆回転のため、左右の傾きに影響は無く、着地も左右同時に着地できるはずである。（左右の重量バランスが整っていれば）
一方、両軸モーターのシャーシの場合、モーターの回転軸は進行方向と垂直であるので、マシン本体は左右にロールするように逆回転するよう力が働くはずである。
この場合、マシンは空中で左右に傾いていくはずである。
マシンの重量とジャンプの滞空時間を考えると、その傾きはごく僅かであるかもしれないが、ミニ四駆のスケールでは、ほんの５ｍｍの傾きでも大きな影響となる。
左右にマスダンを配置している場合は、傾きによって左右の着地に時間差があると、片方だけで最初の衝撃を受けることになる。
傾いた状態での着地は、その後の姿勢の安定に時間を要する原因になるであろう。
ヘリコプターのように、テールローターとなるような相殺機構、つまり、モーターと回転軸が平行である逆回転する機構が実装できれば良いのだが、現状そのようなものは無さそうである。
ジャンプの多いスプリング大会に向けて、このジャンプ時の反作用の回転による傾きに対してどのように配慮するか考えていきたいと思う。
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