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ハーフマウス研修その22 ~ベアリングと車軸の抵抗 前半~

こんにちは。
まえけんです。

前回はモータが動いたので、車体を動かしてみたいと思います。
制作したマウスは車軸にネオジム磁石を使うことで、磁石の芯出しやパーツ数減少を目指した機構にしました。
手を離すと車軸の磁石がベアリングにくっつきます。

穴に挿入しようとすると、磁力によって勝手に入ってくれます!
低速時なら接着材もいらないし、便利そうです。

早速、進み始めるDutyはどの辺かなぁと5%刻みで入れていったところ、
初めて車体が動いたのが20%でした。
思ったより必要だなぁ…と思い、どこでロスになってるかを調べてみました。

車軸を磁石にするというのはほかの方の設計をまねさせてもらったのですが
モータと車軸の間で磁力が発生し、回転方向に抵抗が発生すると聞いていました。
そこで、どこで抵抗が生まれてるかを調べるために
まずはモータを外した状態でどれだけ抵抗があるかを測定してみました。

起動トルクの測定は、原始的ですがこんな感じで測定してみました。

ホイールに糸の一端を張り付け、その上にタイヤを履かせます。
タイヤの上に糸を巻き付け、糸の他端を秤に貼り付けました。
これでモータマウントを引っ張れば回転軸の抵抗がわかるはず!

ということで引っ張ってみました。
結果はこんな感じでした。

3.2gも抵抗がある…
車体重量も一緒に測ってみたところ16.5gでした。
両輪併せて6.4g、車重の約40%もの抵抗がかかってるということがわかりました。

ベアリングと磁石がくっつくことによって
こんなに抵抗が生まれるとは思ってもみませんでした。
ハーフマウスほど小さい車体ともなると
数gの抵抗が非常に効いてくるということを実感します。
ここからさらに、ギア伝達時のロスやかみ合わせの抵抗を考えると
足回り全体の抵抗は相当大きいものになりそうです。

思ったより長くなってしまったので、モータを取り付けた時の計測は次回に続きます。

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