四独立サスペンションの作り方 – 2 – 【アップライト】

公開日:2016年11月20日
最終更新日:2017年06月11日





➀サスペンションユニット
2. アップライト(Upright)

TA-07 PRO(tamiyaHPより)
アップライト(amazon)

R/Cカーの部品で軸受けにアームがついている形をした、アップライトという部品があります。

・ホイールアクスル
・ベアリング
・ホイールハブ
・ハブキャリア(Cハブ)
・サスペンションアーム

などのパーツと組み合わせることによって、サスペンションもステアリングも可能にするものですが、四独立サスペンション改造では、ミニ四駆の部品を使ってこのアップライトに相当するものを作成していきたいと思います。

今回は、サスペンションのみのアップライトの作り方のご紹介です。

R/Cカーとミニ四駆の部品の比較

はじめにR/Cカー(TA07-PRO)の組み立て図を細かく見ていきましょう。

ta07-pro
TA-07 PRO(tamiyaHPより)

 

フロントアクスル(TA-07 PRO組み立て図)を見る

R/Cカーのタイヤ周り、フロント側アクスル(で囲った)の部分です。
ここには、ステアリング(操舵装置)とサスペンション(懸架装置)の機能が集約されています。

フロントアクスル組み立て図

TA-07 PRO pdfダウンロードはこちら

BC22のホイールアクスルにBC16のスイングシャフト(ユニバーサルシャフト)を接続し、C1のアップライトに通しています。アップライトの内側と外側からBC8のベアリングを装着し、ぶれない様になっています。F1、F2(右、左)のハブキャリアがこれらを支えています。

 ステアリング:アップライト(C1)を装着することによって、ハンドルを左右に切った力をタイヤに伝えることができます。アップライトにアーム状のもの(BC4を装着する箇所)がついていますが、そこに左右への動きが伝わります。アップライトをハブキャリア(F1,F2)が支えることで、回転する動きが出来、ステアリングが利くような構造です。

サスペンション:上下サスペンションアーム(ロアアーム、アッパーアーム)がハブキャリア(F1,F2)を支えることで、上下に伝わる衝撃を軽減する力がアクスル全体に利くようになっています。ハブキャリアを上下アームが支えることで、サスペンションが利くような構造です。

フロントアクスル取り付け図

※アッパーアーム(BC20,BC23)、ロアアーム(リンク先参照)。

ミニ四駆の軸受け周りを見る

R/Cカーのステアリング、サスペンションの構造を見たところで、四独サスマシンの軸受け周りの部品について見ていきたいと思います。

右下の画像は、

①ホイール側シャフト(六角シャフトを短く切削加工)
②カップジョイント(アルミスペーサーを加工)
③520ボールベアリング
④620ボールベアリング
⑥赤強化パーツ軸受け部分
・アーム(テールorフロントシャーシを加工)
・シャフトストッパー(ピニオンギヤ紫を加工)
・13mmローラー用スペーサー
・ロックナット
・大ワッシャー
・小ワッシャー

を使用しています。

通常は全く異なる使い方をするそれぞれの部品を加工し、組み合わせて作っています。

ミニ四駆とR/Cカーの部品の比較

左側欄上がミニ四駆パーツ、下の( )内に書かれたものが対応するR/Cカーパーツです。右側欄には図や画像でわかりやすく説明してみました。

①ホイール側シャフト
②カップジョイント
(BC22 ホイールアクスルに相当)
③内側、520ボールベアリング
(BC8 1050ボールベアリングに相当)
④外側、620ボールベアリング
(BC8 1050ボールベアリングに相当)
⑤ホイールの首
(A2 ホイールハブに相当)
シャフト差し込み穴の形状がシャフトに合わせた六角形になっていて、ホイールを固定すると同時に、六角シャフト(駆動軸)からのトルクをホイール全体に伝達します。
⑥赤強化パーツ軸受け部分
(C1 アップライト、F1,F2 +ハブキャリアに相当)

赤強化パーツの軸受け部分は、組み込むパーツ等を考えるとC1の部品「アップライト」に当たります。実際にはアームに取り付けるハブキャリアと一体型の、ステアリングの効かない固定構造で、差し詰め「アップライトハブキャリア」といったイメージでしょうか。

上のように見比べると、赤強化軸受け部分のパーツは、R/Cカーの部品の「アップライト」と「ハブキャリア」が一緒になったものと言っていいかと思います。

ただ通常の四独サス改造では、ステアリング機能が無く、サスペンション機能のみとなっていて、「アップライト・ハブキャリア」と名前をつなげるのも長くなってしまうので、ベアリング等組み込むパーツを考えると、「アップライト」にするのが妥当かなと考えました。

という訳で四独立サスペンション改造において当サイトでは、この赤強化パーツ軸受け部分をアップライトと呼んでいきたいと思います。

アップライト・タイプ紹介

アップライト作成に使われる部品は、MSシャーシのN-04・T-04 強化ユニット (レッド)の軸受け部分のパーツです。トレッド幅(首の長さの違い)でタイプを大きく2つに分けていきます。

上記表で見ますと、今回使用するのはワイドトレッド(C)ノーマルトレッド(A)です。
首の長い、短いですね。

どちらもフロント側(N-04)のパーツを使用しますので、2セット必要になります。
※フロント側のパーツならBの520ベアリング仕様のパーツでも使用可能です。

タイプ(Ⅰ)ワイドトレッドの特徴

香港のMX-Club(Team)で採用しているのがこのワイドトレッドタイプの軸受け部分、ワイドアップライトです。

R/Cカーに使用されているものと非常に似たような構成になっており、サスペンション改造の奥深さを感じさせるパーツの1つになっています。

 

メリット ベアリングを2個仕込めるのでシャフトがぶれない。
コーナーに強い。
デメリット スピードが落ちる。
重くなる。
作業工程 ジョイント干渉部分の切削加工あり。
520ベアリング用の穴加工あり。

タイプ(Ⅰ)は、このワイドアップライトにカップジョイントを採用していきます。カップジョイントならトルク抜け(空回りの意)が発生しないので、重くなるデメリットにも対応できます。

タイプ(Ⅱ)ノーマルトレッドの特徴

ノーマルトレッド仕様の軸受け部分、ノーマルアップライトを使った物は、四独立サスペンション改造ではよく見かけるタイプです。

幅の狭いノーマルアップライトは、見た目にもシャープで恰好良く、直線コースに強くなります。ベアリングが1個しか仕込めないので、上下の動きが激しいカップジョイントを使う場合にシャフトのブレの課題が残ります。

メリット 作りやすい。軽い。
スピードが出る。見た目が良い。
デメリット シャフトがぶれやすい。
キャンバー角がサスが効く前に変わる。
作業工程 ジョイント干渉部分の切削加工あり。

タイプ(Ⅱ)はノーマルアップライトにゴムジョイントを採用します。デメリットのシャフトのブレにゴムジョイントで対応し、メリットを生かすために軽量化にポイントを置いていきます。

※どちらのタイプもお好きなジョイントを選択できます。

サスストロークとアップライトの取り付け方の関係

 

この赤強化パーツ、通常は左画像のように、横に寝かせてノーズやテールの部品に装着しセンターシャーシで蓋をして使用します。ですので、当然サスペンション(地面に向かって垂直方向への動き)もこの時点では不可能な状態です。

内臓サスペンションの場合は、横の状態で改造します。ただその場合、ストローク量(スパーギヤがかみ合う範囲)が物理的に小さくなります。

ところが、この赤強化パーツを左画像の様に縦にアームに取り付けることで、サスペンションの動きが可能となり、ストロークは内臓サスよりも大きくかつ、独立して取ることが出来るようになります。R/Cカーのタイヤ周りと似ていますよね。

 

地上高とアップライトの取り付け方の関係

アップライトを縦に取り付けることで、サスストロークが大きくとれる事はお分かり頂けたかと思います。今度は、取り付ける向きによって地上高が大きく変化する点を見ていきたいと思います。

アップライトのベアリングの位置が地面より遠い場合の付け方です。支えている部分が長い方を下にしています。シャフトの位置は、デフォルトの高さになります。シャーシは黒パーツ。赤強化パーツ(N-04,T-04)以外の場合にデフォルトの高さになります。

このアップライトを上下反転、左右交換させると、先ほどのベアリングの位置よりも下に移動します。デフォルトよりも車軸が下になり、結果地上高があがります。ゴムジョイントの場合は、車軸を下げてしまうと負荷がかかりすぎるので、カップジョイント(ユニバーサルジョイント)の場合のみ可能なセッティングになります。

このように取り付ける向きでも地上高を調整できます。(※)

※地上高の調整には、シャーシを使った物もあります。黒パーツ(標準、強化)ではなく、赤強化パーツのN-04(ノーズ)、T-04(テール)を使った場合です。厚みが黒パーツよりも薄いので、使用するだけでスプリングダンパーの取り付け位置が下がり、結果車軸が下がり、地上高が高くなります。この場合のアップライトの取り付け方はデフォルトです。シャーシ加工編で後日解説していきます。

ノーマルアップライトだと何故シャフトがブレやすいのか

ベアリングの使い方

通常ベアリングは、1本のシャフトをその端と端を支える形で使用します。

そうすることでシャフトのがたつきを抑えて、スムーズな回転をアシストすることが出来ます。

つまり、シャフト1本につきベアリング2個使用が基本です。

ブレの原因

 

ところが、このようにシャフト1本に対してベアリング1個の場合はどうなるか。

左画像を見て頂ければわかります通り、シャフトの右端が下がってしまいます。

このシャフトの上下のブレがゆくゆくは、タイヤのブレや、キャンバー角の変化として出てしまうからです。

つまりどんなに良いベアリング(620等)を使用しても、シャフト1本につき2個つけなければその性能を十分に引き出せず、あまり意味を為さないということになります。

これがノーマルアップライトのシャフトのブレの原因になります。

※4独立サスペンション改造では、通常では1本のシャフトで済むところを3本(レフト、ライト、センター)に分割して使用します。前後(フロント、リヤ)を合わせると合計6本のシャフト構成になります。つまりすべてのシャフトの両端にベアリングを装着させた場合、12個のベアリングを使用することになるわけです。

2つのタイプの違いと活かし方

2つのタイプの違いは、首の長さにあります。

首の短いノーマルトレッドのアップライトは直線コースに強く、スピードが出ます。
反対に首の長いワイドトレッドのアップライトはコーナーや立体に強く、安定した走行が出来ます。

この首の長さの違いで得意なコースが分かれ、さらにベアリングを仕込める個数が変わってきます。

高い衝撃の加わる立体コースでは、ワイドアップライトにベアリングを2個搭載することで、安定性と耐久性が増します。

スピードが要求される直線コースでは、ノーマルトレッドにベアリング1個搭載させることで、軽量化による加速力アップが見込めます。

それぞれの特徴に自然と合う形で、ベアリングの個数や種類をセッティング出来るわけです。

ワイドアップライト ノーマルアップライト
スピード ○(プラベアリング使用時◎)
コーナーリング
ベアリング耐久性 ○(プラベアリング使用時△)
ストローク時の安定性

例えば、ノーマルアップライトは620ボールベアリングを使用するよりも、プラベアリングを使用したほうが軽量化につながり、加速力アップも見込め効率的です。(色々試すと面白いでしょう)

また、ブレの少ないゴムジョイントをセッティングすることでデメリットも解消出来ます。

ジョイントやベアリング、その他のセッティングにより、コースの種類に合わせた最適なマシンづくりが出来るかと思います。

・ベアリングの個数、種類
・ジョイントの種類
・サスペンションの硬さ
・タイヤのグリップ等

使用するパーツ一覧(画像:アップライト1本分)

上記画像の個数×4をして、4本分になります。

  • 13mmボールベアリング用スペーサー(共通:2×4本)
  • 大ワッシャー(共通:2×4本)
  • 小ワッシャー(共通:6×4個)
  • ワイドアップライト(タイプⅠ:1×4本)
  • 620ボールベアリング(タイプⅠ:1×4個)
  • 520ボールベアリング(タイプⅠ:1×4個)
  • 8Tピニオンギヤ(タイプⅠ:1×4個)
  • ノーマルアップライト(タイプⅡ:1×4個)
  • MAシャーシ用プラベアリング(タイプⅡ:※ 1×4個)
  • アンダースタビヘッド(タイプⅡ: ※ 1/2×4個)

※ワイドアップライトの場合、620・520ボールベアリングの代わりにプラベアリングや真鍮製のメタル軸受けなどを使用したい時は、同じ素材で組み合わせると摩耗の偏りが少なく済むかと思います。

※プラベアリングの代わりに620ボールベアリング等他のベアリングでも可能です。

※アンダースタビヘッドセットのパーツは、首の長い方のパーツ1個でシャフトストッパー2個分取れるので、画像×2個あればOKです。

画像では黄色を使用していますが、アンダースタビヘッドセットに同梱されている首の長い方のパーツは青色のものかと思います。黄色・青色問わず、首の長い方を使用しましょう。

タイプ別購入表(アップライト4本分のセット数)

パーツ名
ミニ四駆ローラー用13mm ボールベアリングセット II  2
AO-7001 2mmビスセット 1
AO-1038 ミニ四駆 2mmワッシャー小 (20個) ※1 1
AO-1014 8Tピニオン(紫) 1
520ボールベアリング AO1017 1
620ベアリング 2個セット 94389 2
N-04・T-04 強化ユニット (レッド)  ※2 2 2
ミニ四駆PRO シューティング プラウド スター  ※3 1
アンダースタビヘッドセット 1

※共通は、両タイプ共に必要なセット数で、後はタイプ別に必要なセット数になっています。

※1 足りない分4個は、前回のスプリングダンパー購入表に新たに記載(2016/08/23)した、小ワッシャーセットの中から補充してください。

※2 赤強化ユニットは、タイプⅠ、Ⅱ共に2セットあればOKです。

※3 MAシャーシキットの中に付属のプラベアリングは、お手持ちがあれば購入しなくてもOKです。またプラベアリングの代わりに、N-04 T-04 赤強化ユニットの中からハトメを使用してもOKです。タイプ(Ⅱ)はベアリングの軽量化をポイントにしています。



アップライトの作り方

どちらのタイプか決まったら、早速作っていきましょう。

ワイドトレッドタイプ(Ⅰ)の作り方

ワイドトレッドタイプ(Ⅰ)の作り方
①ピニオンギヤ加工4本(ギヤ刃カット)
②赤強化パーツ軸受け部分加工4本(13mmローラーのスペーサー用受穴加工、ジョイント干渉部分切削加工、520ボールベアリング用受穴加工)
③組み立て

今回はワイドタイプに、カップジョイント(or ユニバーサルジョイント)を採用する予定で加工していきます。

※カップジョイントとゴムジョイントでは、シャフトストッパーに使う部品と、赤強化パーツの加工の仕方が違います。
※シャフトとアームの記事は後日掲載していきます。

①シャフトストッパー作成(ピニオンギヤ加工)

ワイドトレッドタイプ(Ⅰ)は、カップジョイントを採用していきますので、シャフトストッパーを軸受けの首の中に仕込む必要があります。

首の中に仕込んでも中で干渉しないように、アンダースタビパーツより、径の小さいピニオンギヤをシャフトストッパーに使います。

加工の仕方ですが特に難しいことはありません。ギヤの刃を一枚ずつニッパーで切り落としていくだけです。最後に切断面を軽くやすりをかけて、シャフトストッパーの完成です。

②ワイドアップライト作成(赤強化ワイドパーツ)

1、13mmローラースペーサー用の受穴加工(共通)
2、ジョイント接触部分加工(共通、カップジョイント専用)
3、520ボールベアリング用の受穴加工(ワイドトレッド専用)

この3種類の加工を行います。

 ②-1 13mmローラースペーサー用の受穴加工①(共通)

まず始めに、13mmローラー用のスペーサーを仕込む受穴加工です。スペーサーがストレスなくはまり、かつガタつかないくらいまで穴を広げます。

この加工は、ワイド、ノーマルどちらのタイプも共通の加工になります。またジョイントの違いも関係ありません。

では見ていきましょう。まず13mmローラー用のアルミスペーサーですが、

このように内輪の外径(アップライトの穴にはまる部分)をノギスで測ると、4.95mmです。

アップライトの穴の直径は4.5mmなので、0.5mm程大きくしていきます。ドリルを使うと受け側の樹脂が割れてしまうので、このように紙やすりを丸めたものを仕込んで、根気よく手で回して削っていきます。

横から見るとこんな感じですね。手で、紙やすりをクルクル回し削っていきます。こまめにノギスで測ったり、スペーサーをはめて確認して下さい。始めは粗目(画像は240番)の紙やすりがいいでしょう。最後に細目の紙やすりで整えると綺麗に仕上がります。

スペーサーを仕込むとこのようになります。

これで完了です。削るポイントとしては、ガタつくまで削りすぎないことと、ストレスなくはまるように削ることです。裏返しにしたときにポコッと外れるくらいで、でもガタつかない丁度良い感じに仕上げましょう。

※幅の狭いノーマルトレッドタイプ(Ⅱ)の場合もここの穴加工は同じです。

②-1-2 13MMローラースペーサー用の受穴加工②

アップライト加工に最適な工具を見つけましたので、ご紹介致します。

左から

1、タミヤ製ピンバイス 2、ブッシュカッター5mm 3、ブッシュカッター5mmです。アマゾンでもヨドバシでも5mmサイズが検索しても出てこないので、こちらの造形ラボさんから購入しました。

一応リューター用ビットになっていますが、電動のミニリューターですと、回転数がありすぎて、樹脂が溶けてしまいます。必ずピンバイスとセットで使った方が良いでしょう。

 

このように歯を当てながら真っすぐゆっくり回して削って下さい。貫通しましたら、反対側からまた同じように削って、目の細かい紙やすりで軽く仕上げて完了です。

紙やすりのみで加工するよりも若干ゆるめに仕上がりますが、まず問題ないレベルでとてもスピーディーに仕上がります。


 ②-2 ジョイント接触部分加工(共通、カップジョイント専用)

次にジョイント接触部分の加工ですが、ジョイントの種類(ゴム・カップ)によって、加工が若干変わります。では見ていきましょう。

共通部分の加工は、ゴムジョイントでもカップジョイントでも同じように加工する部分です。

一気に切らないでニッパーで少しずつカットしていきます。

縦に2,3mmの切り込みを入れたら、今度は横から切り込みを入れていきます。

少しずつカットしていくことで、ヒビが入らずに綺麗に切り取ることが出来ます。

切り取れたら、残りもカットしていきます。

今度はアップライトをひっくり返して、裏側から切り込みを入れます。

また戻して、残りをカットしていきます。

こんな感じですね。

あとは簡単です。

下の円の部分に余分がついていますので、これをカットします。

丁度爪切りで爪を丸く切るような感じで、丸くカットしていきます。

ここも少しずつカットしていきます。

ここまでくればあとはやすりで整えるだけです。

やすりで丸く整えます。

上記画像矢印の面は平にやすりをかけます。少しずつ丁寧に行っていきましょう。

紙やすりで最後に軽く削ると綺麗に仕上がります。

このようにゴムジョイントを付けた場合、大ワッシャーや補強キャップが干渉しないで装着できるようになります。

ここまでの加工は、ジョイントの種類、トレッド幅に関係なく共通で加工する部分です。では次にカップジョイント(ユニバーサルジョイント)用の加工を見ていきましょう。

ではまた同じようにニッパーで切っていきます。

右端から。左からでも良いですがwここは一気に切っても大丈夫です。

右側の切り込みが入りましたら、今度は左側です。パチンといきましょう。

上手に切れましたでしょうか。もう一息です。

今度はこの部分をカットして内側の軸受け周りを広げていきます。

強度をあまり落としたくない場合は、カップジョイントやユニバーサルジョイントを作成後、干渉する部分だけカット、やすり掛けするといいでしょう。

反対側もカットします。右も左も斜めにカットですね。

これで完了です。この加工をすることで、サスペンションが上下に稼働した時に、カップジョイントや、ドックボーンと接触しなくなります。

 ②-3 520ボールベアリング用の受穴加工①(ワイドトレッド専用)

520ボールベアリング用の受穴加工は、4.9mmのドリルと紙やすりを使用します。まずドリルをボックスドライバーに装着して準備します。

深さはボールベアリングが3分の2ほど入る深さくらいまであけていきます。520ボールベアリングは厚みが2.5mmですので、深さ1.5mmの穴をあけられればOKです。ベアリングが外に1mm程出る計算です。

なるべく既存の穴に真っすぐドリル刃を入れて刃が均等にあたるようにし、少しづつ削っていきます。(※先に補強バーを画像の様に切り取ってしまった場合は、軸の部分をバイスで固定して行ってください。画像の様に手で持つとアームの根元が折れたり弱くなったりします。)

このように少し掘ると切りくずが出て、ドリルの刃が止まります。刃が止まったら無理せず逆回転させてドリルを抜きます。

逆回転させたときに切りくずが一緒に取れる場合は良いのですが、取れない場合は、デザインナイフや、ニッパーで切り取ります。切り取れたらドリルを入れてもう一度軽く削ります。

デザインナイフでこのように中の方の切りくずも取ったら、今度は紙やすりを使います。

例のごとく、最初に粗目の紙やすり(画像のヤスリは240番)を丸めてこのように穴に仕込みます。後はクルクルと手で回して削っていくだけです。ある程度削れて来たら細目の耐水ペーパー(#1500前後)などで凹凸をなるべく減らしましょう。

520ボールベアリングをはめてみて、穴の深さと直径を調節していきます。

ドリルで深く穴を開けすぎても、穴の直径が4.9mmですので、ボールベアリングの直径に対してきつく設定してあるので、大丈夫です。(※520ボールベアリング直径5mmに対して受け側4.95mm以上5.0mm未満が理想的かと思います)

この紙やすりの工程で調整出来ます。

ある程度ベアリングがはまるようになってきたら、一度反対側に620ボールベアリングをはめて、シャフトをさしてみます。

520ボールベアリングのほうは、最初は結構がたつきがあるので、シャフトを入れてみてがたつきが無くなるように、角度を変えたりして調整します。シャフトがスムーズに通るようにはまればとりあえずOKです。

ボールベアリング用の受穴が狭すぎると、中のボールが圧迫されて回転に負荷がかかってしまうという報告がケイ・ホビーさんのブログで紹介されていましたので、なるべくはめ込んだ時のしまり具合が、620ボールベアリングの受穴と同じくらいかそれより広くなるまで紙やすりで調整しましょう。

ベアリングと受穴の寸法値(黒字はデフォルト値、青字は目標値

直径 厚み 受穴の直径 受穴の深さ
620ボールべアリング 6.0mm 2.5mm 5.95mm 1.9mm
520ボールベアリング 5.0mm 2.5mm 4.95~4.99mm 1.5mm

520ボールベアリングの受け穴の深さは1.5mmに設定しましたが、これはベアリングが1mm外に出る深さです。カップジョイントとドックボーンとの長さの関係上1mm外に出るように設定してあります。

カップジョイントを装着した時に、幅がきつい場合のための調整の最終手段として少し余裕を持たせてあります。

サスペンションが利いた状態と同じようにアップライトごと車軸を持ち上げて、デフォルトの高さに近づけた時に、ドックボーンが左右のカップジョイントを押し広げるようにテンションがかかります。きつ過ぎる場合は、この穴をもう少し削って調整します。ジョイント編の時に詳しく解説していきます。(※カップジョイント、ドックボーンの加工で長さ調整するのは手間がかかります。)
アップライトの加工は以上で終了です。

②-3-2 520ボールベアリング用の受穴加工②

こちらもブッシュカッター(円錐形)を使います。

初めはこのタイプのブッシュカッター5mmで穴を軽く開けていきますが、この画像の様に周りが邪魔して削れませんので、例のごとく先に周りを加工してから行いましょう。

ある程度(円錘型のブッシュカッターの刃先が入るくらいでOK)削りましたら、

こちらのタイプを使用して真っすぐゆっくり削って行きます。

こんな感じですね。真っすぐ垂直にです。ブレるとブレた分だけベアリングの向きが曲がったり、外れやすくなってしまうので、ゆっくり削っていきましょう。

大体1mmくらいですかね、歯が外に出るくらい残して完了です。歯の厚みは520ボールベアリングと同じなので、加工しやすいですね。

とても仕上がりが綺麗です。

手前が4.9mmドリルと紙やすり仕上げで、奥がブッシュカッター5.0mm(2種類)とラプロス(4000番)仕上げです。

520ボールベアリングのはまり具合は、620の穴よりちょっときつめに仕上がるくらいかなと思います。仕上げでお好みの硬さになるまで削って調整してください。

最後に仕上がり具合の動画を張り付けておきます。
(ノー編集ですがご容赦くださいw音量注意でw)

③組み立て

ここまでくれば、後は各パーツをはめ込んでいくだけです。

520ボールベアリングの角度調整(シャフトがスムーズに通る)が終わっている画像です。この画像だとベアリングが大体半分くらい外に出ている状態(ベアリングのはまる深さ1.25mm)ですね。

反対側から見ると、520ボールベアリングの穴が見えます。

この穴の中に(ワイドアップライトの首)、ピニオンギヤを加工して作ったシャフトストッパーを入れます。

シャフトを通し、620ボールベアリングで蓋をするように、はめ込んで完了です。

一応この状態だと、シャフトストッパーの長さを短くしなくてもベアリングとの干渉はありませんが、今後受け穴の深さを調整(1.25mm→1.5mm)をした場合、シャフトストッパーも調整してください。

13ミリローラー用アルミスペーサーの組み立ては簡単です。このようにアルミスペーサーをはめたら、

反対側から、小ワッシャーを3枚入れます。

こんな感じですね。それから最後に大ワッシャーでふたをして、ネジをいれ、ナットで締めます。(反対側の穴も同じように13ミリローラー用アルミスペーサー、小ワッシャー、大ワッシャーを使います。画像は片側の穴のみです。)

小ワッシャー3枚の代わりに他の部品を探してみても面白いかと思います。

アームを作成したら装着できるようになります。とりあえず今回はこれで終了です。

ノーマルトレッドタイプ(Ⅱ)の作り方

ノーマルトレッドタイプ(Ⅱ)の作り方
①アンダースタビヘッドセットパーツ加工1個(カット)
②赤強化パーツ軸受け部分加工4本(ジョイント干渉部分切削加工)
③組み立て

ノーマルトレッドタイプ(Ⅱ)は、ゴムジョイントを採用していきます。ワイドトレッドタイプ(Ⅰ)の作り方のほうに、「共通の加工」としてゴムジョイントの場合の加工も掲載していますので、ここでは、アンダースタビヘッドセットのパーツをシャフトストッパーに加工するやり方を見ていきたいと思います。

※ノーマルトレッドのパーツでカップジョイントを使用したい場合は、ワイドトレッドタイプ(Ⅱ)の作り方を参考にしてください。

シャフトストッパー作成(アンダースタビ加工)

ゴムジョイント用のシャフトストッパーの作成もいたって簡単です。

まずアンダースタビヘッドセットの首の長い方のパーツ(今回は青)を使います。

工具は、ニッパーとデザインナイフです。ニッパーが無い方は爪切り、先の細いハサミ。デザインナイフが無い方はカッターで代用可能です。それではやっていきましょう。

このように、丸いカバーの内側の溝の端をとらえて、カットしていきます。使用するのは、中の心棒なので、目いっぱいの長さの心棒を使えるように、カットしましょう。

こんな感じですね。ハサミのようにチョキチョキ、カットしていきます。

カット出来ましたら次は、六角シャフトをはめて固定しながら、右端をカットしていきます。

カットする位置は、心棒の穴の開いてない箇所です。シャフトが差し込める限界線ですね。

上から下にデザインナイフをシャフトまで食い込ませるように刃を入れて、あとはシャフトを回しながら、カットしていきます。

曲がらないように、なるべく真っすぐカットしましょう。

最後にこれを半分の位置でカットすれば、シャフトストッパー2個分(ゴムジョイント用)の完成です。

最後の最後でカットする位置がずれて、失敗して長さの違うストッパーが出来てしまいました。ですが、問題なく使えるので良しとしましょう。

以上で、ノーマルトレッドタイプ(Ⅱ)の作り方は終了です。アップライトの加工の仕方は、ワイドトレッドタイプ(Ⅰ)の共有部分の加工を参考にして頂ければ大丈夫かと思います。

ワイドアップライトの受穴加工についての方法と考察、まとめ

アップライトの加工で精度が必要なのは、受穴の加工です。今回は13mmローラー用のアルミスペーサーを仕込む受穴、520ボールベアリング用の受穴の二つの加工がありました。

特に520ボールベアリング用の受穴は、精度が高ければマシンのスピードや安定性に直結していく箇所でしょう。(四独立サスペンション改造なので、通常の改造とは違いスピードや安定性にどれだけ影響するかは、実際のところは未知数です。改造者のこだわりと言ったところでしょうか。)

520ボールベアリングの受穴加工の方法

520ボールベアリング用の受穴加工の方法
①4.9mmドリル、紙やすり
②ブッシュカッター5.0mm円柱、円錐丸型、4000番ラプロス仕上げ

加工の仕方は、②番のブッシュカッター5.0mm円柱形、円錐丸型を使ったやり方が最適で、①番の4.9mmのドリルと紙やすりを使ったやり方はその次に実質的に向いているのでは無いかと思います。

まとめ

2つの方法をご紹介してきましたが、その他にボール盤(フライス盤)とエンドミルを使用したやり方や、リーマーを使用した加工方法などがあるかと思います。

ボール盤やフライス盤を使用したやり方は、穴の中心の位置出しやエンドミルの回転数、リーマーは使用方法など色々難しい点がありそうです。また非常にコストがかかり、ホビーツールとしては不向きかとも思います。

ですので①、②の方法で精度をいかにして上げるかが今回の改造のポイントと言え、改造を楽しむという点からも適した方法ではないでしょうか。

①のやり方のポイント

  • ※補強バーを切り取る前に、受穴加工をする
  • 既存の穴を活かし、ドリル刃を穴の縁に均等にあてる
  • 少しづつゆっくり削る
  • こまめに520ボールベアリング、620ボールベアリング、シャフトをはめて確認する
  • 耐水ペーパー(粗目#400~細目#1500)を上手に使ってなるべく穴の凹凸を無くす(真円に近い状態にする)

②のやり方のポイント

  • とにかく真っすぐに(垂直に)ゆっくり削る
  • アップライトをバイスなどで固定すると、削りやすくなる
  • 仕上げに目の細かい耐水ペーパー(細目#1000~2000)ラプロス(#4000)等で仕上げると更によくなる

以上の点を参考に、精度の高い受穴加工に是非チャレンジしてみて下さい。

補足(2016/11/28 追記)

まとめの追加・補足です。補強バーを切り取らずに、ドリルがずれないようにガイドの様に使用する場合は、先に補強バーを紙やすり等で削り、ドリルの刃が中心からずれないようにしてから行います。(※下記画像は練習用にリア用のパーツを使用しています。)​

左画像の様に紙やすりで削っていきます。
リューターがあれば、5mm径の砥石などで削ると手間もかからず削る事が出来ます。
4.9mmのドリル刃をあてて回転させても補強バーに引っかからなくなるまで、しっかり削ります。
後はアップライトを固定(バイスやペンチ、手でもOK)し、ドリルの刃を穴と補強バーの2点で支えながら削っていきましょう。
反対側に620ベアリング、手前に520ベアリングを装着し
シャフトを通してみて、ストレスなく通るか確認して終了です。

結論から言いますと、補強バー無しの状態で加工しても中心は取れ(シャフトがストレスなく通る)ました。ただドリルを回した時に、補強バーがあったほうが回しやすいということです。どちらの場合も、既存の穴があるので、中心はさほどずれないように取ることが出来ると思います。

問題は削った後の穴の表面が凸凹していて、520ボールベアリングをはめた時に角度にがたつきが出るということです。

以下エンドミルとドリルビットの違いということで、分かりやすく切削面の違いを図で書いてみました。

ワイドアップライト(赤強化パーツ軸受け部分)の穴の深さは6.7mm、直径は4mmになっています。そうですね。アルミスペーサー6.7mmが丁度入る寸法になっているんですね。この穴を拡大していくわけです。

エンドミルは垂直方向にも横方向にも削る事が出来る工具なので、側面も底面も綺麗に削る事が出来ます。ドリルビットの方は垂直方向にしか削る事が出来ず、先端が三角形のため、側面は凸凹していて、底面は直角に削る事が出来ません。なのでこの部分を紙やすりで整形していく訳です。

以上、紙やすりで綺麗にすべき面をわかりやすく解説してみました。ご参考になればと思います。

 

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