Dcara大学生カーライフマガジン

　動的班は、SUMのマシンを作るために編成された班です。電装班と駆動班とシャシー班とエアロ班に分かれてマシンを製作しています。
ではさっそくそれぞれの班を紹介していきます。

電装班

私たちは電装班として、主にマシンの電気システムに焦点を当てた活動を展開しています。私たちのメンバーは、回路設計、配線の取り回し、そしてマシンの制御に携わっています。具体的には、マシンの電気系統を構築し、スムーズな動作の実現を目指しています。
私たちの活動の一環として、大会参加があり、その中で電気車検が行われます。このため、私たちはマシンが安全かつルールに適合していることを確認するために車検対策も行っています。安全性とルール順守は私たちの活動の中でも重要な要素であり、これらを確保することで競技においても高い評価を得ることができます。

駆動班

　駆動班はモータからの動力をタイヤに伝えるパーツの設計・製作をしています．学生フォーミュラにおいて車両の駆動方式には、チェーン駆動とシャフト駆動の2つがあります。自転車やバイクで使われているチェーン駆動はその名の通りチェーンを用いて動力を伝えます。主に車で使われているシャフト駆動は、エンジンやモータからの出力をシャフト（棒状のパーツ）に伝え、それを回転させて動力を伝えます。学生フォーミュラではチェーン駆動を採用しているチームがほとんどなのですが、SUMの車両はめずらしくシャフト駆動を採用しています。シャフト駆動は、具体的には遊星減速機、デファレンシャルギア、ドライブシャフトで構成されています。それでは説明していきましょう。
　まずは遊星減速機です．『遊星歯車』とwebで検索して動画を見るのが一番わかりやすいです。遊星歯車は、サンギア、プラネタリーギア、インターナルギアの3つの歯車で構成されており、入力軸の回転を減らしたり増やしたりすることができます。固定する歯車や入力の役割をする歯車、出力の役割をする歯車を変えることで回転を減らしたり、増やしたりそのまま伝えたりできる、なかなかおもしろい歯車です。気になった人はぜひ調べてみてね。
　次はデファレンシャルギアです。これはリングギアとピニオンギアという入力軸の歯車で構成されています。遊星減速機から伝わる回転を減らし、向きを90°変えて次のドライブシャフトに動力を伝達します。リングギアの内側にはLSDが入っています。LSDの働きについてここで説明するには文字数が足りなすぎるので気になった人は調べてみてください。
　モータの回転数をそのままタイヤまで伝えるとタイヤがものすごい速さで回転してしまいます。そのため、遊星歯車とデファレンシャルギアで回転を減らしてタイヤにつたえています。その回転数を減らす割合を減速比と言うのですが、減速比も車両の速さを決めるのに大事な指標です。減速比が違うと最高速や加速度が変わってきます．そういうのも考えて設計しています。
　レーシングカーの駆動部分に興味がある、気になる人はぜひ学生フォーミュラをしてみませんか？

Fig1. デファレンシャルギア分解の様子

シャシー班

シャシー班は，フレーム，サスペンションシステム，ステアリングシステム，ブレーキシステムを設計，製作しています．フレームはマシンの骨格となるパーツでありその他パーツはすべてフレームにつくため，複雑な要件のもとの設計が強いられます．また，ドライバーを保護する観点から厳しい規則が設けられており，それらを両立する必要があります．サスペンションシステムはタイヤとフレームをつなぐパーツであり，マシンの性能に大きくかかわる．タイヤの持つ性能をいかに最大限に発揮させるかが重要です．ステアリングシステムは操舵のためのパーツであり，ドライバーとマシンをかけ渡す重要な役割を担っています．ブレーキシステムは制動のためのパーツであり，十分な制動力があるか，ドライバーの思った通りに制動できるかが重要です．全体として機械的な要素が主となる班です．

エアロ班

エアロ班はその名の通りエアロパーツを設計、製作する班です。エアロパーツには空気の流れを利用してマシンを地面に押さえつけて、曲がるのを助ける役割があります。
設計はパソコンの設計ソフトで3Dモデルを作り、空気の流れを調べる流体解析ソフトを使って進めます。流体解析では空気の流れを線や色で見えるようにすることが出来ます。そして、空気を綺麗に流して大きな力を得られるように解析を繰り返してパーツの形を決めます。
設計したパーツはカーボンで実際に製作します。カーボンは聞いたことはある方も多いのではないでしょうか。けれども扱うことがある方は少ないと思います。高価ですが軽量で強い素材なので、スポーツカーやレーシングカーによく使われています。
製作するにも設計通りの形を再現するのは大変に難しく、設計段階から製作のしやすさや組み上げる順番を意識して進めます。
エアロ班は滅多に扱わない材料や機材で、貴重な体験ができる班なのです。

Fig2. 風洞試験場でのマシン

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