ミニ四駆のタイヤ径について

質問

コーナーでのタイヤの抵抗を減らし、スピードを落とさず曲がって行くように、大径のワンウェイホイールと小径のワンウェイホイールの購入を検討していますが、大径タイヤと小径タイヤではどちらが速いですか？
それぞれのタイヤのメリット、デメリットを教えてください。

回答No.3

nora99 · ベストアンサー

モーター、ギヤ比が変わらないのなら、タイヤの径が大きいほうが、モーターの力に余裕があるなら速度は出ます。
しかし、一般的には、最適なギヤ比を選ぶと思いますので、小径タイヤですとタイヤが軽いので再加速しやすい、シャシー底面に対し、車軸の取り付け高さを変えられないミニ四駆では、重心が低くなるのでコースから外れにくい、などの理由でコーナーリングは、こちらのほうが有利だと思いますよ。（コースのうねりに影響を受けない最低地上高を確保したうえでの話ですが）

またワンウエィホイールは、No2の方のおっしゃるように、コーナーでの左右のタイヤの回転差を吸収できますから、コーナーでの抵抗が少なく早いコーナーリングが出来ます。

お礼

回答ありがとうございます。
大径のワンウェイホイールの購入を考えていましたが、重心を低くするために小径のワンウェイホイールも捨てがたいと思えてきました。
最高速を追求するなら大径、しかしコースアウトしやすい。
重心が低く加速重視なら小径、しかしスピードは落ちる。
これはレースごとのコースレイアウトによって設定を変えた方が良いのでしょうかねー。
自分のマシンはMSシャーシに3.5対1のギア比、ノーマルモーターです。
モーターの交換は最後の手段と思っていますので、モーター以外で速く方法を探しています。

補足

回答へのお礼の欄で記述間違いがあります。

モーター以外で速く方法を探しています。
ではなく、
モーター以外でマシンを速くする方法を探しています。
が正しいです。

回答No.9

nora99

＞シャフトとホイールの取付のコツを教えていただけら幸いです。

引き抜く時は、回転させない事、弛み止めの接着剤（ゴム系がいいかな）を塗る程度でしょうか。

まぁ、ミニ四駆自体が消耗品ですから。
特に、モーター、タイヤ、ギヤは・・・
レースにでるつもりなら、同じセッティングでスペアカーを持つのが常識かと。

お礼

いろんなセッティングや計算式、スペアカーまで・・・。
何から何までご指導いただきありがとうございました。
おやじミニ四駆レーサーとしては、ますます深みにはまりそうです。
（実は息子よりハマっております。）

回答No.8

nora99

P.S.2
モーターの仕様表には、無負荷時の最高回転数も書いてあることが多いですが、この回転以上回すと、トラブルの原因となりますから、ベンチテストでは、こちらの回転数を参考にした方が良いかと思います。

お礼

当方、一週間ほど海外出張をしまして回答が遅くなり申し訳ありません。
モーターの負荷、コースによる予想タイム、計算式等を教えていただきありがとうございました。
これらの回答を元に日々精進したいと思います。

それとこれは別の質問ですが、コースを走らせる場合いろんなセッティングをすると思いますが、ホイールを取り替える場合シャフトとホイールのかみ合わせが甘くなり、コース走行中にホイールがはずれたりしませんか？
シャフトとホイールの取付のコツを教えていただけら幸いです。

回答No.7

nora99

P.S.
先の説明では、設定があくまで平均速度ですから、そのコースで一番重要なポイントで適正回転数になるようにする訳です。
コースに因っては直線が長くて高回転になる場合がありまし、低速コーナーが多くて回転が上がらない場合もありますが、どこまでモーターに無理をさせるかという事も考えておく必要があります。
この辺が、コースに因ってセッティングが必要な理由でもあります。

回答No.6

nora99

タイヤの円周が判れば、ダイヤが１回転すると進む距離が判ります。
モーターには適正負荷時の回転数があり、これはカタログやパッケージに書いてあると思います。
（rpm ：ロール・パー・ミニッツ＝毎分何回転）
ギヤ比（減速比）は、モーターが何回転したら、車軸が何回転するかと言う比です。

まず、そのコースにおける予想タイムをだし、コースの距離から、そのコースの平均速度を出します。

タイヤの円周×モーターの適正回転数／ギヤ比 ででる速度を平均速度に設定すればいいわけです。
これで実際に走行してそのタイムがでなければ、負荷が大きい訳で、車の走行抵抗（空気抵抗、車重、タイヤの転がり抵抗、回転部などの抵抗）を減らさなければなりません。
設定タイムが速すぎると場合もありますが・・・そこはそのタイムになるように走行抵抗を減らす車の調整が必要な訳ですね。
（ベアリングを入れる、タイヤの幅を細くする、シャシーやボディーの軽量化、ガイドローラーの適正化などなど）

これらの調整後の確認は、コースで走らせられなければ、テストベンチを用いでも良いですが、テストベンチでは最高速度しか判りませんから、コーナーで減速する分を考慮しなければいけません。

考え方は上のとおりです。計算自体は、小学校の算数レベルですから簡単ですよね？

回答No.5

nora99

＞ギア比を高速型に変えればタイヤの回転数があがるのは分かりますが、その分モーターに負担がか＞かりトータルでタイムが悪くなるのではないかと思います。

ギヤ比を変えなければ、タイヤの径が大きいほうがモータへの負荷は大きいですよ。（小径でオーバーレブしなければ）
自動車でいいうなら、トップギヤで発進するようなものですから。
ノーマルから大径タイヤに変えるのなら逆にギヤ比を3.5:1から4:1のように上げてやらなければいけません。(数字はあくまで例えです）

ギヤだけ単独で考えてはいけません。ギヤとタイヤの径との組み合わせです。

モーターには適正負荷と適正回転数があります。
その適正負荷になるように、タイヤ径に合わせてギヤ比を変えるわけです。

4：1や3：1といったのは、あくまで例えで、タイヤの円周から計算してくださいね。

P.S.
スポンジタイヤならサンドペーパーでタイヤを削ってタイヤ径を細かく調整できますね。
ゴムタイヤよりも軽いですし。

＞これはレースごとのコースレイアウトによって設定を変えた方が良いのでしょうかねー。

というか、レースなら当然でしょ。オールマイティーはありません。

お礼

回答ありがとうございます。
＞4：1や3：1といったのは、あくまで例えで、タイヤの円周から計算してくださいね。

ギア比は例えだったんですね。
それとタイヤの円周からモーターの適正負荷と適正回転数を計算する方法がわかりません。
やはり、すべてのコースでセッティングを変えず1台のマシンが最速とは限らないのですね。

回答No.4

nora99

ギヤ比を変えるだけで、モーターを変える必要はありませんよ。

タイヤの径が大きくなれば、タイヤが一回転して転がる距離が長くなります。
タイヤが小さければその距離が短くなりますので、同じ距離を走るのにギヤ比を変えて車軸を余計に回してやる必要があるだけです。
例えば、3.5:1 を3:1にするとかですね。

お礼

回答ありがとうございます。
ギア比を高速型に変えればタイヤの回転数があがるのは分かりますが、その分モーターに負担がかかりトータルでタイムが悪くなるのではないかと思います。
つまり、直線でモーターの最高回転数近くまで達していないのにカーブを曲がり、やや回転数が落ちる。直線で加速して最高回転数に達するまもなく次のカーブにさしかかる。
と言った具合です。
実車ではミッションがついており、エンジンのパワー（回転数）を落とさないようにギアチェンジをしますが、モーターの場合回転数が落ちるとパワーも落ちるのでないかと思います。
それと、3対1のギアはありますか。
探してみましたけど、見つからなかったんで・・・。

回答No.2

cubetf91

No.1を書いた者です。

ワンウェイホイールってホイール内にギアが組まれている物ですよね？
あれ、地味に効果は絶大だと思います。
特にトルク重視のマシンの場合は！

ミニ四駆は性質上、コーナーを曲がっている時、
一本のシャフトで左右のタイヤがつながっているので回転数は同じですよね。
だけど、コーナーを曲がるときは内側のタイヤの方が進む距離が短く、
外側のタイヤの方が長い距離を走ることになります。
同じ回転数の左右のタイヤなのにコーナーでは外側の方が遠回りして進む距離が短い分、
外側のタイヤは曲がり切れていないようなものなんです。
それを強引にローラーで曲げているわけなんですけど。
ベクトルにすると分かりやすいですよ。
5センチくらいの直線を2本平行に、2本の線の端を揃えて引いてみて下さい。
それがタイヤの進む力の方向です。
そして別に5センチの線を2本引くのですが、
今度は下から2センチの部分から右へ45度、2本とも折って傾けて下さい。
そうすると、直線の2本は両タイヤとも同じ距離を進むのに対し、
曲線の2本の方は外側の線が内側に比べて進んでいませんよね？
この外側の足りない長さ分をワンウェイホイールが補ってくれるんです。

ワンウェイホイールは外側のタイヤの足りない回転数を、
ギアの仕組みで空回りさせることで補うようなものなんです。
なので、シャフト自体の回転数は同じなのに、
空回りする特徴を利用することで外側のタイヤが空回りして多く回ってくれます。
これにより、タイヤ間の抵抗がなくなり、スムーズなコーナリングが生まれます。

実際の車でも、二つのタイヤの間にデファレンシャル・ギアというものがあります。
これは、コーナリングの際に左右のタイヤの回転数に差をつけて、
抵抗をなくしてくれるギアなんです。

長文で分かりづらいかもしれませんが、
ともかく、ワンウェイホイールの効果は実車でのあるので絶大ですよ。
特に、前輪に着けることをお勧めします！

お礼

再度の回答ありがとうございます。
ワンウェイホイールの効果について詳しく説明していただいて、とてもわかりやすいです。
自分でも、ノーマルのホイールをつけた状態でコースのカーブを手で押すと、タイヤの抵抗がかなりあることに気づき質問しました。
大径のワンウェイホイールの購入を検討したいと思います。

回答No.1

cubetf91

大径タイヤの方が速いですよ。
一回転で進む距離が長いですからね。
ただタイヤの重量、慣性の働きによってパワーが小さく、
ストレートの多い高速コースの方が持ち味を発揮できると思います。

小径タイヤは一回転辺りの距離が短い分、
スピードは出ないものの、タイヤの重量が軽く、
慣性の働きが小さいため、坂道やコーナーでのトルク、
加速のレスポンスがいいです。
コーナーやアップダウンの多いコースや、
ストレートが少ない低速コースには向いているでしょうね。

それを意識してタイヤを使い分けるといいと思いますよ。

お礼

回答ありがとうございます。
確かに大径タイヤの方が速いように思いますが、ホイール径が大きくなる分、重心位置が高くなりカーブで不安定になるのではないかと思います。
それと、ワンウェイホイールの効果はいかがなものでしょうか？