#18フレーム

「フレーム班」はその名の通り車両の骨組みであるフレームの設計・製作を行います。このフレームの強度が足りないとエンジンを載せたりドライバーが乗ったりしたときにふにゃっと曲がってしまいます。そのため十分頑丈なフレームにするために、使用するパイプの太さや厚さ、支えとなるパイプの配置などを考慮して設計を進めていきます。このフレームが完成しないと、フレームに載せるエンジンなどのパワートレイン部品、エアロデバイス、それからサスペンション部品等を設計することができません。厳密にはフレームに搭載する各種部品の設計もフレーム設計と同時進行で行われますが、フレームが決まらないと周りの部品も設計完了できないので正確性とスピードが求められます。フレームにはドライバーを守るという役割もあるため、レギュレーションでも安全面において厳しいルールがあり、この点についても十分満たしている必要があります。

フレームには大きく2つの種類があります。スペースフレームとモノコックフレームです。スペースフレームは多くのチームが採用しているフレームの種類で、パイプをつなぎ合わせて骨格を作ります。強度が高く、修正もある程度可能ですが、製作する部品点数が多く、それなりの労力が必要となります。後述のモノコックフレームよりは安価で導入のハードルが低いです。CUFPもスチールスペースフレームを採用しています。

一方のモノコックフレームは近年採用するチームがだんだんと増えてきた種類で、車両の軽量化を実現することができます。耐久性も高く、安全性も高いのが特徴です。しかし、一度完成してしまうと形状の変更ができないほか、製造コストも高く、導入のハードルが非常に高いのが欠点です。

#17サス

昨日まではチームマネジメントに関するパートについて説明してきましたが、今日からは車両製作における4つのパート「サスペンション班」「フレーム班」「パワートレイン班」「エアロデバイス班」について説明していきます。ここもチームによって名称が異なったり、特にエアロデバイス班に関しては車両にエアロデバイスを搭載しないことを選択しているチームもあり、そもそも存在すらしないかもしれませんが、ここではCUFPにおける車両製作パートの説明をしていきます。

今日は「サスペンション班」についてです。サスペンション班リーダーのミスター黒澤がここから先を書いてくれました。

(以下,黒澤著)

今回はサスペンション班(通称”サス班”)について,26度サスペンション班リーダーの黒澤より紹介させていただきます!

<そもそも「サスペンション」とは?>

自動車にはタイヤがついていますね?そのタイヤと車体をつなぐ「アーム」や「ロッド(棒)」という部品が存在します.これらの部品は一般的に金属のパイプでできているため,路面からの衝撃を吸収することができません.ここに更に「ばね」と「ダンパー」という2種の部品が追加されます.

一般的には,以上の主に4種類の部品を総括して「サスペンション」と呼んでいます.(これらに加えて「ベルクランク」「スタビライザー」と呼ばれる部品が入るも多い)

<”一般的な”サスペンションは何をするのか?>

市販車では主に乗り心地の改善を目的として利用されます.この世の路面は平坦では無く凹凸が必ず存在します.その凹凸の衝撃を和らげ,安定した走行の実現を目的としているのが”一般的な”「サスペンション」です.

<”一般的では無い”サスペンションとは?>

私たちの製作しているレーシングカーのサスペンションは”一般的”なものとはその「構造」及び「目的」が大きく異なります.

まず,

まず構造の違いですが,長くなるので割愛します.気になる人はガレージに来てくださいね.

次に目的ですが,”一般的な”サスが「乗り心地」を重視しているのに対してレーシングカーのサスは「タイヤに仕事をさせる」事を最も重視しています.基本的に路面と接触しているのはタイヤしかありません.そのタイヤに最大限の能力を発揮してもらうのが私たちの仕事になります.限られた走行条件で最速タイムを狙うという非常に狭い目的を達成するため市販車とは大きく異なる方針で設計されています.

<サス班は何をするのか>

最後に私たちの活動内容について紹介します.

まずは設計です.サスというものは,「アーム」という部品の取り付け位置をどこにするのかが一番重要になってきます.アームをフレームとタイヤの間にどのように配置するのか,この位置関係が1mm変わるだけで車両の性能が大きく変わってきます.さらにそれぞれの部品にかかる負担も大きくその強度についても車両性能を左右する重要な要素です.そのため,各部品の強度についても自分たちで計算orシミュレーションしています.

次に製作です.自分たちで設計した部品は基本的に自分たちで製作します.旋盤やフライス盤といったいわゆる汎用工作機械を自分たちで使って部品を仕上げていきます.作るものがたくさんあるので大学生のうちに工作機械の使い方をマスターできます!

最後に実走&セッティングです.基本的に設計の計算通りにクルマが走ることはありません.微妙な誤差や路面の状況によって車両の挙動は変化します.そこを補正するべく実走テストでデータを見て,原因を考えて調整してベストなセッティングを見つけていく作業です.

以上がサス班の紹介となります.正直まだまだ伝えたいことはたくさんありますが,割愛します.サス班はクルマを深く理解しクルマが速くなっていく過程をその目で体感できる唯一の班です.ぜひ興味があればガレージに遊びに来てください.皆さんと作業できる日を楽しみに待っています!!

#16 広報

今日は「広報」についてです。広報はチームの活動を社会に正しく認識してもらい、認知度等を向上させることを目的とします。一番簡単な広報はSNSでの発信ではないでしょうか。InstagramやX(旧Twitter)で学生フォーミュラ活動の情報を発信して、学生フォーミュラに関わりのない人に学生フォーミュラについて知ってもらう、この情報発信をするのが広報の仕事です。CUFPではInstagram、X、YouTubeとこのブログを掲載しているHPを運営しています。このうち一番広報としての役割を果たしている媒体はXですね。スポンサー様からご支援いただいた際にはその内容をポストしたり、日常の一コマを切り取って投稿したりしています。HPで更新しているこのブログも、更新頻度が非常に高く、界隈ではひそかな人気を集めています。今は新歓企画として「ガクエフとは何か」を毎日投稿していますが、本来は日替わりでメンバーが日記を書くことになっています。この日記は必ずしも学生フォーミュラ活動に関することでなくてもよく、考査に追われる工学部生の一日や、愛車を愛でるとあるメンバーの様子など、メンバーの超リアルな姿がそのまま書かれています。活動宣伝用のチラシやポスター作りなどもしています。今年も新歓用に新しいチラシ作りましたよ~

CUFPではYouTubeチャンネルも運営していますが、最近はほとんど稼働していません。ですが、これを読んでいるすべての方に視聴していただきたい動画があります。以前前澤友作スーパーカーチャンネルにて、前澤さんのPagani Zonda ZOZOとCUFPのガクエフ車両が速さを競う企画がありました。勝負の結果はぜひ動画を見ていただきたいのですが、私もこの動画を見て、CUFPやガクエフの存在を知り、今CUFPで活動するに至ります。大会もそうですが、ガクエフの楽しさや苦労が詰め込まれた動画となっています。ガクエフを知らない方こそご覧ください。

前編:https://youtu.be/M6ps2ulsdbs?si=HAm4_VVhfjjz74YP

後編:https://youtu.be/_0GAAVXNz9M?si=osAzoHfXbOo9judJ

CUFPのYouTubeもこんな動画を投稿してみたいですねぇ。動画編集できるよ~!って新入生いたらぜひお越しください!

#15 会計

チームマネジメント回2回目は「会計」です。「経理」などと名称が変わることもありますが、やることはほとんど同じなのではないでしょうか。

会計の仕事として最もわかりやすいのは部費の徴収です。毎月部費を集め、それを基に材料や工具を買ったり、加工を外注したりします。この購入する際の監査役が別にいることもありますが(というかいた方が望ましいのですが)、チームのプロジェクト全体を通して資金繰りを管理し、無駄な出費ではないかチェックし、経費の支払い等を行うのも会計の仕事です。

CUFPではチームの口座を設けています。集めた部費はこの口座で管理し、チームとして支払う必要のあるものについては、口座を管理している会計が振込等を行います。また、インターネットでの買い物や店舗での買い物など、チームの口座から直接支払えないものについては、一度購入したメンバーに立替をしてもらい、原則毎月立替分を返金するという方法を取っています。

会計担当はチーム全体のお金を一括で管理するため、非常に責任の重い役職です。前述のとおり監査役が別にいるのが望ましい運営体制ですが、チームメンバー数の少ないチームもあり、そもそも会計担当を独立して設置することも難しいチームも多いのではないでしょうか。CUFPでも今年から会計専属のメンバーがいますが、以前は他パート(車両製作班)との兼任だった時期もあり、仕事量も多い会計を兼任することはメンバーへの負担も大きく大変です。専属メンバーがいるからと言って任せきりにしてしまうとチームの資金の動きが不透明になってしまう恐れもあるので、監査役がいなくてもチーム全員がお金のことを把握できる環境を整えておく必要はあります。

#14 渉外

今日からはチームマネジメントについて3回ほどお話します。初回は「渉外」について説明します。渉外はなかなか聞きなじみのない言葉だと思いますが、企業の方とやり取りをする担当のことですね。チームによってこの担当があったりなかったり、あっても名前が違ったりすることもありますが、CUFPでは「渉外」という担当で存在します。

学生フォーミュラ活動は学生だけの力では続けられません。本場のF1ほどはかかりませんが、それでもたくさんのお金が必要になります。部費も徴収しますが、一人当たりの負担を数十万円にもすることはできません。そのため企業様から活動資金をご支援いただき、必要な資材や工具等を購入したり、遠征費に充てたりします。

学校には加工設備がありますが、すべての加工を行うことはできません。高度な加工が必要な部品も数多く存在します。そんな時には加工のプロにご支援いただき加工してもらう必要があります。また、加工費も通常価格よりも安くご案内いただくこともあります。

この他にも数えきれないほどのご支援をいただきながらこの活動は行っています。CUFPでもすべてのスポンサー様とのやり取りを渉外担当が行っているわけではありませんが、新たにスポンサーをお願いする際のやり取りなど、対外的に率先して活動していく存在です。個人的な感想ですが、渉外担当はビジネスメールの書き方が上達しそうです…

どのチームでもあると思いますが、渉外担当だけでなくメンバー全員がチームの名刺をもらえます。もちろん自分の名前入りのやつ。CUFPでは自己負担ですが、それでも数百円でかっこいい自分の名刺がもらえるとなるとわくわくしますよね!スポンサー様との交流会や、他チームの方との交流会などで名刺のやり取りがをする機会が多くあります。特に大会会場では交流する人数も増えるので名刺をたくさん用意しておく必要がありますね!

#13 調整期

今日は「調整期」のお話。製作期が終わり、いよいよ車両が走れるようになると、「シェイクダウン」という大きなイベントが待ち受けています。「シェイクダウン」とは車両のテスト走行、ここでは「初走行」のことを意味します。車両の状態としてはまだ不完全ですが、フレームは完成してエンジンが載り、タイヤがついて走行できる最低限の状態で走らせます。ここで走行できれば一安心、なんてことはなく、まあ少しは安心できるのですがここからがまた大変です。ただ走るだけでは大会で記録を残すことはできません。エンジンの出力や車両の歪みなどの微調整を繰り返し行い、大会で最高のパフォーマンスを発揮できるようにしていきます。この期間が「調整期」です。

この調整期には3/15に少しお話した「試走会」の日程が多く組まれています。CUFPなどは特にそうですが、大学内など活動場所やその周辺で車両を大会本番と同じように走行させることのできる十分広い土地を確保できないチームなどは、この試走会に積極的に参加して車両を走らせ、データを収集し、活動場所に帰って調整を行い、また試走会に行ってデータを取り…を繰り返して最高の状態に仕上げていくのです。

関東では、茨城県のJARI(日本自動車研究所)様や栃木県のモビリティリゾートもてぎ(本田技研工業)様、東京都の日野自動車羽村工場様などの敷地をお借りして、アクセラ・スキパ・エンデュランスの試走会が行われます。今年も試走会の予定が組まれていて、CUFPも日程や予算の許す限り参加する予定です。大会日程が例年より1か月早いことから試走会日程も前倒しとなっており、関東学生フォーミュラ連盟主催の試走会は4/5から始まります。

試走会は、企業様のご協力も得ながら行われますが、基本的には学生主体で運営されます。試走会会場のコースの設置や終了後の片付けなど、すべて学生が行います。主催の学生フォーミュラ連盟の学生だけでなく、試走会に参加するすべての学生です。試走会で走らせる車両の準備も行いながら、コースの設置やコース上の清掃なども同時進行で行い、大会本番ではライバルであるチーム同士も、全員がスムーズで安全な試走会運営に全面的に協力します。この過程で他チームの方との交流が深まることも。試走会会場はなかなか遠いので疲れますが、現地で得るものはその分多いと思います。

こうして試走会での調整を繰り返しながら大会に向かっていきます。大会の日程などは3/29,30にまとめてご紹介しますね。

#12 製作期

今日は「製作期」について。その名の通り、車両を製作する時期のことです。設計が終わり次第製作期に入るわけなのですが、チームによって製作内容は異なります。もちろん設計が異なるのもそうですが、製作方法も異なり、自分たちで加工できるもの、スポンサー様に加工のご支援をいただかないといけないもの、などまあ様々です。が、どのチームもまずはフレームの製作から取り掛かります。最も基礎となる部分が無ければエンジンも乗らなければタイヤも付きませんから。

製作にはいくつかの作業があります。フレームだけではなく他のパーツでも同じことですが、「治具」というものが非常に重要になってきます。この「治具」は、車両を組み立てていく際にパイプをどこにどの角度で設置するのかを示すガイドの役割を果たします。治具もチームによって姿は様々でアルミフレームを用いるチームもありますが、CUFPでは鋼板を切って穴をあけて複雑に組み合わせながら設置していきます。

治具を立てる作業と同時に、実際に使用するパイプの準備も行います。まずは調達から。スポンサー様にご提供いただいたり、自分たちで必要分を購入したり。手に入れたパイプを、設計図通りに組み立てていくのですが、場所によってはパイプを滑らかに曲げたり、斜めに接合させたりする必要があります。パイプ同士は後々溶接して接合していくのですが、溶接する際にはパイプ間の隙間をできる限り小さくしておくことが重要です。パイプ同士がぴったりくっつくように合わせる作業を「すり合わせ」などと呼びますが、この際には卓上グラインダーというパイプを削る機械を用います。すり合わせは非常に地道で時間のかかる辛い作業ですが、ぴったり合うとめちゃくちゃ気持ちの良い作業でもあります。パイプのすり合わせが終わったら溶接です。簡単に言えばパイプを高温にして溶かして冷やしてくっつける、みたいな感じです。火花を飛ばしながらバチバチやる作業なのですが、このときに発生する光は直視しないようにしましょう。失明の恐れがあります。溶接用の眼鏡をするか、光を見ないように気を付けるかしてください。

CUFPでは大学が春休みに入る2月、3月の期間を使って製作を爆速で進めます。製作期にする作業はパイプの溶接だけではありません。エンジンを載せるための台座や、ドライバー用の座席、エアロパーツなどもこの時期に作業を行います。このあとの「調整期」に入ってから製作しても間に合うパーツはこの限りではありませんが、春休みほど時間を確保できる機会は大会までもうないので、できるだけこの期間に製作してしまいたいですね。

#11 設計期

今日から3日間は年間スケジュールについて説明していきます。大きく分けると3つに分けられると思います。「設計期」「製作期」「調整期」の3つです。今日はこのうち「設計期」について説明していきます。

大会は例年9月頃行われます。大会後も他チームとの交流があるなどすぐに新年度のプロジェクトがスタートすることはないでしょう。チームによっては大会前から次年度のプロジェクトがスタートしているところもあるようですが…少なくともCUFPではそういったことはありません。

大会が終わって一段落すると、新体制でのプロジェクトが始動します。前年度の反省を踏まえて、最初に行うのは新年度のプロジェクトの活動方針を決めること。これを決めないと次の大会で何を目指すのか、そこに向けて何をするのか、チームがバラバラになってしまいます。

チームの活動方針や大会目標などが決まったら、いよいよ設計に移ります。大会目標を達成するためにはどのような車両を作らなければならないのか、その車両を実際に製作するにはどのような設計にする必要があるのか、ゴールから逆算して考えます。設計する際にはスポンサー様からご支援いただいている専用のソフトウェアを使います。はじめは使い方に慣れませんが、使っていけば自然と使いこなせるようになるそうです。自分にはまだもう少し時間が必要です…

設計する際に気を付けなければならないのは、レギュレーションに適合しているか、という点です。レギュレーションとは、学生フォーミュラ日本大会で定められた統一ルールのことで、車両の安全性の確保のためなどに設けられており、このレギュレーションを満たしていないとSESで不合格になったり、当日の車検を通過することができなかったりして、動的審査を受けることができなくなってしまいます。(詳しくは3/11回)

このレギュレーションを満たしていることが絶対条件のもと、各チームはそれぞれの目標達成のために「個性」を車両に詰めていくことになります。この「個性」は加速性能に優れた車両なのか、それとも旋回性能に優れた車両なのか、といった車両の特徴のことですね。

この設計は遅くとも大会の半年前頃にはある程度完了している必要があります。SESを提出する必要があるからです。実際には、設計が完了して製作に取り掛かっても、製作過程で設計のミスが判明して修正を加えていくこともあります。もちろんレギュレーションは満たした状態で、SESと変わらないようにしながらですが。

#10 プレゼンテーション審査

今日は静的審査の残り1つ、「プレゼンテーション審査」です。これは何か、そうです、プレゼンテーション能力を評価する審査です。『審査のコンセプトに沿い、製作会社の役員に設計上の優れていることを確信させる』という状況を仮定してプレゼンが行われます。各チームがスタートアップ企業になりきり、自社で開発した学生フォーミュラ車両を相手企業に製造委託する、という設定です。

こちらも大会およそ3か月前にBusiness Plan Proposal(BPP)という事前資料を提出する必要があります。大会会場で行われる審査では、このBPPに書かれた事業概要をもとに、10分間のプレゼンテーションと、10分間の質疑応答が行われます。審査員はBPPに目を通した状態でプレゼン発表を見るので、BPPと大きく異なる内容を発表してしまうと減点となってしまいます。また、前回大会におけるプレゼン発表の事業概要をベースとして、それを改善した事業を提案するか、もしくは継続できない理由を明確にしたうえで新たな事業を提案することになります。

#9 デザイン審査

今日は静的審査のうち「デザイン審査」について説明します。事前に設計資料を提出して、大会会場で行われる審査では実車と見比べながら設計や製作の適切さを審査します。設計資料では、過去車両からの変更点について、それぞれどのような背景に基づき変更されたのか、すべてにおいて根拠となるデータを明らかにする必要があります。このほか革新性や加工性、補修性や組立性などについても、審査時に口頭で試問されます。

静的審査の中では100点満点のコスト審査、75点満点のプレゼンテーション審査を上回る150点満点の配点であるデザイン審査は、自チームの車両の特徴をアピールしながら点を伸ばすことのできる、これまた落とすことのできない審査です。もちろん、他のチームと比べてこう違うんです、と猛烈な印象を与えることができてもきちんと速い車両でなければ総合成績を伸ばすことはできませんが、設計するときにはロマンを詰め込みたくなるものですよね…

こちらも大会のおよそ3か月前には事前資料を提出する必要があります。製作期にはいかに設計通りに車両製作を行えるかもカギとなります。