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こんにちは！田中です。

自分が小学5年生の頃に作った、懐かしいものを発掘しました。

小学生の頃って夏休みに色々課題やらされますよね。自分は音読とか日記とか美術は全くやらなかったので、よく呼び出しと居残りをさせられてました。
しかし、自由研究と自由工作だけは楽しみなイベントで、ここだけは腕をまくっていました。

このロボットは自由工作で作ったもので、校内で審査された後「科学おもちゃ展覧会」というイベントに出展されたものです。確か小4くらいで初めて出展されてから3年連続で出展されたはずなので、これはその２年目の作品だったと思います。

この作品のコンセプトは、「日常にありふれたもの」です。まず目の形をしたライトは、トイレットペーパーの芯にプチプチを敷き詰めて、その中に固定しています。あと何回も修復しているので現在は下だけベニア板になっていますが、基本的にボディはダンボールで作っていました。この角度からは見えませんが、後輪はペットボトルキャップにビニールテープを巻いて作っているのと、下で見せますがコントローラーは厚紙で作っていて、配線の切り替えは文房具のクリップを利用して、直感的に操作できるようになっています。

こちらが、コントローラーです。両手で持って左右に飛び出てるところに親指をはめます。前進したいときは、左右のクリップ二つずつを前に合わせれば両輪のモーターが前に回転して進みます。反対にクリップを後ろに合わせると、逆のことが起こって車両は後ろに進みます。
さらに応用すると、片方を前にしてもう片方を後ろに合わせれば方向転換だって出来ちゃいます。

さて、先ほど何回も修復してると言いました。まず、駆動をタイヤに伝える機構が、最初はギアを噛ませて作っていました。しかし材料が材料なので、時間が経つと車両自体が歪んできます。ギアは位置が1mmでもズレると噛み合わなくなるので、すぐに車両は動かなくなってしまいました。そこで導入したのがプーリーです。プーリーのベルトとして輪ゴムを使っており、輪ゴムを使ったプーリー方式なら、位置が多少ずれても輪ゴムの伸縮性で駆動は伝わります。だから「ダンボールモノコック」な車両には最適なわけですね。
下の写真のこの赤く囲った部分を見てもらうと、ギア時代の名残りが見て取れます。

最後に、この車両に実現させたかったけどできなかったものです。結論から言うと、某K先輩が大好きな、4輪駆動にする計画がありました。（正確には3輪ですが）
一番最初の写真を見てもらうと、後輪を乗せてる竹籤のようなものがあって、その先端に黒い虫ゴムがかかってます。実は、ここに輪ゴムか何かを引っ掛けてモーターと繋げないかと考えてました。
しかし、これはどうも上手くいかなかったです。中学生の頃はまだちょいちょい手入れしてましたが、高校受験が始まったくらいからはもう全く手をつけてなかったので、結果それ以降何年もの間眠り続けることになりました。

以上がこちらの車両の紹介でした。多分これを最後まで読んでる人は、同じようなことをしていた人のような気がするので一応言っておきます。この車両の仕組み自体は結構当時流行っていたと思うので、こういうのは知ってる人もいるんじゃないでしょうか？実際自分も本を見ながら頑張って作っていたので、100%私のアイデアという訳では全くないです。しかし、既存のアイデアをとりあえず真似して、欠点を見つけて、さらに良い方法を考えていくのも面白いし、それが真似ぶことであり学ぶことに繋がって来ると思います。

もし新入生が読んでましたら、こういうのモノ作りが好きな方、是非弊チームに来て欲しいです！うちのチームリーダーはあのロボコン出身の完全上位互換なので、さらに面白い話が聞けると思いますよ。
また、全然専門的なこと分からない〜とかいう人も大歓迎です。むしろ初めから分かる方が怖いです。みんな少しずつ覚えていきますし、別にスタート位置なんてたいして関係ありません。
それに、学生フォーミュラはただモノを作ってればいいわけでなく、チームマネジメントなど活躍できるポイントがたくさんあります。だから是非色んな分野の方達に来て欲しいです。
自分自身こんな話をしておいて、理学部で普段は全然違うことをやってる人なので、全く怖がらなくて大丈夫ですよ！

新二年生の熊田です。

いよいよ専門科目の授業が始まります。高分子化学、量子力学、熱・統計力学など、高校生の時に興味をそそられた分野が目白押しなのでとてもワクワクしています！ただ、実験の授業が前後期どっちもあるのがつらいとこです。

気合い入れときます。

車両製作パート、最終日は「エアロデバイス班」です。以前にも書きましたが、エアロ班は存在するチームと存在しないチームがあります。これは車両を見てもらえれば一瞬でわかります。車両の前方に平たい板みたいなものや、車両の後方上部に真後ろから見るとH字形みたいな板の組み合わせなどが搭載されていれば、それがエアロデバイスです。

エアロデバイスを搭載するチームと搭載しないチームが存在する理由、それはいくつかあります。搭載するメリット1つ目は、なんと言ってもその見た目のかっこよさでしょう。世界最高峰のF1にもエアロデバイスは搭載されており、あるだけで速く、強そうに見えます！もちろんそれだけではなく、車両の周囲を流れる空気を操り、車両を地面に押し付けて車両の走行性を高める効果もあります。

一方でエアロデバイスを搭載するデメリット、すなわち搭載しないメリットは、その重量にあります。エアロデバイスは比較的重量の軽いカーボンを使用して製作されることが多いですが、それでも数kgはあります。ガクエフ車両は総重量がICVクラスで200kg前後とそもそも軽く、エアロデバイスの数kgがコンマ数秒を争うガクエフの世界では大きく影響してきます。数kgのハンデを負ってもエアロデバイスを搭載するメリットを優先して採用するか、車両の軽さが速さに直結すると考え採用しないか、各チームはこの選択に迫られます。とはいうものの、ノウハウの蓄積や長期計画で改善していくこともガクエフの醍醐味でもあるので、毎年エアロデバイスの搭載をするしないを変更するチームはありません。一度どちらかに決めたらしばらくはその方針が貫かれるでしょう。

大会会場では「かっこいいマシンランキング」という投票が行われます。「ウイングあり部門」と「ウイングなし部門」があり、CUFPは「ウイングあり部門」にエントリーします。ちゃんと実車を見て、忖度なく投票して欲しいのですが、個人的にはやはりCUFPの車両が1番かっこいいと思うんですよね…みなさんはどう思いますか？かっこいいは正義です！あ、もちろん速さも大事です！

「パワートレイン班」についてです。パワートレインは車両の動力やその周辺パーツの設計・製作・調整を行う班です。動力はICV車両ならエンジン、EV車両ならモーターです。これらの動力源を動かすためにはエンジンなら燃料、モーターなら電気が必要で、これらを蓄えておく燃料タンクやバッテリーがあります。ちなみにバッテリーに関しては、ICV車両に搭載されていないことはなく、車両のデータを計測・収集するための電子機器や各種制御のために大きくはないですがバッテリーを搭載しています。そのバッテリーが動力になるか、ならないか、の違いですね。日本大会ではハイブリッド車両（エンジンとモーターの両方を動力にして走行する車両）の参戦が認められていません。いずれハイブリッド車両が日本大会に参戦する日が来るのでしょうか。

さて、少し脱線してしまいましたが、このほかにもパワートレイン班が担当する車両パーツはたくさんあります。エンジンが動き、車両が走行すると車両は熱を帯びます。あまりにも高温になりすぎると制御システムが壊れてしまうので冷やす必要があります。これが冷却装置です。

走行中に空気をエンジンに送るための装置が吸気、またエンジンで発生するガスを出す装置が排気です。吸気は吸気口の向きが様々であったり、エンジンが必要としている分だけの空気を送る自然吸気と大量の空気を送り込むターボがあったりします。また、排気はエキゾーストマニホールドやマフラーと呼ばれる部品でエンジンから出てくる排気ガスの流れをスムーズにし、エンジンの効率を高める役割を持ちます。

エンジンが動いただけでは車両は走りません。エンジンの回転をタイヤに伝える必要があります。また、エンジンの回転数を車両の速度に合わせて効率化するためギアを変える必要もあります。これらの仕組みもすべてパワートレイン班が担当します。 パワートレイン班はやることも多く、人数もそれなりに必要です。エンジンなどは重いため、一人で整備などできません。私はパワートレイン班の仕事内容がよくわからないのでここに書いたことが知りうるすべてのことです…間違っている可能性も大いにあります。ただこれだけは。どのチームも車両を走らせるための動力は持っています。パワートレイン班のパーツが一つでも狂うと車両は全く動きません。動いても、他の部品に損傷を与えてしまうかもしれません。言わば車両の心臓なので責任も重大ですが、やりがいも大きく、すべてのチームに存在する班ですので、ぜひパワートレインに多くの人が携わってほしいと思います。一番車を感じられるのではないでしょうか？

「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。

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！！