MicroMouse3R  (MM3R)
1.はじめに
 「MM3R」は、マイクロマウス2002で優勝された井谷優氏のマウス「マイクロマウス3」を基に、 オリジナル製作者の井谷優氏、マイクロマウス委員会中部支部・支部長の森康夫氏、名古屋工学院専門学校の佐藤敏幸先生の御協力の下、 設計・製作を行い、2003年の夏に配布しました6輪マイクロマウス用台車です。
 配布から2年経ち、いささか旬を過ぎてしまった感がありますが、皆様のマウス製作の御参考になればと、配布当時の組立マニュアルを公開することにしました。 (本当は、もっと早く公開する予定だったんですが、191個、合計76MBもの画像ファイルの変換の手間のせいで延び延びになって、そのまま忘れてました)
 また、6輪マウスにとって非常に重要な機構であるサスペンション部分(キックアップ機構)については、2003年の日記のこのあたりに書いてありますので、そちらをご覧下さい。

2.組立ての前に
 MM3Rの組立てには、以下のような工具が必要、もしくはあった方が便利です。
  ・ドライバー類
    0番、1番の精密ドライバー(+)
    六角レンチ(0.89mm(M2イモネジ用)、1.5mm(M2キャップスクリュー用))
    T−4のトルクスレンチ(東急ハンズ等で入手可能)

  ・棒ヤスリ、耐水ペーパー
    耐水ペーパーは、仕上げ用の2000番から、研磨用の400番あたりまでを各人の好みで

  ・ボール盤及びドリル

  ・皿モミカッター
    シャーシ等の穴の一部を皿ネジ加工するために必要です。

  あとは、必要に応じて、ニッパーやラジオペンチ、ナット回し等を用意して下さい。


4.部品表

  →別紙参照


5.組立て
 製作はこの手順に従って行う必要はなく、以下はあくまでも参考例です。
 一度、全てに目を通してから、作り易い順番で組立てて下さい。 (参考:組図1組図2

 キックアップアーム組立て
 超極薄頭ネジの切断 (10mm→6mm)
 ねじ山をつぶさないようにするには、以下のようにすると良い
  1.超極薄頭ネジ、5mmのスペーサ、ナットを用意する
  2.スペーサ→ナットの順に締める
    これで、ナットの先までの長さが6.5mmになる
  3.ニッパー等で、余分な部分を切る
  4.切断面をヤスリで綺麗にする
  5.ナットのみを外してスペーサ部を保持し、面取り、長さの微調整をする
  6.スペーサを取り外して完成
 エンコーダの加工
  1.足を曲げる
  2.配線する(以下の説明では、未配線のものを使用する)
    回路等は、エンコーダの説明書を参考の程
  3.エンコーダの軸と反対側の端面に、仮止め用の両面テープを貼る
  4.エンコーダアームに、両面テープで仮止めする
    後程、組立ててみて配線の取り回しがOKなら、接着剤で固定する
  5.エンコーダホイールにOリングをつける
  6.それを、M2×2のホーローネジでエンコーダにつける
 アーム組立て その1 (T-4のトルクスドライバが必要)
  1.使う部品一覧
   ここで使うベアリングはシールドなしのもの
   2枚のワッシャは市販品でなく、井谷さん謹製のスペシャルワッシャ
   よって、予備は無いので、紛失に注意!
  2.上の写真の順番通りに嵌めていく
  3.続き(キックアップマウント1の方向(ネジの頭がある側)に注意)
  4.キックアップアーム2をつけて完成 (反対側から
 なお、ベアリングがスムーズに動かなかったり、締め付けてもガタがあるときは、キックアップマウント1やワッシャを耐水ペーパーで研磨して、調整する
 アーム組立て その2
 以下の写真と図面をよく見て、組み立てて下さい
  1枚目
  2枚目
  3枚目
 使う部品は、
  その1で組立てたアーム、キックアップアーム1、キックアップシャフト、
  M2×3のホーローネジを4本、φ4×3ジュラコンスペーサ2つ
 必要と思うところは、グリスを塗っておいた方が良いでしょう


 駆動部の組立て
 モータフレームの追加工
 加工の都合上、モータフレーム1,2バリだらけです
 よって、ヤスリ、耐水ペーパー等を使ってバリ取りします → バリ取り後
 2つのモータ固定穴のうち、上側のみ(図面ではφ2.2となっている)を、φ2.4mmのドリルで拡張しておくと、ギアの噛み合い調整幅が広がります
 その後、フレームの取り付け方向をよく確認してから、皿モミ加工をする
 エンコーダのモータマウント2への取り付け
 使う部品は、
  エンコーダアームに取り付けたエンコーダ、M2×4ナベ小ネジ、
  φ3×2.5スペーサ1つ、φ4×0.13ポリスライダーワッシャ(黒いやつ)2つ
 φ3×2.5スペーサは、ヤスリで削って長さを調整して下さい
 取り付けは、右の写真の通り。
 写真には写ってませんが、エンコーダアームとモータフレームの間にも、ポリスライダーワッシャが1枚入ってます
 ピニオンギアの取り付け
 駆動モータに、ピニオンギアを、M2×2のホーローネジを使って取り付ける
 モータマウントの取り付け
 モータマウント1,2を、M1.6×5の小ネジを使ってそれぞれ取り付ける
  モータマウント1 (拡大)
  モータマウント2
 このとき、配線の引き出し方向に注意
 また、モータ側のM1.6のタップ部分はプラスチック部品なので、M1.6のネジは、あまりキツク締めない方が良いでしょう
 駆動モータ及びモータフレームスペーサのフレーム2へ取り付け
 モータマウント1をつけた駆動モータを、M2×4の小ネジを使って取り付ける
 モータフレームスペーサは、M2×6の皿小ネジで取り付ける
  正面から
  前から
 後でギアをつけるので、モータ固定ネジは緩めに締めておく
 駆動モータのフレーム1へ取り付け
 モータマウント2をつけた駆動モータを、M2×4の小ネジを使って取り付ける
 エンコーダアームが干渉しないように、モータマウント2の切り欠きの部分を上手く合わせる
  正面から
  後ろから
 こちらも、後でギアをつけるので、モータ固定ネジは緩めに締めておく
 フレーム1,2、キックアップアームを合体させる
  1.キックアップアームの前側にφ4×1のスペーサをつける
    別角度から (拡大)
    なお、後ろ側(プレートのコ字切り欠き部に嵌まる方)は、スペーサなし
  2.フレーム1に取り付ける
  3.フレーム2を取り付ける(固定は、M2×6の皿小ネジ)
    フレーム1側から見ると… 上から見ると…
 このとき、きちんと駆動輪の取付軸が一致するように注意すること
 ワッシャを追加工してベアリング用ワッシャをつくる
 M2用の標準ワッシャは、外径4mm(0.3mm厚)または6mm(0.4mm厚)しかないので、加工して外径が3.4mm前後のワッシャを作る。 これは必須ではないが、できればあった方が良い(外径4mmでも、一応なんとかなる)。 以下は、ボール盤しか持ってない場合の加工方法。
  1.M2用スペーサに複数枚のワッシャをネジで固定する 別角度→ 
  2.ボール盤にチャッキングする
  3.ボール盤を回転させ、棒ヤスリを押し付けて削る →加工後
  4.取り外して完成
 なお、ネジは皿ネジを使うと、芯出しが楽です。
 ハブ付きギアの取り付け
  1.ネジ(M2×12)に、ベアリングと外径3mm長さ1.6mmのスペーサを通す
  2.ギア付きハブに取り付ける (反対側から見ると
  3.反対側にベアリングと、前段で作ったワッシャを取り付ける
  4.駆動ユニットに取り付ける
 ハブの取り付けが済んだら、ギアのかみ合わせを調整して、緩めに締めていたモータ固定ネジをきちんと締める。反対側も同様に取り付けること。

 以上で、駆動ユニット完成。グリス等は必要なところに適宜塗布する。


 シャーシの組立て
 シャーシの追加工
  対称なので特に裏表は無いが、綺麗な方を上面にした方が見栄えが良い
  1.バリがある場合は、ヤスリや耐水ペーパー等を使い、バリを落とす
    →仕上げ加工後
  2.皿モミ加工する位置をマークする(ステアリングモータ取付ネジ部)
  3.皿モミカッターを使い、慎重に皿モミ加工する
  4.完成
 ステアリングホルダの取り付け
 シャーシにM2×3のキャップスクリューで取り付ける
 ステアリングモータが付く側は両方のネジを締めるが、その反対側は写真のように片方のみで固定する。 これは、後ほど、ポテンション取付用のスペーサを取り付けるため。 (裏面拡大
 キックアップマウント2の取り付け
 写真のように、シャーシにM2×4のキャップスクリューで取り付ける
  シャーシ上面
  シャーシ下側
 ステアリングモータの取り付け
  1.そのままだとシャフトが長いので、シャフトを切断する
   → 切断後(約4mm) ぴったり
   なお、切断の際には、キリコがモータ内(ベアリング)に入らないように、
   マスキングしてからすること。少し長めに切断して、ヤスリで仕上げる
   と上手くいくでしょう。
  2.M2×5の皿ネジで取り付ける。(反対側も同様に付ける

 なお、ネジ位置とモータ端子の位置にはバラツキがあります(仕様です)
 ステアリングアームの組立て
 ステアリングシャフトは少し太めのようなので、2000番の耐水ペーパーで研磨し、ベアリングが通るように調整しておく。 この作業は、シャフトをボール盤にチャッキングして、回転させながら水を付けた耐水ペーパーを当ててやると、簡単に出来る。 ただし、あまり緩くてもガタが出るので、ベアリングの通り具合を確認しながら作業すること。
 そして、M2×5のキャップスクリューを使用し、写真のように組立てる。
 (片方を拡大斜めから別角度から
 ステアリングアームの取り付け
  1.φ4×0.5mm厚のポリスライダーワッシャー(黒いヤツ)を入れる
  2.ベアリングを通す(フランジが下側)
  3.下からステアリングホルダに挿入した後、上からベアリングを通し、
    0.4mm厚のワッシャを入れる
  4.プーリーをM2×6mmのホーローネジで取り付け
    ステアリングモータがある方がプーリ1、無い方がプーリー2
  5.4箇所とも付けたら完成
 ベルトの取り付け
  1.ステアリングモータにもプーリを取り付ける
    ネジはM2×3のホーローネジ(SUS)を使用し、プーリをシャーシから
    浮かせるために、ワッシャー(0.3mm厚)を1枚挿入しておく
  2.間隔が長い方で1回捩じりをつけてベルトを掛ける
    このとき、大まかに前後のステアリングが真っ直ぐになるようにする
  3.両方とも掛けて、とりあえず完成

 ここでは、まだテンションプーリがついてないので、ベルトの張りは緩い
 テンションプーリの取り付け
  1.テンションプーリに下側からベアリングを嵌める
  2.M2×10のネジに、外径6mm厚さ0.4mmのワッシャと、
    外径4mm厚さ0.3mmのワッシャを重ねて入れる
  3.それを、テンションプーリのベアリングに上側から入れる
  4.外径3mm長さ1.6mmのスペーサを入れる
  5.外径4mm厚さ0.3mmのワッシャを入れる
  6.シャーシの長穴に挿入(これはシャーシ下側から見ている)
  7.ベルトの張りを適度に調整しながらナット(+ワッシャ)で締める
 ステアリングホイールの取り付け
  1.ホイールにタイヤゴムをつける
  2.ベアリングを嵌めた後、M2×10のキャップスクリューをつける
  3.ひっくり返して外径3mm長さ1.6mmのスペーサを入れる
  4.ベアリングを嵌める
  5.外径を3.4mmに加工したワッシャを入れる
  6.ステアリングアームに取り付ける
  7.4輪とも付ける
  8.前後のステアリングが真っ直ぐになるように調整して完成
 駆動部の取り付け
  キックアップアーム1の前側に通したシャフトが、
  キックアップマウント2の切り欠き部に嵌まるように
  M2×4のキャップスクリューで付ける

 なお、モータフレームとステアリングモータが微妙に干渉している様なので、取付位置を調整するか、モータフレームを少し削った方が良いかもしれない。
 ドライビングホイールの取り付け
  1.ホイールにタイヤゴムをつける
  2.M2×4のキャップスクリューで取り付ける
    ネジ穴は4箇所あるが、2箇所でも充分。勿論、4箇所締めても良い

 以上で、シャーシは、ほぼ完成となる。


 リアクションキックアップの調整
 リアクションキックアップの効果を得るためには、駆動ユニットが、加速時には前側を押し上げ、減速時には後側を押し上げるようにする必要がある。
 つまり、このように、モータフレームの後側をドライバ等で押し下げても前輪が浮いていない場合や、 モータフレームの前側をドライバ等で押し下げても後輪が浮いていないというのは、NGである。
 これは、手で押し下げている方のキックアップシャフトが、ストッパー(or モータフレーム)に先に当接してしまっているためであり、 正常にキックアップの動作をさせるためには、シャーシ高さ、又は駆動ユニットの上下方向の取付位置を調整してやる必要がある。
 シャーシ高さを調整するには、ステアリングアームとステアリングホルダ(に嵌めたベアリング)の間に入れた0.5mmのワッシャの厚みを調整すればよく、 一方、駆動ユニットの上下方向の取付位置を調整するには、キックアップマウントとシャーシとの間に適当な厚さのスペーサを挟めばよい。
 ここでは、NG具合から判断して、キックアップマウントとシャーシとの間に、0.5mm厚のFRPをカットして製作したスペーサを挟むことにした。
 このように、高さの調整をおこなうことによって、

  モータフレームの後側をドライバ等で押し下げると前輪が浮く

  モータフレームの前側をドライバ等で押し下げると後輪が浮く

 ようになり、リアクションキックアップが正常に機能するようになる。


 その他パーツの取り付け
 ポテンション取付用スペーサの取り付け
  長さ7mmのスペーサを使うが、このままではネジが長いので切断する
  1.ナットを2個つける(これで、ネジ部分の長さが3mmになる)
  2.余分をニッパー等で切断して、切断面をヤスリで綺麗に仕上げる
  3.ナットを外し、切断面を面取りする (元のもの(下側)との比較)
  4.シャーシに取り付ける

 ジュラコンスペーサは脆いので、締め付け過ぎに注意すること
 ポテンションメータの取り付け
  1.取付基板の外形を綺麗に整える(この写真は未加工のまま)
  2.ポテンションメータ真中の足を切る
  3.基板に取り付け、はんだ付けする
    このとき、穴の加工精度がイマイチ(すいません)なので、
    ポテンションメータの位置決めピンが上手く嵌まらないかも
    しれません。その時は、位置決めピンを1本切断して下さい。
  4.プーリに嵌めて
  5.樹脂ネジで取り付ける
 センサホルダの取り付け
  M2×5のキャップスクリューで取り付ける
 バッテリコネクタの取り付け
  1.6ピンコネクタ万力に固定して
  2.真中の2本以外のピンを抜く
  3.抜いた部分の樹脂を削る
  4.抜いたピンの真中に2mmの穴をあける (斜め上から見ると
  5.それを、M2×4のナベ小ねじでシャーシに取り付ける

 バッテリの取り付けは、こんな感じになる (正面から
 バッテリの組立て
  各自、好みのバッテリを使用すればよいが、単4Ni-MHを使うなら、
  添付のコネクタホルダを使い、この図のように組立てる。

   参考写真→正面 ,  斜視 ,  上面 , コネクタ部アップ


 完   成
 あとは、各自で好みのCPUボード、センサ等を製作し、実装する。(参考例:JSD製「MC-SH7144」を使用した場合