ラジコンヘリとham三昧

2012年8月13日月曜日

V120D02S 2S化　連載　第5回　ガバナー機能の搭載

最初の予定では、バッテリーの搭載の番ですが、ファーム書き換え用USBスティックが思いのほか早く到着したので、ガバナー機能の搭載を前に持ってきます。

というか、下記改造を行ってからソフトをダウンロードしたのですが、現在のところ1Sにしか対応してない模様です。（といっても、ガバナー機能の回転数を決定する計算が対応できてないだけな様な気もするので応用は効くかもしれません）

なので、これは、もう一機のV120D02S改（モーター換装HP-08　1S　16500KV）で使ってみます。

うまくすれば2Sでも使えるかもしれないので下記に手順を示します。

マイクロヘリ用のブラシレスコントローラのファームウェアを書き換えて、ガバナー機能を持たせる試みは、個人が行っているもので自己責任です。

まず、ファームウェアの書き換え用のアダプターの製作から始めなければなりません。

アダプターとして利用するのは、SILICON LABSのから出ているMCU TOOLSTICKです。

中身は、

USBでパソコンと接続できるアダプターとUSB延長ケーブルが入っていて、2131円、
下記で買うことができます。
http://www.digikey.jp/product-detail/ja/TOOLSTICKBA/336-1345-ND/1207734

発送はUPSしか選べず、2000円です。が、届く期間はめちゃくちゃ早いです。

しかし、このままでは、ESCの書き換えには使用できないので、改造が必要です。

透明のカバーを注意深く外し、裏と表に配線を半田付けします。
1か所配線をショートさせる必要がありますが、他の用途にこのTOOLSTICKを利用する場合は、スイッチを付けるようにとの事です。

配線は、カバーに穴を開けてコネクターに接続します。

実際の作業は、まずコネクターに配線を半田付けし、接続部分をシュリンクチューブで覆ってから、基板に半田付けしないとうまくいきません。（後からやるとシュリンクさせるときに透明カバーを溶かしてしまいます）

完成品は、こんな感じ。コネクターとESC接続用にコネクター変換アダプターも作成しました。

次はESC側の改造です。
ESCのシュリンクチューブをはがしたところですが、下の写真のように抵抗？を１つ取り外し、まるで囲った場所にTOOLSTICK接続用配線（白丸－信号線、赤丸－電源線、黒丸－アース）を半田付けします。
（かなり細かな作業です。）

作業後

パソコン用ソフトは
http://www.helifreak.com/blog.php?b=1929
でダウンロードできます。現在のバージョンは6.0です。

2012年8月11日土曜日

回転式テストベンチ製作

前回の連載で、テール関係の改造を行いましたが（ロングテール化、テールクラッチ組み込み）、性能を確かめるには実際に飛ばしてみないとわかりません。

飛ばそうにも、まだモーターが無いのでどうしようもありませんが、外も暑いことだし、屋内で測定することを考えました。

使用できるヘリのサイズは120クラスまでとします。

材料は、ホームセンターで買ってきました（材料は1mものしかないのでかなり無駄にはなります）
スムーズに回るようにベアリング仕様にします。

5mmアルミパイプ
10mmアルミパイプ
プラスチック丸パイプ内径5mm
プラスチックアングル10mm×10mm
パイプバインダー
内径5mm×外形10mmオープンベアリング
木製　円筒形材直径140mm×14mm
木製　正方形材150mm×150mm×14mm
1.4mm×3.5mmナベビス

で、設計図

材料を買う時にホームセンターで頭の中に描いたものを材料の裏に書き留めたもの

高さは、回転計が横に置けるように10cmとしました。

中心軸は、5mmアルミパイプ　こちらはターンテーブルに固定します。必要な材料を必要な長さにカットします。
上に写っているのが、10mmのアルミパイプで下の台座に固定します。

組み付けたところ。上の白いパイプ状のものがパイプバインダー、パイプを一か所縦にスリットを入れたもので、実際の使い方は不明ですが、今回はベアリング部分の10mmパイプにかぶせて両側をビス止めてベアリングの固定に使えます。

組み付けたところ。上部のアルミパイプの間にターンテーブルを挟み込みます。

プラスチックアングルのブレースで台座に固定して完成。
V120D02Sを載せてみました。回転計もちゃんと置けます。

ベアリングを組み込んだのでかなりスムーズに回ってくれます。

ヘリの固定は簡単にメンディングテープ止めで考えています。

これで、室内でラダー関係の調整が可能になりました。

2012年8月9日木曜日

V120D02S 2S化連載第4回ロングテール化

2S化することで当然トルクも上がることが予想されます。したがってローターの反トルクも増えます。
その分、V120D02Sはシャフト駆動なのでテールピッチを増やすしかありません。どのくらい増えるのかはわかりませんが、
1cm伸びたことで、モーメントは5.7%増えることになるので
少しテールを長くしておいたほうがいい気がします。
それに、もともと、この機体はテールローターとメインローターがぶつかる長さに設定されているので、実害は今のところないですが、これも気持ち悪いです。

という事で、テールブームを1cm長くしてみました。
方法は、V12ODQO5用のテールを使うというものです。

上がDQ05用テールブーム　同じ3mm角パイプですが1cm長いです。

駆動用シャフト　シャフト径は同じ1.5mmですが、これも1cm長いです。が、材質はカーボン製でした。（ちょっと問題）

コントロールロッド　やはり1cm長いです。が付属しているリンクが2mmボール用みたいです。
D02Sは2.5mmです。しかし、シャフトの太さは同じでした。

とりあえず、装着してみました。

1cm長いだけですが、かなり見た目は違います。

少し幅広のカーボンローターも使えるかもしれません。

しかし駆動シャフトがカーボンだとかなりねじれます。このシャフトは少しねじれ剛性を上げる補強が必要かもしれません。

以下　次号

V120D02S 2S化　連載第3回　テールクラッチ

V120D02Sは落としてもかなりデュアラブルだと評価が定まっていますが、欠点としてサーボのギア欠けとテール駆動用コーンギアのシャフト差し込み穴のDカットがなめることが多いようです。

私もDカットなめは経験していますが、外観からは良く解からないので厄介です。

これを防止するために通販ショップでパーツが売ってたり、いろんな方が自作されてたりします。

販売されてるパーツは高いので買う気になりません。で、やはり自作することにしました。

いろんな方のやり方を拝見していますが、みなさんテールシャフトを加工されてます。
これがめんどくさいので何かいい方法はないかと思って試作したのが下の写真です。

特に変わったことはしてませんが、最終ギアの軸につけたのは、もともとついてた透明のパイプの長さをカットしたものとギアの隣の黒いのが、3mm径のシリコンチューブです。

で、ギアの幅と黒いシリコンチューブと透明チューブの長さを合わせるとベアリングの間隔の8.5mmより1.0mm程度長いです。ですから、黒いシリコンチューブはギアと透明チューブに押し付けられた状態になってます。　ここで、第一の摩擦が発生します。シャフト上のギアと黒いチューブと透明チューブはこの摩擦のために一体的に回転します。

で、これをどうやってシャフトに伝えるかというと、ギアは故意にDカットをつぶしているので伝わりません。透明チューブの内径はシャフト径より大きいので伝わりません。

そうです、黒いシリコンチューブの内径は0.9mmのものを選んでいるので、テールシャフト径1.5mmに無理やり嵌めてます。ここで第二の摩擦が発生します。

この2段階の摩擦でクラッチの役目を果たしてもらおうと考えたわけです。これなら、テールシャフトを傷つける必要はありません。

ただ、まだモータがないので飛ばしてません、果たしてうまく働いてくれるかはこれからです。

クラッチとして適正な摩擦抵抗はどのくらいあれば良いのでしょうか？

黒いチューブの長さを0.5mm短くして全長を9mmにするとギアとチューブの間で滑るのに対して、1mm長くして9.5mmにするとシャフトとチューブの間が滑ります。

飛ばしながら透明チューブの長さと黒いシリコンチューブの長さの割合を変えての調整が必要です。

2012年8月7日火曜日

V120D02S 2S化連載第2回メインシャフト加工（変更）

2S化するのに、8000KVのモーターを2Sで使うと高回転になりすぎるためピニオンの変更が不可欠になりますが、D02S用の9Tや8T（0.4M）がなかなか見つからないため、D02用のメインギアとピニオンの組み合わせでギア比を大きくして回転数を抑えようと考えていました。

この時のネックは、メインシャフト径が2.5mmと2mmで異なっているためそのままでは使えません。で、前回はシャフトを加工することを考えました。

（参考）
http://nob-heli.blogspot.jp/2012/06/v120d02s-2s.html

しかし、ほかにも方法がありそうなので、今回は違う方法を試してみます。

１．XREME製のV120D02S用オートロクラッチ付メインギアが発売された。

速攻で発注して今日手元に届いたのですが、写真の左端がD02S用オートロクラッチ付メインギア（100T)、その右がD02用(160T)、3番目がD02S用スペアギア(100T)、右端がD02用スペアギア(160T)です。

スペアギアがあるという事はD02S用クラッチに02用スペアギアが取り付けられるという事です。
これでメインシャフトを加工せずにギア歯数を変更できるようになりました。

２．クマー隊様のブログで0.4M　9Tのピニオンをホビチン（ホビキン）で購入されたとの事。
これも速攻発注しました。まだ届いてませんが、これならメインギアを変更する必要がありません。

どちらがいいか、届いてから検討しようと思います。

という事で、今回はメインシャフトの加工は無しで行けそうです。

以下次号

2012年8月5日日曜日

V120D02S 2S化　ロードマップ

暑いのとオリンピックのテレビ観戦でこのところ全く飛ばしていません。
家の中にいても、なかなか作業をする気になりませんが、
今後の予定だけは立ててみました。

前回までの経緯は、モーターが到着しないままで、勝手に使用を決め込むところまででしたが、

少し進めるとその通りに進まないことがわかってきました。
前回からの変更点は、フレームです。
社外品のほうが剛性がありそうだったので、使うつもりでしたが、サーボの大きさが合いませんでした。

で、急遽　純正フレームを改造することにしました。

やはり、頭の中だけで仕様を決め込むとなかなか実際にその通りに行かないことを思い知りました。

それを解決しながらの製作をこれから連載して行こうと思います。

で、ここまで遅れるとその途中で調べたいろいろな技術も盛り込みたくなってきます。

それは、
１．テールクラッチの組み込み
２．ガバナー機能の搭載
３．ロングテール化
です。

１．はいろんな方が自作されてるので、自分もやってみようと思います。

２．はRCGROUPSの記事を読んでいて発見したのですが、オープンソースでアンプのファームウエアーを書き換えてガバナー機能が搭載できるものです。

記事は

http://www.helifreak.com/showthread.php?t=390517

http://www.helifreak.com/showthread.php?t=431226

http://www.helifreak.com/blog.php?b=1929

この辺を参考にしてやろうと思いますが、

ファームの書き換えに、TOOLSTICKというUSBドングルが必要で、下のURLで買えますが

http://www.digikey.com/product-detail/en/TOOLSTICKBA/336-1345-ND/1207734?cur=USD

2000円ちょっとの製品ですが送料が2000円かかってしまうので躊躇しています。
しかもその製品を改造しないといけないのでこれも躊躇の要因です。

改造方法はこちらが詳しいです。

http://www.hacksmods.com/?s=blheli

３．のロングテール化については、RCGROUPSにこんな記事が載ってました。

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1577785

V120DQ05のほうがV120D02Sより約1~~インチ~~センチ、テールが長いというものです。

真偽ははっきりしませんが、とりあえずV120DQ05のテールブーム、シャフト、コントロールロッドを発注してみました。

いつまでかかるかわかりませんがとりあえず連載の順番は

1 サーボの取り付けと受信機の搭載

2 メインシャフトの加工

3 テールクラッチの製作

4 ロングテール化

5 バッテリーの搭載

6 XP12Aアンプへのガバナーの搭載

7 調整、設定

こんな順序でやってみようと思います。

ここからは、第1回サーボの取付です。

サーボは、5Vの電圧で作動するものと、スピードアップを狙って、BLUEARROWのD05010MGを選択しました。

しかし、大きさが標準サーボと微妙に違ったのと取付方法が異なるため、工夫が必要でした。

当初はサーボについている取付用リブを切り取って、ビスで固定する方法を考えていました。
そのためのアダプターは