EVミニカー開発構想

EVミニカーDIY

「オリジナルの車を作りたい!」

そんな思いから現在、EVミニカー開発構想を立ててます。

メモ&アウトプットによる整理も兼ねて、ここに構想内容をまとめます。

内容は随時更新していく予定です。

 

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コンセプトは「小型・軽量・最小限」の車

とにかく僕は軽量化にこだわるので、ミニカー規格にて小型軽量な1人乗りEVを考えています。

二輪の方が小型化は出来るかもしれませんが、あくまでも3輪以上の車の方針で行きます。

不安定な乗り物をいかに安定させるか(二輪)よりも、安定な乗り物をいかに不安定にさせるか(4輪)の方が性に合ってるみたいなので……。

それではどのような形で作っていくか、細かくご説明しますね。

 

フレーム

さて、最も大事な骨格、フレームですが、試作段階ではイレクターパイプ2本で間に合わせます。

最終的に予算にも余裕が出来たらカーボンのY字フレームを考えています。

ちなみにタイヤ配置ですが、元々は3輪を予定していましたが、現在は限りなく3輪に近い4輪で考えています。

どういうことかというと、後ろ2輪の間隔がほぼないんですよね。

後ろ1輪で左右対称となるとフレーム側の部品点数が増えて面倒なのと、タイヤ1つあたりモーター1個とすると4輪の方が1つのモーターを小さくできるからです。

 

タイヤ

タイヤはインホイールモーターとして作ります。

そして、回転抵抗(慣性モーメント)を限りなく小さくするために、タイヤ内側はフレーム側に固定して、外側のみ回転する仕様にします。

インホイールモーターの構造としては、内側に円盤状のネオジム磁石、その外側に銅の2本のレール(リング)、その周りに円筒ころ軸受け、一番外側はウレタンタイヤの予定です。

モーターの原理はローレンツ力をレールガンのように利用します。

レールガンのレールにあたるのが2本の銅線、炸薬(ローレンツ力を受けて加速する導体)にあたるのが円筒ころ軸受けのころの部分です。

一応使用する部品は目星をつけてあり、これからモーターの試作をする予定です。

 

操舵

最初は前輪の左右を連動させて向きを変える、いわゆる一般的な機構を考えていましたが、可動部が増えて面倒なので、戦車と同じ左右の回転差を利用した操舵方法に変更しました。

つまり、左右のモーターの回転数を変えて、タイヤの向きは一切変えずに曲がります。

こうすることで操舵に関する部品を一切合切なくすことができます。

これはこれでかなり軽量化・低コスト化に役立っていると思います。

 

ブレーキ

真面目にブレーキ機構を作ろうとすると大変なので、どうにか直接タイヤを押し付ける方法はないかと考えていたところ、ミニカーの保安基準に「フェンダー装着の義務」があったんですよね。

ということでフェンダーを上からタイヤに押し付けてブレーキとすることにしました。

フェンダーの操作はワイヤー等で引っ張って操作するのを考えています。

 

動力源

もちろん電気です。

で、その電気をバッテリーに蓄えて搭載するわけなんですが、まだバッテリー電圧は決めていません。

なぜかというと、モーターを実際に作ってみないと何ボルトで何アンペア流れるのかがはっきりしないためです。

なので、当初はバイク用の12Vのリチウムイオンバッテリーを考えていましたが、場合によっては5Vのモバイルバッテリー、あるいは3.7Vのリチウムポリマーバッテリーも検討します。

 

ボディ

試作ではとりあえずボディは作りません。

つまりカートみたいな見た目になりますね。

試作機で無事走れることが確認できればボディの製作もします。

限りなく軽量化したいので材料はPP(ポリプロピレンあたりを考えています。

もし強度も求めるならナイロンですかね。

前方投影面積を限りなく減らすためにドライバーはかなり仰向けに近い姿勢になります。

ですが、ミニカーの保安基準に高さ1㎡のところに構造物を設けなくてはいけないとなっているので、そこに灯火類などを設置しようと思います。

 

灯火類

基本的に先程述べた箇所に一通りの灯火類をまとめる予定です。

ただし、ヘッドライトとフロントウィンカーに関してはボディ前方に配置します。

また、灯火類に使用するのは基本的にLEDとします。

 

運転方法

基本的にスマホで操作することを前提としています。

そうすることでハンドルやパワステ、アクセルや各種スイッチなどの部品が不要になります。

モーターの回転数制御に関する回路、プログラムに関してはドローン開発の際に同様のものをすでに作ってあるのでこれを応用します。

 

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最後に

言うは易く行うは難しと言いますが、とりあえずここまで構想が決まっていて、ざっくりですが3Dモデルも作ってあります。

後は実際に部品を揃えて作っていくだけです。

やろうと思えばすぐ始められますが、行動を妨げるものを挙げるとしたら予算の問題ですかねぇ……。

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