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叩くのか?跳ね上がるのか?マスダンパーの原理

復帰してまず興味を持ったのが少年時代には無かったマスダンパーであった。

 

マスダンパーの原理について、様々な議論が行われてきた。

 

どのように効果を発揮するのか、色々な人の意見を調べていくと、原理の解釈が大きく2つに分けられることが分かった。

 

今回は、2つの原理の解釈についての記録と、車載カメラによる走行中のマスダンパーの動きの観察で得た、私の解釈について記録したいと思う。

 

マスダンパーを簡単に説明すると、下の写真のマシンでは後ろに取り付けている真鍮のパーツのことで、走行時にこのパーツが上下に動くことで地面とマシンの間の衝撃を減少させるパーツのことである。

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解釈1 着地時にマシンを叩く

この原理の解釈は大まかに説明すると以下である。

 

ジャンプセクションでマシンがジャンプするとマスダンパーはマシンに接したままジャンプする。

 

マシンが落下し始めると、マスダンパーは浮きはじめマシンより遅れて落下してくる。

 

(本にペンを乗せて前方へ投げてみて欲しい。本とペンは途中で離れて着地までに僅かに差が生まれるはず。)

 

そして、マシンが地面に着地すると同時に、浮いていたマスダンパーがマシンを叩くように着地する。

 

これにより、マシンの跳ね上がりをマスダンパーの叩き込みによって抑えるという原理。

 

この原理であれば、マスダンパーが浮いていた高さ(ジャンプであれば10cm~20cmでしょうか)から、自由落下して着地した際の力で、マシンを抑えることになりそうだ。

 

解釈2 着地時に跳ね上がる

この原理の解釈は大まかに説明すると以下である。

 

ジャンプセクションでマシンがジャンプしても、マスダンパーはマシンと接した状態のまま。

 

(飛行機の離陸と着陸を考えてみて欲しい。体は椅子から離れないはずだ。)

 

マシンと接した状態は着地時まで続く。

 

着地した瞬間に、マシンは地面から衝撃を受ける。

 

受けた衝撃をマスダンパーが代わりに受けて跳ね上がることで、マシンへの衝撃を減少させる原理。

 

この原理は、まさにニュートンのゆりかごという装置と同様の原理である。

 

下がニュートンのゆりかご。左端の玉が地面、真ん中の玉3つがマシン、右端の玉がマスダンパーとすると、左端の玉を左に持ち上げて離して、真ん中の玉にぶつけても、右端の玉が逆方向に動いて、真ん中の玉は動かないといった具合。

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この解釈もまた、説得力がある。何より、ニュートンの揺りかごという言葉が素敵だ。

 

車載カメラの動画で観察すると・・・

タミヤ公式で車載カメラの動画が公開されていた。マスダンパーの動きが良く分かりとても素晴らしい。


【Slow Motion】ハイパーダッシュサーキット2015オンボードカメラ映像

 

まず分かったのは、マスダンパーは小刻みに振動し続けているということである。

 

地面から伝わる微細な振動を、ニュートンの揺りかごのような原理で、マスダンパーが代わりに受け流していそうである。

 

タイヤが地面と接する時間を増やし、推進力をロストしないようにするために、ジャンプ以外でもマスダンパーが効果を発揮していそうである。

 

さて、ジャンプを観察してみると(10秒くらいで1つ目のジャンプがあります。)以下のような動きをしていることが分かった。

 

ジャンプの登りでは、マスダンパーはほぼ浮かない。

 

マシンが落下している間に、マスダンパーがマシンから浮く。

 

マシンが着地する瞬間は、タイヤが地面に接するタイミングが動画からは分からないので、マスダンパーがまだ浮いているのか、マシンを叩いているのか、はっきりとは分からなかった。

 

だが、落下している間は浮いているので、着地の瞬間も浮いていると推測される。

 

マシンが1cmほど僅かに地面から跳ね上がったあたりで、浮いていたマスダンパーとマシンがぶつかるのだと思われる。

 

マシンが着地した後に、マシンが跳ね上がって地面から離れるのが先か、マスダンパーが着地するのが先か、これはタイヤの柔らかさやフレキかどうかの影響で変わりそうである。

 

マスダンパーの説明書には、以下のように記載がある。

「ジャンプの着地直後に車体が跳ね上がる際、ウエイトが逆方向に動くことで衝撃を打ち消します。」

 

確かに、その通りと感じた。実に的確に表現しているではないか。

読み返すと「ウエイトが逆方向に動く」の表現が良くないと思った。ウエイトは自ら動くわけではない。

 

「浮いていたウエイトが落下によりぶつかる」が良いのではなかろうか。

 

車載カメラの動画の観察から、マスダンパーのメリットと原理を私なりにまとめた。

 

1.走行中のマシンが地面から受ける振動を、マスダンパーが細かく跳ね上がることでニュートンの揺りかごのような原理によって吸収する。

 

2.ジャンプの着地直後に落下したマスダンパーがマシンを叩くことでマシンの跳ね上がりを減少する。また叩いた瞬間にマスダンパーが跳ね上がることで、ニュートンの揺りかごのような原理によってマシンの跳ね上がりを減少する。

 

結論。

 

マスダンパーは着地直後にマシンを叩き、叩いた瞬間に跳ね上がることで、マシンの跳ね上がりを減少する

 

2つの解釈の両方とも正しいというのが私の見解となった。

 

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