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自由発想・自由デザインの自作自転車キット
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ブログをご案内

このサイトはTasukeⅠオープン工作室から生まれた、これまでの作品と考えを中心に紹介するものです、資料としてご覧ください。また、TOPページには、これから製作予定しているものについての提案です、皆様とのコミュニケーション(報告・連絡・相談)を目的にしています。

作品の紹介は今回テスト中のブログより少しレベルの高い表示の必要性感じ、最終的には作品を紹介するオリジナル写真アルバムとあわせた二本柱で公開する計画です。コミュニティーの活動をご覧ください。

この自転車を作りませんか


フルスクラッチのカーボンフレーム
IMG_0992-3.jpgこのモデルは20インチ451サイズのホイールを取り付けた軽量のミニベロ。

現在フレームを製作するための金型の準備が出来てきました。カーボンプリプレグを利用して製作します。

一号機の試作を開始する予定です。
コンポは標準として準備しているものはSHIMANO-105になります。

製作にチャレンジしてみませんか、手間と時間はかかるが趣味の醍醐味を味わうことが出来ます、希望者を数名募っています。ためしに作った後、気に入れば自分専用のものを新たに製作します。参加希望の方はをコメント欄からお知らせください。

KitLegon(A) Frame Parts の考え方をご覧ください
KitLegon(C) Frame Partsも合わせてご覧ください。
Lemon 451  の概要 も合わせてご覧ください。

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自転車を楽しむ

a332579b.jpegこのサイトは、これまでの自転車体験に基づく記録と考え方を少しずつ取りまとめてみようと思うことからはじめたものです、WEB図書として出来上がったものが子供たちから老人にいたる幅広い年齢層に魅力ある話 が提供出来れば望外な喜びです。現在加筆中のものであり読者の記事も取り入れて順次更新する予定です。

自転車は視覚的に見て、その構造とか原理を理解するのに格好の教材である。フレームという基本的なスケルトンに機能部品がネジで固定されているという以外 何物でもない極めて単純な機構でこれほど高いエネルギー効率を持つ道具ほとんど見当たらないのが自転車。

だが、自分の自転車をフレームから趣味で作ってみようという人は、ごく少数の人たちだと思う。市販の自転車を購入して不満とか不足なく、乗りこなしている人 はそれでよいのかも知れないが、ここに取り上げた電車と自転車の長所を取り入れた旅をすることを試みたとき、意外にも自分にとって満足できるものが無かったのが自作を始めたきっかけになった次第です。


スライドショーをご覧ください

12インチのサイズをいくつか作ってみました。
ミカン・レモン・オレンジという柑橘類3兄弟のニックネームを使っています。

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初期の作品です、街乗りを中心に活用しました
このスタイルは好評でいくつかのモデルを製作

デザイン・製作:Ko-hei
12インチを採用しe9bf7195.jpegた極小径車である、ミカンとオレンジ。これら2つはいずれも比較的小さく、特にミカンは分解し輪行も可能です。しかし、あえて言うなら全分解が必要。 そこで提案するのが、フレームを構成するコネクタそのものを折り畳みヒンジとして応用する手法です。



第4回TasukeⅠプロジェクトで一般公開

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ミカン・レモン・オレンジという柑橘類3兄弟のニックネームを使っています。
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レモンはNikoさんとKisiさんの発想から生まれた自転車です。非力な女性は上り坂で苦労します、前後の輪荷重バランスを均等にすると改善されます。 その事例として最初に製作した「すぐレモン-355」をご覧ください。

見れば明らかに普通の自転車と比較してテールが長い、脚力のある人にはその効果が解らないようだが、非常に大きな改善効果があります。今ではこのお二人に とってなくてはならない自転車になっています。一人は長距離ランナーでこの自転車で1日230km走るという元スポーツ選手。シートポストが長いチタン製 のものにしてからその適度な撓みが長距離、長時間走行には重要だということを発見されています。

 デザイン・製作:西宮
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前輪駆動のリカンベント


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MT04に参加した実用車

MT05に参加した実用車

デザイン・製作:西宮
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KitLegonを使用した最初のリカンベント
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SWB

12インチオレンジの始まり

第一回TasukeⅠプロジェクトに参加
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Kitregon  Design System を活用したオリジナル自転車。
アイデアを基にユニークなフレームの構造部品を作り組み立てました。

製作:針間
Cruzbikeとスグレモンとをドッキングできないかと考えています。から始まったプロジェクト。
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このデザインがベースで製作


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携帯(輪行)を目的とする
20インチ406インチ サイズ

16インチ輪行目的のコンパクトレモン
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重量級はステーが追加される。

重量5kgを目標に輪行で運搬の負担が軽減できるものを作る計画です。
カーボンプリプレグでフレーム製作を開始
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このフレームは型にプリプレグを巻きつけて加熱処理をして硬化させます、このプロセスはすべて自作可能なものです、手間と忍耐は必要ですが出来上がったものを見て金属を越える高弾性、高強度のものが作れることに感動します。
Lemon 451 はフレームにカーボン素材を使用して1kg程度の軽量フレームで高速で長距離走行を目指します。このフレームの特徴はメインフレームに異型断面のトラスあるいはアーチ構造を取り入れ上下には撓むが横には変形しにくいという構造のものになります。これまで使用してきた円形パイプでは縦横同じ変形特性のものしか作れませんが、異方特性を持つフレームの考え方として実現してみようという試みです。
 デザイン例-1
Lemon700C-2010.jpg







角パイプフレームのリカンベント

sd01.jpgシャフトドライブでスッキリとしたデザイン
カーボン製のホィールも自作の対象
リカンベントも10kg 以下の軽量化
輪行向けには分割式を製作します
基本スケッチ・デザインの段階です
20インチ406あるいは451を予定

アイデアの段階です
figure_24.gifCRUZBIKEとかDEKOPNのような前輪駆動方式を見ていると自然に思い浮かぶのが同軸クランクで駆動する方式です。内装変速機を組み込み同軸クランクで駆動するアイデア。少し難しいので外装変速機との組み合わせで実現するのが良さそうです。

lemonfd42.jpgこのモデルなら製作可能です700C で製作することを検討してみました。
20インチで作りたいがペダル地上高が低いので踵が地面と接触します、最低でも22インチのホぃールが必要です。試作の準備は出来ています希望者があればプロジェクトを開始します。

このシステムには、ここに示すアルミ合金で作られたものKitLegon(A)と現在着々と進みつつあるカーボンプリプレグで製作したKitLegon(C)があります。ここではKitLegon(A)でレモンの製作例を紹介します。
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FUNDAMENTAL OF MOBILE BIKE



20インチ451サイズのカーボンフレーム
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406、355、305などのサイズも組み込むことが可能な汎用フレーム
アーチアクションでサスペンション機能を持たせる構造です
ワーレントラスにすることも可能です、上下に撓み横には変形しにくい構造

最近、素材に関連する動向をみると炭素繊維複合材料(CFRP)が注目されている。次期旅客機「ボーイング787」の機体に機体重量の約半分使用されていることが、マスコミに大きく取り上げられているし、自動車分野でも軽量化対策に取り組みが始まっています。これは、炭素繊維(CF)が、金属に比べて、比強度(強度/密度)、比弾性率(弾性率/密度)が大きいことから、軽量化でき低燃費化につながることに期待されています。自転車への利用も増えつつあるようです、私達も利用してみたい素材の一つです。

a07ba498.jpeg自転車を走らすには路面の状況、乗り手を含めた自転車の重量と転がり抵抗の関係、坂道を登るときには勾配抵抗、そして高速で走るには空気抵抗についての配慮が必要です。この中で私たちがこれまでに実施してきたことは、転がり抵抗を小さくするために車体の軽量化と。勾配抵抗に関しては輪荷重の前後バランスを配慮することを行ってきました。

今回はハブに装填されているベアリングについて、G3相当のグレードの高いセラミックボールが入手できましたので交換して性能を確かめることにしました。回転部分に使われるベアリングの工作精度が高く、硬質のものを選ぶことで転がり抵抗を小さくすることができます、その効果の確認は2台のコンパクトレモンでテストランを行った結果、明らかに効果があることが判明しました。
6a01310f5127cf970c0120a8eb94b6970b-pi.jpeg およそ四半世紀以前に、石油ショックという大きな社会問題が発生しました。トイレットペーパーがないと大騒ぎをされた記憶があるものと思いますが如何でしょうか、その時代に執筆されたSCIENTIFIC AMERICAN (日本版は1973年5月号)の記事、S.S.ウイルソンさんがお書きになった「自転車の発達とテクノロジー」を読んだことがあります、その内容には 「自転車で移動する人間は、どの動物、どの機械よりも、物理的効率がよいらしい。」 と言う内容です、図を見ると明らかなように驚異的にエネルギー効率が高いと認められます、記事は古いが現在でも通用しますのでポイント部分を要約して紹介します。
e005153c.jpeg走行に必要な動力は走行抵抗を上回る力が作用して走ることが出来ます。その内訳を計算するための因子は空気抵抗と転がり抵抗と登坂抵抗および伝動損失の和になります。
このうち空気抵抗、転がり抵抗と伝動損失は動力損失となるので小さくすることが望ましいといえます。必要とする動力は速度が速なると空気抵抗は速度の2乗の割合が大きくなります。

3次元形状のコンポジットパーツ成形手法の概略以下のようなものである。

1.CADモデルからカッタパスを生成
発砲樹脂のブロックを5軸MCを用いたボールエンドミル加工で、凸型を削り出す。この樹脂に表面硬化処理を施して耐熱性の無いマスタモデルを製作。

2.マスタモデルにGFRPあるいはCFRPを積層
凹型のシェルをつくる。ここでツールと呼ばれ、耐熱性のある対象物の成形型。

3.ツールに、アウタシェル用のCFRPプリプレグ、フィルム接着
ハニカム(アラミドが多い)、フィルム接着剤、インナシェルCFRPプリプレグの順に張り積層。

4.耐熱性のあるナイロンフィルムを積層物にかぶせる
シール剤により目止めする。ナイロンフィルム上に設けたバルブにゴムホースをつなぎ、真空ポンプにより吸引する。エア漏れが無いことを確認した後、加熱炉に入れて成形する。航空機などでは、加熱炉の代わりにオートクレーブを用い、加熱と同時に5気圧程度加圧する。

強くて軽い素材「CFRP」の低コスト化

航空機。「」と「次世代輸送系システム設計基盤技術開発プロジェクト」の中間評価報告書には下記のプロジェクトには「バータム法」というのがあります。この内容はわれわれにとっても参考になるので概略を紹介します。大掛かりな冷凍庫や加圧炉などに設備投資が必要なく小規模企業で実現できる工法の一つで、現在ではプリプレグで成形したものとほぼ同等の強度が出るようになりました、と報告されています。
あるときはロードバイクのように、あるときは高速で向かい風にも対処できるようにローレーサーのリカンベントスタイル、そして二人でポタリングを楽しむタ ンデムスタイルに、一台の自転車で多機能なものがあればと考えてみました。基本ベースはロードバイクの性能に匹敵する「すぐレモン」18ないし20インの チホイールを装着した分割式の小径車、初期のものは重量が約8キログラムと軽量の部類に属すが、現在はもっと軽く持ち運びしやすいものを検討中で理想は 5Kgを目標にカーボン素材を利用したKitLegon(C)を開発中。

レモンは4つの基本部品で構成される

この構造部品をいろんな形で活用する試みで考え出されたのがKitLegon(A)
1.フロントフォーク
2.ヘッドチューブ
3.リトルダイアモンドフレーム
4.リアフォーク
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 私たちはポタリング用の自転車の理想的なものを目指している、そこには共通な考え方として、軽量であると、前後の輪荷重のバランスが50パーセントに近いこと、走行抵抗を小さくすることなどが重要なことがである、これによって加速性能・登坂の場面においてその効果が高くなることを確認している、また回転部分の転がり抵抗を少なくすることも重要なポイントであり特にハブのベアリング・チェーンについて転がり抵抗の小さい部品の選択が重要である。
モノをツクル

手作りのケーキを作 るのも、手作りの自転車も作ること、手作りの洋服を作ることも、作ることに変わりはない。誰もが最初からおいしいケーキとか、快適な自転車を自由に作れた わけではない。無から有は生じることはなく、何らかの努力によって知識を獲得したおかげである。このようなことから、わたしたち人類の学名はホモ・サピエンスという。すなわち、考える人、賢い人という意味がこめられている。
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