八王子チーム　設計演習／卒業製作の授業です。
校内荷物運搬車　ＤＡＩＨＡＣＨＩ荷Ｚ（仮）設計製作中

今回は荷Ｚの仕様について紹介します。

「仕様」という言葉の意味は少し説明が難しいのですが、この場合「この機械が達成すべき能力」と置き換えて問題ないでしょう。
まず、荷Ｚは荷物運搬が目的なので、荷物を運搬できなければなりません。
当たり前ですよね。
では具体的に何がどの程度であれば荷物を運搬するのに十分な性能であるのか。
最初にこの事を明確に設定しなけば設計は始まりません。
さすがにそのすべてをここで紹介するのは避けますが、もっとも基本的な能力だけ紹介します。

・積載能力１００ｋｇ
・登坂能力１０％勾配
・登坂速度１５ｋｍ／ｈ以上
登坂能力は八王子キャンパス最大の難関であるグラウンド横にあるキツい坂を基準に多少の余裕を持たせています。
坂の勾配については、日頃校内で測量の実習をやっている土木造園科の先生に聞きました

積載量は人ひとりが着ぐるみを着て十分乗れる重さを想定しています。
なんでそんなもの運ぼうとしていたかは（まだ）秘密です

速度については「リアカー引いた方が早い」となっては意味がないので、歩行の二倍を目処としています。

車両の仕様が決まれば、それを実現する方法をさまざまな観点から検討していきます。
構造・製法・設備・コストなどなどなど・・・
今度は部品一つ一つの「仕様」を確定していきます。
その検討を実現可能な精度まで高めていく過程がすなわち「設計」という行為なわけですね。

過程はノートに「記録しろ」と指導しています。
「これは何故こうなんだっけ？」とあとあと確認する必要が必ず出てくるからです。

では、ノートの中身をザっと紹介します。

最初期のラフスケッチです。「ポンチ」などと言います。
当初は電気モーター前輪駆動、タイヤもネコ（一輪車）用の物を使用する簡易な計画でしたが…

手持ちのモーターではこうなります。
動力のキホンですが、力は速度と引き換えにいくらでも増やすことができます。
が、その為に巨大な減速装置が必要になってきて搭載スペースの問題から前輪駆動が成立しなくなりました。
また、電気の消耗が激しくバッテリーもアっという間に消耗し、そのあとは１日充電しないと使えないという仕様でした。
バッテリーをたくさん搭載すればその分重くなり、ますます消費は激しくなり、しかも充電時間はますます延びるいたちごっこです。
高性能モーターやリチウムイオン電池などを購入すれば解決できますが、今度はコストが数倍に跳ね上がります。

ここで一同、なぜ電気自動車が高価なのかを納得した次第です。

結局坂を登る時はエンジンを使用、走りながら充電できるハイブリッド案となりました。

サスペンションについてはまた詳しく解説しますが、当初は超低床構造を予定していました。
（ノートに「ＦＲ駆動の場合」と書いてありますが「ＦＦ駆動」の間違いと思われます。）
前輪駆動を諦めて後輪駆動化したため、ディファーレンシャルギアが必要となりました。
ディファーレンシャルギアとは動力を左右輪に振り分けると共に左右輪の回転差を吸収する装置です。
この搭載の為床が高くなり、ついでに（？）凝ったサスを企て後々ヒイヒイ言う羽目になるのでした