ジョーゼン NSX ホビラジ化

1500円で購入したjozenのNSXをホビラジ化してみます。ミニッツと比べて車体の構造も安っぽいし送信機もだめだめなので惜しいところは何もありません。モーターのパワーはファーストミニッツと同等です。

ホビラジ化なのでステアリングサーボをどう埋め込むかだけです。余っていたHK5220サーボを使いました。1.7g～1.9gサーボとして売られているものならだいたい同じサイズだと思います。適当にプラ棒とプラ板で左右にスペーサーをつくり、ビニテ張りで厚みを微調整して押し込みました。

 

位置決めと外れ止めのために上蓋にプラ棒を2本接着しました。この隙間にサーボの耳が入り

ます。

もともとセンタリング用に付属していたバネをカットして、サーボホーンに溶着埋め込みします。あまりの線材を焼いてタイロッドに穴もあけておきます。

こんな感じに、無駄なく操舵機構ができました。ガタもそんなに無いし、バネ鋼を使ってるので弾性変形してサーボセイバーの役目もするかもしれません。

モータードライバはaliexpresで150円くらいで売られていたものを使いました。1Aタイプなのでストール電流(3Aくらい)には足りないのですが、今のところ問題なさそうです。念のため3Aタイプのものも買ってあります。

受信機はturboracingのRX41を使いましたが、ケースorコネクタどちらかが邪魔なので、今回はコネクタはそのままでケースを外してシャーシのサイドに縦に押し込みました。車体側もピンに当たるところだけカットしてあります。

臓物が極端にシンプルなのでボティもそのまま装着可です。かっこいいー

電池は1Sリポにしてあります。だいぶ元気になります。

このシャーシ最大の難点はフロアに無駄な突起部分が多いことです。ボディの見た目としてはそんなに車高が低くないのにすぐひっかかります。

おへや走行動画は以下

ファーストミニッツ サーボ内蔵

 さて、リポ化とサーボ信号コンバータ作成でお膳立てがととのったので、物理的に1.9gサーボをステアリング用に載せます。ここはどんなやり方でも構わないのでネット上の先人の皆さんのやり方でも構いません。一応以下にうちでやったやり方を載せておきます。

サーボはサイズ的に1.9gとか2gクラスが良いと思います。うちは手持ちのHK5330を使いましたが、在庫切れのまま販売していないようなのでコンパチ品であるK110ヘリのサーボが良いと思います。

次に、もともとマイクロモーターがはまっていた２枚のリブのうち前側の切り欠き左右(黄色でなぞった所)を少しだけニッパーでカットして広げます。うちの建付け具合では後ろ側のプレートは触らないで大丈夫でした。

1.9gサーボをぐにっとはめ込みます。後ろ側のリブは無加工なのでうちでは挟むだけで抑えパーツや接着剤は無しで十分にがっちり挟まれています。

最初はこうやって元の弓形ギアを活用してみたんですが、どうにもこれだとステアの切れ角が不足しています。サーボホーンの長さはこれ以上増やしづらいのでもう少し改造します。

具体的にはタイロッドを車軸の後ろ側に持ってきます。

まずはタイロッドが通る穴をキングピンより後ろ側に同じように空けます。

実際はこれよりもう少し前側まで空けないといけません。まあその辺はヤスリとかで随時現物合わせしてください…

シャーシ側も、前側のラインに合わせて黄色い斜線部を切り取ります。

アッパーマウントもサーボと干渉するところを切り取ります。

せっかくなのでタイロッドのストッパーを削って極薄にします。

タイロッドの切り欠きは後ろ側を向けて、サーボホーンに植えたネジで動かします。

なんだかんだで、無事に付きました。

この状態でセンタリング調整とか左右のエンドポイント調整をします。調整はすべてRP2040のソフト内からarduinoスケッチを送り込んで行います。ソースコード先頭の"TRIM"とか"DR"の値をいじって書き込み。どうしても左右が合わない場合はソースコード後半の左右で別々の倍率をかけているところをいじってください。

そうそう、注意点としてバッテリーまたはUSBコネクタどちらからの電力でもRCは動きますが、同時にONするとUSBコネクタからの電力がリポを過充電する可能性がありよろしくないので注意して避けてください。

止まって据え切り状態でもこのくらいスムーズにステアリングが切れます。こうなると分解能や反応スピードが気になってくるところです。

かなりコンパクトに作ったつもりでしたが、さすがにカバーとサーボは干渉するかどうかきわどいところなのでがっつりカットします。

RP2040基板は収納できないので、あとから車の窓の部分入るであろうあたりに両面テープで設置します。

ちゃんと純正ボディーが余裕をもってつきます。FDかっこいいー　

ファーストミニッツ サーボ信号取り出し

 前回リポ化したファーストミニッツのステアリングをサーボ化するため、まずはレシーバーからステア用モーターの信号を取り出して、サーボ信号に変換します。

ファーストミニッツ受信基板内でのステアリング用(およびメインモーターも)の信号はPWMで、パルス幅のデューティ比が0～100%まで送信機の操作によって変化します。しかもブラシモーターを正転・逆転させなきゃいけないので、ステアリングを右に切ったときと左に切ったときではHブリッジ入力の異なる端子に信号が出力されます。

具体的には、左端のＨブリッジドライバの内側２本のピンです。

デューティ比 0%

デューティ比 数%

PWM周波数は8ms間隔 = 125Hzですな

デューティ比 40%くらい

デューティ比 100%

なお、0%でL、100%でHが出ているということはブレーキ機能はありません。

信号を盗み見るピンがわかったので、これを何かのマイコンで認識し、サーボ信号のPPMに変換して出力してやればファーストミニッツ送受信機を生かしたままサーボが使えます。でもなるべく安く簡単に、しかも小さくやる必要があります。

マイコンを石レベルで買ってきて組み込むのは普通の人には難しいでしょうから、USB書き込みができる今どきのarduinoボードみたいなのを探してみたところ、一枚当たりの値段が一番安いのはなんとラズパイ系組み込みマイコンのRP2040ボードのようです。

RP2040を使ったボードもサイズやら値段やらたくさんありそうなので、今回はaliexpressで一枚あたり250円くらいで売られていた Waveshare RP2040-Zero というのを使いました。ピン割り当ては8番にＬ入力、7番にR入力、サーボ出力は14番ピンとしました。まずはRP2040系ボードをarduinoで使うページを参考に環境構築をして、LEDがレインボーに光るあたりまで動かしてみましょう。(おすすめ参考ページ : https://aloseed.com/it/rp2040_zero/)

サーボ信号変換プログラムは特に悩むこともなく動作確認しながら組めました。ソースコード(inoファイル)はこちらです。ステータスLEDを緑に点灯させるところ以外はごく一般的なarduinoの機能しか使ってないので、RP2040以外のどんなarduinoマイコンにでも移植できると思います。printデバッグで認識されたPWMのデューティ比を確認してみたところ、数%～100%まで5%刻みくらいの分解能で信号が得られるようです。少なくとも10%刻みよりは確実に細かいので、ステアの切り角を左右とも各10～20段階では操作できそうです。

いろいろあって完成後の写真はこんな具合です。RP2040ボードにはバッテリーからの電源、PWM信号の入力２つ、サーボへの電源と信号出力３本が接続されます。開発中なのでサーボはコネクタ経由でつないでいます。線をカットして直でマイコンボードに繋げはさらにコンパクトにできそうです。以下に実体配線図を載せておきます。

まあ、とにかく無事にサーボ駆動信号が出せるようになりました。

ファーストミニッツ まずは1Sリポ化

 ファーストミニッツをモディファイしていくのですが、さすがに単三2本の3Vではいずれ不満になるのが見えているのでとりあえず1Sリポ化します。3.8Vで純正モーターのままならモータードライバもすぐには焼けないでしょうし。

もともとの配線が、電池２本の間にスイッチがあり、両端が基板につながっているという変態配線なので、スイッチ含めいろいろ引き直してとにかくリポのコネクタを付けます。

とりあえずつないで電池3Vの代わりに1Sリポをつないでみると… なんと受信機のLED点滅が終わらず、バインドしません！ 別に壊れたわけでもなく電池を再度入れると普通に動きます。そんなことある？と思ってリポをダイオードで3.2Vくらいに下げてやると、バインドします。実験用電源をもってきて確認すると、3.3V以下ならバインドします。3.4V以上ではどうやってもバインドしません。

電池を入れて、テスターで基板内の電圧を見ると、理由がわかりました。

画像のなかで赤で囲んだ部分が電池2本からの3Vです。そこから上の方の黒い丸っこいコイルと３本足のレギュレータを通して右側のRC系の石に供給されてる電圧はなんと3.3Vでした。ということはこの３本足の石は昇圧レギュレータですね。

昇圧レギュレータは元の供給電圧より上げることはできますが下げることはできないので、

右半分が厳密に3.3Vでないと動かないように右半分が設計されていると、

そりゃバッテリー電圧3.3V以上を供給すると動かないわけです。

対策は、もう3Vの電池は二度とつながないと決めて、３端子レギュレータに入れ替えます。元の昇圧レギュレータ出力をカッターでパターンカットして、かわりに適当な3.3Vレギュレータを入れます(ドロップ電圧0.5V未満のものを選んでください)

うちはたまたま手元にあった秋月のLP2950L-3.3を使いました。足の順序の関係で(真ん中の足がGNDなので)このような付け方になりましたとさ。

無事にバインドするようになったのであとはリポを入れるだけです。ボディの下まんなかをくりぬいても良かったのですが、リポ１本で良いかどうかまだわからないので右側のスペースだけでリポを格納できるように穴をあけました。

ボディ裏から見ると斜めにリポが入っている感じ。地面に引きずると嫌なので輪ゴムで固定です。

ともあれこれで、リポで走るようになったのでお金もかからないしパワーも少し上がりました。

ジョーゼン ドリフトドライブ購入 (ホビラジ化)

 最初はジョーゼンの小さいNSXを改造しようと思ってたんですが、同じくジョーゼンから少し大きめのドリフトドライブというAWDトイラジが出ているのを知って、そちらを買って先に改造してしまいました。

4歳児にどのボディがいいか聞いたらクラウンパトカーを指定されたので買いました。いろいろ捕まった思い出があるので嫌なんですが…。左に並んでるのはジョーゼンの1/32GTRです。

左からドリフトドライブ、ファーストミニッツFD、ジョーゼンのGTRです。

この車体の最大の特徴はAWDです。センターシャフトとフロント駆動機構。なるほどなー。

フロントサスはありませんがキングピンはあるので微小ストロークならＯリングとかでばね性は持たせられそう。

リアまわりは車体に完全に軸ごと固定されていてサスを入れる余地がありません。

さて、さっさとメカ類を全部入れ替えます。受信機は技適つきで安いターボレーシングのRX41にしました (よく見たら写真はジャイロつきのRX49ですね。搭載品はジャイロ無しのRX41にしてます)。サーボは適当な9gサーボ、ESCは500円くらいでアマゾンで買った15だか15Aのやたら大きいやつです。

サーボをモーターの空きスペースに入れるのでスペーサーを適当なカーボンロッド等でつくります。

タイロッドとサーボホーンはこのようにすずメッキ銅線で縛りました。左右に切るとタイロッドが少し上に浮きますがもともとガタだらけなので特に問題はありません。

タイロッドのストッパーを削って切れ角増やしたりして試運転してたら、右いっぱいにステアを切って走るときゅるきゅる摩擦音がします。確認したらセンターシャフトの前側のギアがタイロッドのラック左の斜面を削ってました。このままじゃタイロッドが折れるので逆にセンターシャフトギアの方を削ってその部分だけ山を丸めました (写真は対策済み)。この部分は車軸ギアに噛まないので特に駆動には影響ありません。最後に念のためプロポのエンドポイント設定でギアとタイロッドが触れないぎりぎりの範囲に設定しました。

白いサーボがギアかけ不良品だったのでサーボ交換し、ついでに灰色のプラ棒でサーボ抑え部分をいろいろ工作しました。見栄えは悪いですがこれならサーボはプラ棒で動かないように抑えられていてどこにも接着されてないので交換も容易です。

ESCを積んでるのでとりあえず電源は2Sリポにしました。パワーはこんなにいらないので送信機のDRでスロットルは45%くらいにしています。

つるつるタイヤをはかせてフローリングでドリフトすると、超たのしい！ ミニッツAWDの動画とかで見たやつみたいに、完全に横を向いて大きな弧の定常円を描いたりできます。トーアウト気味で直進性は良くないのでグリップのいいタイヤだとストレスがあるかも。どのみちサスが無いので高速ドリフトでサーキットを走るのには不向きで、フローリングで低速ドリフトを楽しむのがベストですな。

ほんとは走行動画をとってから載せようと思ってたんですが、ちょうどBokkyさんが全く同じ改造をしてたので嬉しくなって報告記事をいま書いています。使用コンポーネントもほぼ全く同じだなあ(笑)