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RC カーの仕組み

RC カーの基本的な構成要素について説明します。

オフロードカーに限らず、RC カー全体に共通するものが大半です。

また、昔、少しラジコンで遊んだことがある、という人も想定して、最新のテクノロジについても簡単にふれたいと思います。

送信機と受信器

RC カーは電波を使って、車を遠隔操作します。

送信機を操作して操縦の指令を電波として発信し、その電波を車に搭載した受信器が受け取り、 受信機から指令を車の各部所に伝えます。

送信機はよく「プロポ」とも呼びます。受信機は英語読みの「レシーバー」とも呼びます。

アメリカでは送信機は「ラジオ」といいます。「プロポ」とはいいません。

昔は 27MHz 帯とか 40MHz 帯などの電波を利用していて、同じ周波数を使っている人同士、混線の危険がありました。 しかし、最近は 2.4GHz 帯の電波を利用します。その都度自動的に利用可能な周波数を探す仕組みがあるので、基本的に混線しないようにできています。

購入した送信機と受信機は、特定の端末同士だけが接続可能とするために、使い始めに「バインド」という設定をする必要があります。詳しくは送信機のマニュアルをみてください。

送信機と受信機は通常同じメーカーのものを使う必要があります。通常は送信機と受信機はセットになって販売されています。

同じメーカーでも通信方法によっては接続できない場合がありますので、互換性があるか注意しましょう。

尚、通常ひとつの送信機で、複数の受信機をバインドできます。

チャンネル数

同時に送信できる情報の数を、チャンネル数といいます。

RC カーの操作には、最低でも「アクセル (+ブレーキ) 操作」と「ハンドル操作」の 2 チャンネルが必要です。

レースで使用するクオリティの送信機・受信機セットは通常 4 チャンネルです。

受信機からサーボや ESC へ指令を伝える

受信機には、サーボESC が接続されています。

「サーボ」は送信機のステアリング (ハンドル) 操作に従って動きます。これによって、車の前輪が左右に動きます。

「ESC」は送信機のスロットル (アクセルとブレーキ) 操作に従って動きます。ESC にモーターが接続されており、送信機からの指令に従って、モーターの回転速度を変化させて、車を前に走らせたりブレーキをかけたりします。

モーターをバックさせることもできますが、通常バックは使いません。前進回転とブレーキのみを使います。

ESC は Electronic Speed Controller (電子速度制御装置) の略です。ESC は「アンプ」などとも呼びます。

アメリカでは ESC は ESC または「スピード (speedo)」(最後の o はタイポではありません) といいます。「アンプ」とは言いません。

ESC にはモーターの他、バッテリーが接続されます。

バッテリーはモーターを駆動するための電源になります。 さらに ESC には通常 BEC (Battery Elimination Circuit) という回路が組み込まれていて、 受信機にも電源を供給しています。

BEC は通常 6V の電源になります。

最近はハイ・ボルテージ仕様のサーボを使うために BEC も 6V より高い電圧に設定できるものが増えています。ハイボルテージで使うときは、受信機やサーボがそれに対応していることを確認しましょう。

ESC とモーター

ESC に接続するモーターは、レースでは「センサー付きのブラシレスモーター」 を使います。

ブラシレスモーターというのは、文字通り「ブラシが無い」モーターです。

今から RC に始めて取り組む人には関係の無い話になってしまいますが、昔は「ブラシ付き」のモーターが使われていました。

モーターは永久磁石と電磁石を組み合わせ、電磁石側に適切な電流を流すことでモーターを回転させます。

ブラシモーターは回転子 (ローター) 側が電磁石になっています。このため回転している部位に電流を流す必要がありますが、ローターに接触する部品をブラシといいます。

一方、ブラシレスモーターはローターが永久磁石で、電磁石になっているのは固定された部分です (ステータといいます)。このため、ローターに電流を流す必要がないのでブラシが不要になります。

ブラシレスモーターを適切に回転させるためには、ステータのどの部分に電流を流すか (励磁するか) 判定するために、ローターの位置を知る必要があります。

ローターの位置をホールセンサーという磁気センサーで検出するのが「センサー付き」のブラシレスモーターです。 一方、ローターの位置をモーターが回転したときの逆起電力を用いて検出するのが「センサー無し」のブラシレスモーターです。

センサー無しのモーターは、磁気センサーが不要な分だけコストが安くなります。しかし、センサーが無いのでモーターが回転し始めないとローターの位置がわからないので、 回転し始めの制御が困難です。

こうした理由で、センサー付きのブラシレスモーターは、センサー無しのタイプよりも、停止状態及び低速域からでもスムーズに回転を変化させることができます。

レースに参加する場合は必ずセンサー付きのブラシレスモーターを使い、ESC もセンサー付きのブラシレスに対応したタイプを選びましょう

センサー付きのブラシレスモーターでは、モーター駆動用のワイヤーが 3 本 (A, B, C) に加え、制御用のセンサーワイヤーが ESC に接続されます。

バッテリー

レースで使用するバッテリーは、Lipo バッテリー というのを使います。1/10 オフロードカーでは 7.4V のものを使います。

LiPo バッテリーは 1セル 3.7V なので、2 セルで 7.4V です。 実際には充電すると 1 セル毎に 4.2V 位まで充電できるので、満充電で 8.4V になります。

LiPo は取扱いを間違えると、最悪の場合発火し爆発します。必ず、LiPo バッテリー専用の充電器で充電します。

このため充電時に、専用のバッグに入れて充電することを義務付けているサーキットもあります。

説明書をしっかりよみ、間違いの無いように十分気をつけてください。

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