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  MASADA ACR 調整04 - 2012年02月25日

こんにちは。ネヴリンです。

一人暮らしで風邪ひいたら最悪ですね。食べ物ないし、ごみは溜まるし、洗濯しんどくて着替えがない。
こういう時にもし美少女メイドがいたらどんなに幸せなことか!

それはさておき。

今日はACRに電装系のカスタムをしました。
といっても、FETとかを組み込んだだけですが。



元々の構想は、大電流低損失の回路設計とそれに合わせた保護機能を両立させつつ、FETユニット故障時にツールレス・ごく短時間で従来型の物理スイッチに切り替えできる機構をつくることだったんですが、後者の電子制御/物理スイッチ切り替えは、部品の単価や耐久力などの面からあきらめました。

よって、今回は、
①大電流低損失のFETユニットを採用すること
②電装系の焼け付き等からの保護機構があること
③前2つを満たし、かつ耐久力・故障耐性があること
④FETユニット故障時に、ツールレスかつバッテリー交換と同等の時間でユニットの換装が可能なこと
⑤部品になるべく汎用性があること
⑥自分以外の誰でも当該電動ガンが使用できること

を主眼におき、アップグレードしたいと思います。

分解までをさくっと行い、メカボを開きます。
ACRは六角レンチ1セットあれば、メカボ開くまで3分かからないから素敵ですよねー。

換装する部品は、マイクロスイッチと配線だけです。(①は昨日作ったFETユニット




まずは、「②電装系の焼け付き等からの保護機構があること」を満たすために、モーターへの配線にショットキーバリアダイオード(以下、「SBD」という。)を挿入します。



これは、モーターからの逆起電力対策です。
逆起電力は“通電がカットされたとき”に逆流する高電圧の電気で、バッテリー電圧の5倍程度になるといわれています。FETの耐圧はIR製の物で30~60V程度なので、FET素子にダメージを与える最たる原因です。なお、こないだ使ったIRF1404の耐圧は40V、今主流のIRL3713は30Vなので、数回喰らったら死にますね^^
この逆起電力は、モーターに入った電流の向きと反対方向に流れようとするので、モーターのプラス端子にカソード(ダイオードの白い線があるほう)を接続し、マイナス端子にアノードを接続します。
逆起電力は、電流の性質上抵抗の少ないほうへと流れようとするので、FETゲート側ではなくモーターの方へ流れます。この時の電気は、電圧こそ高いものの電流量はごくわずかなのでモーターは回転せず、内部で熱損失となり消費されます。

あ、書いてて思ったんですが、この回路はヒューズレスです。
破損防止の観点からは良くないんですが……つけるの忘れていたので。
一番怖いのが、ピスクラ等でギアが回らなくなったときに通電させると、モーターはただのコイル(トランス)として機能して電圧を上昇させ、バッテリーに高い電圧が帰還するため、最悪バッテリーが液漏れなどを起こします。特にリポだと過電流で発火するので……うわぁ、あとでヒューズつけよっと。




次に「③前2つを満たし、かつ耐久力・故障耐性があること」ですね。
まあこればっかりは何とも言えない(耐久テストしてない)のですが、理論上、保護回路付のFETとSBDで逆起電力対策をしてあるので壊れにくい……はず。
物理的破損で言うと、部品数が増える(構造が複雑になる)ほど壊れやすくなります。まあFETに関しては骨組みを入れてあるし、SBDはグリップの中なので、物理破損は考えにくいですね。
一度ゲームで使ってみて耐久性をチェックです。まあ予備のFETユニットがあれば問題なさそうですね。




次に「④FETユニット故障時に、ツールレスかつバッテリー交換と同等の時間でユニットの換装が可能なこと」「⑤部品になるべく汎用性があること」です。
私はこれに結構な重きを置いています。だって壊れた時やばいじゃんか……。

ユニットの一部が破損したとき、ケーブルがはんだ付けされていたら、いちいち半田ごてを取り出さなければ作業ができません。しかし、マイクロスイッチの接続部分をプラグ式すれば、半田ごてを使わずに部品交換ができます。普段の分解に関しても、はんだ付けされたケーブルよりは格段に作業効率が上がります。



ここで使うのは、2mmのマイクロヨーロピアンコネクタです。いわゆるEC2の中のプラグで、50Aくらい流せるようです。
ACRのメカボだと、コード穴にはこのサイズのプラグがちょうどぴったり使えるのでお勧めです。
FETを外した回路の場合、このマイクロスイッチが物理的なスイッチになりますので、ここでもある程度良い部品を使っておこうと思いました。メス側の部品の横からはんだ付けしますので、本来コードを差し込んで半田づけするくぼみを切除します。マイクロスイッチの厚み程度までは短くできます。
FETを接続する場合、信号線をこの端子に接続します。

電力線も交換します。
モーターとバッテリーをFETを介して接続するので、理論上、ノーマル配線よりは抵抗は減ります。そのうえ、バッテリーからモーターまでの電流の往復の長さが物理的に近くなり、なおかつノーマルよりも等距離に近づきます。
今回は、ケーブルが痛んだ時に交換しやすいように、メカボの中を通さずに、外を通しています。その場合の配線の形が以下の写真です。



(テープやセレクターギアの有無は気にしないでください><)

一枚目の写真ですが、マイクロスイッチがある場所の上の配線が折り曲げて迂回させてあるのがわかりますでしょうか。
この部分を開けておかないと、右側面のマグキャッチがケーブルに干渉して押せなくなります。FETの信号線もこの部分にははさまないように接続します。
また、メカボ右側面のケーブルを左に回す時は、マイクロスイッチの接続端子がある“くぼみ”部分を使うと、フレームと干渉しません。

一応これで配線引き直しは終わりですが、(ア)プラグで接続することにより分解の手間が短縮でき、(イ)許容電流量の大きい(低抵抗な)プラグを使うことで低損失に出来、また、(ウ)配線を外に出すことでケーブルの取り換えも(従来の接続に戻すときも)容易になります。



最後に「⑤部品になるべく汎用性があること」と「⑥自分以外の誰でも当該電動ガンが使用できること」です。
これはらは、部品に汎用性があると、ACRを誰かに貸した際に、FETなどが故障したときでも借主が容易にユニットの交換を出来るということにつながります。また、同じような(6本線型)FETが入手できれば、予備としてストックがきくのでリスク管理が容易になります。
また、プラグで交換式にすることで、FETユニットのアップグレードインストールも素早くツールレスでできます。



FETと本体は高許容電流で低損失なEC3コネクタを使って接続します。信号線に関しては、ホントに通電さえすればよいので、小さめのピンヘッダで接続しました。
これでFETユニットごとごっそりまるまる全部交換できます。ガンケースに予備FETつっこんどけば完璧。

なお、使っているバッテリーはET1の7.4vセパレートなので、バレルにマジックテープ(100均のパソコン用品売り場で買ったやつ)を使って巻きつけています。
セパレートだと、リアルサイズハンドガードでもバレルチェンジレバーを外さずに挿入できるので、機能を損なわずに済みます。
なお、バッテリー側もEC3コネクタに替えておきました。

これだけてんこ盛りな部品ですが、リアルサイズハンドガードにぴったりおさまります。

外観を崩さずにFET化し、そして内部は徹底的に合理化するとこんな感じで落ち着くんじゃないでしょうかね。

さて、長くなりましたが、ACRの電装系系のカスタムは以上となります。

これまでに駆動・吸排気系バレル周りを改造してきたので、今回の電装系でもうカスタムする箇所がほぼなくなったわけですねw

まあゲームに投入してみて様子見をしてみます。



あ、本日FIRSTさんから電話があり、もう1つのMASADA(コードネーム:忠宗)が修理から帰ってきたそうです。
取りに行ってきます!







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Posted by ネヴリン  at 20:27 │Comments(1)AEG (Assault rifle)

この記事へのコメント
黄色の文字クソ見づれぇ
Posted by あ at 2015年07月06日 08:00
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