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UMP45いじりPart5.5:【考察編】なぜシム調整とグリスアップで性能が上がるのか?

今回は、UMP45いじりシリーズのPart4、5において、なぜ静音性・初速・発射サイクルが上昇したのかについて、シマタのない頭を使って考察していきたいと思います(だいたいあっているとは思うのですが、意図せず間違った考察をしているおそれもあります。その際はご指摘・お叱りのコメント等していただけると幸いです)。

 

Part4、5はこちら↓

shim4ta1.hatenablog.com

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静音性の向上について

Part5の作業において静音性が向上した原因として考えられるのは

 

1.シム調整によってギヤのブレおよびそれに起因する各部への接触が減った

 

2.粘度の高いギヤグリスを適切に塗布した事でギヤ同士が噛み合う瞬間の金属音を減らせた

 

それぞれ説明しますと、

 

1.ギヤはモーターからの動力伝達によって高速で回転します。そのギヤが回転中にブレる・シムがユルユルなせいで片側に寄るなどすると、本来想定されていない場所へのギヤの接触(こすれ)が発生し得ます。その時に嫌な音を発生しているのではないか、という事です。

 

2.これについて詳しく説明するととんでもない文量になってしまうため控えますが、簡単に言うと、ギヤ同士が回転しながら噛み合おうとする際、グリスがくさび状の空間に巻き込まれるように閉じ込められる事でグリスから歯に対して圧力が発生します。これを「くさび膜効果」といい、これによってギヤ同士の間にクッション材があるような感じになり、滑らかに噛み合えることで音の発生が防げるというわけです。

 

箱出し状態のUMP45には、ついているのかいないのかわからない程度のグリスしかついておらず、またグリスの粘度もスーパーチェーンルブより低いものだったと思われます(くさび膜効果は流体の粘度が高いものほど強くなります)。 

初速の上昇について

本来、カスタムにおいて初速の上昇する要素は複数の要因が絡みあっており複雑ですが、今回はバレルやシリンダー、ピストン一式は変更していないので、以下の1つだけと考えられます。

 

1.ピストンおよびメカボのピストンガイドレール・シリンダー内部に塗布されているグリスの量や粘度が減少したため

 

潤滑油は、摺動(しゅうどう)部分に対してはその粘度に関わらず基本的に抵抗となります。したがって、グリスを塗り過ぎたり、非常に粘度の高いグリスを使用すればその分だけ抵抗が大きくなるわけですね。

 

今回は一旦洗浄してグリスとともにゴミなども取り除き、電動ガンの摺動部用としてポピュラーで適切な粘度のマルイ製シリコングリスに変更したため、ピストンが前進する際の抵抗が減り、前進する速さが上がったために初速も上昇した、というわけでした。 

発射サイクルの上昇について

最後に発射サイクルですが、これには以下の要因が絡んでいると考えられます。

 

1.シム調整・グリス塗布によってギヤ同士のかみ合いが最適化され、モーターからのエネルギー伝達効率が上がった

 

2.ピストン周辺のグリス変更により、ピストン後退時の抵抗が減った

 

それぞれの仕組みについては、

 

1.ギヤがかみ合う際に、ギヤ同士が少ししかかみ合っていないより、たくさんかみ合っている方がギヤからギヤへとエネルギーを伝達する能力がアップします。そのため、シムの調整によってギヤ同士のかみ合いが最大(極大?)となり、モーターからのエネルギーを極力無駄なくピストンまで伝達することが出来るようになりました。

また、ギヤ同士がかみ合う際に異音を発生させている場合、回転のエネルギーの一部が音のエネルギーに変換されてしまっているため、エネルギーロスということになります。今回は適切なグリスアップのおかげで異音がおおきく減少したため、ギヤ間におけるエネルギーロスが減少したということです。

 

2.先ほどピストンの前進する速さについて言及しましたが、これは同時にピストンが後退する際のグリスの粘性抵抗も減っているということであり、モーターからギヤを介してピストンを巻き上げる際の抵抗もわずかながら減少しているといえます。ギヤで減速している関係でピストンを巻き上げる力は非常に強いため、グリスの粘性抵抗の影響力はそれほど大きくはないかもしれませんが、一応サイクル上昇の一要素として数えることとします。

 

いかがだったでしょうか?今回は文字だらけになってしまい読むのが退屈かもしれませんね。しかし、行った実験と得られた結果に対して考察を行うというのは非常に大事なことなので、あえて省かず記事にさせていただきました。皆さんのカスタムの参考になれば幸いです。