研究期間: 令和7年度 第1学期
提出日: 令和7年7月
本研究では、実践的な工学技術の習得を目的として、電動ゴーカートの設計・製作を行う。現代社会において、自動車産業をはじめとする輸送機器産業は重要な基幹産業の一つであり、その技術的基盤を理解することは工学を学ぶ上で極めて重要である。
本プロジェクトを通じて、以下の能力の習得を目指す:
技術的能力の習得:
総合的な能力の習得:
社会的意義の理解:
数多くある課題研究テーマの中から、ゴーカート制作を選択した理由は以下の通りである:
実践性の高さ: ゴーカートは実際に人が乗車し、走行する製品であるため、安全性、機能性、耐久性などの実用的な要素を全て考慮する必要がある。これにより、理論的な学習だけでは得られない実践的な経験を積むことができる。
学習分野の多様性: ゴーカートの製作には、機械工学(構造設計、材料力学)、電気工学(モーター制御、配線)、材料工学(材料選定、加工技術)など、多岐にわたる分野の知識が必要となる。これにより、幅広い工学的知識を統合的に学習できる。
創造性の発揮: 市販のゴーカートを模倣するのではなく、独自の設計思想に基づいた製品を創造することで、創造性と独創性を発揮できる。特に、一般的な4輪構造ではなく3輪構造を採用することで、新しい挑戦を行うことができる。
成果の明確性: 完成したゴーカートが実際に走行することで、研究成果が明確に確認できる。また、走行性能、安全性、操縦性などの定量的な評価も可能である。
将来への応用性: 本研究で習得した知識・技術は、将来の自動車産業、機械産業、電気産業などの様々な分野で応用することができる。特に、近年注目されている電動モビリティの分野では、直接的に関連する技術である。
本研究は年間を通じて実施される長期プロジェクトであり、以下のような段階的な計画を立てている:
1学期(設計・準備段階):
2学期(製作・完成段階):
3学期(評価・発表段階):
1学期は、この年間計画の基盤となる重要な段階であり、後続の製作工程の成否を決定する重要な期間である。
本研究では、従来の4輪ゴーカートとは異なる前2輪・後ろ1輪の三輪型電動ゴーカートを製作する。この構造により、独特の操縦特性と走行性能を実現することを目指している。
基本仕様:
設計思想:
主要構造材料:
締結部品:
主要機能部品:
使用工具:
第1段階:テーマ決定・基本設計
第2段階:詳細設計
第3段階:部品選定・調達
第4段階:既存部品の活用
第5段階:設計図面の作成
第6段階:材料加工
全体配置図:
フレーム構造図:
部品配置図:
(注:詳細図面は手描きで作成済み)
アルミ角パイプ切断仕様:
加工精度管理:
構造設計の妥当性: 1学期の設計段階において、三輪型ゴーカートの構造的妥当性を検証した。前2輪・後ろ1輪の配置により、従来の4輪型とは異なる以下の特徴が期待される:
寸法設計の検証: 全長1100mmの設計により、以下の要求を満たすことを確認した:
アルミ角パイプの選定妥当性:
締結部品の選定妥当性:
電動モーター性能:
自転車部品の状態:
切断精度:
材料歩留まり:
1学期間の活動を通じて、以下の重要な成果を得ることができた:
設計面での成果:
技術面での成果:
実践面での成果:
2学期に向けて、以下の課題に取り組む必要がある:
技術的課題:
製作工程上の課題:
安全性の課題:
良かった点:
改善点:
学んだこと:
今後に向けて: 本研究を通じて、工学の実践的な面白さと難しさを同時に体験できた。2学期では、これまでの準備を活かして実際の組み立て作業に取り組み、動作するゴーカートの完成を目指す。また、3学期の発表に向けて、研究成果を効果的に伝える方法も検討していく。
将来の進路選択においても、本研究で得られた経験は貴重な指針となると考える。特に、理論と実践の融合の重要性、問題解決能力の必要性、安全性への配慮などは、どの分野に進んでも重要な要素である。
2学期では、以下のスケジュールで完成を目指す:
前半(組み立て期):
中盤(調整期):
後半(完成期):
目標:
報告書作成日: 令和7年7月
文字数: 約8,000文字