« 2009年12月20日 - 2009年12月26日 | トップページ | 2010年1月3日 - 2010年1月9日 »

2009年12月27日 - 2010年1月2日

2010.01.02

新年2日目

たまには鉄道模型以外の話。

昨年の7月に購入した'97年式のMini。
なにせ50年前設計の車であるから、当然不便なところがある。
私は車にさして機能を求めないからほとんど気にならないものの、備え付け
の時計がないのは「生活するうえで不便」であると思っていた。

時計など、どんなものでも良い・・と思ったものの、やはりアナログのもの
が良いだろうと小型の目覚まし時計を購入してきた。
しかし、それはMini購入の直後に入院した父の枕元へ。
以後、父の最期のときまでいっしょにいた。

その間、100円ショップで購入してきたデジタル時計を取り付けたものの、
なんと1週間ももたずに呆気なく廃棄!
その後は、時計がない不便な状態が続く。

Sat1_20100102
 ようやくダッシュボードへの取付具を装着した状態。

2010年になって、ようやくMiniへの搭載の工作。
Miniのダッシュボードは上が大きく開いている(というか、パネルをただ置いて
あるだけ)ので、そこに引っ掛けるフックを作っただけである。

Sat2_20100102
 半年以上を経過して、ようやく本来の任務に就いた。

ようやくMiniの時計が装着された。
父のためにも働き、今後はMiniと伴に長く活躍してもらいたいと思う。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2010.01.01

吊掛モーターの製造(現状)

あっという間に2010年になってしまった。

元旦からリキ入れて模型工作をしようか?とも考えたのだが、なかなか思うよう
にはならない。
とはいえ、何もしないのも悲しいので、吊掛モーターを1個作成した。
その過程をUPする。

この手の「数が必要なもの」を作る場合、大事なことは「生産性」である。
どんなに良いものであっても、1両に2個または4個も必要なものであるので、
工数が少ないものでなければ意味がない。
また、それは部品原価も同様である。
私の目標は1個1,000円である。

Fri6_20100101
 まず、軸を長さ1.0mmにカットする。
 簡単な治具を作るのが良い。

Fri7_20100101
 軸に油を差し、セロテープで軸受けをカバーする。
 ロックタイトによる固着を防ぐためだ。

Fri8_20100101
 ギアは協育歯車のものをスライスして、軸を2.0mm=>1.0mmに変換
 したものを使う。

Fri9_20100101
 色々な固定方法(ハンダ付け)を試みた結果、ロックタイトによるものが
 良い(現状)と思う。
 軸の先の方にジェルタイプを付け、指でグイっと押し込むだけ。
 (嫌気性の接着剤なので、空気との接触を絶つことが必要)

Fri10_20100101
 0.2mmほど出っ張った軸をヤスリで削る。
 セロテープに付着したロックタイトで軸が固定されているので楽だ。
 作業後、セロテープを引き抜けば軸の回転に問題なし。

Fri11_20100101
 ノーマルのままでは車輪にモーターの端子が触ってしまうため、
 モーター後部を削って0.3φの洋白線で後ろに伸ばす。

Fri12_20100101
 絶縁材を接着する。
 強度を確保するために、アロンアルファを適量流す。

Fri13_20100101
 あとは、車輪側のギアに合わせて軸受けをモーターにつける。

Fri14_20100101

一応は市販品があるのに「なぜ苦労して吊掛モーターを作るのか?」と
言われそうである。
理由は以下のようなものだ。
 ・上の画像を見てもらうと判るが、吊掛モーターを使用することで車体内の
  スペースを空けてサウンドDCCを搭載する車両として、私は路面電車を
  想定している。
  8.5φや9.5φの車輪はダルマヤの製品であり、軸は3.0φである。
 ・機関車の場合についても同様に軸は3.0φである。
 ・やはりコストの問題は大きい。
  工数の問題(自分の手間代)はあるものの、調達コストは1,000円以内
  にしたい。
 ・実物(直巻モーター)のように、起動時に最大トルクを出せるモーターが
  模型用に調達出来ない。
  そのため、起動時からある程度高い電圧(電流)をかけるような操作を
  する(DC、DCCの差なく)ことになるが、DCCの使用を前提とするならば
  4個モーターで12V/0.3A以下を目標にしたいので、それを可能にする
  モーターを探す。

なんにしても「新しいこと」をやるのは面倒である。
少しでも楽をする方法を考えたい。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2009.12.31

吊掛モーターのテスト

さて、いよいよ実走行によるテストである。
テストベンチでのテストとは大きく異なり、大きな負荷や勾配線を走行するので
当然のように色々なことが発生する。

Wed5_20091230
 平ギア式の吊掛モーター(14:28)を搭載した米国型DL
 車重 : 184g
 2%勾配を800gの重量貨車を牽引して駆け上る

Wed6_20091230
 ウォームギア(2:16)による吊掛モーターのED61
 車重 : 268g
 これから800gを牽引してテストに臨む

ところで、テスト条件である。
・今回のモーター回路は、いずれも「全並列」である。
 =>最も出力が高い状態
・効率を比較するために、平ギア式とウォーム式の2種でテストを行う。
 =>効率や牽引力の差を調べる。

結果としては、車重400gのテストは初期マイナートラブル(断線やウォーム抜け)
により出来なかったが、以下のような結果となった。

平ギア式(14:28 車重 184g)
 空車     5.0V/0.4A
 400g牽引  6.0V/0.4A
 800g牽引  8.0V/0.8A(勾配再頂点で一瞬10Vにする)
ウォームギア式(2:16 車重 268g)
 空車     5.0V/0.3A
 400g牽引  6.0V/0.3A
 800g牽引  6.0V/0.4A(勾配再頂点で一瞬10Vにする)

結果としては、「小型モーターをさらに減速比が低い状態で使うと効率
が低い」ということである。
しかし、冷静になって数値を確認すると、2%勾配(一瞬3%になるところがある)
において、わずか自重184gの機関車が800gの重量貨物を牽引してしまう
というのは、実は凄いことなのである。
平ギア式の吊掛モーターはまったく空転しないので、実はかなりスムーズ
に坂を登るである。
これらの結果を元に、直並列式にしたり、先々にはギア比を買えたり・・と
効率と信頼性の高い動力を目指していくのだ。

Wed8_20091230
 帰宅後、故障箇所を確認している状態。
 ED61はウォームが1個抜け、米国DLは1モーターの結線が切れている

Wed9_20091230
 全並列の配線のため、ゴチャゴチャと線が走り回っている。
 枕梁部の上方にある0.3φの洋白線によりモーターは固定される。
 脱着は整備性を考慮して簡便に出来る。

確認の結果
 ・ED61は新しく採用したロックタイトによるウォームの固定がうまく行っていない
  ことが判明。
  =>さらに改善のため、現状はジェルタイプにより固定方法に変更
 ・平ギアのモーターは、小歯車(14枚)の固定に使ったハンダが微妙に歯の間
  に流れており、それが引っかかってモーターが外れ=>配線が切れた、という
  状況であった。
  =>これからの製造は、ロックタイトを使う方法に変更済

これらを教訓にして、来年また再トライである。

Wed10_20091230
 これから年始を迎えるために、通常の姿に戻った状態
 米国DLは私と同じ歳で40年以上前のもの
 父の遺品でもあるこのロコが、21世紀に最新動力を搭載することになると
 いうのが、実は鉄道模型の面白さなのではないか?

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2009.12.30

平ギア式吊掛モーター研究

2009年もあっと2日である。

今年は、私にとって本当に激動であった。
昨年のうつ病による病欠からの復帰が出来たのが3月というマイナスからの
出発となり、身内の認知症問題=>看護=>葬儀と一気に状況が変化して
いく中で、自分自身にも色々な決断があった。

タイトルの話に戻る。
かなり以前から平ギア式(普通の形式)の吊掛モーターをやってみたいという
気持ちはあった。
うつ病治療も社会復帰前となり、医師からも「やってみたいと思うことがあれば
何かやってみるといい」とのアドバイスもあり、先年まで案のままで止まって
いた吊掛モーター式動力の研究を開始した。

しかし、始めるとなっても難題が多数ある。
まずはモーターである。
いくら16番がバックゲージはそれなりに余裕があるとはいえ、当時(2009.1時点)
で丁度良いものは見つかっていなかった。

Wed2_20091230

画像の中の右側のものを採用した。
秋葉原で1個100円で売られていたものである。
先年に試作した縦型吊掛モーターを作ったときに、大量に購入してあった
ことも理由である。
(ちなみに、左側のものがアルモーター1012)
しかし、このモーターでは当然バックゲージ内に収まらない。

Wed4_20091230

思案のすえ「まずはこれでやってみよう」ということで、平ギアを3枚使って
床上にモーターを上げる形で試作した。
これならば、モーターの発熱状態も手で触って確認が可能である。
貴重なインサイドギア(現状で猛烈に品薄)を2個分解し、なんとか確保した
ギアで1:1.67のギア比を確保した。

Wed3_20091230

完成した試作動力装置を使い、いさみやのレイアウトで牽引力と電力消費を
計測する。
計測結果は以下の通り。
自重200g
 本体のみ        0.05A/6V 
 200gトレーラー牽引  0.1A/6V
 400gトレーラー牽引  0.1A/6V
 1200gトレーレー牽引 0.2A/12V
自重400g
 本体のみ        0.1A/6V 
 200gトレーラー牽引  計測せず
 400gトレーラー牽引  0.1A/8V
 1200gトレーレー牽引 0.4A/12V
自重400gでさらにテストをしているときに、ギアが破損してテスト不能になった。
計測結果で面白いのが、「自重を増やしても牽引力には関係ない」ということ
である。
従来の鉄道模型のチューニング技法(笑)である「強いモーターに重いウェイト」
が実は関係のないことであることがこれで判ったことになる。
ほとんど空転しない動力装置においては、定格に対する牽引力の関係であって
補充(過大なウェイト)は必要ないことが判ったことは重要であった。

しかし、この時点で「6V仕様のモーター」だと思っていたものが、最近になって
3V仕様してあることが判ったのだが、その誤解のためにしばし停滞することに
なる。

ところで、この動力装置で面白いことが確認できた。
そう「電力回生が可能である」ということである。
自重200gの状態で、勾配を落とした(1m)結果は以下の通り。
  4% 計測不能
  6% 計測不能
  8% 0.4V
 10% 0.6V
 12% 0.8V
このおかげか?勾配で車両が滑り落ちることはないことも確認出来た。

2009年もあと2日、追加動力装置はここまで組んである。

Wed1_20091230


| | コメント (0) | トラックバック (0)

2009.12.29

部品製造

市販のパーツなど無い「吊掛モーター」であるから、部品はコツコツと自分で
製造しなくてはいけない。

Tue1_20091229

まずは、協育歯車の14枚のギアをスライスする。
これがそのための道具。
厚さ0.8tのギアを作る。

Tue2_20091229

まずは糸ノコでギアの周囲に浅く切れ目を入れる。

Tue3_20091229

0.3tの楔を入れて、あとは一気に切る。
初めに周囲を浅く切るのがコツで、最初っから切ってしまうと、ギアの厚さが
揃わない。

Tue4_20091229

本当は、車輪側のギア固定方法や14枚のギアの仕上げを撮影したはず
なのに、うっかりしてデジカメにカードを入れ忘れていた。
ともかく、あれこれとパーツを作っているうちに時間切れである。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2009.12.27

吊掛モーター2種(テスト前)

雑用やら他の趣味やらで時間がなかなか取れない。
ようやく、モーター変更(アルモーター1012)後の吊掛モーターテストの準備が
出来た。

Sun2_20091227

通常の平ギアによる吊掛動力は出来ている(あと1両は組みたいが)ので、
比較実験のためにウォームギア(エンドウ2:16)を使った動力装置も準備する。
予算の関係で、同形のワールド工芸のものを使用。
以前、秋葉原で購入した100円モーター(このモーターにはオチがあるのだが・・)
から変更するのだが、取り付け方法や調整をするので、実際はかなり面倒で
あった。

Sun3_20091227

平ギアの方についても、テストをすると1軸抜けてしまった。
今回からは、ギアの固定をハンダ付けからロックタイトに変更している。
モーターへのギア固定方法の変更も今回のテスト対象となる。

テストベンチ(車両を固定して車輪を回すことができる)により、動力テスト
もかなり効率良くテストできるようになった。
仕事収めの後、いよいよ実走行試験だ。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

« 2009年12月20日 - 2009年12月26日 | トップページ | 2010年1月3日 - 2010年1月9日 »