液体クラッチの整備

あっという間に2023年になってしまった。

さて、まずはなにから始めるか？

2022年最後のトライ！

大晦日に電鉄軽便レイアウトの整備も済ませ、今年最後に

なにか挑戦してみるか？という気持ちになった。

それで思い出したのが「オイル切れで使えなくなった液体クラッチ」

である。

なにしろ30年以上前の製品？でオイルが抜けてしまったので

「使えないのも仕方がないか」と一度は諦めた。

しかし、やはり惜しい気はしていたのである。

それで思いついたのが「穴を開けて注油」である。

なにしろ中がどういう構造なのか？？なのである。

2022年最後の試みとして「失敗したら諦めよう」と踏ん切りを

つけて穴を開けたら、1mmほど貫通したらあっさり穴が開いた。

1.4φのネジを蓋にして注油してみた。

あっさり復活

ダメ元だったがあっさり走行するようになった。

う～む、期待していなかったので凄く嬉しい。

ギアの違いによる走行性能の違い

上がいさみや試作のクラウンギア仕様、下は私が2022年に入手した

ベベルギアをデフにしたもの。

原則比が違うので走行性能が微妙に異なる。

液体クラッチがヘタってしまったので走行性能の研究は止まっていたが

これを機会に地味な始めてみるか？

2023年もやりたいこといっぱいである！

注意！

ここに記載されていることは「私の個人的経験」です。

参考にされてもいいですが、正解である保証はありません。

進捗状況によっては、内容を変更する場合もあります。

液体クラッチ動力の応用(1)

しばらく路面電車関係が続いたので息抜き？に違うことを

することにした。

小型ベベルギアが手に入った

過去にいさみやの液体クラッチを使った気動車の動力装置を

試したことがあった。

そのとき一つやり残したことがある。

その動力装置のギアボックスはクラインギアを使用していた

のだが、この液体クラッチは「減速なしで使う」ように計画

されていた、ということである。

前回のテストは2013年7月なのだが、当時は模型に使える

小型のクラウンギアが入手出来なかった。

それから９年・・・

たまたま模型友人がまったく別用途でそれに向いているギアを

発注したことが判ったので２セット譲ってもらった。

ギアボックス作成

前回のクラウンギアのギアボックスの経験を生かしてベベルギアを

使ったギアボックスを作成する。

このベベルギアの軸径は1.0φなので、車輪はカツミの打ち込み

のプレーン軸（2.0φ）を使用した。

シャフト側は1.0φのまま使用、ギアの固定はネジ止めである。

ジョイント部の曲がり抵抗を減らすためにギアボックス側の軸受は

可能な限り短くしてある。

（これが結構大変であった）

動力ユニットを作成

動力ユニットは2013年のときと基本構造は同じである。

ここで一つ不思議なことが発生。

なぜか振動が発生するのである。

え？前回はそんなことは無かったのに？？

とりあえず液体クラッチ後部に受けを追加して振動を

低下させるよう対策をした。

また、５分以上負荷をかけると繋がりが悪くなる?ことが

あるので「ひょっとすると回転数が足りないのか？」という

ことでトーマモデルの高回転型(16000rpm)コアレスモータを

キドマイティ規格で使用可能にした。

液体クラッチ動力を搭載して走行テスト

使用する車両はカツミのニッケルボディのキハ35である。

ユニット搭載後の重量は211gである。

走行させてみると「お！快調だぞ」と思ったものの・・・

５分程度走らせると速度低下して最終的には停まってしまう。

停止した状態ではモータが過回転している。

確認してみると液体クラッチが発熱している。

走行して中のオイルが攪拌されると発熱して粘性低下して

キドマイティの回転数ではダメなのか？

トーマモデルの高回転モータを使用してみても・・・同様。

クラッチ本体の発熱低下のためにシャフトを伸ばしてジョイント

の屈曲を減らしたりギアボックスの軸短縮（前述）を行って

みたが解決せず。

ここで気が付いたのである。

ひょっとして液体クラッチのオイル抜け（劣化）では？

2013年に使用したクラウンギア仕様のキハ17をテストすると

同様に５分程度で停まってしまった。

とりあえず車載テストは完了

この液体クラッチは構造的に少しずつオイルが抜ける。

そのことから「寿命は３～5年？」という話であったが、

製造後30年以上経過しているのである。

2013年時点で使えたことが奇蹟だった（遠い目）

ギアで減速せず動力伝達して空転しないので静粛。

それを目指して作られたものであるが、その片鱗をちょっと

実感出来たから良しとするか（さらに遠い目）

ひょっとすると改善策があるかもしれない。

その前に「もう一つ試すこと」がある。

気持ちを切り替えてそっちをやってみよう。

それにしても・・・ぜんぜん息抜きにならないぞ（笑）

注意！

ここに記載されていることは「私の個人的経験」です。

参考にされてもいいですが、正解である保証はありません。

進捗状況によっては、内容を変更する場合もあります。

路面電車用のトーマ新モータ(#6051)による動力装置

今年は「路面電車の車両とレイアウト」の活動を再開しようと

思っている。

6%勾配登坂テスト

#6051とインサイドギアの組み合わせによる登坂テスト。

結果は良好で、助走なしでいきなり６％の勾配をスロー走行で

するすると登っていく。

元が低速重視の走行装置なので、スロットル操作なく登り／下りを

してくれるのは助かる。

先に試作した14:1のｳｫｰﾑ使用吊掛モータも快調なのだが、

単軸であっても１両に動力装置ｘ２は面倒である。

ストックしてあるインサイドギアが使えれば申し分ない。

色々考えた結果、こんな感じ

縦型モータ仕様で困るのは「路面電車の小さな車体に収まらない」

ことである。

モータは小さいのだから、ブラケットを小さくすれば良い。

この件は”言うは易い”の典型である。

なにしろ、モータには固定するものが何も付いていないのである。

２日ほどあれこれ試した結果が、上画像のようなものである。

簡単で手間のかからない方法にするのが苦労と言えば苦労で

あった。

”銅線で縛る”という原始的方法など使わず「3Dプリンタで作成」

とならないのが悲しい（笑）

ギアは14:1を使用している（これも余剰パーツ活用）

車輪は日光の9.5φに交換。

車体内には幅11mm

縦型モータ仕様では幅20mm、今回作成のものは11mm。

銅線で縛る方法は強度面で少し疑問もあるが、路面電車用は

自分がスロー走行するだけなので問題は無いだろう。

カツミのN電の車体に収まった

アルモデルの単台車を色々と改造して、ようやくカツミのN電の

車体幅に収めることが出来た。

インサイドギアを使うことで、床板の切欠きを小さくすることが

出来たので、集電ブラシの取付は簡単に済んだ。

快調に走行するのだが・・・

走行テストを行うと「お！快調！」・・・ん？

なんとも音がうるさいのである。

おいおい、DCCサウンド搭載のための動力なのに、これでは

ダメではないか！

残された方法は「ウォームギア交換」

なにか手は無いものか？

一番簡単な方法は「ギア交換」である。

縦型モータを交換するときに使うウォームギアは、エンドウの

16:2を愛用している。

スムーズによく動くし、音が静かだからである。

現代のモータは低速からトルクがあるので、無理に減速するより

素直に低電圧で回転を落とせばよい。

このギアを使用すれば、モータの回転も低く出来るので

静音化出来るのではないか？

静かになったし・・・（遠い目）

結果は予想通りであった。

あっさり問題解決。

このモータは低電圧でも回転が安定しており、トルクもあるので

低速運転は快調である。

進行方向で少し音のレベルが変わるのだが、調整していけば

いずれは解決しそうである。

え？なんで最初から16:2のウォームを使わなかったか？

「余剰の14:1を活用してお金ケチりたかったからさ（フッ）」

トーマの新モータ（#6051 #6061共通）のモータブラケット

トーマの新モータは単体では固定出来ない。

そのため、専用のモータブラケットを作る必要がある。

まだ試行錯誤中であるが、以下のような方法で対処している。

取付部はこの２個の部品

・車体への固定部（画像は縦型モータ用）

・モータを締め付ける板（t0.4の10mm幅板を曲げる）

作成するものはこれだけである。

しっかり固定する方法

真鍮の板に真鍮の帯材で押し付けただけでは当然固定出来ない。

そこで登場するのが両面テープである。

接する面に適当に貼るだけである。

このモータは、かなりの負荷をかけても温くもならないのは

実験済なので、熱で両面テープが劣化はしないはず。

（継続検証中）

どちらのタイプでも似たような手順

特に凝った構造ではないので、どちらのタイプにも対応可能

なのは当然である。

つぼみ堂のBタンクは#6051＝＞#6061に交換していずれ

牽引力測定を行う予定である。

トーマの新型モータ(#6051)（２）

先日のテスト結果について色々と考えていると、あることに

気が付いた！

スピードが出ない・・・「あ！これなら低速性能が良いはず！」

手持ちの26mmインサイドギアを生かす

現状で単台車の路面用動力として使用可能なもの

(1)今では貴重なダルマヤ(23mm)

(2)吊掛モータ

がある。

私が吊掛モータ使う理由は、小型単車にサウンドDCCを搭載

するためである。

ダルマヤの動力装置は優秀なのだが、動力が車体内に大きく

出てしまうためである。

吊掛モータ化で解決はしたが、他の選択肢があるか？は

検討してみたいと思っていた。

ギア比は14:1

以前から「手持ちのインサイドギアを使えないか？」と

思っていた。

軸距の異なる車両を作るためのギア確保のため、見つけると

購入していたもののストックがあるからである。

車輪についても、日光の9.5φが入手可能になっている。

トーマの小型モータを使用すれば、車体内に出っ張る部分を

小型に出来るのでやってみることにした。

ギアは今のところは14:1であるが、エンドウの16:1が入手

可能なので、低回転が得意な#6051と組み合わせれば

丁度良い低速性能の動力が作れるのでは？

モータブラケットは３Dプリンタ・・・などというハイテクでは

なく真鍮板をてきとーに曲げたもので作るのだが、３個も

作ると手際よく作れるようになった（笑）

走行テストの結果は良好

偶然にも？用意していた路面の下回りで走行テストを行う。

結果は極めて良好で、静音で低速走行が可能なことを確認した。

次の課題は「ロンビックの足回りに組み込む」

動力の走行性能は確認出来たので、次はどうやって組み込むか？

である。

さてはて、どうしたものか？

トーマの新型モータ(#6051)（１）

新型モータの#6061のテストは行ったが#6051の方が

まだである。

外径が8.0mmと＋1.0mm太いこのモータは、格納スペースの

制約が大きい小型／古典蒸気機関車での活用を期待している。

そうなると、評価テスト用ロコはロット式でなければ困る。

ということで、搭載候補の機関車を探すのだが・・・

つぼみ堂Bタンクを整備

テスト候補はカツミのCタンク（旧型）を予定していた。

ところが、いくら探しても出て来ない。

困り果てたところで発見したのが、このBタンクである。

車体は壊れているし、車輪のメッキも劣化しているし・・・

結局、諦めて？これを使うことにした。

ハンダが外れていたキャブ後部を直し、台枠側はK&Dカプラ取付と

モータを台枠内に収めるために最大限開口部を広げる。

結局、台枠内にモータ収まらず

超小型モータをこの方式は意外に困難

当初予定では、台枠内にモータをスッポリ入れて車体内は

空っぽにして大きなウェイトを入れる予定であった。

開口部を広げた結果、床板固定のリベットやら動輪押さえ板の

問題もあって難しいことが判った。

（大きな改造をすると時間がかかる）

縦型モータの取付穴を使うことにしたのだが、そのためには

モータが小さすぎてどう固定するか？が難しい。

L字形の板を作ってそれを縦型モータの取付部に固定するように

して、その板にモータを#6061と同様の方法で取り付ける

ことにした。

出来たものを見て思ったのは「キャブ内に直立しているもの

があるとジャマ」である。

体積は激減しても、直立しているとスペース効率は良くない。

ウェイトを作る

モータがジャマしているものの、動輪真上は空洞になった。

ここに大きなウェイトを乗せるのだが、集電ブラシを避けないと

いけないので、地味にウェイトを追加していく。

走行テスト

ウェイトだけでなく、モータのウォーム噛み合わせの調整に

集電ブラシの当たり具合など、あれこれやってようやく

快調に走るようになった。

平坦線で370gの貨車牽引では、問題無く走行した。

追伸：2020.2.20

本格的牽引力測定を行った。

テスト中にトラブル発生！

大型レイアウトでの牽引力測定時に大トラブル発生！

重量貨車を牽引して勾配にかかったところで、うぃ～んという

モータ音はするのにロコは動かない。

ま、まさか・・・

ロックタイトがダメになってウォームが外れてしまった。

ムリなテストでの発熱のせいか？穴がユルいウォームのせいか？

は不明であるが、ともかく修理しないとどうにもならない。

結局、アロンアルファで再接着してテスト再開。

過酷？ではトラブルが多い。

牽引力測定は意外な結果

ようやく動き出したので牽引力を測定する。

走らせ始めて気が付いたのは「前回（#6061）より加速が

よくない」ことである。

スペックを比較

　　　　　　　　　#6061　　　#6051

ギア比　　　　　　16:2　　　　14:1

動力伝達　　　　　ギア　　　　　ロッド

自重　　　　　　　184g　　　　160g

車輪径　　　　　　10.5φ　　　 11.5φ　

減速比も大きいし、回転数も低いので想定される結果では

あるものの、それだけでは無いような？

勾配では600gでは勾配途中で停止、15v／0.05Aで500gを

牽引して登坂した。

勾配途中引き出しは400gが可能で12v/0.05Aの10分の

連続走行では発熱はまったくなかった。　

（途中でイモネジが破損してテストを中止）

※注意

(1)今回の牽引力測定は「動力装置の限界」の確認が目的であり

　　”どこまで過酷に扱うと壊れるか”を見ることもその範疇に

　　入っている。

　　そのため「同テストの実施で破損する可能性は高い」ため

　　実施はお勧めしない。

(2)条件が一定ではないため、「モータ自身の性能差」を

　判断する基準とはなりえない。

両モータとも、他の用途での使い勝手を検討する予定。

なんにしても「新しい動力を使いこなす」ことは難しい。

トーマの新型モータ(#6061)

トーマモデルワークスから興味深い製品が発売になった。

小型コアレスモータ２種類

さっそく購入。

予告時には「何が違うのだろう」と思ったのだが、実物を見て納得。

＃6061：高回転タイプ、外径7φ

＃6051：中回転?タイプ、外径8φ

どちらのモータもそうなのだが、なにしろ強力な磁力！

計測した訳ではないのだが、#6051などはちょっと離して置いた

くらいではパチンとくっ付き合ってしまうくらいである。

EB電機に搭載してみようと思ったのだが・・・

走行性能や牽引力測定をするためには「比較対象」が無くては

意味がない。

手っ取り早くEB電機を使おう！として問題が発覚！

改造のための検討をしていると・・・パチン！

あ！この模型は「鉄板製」だった（驚愕の事実)

だから動かないというのではないが、これだけ強力に磁力の

影響が出ると、どうも精神衛生上良くない。

問題はそれだけではなく、このモータが小型すぎて、台枠の

ダイナミックな改造が必要で、そうなると工数がバカにならない。

（トーマのシェイやビスタカーの工作が停滞しているのに）

結局、新規作成にする

検討の結果、吊掛モータのテストの経験を元に新規作成を行う。

使用モータは#6061の高速タイプ。

（インサイドギアの内側にこちらしか収まらなかった）

動力伝達は31mmのインサイドギア、モータブラケットは

最新技術の３Dプリンタ！・・・などは当然使わず（ち～ん）

切れっ端真鍮板をカットして「縦型モータ取付」と同様のものを

作成する。

令和の時代とは思えない超ローテク！

（気休めに銅線で縛ったりしているし）

ギアはエンドウの16:2（ウォーム側1.0φ車軸対応）を使用。

車体？はこんな感じ

上はロンビックイコライザのテスト用動力である。

今回はリジットの台枠である。

頑張ればロンビックにも出来そうだが、面倒(!)なので諦めた。

上面はフラット

偶然なのだが、上面はフラットになった。

これで気が付いたのだが「天賞堂の新型パワトラはなぜ床板下に

納まる構造にしなっかった？」である。

モータは同様のものを使っていると思われるし、ギア径は小さい

だろうから十分に可能だと思われるのだが。

平坦線で走行テスト

運転スペースで走行テストを行った。

自重184g、後ろには400gのトレーラーという「鉛の塊」が

この小さなモータで軽々と走行する。

9vで10分ほど走らせてもまったく発熱などはなく、スムーズに

走行することが確認出来た。

さて、いよいよ本格的牽引力測定である。

重量貨車による牽引力測定を実施

大型レイアウト上で400g貨車を牽引して登坂を含む長距離走行を

行うのは私の車両の通過儀式である。

2%勾配（一部3%）では1,000g（２両＋1/2）を15v／0.05A

（Aﾒｰﾀｰはほとんど動かない）は２％勾配は登れるのだが、

3%のところで止まってしまった（無念）

900gでは15v／0.05A？で登坂可能で、モータも一時的な

高電圧でも充分に耐えることが確認出来た。

ついでに走行テスト

動力組込みを完了していない日東科学ビスタカー(490ｇくらい）の

走行テストをトーマ新型モータ動力でついでに実施。

この重量であれば12v／0.05A？で楽勝で登坂していく。

このテストを含めて、500g重量貨車牽引を20分以上実施したが

モータは”温くもならない”余裕の走行ぶりであったのには

驚かされた。

つぼみ堂のBタンクをテスト用に発掘したが・・・

#6051も使いたい！

この小型モータが16番の中型クラスの車両でも動かせる実力が

あれば、古典ロコ制作の悩みが一挙に解消！

ということで、つぼみのＢタンクを発掘したのだが・・・

動輪のかかりがあるので一度は諦めたのだが、夕食で飲酒して

酔いが回ってきたらムラムラと修理したくなり、あれこれ

手を入れたら直ってしまった。

動輪のメッキが剥がれ気味なのだが、テストくらいであれば

可能だろうか？

路面電車用の吊掛モータ（ウォームギア）

体力と精神力の衰えを感じつつ工作は続く。

　路面電車用のウォーウギアの吊掛モータ

大型の電機機関車では搭載実績は多いのだが、路面電車の
小径車輪（9.5φ）用は初めてである。
元ネタはアルモデルの軸距離23mm／9.5φ車輪用を使う。
ギア比は１４：１である。
（注：ああ、ギアだけ売って欲しい）

テスト車両は何にするか？と考えたのだが、ボギー車で試すと
面白そうなので銀河モデルの都電6500にした。
既に搭載済の通常の吊掛モータと交換する。

　交換／調整を済ませたところ

元々モータを上側に搭載していたので、搭載は難しくなかった。
ついでに、取付を忘れていた床下機器も取り付けた。

　新レイアウトでテスト

R140/３％勾配のレイアウトで走行テストをする。
レイアウト側もガイドレールを付けたりと苦労したが、走行はいい感じで
あった。

この動力装置をもうちょっと作って、次は単車（ロンビックイコライザ）で
テストをしなくては！

吊掛モータの路面電車(2)

なんだかんだで、今年は路面電車で始まる。
もっとも、私の場合は「架線集電と吊掛モータ」がペアになるので、
実は結構しんどい。

　軸距17mmはモータを上に上げた

　モータは床上にこのくらい出る

考えた末に、モータを垂直に上に上げて搭載した。
吊掛モータは「床下に収まる」のが売りだったのだが、今回は少し上に
出っ張ることになった。
これでも、既存の動力装置よりは上に出る部分は少ない。
最初は、車輪が当たるかと思ったので床板をあちこちカットしたのだが、
走行テストの結果、「開口が無くても良い」ことが判ったので、もう片方は
非動力側の開口がない。
(注：こういう試行錯誤は時間がかかる）

　かなり前にエコーモデルで買った「集電可能ビューゲル」

かなり前にエコーモデルで購入した集電対応のビューゲルを実際に
使えるように改造する。
（随分と熟成したものだ（遠い目））
最初は、パンタグラフと同じにシュー幅を13mmにしてみたが、実際に
走行テストを行うとカーブの具合によってはシューが架線から脱落して
しまうことが判った。
ということで、15mmに変更する。
（こういう実地検証がまた時間がかかるのである）

　Zパンタ(YAMA模型）のシュー幅は17mm

YAMA模型のZパンタの素材は、ステンレス？なのか？どうもハンダが
流れにくい。
最初は1.0φの銅棒をハンダ付け・・・しようとしたのだが、どうもうまく
付かないので、1.2φパイプを17mm幅にして固定した。
架線のあるレイアウトでZパンタとビューゲルの動きを見ていると、
どうやらシューの位置が両者で似た位置に来るようである。
なるほど、こうやって「ちゃんと架線を使うと」こういうことも判ったり
するのが面白い。
（機構を再現すると”形態だけ真似た”ものとは違う面白さを発見）

　これで銀河モデルの都電6000が最新動力で復活

これでまた１両路面電車が増えた。
銀河モデルの都電6000が台車を改造のうえで最新の動力装置で
現役復活である。

　YAMA模型のポールも最新仕様

もはや常連になりつつあるYAMA模型のポールについても、2017年は
進歩した。
取り付けを1.2φのネジを使う方式にしたのである。
やってみると「え？こんなに簡単だったの（呆然）」だった。
これで、添付のスリーブ部もネジ切りするだけであっさりと使用出来る。

これで３日かかった。
新しいことをやるのは大変だ。

吊掛モータの路面電車(1)

今年はなにからやるか？
本来はトーマのシェイIIを組むべきなのだろうけれども、やはり路面電車が
気になるのである。

というのも、いさみやの路面電車のレイアウトに架線が張られたので
「そこを使って走行テストしたい」という気持ちがフツフツと湧いてくる
のだ。

そうなると「どうせなら技術的課題を解決したい」という気になる。
2017年は路面電車から開始である。
（ああ、シェイがなぁ（遠い目）

　まずは台車を組む

ず～っと課題になっていたのが「ボギー台車（軸距17mm）で吊掛モータ」
なのである。
素材だけ買ってあったものやら、銀河モデルの都電の台車（軸穴もない）
やら、カツミの都電4100の残り台車（こちらは可動になるのが良い）などを
いさみやの吊掛モータ(9.5φ用27枚ギア）対応に組む。
車軸が日光モデル規格なので、枕梁は新規である。

　モータを入れてみると・・・デカいなぁ

ようやく台車が３組出来たので、吊掛モータを入れてみる。
で、デカい・・・（呆然）
実車は後ろ側に置くのだが、軸距17mmでこのように置くと、どうも大きい。
どうしたものか？

　では、モータを上に向けてみるか？

　R150における都電4100の台車の角度

モータを上に上げてみるか？
カツミの都電4100をR150に置いてみると、台車はこのような角度に
なる。
果たして大丈夫なのだろうか？

新春早々、新しいことをやるのはしんどいのである。