鉄道模型(動力装置)

2020.02.28

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。
 
Motor4_20200228
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。
 
Motor5_20200228
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。
 
Motor6_20200228
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。
 
Motor10_20200228
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。
 
Motor7_20200228
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!
 
Motor8_20200228
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?
 
Motor9_20200228
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)」

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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。
 
Motor1_20200228
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。
 
Motor2_20200228
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)
 
Motor3_20200228
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。

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2020.02.23

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!」
 
Motor1_20200223
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。
 
Motor2_20200223
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)
 
Motor3_20200223
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。
 
Motor4_20200223
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?

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2020.02.17

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・・・
 
Motor1_20200217
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。
 
Motor2_20200217
結局、台枠内にモータ収まらず
 
Motor5_20200217
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。
 
Motor3_20200217
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。
 
Motor4_20200217
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。
 
Motor1_20200220
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。
 
Motor2_20200220
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。

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2020.01.31

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。
 
Fri5_20200130
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。
 
Fri6_20200130
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)
 
Fri7_20200130
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。
 
Fri8_20200130
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。
 
Fri9_20200130
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。
 
Fri3_20200130
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。
 
Fri2_20200131
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。
 
Fri6_20200131
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。
 
Fri10_20200130
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?

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2018.05.03

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。

Romen1_20180503
 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。

Romen2_20180503
 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。

Romen3_20180503
 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!

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2017.01.04

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。

Wed1_20170104
 軸距17mmはモータを上に上げた

Wed2_20170104
 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)

Wed3_20170104
 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)

Wed4_20170104
 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)

Wed6_20170104
 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。

Wed5_20170104
 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。

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2017.01.02

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)

Mon2_20170102
 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。

Mon3_20170102
 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?

Mon4_20170102
 では、モータを上に向けてみるか?

Mon5_20170102
 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。

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2016.05.22

改造競作(開拓使客車)の動力変更

さて、先週発掘した改造競作(開拓使客車)の動力変更である。

Sun5_20160522
 エムテックのモジュール0.3のウォームを入れる

さて、30年以上前?に作成した蒸気動力部にモータを入れる。
うれしいことに、なぜ購入したのか??のエムテックのウォームギア
が使うことができた。
そう書くと簡単に見えるのだが、動力側台車のセンタピンの構造を
変更し、台枠をあちこちカットして・・・などなど苦労した。
IMONミニモータの軸に入れるために、イモネジが効くように
1.0-1.5φのパイプに微妙に穴を開け、丁度良い位置に固定した。

Sun6_20160522
 上から見たところ

台枠上部から見たところ。
この形でモータブラケットをつけると、ウォームの調整は一発勝負に
なる。
この他にも、クランクピンの調整など、結構動くようになるまでは
かなり手間がかかった。

Sun7_20160522
 どうにか形になった

なんだかんだと手間取ったものの、どうにか動くようになった。
このままでは安定して走行しないので、まだまだ調整が必要だ。

Sun8_20160522
 で・・脱力感の湧く「反対側の妻面」

この動力変更を決断して・・・しばらく経ってから気が付いた。
「そういえば、妻面を間違えていたような?」
で、予想通り間違えていた(ち~ん)。
ああ・・・・これはもう直しようがないな(ご~ん)。

ここからは地味に調整(補重とクランクピンの修正)である。
本命の珊瑚模型のジハニもなんとかせんと。

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2014.08.03

補習の補習(トビー6760)

猛暑である。
こんなときに、補習を落第?したトビー6760を改修して3度目の牽引力測定。

Fri10_20140803
 改修の結果、意外に強力な機関車に

テスト結果。
 2両(800g) 16V/0.2A
 勾配牽き出しは1両(400g) 16V/0.1A
ウォームが外れる(モータが横を向いてしまう)ことが無くなると、さすがは昔の
製品で、牽引力はかなりあることが判った。
2-Bの軸配置の不利の割には、良く走る機関車である。

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