KATO EF65-511　その１

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動力車の調査　　KATO EF65-511　　その１　修正版

　　この修正版は、当初の報告内容（第２弾、KATOのEF65-511）を再整理して修正したものです。　測定方法や解析手法などについては、モデル化の報告書を参照してください。

■01　車両の概要

　性能測定の前に、このモデルの概要と分解調査の結果を報告する。

このモデルの詳細は、マイコレクションの EF65-511 を参照して下さい。　重複記載あり。
また、KATO EF65の新旧比較も参考にして頂けると面白いと思います。

メーカー	KATO	商品名	EF65 JR貨物色
品番	3017-3	車両番号	EF65-511
発売日	1992年	入手日	2011年11月　中古品入手

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　模型車両の特徴：　　・ヘッドライト点灯　・フライホイール搭載動力ユニットなど。

　◆ 構造を理解するために、車体を少しずつ分解していきましょう。

　主な部品の分解状態を上の写真に示します。　ダイカスト製のフレームは一体的に作られているタイプであり（左右あるいは上下に分割されていない）、刻印は 3017 であった。　モータとジョイント、およびウォームを右の写真に示す。

　このEF65 シリーズは、他のシリーズよりも車体全長がやや短いため、動力機構のジョイント部を工夫して（犠牲にして？）短縮し、他の部品の共通化を図っている様である。　モータは、フライホイール付きで、２ポール５スロットのスキュー無しマグネットモータである。　その寸法を下に示す。　EF510-1 と形状的には同じと言える。

　また、　ウォームの軸受けはダイカスト製のフレームに直接はめ込む方式である。　この方式のほうがオリジナルで、第１弾で報告したEF510-1 の方が変形タイプであるように思う。

　動力台車の全体を左の写真に示す。　歯車ケースの品番は 3010 であるが、下のカバーは 3017 の刻印があった。

　歯車の構成は、第１弾で説明したEF510-1と同じ構成であるが、仕様が少し異なっている。　ウォームは m = 0.4 の１条ネジで、ウォームと噛合うホイールは Z = 19 である。　このホイールは２段歯車となっており、アイドラギヤを介して動輪につながる歯は Z = 17 であるが m = 0.3 で作られているので外形はかなり小さくなっている。　そして、動輪の歯車は Z = 17 であるので、動輪とホイールの回転は同じとなり、動輪を１回転させるためにはウォームを19回回転させる必要があるので、減速ギヤ比は i = 19 のギヤ列を構成していることになる。　動輪径は、φ7.4mm で、内側の片方の動輪にトラクション・ゴムを履いている。　その他の諸元として、車体重量は 99.0 グラム、前後の台車の動輪に掛る荷重はそれぞれ 44.5 グラムであった。

■02　ライト基板の特性調査

　まず、電気回路上、モータと並列に挿入されているライト基板の特性を調査しておこう。

　この基板は、裏側のみに回路が形成されている。　両端には前後のライト用のLED が半田付けされており、このLED と直列にチップ抵抗も半田付けされている。　テスターで測定すると、およそ270Ωであった。品番は3010 である。

　この中央付近の導線部をクリップで挟み、電圧を掛けながら電流を測定したのが右のグラフである。　2 Volt 近くになるとLED が光り出すと共に、電流は一直線状に上昇する。　極性を反転しても同様な傾向を示し、対称な特性であることが判る。　電流の上昇勾配は　3.66 mA/Volt である事から、約273Ωとなり、チップ抵抗の実測値と合致する。　電流の立ち上がりはおよそ 1.8Volt で、それまではわずかに電流が上昇しているが無視出来るであろう。

■03　モータ単品の速度特性とトルク特性の調査

　単品状態でのモータを測定する。　取付方法の改善に従って再測定を実施していたが、どうも気になる点たあったのでブラシ部分を分解すると、整流子に接する端面に異常が見つかり、ブラシの修正を実施している。　その詳細は、「モータの回転変動」の「ブラシ不良による回転異常」にて説明しているので参照下さい。　その修正後のデータを下のグラフに示す、