KATO EF66-51　その１

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動力車の調査　　KATO EF66-51　　その１　修正版

　この修正版は、当初の報告内容（第３弾、KATOのEF66-51）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 EF66-51 を参照して下さい。　重複記載あり。
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。

メーカー	KATO	商品名	EF66 後期形
品番	3047	車両番号	EF66-51
発売日	2004年10月発売　　　 2011年 9月 16日　（再生産）	入手日	2011年 9月 18 日　再生産品の新品購入

　◆ 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。　部品に付けられた黄色のマークは、再組付けの時に参考とする１エンド側を示すマークです。

　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）、型番の刻印は 3034 であった。　この番号は品番 3034 を意味していると推定すると、その車種はEF210 を意味することになり、この車種と同一のフレームを使用しているものと考えられる。

　次に、モータとジョイント、およびウォームを右の写真に示す。　緑色のカップリングやモータ支持部材などは、初期のフライホイールモデルと同じ形状と思われるが、モータ端子はやや短くなり、ライト基板との接触方法も変更されている。

　このモータは、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が、形状的には端子部が短くなったこと以外は昔のままである。　しかし、巻き線の仕様等は変更されている可能性があり、マグネット端部は青色と白色の色付けがあり、設計変更を示すマーキングを思われる。　外観寸法を下に示すが、　EF510-1 等と形状的には同じである。

　また、　ウォームの軸受けは当初のモデルと同じダイカスト製のフレームに直接はめ込む方式である。　

　　動力台車の全体を右の写真に示す。　歯車ケースの品番は 3004-1 で、下のカバーも同じの刻印であった。　この品番を使用している車種は、1978年発売の初代 EF66 の「3004」のみで、「-1」付きの品番の車種は見当たら無い。　当初はEF66 の改造モデルとして、「3004-1」の品番で開発を進めていたが、途中から方針変更されて、新品番「3046」あるいは「3047」が付与されたものと推定する。

　ちなみに同時期に開発されていた EH10 「3005」の改良モデルは、 2004年に「3005-1」の品番で発売されている。　新しい構造に変更されているので、自動車業界ではフルモデルチェンジと言われ、新しい品番が付与されるのが普通であるが、マイナーチェンジ対応のハイホン付きの “設計変更処理” として対応している。　そして、この 3004-1 もその名残ではないかと思うだが・・・・・・・真相は如何に。

　歯車の構成は、第１弾で説明したEF510-1と同じ構成で、ウォームは m = 0.3 の１条ネジで、ウォームと噛合うホイールは Z = 26 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 でモジュールは同じm = 0.3 で作られている。　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途中でアイドラギヤを介しても、同じ回転数となる。　そして、動輪を１回転させるためにはホイールも丁度１回転させる必要があり、このことは動輪を１回転させるためには、ウォームを 26 回転させる必要があることを示している。　即ち、減速ギヤ比は i = 26 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 90.4 グラム、前後の台車の動輪に掛る荷重はそれぞれ 37.0 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、EF510-1 と殆んど同じ形状をしており、表側と裏側に回路が形成され、スルーホールを通して導通されている。　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 と直列に記号が 561 の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、559Ωであり記号通りの抵抗値であった。　ライト基板の品番は、3046Gであるが、基板に印刷されている品番は3051 で、EF510-1と同じである。　形状的には、チップLED 部分の回路が複雑になっており、その形状は、一種のコンデンサを形成しているのではないかと思われる。

　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　1.82 mA/Volt である事から、約 550 Ω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。この特性はEF510-1と比較して同じであるが、電流の立ち上がりが、2.8Volt から 1.8Volt に小さくなっており、チップLEDが変更されている（改良されている？）ようである。　

■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先回実施した再測定データを整理してグラフ化したものを下にしめす。