鉄道模型工作室 チビ電の電飾 その２
チビ電の電飾に取り組んでいます。先回のトレラー車に続いて、今回は動力車の電飾を実施しましたが、成績は50点で、ほぼ失敗作と言えますが、その内容を報告します。
■ チビ電の動力車4001A号車
KATOの「ポケットライン ぼくの街の路面電車 チビ電」の動力車です。大きな窓と、広い車内空間がありますが室内灯は装着されていません。前照灯も尾灯もありませんし、メーカーの設定も無いようです。
この動力車は、２軸車両であるにもかかわらず、集電機能は良好で走行も低速から滑らかかです。コアレスモータの搭載とその動力機構の品質の高さを伺えます。動力車であるので、集電機構はバッチリですので、その工作は不要です。そして、前照灯と尾灯、および室内灯をトレラー車の例に習って取り付けます。
■ 前照灯と尾灯の工作
前照灯と尾灯の取り付け位置はトレラー車と同じ場所に設置できますので、同様の工作を実施しました。でも先回からの課題として、前照灯と尾灯の光量不足がありましたので、この点を改良すべく工夫を加えました。
まず、チップLEDを水平ではなく垂直に立てて取り付け、光ファイバーに向けて光るようにすることでした。このためには、ピッチの狭い基盤が必要となったので、2.0mm ピッチのユニバーサル基盤を切り出しました。厚みがあるのが欠点でしたが・・・・・・。下左の写真です。この基盤の中央の穴にポリウレタン線を取り付け、これを柱にしてチップLEDを半田付けしました。チップLEDは1208サイズですので、1.6mm×0.8mm の大きさです。
中央部の柱を車両の右側集電子と接続しますので、白色LEDはプラス極を、赤色LEDはマイナス極を半田付けします。そして、その両側の曲は細い銅線を付けって連結し、さらに510Ωのチップ抵抗を介して左側集電子に接続するポリウレタン線に半田付けしました。小さいところに半田を実施したので、余分な肉の部分はやすりで削っています。
この時の半田付け工作は、いろいろトライした結果、下右の写真に示すように、ベークライト片の角っこを使い、両面テープにてチップLEDを裏に向けて貼り付け、基盤と垂直になる状態に保って作業を実施しました。
その時の治具の様子を下左に示します。
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ユニットのボックスは先回と同じ大きさですが、スペースの関係で足の部分がありません。また、光ファイバーをΦ0.75mm からΦ1.0mm に太くしました。 しかし、ボックスの幅を少し小さめに切り出してしまったので、上右の写真のように光ファイバーが飛び出しています。せっかく苦労して切り出したボックスなので、このまま使用したので間違いでした。後から後悔することとなりました。
Φ1.0mmの光ファイバーを曲げるにも一苦労でしたが、何とか行けそうと判断して工作を進めました。
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基盤の配線状態をチャックするため、点灯テストを実施しました。その方法を右の写真に示します。
点灯状態を下に示します。白色と赤色共に正常に点灯しました。
そして、ボックスと基盤をセットにして、銀紙が包んで固定しました。
そして、点灯テストを行い、光漏れが無いかどうかをチェックしました。
光ファイバーが両側に開いていますが、組み立てるときに車体の穴に沿ってフィットしてくれるだろうと安易に考えていたのが間違いでした。
■ 室内灯の工作
室内灯の工作もトレラー車の場合と同じです。まず、車体の天井にコンデンサの入る穴を開けました。
100μFの電解コンデンサをこの隙間にはめ込みます。コンデンサのプラス極には1KΩの抵抗を取り付けて、右下の写真のように足を折り曲げています。さらに、ブリッジダイオードに接続する導線を半田付けしておきます。
そして、天井裏に配線を通しておきます。
そして、テープLEDを貼り付けました。白色の12ボルト仕様のものです。下左の写真。
■ 組付け
前照灯と尾灯のライトボックスは、先回と同様に、ダイオードブリッジといっしょにしてシャシーに絹糸で縛り付けました。
配線処理は、写真に示すように、車体とシャシーの隙間を狙って配線しています。ただし、シャシーや底カバーの一部は少し削っています。
そして、車体をかぶせて工作は完了です。
でも、車体をかぶせる時に、問題が発生しました。組付けトライの時は、光ファイバーを長くしたままで実施していましたので問題なかったのですが、だんだん工程が進むにつれた、その長さを最終となる長さに切り詰めたら、組付けられなくなったのです。長い時は、まず、光ファイバーを通してからシャシーをはめ込んでいたのですが、所定の長さに切り詰めたときは、穴の位置とファイバーの位置が一致せずに干渉して組付けられませんでした。
原因は、ファイバーの位置が外に広がっているからです。穴にフィットしてくれないのです。ボックスの穴の加工ミスがここに影響したのです。今さらながら修正できませんので、仕方なく穴を大きくし、ファイバーの長さをさらに短くして対応しました。上左の写真のように大きなヘッドライト穴となってしまったのです。
さらに、点灯具合はと言うと、片目が少し隠れてしまって見えずらいのです。せっかく苦労した工作なのですが、失敗作なのです。
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走行状態の動画を紹介します。
進行方向による前照灯と尾灯の点灯具合はOKでした。でも片目状態となって点灯具合は駄目ですね。また、両車両とも集電機能は良好なので車両間の通電配線は不要のようですが、登山鉄道ユニットの場合は集電不良の部分がありますので、車両間の通電配線を工作することで対応できそうです。また、スパンの長い２軸車両のために、ひっかる部分もありました。
今回の動力車 4001A号車の電飾工作点灯できたものの、光り方が不十分なので50点の不合格品とします。いくつかの改善案があるので、また、工作することにします。
2023/8/8