趣味の鉄道模型

JAMの第11回国際鉄道模型コンベンションへ行ってきました。
私が気になったのはこれです。
株式会社造形村(VOLKS)の0系新幹線です。
VOLKSといえば、プラモデル屋というイメージが強いのですが、鉄道模型メーカとして参入のようです。
価格も比較的安く設定されていて、説明を聞いていると、結構こだわって設計されているようで期待が持てます。
ちなみに、私が大学在学中、VOLKSの店舗が近くにあってよく行きました。当時はVOLKSがこんなに大きくなるとは思ってもみませんでした。
普段、同じ縮尺の在来線の車輛を見ていますが、さずがに新幹線は大きいですね。

井門義博さんのblogにスーパーキャパシタはちらつき防止に有効か？ということで、スーパーキャパシタ(電気二重層コンデンサ)を使用する場合は昇圧回路が必要になる旨の記載がありました。
この件に対し、井門さんとメイルでやりとりをしたのですが、私は内部抵抗の低いものを使用すれば昇圧回路が無くてもちらつきをほとんど無くすことができるとの意見に対し、「内部抵抗が低いので電源回路を組んで昇圧しないとだめ」とのことだったので実験してみました。
実験は左記のような回路を組んで、電源断時にちらつくのかを目視確認と、LEDの端子間電圧をオシロスコープで確認しました。
今回は、手持ちの関係で、内部抵抗4Ωの電気二重層コンデンサしか使えませんでした。電気二重層コンデンサの耐圧が2.5Vのため、2個直列接続しており、合計の内部抵抗は8Ωとなります。
もう一つ、5.5vの電気二重層コンデンサ(コイン型:こちらは内部抵抗が75Ωほどあります)でも同様の実験を行いました。
比較に、ModelsIMON製のパネルライトのLEDでも確認しました。
ModelsIMON製のはチップ部品で構成されているので回路はよくわかりませんが、整流器の出力に、コンデンサと定電圧ICを並列接続し、低電圧ICの出力に直列に電流制限用の抵抗を付け、その先にLEDが接続されているものと思われます。
結果は、
(1) ModelsIMON製のパネルライトのLEDは私の目では電源を切った瞬間のちらつきはありませんでした。
(2) 内部抵抗8Ωの電気二重層コンデンサの場合は、電気を切った瞬間、よく見ると若干暗くなるのがわかります。オシロスコープでの電圧降下はほとんど確認できませんでした。(私のオシロスコープは安物で分解能が256しかありませんので、精度不足だと思われます。)
ModelsIMON製のは数秒ほどで明かりが消えますが、こちらは数十秒の間かなりの輝度で光り続けています。
(3) コイン型の電気二重層コンデンサの場合は、電気を切った瞬間、あきらかに暗くなるのがわかります。オシロスコープでも電圧降下が発生しているのが確認できます。
ということなりました。

結論としては、
(1) 電気二重層コンデンサ同士なら内部抵抗の小さい方がちらつきは少ない。(予想通り)
(2) 低抵抗タイプの電気二重層コンデンサ(0.4Ω位)を使用すればほとんどちらつきは無くせると推定される。
(3) ちらつき防止だけであれば、わざわざ使いづらく高価な電気二重層コンデンサを使用する必要もなく、一般的なアルミ電解コンデンサで充分と思われる。数秒以上の電源断でも明かりが点いていることを期待するのなら、電気二重層コンデンサを使用する価値がある。
という感じでしょうか。

私はアナログ回路について素人なので、この回路の問題点等がありましたらご指摘いただければ幸いです。

C11の補重に使う比重の大きなものを探していました。鉛の比重は11.34です。金は比重が19.3、白金は21.45と非常に重いのですが、金額もべらぼうに高いので手が出ません。
比重がそこそこ大きくてウェイトに使えそうな金属にタングステンがあります。比重は金とほぼ同じ19.3で、ゴルフ、ダーツ、釣りの錘としても使用されています。しかしながら融点が約3400℃、超硬の原材料に使われるほど固くて素人の手に負えるものではありません。
インターネットで検索していたら、タングステン樹脂板というのが見つかり、入手してみました。
写真の通り、100mm×100mm×t1 で127ｇありますので比重12.7ということになります。
タングステン自体の比重と比べるとかなり小さいですが、この板はタングステン粉末を樹脂で固めた物で、お気軽に使えると思います。
元々、竹とんぼの錘用に個人の方が特注された物ですが、竹とんぼに関係ない人にも販売してくれます。
入手したい方は、下記URLを参照して下さい。
http://www.asahi-net.or.jp/~gr7t-nkzt/order/tungstene_chuumon.html

比較のため、BULLFROG SNOTとセメダインスーパーXを車輪の踏面に塗ってみましたが、BULLFROG SNOTの圧勝みたいです。
セメダインスーパーXの方は指でこすっただけでボロボロ剥がれ落ちてしまします。BULLFROG SNOTも爪でひっかくと剥がれますが、指でこすっただけなら大丈夫です。
また、摩擦抵抗もBULLFROG SNOTの方が大きいです。(指の感触で違いがわかるのでかなり差があると思います)
でも、BULLFROG SNOTを均一に塗るのは至難の業です。
すぐに固まってくるので、薄めれば良いと思い、水、エナメル塗料溶剤、アクリル塗料溶剤、いさみやのプライマー専用シンナーで試してみました。
水とアクリル塗料溶剤には溶けるようでしたが、薄めすぎたのか、踏面に塗るとはじいてしまって塗れませんでした。エナメル塗料溶剤ではあまり溶けません。いさみやのプライマー専用シンナーではBULLFROG SNOTが固まってしまいました。
剥がれたら塗り直すというのがBULLFROG SNOTの使い方だと思うのですが、簡単で綺麗に塗る方法はないでしょうか。

試しにBULLFROG SNOTを塗ってみたのがこの写真です。(右側の車輪)
まだ半乾きの状態ですが、少々厚く塗りすぎたようです。
左側の車輪には、セメダインスーパーXを薄く塗ってみました。強度はよくわかりませんが、強力な接着剤なので、剥離しにくいことを期待しています。
また、シリコンがベースの接着剤ですので、摩擦抵抗の増大すなわち牽引力向上は期待できます。
BULLFROG SNOTよりも、スーパーXの方が薄く塗りやすい感じもします。

機関車等の牽引力を向上させるにはタイヤ面の摩擦抵抗を大きくすれば良いことは判っています。
それにはゴムタイヤ等が使われますが、利便性が良くありません。
それを解消しようというのが、この製品です。
タイヤ面に薄く塗って乾燥させれば良いという代物です。
東京板橋のFABに置いてありますので見られた方もいらっしゃるとおもいます。
また、ワークスK氏の掲示板にも紹介されていました。
ちょっとだけ試しただけなのですが、均一に塗るのは結構難しいのと、どれだけ耐久性があるのか疑問(爪で簡単に剥がせる)が残りました。

イモンのC11 3次型がようやく形になりました。
電気関係はまだ手を付けていません。
ほぼ素組です。
リタンクランクのねじが見つからなかった(欠品？)のでとりあえず代用のねじを付けています。(そのうち五反田工房にお願いして送ってもらおうと思っています)
組んだ感想ですが、
(1) 主台枠が少々華奢なような気がします。
主台枠の板の厚みは、0.7mmほどで、組み上がった状態でも少し力を加えるとねじれます。
尤も、乗工社時代のC59やD51もこんなものだったような気がしますので、伝統かもしれません。実用上の問題は無いと思います。
(2) 組み立て説明書が少々わかりづらかったです。
説明書を書くのが大変な事はよくわかっているのですが、読み手の側に立つと、色々と不満が出てきます。
3次元図が沢山書かれているのですが、言葉での説明は少なく、図では表現しきれない細かなところがよくわかりませんでした。
同じ袋に似たような部品があって、どちらを使用したらよいのかわからなく迷ったりしました。
ある程度、製作者側に立って考えないといけませんでした。
パイピングについては曲げる寸法が数値で書かれていたらと思いました。
(3) 部品を下手にやすってはだめ
部品の精度は結構高く、組み立ては寸法に割とシビアにできています。ちょっと部品と部品が合わないと思ってヤスリで削ったりしたのですが、それがいけませんでした。削ったために後で寸法が合わなくなっていたのです。とりあえずごまかしてなんとかなりました。
(4) 六角ねじ
ロッド類を取り付けるのに六角ねじが使用されています。ねじ回しとして真鍮板に六角穴を抜いたのが添付されているのですが、結構使いにくく、強度もあまりないので、最後は使えなくなりました。
また、説明書に「六角ネジを締めすぎないように注意してください。」と書かれているのですが、1本は強く締めすぎて折れてしまいました。手持ちでM1.0の六角ねじがあったので、事なきをえました。

あとは、もうちょっと綺麗にして、塗装後に電気関係を仕上げようと思っています。
全重量が約260ｇとちょっと軽いので、もっと補重もしたいと思います。
ＤＣＣも入れてサウンド付きにするつもりなのですが、炭水庫のあたりのスペースが割と狭くてスピーカとＤＣＣデコーダが入りきるか少々心配です。

エッチングで試作車体を作りました。
とりあえず、屋根を曲げて箱にし、ロストワックスの屋根端を取り付けました。
向こう側のは汚いですが、屋根端を銀ロウで付けようとして悲惨なことになってしまいました。
屋根の長さは計算して丁度良いはずだったのですが、実際に曲げてみると、車幅が1mmほど広くなってしまいました。
屋根曲げもなかなか思うようにいかず、微妙に屋根端のRとずれています。
これを一通り組み立ててから、間違っているところを修正して、本番のエッチング板を作ります。

私の所にIMONカプラーがやってきたので、記念写真です。
中の構造は非常に簡単にできています。

電車の動力にLazyJackのツリカケ動力φ10.5の使用を検討しています。
これのモータには、マブチのFF-K10WAというのが使用されています。
モータのトルクは小さいですし、回転数は高いです。さらに、平ギアによる伝導のためギア比も約1:4.3と小さくなっています。
キット添付のギアは8枚と34枚なのですが、偶数対偶数の歯車は気に入らないので、特注の35枚歯の歯車(転位でピッチ円直径は34枚と同じ)を使用しています。
果たしてこれで実用に耐えるのか、試してみました。
11.5Vを加えると実物換算でおよそ430km/hという超高速で走りました。3.8Vでおよそ100km/hになりました。(印画電圧と速度は比例していませんね。テストに使用したのがNGDCC DEP1でBEMFがかかっているので、このあたりが原因かもしれません。)
まだ車体はできていないので、真鍮板に台車を付けただけの物に重りを乗せて約270gにして走らせています。
モータが発熱しないか気になりましたが、消費電流は、3.8V印加時で40mA前後とそれほど多くもなく、大丈夫なようです。
普通にアナログ制御は難しいかもしれませんが、DCCデコーダを付けて最大速度の設定と、BEMFを有効にすれば使えると思いました。
写真のモータの塗装がげていますが、ギアに油を塗布し、回転した際に周囲に油を撒き散らし散らし、塗装を溶かしてしまった次第です。
ギアがオープンなので、注油方法や埃対策に課題がありそうです。