趣味の鉄道模型

C53には動輪から回せる歯車を入れてあります。

フライホィ―ル等惰行を補助する装置は入れてありません。

どの程度惰行できるのか確認してみました。

また、今回はそれなりに補重したので、モータにどの程度電流が流れるのか確認しました。

10Vで車輛を強制停止させスリップ状態にした場合、電流は0.1〜0.08A程度であるため、モータにはほとんど影響は無いと思われます。

惰行は、フライホイール等惰行を補助する装置が入っているものと比べて少ないですが、多少は惰行しているようです。

C53蒸機機関車への補重がほぼ終わりました。

2022年第21回国際鉄道模型コンベンションの牽引力コンテストに参加した時と比べ、約200g重くなりました。

まだ、隙間は残っているので錘を追加することは不可能では無いと思いますが、せいぜい数gの増量にしかならないと考え、今回はこれで終わりとしたいと思います。

タングステン板を切るのに使用したダイヤモンドカッターですが、摩耗して写真右のように小さくなりました。

左は新品で、Φ22あります。右はΦ15です。

国際鉄道模型コンベンションの牽引力コンテストでは2022年から2024年の3年間、南満州鉄道 パシナが連続優勝しています。

実物ではC53はパシナとほぼ同世代で、日本の工場でも製造されたと思いますが、大きさが違います。

実物のC53は 全長20,625 mm、全幅2800mm、全高4,000 mm

パシナは 全長25,675 mm、全幅3,310 mm、全高4,800 mm

全長×全幅×全高の比で約1.77倍違いますが、パシナは流線型である分、実際の体積にはもっと大きな差があります。

模型はどちらも縮尺1/87で同じですので、模型も体積の違いでC53は不利で、補重したとはいえ多分軽いと思われます。

一応、牽引力コンテストに参加予定ですが、はたしてどうなりますことやら。

動輪を主台枠に組み込んで、どれ位の勾配で走り出すのかを確認しました。

第2動輪にはウォームギアを組み込んであり、動輪の回転でウォームギアが回ります。(モータは繋がっていません)

各動輪にはボールベアリングを組み込んであります。

残念ながら、2.0%では動きませんでした。

タングステン板を切ってC53に詰め込んでいます。

切り出した外形の小さな一片は数g程度しかないので、なかなか重くなりません。

タングステンは硬く、ダイヤモンドカッターで切っています。

写真下側の左のカッターは電着ダイヤモンドですが、タングステン板を切ると、ダイヤモンド粉がすぐに剥がれて切れなくなります。

右側は焼結ダイヤモンドです。

これだと、タングステン板が切れます。

でも、入手しづらいのが難点です。(歯科専用?)

カッティング用砥石ディスクも使ってみましたが、とりあえず切れるものの、多量の粉が出てきます。

焼結ダイヤモンドよりも切れが悪いです。

ようやく、ボールベアリング入のC53用動輪ができあがりました。

動輪の振れ確認の動画です。

若干振れていますが、実用上問題の無い範囲ではないかと思っています。

動輪の車軸を圧入しています。

嫌気性接着剤併用で圧入します。

治具に車輪を入れ、軸穴に車軸の先端を入れます。

車軸の先端は少し細くしてあります。

上側の治具を被せます。

エキセンプレスで押して、所定の長さに圧入されます。

動輪の片側圧入完了。

動輪の輪芯は黒ニッケルめっきで黒っぽくしたのですが、黒さが足りないと感じ、塗装してみました。

上の2個が黒ニッケルめっき、下の2個が黒色塗装です。

左が絶縁車輪、右が非絶縁車輪です。

今回はタイヤを鉄色のままにします。

輪芯を塗装するにあたり、タイヤのマスキングにあたり2種類のマスキング液を使用してみました。

ハンブロールのMaskolは塗装後に非常に剥がしやすいのですが、ハセガワのマスキングリキッドは剥がしにくく困りました。

逆に塗る際は、Maskolは塗ってる途中に乾いたところに少し力を加えると剥がれてしまい、やり直すこともあり、面倒でした。

この中間あたりのものがあると良いのですが。

なおハセガワのは旧製品で、現在のはマスキングリキッドNEXTとなっていますが扱いやすくなっているのでしょうか。

動輪の軸穴の最終加工をしています。

凹型ステップチャックを動輪の外径に合うように加工しています。

動輪をチャックに取り付け、内径バイトで既に開けてある穴の振れ取りを行います。

リーマを通して所定の寸法に仕上げます。

C53の動輪のタイヤに輪芯を圧入しました。

圧入となっていますが、念のため接着剤も併用しています。

導通側は嫌気性接着剤、絶縁側はシリコーンゴム系接着剤を使用しています。

圧入は、

治具にタイヤを入れ、その上に輪芯を置きます。

臨戦の先は少し細くしてあるので少しだけタイヤに嵌まります。

エキセンプレスで、輪芯を押さえつけ、圧入します。

ボールベアリング付の動輪軸を組み立てました。

元の動輪の軸径は3mmなのですが、内径3mmのボールベアリングで外径が一番小さいもので6mmあります。

鉄道模型趣味誌1980年1月号に「スムーズな運転のために玉軸受を機関車に」という記事があり、機芸出版社よりボールベアリング用軸箱の頒布があり、入手したのですが大きすぎて使えませんでした。

台枠の軸受の入る軸箱守の幅は4mmで作ってあり、それ以上広げたくはありません。

そこで内径2mm、外径4mmのボールベアリングを使用することにしました。

内径2mmのボールベアリングは3mmの軸には入りませんので、軸を3分割し、組み合わせることにしました。

写真の左右が2mmベアリングを付けた軸です。

これを中央のパイプに差し込んで、接着します。
中央のパイプには溝を付けてありますが、2mmの軸を差し込んだ際に接着剤や空気を逃がすためです。
写真の下のものはギアを取り付け前のパイプです。

細くローレットを切ってあります。

3つの部品を組み合わせて動輪の軸にしたものです。

ボールベアリングは、内輪と外輪を平行にしないといけないので、2個のボールベアリングを軸と平行のパイプで結ぶのが正しい構成のはずですが、場所が無いのでボールベアリングは1個ずつ独立しています。

間違った使い方ということになりますが、実用上さほど問題にならないことを期待しています。

切削した動輪の輪芯を黒くするため、黒ニッケルめっきを施してみました。

もう少し黒く、艶が押えられれば良いのですが、黒ニッケルなので仕方がないかもしれません。

黒染の方がもっとつや消しの黒になると思いますが、手で触っているとすぐに剥げるので、今回はめっきにしてみました。

めっきごっこ用の黒ニッケルめっき液に漬し、約0.2Aの電流を約1分流しています。

めっきについて詳しくないので、この条件が適切かどうか不明ですが、それなりにめっきできているようです。

製作中のC53の動輪回りの回転部にボールベアリングを使おうと考えています。

北日本精機(EZO)製のボールベアリング

左が外径4mm、内径2mmのもの

動輪の軸受が4mmなので、これが使えないか検討中。

写真の一番左はこのベアリングを車軸に組み込んだものです。

写真の右側のベアリングは外径2.5mm、内径0.6mmのもの

一番右のロッドに入らないかと考えたのですが、少々大きすぎるようです。

ミネベアミツミ(NMB)に外径1.5mmのボールベアリングがある(同社によると世界最小)とのことなので、現在発注中です。

ただ、同社の営業との電話での話では、受注後1個ずつ作るそうで、納期は4ヶ月ほどみたいです。
価格もISCの外径2mmのと比べ2.5倍ほどします。

切削した輪芯の外径を確認しています。

輪芯とマイクロメータを水平に保つのが難しいです。

この映像の寸法表示が正しければこの輪芯は正円ではなく、4μmほど歪んでいるようです。

C53の動輪を作ろうと、ロストワックスの動輪輪芯の外径を加工しています。

このような治具で加工しています。

治具をチャッキングした後に、中央の軸を輪芯の軸穴径に合わせて切削してあります。

これによって、中央の軸の振れができるだけ少なくなるようにしています。
横に刺さっている燐青銅製の線は切削時に輪芯が回転するのを防止するためのものです。

加工する輪芯を取り付け、押え治具を回転センタで押えます。

輪芯は事前に軸穴を加工し、リーマ仕上げをしてあります。
最終的な軸穴は、タイヤを圧入した後に所定の寸法に仕上げます。

写真の輪芯は、一度非絶縁側用に加工したものですが、ロストワックスに偏心があり加工しきれなかったので、絶縁分直径の小さい絶縁側輪芯として加工しています。

加工面です。

目標はつるつるの仕上げなのですが、残念ながら切削痕が残ってしまっています。

タイヤに入れやすくするため、輪芯の先は少し細くしてあります。

目標精度としては、+0.01mmなのですが、なかなか目標通りにはできません。
+0.005〜+0.025mm位になっています。

製作中の9600蒸機機関車本体の塗装を行いました。

運転室内はまだできていません。

下回りと炭水車はトビカ トップガードを直接塗りましたが、今回は下塗りにニッペ パワーバインドを塗った後にトビカ トップガードを塗りました。

煙室部分はつや消しにしないといけないのですが、マスキングが面倒なので、どうしようか迷っています。

窓枠は、ハンブロールのエナメルを筆塗りしましたが、ムラがでてしまいました。

特定番号機ではなく、パイピングも細かいところまでは作り込んでいません。

C11のモータを直径が1mm大きいものに付け替え、低速走行がどうなるか試してみました。

とりあえず、0.31Vでも動いたのですが、途中で止まったり不安定なため、0.35Vで映像を撮影しています。

3cmの区間を二十数秒で走る事ができています。

負荷変動があるようで、電流が変化しています。

たまに0.02A程度に落ちて止まることがあり、集電ブラシの集電不良ではないかと指定しています。

低速コンテストでは3秒以上車輛が停止すると失格になるのですが、もしかすると、止まったと判断されそうなところが見受けられます。

走らせる度に微妙に走行状態が変化し、安定性はまだまだです。

動輪の軸受けと台枠に微妙な隙間があり、軸受けの位置によって微妙に動輪を回す負荷が変化しているのではないかと考えています。

その隙間は0.1mm未満と思われますが、何とかして隙間を詰めて、もっと安定した走りにしたいと思います。

9600にもこのモータを入れようと思ったのですが、長すぎて入らないので、こちらは一旦保留にしました。

ModelIMON製の9600蒸機機関車の下回りがほぼ組み上がりましたので、上回りを取り付けてどの程度の低速運転ができるのか確認してみました。

約0.8Vで走るのが限界のようです。

サイドロッドだけ付いた下回りの場合、3cmを約6秒で走れましたが、その他ロッドやバルブギアが付き、上回りも付いた状態では、3cmの走行に約5秒しかかからなくなってしまいました。

集電ブラシは厚みが0.1mmなので摩耗した場合にちょっと心許ないため、0.1mmの銀板を張り付けました。

少しでも集電が改善されることを期待して絶縁側は、糸鋸で集電ブラシの先に切り込みを入れ、左右に分けて2点で接触できるようにしいます。

本当はもっと奥まで切り込みを入れたかったのですが、集電ブラシの幅が0.7mmしかなく、糸鋸で切る時に曲がってしまうので、この辺までしか切れませんでした。

ModelsIMONの9600のキットを製作中です。

特定番号機ではなく、ほぼ素組みにするつもりです。

下回りはこのあたりで中断しています。

スライドバーの薄いのは何とかならないのでしょうかね。

1/80 16.5mmゲージですと横幅の制限があるので仕方がないと思いますが、これは1/87 12mmゲージで輪軸の外幅寸がほぼスケール通りですので、スライドバーの厚みも、もう少しスケールに近付けてもらいたいものです。

上回りはこんな感じです。

ランボードのディテールを付けてからボイラに付けようと思っていたのですが、細かいものが付いていると凸状になっているランボードを真っ直ぐ付けにくそうだったので、先にランボードを取り付けました。

火室の下あたりにキサゲ痕がありますが、最初に取り付け失敗した部品を外す際に余計なところまで半田が付いてしまったためです。

ModelsIMONの9600蒸機機関車の主台枠はダイキャスト製のため、半田付け等無しで動輪を組み込むことができます。

主台枠を板金で組むのよりも精度は高くできていると思います。

ただ、台枠に動輪の軸受けを入れると、少々固くてイコライザで動かない状況でしたので、バローベのニードルやすり#6(日本の組やすりの油目よりも細かいもの)で台枠の軸受けが入る部分を前後それぞれ5回程度こすりました。

おそらく、0.03mm程度広くなったと思われます。

サイドロッドを付けて動輪を回してみると少し重い部分がありました。

通常の運転には差し支えない程度と思われますが、低速運転には大きく影響しますので、重くなる部分のロッドとロッドピンの隙間を確認し、ほとんど隙間がなくなっているところのロッドの穴を少し広げました。

これで、ほぼ、スムーズに回るようになりましたので、どの程度低速で走れるか確認してみました。

3cmを6秒程度で走ります。

メインロッド、バルブギアを取り付け、機関車本体を乗せた場合にどうなるかは分かりませんが、目標の10秒以上には到達できませんでした。

低速走行には動輪の直径が小さいほど有利です。

C11よりも動輪径が小さい9600が使えないかと考えました。

ModelsIMONの9600のギアボックスを組み立ててどの程度の回転数で回せるのか確認してみました。

使用している電源で低電圧を設定するのが難しいのですが、可能な限り低電圧に設定して回してみました。

それなりに低速で回転するようです。

アイドラギアには外径2.5mmの玉軸受けを2個入れてあります。

効果のほどは不明です。

C11も同様にしてあります。