趣味の鉄道模型

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。

無負荷での結果が良かったので、車体を取り付けて線路で走らせてみました。

一応、0.35V程度で動き出すのですが、集電の問題か、途中で止まることが多かったので、約0.4Vで走らせてみました。

黄色いマスキングテープの幅が3cmです。

電圧計も撮影したつもりだったのですが、文字のところが欠落してしまって読めませんね。

電圧は400mV(0.4V)弱を表示していました。

映像で確認する限り、3cmを16秒で走っています。

一応、目標は達成できていますが、集電を含め不安定なところもあり、現地で充分な成果が出ない可能性もあり、もう少し安定した走りにならないか調整したいと思います。

映像のピントが機関車ではなく背景に合ってしまっていますね。。。

前回は約0.34Vで動輪が回っていましたが、今回は約半分の約0.17Vで回るようになりました。

まだ、回転ムラがありますが、これ以上の調整は困難かもしれません。

約3分30秒で動輪が2回転しているので、この回転数で走ったら、3cmを100秒ほどで走ることになります。

実際には車体を乗せて、集電もありますからそんなに遅く走れないと思いますが、3cmを10秒以上で走ることは期待できるかもしれません。

JAMの低速コンテストで、3cmを10秒以上で走れる車輛を目指して調整しています。

ある程度低速に回転できるようになったのですが、一部で回転の重いところを無くすことができていません。

この回転数で走ったら、3cmを6秒ほどで走ってしまうので、目標を達成できません。

無負荷で動輪を回転させていますので、車体を乗せて線路で走らせると状態は変ると思いますが、無負荷の状態でできるだけ安定した回転にしたいと思っています。

この程度(0.35V)の電圧になるとモータのトルクが弱いのでちょっとした状態の変化が回転へ影響します。

分解して再度組み立てた場合でもかなり調子が変ります。

D51のモータを入れ替え、空転では低速が出せたので、実際に走らせて確認してみました。

一応、JAMの低速コンテストに準じて3cm走行の時間を確認しました。

映像は最も良い結果が出たものですが、3cmを通過するのに約6.5秒でした。

目標としては10秒以上を狙っていたのですが、全然足りていません。

他に、スパイクモデルのコースティングギャーを組み込んだD51もあるので、走らせてみましたが、良くて3秒程度でした。

集電が悪いのか、低速時に止まってしまうことが多々ありました。

動輪に集電ブラシを付けた方が良いのかもしれません。

また、前者のD51は乗工社のウォームを使っているのですが、走行時の電流が低速でも0.01Aほど喰ってしまっています。

後者のD51では単機走行電流は0.00Aですので、前者は効率が悪そうです。

D51蒸機機関車のモータが壊れましたので、別のものに入れ替えました。

無負荷でどの程度の電圧で動輪を回せるのか確認してみました。

0.22V前後で回転するのがやっとのようです。

ウォームのシャフトが振れているのが確認でき、この振れが取れればもう少し低い電圧でも動きそうです。

ただ、この振れの要因を解消するのは、現時点では難しそうです。

運転会でも機関車の低速走行を試してみました。

C11の窓ガラスやナンバープレートの取付を行っていたら半田付け部分が外れてしまいました。

塗装前には荒っぽく扱っても何ともなかったのですが、塗装後に取れてしまうのは困ったものです。

綺麗に補修できず、完成したばかりなのに汚くなってしまいました。(ウェザリングの綺麗な汚しとはまた別物)

C53の動力源としてmaxonのRE16というコアレスモータを使用しているのですが、もうちょっとトルクのあるモータにしたいなということで、少し調べてみました。

結局、色々と問題があって、より良いモータを選択することができませんでした。

ModelsIMONのC11キットを組み立て、塗装したものがどれ位遅い速度で走れるか確認してみました。

昨年、塗装前の状態の時は約1.2Vで走りましたが、動力回りの調整が効いたのか今回は約1.15Vで走りました。

集電の問題と思われますが、不安定ながら約1.05Vでも動くようです。

C11の動輪を取付けてみました。

どの程度スムーズに回転できるかを確認するため、無負荷でできるだけ低電圧で回してみました。

無負荷で0.73V位で動輪が回るようです。

車体を取付けた時にどれ位の最低速度で走れるでしょうか。

若干の調整はしていますので、塗装前よりも遅く走れるようであれば、今年もJAMの低速コンテストへの参加を検討したいと思います。