趣味の鉄道模型

以前にPECOから9mmゲージで鉄レールのフレキシブル線路が発売されていました。

40年ほど前にこの鉄レールの線路を使ってレイアウトを作りかけて放置したままにしてあったのですが、引き剥がしてIMONの線路のレールと取り替えてみました。

PECOのレールは底の幅が狭いので、とりあえず外れない程度になっています。

木造2階の物置のような部屋に約40年間放置してあったので、錆が気になりましたが、写真の通りで、思っていたほどでもありませんでした。

下に敷いてあったスポンジ道床は、原形をとどめておらず、ぼろぼろになっていました。

きちんと保守してやれば、鉄レールでも問題なく使えそうです。

70番の鉄レールはどこかで作られていないのでしょうかね。

踏面を削って踏面角の違う輪軸を4種類作成しました。

本来ならば動力車にこの輪軸を装着して牽引力を測定すべきなのでしょうけど、都合の良い動力装置がありません。

そこで、輪軸を固定して回転させないようにし、それを引っ張る時の負荷を測定することにしました。

写真が測定の様子です。

測定用の車には錘を乗せ、全体で248gです。

牽引力測定車を押したり引いたりして、負荷の変化のグラフを作成しました。

結果は、

ほぼ、踏面角が大きいほど、負荷が大きくなるということになりました。

ただ、踏面角3°と6°では6°の方が若干負荷が大きいようにも見えますが、かなり近い値となっています。

製作誤差、測定誤差が微妙に影響し合っているのでしょうか。

今回の負荷の違いは、摩擦係数の違いを示すことになるので、できるだけ踏面角の大きな動輪にすれば、牽引力を上げられるということになると思います。

もう、かれこれ15年近く前になりますが、私の所属しているクラブ(HOJC)の会員の方で、DE10を自作されている方がおられ、車輪も自作されていたので、踏面角0°と3°の車輪を作ってもらい(NCで作られたそうです)牽引力の比較試験を行いました。

その結果が、右の表です。

横軸は時間です。最初は0Vで少し時間をかけて12Vまで上げて計測しています。
当初の私の想定では、踏面角0°の方がレールとの接触面積が多くなるために牽引力が上がるはずだったのですが、結果は、明らかに誤差とは思えないほどの差で、踏面角3°の牽引力の方が大きくなっています。
ずいぶん年月が経ってしまいましたが、ならば、踏面角を大きくすればもっと牽引力を増やせるのではないかと考え、踏面角を変えて牽引力がどうなるのか検証したいと思っています。
とりあえず、0°、3°、6°、9°で踏面を削ってみました。
(最近の日光モデル製造の車輪の踏面角は、限りなく0°に近いようです)

それがうまくいったら、近年の実物の車輪のように踏面を曲線にして、レールと当たるあたりの踏面角を大きくできないかなと思っています。
仮に牽引力がそれほど向上しなくても、フランジに近い側の直径が従来以上に大きくなることで、輪軸が線路の中心に近づくような力が働き、走行が安定するのではないかと期待しています。

キヤノンEOS-M用のEF-MマウントがニコンのFマウントに非常によく似ているので、画像を重ねてみました。

内径もほぼ同じですし、カメラ本体とレンズを締結する金具の構造もほとんど同じです。(最近の日本製カメラのマウントは、Fマウントの模倣です。)

ニコンFマウントは、ツァイス・イコンのコンタックスをコピーしたSマウントからの伝統で左に回すと締まり、キヤノンはライカをコピーした伝統で右に回すと締まるのが違いといえます。

ようやく、10本スポーク、φ10.5輪軸ができあがりました。

近鉄2200系の台車に使われていたかどうかは今のところ不明です。

今回作成してもらったウォームホイールは、ギアの先端を歯切り後に切削してあるため、歯先が結構角張っています。

そこで、旋盤を使用して、ウォームギアを回すことで、ウォームホイールの歯先のあたりを取っています。

旋盤の主軸の回転数は、6600rpmほどです。

製作してもらったウォームギアをギアボックスに組み込みました。

たまに引っかかりがありますが、それほど力を入れなくても、ウォームホイール側から回すことができます。

ただ、回すときの感触は、ちょっとゴリゴリしています。

これまで、多条ウォームを使い、セルフロックがかからないようにしたウォームギア/ホイールはあったのですが、ウォームの条数の分だけギア比が下がるため、HOクラスの鉄道模型では使いづらいものでした。

そこで、1条ウォームで作れないかと考えていましたが、非常に細いウォームギアとなるため、作ってくれるギア屋さんがなかなか見つかりませんでした。

何とか作ってくれるギア屋さんが見つかり、作ってもらったのが、写真の上側のギアです。

下のウォームギアは、従来からあるスパイクモデルの2条のものです。

どちらも、モジュールは0.4なので、歯高は同じになるべきなのですが、残念ながら設計通りのウォームギアは作ることができず、歯高の低いものとなってしまいました。

設計値の歯底経は、0.13mmなのですが、細くすると加工中に折れてしまうとのことで、今回の物の歯底経は、0.77mmと大きくなっています。

それに合わせて、ウォームホイール側の外径を小さくしてあります。

下の動画は、ウォームホイール側からウォームギアを回すことができるということの実証実験です。（ギアボックスがまだでいきていないため、ベアリングをプライヤに咥えて回してみました。）

歯底経が0.13mm程度のウォームギアを作ってくれるところがありましたら、ご連絡いただけると幸いです。

近鉄2200系の輪軸はΦ915の9本スポーク、標準軌ですので、HO(1/87)の場合は、Φ10.5 16.5mmゲージとなります。

しなしながら、日本型向けのΦ10.5 16.5mmゲージの輪軸は1/80用の8本スポークのものしか市販されていません。

そこで、特注で輪軸を作ってもらいました。基本寸法は、NMRA の HO Standardではなく、日本の16番ゲージで多く使用されている寸法に合わせてもらいました。