こんにちは。かいちょうです。
今週もプチ活動を行ったので報告をします。

早速ですがその様子を写真でごらんいただきましょう。

久しぶりにブレッドボードで回路を作って実験しています。
光っているのは白色LEDなのですが、これ、実は鉄道模型室内灯のちらつき防止回路の実験です。

最近、ちらつき防止を歌った室内灯が市販されているのですが、どれもこれも基板にたくさんのチップコンをのせて、無電期間をコンデンサからの給電で賄う設計にしているようです。自分で作る場合、コンデンサはいいのですが、チップコンで容量を稼ごうとすると物凄くお金が掛かる&面積を喰うので小さなケミコン(電解コンデンサ)でなんとかならないかなと前から思っていました。もう一つは充電するまでの時間。市販品は、充電中はしばらく点灯しないという仕様になっているのが多いようなのですが、それをなんとかしたいなという思いもあり、前から暖めていた回路を実験してみようということにしました。

今回、コンデンサの容量、LEDに流す電流をそれぞれ変えて実験したのですが、今回のLEDの定格(20mA)だと、47uFではちらつきが見えてしまい、470uFで見た目ようやく・・・という感じです(計算すると47uFだと20msちょっとしか持たないので仕方ないですね)。さすがに470uFは車両に搭載できません。ある程度の光量を維持した状態で電流を絞るともう少しマシになりますが、それでもケミコンだけでは難しそうという結論です。

実験前は、そこそこはいけるのではないかと思ったのでちょっとがっくりですね。
サイズと容量を稼ぐ手法としては、他のキャパシタも最近小型で安価なものが出てきたようなので、引き続き実験を続けたいと思います。

今日はこの辺で

(K)

こんにちは。かいちょうです。

今回のプチ報告は TOMIXの旧型信号機(5035)の解体解析を取り上げたいと思います。

今まで信号機は持っていなかったのですが、鉄道模型運転会を実施している時に信号機や踏切があると情景としてよいなと思い、最近ヤフオクで手に入れました。

現物がこちら。すでにお分かりのように、レールが茶色道床なので30年近く前の逸品です。年代物を手に入れるのがお約束になっている今日この頃。

確か、列車が正方向から侵入すると赤信号に変わり、一定時間後に黄色→青と変化する仕様だったはず・・・。ただ、取説がないのでぴよっと出ている線にどんな電圧を掛ければよいのかわかりません。
前々から内部の構造にも興味があったので、配線の正体を確認することもかねてばらしてみたいと思います。

線路部分がこちら。真ん中にスライドスイッチ、左右に穴があります。この穴で光学的に列車の通過を判断していたと思われます。

信号機部分。非常によく作られていて、信号機の電気的結線部分はフラットケーブル状になっていました。信号自体は青、黄、赤の三灯式で、配線が4本なのでアノードかカソードコモンになっていると考えられます。

裏面の様子、既に二本ビスを外してしまっていますが、鉄板で線路と回路基板部分が覆われています。簡単に取れるので外してみると

基板とご対面することができます。スライドスイッチ部は基板に直接パターンが刻まれ、金属片が直接基板に接触していることがわかります。線路からの信号をとる小さな銅バネも見えます。小さな部品が多いので注意が必要です。配線の関係が分かるように信号機部もひっくり返してみました。
基板をもう少し詳しく見ていきましょう。

基板は両面ですが、非常にシンプルなので目でも回路が十分追えます。

主要な部品はフォトカプラ、4000シリーズのロジックICであとはスイッチ用のトランジスタのように見えます。4000シリーズのロジックはそれぞれ4584(インバータ), 4081(ANDゲート)で、カプラも含めて捺印から東芝製に見えますね。

恐らく、線路の電圧をフォトカプラで取って進行方向を確認。逆方向なら常に赤。正方向なら光学式センサからの信号で列車通過後、一定期間ごとに赤、黄、青のステートとなるように組んでいるものと思われます。スライドスイッチは一定期間の時間を切り替える機能だった記憶があるので、多分、CRの充放電の時定数が変わるのではないかなと推測しました。

謎だった外への配線はテスタで追ってみるとロジックICの電源にそのまま入っているので外部電源であることが分かりました。データシートからIC電源電圧範囲は3V～18Vなので、10Vもかければ十分動くと予想、さっそく元のように組み上げて動かしてみます。

またしても登場の西武5000系レッドアロー号。DCCの実験用として手近にあるのでよく登場するのですが、なかなかDCCの実験には投入されず、こういうちょい役が多い。。。信号機とほぼ同時期の製品なのでそろそろこちらもメンテナンスしなければ・・・

安定化電源でゆっくり電流制限を掛けて電圧を持ち上げると信号機が点灯し始めました。がしかし・・・何かおかしい。線路に走行用電圧を加えても、信号機に車両を通過させても全く信号機が変わりません。

壊れているのかな・・・電源は間違いないはずなのですが・・・。

これ以上の解析はテスタで虱潰しに見ていくとかしないとできないので、別の機会にしたいと思います。ちゃんとは動いていませんが、オブジェとしての役割は果たせそうなので、とりあえず次回の鉄道模型走行会で出してみようかな・・・。

(K)

前の記事の続きです。

モータ交換を進める前に、部品入手について書きたいと思います。
修理において、一番重要なポイントは・・・当たり前ですが、交換用部品の入手です。
が、旧製品の部品入手はとっても難しいのが現状です。以前記事にしたメルクリンは40年経っても簡単に部品が手に入りましたが、今回はそうはいきません。一応、移転する前のTOMIX WORLD 大宮に相談をしてみたのですが、「現行一つ前のモデルでもモータはもう部品出てきませんね」と言われる始末。(※当方の持っていたEF66はさらに古いようでした)
仕方がないので、今回はヤフオクを巡って中古のモータを見つけ、落札しました。結果的に故障してから2年間ぐらい修理開始までかかってしまいました。まぁ、部品が入手できただけよかったかもしれません。

さて、モータを取り出します。ウェイトは左右に2分割するとモータとご対面することができます。分かりにくいですが、黒い細長い部品がスプリングウォームの固定用部品です。

上が今回故障したモータ。下がヤフオクで入手したモータです。都合が良いことに、スプリングウォームの部分もくっついていました。固定用部品については、残っているグリスを洗い落として新しいモータに移植します。

今回使ったグリス落としは車用のパーツクリーナプラスチックセーフです。一応、プラスチックは大丈夫とのことでしたが、数パーセントの劣化はある模様。長い時間の使用はあまりよくなさそうなのでササっと吹くにとどめます。新しいグリスは田宮のモリブデングリスを選びました。昔は透明なグリスが多かった気がするのですが、これは灰色・・・効き目に差があるのだろうか・・・。

組み上げた車両の台車取り付け部にちょこっと塗ります。これで試走準備完了です。 最後はレールの上を試走させたかったのですが、時間と場所がないので安定化電源からワニ口クリップで結線して回転を確認します。電源を入れると3～4Vぐらいでモータが回りだし、懐かしい電球を使ったヘッドライトユニットも点灯してくれました。

特に問題がないようなので、これにて修理完了とします。次の鉄道模型運転会で走行させてみたいと思います。

さて、取り出したモータですが、廃棄せず故障原因確認と修理をしたいと思います。カシメされているので、非破壊でいけるかちょっと微妙ですが・・・。
安定化電源で入れてみると、正常なモータに対して低い電圧で電流が多く流れ始め、その後、低速でモータが回るという現象が見えました。完全にショートではなく、整流子にカーボンカスが溜まっているような挙動に見えます。ということは、整流子部を掃除すれば復活するかも・・・。

モータ解析と修理チャレンジは別な機会に取り上げたいと思います。

(K)

早速プチ活動(工作)として一本取り上げたいと思います。
今回はNゲージ TOMIX EF66(2109)の修理です。

本機はかいちょうが25年ほど前に買ったTOMIXとしては割と初期タイプのEF66です。
以来年1～2回、鉄道模型運転会等で旅客機相当として24系25形を引かせて遊んでいたのですが、2年ほど前にモータが故障して動かなくなっていました。

早速現車をご覧いただきましょう。外パッケージを見ると今とそれほど変わらない(?)印象を受けるため、古さが感じられませんが・・・

ケースから出してみると、ディテールが荒いというのもありますが、それ以前に特急装飾やナンバープレートがありません。まるで廃車扱い・・・。
買った当時、接着剤でくっつけてしまうことに抵抗を持ったワタクシは、パーツをつけずにずっとそのままにして・・・パーツを無くすという愚を犯していたのでした。

こちら側は頭になるのでプレートを付けていました。EF66-35号機です。先ほど旅客機相当と言いましたが35号機は貨物機ですね。実車は今、京都鉄道博物館に収蔵されているようです。運用についている仲間はもう27号機しか残っていないはず。いっぱいいたEF66 0番台がもはや貴重な存在になっているんですね。

無駄話が過ぎましたが、さっそく交換のために車体をバラバラにしていきます。このころのTOMIXは解体がとっても簡単で本体上半分が外れます。あとは、台車、両端のスカート、空気ダメタンクの部品を外すとウェイトを2分割にしてモータを取り出せます。

長くなってきたのでこの続きは後半にしましょう。

(K)