煤式自動連結器

今夜はチップLEDで特殊信号発光機作りに挑戦です。…しかし、カメラカーとか中途半端なままで放置しているなぁ。一連のチップLED工作に飽きたら、カメラカー作りに戻りましょ。

さて、特殊信号発光機。Nゲージで市販されているのは津川洋行製くらいでしょうか。もちろんダミーで点灯しない。そりゃそうですよね、運転を楽しむ鉄道模型で運転を抑止するようなブツに誰が興味を示そうか。…そんな禁忌に挑んでみました。

Illustratorで原寸大に作図し、印刷します。その上に両面テープを貼り、1608サイズ(赤)チップLEDを正確に配置します。中央のカソードはコモン化するので、端子同士が触れ合うくらいに配置します。

まず中央をはんだ付け一発で5個のカソードをまとめてしまいます。もたもたしているとLEDに余計な熱が伝わるし、両面テープ表面も熱で歪んでLEDの配置が狂うし、難易度は高め。上記の写真ではダイオードの足をカソード兼ブラケットにしています。(が、最終的にはやめました。理由は後述。)

中心からカソード、それぞれのアノードからは配線の方向に注意しながらはんだ付け。信号機の一方のブラケットからカソードの配線、もう一方のブラケットからアノードの配線を引き回すイメージです。ところで、5つのLEDの配置が少し歪んでいるのがわかりますか? 実はここまで組んで点灯試験をしたところLED1個が点かなかったので、急遽差し替えたのですが、これまた難しい。最低限の熱を加えてカソードを外し、新しいものと交換するのですが、各LEDにはすでにポリウレタン線がついているためにその剛性でカソードのはんだを溶かした途端に各LEDが動くのです。それに交換用の新しいLEDを取り出すときにどこかに飛んでいってそのまま行方不明。結局もう1個使うことになり、5個使うだけの予定が7個になってしまい、悲しい気持ちになりました。

なんとか交換はできましたが初期の美しい星型配置は少し崩れました。ついでにブラケットとケーブルを兼ねていたダイオードの足も撤去。

全LEDの点灯を確認したので、次に信号機本体を作ります。今度は図面の裏側に両面テープを貼り付け、t=0.5mmプラ板に貼ります。0.7mmピンバイスでレンズ部分の穴を開けます。0.9mmやそれ以上でもいいかも。そのあたりはお好みで。

穴が開いたら正5角形に切り抜き、バリを取って完成。貼り付けた図面もはがしましょう。

不点灯のトラブルさえなければ各LEDの中心と信号機のレンズ穴はぴったりと一致する予定が、ちょっとずれてしまったところもあります。でもどうせこの信号機は高速でグルグルと点灯させるので、そんなに問題ではないでしょう。

回路と信号機本体は瞬間接着剤でベットリ固定しました。

3灯信号機とのサイズ比較。ファインスケールとLEDの個別点灯は成功。次はいよいよ点滅させる回路を組んで光をグルグルまわします。…っとその前に頭の部分以外を作らなければならないのですが、そこはまぁどうにでもなることですので、無期後回しにしちゃいましょ。

1608(1.6mm×0.8mm)のチップLEDも買っておいたので、3灯式信号機でも作ってみましょう。素材はグリーンマックスの3灯式信号機を使います。今回の加工内容は先輩方がすでにやりつくしていることなので気が楽です。参考にしたウェブサイトは、「3灯式信号機をチップLEDで試作」。信号機自体の加工はだいたいこのサイトのとおり。

ダミーとしては良くできているグリーンマックスの3灯式信号機。まずはφ0.9mmの穴を開けます。梯子は邪魔なので、ムンズと外しておきます。

あちゃー、いちばん上の穴がちょっとずれたけど…まぁ、OKとしましょ。

裏の凸部は削り落とします。TOMIX TCS3灯式信号機は良くできているとは思うのですが、この信号機裏の部分がやたらと大きくてイヤなんです。それに価格も高いし。時間が来れば灯色が変わる制御については面白いと思うんですけどね。KATOについてはよく知らないのですが、TOMIX同様裏の部分が大きく、信号機自体のサイズも大きいっぽい。

1006サイズのはんだ付け地獄をみた後なので、1608なんて余裕です。面積2倍ですよ。うすら笑い浮かべながら作業できました。参考にしたサイトではTOMIXの制御基板を使うためにアノードコモンでつないでいますが、ここではカソードコモンにします。

制御方法についてはまだ予定の段階ではありますが、マイコン等はさっぱりわからないので10進カウンタIC 74HC4017を考え中。これを使って入力パルスがあるたびにQ0からQ2まで順次出力し、G→R→Yと変わる回路を考えています。うまく結線すれば閉塞の制御もできそう。74HC4017は工夫すれば5灯式も簡単にできそうなので、かなりムフフなIC。

とりあえずではありますが、信号機の裏にこのように取り付けます。アノード側も予備はんだ施工済みなので、あとはケーブル4本をはんだ付けして柱に這わせてできあがり。レンズ加工・遮光については上記のサイトを参考になんとかなるでしょう。基本はパテを盛り付けて遮光と信号機裏の形成を兼ねることでクリアできるかな。

カメラに電力を供給する単線ケーブルが当初の予想通り断線しました。原因は首振りのストレス。

左右にカメラを旋回するとどちらも最大45度くらいまで振ります。C243のときは20度くらいでしょうか。この左右の旋回を繰り返すたび、ケーブルは疲労に晒され、カメラから出ているケーブルと単線のはんだ付け部分に応力が集中してプツリと切れるのです。

当初考えた対策は、カメラから出ているケーブルをカメラ頂点部分に引いて、台車の集電と同じような摺動集電でした。

これはうまくいけば少ない旋回抵抗で電力を供給できる気がするのですが、カメラは案外ぐらぐらするので接触に不安があるのと、カメラ上部の空間にかなりの制約が予想されるので、とりあえず見送ることにします。

かわりに、柔軟性が高く旋回抵抗が小さい方法としてヒンジを使った配線を考えてみました。左右に45度ずつ、合計90度の振り幅を持ちつつ電気抵抗が小さい素材…貴金属しかない!!

普通ならそう都合よく貴金属は転がっていないのですが、幸か不幸か過去の職業柄手に入れた、金やプラチナのちぎれたネックレスをかなり持っています。これを使ってみましょう。

いろいろなタイプのネックレスを使ってテストピースを作りました。しかし贅沢な実験だなぁ…

テスターにつなげて曲げたり緩めたり引っ張ったり。この結果、優秀な成績だったのは、18金のボールチェーンとプラチナのベネチアンチェーン。

これのどちらかを使って、カメラ給電ケーブルを作ることにします。