スローアクションポイントモーターの開発

 最近は道床に電磁石を内蔵した電動ポイントが一般的ですが、スローアクションにこだわると以外と手頃な製品が見つからないようでしたので、開発に着手しました。

現在の試作品のパーツはこちらです。メカ部分の多くはいつもどおりプリント基板で構成しています。

回路図はこちらです。

減速ギア付きモーターでマイクロスイッチを押すまでレバーAを動かします。極性を反転させることで反対側に動きます。また、PECOのElectrofrogやレールギャップの切り替えに対応できるよう、リレー２個で独立した２回路の接点を取り出せるようにしています。

組み立て方法を説明します。まず、マイクロスイッチをネジで取り付け、端子からプリント基板に配線をつなげます。

その後、電気部品（端子台、リレー２個、LED２個、ダイオード６個、抵抗４個）をはんだ付けします。

次にレバーのバネを加工します。

バネ線を取り付け部の近くに当てて直角に曲げます。

15mm先に折り返しをつけて、レバーAにはんだ付けします。レバーBはこのレバーAのバネを通して動かすことで、ポイントのフログをレールに押し付けます。

レバーAとレバーBをM2ネジで裏側からねじ止めします。スライドしやすいように、ネジ頭とレバーB、レバーAと本体基板の間にはワッシャーを噛ませます。なお、レバーAとレバーB間にはほどよい摩擦抵抗を残したいので、ワッシャーは入れません。

レバーを取り付けた後スムーズに動くことを確認します。次に、レバーAにM4ナットを入れた３Dパーツをねじ止めします。

モーターの配線を基板から引き出します。

端子にアナログパワーパックを繋いでモーターをゆっくり回し、３Dパーツの中のナットに減速ギアモーターのネジを差し込んでいきます。

減速モーターの周囲にピンソケットをはんだ付けします。このピンソケットはモーターの固定用と電気配線用で同じ部品を使えるようにしています。

再度動作を確認した後らピンソケットにピンヘッダーを差し込み、最後のプリント基板を載せてはんだ付けし、完成です。

早速、動かしてみます。動作方向に動き切ったらLEDが点灯し、リレーが切り替わります。

裏側には目盛があり、どの位置かを確認できます。レバーAは10mm、レバーBが6mm動く設計にしています。

【新ExpBoard】箱根登山鉄道1000形のDCCサウンド加工

 本日は、こちらです。

箱根登山鉄道1000形です。(こちらはすでに改造を終えた写真です)

ExpBoadはこの車両専用に製作したもので、こちらをT車に搭載し必要な配線をM車に延ばします。

早速、改造手順を説明します。今回は旧動力をつかいましたので、最近の製品とは多少構造が異なると思います。また、T車の床は下回りの上に載っているだけで固定されていません。

ウエイト（動力ユニット）を床から外します。爪でロックされているので、隙間に時計ドライバなどを差し込みます。

ウエイトを左右に分けます。このときにモータースプリングウオームを曲げないように注意してください。

モーターの端子をウエイトに接触しないようにカットした後、配線を取り出します。

なお、このモーターカバーの上面には、配線を通すための溝を切ったほうがよいでしょう。（ボディとウエイトの間の隙間があまりないので、ここを加工するのが一番楽でしょう）

念のため、モーター端子があたりそうなところにはカプトンテープを貼り付けます。

ウエイトを合わせるとこのようになります。

ライト基板から、左右のレール配線とヘッドライト配線を取り出します。

溝にそって配線をはわせ、テープで固定しておきます。

連結面の窓ガラスを外してこれら５本の配線を通してから元に戻します。

さてT車に搭載するExpBoradの加工に入ります。基板はこのように車体の構造に合わせた設計になっています。

まず、基板裏側がウエイトに接触しないように、この位置にカプトンテープを貼ります。

床板パーツからライトケースだけをカットして再利用します。

燐青銅線などで使った集電バネをはんだ付けし、下側に折り曲げてウエイトに接触させます。

M車からの配線をExpBoradにはんだ付けしたあとテープで仮組みします。

今回は室内シースルーをあきらめていますので大きめのスピーカーユニット(CUIオーディオ社)を採用しました。配線した後に車両を手で押さえながらライト、サウンド、モーターの機能を確認します。また、SmileSound MINIを使いますので、470uFの大きめなコンデンサをパッドに取り付けます。

問題がなければ、T車のボディの窓を通してはんだ付けし直しします。

ボディの裏に基板をはめて、浮いているところがないかを確認した後、下回りをはめて完成です。

スピードメーターを使いながらモーター調整を行いまして完成としました。スプリングウオームはいろいろと調整が難しいこと、また今回使った音源が別車種であることなど、改良基板ができたら再調整する予定です。

箱根登山鉄道1000形のSmilesoundが公開されましたので、音源を入れ替えました。

CV値メモ

CV2=45,CV5=80,CV6=60,CV10=2,CV64=32,CV65=100

LayoutDecoder-UYとMagicBox IIのご紹介

(１)始まり
昨年のJAMにて「うみ電☆やま電」さんと箱根登山鉄道レイアウトの話をしてから１年間、紆余曲折がありましたが、明後日からのJAMにて一部を公開させていただくことなりました。現場でもマニュアルが必要になるとおもいますので、そのペーパーレス化を兼ねての投稿です。まず、主力の新製品はこちらの２台です。

左は新規開発したLayoutDecoder-UY、右はMagicBox IIとなります。それぞれマイコンを搭載したDCC制御機器になります。（ただし、今回はLayoutdecoderのDCC機能は使いません）

こちらは、JAM直前の工事状況です。適用するのは２駅分で左手が小涌谷駅、右が（仮）強羅駅になります。まだ彫刻の森美術館前はありませんが、あとで挿入可能なシステムになっています。

(2)システム構成
システム全体の構成はこちらです。LayoutDecoder-UYで分散制御しつつ、DCCを使って全区間を統合化する第一歩です。（ただし、現時点で車両はアナログです）

それぞれの駅モジュールにLayoutDecoder-UYを取り付け、モジュールの裏面でレール配線（ギャップ）、センサーやポイントの配線を完結できます。ボード外(MagicBoxⅡ)への接続は信号配線(4P)と走行用電源だけになりますので、セットアップも効率化できるはずです。なお、今回MagicBoxをDCC給電で動かしますが、LayoutDecoder-UYはAC/DCアダプタを付けてDCC化は見送っています。

(3)強羅駅の制御

まずは、強羅駅の動きを説明します。強羅駅には５つの状態(１番線入線、２番線へ入れ替え、小涌谷駅のホームが空いたら発車する)を事前に定義し、動きを再現します。これらの動作設定は、DCCのCV値変更を予定しています。

 多くのデータを投入するために事前にエクセルでCV値を計算しその値を投入する仕組みにしました。今回は繁忙期用に２番線も使う設定ですが、センサー４にスイッチを付けてバイパスすることで、入れ替えなしでの発車も実現できそうです。

センサはCDS(秋月CDSセル1MΩ)を使うことが多いので、コンパレータ回路を基板化しました。LDUYの端子台にねじ止めし、中央のボリュームで感度を調整できます。

（4）小涌谷駅の制御

 次に、小涌谷駅の説明です。

 小涌谷駅はちょっと複雑でして、全体を入線時と出発時にわけています。また、4つある赤LEDのうち2つは左側（強羅側）運転の状態、右２つは右側（箱根湯本側）の状態を示します。

今回は、小涌谷駅から先は従来システム（マイスターコントローラ）ですので、ポイント出力４番を停車信号（発車許可信号）に割り当てました。

それぞれの発車許可信号をセンサ通過まで保持し、両方発車完了後に入線可能に戻すのがちょっと厄介でした。こちらの動作はCV値設定だけでは実現できず、専用プログラムになります。

（5）MagicBoxによる運転

 最後に、MagicBoxⅡについて説明します。MagicBoxⅡは、以前製品化したMagicBoxにLayoutDecoder-UYを接続できるようにしたものです。

今回は、「DCCで操作するアナログパワーパック」として使います。内蔵パワーパックの出力は、基板中央の赤LEDの強弱でおよそ分かります。

また、MagicBoxは上のLDUYからの出発信号によって走行方向、停車や徐行を自動的に行います。DCCスロットルを上げておけば自動運転可能ですが、やはり自分で運転したいですし想定外のことも多々？ありますので、必要に応じて減速したりバックしたりできます。

上記の通り試走までは確認していますが、JAMの大舞台では何が起きるかはわかりません！

RhB R-w丸太積み荷のソフトウェザリング

本日はDCC関連ではございません。久しぶりにウェザリングの話です。

先日の、RhB R-w(丸太搭載車)の小加工が好評でしたので、こちらにまとめます。

メーカーホームページからお借りした写真です。今回は、こちらを他の未加工の製品とバランスをとれる範囲で、また完全リアルを追求した作品ではなく、いつでも同等加工が再現できる範囲で加工してみます。

目標はこちらの、実車の写真です。

加工前の丸太パーツです。シンプルな円筒形の組み合わせて、あとはユーザーに加工を委ねているように思えます。

何通りか試してこちらを使っています。

•  プラサフグレー
•  塗料（橙色、ライトブラウン）
• 艶消しスプレー
• パステル（黄土色のNOUBEL052）
• （リターダーシンナー） 

丸太パーツにはグレーのサフェーザーを薄く吹いて木の皮を表現、薄め液を付けた綿棒で一部のサフェーザーを剥がしカッターで樹脂を剥き出しにして枝分かれ部を表現します。その後、オレンジとライトブラウンを2:1くらいで調色し端面に薄く塗り、最後に艶消しクリアスプレーで仕上げます。

床部分も一度取り外し、艶消しスプレーで、パステルの食いつきをよくします。

最終的な仕上がりはこちらです。暇をみて、丸太を縛るロープも追加したいところです。

TomixレールバスのDCC化 Part2

 本日はこちら、レールバスのDCCサウンド化、第二弾です。

国鉄キハ02型レールバスです。

分解してみると、先日の南部縦貫鉄道とは少し構造が異なるようです。ライト基板の上には黒いテープで遮光してあります。

基板の基本寸法は同じようですので、作業を続けます。

基板を外した後、モーターを取り出します。爪楊枝を使います。

ウエイトも外します。

モーターの向きに注意しながら、配線を延ばします。

経年で車輪にすこしサビ？がついていましたので、車輪も清掃しました。

車輪とモーターを戻します。

上枠をはめて車輪軸受が僅かに上下することを確認してください。

今回、サイドのヘッドライト用LEDは、車両ライトパーツの位置に合わせて先端側にずらしています。

集電板の曲げ部分（モーターにつながる部分）をカットし、細く切ったマスキングテープで仮止めします。

DCtypeR基板を車両に取り付けて、一安心です。モーター配線を基板から2mm程度にカットしはんだ付けします。

次は停電保持(トマラン)コンデンサです。今回はSmileSound MINIを使うので、自己基準である400uF以上の容量にします。高分子コンデンサ 220uFを2個を並列につなぎ配線を延ばします。

それを、DCtypeRのコンデンサ接続端子に繋ぎます。極性には十分注意してください。

また、スピーカーも組み立てて絶縁テープを貼り付けておきます。

スピーカーを繋げて、SmileSound MINIを装着しレールに乗せて試走します。

ボディを被せる前に最終点検です。なお、スピーカーが少し屋根に当たるので若干角を落としています。

走行が安定しないとき、フランジと路面の間を爪楊枝で綺麗にすると効果がでる場合が多いようです。

試走の様子です。家庭内平和維持のため、ボリュームを少し下げて撮影しています。