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第5回
2022年9月10日(土)
◆組み立て式レイアウトの製作と寿命
写真は約11年前に撮影した、Oゲージだけの旧組み立て式レイアウトです。
ベニヤ合板で天板と両サイドに縦に組み合わせた“袴”、という構成です。
この袴は、レールを固定した天面の板が経年や車両の重量によりそり曲がってしまうことを避ける目的で取り付けたものです。
この読みは当たりまして、残留する当時のレイアウトの一部を今見ても経年による反りは出ていません。
事情が許せばこの厚みのムク板を使うと良いのでしょうが、重量、コスト面では不利で、ムク板ゆえの反り、なども考えられます。
以上の実績結果を入れて現在の、横濱模型鉄道俱楽部のO,OJゲージの新レイアウトを作りました。
丸6年、運転会ごとの組み立て、分解、輸送など繰り返して6年経過しますが、バラストの小石が少しづつパラパラと剥離する以外は、
大きな欠陥は発生しておりません。
軽量化を図ったおかげで、車への積み込みに私一人で何とか対応できています。
主催者は80歳が近づいて来たなと、身構えていますが、体力の問題とは別に、自動車免許の更新が近づいてきており、新しい試験システム
に対応した練習問題テキストを購入して、何十年ぶりかの受験準備中です。
第4回
2022年8月12日(金)
◆耐久性、牽引力増大のためのボールベアリング利用
約35年前、初めてのOゲージフルスクラッチ製作対象に選んだ機種がUSAの大型電気式ディーゼル、DD40AXです。
それまでHO,16番での経験しか無かったので、動力系を16番と同様の考え方で当初作りました。
具体的にはウオームギアによる駆動方式でしたが、ガラガラ音はうるさいし、スムーズな走行は実現しませんでした。
当時入会したOゲージの倶楽部の先輩方からノウハウを聴きだし、さらにOゲージ車両重量(私の所有する機関車は3~4㎏)も相当なものになることも考慮し、
耐久性を維持するため、
*車輪軸受けにはすべてボールベアリングを装填する。
*モーターからの動力伝達では、コースティング機能(車両を押したり引いたりして車輪が回転すること)を持たせるため、従来のウオームギア方式をやめ、「モーター
のピニオンギア⇒車輪のクラウンギア」方式に変えました。
*以上の方式を盛り込んだ前側台車上には車内にウエイトも積み、牽引力増大を図りました。
その結果、車重は2.4㎏、牽引力が400gとなり、ボギー台車のストックカー24両とカブースの編成を牽引可能となりました。
所有の模型の重量、牽引力については、他の車両についても測定してみた結果を以下に記します。
★BIG BOY :重量 5.1㎏(エンジン部:3.8㎏、テンダー:1.3㎏) 牽引力 480g
★フランスBB26000EL 重量 2.4㎏、 牽引力 420g ⇒エレットレン社のWAGON LITS コーチを9両牽引可能
★ALGERIA BT-1 GARRATT:重量 2.2㎏
★四季島 1号車:重量 1.1㎏、 3号車、9号車:重量 0.9㎏、5号車:重量 0.8㎏
さらに、上記イラスト、写真に見られるようにボールベアリングを装填したため、車軸・軸受けでの摩耗が無く、35年間の運転を経ても大きな摩耗による
ガタなども目立ちません。
もちろん、その間ベアリング部分には注油はしていません。
参考に、カツミ模型製のBIG BOYは動輪の軸受けはメタル軸受けで、時々機械油を注油しています。
この機関車も30年程度の運転を楽しんでいますが、動輪車軸と軸受(メタル軸受け)間で手で感じる程度の摩耗によるガタがでています。
以上の経験から、その後のOゲージ、OJゲージフルスクラッチ製作では、動力車輪は全数、トレーラー車両も極力軸受け部分にボールベアリングを装填
するようになり、注油の手間も省き、引き出し力軽減を図ってスムーズな運転を楽しんでいます。
第3回
2022年8月9日(火)
模型の寿命、長期運用や保管での変質
◆クリープ破壊
フランス、PARISにあった模型屋さん、CLAREL、で購入したSPEED RECORDERのEL、CC7200、が急に動かなくなりました。
原因は下、左写真にあるように、一番小さいプラスチックギアが割れて、相手ギアとのかみ合わせが行かなくなった事によります。
このギアは中心部が金属製で、ギア部がプラスチックでできていました。
この現象は典型的な「クリープ破壊」で、ギア中心部の穴に金属製の軸部分を圧入した時のプラスチックに内側から掛かった応力
が継続することによるクリープ破壊です。
通常、プラスチックの種類、材質、圧入してもクりープ破壊が起きない(または長期にわたって起きない)穴と圧入する金属部との寸法
を管理して組み立てる必要があります。
しかし、この事例では金属製の軸部が思いのほか外側のプラスチックギアを内側から押し広げる応力がギアが耐えられる限界を
超えてしまったことによります。
この現象はクリープ破壊(そこにかかる力をクリープ応力)と呼ばれるものです。
この応力を小さくすれば破壊は起きにくいのですが、二つの部品間でゆるみが出てしまいます。
このような設計をするにあたっては、材質の特性を表す定数を知ったうえで両部品の材質や寸法を決める必要があります。
クリープ破壊は比較的ゆっくり進行するもので、今回の例では数年の時間が必要でした。
そして、なんと同じ模型を購入した方も同様のトラブルに見舞われたことを、別な模型仲間から伝え聞きました。
この原因は、韓国メーカーの設計者が、中央部の金属部分を圧入するにあたって、どのくらいの寸法の締め付けでやるべきかを
十分な検討を行わなかったことによると思います。
対策はギア外側のプラスチック部分を同じ歯数、モジュールの真鍮製ギアに交換しました。
このギアは真鍮なのでガッチリはんだ付けで固定しました。
ちょっとギア音がうるさくなりましたが、スムーズな走行を取り戻せました。
このようなクリープ破壊が起きるような条件で設計した韓国の設計レベルが低かったと言える事例です。
第2回
2022年7月27日(水)
精密な作りと走行の安定性
韓国製フランス速度記録EL、CC7200の例
この模型はだいぶ前に一人でフランスに出かけたときに、PARISにあった模型屋、CLAREL(クラレル)、で購入したものです。
片言のフランス語で、購入の会話を行って、フランスでの税金に相当する分を差し引く手続き(detax)をしてもらう交渉をして、
後日帰国後に利用したクレジット会社を通してその税金を還付してもらった思い出があります。
CLAREL店頭では私の提示したクレジットカードが怪しいものでないかの確認を店の奥でクレジット会社に確認しているらしい
会話が聞こえていたことが思い出されます。
そして、出国時のX線検査で何やら黒く映った模型の姿の説明をして、DEーTAXの手続きも空港で行って、日本に無事持ち帰れました。
最近、久しぶりに携帯用、兼ディスプレイ用透明ケースから出して、室内で走行チェックを行ったら、曲線通過でショートすることが分かりました。
以前はこの問題はありませんでしたので、走り部分などに原因となる変化が起きていることが予測されました。
果たして、原因は予測した通り台車回りでの微小ショートでした。
具体的に、どこというポイントでの原因まで突き止めませんでしたが、考えられる隙間の少ない箇所を一通りあたり、砂撒き管と車輪踏面との隙間
などすべての怪しいところをあたって、接触可能性のある相手側に絶縁用テープをはったり、隙間の余裕をつけるなどの対策を入れて解決しました。
結局、どこがショートの原因ということは分離できませんでした。
ブレーキ関連のディテールが混みあっており、今後も下回りの取り扱いには注意を払わないといけないようです。
2022年7月27日(水)
第1回
模型の走行安定性と精密さとの兼ね合い
ごく最近の動向については詳しくは知りませんが、数十年前からブラス製の高価格鉄道模型の生産が主に韓国でなされるようになりました。
欧州の販売ブランド(レマコ、フルグレックスなど)企業が人件費が日本より安い韓国(さらに一部は中国)に製造拠点を移しています。
当HP管理人もこの趣味にはまって以来、それなりの過程を経て、韓国製造のブラス製のOゲージ模型もいくつか入手してきました。
かって日本でも欧州企業ブランドで売られた模型の製造(KODAMA、MIZUNOなど)をしていた頃がありましたが、現在では中古品としての取引で
入手できるしかありません。
KODAMA製造の欧州型Oゲージ模型の外観的な出来、仕上がりの姿は(私的には)素晴らしいもので、各部の直線やバランス、はんだ付けの確かさ、
と強度、程よく光沢を抑えた塗装など、まさに工芸品としても価値があると感じます。
もうこのような模型を日本国内で作られることはないであろうことは明確です。
しかし、残念ながら駆動系においては、昔ながらのWARM GEAR システムで、あまり走らせたいとの意欲が沸くものではありませんでした。
私はこれらKODAMA製造の模型(ドイツの「01型 SL」、バイエルンの「S2/6 SL」)を所有したが、リスク承知で思い切って駆動システムを改造
しました。
既存のウオームホイールを動輪軸から切り落とし、クラウンギアを動輪にはめ、モーターもコアレスに替えて、コースティング駆動可能にした結果、
きわめて滑らかな走行が可能になり、外観の出来の品位に見合った走りをするようになり、満足しています。
以下はKODAMA製造のドイツ「01型」型SLの駆動系の改造例記事です。
01coasting
WEST GERMANY、 DB01型 SLのコースティング改造
2013年10月28日記載
この素晴らしい出来の機関車、唯一最大の不満点は「ウォームギア駆動」であることです。
勿論、通電によって滑らかに走行はするのですが、電流を遮断した時にガクンと急停止し、ディスプレイ状態で指で押しても動きません。
何とかコースティング化したいと長年その思いをもっていました。しかしこの繊細な模型の心臓部までを分解して改造する決心がつきませんでした。
数年前ご逝去された祖父江さんに依頼して多条ウォームギアを使った方法で改造された知人もいますが、今となってはそれもかないません。
そんな情勢の中、この秋フルスクラッチ製作が一段落したのと改造方法の目処が立ったので、思い切って取り組んでみました。
今夏のような暑さの中では到底この決心は付かなかったでしょう。
購入してから」初めて上下の分割。細心の注意を払いつつ分離しました。 分厚い真鍮板で構成され、内部にたっぷりグリスが充填されたギアボックスを外します。
構成は、CANONモーター⇒2間接ジョイント⇒ボールベアリング軸受けを介してウォーム 鏡の様に磨き上げられたウォームギアは美しい。指で回すと極めて滑らかにギア連が
ギア⇒2段のピニオン⇒動輪ピニオン 回転します。当時の日本職人の技術は素晴らしいものだと感激です。
中間のウォームピニオンギア2連はそのまま残します。動輪のピニオンとの結合関係も
そのまま保持します。
新たにクラウンギアを挿入。モーターから1:5で減速後、1:1スパーギアでオリジナル
のウォームピニオンに伝達。
クラウンギアとスパーギアとを同軸で結合し、ボールベアリング軸受けで受けます。
モーターから自在ジョイントで結合されているピニオンギアシャフトにもボールベアリング
を装填しました。
クラウンギアと同軸結合されたスパーギアからオリジナルのウォームピニオンへは同軸
結合されたスパーギアを介して伝達し、その先はオリジナルのギアの組み合わせとなり
ます。
ギアを2枚重ねる部分はギアボックスの厚みが増えるため、写真のように2㎜拡張しま
した。ギアボックスの片側の板を切断しました。 切断した横板側から。■の小窓はジョイントやギアの当たりを逃がすためです。
切断していない側の横板。大きな軸受けは新たに設けたクラウンギア用軸受けです。 ボイラーへ挿入すると軸受けがぶつかります。
ボイラー下部の挿入用長穴を広げました。ランボードの陰になるので全く分かりません。 ギアボックスを黒塗装し、このようにすっぽり収まりました。
テンダーを連結して1800mmS字曲線コースで試験。
ギア比が上がったことと、効率が良くなったせいかスピードが出過ぎ。
急遽ダイオードでモーター印加電圧を引き下げました。
引出し力は350gで、ちょっと少なめですが、動輪と従台車とに忠実に軸重配分している
ことも関係しているのでしょう。 指で軽く押すと静かに動輪が回転して走りだし、満足。 このぐらいの勾配で自然に走り出します。