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ここの所、気温変動激しくて体調崩しながらも秋葉原。１０月２７日発売コミックス、買いたい作品が多すぎて大変、１０冊ちょっとあった？ ・・・ズッシリ重い。
グッドスマイルカンパニー製ねんどろいどの『クラリオン』ついに出た！ ボークスホビー天国４Ｆ、ソフマップ各店で並んでいるのを見た！！ これで好きなだけお耳モフモフできるぞぉ・・・・・刹那、地獄行きにされても知らんが。
秋月電子通商、ランチャーライトＶ９用にと思って単４形ニッケル水素電池１．２Ｖ９００ｍＡｈのを６本も買ってしまうが、そんなに要らなかったと後になって知るも既に遅し。
ツクモＥＸの店頭に置かれているホワイトボード、前を通ったら必ず見る。看板娘の『つくもたん』による広報、いつもながら気合い入ってる。
大人しくジッとしていたから行っていない秋葉原。最近はＮゲージ関連の改造に没頭していたのでご無沙汰になってしまったＬＥＤライト改造を嗜む。
【グリーンオーナメント製ランチャーライトＶ９】
アルミ外装で透明窓が強固な嵌め込み式になっていてバラしにくいダイソー製ランチャー９とは異なり、プラスチック外装で分解と再組み立てが楽だから何時か高輝度改造してやろうと思って買っておいたのですが・・・。
今回は何かと面倒な昇圧回路を組み込むと嫌がられるかと思って、単純に高輝度ＬＥＤへの打ち替えとＡＭＣ７１３５による定電流回路で誤魔化すことに。
【元ライト情報】
電流制限用１５Ωチップ抵抗を経由して単４形電池３本直列の４．５Ｖが９個並列接続なＬＥＤへ掛かっています。点灯時の電流は新品な電池の状態で１００ｍＡだったから、ＬＥＤ両端電圧を３Ｖとすると約０．３Ｗな明るさになり、１ｍ先の照度値は１００Ｌｕｘでした。
【改造品情報】
ＬＥＤを最大５０ｍＡ流せる高輝度なＯＳＷ５４Ｌ５１１１Ｐに乗せ換え、電流制限抵抗１５Ωの取り外した場所へＡＭＣ７１３５を貼り付けました。なるべく元の銅配線パターンを利用すべくＬＥＤの取付け極性を元とは逆にした関係で、電池ボックスを筒に入れる方向は極性が反対になります。ＯＳＷ５４Ｌ５１１１Ｐのカソードは放熱性を考慮した幅広な端子になっており元基板の丸穴へそのままでは突っ込めないから、φ１ｍｍドリルを使って楕円形に穴を広げる加工が必要です。
こうして改造後の性能を計測してみたところ、点灯時の電流は３３０ｍＡですからＬＥＤ両端電圧を３Ｖとすると約１．０Ｗな明るさとなり、１ｍ先の照度値は６５０Ｌｕｘまで向上、自転車ライトとしても十分実用的になりました。ただ単４形アルカリマンガン電池を使った場合は、容量が１０００ｍＡｈ程度あったとしても３３０ｍＡ流すと相対的に容量が減ってしまうので１時間ちょっとしか明るさを保てないでしょう、ちょい乗り程度にしか使えないかも。交換頻度を考えてニッケル水素電池を使うなら大電流放電でも容量低下は少ないので、例えば９００ｍＡｈの品では２時間ちょっと使えると思いますが・・・・・それでも短いですね。
【考察】
改造コストを載せておきますと、打ち替え用ＬＥＤのＯＳＷ５４Ｌ５１１１Ｐは１０個入りで￥４５０のものを９個使うので￥４０５、ＡＭＣ７１３５は１個￥１００なので合計￥５０５で高輝度化が可能です。それとＬＥＤの特性で元ライトは照射光が黄色っぽかったのですが、改造品はかなり青っぽくて冷たい感じのする光になりました。
ＯＳＷ５４Ｌ５１１１Ｐの照射指向性は１５度と狭く自転車ライト用途ならそれでも良いでしょうけど、作業灯など手元ライトに応用する場合、同シリーズで６０度な広角照射タイプのＯＳＰＷ５１６１Ｐ（１０個￥４００）とか、ＯＳＷ５７Ｌ５Ｂ６１Ｐ（１０個で￥５００）などを使ってみるのも良いかと思います。またＬＥＤ径が異なりますけれど使えなくはないφ４．８ｍｍ帽子形なＬＰ－ＡＷＭＥ５６Ｆ１Ａなら綺麗な白色照射光に満足できるでしょう。
ほぼ一週間ぶりな秋葉原、なんだか今日は混んでると思ったら、ベルサールでファンタジー文庫のイベントやってた。『冴えない彼女の育てかた』の第二期放送決定を宣伝する大きな紙袋抱えた輩が我が物顔で闊歩しているのと、物販待機列がベルサールのビルをぐるりと一周してたぐらい。秋葉原駅電気街口改札フロアで、このイベント宣伝用踏み絵があって久しぶりに見た。勿論だけれど、踏めないヒトです。
秋月電子秋葉原店、フリスクＰＷＭパワーパック改に使っているチップ形ＭＯＳＦＥＴが頻繁に飛ぶのでもっと耐性の高いＦＥＴと、新たなパワーパック製造用にロータリースイッチ買ってきた。ボリュームで連続コントロールするのでなくて段階的なノッチ式を試したくなったから。
マル秋葉原２号店、店頭ジャンクでＣＧＲ１８６５０ＥＡの３本パックがしぶとく残ってる。他は特に目新しいものは出てない。
まんだらけ裏のＱＣ－ＰＡＳＳ店頭で処分品として１８６５０形を２本使っている電池パックが￥３００で大量に出ていたけれど、単セルの容量が２２００ｍＡｈと少な目なので見送り。
ａｉｔｅｎｄｏ、特に買いたいものは無かったけれど、時間があったから寄ってみた。今回はじっくりと店内を歩き回り、何処にどんなアイテムが置いてあるか確かめる。以前、探しても何処にあるか見つからなかった品が、思いもよらない所に置いてあったりするのが良く判った。
鉄道模型ショップのポポンデッタは３Ｆ、ＫＡＴＯやＴＯＭＩＸの分け売パーツを漁ってみるも不発。動力台車やモーターを買うならはＦ_ＭＯＤＥＬＳかタムタムかな。
鉄道模型ショップのＦ_ＭＯＤＥＬＳは７Ｆ、ＴＯＭＩＸ分け売パーツのＭ－９モーターＴＹＰＥ１とＫＡＴＯ製ＥＤ７５－１０００動力台車の二組分セットを買う。また新しい動力ユニットを作る構想用として。
タムタムは４Ｆ、先週買って動力ユニットの組立に使った内径２．５ｍｍのボールベアリング１０個入りを再び入手、これでしばらくは足りる。
ヨドバシカメラは６Ｆ、ホビーコーナーを巡回。ここだと鉄道模型関連は２割引き＋１０％還元だから、最終的な還元率としては通常３割引きなＦ_ＭＯＤＥＬＳと同額になる。特殊でない品なら年中無休で夜遅くまでやってるここで買うのもありかな。
明日もベルサールでイベント？ それだと今日よりもきっと混むだろう、ヒトいっぱいで歩きづらいだろう。しかしながら今日は秋葉原だけで１万歩もカウントしてて５～６ｋｍ歩いてる計算になるから疲れた。
※最新情報（２０１９年１２月１５日：ＴＯＭＩＸ Ｍ－１３モーター分解記事→こちら
ＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットを改造して余ったモーターとストック用に買っておいたＥＦ８０の動力台車とを眺めていたら、なかなか良い感じの２軸動力ユニットが出来ました。
ＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットの動力台車とジョイントパーツとを転用したために残ったモーターが結構集まったのでどうしようかと思ったけれど、ＥＦ８０の動力台車にピッタリ乗ることが判ったので計画は無かったけれど組み込んでみたら、思いのほか完成度高いものが出来たっぽい。
ウオーム軸はφ１ｍｍ、モーター軸もφ１ｍｍなので簡単に直結できるけれど、それだとモーターが台車からはみ出てしまうからウオーム穴へ直接モーター軸を突っ込んだ。ただそのままだと歯車が噛み合わないので台車回転中心部のでっぱりを１ｍｍほど削ってからモーターを載せる。さらに台車ギヤケースの上に２ｍｍの板を張り付けるとモーターがちょうど水平になって固定できる。
それで早速に試走してみたらそのままでは接触悪くて上手く走ってくれなかったので、鉛のオモリを張り付けて死重積んだらようやく動いてくれた。ある程度の軸重を与えてあげればフリスク鉄道模型用ＰＷＭパワーパック２で超低速スタートも可能だったので、これはいよいよもう一台作ってＢｏ－Ｂｏの４軸動力ユニット化かな。いや三台作ってＢｏ－Ｂｏ－Ｂｏの６軸ＥＦ形とか４台組み合わせて８軸駆動ＥＨ形とかも夢じゃない！・・・なんだけどＥＦ８０動力台車のＡＳＳＹパーツが手に入らない現状では絵に描いた餅、軸間隔の妙に狭いＤＴ１２７台車は小型動力向きだと思ったのに。せっかく実機の２軸１モーター駆動方式を踏襲し（カルダン駆動ではないけどネ）おもしろそうな動力ユニットが出来そうだったから惜しい。東京落合のホビセンＫＡＴＯに残ってないかな～。
※改造は各人の判断にて行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。
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第１０７呟【Nｹﾞｰｼﾞの動力に使えるﾓｰﾀｰの分解】(2018/6/17：ｺｲﾙ結線方法)
振動モーターを転用した動力台車の製作Ｎｏ.１(2018/6/11：製作経過）
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Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.５【2018/4/5完成：EF210の動力化】
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.８（2017/1/4発表）
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.７（2017/1/3抽出記載）
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.４【2016/12/1製作中：ED75の電飾と動力化】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.３【2016/11/9完成：ＤＤ５１からＤＢ形入換機を作る】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.２【2016/11/8完成：ＤＤ５１からＤＤ１６っぽいものを作る】
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Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.１【ＤＥ１０からＤＤ１３を作る試み】
Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.２（12/9追加サーボ情報有り）
※最新情報（２０１９年１２月１５日：ＴＯＭＩＸ Ｍ－１３モーター分解記事→こちら
たくさん積んであるフリスクブラックの空きケースと、ＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットを改造して余ったパーツとを眺めていたら、無蓋貨車のトキっぽいものが出来上がりました。
ＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットを改造して４軸駆動な動力ユニットを作った後に残った無動力側のボギー台車を生かしてみました。フリスクケースの長さがちょうどいい感じだったので、３０ｍｍある横幅を１６ｍｍまで減じて接着した箱に台車を履かせてみたのがコレ。
エコーモデルのホワイトメタル製ドラム缶を積んでみたらいかにもそれっぽく見える？車高がちょっと高めなのでカーブ走行時に遠心力でブッ飛んだりするけど。
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Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.２（12/9追加サーボ情報有り）
※最新情報（２０１９年１２月１５日：ＴＯＭＩＸ Ｍ－１３モーター分解記事→こちら
Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.３でＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットを二つ分組み合わせた４軸駆動Ｂｏ－Ｂｏ形を作ったけれども、あれが思いのほかＰＷＭパワーパックと相性が良くて超低速が出せるものだから再び作ってしまいました。
でも全く同じものを作るのは面白みに欠けるので、さらなる小型化を図るとともに思い付いた製作アイデアを試してみることにしたのです。
使ったパーツの構成はほとんど同じ、ＫＡＴＯ製の小型車両用動力ユニットの動力台車側を二つ分くっつけて、ＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターを搭載した４軸駆動のＢｏ－Ｂｏ形です。モーターの軸をぎりぎりまで切り詰めた分だけ台車間隔が短くなってます。お陰で床下にぶら下げる鉛の死重が小さくなってしまったので、新たにモーター下に別な死重を搭載する格好になりました。
この手の動力ユニットはメーカーから何種類も製品が出ていますけれど、当方のコダワリを同時に全て満たすものはありません。ピボット集電、ピボット軸受、４軸駆動形、高トルクモーター搭載、超低速運転可能な減速ギヤ搭載とゼイタクな要求ですけど仕方ありません、既製品を組み合わせて作らにゃです。
減速機構に関しては前回と同じ１２枚のＥＣ動輪ギヤ軸と１７枚のＥＬ動輪ギヤ軸とを組み合わせてウォーム軸を駆動しています。新しいアイデアとして、内径がφ１ｍｍで外径がφ２．５ｍｍのＥＣ動輪ギヤ軸を支持するのに内径φ２．５のボールベアリングを嵌め込んでます。前回はφ１．５ｍｍまで穴を拡大してから同径の真鍮線を差し込み、内径φ１．５ｍｍのボールベアリングで固定していましたから、穴あけ加工で精度が落ちて振動の原因になってました。新アイデアでは無加工なままベアリングに嵌めれるのでギヤの噛み合わせが良くなって精度が上がり振動も減りました。
それともう一つのアイデアとして、動力台車から上がってきた集電端子とモーターとを繋ぐ方法において、前回では直接ハンダ付けして細線を巡らしていたのですが、台車回転がバネっぽい動きになってしまうのと見ため的にも良くありませんでしたので、これを改善するため元のベリリウム銅材板バネを短く切って取り付けたら外観がスッキリしたばかりでなく台車回転もスムーズになり一挙に問題が解決しました。これについては伝統的な技術が一番ってことですね。
ＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターの軸は結構長くて前回はそのまま使っていましたけれど、余っている分だけ台車間隔は長くなっていました。今回は余分な長さを極力切り詰めることにして前回よりも台車間隔の短くなった動力台車を作ることが出来ました。どれくらい短くなったかと言うと、軸間隔１１ｍｍに対し台車間隔は前回のもので２０ｍｍでしたが今回のは１４ｍｍで６ｍｍほどなのですが、見た感じでは随分印象が異なります。
モーターとの動力伝達機構において、ＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットのボールジョイントは軸が外径φ１ｍｍなので、減速機構のＥＣ動輪ギヤ軸の内径φ１ｍｍにスッポリ入ってくれて加工が随分と楽になりました。これを支えるためのボールベアリングは前回だと内径φ１．５ｍｍのものを使っていましたけれど今回はφ２．５ｍｍの品を使っています。これを使うとＥＣ動輪ギヤ軸の外径φ２．５ｍｍが無加工なままでスッポリ嵌ります。そして大き目になったベアリングの外径を支える加工は取り扱いが楽になったことで直下のウォームカバーパーツへしっかり固定することが出来ました。しかしながらキラッと銀色に光るベアリングが何ともカッコイイです。
前回よりも台車間隔が狭くなったことで、ＴＯＭＩＸ製Ｃ１０３カーブレールでも台車回転は余裕が増えた思います。台車の間隔は伸びれば伸びるほど回転角度が増えてしまうため、動力台車ではジョイントの伝達角度に十分な遊びがないと追従出来なくなります。
前回作った先代機と今回作った最新機とを並べてみました。どれくらい台車間隔が短くなったかというとほんの６ｍｍほどですけど。これはちょうどモーター軸の露出している部分を切り詰めた分量に相当します。
前回の先代機と今回の最新機との構成を示した図です。モーター軸を短くした分だけ台車間隔を狭くできました。また、減速機構のＥＣ動輪ギヤ軸の固定方法が変わっていることに気が付くでしょうか、精度高いギヤ軸を加工することなく固定できるので随分と製作が楽になったし、接着せず押し込んでいるだけなのでバラして部分交換が簡単にできる様になったのは棚ボタでした。
～２０１６／１１／８追記：～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
この動力台車をさらに小型カット加工してＢトレに組み込んだモノが完成。
→Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.２【2016/11/8完成：ＤＤ５１からＤＤ１６っぽいものを作る】
作り上げてから幾多もの改良を加えてきたこの４軸駆動な動力ユニット、ついに組み込む相手が見つかりました！そんでもってそのままで大き過ぎてボディが被れなかったから、少々ダイエットすることに。まず飛び出していた減速段ギヤ軸の不用部分をカット、次に台車枠も限界までカット、さらにピボット集電端子からモーターまでの配線を再び直結方式に戻して柔軟なリッツ線接続とし、もはや別物？になってしまいました。
※加工や改造、製作は各人の判断にて行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。
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Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.４【2016/12/1製作中：ED75の電飾と動力化】
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Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.２【2016/11/8完成：ＤＤ５１からＤＤ１６っぽいものを作る】
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.６（2016/10/20完成）
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.３（2016/10/20改良)
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.５（2016/10/18完成）
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第７４呟【ｺｱﾚｽﾓｰﾀｰM716PA-10は動力台車に使えるか】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.１【ＤＥ１０からＤＤ１３を作る試み】
Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.２（12/9追加サーボ情報有り）
Ｓｏｆｍａｐ日曜昼市狙いではないけれどお昼頃に秋葉原。今日はベルサールでイベントやってるからヒトいっぱいで賑わってる。
本日は鉄道模型関連のパーツを集めにきたので関係店を順番に訪れることにした。というのも箱型でＥＤタイプの電機機関車が大好物な当方、ＥＤ７５、ＥＤ７９、西武Ｅ３１とか最近では名鉄ＥＬ１２０が出てきてウハウハだったんだけれど、過去を色々と勉強してみたらＥＤ７５よりも全長が短い１３ｍクラスなＥＤ６０を知ってしまった！写真を見た瞬間、Ｅ３１みたく台車間隔が詰まっていてテンション高まる！！こんなのが再現できたらいいなと思い始めて妄想が暴走し始めたという訳で。
Ｆ_ＭＯＤＥＬＳは７Ｆ、定価の３割引きで買えるから大概はここで仕入れる。先週も買ったんだけれどＫＡＴＯの小型車両用動力ユニットを再び入手、￥１，４００(税抜)×２台。
ホビーショップ・タムタムは５Ｆ、ＫＡＴＯの分け売パーツでＥＣ動輪ギヤ軸銀長を入手、このギヤ軸は外径φ２．５、内径φ１．０で転用する時に扱いやすい。続いて４Ｆ、ギヤ軸に取り付けて使うボールベアリングの１０個入りパックを買う。￥２，３００(税抜)だったけれど、狙っていた寸法のものがズバリ見つかったので高くても買う。
ＩＭＯＮ秋葉原店は３Ｆ、ＴＯＭＩＸの分け売パーツでＭ－９モーターＴＹＰＥ２(品番０６２２)を購入、他店では売り切れていて在庫あったのはここだけだった。しかしながらＴＹＰＥ２だけ売れててフライホイール付きのが大量に余ってるところを見ると、自作動力用途などで転用しやすいからなのだろうと推測。
他にはポポンデッタとかあるけれど今回は寄らず。
最後にラジオ会館前まで戻ってきたら、ありゃま！でっかい宇佐美さんの垂れ幕なくなってるじゃないの！どうやら先日が見納めだったかな。
空が青くて清々しくて大好きな季節になった秋葉原。気温も日差しも外を歩き回るには最適、湿度低いから意外と喉が渇いてジュースが旨い。
ラジオ会館７Ｆで用事を済ませて非常階段から降りる。いつもの様にでっかい宇佐美さんを裏から鑑賞。
ボークスホビー天国、ガルパンのねんどろいどぷち再販分はまだＢＯＸが幾つか残ってる。でも見るたびに減っているので売れているんだろう。
ＡＫＩＢＡピカリ館、千石電商は通過。
秋月電子通商、ｉｃｈｉｇｏｊａｍ用のＬＰＣ１１１４ＦＤＨ２８チップを、こないだ潰した分だけ補充。確か前は￥２１０で買っていたけれど今は￥１９０に値下げされていて助かる。あとＳＯＴ２３－５パッケージな一回路ＣＭＯＳオペアンプと、φ５ｍｍ砲弾型白色ＬＥＤの１５度７５０００ｍｃｄな５０ｍＡ駆動品１０個パックも。
マルツ秋葉原２号店、ＣＧＲ１８６５０ＥＡの３本直列パック￥８００はまだ残っていて買える。
Ｒｍｏｂｉｌｅ、角型リチウムイオン電池パックは可成り新しいものも並ぶようになって目移りする。過去に入手した分がほとんど使い切れていないので補充はしない。
杉元ガレージ、埃だらけだけどＣＧＲ１８６５０ＥＡ直列３本パックが数個並んでた。ここのは￥５００だからマルツの￥８００は買う気になれない。それよりも手持ち在庫が掃けていないのでもう買わなくてもいいでしょ。
ａｉｔｅｎｄｏ、新製品および再入荷情報チェックしているけれど、特に買いたいものもなくてグルグルとフロアを巡るだけだった。
ホビーショップ・タムタム４Ｆ、自作Ｎゲージ動力に使おうと考えてボールベアリングを品定め。５Ｆ、ＫＡＴＯのＮゲージ分け売パーツを漁るも欲しい動力台車は見つからず。
もう随分と日の暮れるのが早くなったと感じる。明るいうちに秋葉原を後にした。
ご近所のミーツに寄って、グリーンオーナメント製ランチャーライトＶ９を購入してみる。９個の白色ＬＥＤをさっき買っておいた１５度７５０００ｍｃｄな５０ｍＡ駆動品に換装してみたらどのくらい明るくなるものなのか試したくなったから。もう難しい改造をやめて、誰にでも出来るような簡単な加工で実用的なものが作れればもう少しウケが良くなるかな。
ホント久しぶりで一週間以上あけてしまった秋葉原。昼過ぎになんとか雨も止んでくれて助かる。何か色々変わってるだろうか。
ラジオ会館、７Ｆで用事済ませてから非常階段使って降りる。３階から２階に降りる途中の踊り場がちょうどでっかい宇佐美さんのご尊顔の位置になってて裏からツンツンできる。
ｲ)ＡＫＩＢＡピカリ館、エルパラ取り扱いのＡＭＣ７１３５がここで買えたらいいな、
と思って探すけど見つからない。仕方ないから通販かな。
ﾛ)千石電商のオーディオパーツを扱っている２号店２Ｆ、φ２．５の４極プラグとジャックとを二組づつ購入。
これは今組立中のフリスクＰＷＭパワーパック改(仮)に組み込むもの。
ﾊ)秋月電子通商、なんかとっても小っさいシリアルＪＰＥＧカメラに目が留まる。
ＮＴＳＣのＶＩＤＥＯ出力も付いている？面白そうだけど、もう少し情報集めてからにしよっと。
ﾆ)マルツ秋葉原２号店、松下製３．７Ｖ２６００ｍＡｈなＣＧＲ１８６５０ＥＡを３本直列にしたパックまだ残ってる。
ＧＰ製１．２Ｖ３７００ｍＡｈを１２本直列にしたパックもまだ残ってる。
ﾎ)Ｒｍｏｂｉｌｅ、ａｉｔｅｎｄｏ、杉元ガレージ、あきばおー、情報なし。
※最新情報（２０１９年１２月１５日：ＴＯＭＩＸ Ｍ－１３モーター分解記事→こちら
最終更新は２０１８年９月３日です。（追記分は後の方に続けています。）
ｉｃｈｉｇｏｊａｍを使ったＰＷＭ方式のパワーパックでワンボリュームタイプを作っておきました。空中配線による検証では良好だったのに、実際にフリスクケースへ組み込んでみたらモーターの逆起電力による過電圧にやられてＭＯＳＦＥＴとマイコンチップを何度も潰すなど精神的に凹んで完成は危ぶまれましたが、でもなんとか対策して本日ここに正式発表です。
見栄えを良くしたかったので、フリスクケースの中央にある金型跡に合わせてボリュームを配置。ワンボリューム式のＰＷＭパワーパックで、正転／逆転とＰＷＭデューティー比／周波数とを一つのボリュームでコントロールします。シンプル過ぎる外観かも。
向かって左側面にはφ２．５の４極ジャックが３つ並んでおり、上は電源入力＆ＰＷＭ出力、中はオプションのビデオ出力、下もオプションでキーボード入力になってます。向かって右側面にはパソコン接続用のＵＳＢコネクタを装備しており、パソコン側でターミナル画面を開けば直接コントロールできます。
中身を見てみましょうか、空中配線での検証では全く問題にならなかったノイズ関連のトラブルに遭遇し結局マイコンチップを５個も潰してしまいました(￥２１０×５個・・・あぁ～)。上図の様に組み込んだ後で焼損すると、モジュール基板裏側に張り付いているＴＳＳＯＰ２８サイズなマイコンチップＬＰＣ１１１４ＦＤＨ２８を剥がし、新しいのをハンダ付けしてｉｃｈｉｇｏｊａｍファームウェアを焼き込む作業から始めないといけないので可成り焦ります。でも４回も繰り返すともう慣れてしまってそんなに苦痛じゃなくなるのがフシギなところ。
左端にφ２．５の４極ジャックが３個も並んでいて壮絶ですけど、今は一番上の電源入力＆ＰＷＭ出力用のみ結線してます。残りのビデオ用とキーボード用はマイコンモジュールに端子が来ているので後は配線を繋げば即利用できます。また、メインコントロールインターフェースであるボリュームには回転角度検出センサー級１０ｋΩを使うことで快適な回転フィーリングと精度とを提供しています。
気になる制御プログラムは上記に示すＢＡＳＩＣで１０行も使ってません。ボリュームの回転角度を電圧に変換してそれをマイコンのＡ／Ｄコンバーターで数値化すると、角度０度から３２０度の位置が８７～９７７という数値になって返ってきますのでこれを利用します。
ボリュームの中点を０度として正転／逆転およびＰＷＭデューティー比／周波数の対応を説明すると、逆転方向の制御は－１８度の位置が０％１００Ｈｚで－１６０度の位置が１００％５００Ｈｚ、正転方向の制御は１８度の位置が０％１００Ｈｚで１６０度の位置が１００％５００Ｈｚとなるようにしています。工夫しているのは－１８度～１８度までの位置を無通電地帯としたかったので出力を完全に切り離すためリレーを専用にもう一個使っていること。（→２０１６年１０月２４日追記分にプログラム改良あり）
プログラムではボリュームの位置で回転方向やＰＷＭデューティー比／周波数を決めているので手動入力ですけれど、ここに数値を計算で与えてやることにより自動運転制御が可能になります。つまり、超低速から加速して一定時間維持し、やがて減速して超低速から停止という一連の挙動を回転方向も含めてプログラミングでやれるということです。
ｉｃｈｉｇｏｊａｍマイコンモジュールの使用ポートは、
ｲ)ＰＷＭ出力ポート → １８番ピン（ＰＷＭ５）
ﾛ)リレー制御ポート → 正／逆転用に１０番ピン(ＯＵＴ２)、出力切り離し用に１１番ピン(ＯＵＴ３)
ﾊ)角度検出ポート → ４番ピン（ＡＮＡ２）
現状では結線していないビデオ出力とキーボード入力端子とを利用すると、パソコンのターミナル画面を必要としないスタンドアロン環境でプログラム開発＆修正と制御とが行えます。ビデオ出力はテレビに繋ぐことも出来ますが、３．５インチ程度の小型液晶ディスプレイに繋げばレイアウトの邪魔にはならないでしょう。ただキーボードはＰＳ／２形が必要なのでどうしても場所を取りますが。
ＵＳＢ経由でパソコンと繋いでターミナル画面から制御する時、予めメモ帳などで作っておいたＢＡＳＩＣプログラムをターミナル画面へドラッグ＆ドロップするとそのままプログラムをＵＳＢ経由でマイコンチップへ転送できます。その後ファイル０番地へセーブするコマンドを実行しておけば、次回の電源立ち上げから自動的に読み込んで実行してくれます。これはｉｃｈｉｇｏｊａｍマイコンモジュール４番ピンを予めプルダウンしておくことで可能です。
上図は、本体とは別の外付けとなる電源配線回り。１２Ｖ１Ａ電源アダプターとＴＯＭＩＸ用フィーダー線とがφ２．５の４極プラグに繋がっています。ここに後からビデオ出力やキーボード接続、ＵＳＢ接続などが加わると可成り壮絶な絵面になりそうです。
～以下は２０１６年１０月１０日までの開発時内容～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
上左図はちょっとアレな感じで見苦しいですが検証中の配線うにゃうにゃ状態なもの。右上緑色の実験用１２Ｖ電源と右下のＴＯＭＩＸフィーダー線以外は、全てフリスク空きケースへ収納します。各パーツは小型化を優先して選定したり製作したものばかりなので楽に納まるでしょう・・・・・と思った？ 上右図はそれをやってみたところなんだけれど結構大変な目に。
仕様は、一つのボリュームつまみで正転／逆転とを切り替えつつＰＷＭ出力は０％～１００％まで可変できるワンボリューム式。周波数はｉｃｈｉｇｏｊａｍのＢＡＳＩＣプログラムで自在に設定可能だけれど、分解能の関係で１ｋＨｚ以下なら１％よりも細かい刻みで、２ｋＨｚなら２％刻み、５ｋＨｚだと苦しくて５％刻みになりますけれどコントロールできます。
【使ったパーツの情報】
ｲ)切手サイズにまでウルトラスモール化したｉｃｈｉｇｏｊａｍマイコンボード(製作)
ﾛ)パソコンＵＳＢ接続用ターミナル基板(選定)
ﾊ)センサー級の１０ｋΩポテンショメーター(選定)
ﾆ)超小型で安価なラッチングリレー(選定)
ﾎ)ラッチングリレー駆動モジュール(製作)
ﾍ)ＰＷＭ出力用の低電圧駆動形ＭＯＳＦＥＴ(選定)
【オプションの情報】
ｉｃｈｉｇｏｊａｍマイコンモジュールにはＰＳ／２キーボードが繋げるので、キーボードからの多彩なコントロールもプログラム次第で出来るし、さらにＶＩＤＥＯコンポジット出力もあるから小型な液晶ディスプレーに制御状態を表示できる。
もしも動作が気になったらなら、ＵＳＢ接続ターミナルＰＣや直接つないだキーボードのＳＴＯＰキーで動いているプログラムを止め、ターミナル画面や液晶ディスプレー画面から今動いていたＢＡＳＩＣプログラムの修正と再開発が即時可能なところも楽しい。
【回路の情報】←解説厨につき注意
このタイプのパワーパックにおける正転／逆転の方法において、大概は２ｃ接点を持つスライドスイッチやトグルスイッチにクロス配線を施して使ったりする。そしてこのスイッチには直接モーター電流が流れるから数Ａ台な接点容量を持つタイプが必須で、数十ｍＡ台の小信号用途な小型タイプは焼けてしまうから使えない。
機械式スイッチをやめて半導体スイッチにするなら、モーター駆動用では定番なＨブリッジを使えばいい。扱える電流容量も大きいし単純な正逆切り替えだけでなくＰＷＭ駆動も可能だから小型パワーパックを作るには適している。そしてマイコン制御のワンボリュームタイプなら最適とも言える。
だがしかし！別に静穏性を求めている訳ではないし、あれこれスイッチを操作するのが楽しいんじゃないの系なら是非ともリレーを使いましょう。小型なタイプでも接点容量は数Ａあるから、２ｃ接点タイプにクロス配線して簡単に組み込める。そしてリレーを駆動するには最低でも１ａ接点を持つ電流容量の要らない小型タイプな各種スイッチが使えるからバリエーション豊富で各人の趣向に沿うものが見つけられる。さらにこれが重要なのだが、リレーが動作する時に放つカチカチ音があの電動カム軸のそれみたくて、もう兎にも角にも音鉄には堪りませんのっ！！
従って今回の回路ではワンボリューム式でも簡単にマイコン制御できるＨブリッジは使わず、敢えてカチカチ音も甚だしいラッチングリレーをワザと組み合しているのであります。これの利点は正転／逆転を切り替えるボリュームの中点付近において、センタークリックの無いボリュームを使っている関係で本当に切り替わったかどうかを触覚では確認できない対策として、リレー駆動の振動と音によってこれを知ることが出来る様にしたこと。いや～、楽し過ぎるよこれ、いつまでも触っていたくなる操作感覚、思わず息が荒くなるもん。
～２０１６年１０月２４日追記分【プログラム改良】～～～～～～～～～～～～～～～～～
あれから操作感覚改善のためにプログラムをあれこれと弄っていたのですけど、漸く可成りいい感じなコントロールフィーリングを掴めたので追記しておきます。前回のプログラムＶｅｒ．３．１では、ＰＷＭの周期を８ｍｓｅｃ(１２５Ｈｚ、低いネ)に固定してあって、パルス幅を０～１００％まで変化するようにしていましたが、これだとＮゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.６で作った動力ユニットではウサギダッシュになってしまい気持ち良くありませんでした。
そこで改良プログラムＶｅｒ．３．３ではＰＷＭの周期と幅とを連動して変化するようにしたところ、ウサギダッシュは無くなって上手く超低速からスタートしてくれるようになりました。具体的には、ＰＷＭ周期を１０ｍｓｅｃ(１００Ｈｚ)から２ｍｓｅｃ(５００Ｈｚ)まで徐々に上げていくのと同時にパルス幅も０～１００％まで比例して上げる様にしました。
このように、プログラムの改変における効果の確認が迅速に行えるシステムは、ずばりＢＡＳＩＣならではというところでしょうか。実際にＰＷＭパワーパックを動作させて車両を走らせつつ、リアルタイムでパソコンのターミナル画面からプログラムの修正と送り込みが出来て、ＲＵＮリターンで即結果が判るという、この気持ち良さが堪りませんわっ！！(←またかい)
またまた解説厨注意報！
【マイコンチップを５個も潰した原因を考察】
モーター逆起電力によるＭＯＳＦＥＴ破壊防止策は内蔵保護ダイオードに任せて外付けＳＢＤを省略したのがアウト、１Ｓ１０を取り付けてからは見事に大人しくなった。それとマイコン出力からのＦＥＴゲートドライブは直結だったが、１ｋΩを噛まして過電流ドライブを防止。この二点が功を奏しそれ以降は悲劇の再来を免れている。
【改良前に何が起こっていたか】
ｲ)モーターの逆起電力で発生した過電圧がチップＭＯＳＦＥＴに流れ込む。
ﾛ)ＭＯＳＦＥＴが耐圧を越えて破壊、ドレイン-ソース間が永久導通状態となる。
ﾊ)破壊によりドレインからゲートに過電流が流れ込む。
ﾆ)ゲートからマイコン出力ポートへ過電流が逆流してマイコンを破壊。
【一つ目の改良】
ﾎ)マイコンからＦＥＴゲートへのドライブ回路途中に１ｋΩを挿入。
ﾍ)でも相変わらず逆起電力対策してないからＦＥＴは破壊を繰り返す。
ﾄ)しかしドレインからゲートへ逆流しても１ｋΩが噛んでいるからマイコンは無事になった。
ﾁ)結局マイコンチップは壊れなくなったけれどＦＥＴが飛ぶのは直せなかった。
【二つ目の改良】
ﾘ)いい加減懲りて、逆起電力を逃がすためＦＥＴのドレイン-ソース間へ１Ｓ１０を挿入。
ﾇ)ほれ見やぁ！ ようやくＦＥＴが飛ばんくなったがね。横着ばっかしとるもんだであかんのだわ。
ﾙ)それとレール間ショート防止用に５００ｍＡポリスイッチを挿入して安全性を高めた。
【改良その後】
ｦ)無茶苦茶な操作で正逆転を短時間に繰り返し逆起電力まみれにしてみたけれど、全然平気だったネ。
ﾜ)もしかしてと思って高耐圧なＦＥＴに変えようと思ったけど、このままな米粒ＦＥＴで大丈夫ネ。
～２０１８年９月３日追記分【プログラム改良・超スロースタート対応】～～～～～～～～
前回のプログラム更新から可成り時間が経ってしまいましたけど、ちょくちょくと改良は続けていて漸く納得のいくものが出来ましたのでお披露目します。
具体的な改良点は、ＫＡＴＯおよびＴＯＭＩＸのモーター回転数においてトルクを伴った秒速１回転での駆動が可能な超スロースタートに対応したことです。
前回バージョンとの違いは、スタート時のＰＷＭ周波数が従来は１００Ｈｚから始めていたものを２０Ｈｚからに変えたことぐらいです。ただ２０Ｈｚからダラダラと上げる様にするとガクガク走行になるので、途中から上昇カーブが変わる２段階式にしてます。流石に２０ＨｚスタートだとＬＥＤのライトは点滅になってしまいますが、モーター回転数はトルクを伴った秒速１回転で駆動できます。
モーターが静止状態から回転状態に移るには静摩擦を越えるトルクを必要とし、これはモータが回転している時に必要なトルクより可成り大きい値です。超スロースタートを可能にするモーター回転数の秒速１回転を実現するには、単純に電圧を絞った直流ＤＣを掛けただけだとトルクが足りず上手く回ってくれませんが、１２Ｖのパルス状で低周波数なＰＷＭ波形で駆動するとこれが良く回ってくれるのです。それならスロースタートからハイスピードまでを全て低周波数なＰＷＭ波形で駆動すればいいと考えますが、流石に振動が酷くてうるさいのでモーターが静摩擦を破って回転を始めるごく初期だけを低周波数で駆動し、一旦回り始めたら周波数を上げていく様にすればスムーズに加速してくれるという理屈です。
この制御カーブで超スロースタートをやると秒速２ｍｍが実現できるので、スケールスピードを勘案すると時速１ｋｍとなって可成りリアルな発車感覚が味わえますにゃ。
※開発は各人の判断にて行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。
【こちらもご参考に】
片軸モーターを鉄道模型用に両軸化する改造Ｎｏ.２(2019年1月21日公開）
第１１６呟【TOMIX M-13ﾓｰﾀｰを分解する】(2019年12月14日：公開)
第１１５呟【ｷﾔﾉﾝﾓｰﾀｰEN22を分解する】(2019年6月9日：公開)
片軸モーターを鉄道模型用に両軸化する改造Ｎｏ.１(2018年8月7日公開）
第１１０呟【KATOとTOMIXとGREENMAXとCANONとﾜｰﾙﾄﾞ工芸のｺｱﾚｽﾓｰﾀｰ分解】(2019/05/26追記)
第１０７呟【Nｹﾞｰｼﾞの動力に使えるﾓｰﾀｰの分解】(2018/6/17：ｺｲﾙ結線方法)
振動モーターを転用した動力台車の製作Ｎｏ.１(2018/6/11：製作経過）>
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ９（2018/4/6：抽出記載）
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.５【2018/4/5完成：EF210の動力化】
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.８（2017/1/4発表）
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.７（2017/1/3抽出記載）
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.４【2016/12/1製作中：ED75の電飾と動力化】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.３【2016/11/9完成：ＤＤ５１からＤＢ形入換機を作る】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.２【2016/11/8完成：ＤＤ５１からＤＤ１６っぽいものを作る】
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.６（2016/10/20完成）
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.３（2016/10/20改良)
Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.５（2016/10/18完成）
フリスク鉄道模型用ＰＷＭパワーパックの製作Ｎｏ.２(2016/10/11完成)
第７４呟【ｺｱﾚｽﾓｰﾀｰM716PA-10は動力台車に使えるか】
Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.１【ＤＥ１０からＤＤ１３を作る試み】
Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.２（12/9追加サーボ情報有り）
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