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300系のぞみ型 その2

DCモータコントローラを載せる

当初の制御板は電源電圧6Vの方を載せていたのですが、制御がラフなので載せ替えのため基盤を取り除き、電圧3Vの方を載せます。
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基盤スケルトンの状態、本来プラレールの機構では単2乾電池が載っているところ。
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電源電圧
 動力源は電圧を1.5Vから二倍の3.0Vに上げれば、単純に約倍の巻き上げ速度になるが早すぎるのも困るのでモータコントローラで制御することにした。


DCモータのPWM制御キット
 下にあるのはDCモータの制御キットですが、下は上の2倍以上の値段で、
電源電圧は、上は6V下は3V。
性能も値段に比例して下の3Vの基盤の方が断然上です。

しかも3Vなのに
モータを低速超スローから最速までキッチリ制御できますが、上は6V食いなのに制御がラフです。

CIMG5621_resize1.jpg
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 これをプラレールの電池が入っていた部分に組み込みたいわけですが、どう考えてもこの基盤の大きさでは入りようもない。
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 そこで不要な部分をぶったKill為にカットする部分を印記する。下の基盤は大小2つに分割できるけがきが入っていたのでそこを折って2つに分割することにします、それでも大きいので余分な部分をKill。

 分割して本来はつながっているべき所はあとで撚線で繋がなきゃならないので、どことドコが繋がっていたのか忘れないように印記なり、デジカメで元の基盤を写しておくのも良いと思います。
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 基盤やプラレールの下枠をカットして基盤が収まる位置を探ります。

 プラの良いところはこの様なときでも躊躇無く穴を広げられるところでしょう。

 フレームの剛性が柔くなっても写真のようにプラ棒などをかすがいに配置したり、プラ重ねの友付けでフレーム剛性を上げられるので、ここでは基盤を納めることに重点を置き構わずに開口します。

 ただし、プラレールの外装の箱(車体)のツメが掛かるところは、車体と車輌部との開け閉めの便利性はプラレールの特徴のひとつなので極力いじらない方がよいでしょう。

 (写真ではICが下側に来るので最終的には逆にした)
CIMG5644_resize1.jpg



 キットではスイッチがこの位置に来るので、これではプラレールの中に納めるのは絶望的なのでスイッチをオミットして固定にしてしまいます。
それに逆回転は必要ないですね、と言うより逆転されるとバックラッシュと同じ事なので糸が絡んでしまうので、ワカサギ電動リールには不要なわけです。

 ただし、これはメインスイッチを兼ねているので、別にメインスイッチの代わりを電源からのラインにスイッチを入れてオン/オフを行わないと、保管時に電池を入れっぱなしにしておくと、なにもしなくてもICに電源を食われて電池が無くなります。
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 メインスイッチは下に取り付けて消し忘れ防止にLEDを付けました。
下回りは空いているので、ICとトランジスタが下回りに来るのは水かぶりを考慮してもよろしくないので、ちょうど良い位置に配置できました。

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 ラインが水を巻き上げ、スプールからDC制御板の方へ水を跳ねさせるとやっかいなので板を取り付ける。
本来ならこの下回りは密閉型にしたいところ。

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なぜか
 右手用の下回りは密閉型

 なぜこれだけ右手用と左手用とで違いが出たのかというと、右手用は動力車じゃない後方車両のフレームに別の動力車から動力ユニットだけ取り出して移植したため。

 結果この方が下回りがスッキリして良いかも知れない。CR2の電池ボックスを後方配置に出来たので収まりが良く
重量バランスも良くなった。
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 さすがに右手用の密閉型の下回りに外付けボリュウムは大きすぎるので、基板用のボリュウムを基盤から撚線で延長して使用。

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 三味線の糸巻きのようなコントロールレバーになった。
 
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スプール後方に基盤が見えている部分の修正
これではラインが水を吸い上げて、スプールの遠心力で基盤に水が掛かるとマズいことになるのでプラ板で仕切りを作る。
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熱を持つトランジスタをしかもプラで全部囲ってしまうのも放熱的に何なので、この辺りで折り合いを付けた。

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300系のぞみ型 その1

スプール一式と駆動軸の調整

 以前、急遽ワカサギ釣りに行くことになり、急ごしらえで製作した電動リール。スプールは昔懐かしいオープンリール風のカセットテープのそれをスプルーに見立て車輪にくっつけたもの。

 その後何度か使用したが、このスプールは何かの拍子にラインがふけるとラインが車軸の方に入り込み、知らずに巻き上げ、ラインが車軸のシャフトに絡みつき、どうにもならなくなることがあったために改良を施すことにした。もう一点は電源電圧が1.5Vなので巻き上げが遅く感じていたので動力源の改良も行うことにした。

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スプール一式
 スプールは流用ではナカナカ良い物が見つからないので、プラを切り出して新造することにした。
プラ板を円形に切り出し、間に適当な厚さの円形プラ(たぶんプラモのホイールだとおもう)を挟みもう一枚円形に切り出したプラ板で挟むという物。

 気を遣うのは「センター出し」限界はあるがシャフトはなるべくセンターに通し、プラ板もコンパスでなるべく真円になるように切り出す。これをプラレールの車輪にブレがないように接着する。

 ラインの巻き込みを防ぐため車体側の径を大きく取って、ラインガイドをその中に設置しラインが車軸側に回り込むのを防いでいる。
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 車軸の調整

 プラレールの車軸機構はフリーにしても歯車を3ヶほど引きずっている点はユニットの項で説明した通り。
車軸がプアーでガタ付きがあり、車軸が前後に動きラインが出て行くときはスプールを引っ張ることになるので、スプール側が前に出て相当な抵抗になってスムーズなライン放出とはなりにくい。

 そこでワッシャーや滑りの良い樹脂、またはベアリング等で車軸の位置をタイトに決めてガタ付きを無くし、尚かつ車軸の歯車と中の歯車とのアタリを調整しスムーズな回転を得られるように調整する。

 歯車の噛み合いというのは、これは言葉ではなかなか言い表せない、ガッチリ合いすぎると歯車と歯車との間で摩擦ロスが出てしまい、合いが緩すぎるとこんどは巻き上げ時に負荷が掛かるとギア飛びを起こす。またギア同士の摩擦ロスを減らすため歯車の端を面取り加工して歯車の幅を半分ほどにカットして、ギア同士の接触による摩擦ロスを減らしている。

 車軸の位置決めの部分は、オートバイのリア軸にある調整機構(カタツムリ)のようなものを参考に、この機構を自作できればよりよい位置を決められるのだが、実際のところ少量の瞬間接着剤などで仮組みをしてその都度試し、ベストな位置を極めて行くしか方法はない。

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【300系のぞみ型 その2へ】

プラレールまんま300系ワカサギ用電動リール

300系のぞみ型  右手用
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300系のぞみ型  左手用
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 写真はプラレールのモーターユニットをそのまま使用し、駆動輪にスプールを取り付けて電動リールに改造したワカサギ用電動リールです。スプールのフリー機構はプラレールの機構をそのまま利用しています。

 プラレールの機構は電池で走らせるだけでなく、OFFのときは車輪のロックがフリーになり、子供が手で転がして遊べるようになっているところがワカサギ用電動リールには好都合な点です。

 難点はフリーの状態でも歯車を3ヶほど引きずっていますのでその分が抵抗になり、軽いオモリでは落ちないか、落ちても落とし込みのスピードが極端に遅くなり、いずれにしてもそのままでは具合が悪いのでこの部分の改造/調整がキモになります。そこさえクリアーできればレバー操作オンリーでロック/フリーが出来る電動になります。

 巻き上げパワーに関してはギア駆動なので外道のニゴイ、ハヤ、ヤマメでも他に走られてお祭りになる前に楽々引き抜けます。巻き上げスピードはDCモータをPWM制御でコントロールしていますので、ボリウムで超スローから高速までトルクの減少がほとんど変わらずに巻き上げる事ができます。

 製作自体は、プラスチックの加工なのでプラモデル作りのセオリーと同じです。DCモータのPWM制御はキットなので基本のハンダ付けレベルの工作です。


【300系のぞみ型 その1へ】
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ジーニ助

Author:ジーニ助
ワカサギ用電動リールの製作記です。
自己管理用なので参考になるかは分かりませんが、製作の一助になれば幸いです。このプラレールの機構を使用した方法を推奨しているわけではありませんので製作に関しては自己責任で願います。

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