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【0系内部ユニット点検と改修】

【0系内部ギアユニットの点検と、スプルへの囲い、スイッチ位置の変更】

主力である300系の製作が先決なのだが、製作自体を最後にしたいのでアレもこれもと考えていたら、作業量がやたら増えてそれに伴い部品の調達がままならないので、0系をちょっといじることにした。

マズは割れの目立つ内部ギアの点検と、ついでにモタを交換しようと思う。

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このクラスのモタに抑えておくところが大人だ。
ピニオンギアは4駆のプラ仕様を選択。別に意図はない、歯数も同じ8歯数。
割れ(裂け)にくくなるだろうぐらい。

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そんなモタ積んだらギア割れのリスクが更に高まるんじゃね?
意味ないじゃん?
という向きもあるが、ギアとシャフトの間一つ一つに瞬間接着剤を流し込んで、
ギア割れのリスクを減らす。
仮に割れても、
落とし込みなどの回転は悪くなるが、水面下に落とし込んだまま巻き上げられない。
と言う最悪のリスクは減ると思う。

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アキバの部品屋で余計な物を購入したというのもある。
モタのコントロールキット。この手の制御方法はちょっと嫌な予感もするのだが・・・

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まあ基盤は小さいので、搭載自体は余裕。
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モタの最大電圧の1/4電圧になるように調整しろとか。
洒落臭いことが書いてある。が、ちゃんと従うところがこれまた大人だ。

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電圧範囲は2.75〜6Vだから、電池3本直列の4.5Vで回してみたのだが、
電圧自体を加減しての制御なのでなんだかなぁ。とか、考えていた。
実際に載せる気満々だったからココまで進めていたのだが、急にトカトントンが響いて急速にやる気がなくなり搭載はやめた。

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握った位置を鑑みてスイッチ位置を前方へ移動。
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以前のスイッチは、下側の車輌部のギアユニットの上に付けていたのだが、面倒なので外装の車体部に付ける。
こうなるとコードが車体と車輌部を繋いだ状態になるので、完全分離には成らないのだが、そうそう外さないので良しとする。

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握ったときスプルに触ることもあるので、柵を付けて見た。
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スプルは薄いプラ板なので、持つときに気を遣うから。良い処置かも知れない。
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ひとまず0系はこれでお終い。

【ちょっとスカート部の手直し】

ちょっと気になった、気になるといじらずにはいられない性格。ワカサギ用電動リールには、微塵も関係のないカ所なのだが、やっぱり気になるこのアヒル口。ヘラじゅないんだから。見るに堪えない。
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旧車輌に付けたギミックをこちらにも再現したい。のだが、旧車輌部はスカート部全体をエポパテでそっくりそのまま造形したのだが、そこまでの情熱は今はないのでサラリと行う。
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車輌部の色もヘンなので濃いめに修正して、塗り直した。
下回りが落ち着いて、顔が精悍になったと思う。

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5両目【300系右手用のぞみ 解 体】

300系右手用のぞみの解体なのだが、いまさら新造するのも面倒だから補修して済ませようと思ったんだが、やっぱりムリだ。
色々ムリだが、ギリギリ這わせているからもう配線がムリ。

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配線がメチャクチャ有って目まいがする。
よく組み上げたものだと感心したのと同時に、再度組み上げられるのかと心配になった。設計図なんか無いから現物合わせで配線していったのだと思う。

車軸の受けにワッシャーを組み込んで、車軸ギアへの当たりをリジェットに調整してあるのがわかる。

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取り返しが付かない状態とはこの事だな。
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このワカサギ用電動リールの心臓部をバラす。
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やっぱりギアが裂けてる。電動リールで使用したからという事ではない。
プラレールでの使用時にもよく起こる現象。モータ音がしても動かないのはギア割れというか裂けているから。
シャフトに差しているギアというのは、たえず広がる方向に力が掛かっているので、プラの計時変化でパカッと裂けるのだと思う。
まあこれはこのギア駆動の電動リールの宿命だな。欠点ではあるのだが、
それを差し引いてもこの電動が持つ巻き上げの強さは余りあるから良しとする。

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モータコントローラーは再使用するが、他はどうするか。LEDは電源のムダなので除外する方向で。それにモタには大食いのアレを載せるつもりだから。
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外装と車輌部はどうするか。再使用できないことはない状態で解体できたのだが、スプル径を上げたいのでそれとの兼ね合いで決める。
ちなみにこれは動力ユニットが付いていない後方車両。

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後方車両に動力ユニットを載せた方が、腹回りがすっきりする。
本体に電池を組み込む内部電源は、ヒモ付じゃないからスマートでカッコいいのだが、搭載している2CR3V電池はやめるつもり。
どうせ落下防止でヒモを付けるのだから外部電源にして、そのコードを落下防止ヒモの代わりにしても同じだから。

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何が何だか分からないので、モータコントローラーに配線してあったコード類をいったん取り除いてサラの状態にしておく。
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使用していたモタ、マブチの純正。
ノーマルモーターなのでここの段階で出力を上げるのは手っ取り早いチューニングだろう。

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【ウルトラダッシュモーター】
消費電流:4,0〜5,0A
回転数:24,000〜27,500rpm
最大トルク:1,4〜1,9mN.m

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ノーマルモーターと比較して、10,000rpm以上も回転数に差があり、トルクも1.5倍以上ある。
が、消費電流も4倍ぐらい有る。マジこんなの載せて大丈夫なのか?
ピニオンギアをメタルにするか悩む。
ピニオンギアの裂けもよくある故障箇所なので、メタルはその点安心なので良いのだが。
こんな凶暴モタにメタルギアを付けたら、それを最初に伝達するプラのギアが速効で削れちゃうのではないか?と言う心配はあるのだが、
早すぎたらモータコントローラーで回転数を落とせばイイや、ということで採用。


6両目【駆動系 可変穂先受け部の製作】

4両目【ギアユニットの考察 続き】

モータをハイスピード高トルク型に装換すれば、よりギアに掛かるストレスは増えるだろう。

その割れ対策だが、歯数を変えるわけにはいかないので、同歯数で尚かつ強度のありそうなギアで合うやつがないか探す。
この赤ギアの小径の方のギアは20歯数でちょうど良いのだが、大径のギアがくっついている2段ギア。
分割するか?大径のギアを削るか?
何だか考えたら面倒な作業。
ちょうどよいギアがないものか。
マズはモータ仕入れのついでに適しているギアも探す事にするのだが、ありそうでないんだなコレが。

この手の工作の場合、パーツ1個から新造するわけではないので、
流用出来そうなパーツがあればそれを使用する。
それらを見つけ出すのも工作力のひとつだとおもう。

ドンピシャに付くのがベストだが、軽い加工で済むなら加工する。
一見よさげだが何だかムリっぽい。と感じる場合もある。
この辺の判断基準は、
自分のスキルや所有武器(工具)などにより人それぞれだろうと思う。

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ボールベアリングがなぜか3ヶ見つかる。
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スプール軸に仕込むか?どうするか思案。
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動力ユニット方面の目処はひとまず付いた。
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動力方面は部品が一通り揃うまでひとまずお休み。
現物合わせの工作は、
実際に組み上げないとどうなるか分からない部分が多いから、使えそうな部品集めから始めるのだが、時期的に買いに行ってるヒマがない。



5両目【300系右手用のぞみ 解 体】

3両目【ギアユニットの考察】

【電動リールの心臓部、ギア機構】

このプラレールを応用した電動リール最大の魅力は、巻き上げの強さ。

モータの力を数段階のギアを介している事によりその力を得ている。

ギア間にドラグ機能まで備えている。

まずはその心臓部である、
巻き上げ部分とスプール切り離し部分を兼ねている動力ユニットの選択。


 ↓これは新幹線系に搭載されている、2スピード機構のユニット。
100系のところでも書いたが、
ギアで巻き上げスピードを可変出来るところは大変魅力的なのだが、
電動リールの場合は、静止状態でギアの抜き差しをするのでギアの入りが悪い。

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真ん中のギアが動いて変速させる。
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【ギアを使用した動力ユニットの問題点】

この様にギアが割れてしまう点。
こうなると交換する他ない。


ギアがパカッと裂けるように割れてしまう。
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一見同じに見えるふたつでも。
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下は割れているのでこの様に、するりとすっぽ抜けてしまう。
これでは動力など伝わるはずもない。
どうもこの青いギアに割れが目立つ気がする

これはUsed品なので、使用状況は知るよしもないが、不調なので浸透系の潤滑油をスプレーした様だ。
これはあまりよろしくない行為。
なので、割れは
潤滑油とプラとの相性も考えられる。プラの老化、劣化を早めるのではないか。とも思う。
ギア用の専用グリスがある。

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モータ軸のピニオンギアも同様。割れていることが多い。
300系でも触れたが、車輌部には樹脂系で接着をするので、容易にはバラせないから、そう易々と割れて貰いたくない。

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このユニットに付いていたピニオンギアの歯数は8歯数。
モータの回転数を最初に表すギア。モータ1回転で8歯分おくる事になる。
なので、
ピニオンギアの歯数が増えると、1回転でおくる歯数も増えハイスピードになる。がトルクは減る。
ピニオンギアの歯数が減ると、1回転でおくる歯数が減り遅くなる。がトルクは増える。

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【動力ユニットの選択】

このユニットを流用してのワカサギ用電動リール製作も、そろそろお終いにしたいので、ギアは信頼感のある新品を使用する。

単体車両で売っていたので、EF66を使用。と言ってもEF66に思い入れがあるわけではない。
使用するのは動力ユニットのみ。
外装は持ちやすい新幹線系を使う。

要するに、
この動力ユニットのみを入手するには単体車両のEF66を入手するのが一番安くつくから選んだ。
800円ぐらいだったかな?ポイントで買ったから忘れた。

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スイッチはON/Offのみ。ギアでの2段階スピード切り替えのない
普通の動力ユニット。
なんだかんだで本件の、ワカサギ用電動リールとは相性が良い。

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モータはハイスペックな物に取り替える。
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新品の動力ユニットなので、内部もキレイだ。
ぬるテカしているのは、ギア用のグリスが塗ってあるから。
てこ入れはするが、このギア達には少なくとも5〜6年はガンバって貰いたい。

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装換するモータはまだ決めていないが、このピニオンギアを引き抜いて付け替えると強度が落ちそうだから。新品に変えるつもりでいる。

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4両目【ギアユニットの考察 続き】

2両目【モーターの考察】

巻き上げスピードを上げるには、電源電圧を変化させたり、ギア比を変えたりとその手法は数あるが、その前にマズは基本中の基本、モーター自体の性能を考察してみようと思う。

【FA-130モーター】
消費電流:1,100mA
回転数:13,800rpm(無負荷時)
    9,900rpm(適正負荷時)
最大トルク:10g-cm
重量:17g
製造メーカー:マブチ、S.T.D.Motor、SMC Motor

「モーターといえばマブチモーター」それの代表作と言えるFA-130型。
プラレールやミニ四駆などもこのモータを使用している。
ミニ四駆で言うところのノーマルモーター。

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同じ規格というか同サイズの (ぱちモン)も多数出回っている模様。
下のは、あるモータコントロールキットに付いていたモータ。刻印等一切無しでメーカーも不明。
キットの設計書には5,200rpmとだけ書いてある。

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回してみれば回転数の違いは一目ではなく音で分かる。
上は明らかに遅い鈍重な音。
マブチの純正は甲高い尖った音。
設計書と仕様書の回転数が正しければ、両者では4,700rpmも回転数に差がある事になる。この差はデカい。
回転数が遅くとも、相応のトルクが出ているというのならまだしも、それもないな。
軸つまんだら止まりやがった、まあこの手の付属品はおまけだから。

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実際のモータ回転数はどのように調べるのか?
モータの場合計算により求めているようだが、素性の知れたモータなら分かるのだが、仕様書のない ぱちモンのモータでは計算のしようがない。

それに個体差もあるだろうから、自動車のベンチテストのような測定を。と思ったんだが。
モータとモータをつないで回転数検出センサ付けてなのだが、、、めんどくさい。もう音で判断すればイイや。という事で「マブチ純正モータの音」と「自称5,200rpmの音」を基準により分けた。

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スピード遅くて弱いトルク。どこに需要があるのやら?
これはもういらんね。

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300系電動は、もとがノーマルモーターだからモータ自体を変えれば、スピードとトルクも稼ぐ事が出来るので、モータは変える方向で進める。
何より手っ取り早いからイイ。
数百円の話しだからカネで済むならその方が楽だ。
 
しかしアレだ、そうなると
100均製品にもFA130と同型のモータを使用しているグッズがあるが、
あの ぱちモーターは一体いくらなのだろうか?
見当も付かないが、
数十円でアレだけのモータを作り、まがりなりにも回転するのだから。それはそれですごい事だ。


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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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