日ノ出前検車区

趣味は朝活で。最近は備忘録と化しています

【Njゲージ】鉄コレ動力ユニットを短軸改軌してみた


Nサイズの模型において狭軌らしさを演出するため、鉄コレ動力ユニットを軌間9mmのNゲージから軌間6.5mm(Zゲージ)に改造する話です。KATOの動力ならば比較的簡単に改造できる※長軸改軌の場合のですが、鉄コレ動力はあまり前例を見かけなかったので記事にしてみた次第です。

なお、今回改造した動力ユニットはTM-05Rです。鉄コレ動力は型番により構造が違うことが多いので、異なる型番の物で実践される場合は各自研究をお願い致します。





目次



加工箇所

加工が必要な部品を順次並べていきます。

まずは台車を外して分解します

車輪


今回の改造では元の鉄コレ動力ユニットの車輪、ならびに車輪に直結されている歯車(ギアスリーブ)は使用しません。代わりにKATOの車輪とギアスリーブを使用します。
KATOのギア付きの車輪は補修用パーツとして販売されています。また、お手持ちのジャンク車両から剝ぎ取っても良いでしょう。

まず、ギアスリーブの長さを詰めて長さ5.2mm程度にします。

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次に、金属車輪に付いている車軸の長さを詰めます。これをしないと左右の車輪がギアスリーブの中で接触してしまい、ショートの原因となります。

なお、KATOの車軸は非常に硬い素材でできており一般のニッパー等での切断は難しい(できなくはないらしい?)ので、硬線対応のワイヤーカッターなどを用意すると良いです。断面の角のバリはダイヤモンドやすり等で落としておきましょう。


最後に、車軸を動かして輪軸を組み立てた時の車軸の全長が11.1~11.2mmになるようにしました。

なお、軸の長さの値は私が感覚的に決めたものなので、あくまで参考程度でお願いします。走りの様子を見て調整してください。
よく分からない方はこちらの記事をご覧ください。



ウォームギアの蓋


ツメの間に台車集電板の厚さと同じだけの凹状の切り欠きを設けます。台車集電板はこの切り欠きの部分を通ります。


ギアボックス

この部品は加工箇所が3点あります。

KATOのギアスリーブは元の鉄コレ車輪よりも太いので、車軸が通る部分を若干削って大きくします。

←before after→

続いて、ギアボックスの幅を狭めます。ギアボックスが軌間を詰めた車輪の間に入るまで削りましょう。

←before after→

最後に、ウォームギアのフタのツメが入る2つの四角い穴を繋げて1つの細長い長方形の穴にします。集電板はこの穴を通ることになります。

←before after→


ギアボックスのフタ

この部品もギアボックス同様に幅を詰めます。また、台車レリーフを取り付ける部分の厚みも削って薄くしておきます。

←before after→


アイドラーギア

大きい歯車と車軸の間に入っている小さい歯車です。これも軸の長さが若干長く、車輪の間に収まらないので端を切って少しだけ短くします。

←after before→



台車集電板

写真のように厚さ1mm+0.2mmのプラ片を貼り付けました。



組み立て

基本的には元と同じように組み立てますが、集電板を通す位置だけがオリジナルとは異なります。

元々の集電板の穴ではなく、新しく開けた角穴に入れます。

こんな感じに組みあがります。


床板の集電板を曲げる

最後に、床板側の集電板をいい感じに(ここ重要)曲げて、台車集電板と接触するようにします。


全ての加工と組み立てが上手くいっていれば走るはずです。




左が加工した動力ユニット、右は鉄コレの台車そのまま。Njゲージ、特に短軸改軌なら台車が奥まった位置にある狭軌車の感覚が再現できます。

元の鉄コレの台車レリーフはデフォルメされていて特にボルスタアンカーまわりの張り出しが足りないので、今後資料を漁って南海21000の台車を3Dモデリングしようと考えています。
参考:以前撮った実車の写真


Njゲージ化は改軌が容易という理由でKATO製の模型に対して施すことが一般的ですが、鉄コレの改軌もいざKATO車輪に変えてしまえばとても簡単でしたし、なにより短軸改軌が比較的容易にできるのは魅力的です(KATOの模型はじゃあ短軸改軌はというと非常に面倒で、筆者の場合は結局台車ごと3Dプリントで出すという手法で実現しました)。今後は鉄コレ動力ユニットも積極的に活用していこうと思います。

鉄コレ動力の車輪をKATO黒染め車輪に交換してみた

結論から言うと、車軸の歯車ごとKATO製品に交換しても問題なく走ったということです。異なるメーカーの歯車同士が運よく嚙み合ってくれました。


今回改造したのは鉄コレ動力ユニットのTM-05Rです。全ての鉄コレ動力ユニットがこの手法で車輪を交換できるかどうかは不明なので、他の動力ユニットに対して改造を実行される場合は各自研究をお願い致します。


加工箇所

車輪

←before after→

鉄コレに元々付いている車輪の車軸とKATOの車軸の長さは一緒ではありません。このままだと動力ユニット側の台車集電板とうまく接触しないので、元の鉄コレ車輪と車軸の長さを揃えてやる必要があります。(上の画像左、製品状態の物はいわゆる(スナップ式台車用)〈車軸短〉などと称される物)

ここで便利なのがタミヤピニオンプーラーです。

これを使って車軸を押してやると車軸が動かせます。

なお、足回りの改造は0.1mm単位の寸法違いが走行性能に響くので、車軸の全長はきちんとしたノギスなどの測定器具で正確に測りましょう。筆者がかつて安いからといって買ったポリカーボネート製のノギスは全く役に立ちませんでした……

ギアボックス

←before after→

KATOのギアスリーブは鉄コレの物より若干太いので、ギアボックスの車軸まわりの所を削って余裕を持たせます。



加工が終わったら台車を何食わぬ顔で組み立てます。


台車を動力ユニットに組み戻します。


元と同じように走るはずです。


鉄コレ特有の分厚い銀車輪が気に入らなかったのであの手この手でどうにかしようと試行錯誤していたのですが、非常に大胆かつシンプルな手法で解決できてしまいました。これで鉄コレのT車にKATOの黒染め車輪を付けても統一感が出せますね。また、KATOの車輪に変えられたということは、スポーク車輪に替えることも可能だと言えるでしょう(ただし、スポーク車輪の車軸の位置をずらす場合は車輪が歪まないようにご注意ください)。鉄コレはコンセプト的にスポーク車輪が似合うクルマが多くて楽しそうなので、いずれ自分でもやってみようかと思っています。




この技法を応用した発展版として、狭軌を再現するためにZゲージの線路を走らせる「Njゲージ」への改造にも成功しました。よろしければご覧くださいませ。

GMコアレス動力を車高下げ&起動電圧UP&KATO車輪交換してみた

グリーンマックスのコアレスモーター動力ユニットを改造する話です。

薄型でコンパクトそうな動力だと思い、M車いえどもやっぱり室内空間はなるべく多く確保できたほうがいいよな、ということで買ってみました。



目次




・床面高さの比較

実際どうなのか、ということでKATOのE233系6000の動力ユニットと並べてみました。
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……一緒じゃん!!なんならモーター避けで盛り上がっている分だけGMコアレスのほうが床が高いです。

写真を見れば原因は明白ですね。フレーム(台枠?)と台車の間のスキマが大きいです。……ハイリフトというか何というか、腰高感が否めません。

・車高を下げる

台車を外してみたところ、特にこの高さに機能的・構造的な意味はないようなので車高を下げてみようと思います。


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ついでに言うと、集電板のここをちょっと削れば回転中心のパーツの位置がずらせますね。台車間距離の微調整もできそうです。

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台車集電板を切って長さを詰めます。詰めすぎに注意。私は下の角から測って4mmのところまで詰めました。長さを詰めたら色々な番手のヤスリで角を丸くして表面をなめらかにしておきましょう。また、前後左右の集電板の寸法が揃うようにしましょう。

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回転中心の位置決めをする部分も削って背を低くします。ここも台車の可動域が十分確保できるまで削りますが、削りすぎにはご注意を。

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台車を保持する部品のほうも同様です。台車を押さえる四角い枠も削って写真下方向に拡大します。


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すると車高が下がります。盛り上がった部分の高さでKATOと同じ程度まで下げることができました。これを使えば内装がすっきりしたM車が作れそうですね。

・カントレールで試運転

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問題なく走ります。KATOのカントレールのアプローチ部で一番ねじりがキツいR282(315/282の内側)を走らせてみましたが、特に問題なく走ります。

TOMIXのポイントレールで試運転

改造して車高を下げたGMコアレス動力にはもう一つ懸念事項があります。TOMIXのポイントレールとの相性です。
GMコアレス動力には鉄板?が張り付いていますが、これはモーターの磁力を散らす目的で付けられているようです。モーター内蔵の永久磁石が分岐器のトングレールを吸い寄せてコケるやつの対策ですね。実際、取り外して走らせるとポイントでの脱線が多発するとの報告があります
車高を下げた=モーターと線路が近づいた、なわけですからここも試験をする必要があります。

TOMIXのポイントは手元にないので、レンタルレイアウトで試運転をしてきました。
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結果、特に問題はありませんでした。GMコアレスはなんであんなに元の車高が高いんでしょうねぇ……?


・起動電圧を上げる(ツェナーダイオード編)

GMコアレス動力は起動電圧が低く、常点灯ができないことで有名だそうです。実際、走り出しの電圧は低いです(手元で測ったら0.3V程度)。常点灯は私がこだわりたいところなので、以前紹介した手法を用いて起動電圧を上げてみました。


付けるツェナーダイオードの選定のため、オーバルを組んでモーターに流れる電流量の測定をしました。また、死重としてKATOのT車を6両付けておきました。その結果、乱暴運転をしても40mAも流れなさそうだということが分かりました。

ということで、ブリッジダイオードと2種類で電源を変えて実験をしてみました。

ツェナー電圧7.5V

電源 起動電圧 最高速度(電源12V時スケールスピード)
スタンダードSX 6V 39km/h
スタンダードS -V -km/h

ツェナー電圧5.1V

電源 起動電圧 最高速度(電源12V時スケールスピード)
スタンダードSX 3V 75km/h
スタンダードS 6V 180km/h

電源の違いが顕著に表れますね。ここまで差が大きいと、レンタルレイアウトの定番コントローラーN-1001-CLとの相性も見ておくべきだと思いますが、あいにく手元にないので実験ができません。買うかぁ?

・起動電圧を上げる(可変抵抗編)

ツェナーダイオードによる改造はコントローラーとの相性の良し悪しがありそうなので、別な手法を試してみることにしました。可変抵抗です。
最大でも40mA程度しか流れないなら、いっそ抵抗でいいんじゃない?という発想です。
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というわけで、ネットで前例を検索して買ってきました。0.1W450Ωの可変抵抗です。今時こんなに小さいものがあるんですね。

これをモーターと電源の間に挿入して試験をしました。抵抗の設定値としては275Ω(真ん中の所)と400Ω(設定範囲の端)を、電源としてはKATOのスタンダードSXとS、TOMIXのDU-1の3種を使用しました。

400Ω時

電源 起動電圧 最高速度(電源12V時スケールスピード)
スタンダードSX 3.5V 102km/h
スタンダードS 4V 144km/h
DU-1 4V 123km/h

275Ω時

電源 起動電圧 最高速度(電源12V時スケールスピード)
スタンダードSX 2V 133km/h
スタンダードS 3V 192km/h
DU-1 3V 165km/h

……単にスタンダードSXとGMコアレスの相性が悪いだけな気がするな???スタンダードSXだけ起動電圧が低く最高速度も低く出るようです。爆走は論外ですがあんまりに遅いのもそれはそれで興ざめなのでこれは考えものです。

なお、この可変抵抗は定格電力が0.1Wと小さく熱的に問題があるのではないかと考えていました。そのため走行実験中に抵抗に触れて温度を確認していたのですが、特に発熱を感じることはありませんでした。モーターに電流が多く流れるのは加速中の数秒間だけなので問題がないのかもしれません。実際、平坦なオーバルを走行中の電流量は10mA程度でした。勾配があるとどうなるかは要検証です。

・KATO車輪に替える

私は基本的にKATOの黒染め車輪を使用しているので、統一感を出すために動力もKATOの車輪に交換したいところです。KATO車輪が使えるとスポーク車輪が選択肢に入るというメリットもあります。

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というわけで元の車輪をギアスリーブから抜いて、代わりにKATOの車輪を入れてみました。しっかり入るじゃん!

元のGM車輪の軸径は1.0mm、KATOと同じでした。多少の当たり外れはあるようで運が悪いとすきまばめのような状態になりますが、基本的にはしまりばめ状態になってくれます。

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なんならギアスリーブごとKATO製のものに交換しても走りました!同じ12歯だしまさかな~~と思ったらそのまさかでした。なお、車輪を交換する場合は車軸が集電板に触れるようにKATO車輪の軸を動かして車軸の全長を伸ばしましょう。(KATOの輪軸の金属部分はは車軸と車輪が別パーツで、しまりばめ的に固定されています)

軸の移動にはタミヤピニオンプーラーが楽でオススメです。


色々と改造してみた系のレポートを書きなぐった感じの記事になってしまいましたが、何かのお役に立てば幸いです。GMコアレスを毎回改造するのは正直しんどいので、何かすっきりした低床動力ユニットの決定版が出てくれると嬉しいのですが……マイクロエースのLaviewの動力が汎用動力として発売されたりしないかなぁ。

【1/80】山形鉄道の鮎貝りんごラッピング車を作る(2/n)


こちらの記事の続きとなります。前回は車体を箱組みして床板と走り装置を作りました。今回は小パーツ類を付けて車内を作っていきます。



動力の伝達軸をエンドウのユニバーサルジョイントからIMONのシリコンチューブに変えました。
そういえばガラクタのφ1.5金属棒あったよな……大掃除の時に捨てちゃった!!と気づき悲しんでいたのですが、辺りを見渡したらこれがありました。
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はい。タミヤのクラフト綿棒の軸径が1.5mmでした(笑)ありがたいものです。真直度の観点からも問題なさそうです。

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やはりシリコンチューブは静かでいいです……が、芯振れが完全になくなるわけではないんですね。このあたりは研究が必要そうです。


・連結器

HOの知識がないのでN気分でTNカプラーでいいや~~とか思っていたのですが、調べたところどうやらグレーの密自連TNはないようです。あってもコキ106用の自連でした。

KATOにもそういうバラ売りの製品はありませんでした。自動解放をやるつもりはないのでKadeeカプラーを採用する気にもなりませんでした。

色々と調べた結果、IMONカプラーにしました。なんと連結器の部分は軟質プラ製ではなくダイキャスト製だそうです。これなら塗装できますね。都合よく無塗装の「HO6001 IMONカプラー銀」が売っていたので買ってみました。
ちなみにIMONカプラーがダイキャスト製な理由は商品ページに書いてあり、

貨物列車などで機関車の牽出し時、遊間が詰まって居たモノが伸びる金属音を残したかったからです。

とのこと。酔狂だなぁ。

って思っていたら、2021年9月?の新製品としてIMONカプラーのグレーが発売されたのでそちらを採用することにしました。形状も自連ではなく密自連ですしこちらのほうがNDCには向いていますね。ちなみにこちらは樹脂製でした。確かに密着自動連結器なら遊間の音はしないのが正解ですね。

・連結器胴受

せっかくなら付けるか~~と手元にある車両を見て絶望しました。
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付ける余裕ねぇじゃん!!!腕が短すぎました。

というわけで連結器を買いなおしました。さっきの物はHO-121Gで、今回は腕の長さだけが違うHO-125Gを買いました。ちなみに色が「茶」となっている物もありました。模型の仕上げのイメージによってはこちらの方がいいかも知れません。

胴受の部品にはエコーモデルの「気動車胴受A」を使用します。 細い部品なので金属のほうが壊れにくくていいかなという考えです。
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床板をギリギリまで延長して取り付けます。


・運転台まわり

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運転台を作りました。前回の記事で作った試作品の本番です。
車体への固定は磁石にしようと考えていますが、運転室の機器の調査をしていないのでとりあえず後回しにしました。

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助士側の箱も作って運転台に仮止め。
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箱はただの箱だと思っていたのですが、貫通路の幅を確保するために切り欠いてあるんですね。模型を作って気付きました。

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反対側も作りました。荒砥方の箱には消火器入れが付いています。穴の位置決めに使った消火器の†等身大パネル†は後で立体化する予定です。



・車両ケース

この辺りで未完成ながら自宅の外に持ち出す機会があったので、入れ物を検討しました。

……で、結論はIMONの紙箱でした。16番17m級用の物を買いました。もっと高い物かと思っていたのですが、(ポイント還元を考慮すれば)500円で買えるんですね。

ところで車両ケースに同梱されていた厚紙の使い方が分かりません。16番17m級専用で用意されている1枚55円の紙ですが、これ何なんでしょうね。よく分からないのでとりあえず底に沈めておきました。分かったら使おうと思います。



・試運転

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先述の持ち出し案件はこれでした(笑)もはや伏せる意味がなさそうな某所です。現状では適当なNゲージ用のモーターを付けているのですが、それでいいのかの試験も兼ねています。

で、気持ちよく走ってくれました。ただし、MPギアの宿命として両側から集電できないため、分岐に低速で進入すると止まります。フライホイールとかでどうにかするしかないんですかね。
また、ウエイトとしてカッターナイフが丸ごと一本入っています(笑)これから内装品が乗ってくるので自重は増加すると思いますが、どこかで隙間に鉛を詰める必要があるかも知れません。

モーターに関しては、何周かしたところで触って様子を見たところ、一番調子がいいときのホッカイロ的な温度になっていました(笑)これはさすがに変えた方がよさそうですね。今のところは外径φ12~12.5(諸説あり)のLN12を検討しています。これは確か真鍮7両を余裕で引っ張っていたかな?と思います。



この辺りで製作は一旦お休みとします。†仕事†の都合でこれから2月中旬まで模型を触る余裕がないので、車両たちには箱の中で寝ていてもらおうと思います。また進捗があったら更新します。

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