Modelisme hebdomadaire

今回の外装は、ちょっとセレブ（笑）にL'EPICIER の紅茶の缶を使ってみました。

でも、うすい鉄板の缶に穴をあけるのの難しいこと。とりあえずドリルで小さめの穴を開けてから、ヤスリで拡げる方法をとりましたけれど、ヤスリの音が缶の薄板にドラムのように反響して耳がおかしくなりそうでした。

おまけに、ヤスリが机にあたっているのも気づかずに作業をして天板にひどい傷をつけてしまうは、うっかりヤスリを滑らせて装飾的にも大事な缶の表面のラベルにも傷をつけてしまうは、でさんざんでしたが、ラベルの傷も愛嬌と言うことにして強引に自分を納得させることにしました。

というわけで、めでたく完成。基盤状態でちゃんと動くことを確かめてあるし、LEDのパイロットランプも付けてコンパクトにまとまったので、なんだか気分がいいです。

しかし、これ、電源スイッチを付けるのわすれてたんですよねえ。１２Ｖ電源アダプタからのプラグを差し込むと直ちに運転が始まってしまうのはちょっといただけないかな、とも思うのですが、まあ、いまのままのほうがデザイン的にも好ましいと判断して、あえて電源スイッチは付け加えないことに決定。大いなる妥協？です（＾＾；；；

これで、テーブルの上でも、棚の上でも、組み立て線路のジョイナーを絶縁のそれに差し替えて組み立てるだけで、お手軽に自動往復が楽しめる appareil（アパレイユ＝装置という意味です。L'EPICIER の紅茶缶のラベルの表記に合わせてフランス語できどってみました。笑）ができあがりました。

せせこましいエンドレスのくるくる運転とはちがって、列車が一定の間隔をおいて、いったりきたり。それをぼーっと眺めているのもなかなかいいもんだなあ、とちょっと幸せな気持ちになって満足感を味わっています。

2009.11.3 追記

この装置でデジトラックスのDZ125を積んだDCCトラムを走らせると、終端部分での停止と反転が正常に機能しない事が判明。ダイオードを使った制御では、デコーダが誤動作してしまう様です。

というわけで、DCCデコーダ搭載車輛には、なにか別の方法を考えなければなりません。さて、どうするか・・・

とりあえず、部品を通販で取り寄せて、基盤を組んでみました。

どうせならということで、基板の隙間を活用して、シンプルなダーリントントランジスタ増幅のコントローラ回路を組み込み、１２Ｖ電源さえつなげば単独で稼働するようにしています。

ＰＷＭ方式のコントローラと組み合わせれば、超スローでの往復運転が可能となるのでしょうけれど、ＤＣＣ対応車両の場合、デコーダを壊してしまうことになりかねないので、あえて単純な電圧制御式のコントローラ回路を採用しました。

裸基盤の状態で試してみたところ、いちおう設計どおりの動きをしてくれたので、大満足。その様子はyoutube動画でどうぞ。

さて、このとても簡単な自動往復運転装置、今回はどんな風な見てくれにしあげてやろうかと、現在、基盤を納めるケースを物色中です。

追記

この段階になって、k-otaniさんのこのページに同じくIC555を使った自動往復運転の製作記事があるのを発見しました。PWMコントローラも自作されて、それと組み合わせているようです。

なんだ、なにもこんなに考えたり試行錯誤したりしなくてもここに作例があったんだ、とひょうしぬけしましたが、自分で設計した回路とは微妙に違うのに興味をおぼえましたし、まあ、こうやっていろいろと試行錯誤しながら自分なりに満足のゆくものを作成するのが趣味のたのしみ、醍醐味か、と勝手に都合良く解釈して納得しています。

ところで、この回路、汎用基盤上の部品配置と実態配線図をちゃんと書き起こして部品を取りそろえて自作キットみたいにしたら、欲しい人っておられるでしょうか？

でも、慣れない半田付け工作でトランジスタ焼いちゃったりハンダ配線を失敗してうまく動かなくてもパーツが不良品だったからだとか説明書が不親切だからだとか難癖付けて弁償しろとか「誠意を示せ」（苦笑）なんていってくるクレーマーにとっつかまったりしたらそれこそどうしようもないし、基盤を組み立てて動作確認した状態とか製品の状態に仕上げたもののほうがトラブルが無くて無難かな・・・などと考えてはみましたが、そんな手のかかること、このなまけもんのわたしにやれる見込みも気力もハナっからあるはずがないし、ま、この記事を参考に、みなさん、自己責任でトライしてみてくださいね、というのが本音のところではあります（＾＾；；；

なんとかやっとこさで、実際の回路図を描きました。

リレーはNE555からの出力で十分稼働するはず・・・だとおもうんですが・・・自信ないので増幅回路を入れました。

終端部停止用のダイオードは回路内に組み込む事にしました。これで、組み立て式線路のジョイナーを絶縁ジョイナーに差し換えるだけで往復運転用の線路がつくれるという算段です。

さて、もうすこし回路の検討をしてから通販で部品を手に入れることにして、この調子では、いつになったら実際の製作にとりかかれるのでしょうね（＾＾；；；

実は、ノッチ式自動加減速トランジスタコントローラの惰行運転の減速レートを改善するためにベース電圧保持用コンデンサを570μとしたのはよいのですが、加速ポジションで走り出すまでにずいぶんと時間がかかってしまうし、惰行運転中にやはり無視できないくらいの減速がみられるという問題がありました。

ところが、k-otaniさんからコメントで、このページを紹介され、その内容をみると、MOS-FET(2SK703)をトランジスタの代わりに使えばよい、とのこと。さっそく入手し、2SD1828と差し替え、ベース電圧保持用コンデンサを100μにもどしてみましたが・・・

確かに惰行運転での減速は全くと言っていいほどなくなりましたが、加減速のレートが妙に大きくなってしまいました。ベース電圧保持用コンデンサを570μとしても、まだ加減速のレートが大きすぎて好みにはあいません。

これでは到底満足できず、それならばと、オリジナルの３段増幅のように、初段階の増幅として2SC1815を追加してみることにして、早速実験。もちろんベース電圧保持用コンデンサは100μにもどします。

基盤に余裕があったので、左図のようにトランジスタを配置して、ちょこちょこと回路をいじり直して完成。

結果は・・・・どういうわけか、MOS-FETを使用した時と同じように、加減速のレートが予想以上に大きくなってしまいました。そこで、ベース電圧保持用コンデンサを200μに増量してみると・・・ボリウムの範囲内でほぼ満足のいく加減速レートを得ることが出来ました。そのかわり、走り出すまで少し時間がかかります。これは仕方がないですね。惰行性能はMOS-FETを使用した時と遜色ありません。

結局、2SD1828のようなダーリントントランジスタを直接駆動すると損失が大きすぎてベース電圧保持用コンデンサが放電してしまうということなんでしょうね。それを防ぐために、前段階に2SC1815を入れる必要があった、というわけですね。

やはりオリジナルの３段増幅はそれなりの意味があったということにやっと気づいたというわけですが、もともと電気的知識のない私にとっては、この遠回りも趣味の楽しみの一つだったのではなかろうか、などとおおまじめに思っているところです。（誰ですか？負け惜しみだ、なんていっているひとは（＾＾；；；）

しかし、良く考えたらMOS-FETを利用してもベース電圧保持用コンデンサの容量を増やす事で満足のいく加減速レートを得られたのかもしれません。しっかり試さずに加工してしまったので真相は不明ですが、とりあえず現在の回路で満足のいくコントローラが出来たので、これで良しとします。

いやはや、電気に強い方には常識的なことでも、私のようなものにとっては理屈を理解するのが大変。でもまあ、それも楽しみのうち、ですし、こうして満足のいくコントローラが完成するとやっぱりうれしくて、自分自身のたわいなさにあきれてしまいますが、ものごとってそういうものなんでしょうね。

最後に、これから製作される方のお役に立てばと、汎用基盤への部品配置＆配線パターン確定版を掲載しておきます。ただし、これはあくまでも参考です。まだ不備がある可能性も否めません。ですから工作に係るトラブルについては、すべてご自身の責任でおねがいします。

注：図の一番右の抵抗は１KΩです。画像差し替えが面倒なのでここに追記しときます（＾＾；；；

参考にした回路はカーサロンモリのこのページに掲載されている回路です。

エンドレスも飽きてきたし、机の上で手放しで往復運転をさせて、ぼーっとながめていたいな、と思ったのですが、市販の自動往復運転装置の値段を知って、あまりに高価さに唖然としてしまいました。

私の場合、発進停車でのスムーズな加減速なんてものも期待していないので、単に一定の時間でフィーダーへの極性が入れ替わるだけで十分と考え、おなじみのタイマーIC555で適当にでっち上げられないかと調べてみたら、意外に簡単に作れそうな事が判明。

なんのことはない、NE555のデータシートにアプリケーション例として掲げられているマルチバイブレータにリレーを組み合わせるだけの話です。

マルチバイブレータの回路図とその説明は下の通り。

このとき、

Charge time:　　t1= 0.693 (R1+R2)C
Discharge time:　t2= 0.693 (R2)C

となっていますので、R1=1kΩ、R2=1kΩ+(0〜1MΩ）、C=100μFとすると、

最長のサイクルで、

t1=0.693×1002000×0.0001=69.4386秒
t2=0.693×1001000×0.0001=69.3693秒

最短のサイクルで、

t1=0.693×2000×0.0001=0.1386秒
t2=0.693×1000×0.0001=0.0693秒

となります。

文字通りの低レベルなお手軽自動往復運転装置というわけですが、私としてはこれで十分。

ま、こんなものでしょう、ということで、さて、じっさいに製作にかかろうかどうしようか、やる気が出るを待っているところです。

2009.10.30 追記：

R2=1kΩ+(0〜1MΩ）と、1kΩを入れているのは、R2が0Ωになると誤動作するかもしれないと考えてのことで、深い意味はありません。別になくてもよかったかも（＾＾；；；

ここのところ忙しくて模型工作活動休止中なもので、昔作った電池式ハンディコントローラをご紹介。

チョコベビーの容器に006P電池がぴったり収まるのに気づき、これでコンパクトな電池式ハンディコントローラができそう、とおもわず工作を楽しんでしまいました。

回路はダーリントントランジスタを汎用基板に組んでなんとかぎりぎりサイズに収まりました。

中の部品が透けるのはあまり見栄えが良くないので、小田急ロマンスカーHiSEが緑の中を駆け抜ける写真が印刷された使用済みパスネットカードを裁断して内側に貼付けてあります。

丸みのある容器がちょうど手にしっくりと収まって、とても使いやすいハンディコントローラになりました。テーブルの上などでのちょっとした運転に重宝しています。

あるところで、トミックスのマスコン・ブレーキ型のコントローラをさわらせてもらい、これが結構面白くて、ちょっと欲しくなってしまいました。

しかし、別に電車ファンでもないので、本格的なものは必要ないし、簡易板として、かつてTMSレイアウトテクニックに掲載されていた、ノッチで加速、減速、惰行ができるコントローラを作ることに。

これは、ずっと昔からいつか作りたいと思っていたコントローラでしたが、記事に使われているトランジスタはすでに絶版。記事そのままでは作る事は出来ません。

ネットを探してみたら、カーサロンモリのエレクトロニクスのページに「ノッチにより加減速をするコントローラ」の回路が見つかりました。これを参考に、増幅部を2SD1828ダーリントントランジスタで代替してなんとか完成。

簡単な回路ですが、汎用基板の上に電子部品をまとめ、できるだけコンパクトにしてみたつもりです。

実際に運転して見ると、惰行運転の減速率がちょっと急で、まるでブレーキをかけているようになるのが気に入りません。どの部品をどう変えれば改善できるのかわからないので、そのままつかっていますが、それでもまあノッチで加速減速できるというのはそれなりにおもしろくて、電車運転ファンの気持ちがちょっとだけわかったような気になりました。（どなたかお詳しい方、改善の方法ご教示いただければ幸いです。）

手書きですが基板配線図を掲げておきますので、これから作ってみようとされる方は、カーサロンモリに掲載されている回路と見比べながら製作の参考にしてください。

2009.6.28 追記

ひょっとしてベース電圧を保持するコンデンサの容量を増やせばいいのではないか、とキハ２８号さんに尋ねてみたら、そのとおり、470μくらいが適当だとのこと。そのうちコンデンサを買ってきて付け替えようと思います。

2009.7.4 追記

コンデンサ470μを買ってきましたが、100μを基板から取り除くのが面倒なので、そのまま並列に配線して570μとしました。結果は大成功・・・かな？

なかなか満足のいく惰行運転となって、しばらく遊んでしまいました。加減速と惰行をノッチで切り替えるだけなんですが、自分で大質量・慣性のある列車を運転している気分になれるのがこのタイプのコントローラの醍醐味ですね。定位置で停車させるゲームも出来たりして、楽しめる事請け合いです。でも、運転がけっこういそがしい。

しばらくあそんだあとは、やっぱりタイマー付きの定電圧回路コントローラでエンドレスをくるくる回して眺めるのがらくちんになりました。はい、これが、真性鉄オタではないこんじょなしモデラーの生態です（＾＾；；；

2009.10.17 追記

惰行運転の減速レートを改善するためにベース電圧保持用コンデンサを570μとしたのはよいのですが、加速ポジションで走り出すまでにずいぶんと時間がかかってしまうし、惰行運転中にやはり無視できないくらいの減速がみられるという問題がありました

ところが、k-otaniさんからコメントで、このページを紹介され、その内容をみると、MOS-FET(2SK703)をトランジスタの代わりに使えばよい、とのこと。さっそく入手して2SD1828と差し替え、ベース電圧保持用コンデンサを100μにもどしてみましたが・・・

結論から言うと、2SD1828の前に2SC1815を加えベース電圧保持用コンデンサを200μとして、ほぼ満足のいく性能となりました。

詳しくは、こちらをどうぞ。

やはりオリジナルの３段増幅はそれなりの意味があったということにやっと気づいたというわけですが、もともと電気的知識のない私にとっては、この遠回りも趣味の楽しみの一つだったのではなかろうか、などとおおまじめに思っているところです。（誰ですか？負け惜しみだ、なんていっているひとは（＾＾；；；）

以前にコンデンサをつかったポイント制御回路で悩んでいましたが、庭園鉄道の方はMTS（ＤＣＣ）採用で必要がなくなって、そのままになっていました。

しかし今回、Nゲージミニカーブレールのポイントを制御するために、その回路を使って２連のスイッチを試作。ポイントマシンとの結線は、汎用性を考えてミノムシクリップとしました。

トミックスのポイントのケーブルにはタップを出して、コネクタ、ミノムシクリップ、どちらでもつなげるように加工してあります。

簡単な工作ですが、工作を楽しむつもりがないのなら、部品を手に入れる手間や費用を考えたら、トミックスのスイッチを買う方がうんといいと思います（＾＾；；；

雑誌付録の高効率DC−DCコンバータ基板が手に入ったのでこれを可変電源に仕立て上げ、以前に作ったことのある５５５タイマーリレーの回路と組み合わせて、タイマー付きのコントローラを作ってみました。

この基板を使った電源はこちらでキットとして販売されている様です。

こんどの５５５タイマーリレー回路はコンデンサの容量を多めに取って、約２分〜約２３分の間でタイムアウトするように設定。ボタンを押してから適度な時間で止まってくれるのでスイッチを切り忘れる事もなく、棚の上のパイクの運転に好適かなと思います。

もちろん、タイマー回路をバイパスして普通のコントローラとしても使えるようにしてありますが、このDC−DCコンバータ回路はかなり高性能らしく、発熱が全くと言っていいほど無い上に、非常にスムーズにモーターをコントロール出来るので、ちょっとした運転にも重宝しそうです。

ただこれ、裏側から部品を取り付けるとき勘違いして、緑のＬＥＤとスイッチの位置が逆になってます。ＬＥＤは瞬間接着剤で固着してしまったのでまあいいやとそのままになっているのですが、どうにも落ち着かない（苦笑）ので、そのうち修正の予定です（＾＾；；；

2009.5.1 追記

スイッチとＬＥＤの位置を入れ替えました。それだけです。ＬＥＤはアクリルなので、除去に手こずりました。赤い方のＬＥＤの位置がずれているのが目立ちますが、やっつけ仕事の結果です。

だいたい、もともとデザインなどというのもおこがましいレベルのなので、ただの自己満足ですが、この、他人から見たらどーでもいいばかばかしいこだわりが趣味の趣味たる由縁だとおもっています（＾＾；；；

IC LM555をつかって、ボタンを押したら電源が入ってしばらくしたら自動的に切れるタイマーを自作しようとしたのですが、予想以上に工作に手こずってしまいました。

ネットでそのものズバリの回路作例が見つかってラッキー、と部品を買い集め、久しぶりのはんだづけ工作をはじめたのはいいのですが、配線し終わって電源を入れても動かない。簡単な回路なのに、何度配線を確かめてもわかりません。しかたがなくて、もう一度部品を買い直して組み立て直してみたのですが、それでも動きがおかしく、さすがに頭を抱えました。

でも、そのまま降参してしまうのはなんだかとっても悲しいので、こうなったら、と回路を仮組して確かめるブレッドボードという差し込み式の実験用基板を手に入れて、動きを検証することに。

このブレッドボード、使い心地はまるで、むかし遊んだ事のある電子ブロックというおもちゃのようです。ほとんどパズルを解いているような気分で組み立てを楽しむことができます。その事自体はとても楽しかったのですが、肝心の回路は何度やってもうまく動いてくれず、ああ自分ももう、ぼけ老人になってしまったのか、と情けなくなりました。

暗澹たる気持ちのまま、一旦休憩、とお茶を飲んでいるうちに、まさかひょっとして、と思いつき、ICを新しく買ってきたのに交換してみたら、なんと、あっさり動いてしまいました。

なんのことはない、昔むかしに買い置きしてあったICがダメになっていたんですね。何度も引っ越ししてますし、輸送の間に箱の中で揺れ動いて静電気でダメになったのかもしれません。

これまたひょっとして、と前に組んだ回路のＩＣを差し替えてみたら、これも問題なく動きます。なんとまあ、とあきれはててしまいましたが、これで当初のもくろみどおりの回路ができたので、早速お菓子の空き缶をケースにしてまとめてみました。

結果はごらんのとおり。ツナ缶のコントローラと組み合わせて、好きな時間だけ小さなエンドレスで小編成を走らせる事が出来るようになりました。

結局、工作を始めてから土日祝日を挟んで約２週間、電子工作に悩まされたのか楽しんだのか、これこそ工作趣味の醍醐味というところかな、などとやせ我慢の見栄を張って、家族に苦笑されています。

それにしても、あまり古いものは、食べ物だけじゃなくて、電子部品もそのほかのものも、もったいないからと安易に引っ張り出してきて使うのは考えものだという事を、あらためて感じた出来事でした。

2/15　追記

せっかく買いなおした部品が余ってしまって悔しいので、ネットの作例通りに実験用基板をつくってみました。何度もやり直しただけあって、ずいぶんとハンダづけの要領が良くなりました（＾＾；；；

秋葉原で１０００円で売られていたので、教会の鐘の音を再生するのに使えるかなと思って買ってみたものです。
１分間も録音再生できるというのが魅力です。
半月ほどほったらかしにしてましたが、今日は朝から久しぶりのハンダ付けで組み立てを楽しみました。
案の定、最初は動作不良。
もう一度ハンダ付けをやり直して動いたのはいいのですが・・・
スピーカーは結構大きいのに、音が小さい！
その上雑音も多い！
マイクもちょっと性能が良くない様ですし、
十分な音量を出すにはおそらくアンプを挟まないとダメな様です。