DCCブースターの活用

2020年3月25日

最近、1・Gゲージの車両を走らせていると、分岐器などのステーショナリー・デコーダーが動かないことがあったので、接触不良をチェックしてみました。これらのステーショナリー・デコーダーへのDCC入力は近くのレール(ジョイナー部)からハンダ付けで配線していました。

そのハンダ付けがゆるんでいたり、デコーダーの端子ネジがゆるんでいたりしていました。レールに密着端子をネジ止めする方法もありますが、見た目がわざとらしくなります。重い機関車が走行してたわむレール部分から配線しないのがベストでしょう。

愛用しているESU ECoS 50200の使い方とレイアウトは5年以上何も変えていません。50200の左側に1・GとHOのDCC出力配線を切り替えるスイッチボックスを置いています。

赤いシールがDCC出力切り替えスイッチで、下げていると1・Gのレールへ、上げるとHOのレールへと50200からの行き先が変わります。左の黄色シールはDC電源(主に照明用)の行き先切り替えスイッチです。

50200の後に4Aのブースター(ECoSBoost)をつないでいます。

このブースター出力は、HOでは転車台とラウンドハウスに供給されていて、スイッチボックスの右上にある小さなスイッチでオン・オフを切り替えています。HOでこのような切り替え方式にした理由は、50200からのDCC電源供給が始まった途端にラウンドハウスに置いている機関車たちのサウンドが一斉に鳴り始めるからです。転車台へのアプローチに唯一のギャップを入れています。

すべての車両のデコーダー・アドレスを異なったものにして、電源オンでは静かにしているように設定することは可能かもしれません。でも、デコーダーのメーカーはバラバラだし、すべて別アドレスに設定していくのが面倒で、1・GとHOで同じアドレスになっている場合がほとんどです。

その一方で、1・Gは機関車が同時に何両も走行するようなレイアウトではありませんし、ヤード部分の分岐器は選択式(選んだ線路にのみ通電)にしていますし、自動運転にも興味はないので、50200の4A電源だけで十分で、ブースターを使う必要がなく、つないでいませんでした。

今さらながらですが、ブースターを使わないのはもったいないではないかと思い、ステーショナリー・デコーダー用に活用することにしました。配線の系統を分けることで、接触不良などのトラブル・シューティングが楽になります

配線切り替えスイッチボックスの裏です。

スイッチボックスからレイアウトの下にある配線振り分け盤につないでいます。

振り分け盤(背面)からのブースター配線(上から4番目)はレイアウトの基板(路盤)下に回していき、ステーショナリー・デコーダー(分岐器など)の近くにジョイント・ボックスを設置していきました。合計4カ所で、次の写真はそのうちの一つです。

1・Gレイアウトの路盤裏で、逆さまに取り付けていて、ゴチャゴチャしています。奥にあるのが新設のDCCジョイント・ボックスです。手前左がステーショナリー・デコーダー(DigitraxのDS52)、その右は以前に配線したDC電源(照明用)です。これらの小電力接続には抜き差しの楽なRCA端子を使っています。奥に輪にしているケーブルはレールから取っていたDCC配線の名残です。

延べ3日の作業が終わり、すべての動作を確認できました。一般的には、ステーショナリー・デコーダーなどは瞬間的に意外と大きな電流が流れるため、走行用電源(レール)とは別回路にしておくことが望ましいと言われています。まあ、その効果はわかりませんが、1・Gでもブースターが活躍できるようになりました。

模型の線路

2017年9月1日

鉄道の線路は、レールと枕木だけではなく、枕木を支える道床(主に砕石)と、その下の路盤までが含まれます。模型も同じで、路盤をレイアウトに作って、その上に道床と枕木とレールを載せることになります。でも、ふつうに線路と呼ぶ場合は、レール+枕木(+道床)だけを指すことが多いようです。

鉄道であるからには模型でも金属製のレールは不可欠です。現代の実物のレール形状は軌間(ゲージ)とはあまり関係なく、世界的に高炭素鋼で作られた、次のような断面の「平底レール」が使われています。

平底レール断面

レールは通過車両による負荷に合わせて大きさ(主に高さ)が違い、1mあたりの重さで区別されています。たとえば、JRの新幹線、一部の在来線・一部の私鉄は60kgですが、多くは50kg以下のようです。本州の初期の鉄道はイギリス製の60ポンド(約30kg)、北海道の開拓鉄道ではアメリカ製の30ポンド(約15kg)、いずれも「錬鉄」製のレールが使われたそうです。

レール集電の電動模型のレールは、加工が容易で導電性の高い洋白(洋銀:ニッケルシルバー)、真鍮(黄銅:ブラス)、アルミなどで作られています。中には鉄もあります。レールは金属製ですが、枕木や道床はほとんどプラスチック製です。

HOゲージ以下の模型線路は、道床と枕木にレールが固定された道床付き線路と、道床無しで枕木だけがレールを固定している線路、レールだけ(日本のショップではほとんど見かけませんが)、という分類で販売されています。1・Gゲージになると、枕木付きレール、レールだけ、枕木だけの市販製品はありますが、道床付きは見たことがありません。

なお、ここではゲージを軌間とし、模型の縮尺はスケールと表現しています。

Nゲージ
軌間は9 mm(0.354インチ)で、世界的に統一されています。下の写真は手持ちのNゲージの線路で、すべて日本製です。左2つは30年以上前のもので、左端がエーダイ・ナイン(1980年に廃業)、2 つめがTomix(今は形状が変わっている)です。これらは処分せずに残しているだけで、使っていません。右2つは当模型鉄道で使っているKATOの製品です。右端は道床無しで、自由に曲げられるフレキシブル線路で、コルクの道床を敷いて曲線部分に使っています。KATOの線路は海外でも販売されていますが、枕木の色が黒というのは気になるところです。

N tracks

上の写真の右から2番目、KATOの道床付き線路の連結部分です。レール形状は、首の細いところはありますが、頭がやけに縦長で、平底レールの雰囲気はありません。

N kato

実物の60kgレールはJIS規格で高さは174mmです。アメリカ、ヨーロッパも同じような規格です。KATOのレールの高さを測ると2mmほどあります。この高さは後述するHOのコード83と同じです。Nゲージの縮尺は1/148~1/160ですから、150倍で高さ30センチの巨大レールということになりますので、気にする人は気にする話題です。

日本のシノハラはNゲージ(フレキシブル)ではコード60と70を出しており、米国のアトラス(ATLAS)にはコード55、65、80の3種類が区分されていますが、いずれも使ったことはありません。また、レールの下部を枕木部分に埋めて、見える高さを低くした線路も海外では市販されているようです。

HOゲージ
HO(1/87)も日本の16番(1/80)も軌間は同じ(16.5 mm=0.650インチ)です。手持ちのHOゲージの線路は6種類あり、当模型鉄道ではすべてを使っています。まあ、統一感がありませんが、購入の歴史があって、使わないのはもったいないし、色を塗れば違いは目立たないと思うようにしています。

並べてみます。左端がバックマン(Bachmann:香港・米国)の道床付き線路、左から2つめはアトラス (ATLAS:米国)の橋キットに付属の道床無し線路、3つめはメルクリン(Märklin:ドイツ)のKトラックという道床無しの線路、4つめはメルクリンの道床付きCトラック、5つめ(右から2つめ)はエンドウ(日本)の道床付き線路、右端はシノハラ(日本)の道床無しフレキシブル線路(コンクリート枕木仕様)です。フレキシブル線路は扇形庫周辺に使っています。

HO tracks

当模型鉄道HO(2階部分)の複線周回レイアウトの曲線部分は外側にメルクリンのCトラック(橋の直線部はKトラック)、内側にエンドウの道床付き(橋の直線部はアトラス)を使っています。

メルクリンの曲線(型番24912)の半径は1,114.6 mm、エンドウの曲線(型番1104「ポイント調整用曲線」)の半径は1,085mmなので、メルクリンを外側にすると少し調整するだけでなんとか複線にすることができます。同一半径の道床付き曲線線路を複線にするのは加工が結構むずかしいし、最初はメルクリンの車両も走らせたかったので、このような配置になりました。

これ以上の曲線半径を作るにはフレキシブル線路を使うしかありませんが、最初に作ったレイアウトが組み立て式で、その路盤を現在の固定式レイアウトにも使ったので、そのまま利用しています。一応、曲線部には道床の外側に1mm弱の厚紙を敷いて、カントを作っていますが、緩和曲線はありません。

模型のレールをよく見ると、レールそのものにもサイズ(高さ)の違いがあります。前に書いたように、実物の60kgレールの高さが174mmとすれば、HO(1/87)なら2mm、16番(1/80)なら2.175mmになります。

模型の線路はコード(code)という単位(インチのパーミル:1,000分の1を1とする単位)で高さが表現されていて、HO用では、コード70(高さ0.070インチ=1.8mm)、コード83(高さ0.083インチ=2.1mm)、コード100(高さ0.100インチ=2.54mm)あたりが市販されています。

これらはアメリカやヨーロッパの鉄道模型愛好家の任意団体によって規格が制定・推奨されて、その規格に基づいて欧米のメーカーは作っていますが、日本にはそういう団体はありません。また、レール製造が中心のシノハラやPeco(英国)以外のメーカーはあまりコードを明示していないようです。

多く使われているのはコード83と100です。HO(1/87)だとコード83、日本の16番(1/80)の幹線だとコード83か100、ローカル線だと83か70でしょうね。でも、このあたりは好みの問題です。本気でスケール感を重視すると、1/80でJRなどの狭軌(1,067mm)では軌間13mmの線路(マイナーですが、シノハラやIMONから市販されています)になるでしょうから、いろいろと大変ですね。

レールの高さで定義されているコードですが、実際には、レールの頭の幅や形状もメーカーによって異なりますし、枕木の幅と高さ、道床のデザイン・質感などを総合すると、見た目はかなり違います。スケール感重視で、繊細な具象的レイアウト・ジオラマを作る方は気にするのでしょうね。

異なった種類の線路をつなぐのは、異種レールをつなぐジョイナーをセットしたり、ヤスリでレールを少し削ってレール上面を合わせるなど、それなりの手当てをしておけば、走行にはまったく問題はありません。当模型鉄道では、道床の仕上がりや幅が違うのは塗装でごまかし、道床の底からレール面までの高さが違う場合は下に厚紙を敷いて調整しています。

そんなミックス線路状態がよくわかる写真があります。HOのヤードの配置を考えていた頃(2013年)のスナップです。

手前のヤードの切替はバックマンの分岐器(ターンアウト)で、その前後はエンドウです。その先にはメルクリンが続いています。そして、右上に写っている周回複線の外側(メルクリン)と内側(エンドウ)の間に片渡り線を設けています。外側からメルクリンの分岐器、内側からはバックマンの分岐器で連絡させています。

この時期はまだメルクリン車両の走行に執着していて、二線式と三線式をスイッチ回路で実現していました。メルクリン車両は外側のみの走行で、内側に入ることはできませんが、二線式車両は外側に渡って走行できます。もちろん、メルクリン車両と二線式車両を同時に同じ線路上に置くことはできません。

メルクリン車両をあきらめて、すべてを二線式にしたら、自由に分岐器を配置することができました。アメリカのショップでバックマンのDCC組み込み分岐器が格安だったので、すべてバックマンの分岐器になりました。

現在のヤード付近です。周回複線には渡り線を廃止(渡り線は駅構内に設置)したし、全体に塗装したので、異なったメーカーの線路の違いはわかりにくくなっていると思います。バックマンの枕木が黒なので、この程度の簡易塗装では無理ですけど。

レール形状の違いを眺めてみます。
メルクリンの連結部分です。道床付き線路Cトラックの連結部分は複雑ですが、カチッとピッタリはまります。これはメルクリンならではの気持ち良さです。お座敷レイアウトなどでの組み立て・分解がとても楽で確実です。レールの頭部分は丸い感じです。レール高は実測2.3mmでした。なお、実測には誤差があるかと思います。念のため。

HO marklin1

メルクリンの線路独自の特徴として、KトラックにもCトラックにも枕木中央部分に突起があります。メルクリンの線路は左右2本のレールが電気的につながっていて、中央の突起と両側のレールとで給電します。そのため、メルクリンの動力車は台車の底に集電装置が付いていて、線路中央の突起と接触するようになっています。

HO marklin2

当模型鉄道では、二線式に対応させるために、2本のレールがつながっている部分(道床の裏側)を切り離して、左右のレールを独立させています。

メルクリンは一時期、枕木・道床が透明プラスチックのCトラックを販売していました。ジオラマ的レイアウト用とは言えず、ディスプレイ・ケース用に使うとオシャレな感じで、色を自由に塗ることもできるし、下から照明を当てて楽しむこともできるようです。もうメルクリンのサイトでの商品検索には出てきませんが、今でも在庫品販売は多いようです。例えば、Märklin 20197(188mmの透明)だと普通のCトラック24188と同じくらい(ドイツのショップで€3前後)です。

次はエンドウの連結部分です。塗装した線路なので汚く見えますが、レールの頭はくっきりと、きれいな平底レールの形状になっています。レール高は実測2.5mmだったので、コード100ですね。

HO endoh

シノハラのフレキシブル・レールです。これもきれいな平底レールの形です。シノハラは海外でも多く使われているようで、コード83と100の2種類を出しています。コード83は実測で2.09mm、コード100は2.48mmでした。

HO shinohara

(追記:残念ながらシノハラは廃業となりました。でも、金型を引き継いだIMONがHOのフレキシブル線路を製作・販売することになりました。)

最後はバックマンです。レールの頭が三角おにぎりみたいですね。レール高は実測2.54mmでした。当模型鉄道で、バックマンの線路は分岐器すべてと、その他に少々使っているだけです。

HO bachmann

1・Gゲージ
1ゲージとGゲージはどちらも軌間が45mm(1.75インチ)なので、同じ線路で走らせることができます。スケール(縮尺)から言えば、45mmの軌間は実物1,435mm(5フィート8.5インチ)のほぼ1/32で、元来はメルクリンなどの1ゲージのサイズです。

最初に入手したのがLGB(Lehmann-Groß-Bahn:ドイツ)製のGゲージの車両と線路だったので、すべてLGB製ですが、一部、Aristo-Craft(米)製の分岐器を加えたところがあります。

LGBは真鍮製のレールです。

G LGB1

レールの断面です。

G LGB

さすがに、この縮尺だと、レールは実物に近い形状ですが、全体に太いですね。野外でも使える丈夫な線路です。LGBの縮尺はだいたい1/22.5で、レールはコード332に分類されているようです。実測した高さは8.5mmだったので、1/20くらいですね。

LGBでは直線線路の基本は長さ30cm(型番10000)ですが、長い直線を作る時に便利な60cmの倍サイズ(型番10600)もあります。1.2mの4倍サイズ(型番10610)もあるようですが、購入したことはありません。

札幌時代は長い直線区間のある折りたたみ式レイアウトだったので10600を使っていましたが、直線区間が短くなった現在はすべて30cmにしていて、60cmはしまい込んでいます。

60cmは継ぎ目の「ガタンゴトン」の音が少なくなるのが物足りないと思いましたが、25mの定尺レールの縮尺で考えれば1m以上が必要ですから、60cmでも短いわけです。ロングレールが当たり前の現代では、実際の列車がそれほどの頻度でガタンゴトンと振動すると乗ってられないでしょうね。乗っている場合と眺めている場合、そして実物と模型の関係はいろいろな側面が複雑に絡みあっていて、面白いものです。

曲線については、基本のR1(半径600mm)からR5(半径2,320mm)まであります。現在の3階建てレイアウトではR3(半径1,198mm)を使っています。Gゲージともなると、フレキシブル線路はありませんので、好みの曲線半径が欲しい場合はレール単体(1.5m)を購入して、ベンダーを使って曲げることになります。枕木は別に販売されています。

上の写真を撮るために出してきた箱には「Ridge Road Station」というなつかしいシールが貼られています。

これはニューヨーク州Holleyにあった大きな独立模型店です。日本でのLGB製品の販売価格があまりに高かったので、Gゲージを始めてからずっとLGB製品の通信販売で利用していました。店頭販売がメインの店で、サイトには買物カゴなどはなく、メールで見積もりを依頼して発注していました。担当者の対応がとても丁寧で、発送も船便・航空便を選ばせてくれました。10600の箱に貼られている当時(2004年頃)の価格シールには、1本あたり価格$9.99、セール価格$7.49となっています。残念ながら、2011年に廃業してしまいました。

縮尺1/32の1ゲージの製品を出しているメルクリンも線路を出していて、1ゲージらしく、すっきりした容姿ですが、そちらは使っていないので詳しいことはわかりません。このあたりはコード250でしょうが、ネット上のフォーラムでは、実測コードは205だと報告されていました。

メルクリンなどの1ゲージ車両を載せると、LGBの線路は少しオーバーサイズの感じですが、走行させていると気になりません。戸外の庭園鉄道として楽しむ人は、ゴミなどの対策としてコード332を使うことが多いようです。

レイアウト監視カメラ

2017年6月3日

三段構造のレイアウトは、一番上のNゲージ以外、なかなか見通しが利きません。いろいろと考えつつ、昨年(2016年8月)、しまい込んでいたCANONのビデオカメラHF11を取り出して、俯瞰映像を眺められるようにしました。

これはチェック中の写真ですが、三脚では俯瞰映像は無理なので、手作りのショーケースの上に取り付けてみましたが、写したい場所に向けるのはとても手間です。

そこで、Bescorの電動台座を購入してみました。これはアメリカ通販です。パスカルがニオイを嗅いだ後、トコもチェックに来ました。

この台座は有線リモコンで左右上下に動きます。取り付け板の工作をして、ショーケースの上に取り付けました。映像モニターとしては小さめの古い液晶テレビを運転制御台の上に載せています。テレビ取付のために、運転制御台を上に伸ばしました。

カメラからは映像用のHDMIケーブルと、台座のリモコン・ケーブルの2つの線が手元まで来ますが、床に這わすと足に引っかけそうだったので、上から回しました。

ビデオカメラには無線リモコンがあって、ズームをコントロールできますので、俯瞰映像の一部をアップすることができます。ただ、俯瞰映像は面白いものですが、HOの転車台と扇形庫の確認以外は役に立つわけではなく、1・GとHOのヤードの出入りをチェックするのはむずかしいと感じていました。

今年になって、中国通販サイトを眺めていたら、POE(Power over Ethernet)を使った監視カメラのセットが安く、多く出ていました。外観がそっくりでも、社名が違うのが中国製らしいところです。そういう中で、販売数と評価数が多い会社を選んでいます。今回選んだメーカーはTechageです。

POEというのは、LANでつなぐIPカメラにイーサネットのケーブルで給電もするため、カメラ用の電源アダプターが不要で、カメラの取付位置の自由度が高くなります。

5月25日に注文したら、早々と29日に届きました。

上に載っているのがIPカメラで、カメラは4個です。下の黒い箱が4チャンネルのNVR(Network Video Recorder)です。ハードディスクを中に組み込むと録画できますが、そういう用途ではないので、ハードディスクは入れていません。また、このあたりのレベルのIPカメラを家のLANにつなぐのは、いろいろな点で不安がありますので、LANにもつないでいません。

このセットに20mのイーサネット・ケーブルが4本付いていて、2万円ほどでした。

監視カメラ導入によって、もう一台、使うあてなく置いていた液晶テレビを使うことにしました。処分せずに残しておくと出番があるものですね。
左側が4チャンネルの監視カメラ用で、右側は俯瞰カメラ用です。

NVRの設定で少し手間取りましたが、何とか1280×720の画像で2つのモード(4つの映像を4分割で観る or 1つの映像を観る)が働くようになりました。手間のかかったところは、記録映像フォーマットがPALになっていたのをNTSC(日本用)に変更すると映像が出なくなったことです。PALに戻すと写るという症状を見つけるまでが手間でした。このあたりの取説がないので、よくわかりませんが、ハードディスクに記録するとPALになってしまうのではないでしょうか。

HOのヤード入口です。

カメラが大きいのは残念ですが、慣れると気にならなくなります。監視カメラって、そうなんですね。その映像です。

1・Gのヤード入口です。小さな駅の上に取り付けました。

その映像です。

既設のビデオカメラとは逆側からの俯瞰位置です。これは壁に取り付けました。

その映像です。

もう一つは既設のビデオカメラと同じような俯瞰映像で、扇形庫を写しています。

その映像です。

映像はCANONのビデオカメラよりかなり劣りますが、十分に確認できます。特に、1・GとHOの両方のヤード入口を監視しながら運転できるので、とても便利になりました。

不満な点は、映像が1秒近く遅れることです。ゆっくり走行させていればいいような程度ですが、扇形庫と転車台での停止位置を決める際には厳しいような気がします。まあ、この場所には遅延のないHDMIケーブル直結のCANONの映像があるので、問題はありません。

このIPカメラは室外で暗所監視の目的があるので、カメラのレンズ周りにIR(infrared:赤外線)放射のLEDが配置されていて、中央下に明暗センサーが付いています。そのため、レイアウトを暗くすると自動的に切り替わって白黒映像になってしまいます。この白黒映像はあまり感心できないので、センサーとLEDを切り離して、常時カラー映像になるようにしました。

前のカバーを回して外し、LED基板を止めている2つの小ねじを外すと全体を出すことができます。

中にシリカゲルが入っていました。これまでカメラを持つとカサカサという軽い乾いた音がして不思議に思っていました。

センサーの付いたLED基板とカメラ基板は2つのコネクターで結線されています。

2つのコネクターを外し、すべてを元に戻して終了です。これで暗くなってもカラー映像モードになりました。

ついでの工作ですが、運転制御台の裏に簡易な遮蔽板を取り付けました。写真の右側に写っているグレー塗装の板です。(いろんな工事が続いているので、レイアウトはゴチャゴチャしています)

運転制御台の裏は配線で一杯です。運転制御台の前に座っているとわかりませんが、車両からの風景が最悪になっていて、車両搭載のビデオ撮影でとても気になっていました。

1・Gからの眺めです。
Before:せっかくの腕木式信号機が迷彩に隠れたようでした。

After

HOからの眺めです。
Before

After:下の階の信号機が目立ってしまいましたが、ぐちゃぐちゃ感はなくなりました。

今後のビデオ撮影、いずれFPV(運転席カメラ)、どちらもすっきりしそうです。

しかし、ちょっと制御台が大きくなりすぎました。HDMIの切替スイッチを入れて、テレビを1台にしたほうがいいかもしれません。

 

DC電源ライン

LEDテープの使用開始にともなって、運転用のDCCと照明用の直流(DC)電源を分離するため、レイアウトの裏側に、1・GとHOそれぞれのDC電源ラインを別配線しました。
DC電源はアマチュア無線で使っていたもの1台です。

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DCCはESUのECOS 50200とブースターが1セットなので、HO、1・Gを切り替える自作スイッチを使っていました。
大きめの4回路トグルスイッチで、スイッチを上げるとHO、下げると1・Gへと供給が切り替わります。

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このスイッチの筐体は金工で余ったアルミを曲げて作ったので、側面はありません。
ちょっと小さかったので、クランプで留めていたこともあります。

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今回、DCCだけではなく、DCの電源も切り替えたいので、スイッチボックスを新たに作ることにしました。DCCとDCのスイッチを並べて収める箱です。買い置きしてあったアルミボックスを使います。スイッチ類は使い回しです。

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穴を開けました。新しいボックスの左2/3がDCC用で、右に置いた以前のボックス裏側と同じパターンです。右1/3がDC用です。これまでより余裕があります。

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配置はこんなものです。ハンダ付けの順番として、下側から配線を始めて、その後に上側のコネクターを取り付けます。

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配線が終わりました。

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完成しました。すべてのプラグを差し込みました。

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レイアウト下の配電盤です。下の2対がDC用です。

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ボックスの右のスイッチがDCC切替、左のスイッチがDC切替です。すべてにラベルを貼らないといけません。

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スイッチを操作してもボックスが動かなくなり、とても使いやすくなりました。スイッチボックスの左側にはDC電源の延長スイッチを置いています。

さて、レイアウトすべての照明関係をDC電源で利用する配線を終えて、あらためて、LEDテープを使った時の消費電力を測定してみました。DCCの時は直接に電力を測定することはできないのです。まあ、これらのことがらは、事前にLEDテープ単体で測定可能でしたけど。
電源にも電圧・電流のメータが付いていますが、よくわかりません。1Aにはとても届かないようですが。

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最近購入したマルチ・メータできちんと測定しました。
電圧は10.12Vです。

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LEDテープが駅周辺だけの2.5mと10個ほどのLEDという1・Gの場合は、思ったより少なく、電流は0.4Aほどでした。

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駅周辺とヤードにLEDテープを5mくらい使っているHOは、0.6A くらいです。

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DC電源の能力からすれば、10V供給だと、LEDテープ換算で50m以上問題がなさそうです。LEDテープの買い置きは20mくらいありますので、いろいろと使うことにします。また、DCCで照明その他をコントロールすることも考えています。

LEDテープで照明

走行中の先頭車両からのリアルタイムの映像(ライブビュー)にトライしていると、画像が暗いことに気がつきました。トンネル内はともかく、1・Gの上にHO、HOの上にNのレイアウトと、それぞれ天井があります。特に駅の周辺には室内の照明が当たらず、とても暗くなっています。 そこで、せめて駅周辺だけでも照明を付けようと考えていて、LEDテープを使うことに思い至りました。

最初は、IKEAのネットカタログを見ていて、「LEDスティックライト4本セット」2,499円というのを見つけました。HOと1・Gで2つずつ買う必要があり、4つで1万円になるし、鶴浜まで行くのも面倒だし、しかも現在は在庫なしのようだし、ということで、ネットでLEDテープを調べてみたら、安くあがるものが簡単に見つかりました。

LEDテープというのは、薄いプラスチックのテープにLEDが連続的に配線されたものです。模型車両にLEDを使い始めた10年以上前にはあまり見かけませんでしたが、今はとても安価に出回っています。

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もっとも安価だったものは、12V仕様で、1本が5mあって、5センチに3個のLEDと1個の抵抗が配線されたユニットがつながっています。ユニット単位で自由にカットできます。5センチに3個ですから、5mで300個のLEDがつながっています。これ1本が送料込みで210円という驚くべき価格です。色も何種類か出ていて、模型には欠かせない「電球色」があったので、2本買いました。

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いろんなネットショップを眺めていると、需要は自動車の電飾のようですね。そのため、12Vの自動車用バッテリー仕様がほとんどですが、トラック用にLEDが6個でユニットになっている24V仕様もあります。24V仕様のほうが高いのは需要の多寡に対応しているのでしょうか。防水仕様もあるので、今時はLEDデコトラも走っているのかもしれません。

家庭用の100V電源で使う場合は12V出力のACアダプターが必要になり、IKEAの製品(柔らかいテープではなくて、プラスチック製の棒になっているようです)にはACアダプターが付いています。ただ、明るさ調整はできません。

模型車両の室内灯にも使えそうですが、12V用の抵抗が組み込まれているので、普通の直流電圧制御だとむずかしいでしょうね。PWM制御なら使えるかもしれません。当模型鉄道のNゲージは単純な直流電圧制御ですし、Nゲージには室内灯を組み込む予定はないので候補ではありません。HOと1・GはDCCで、17Vくらいの常時通電ですから、ブリッジダイオードと電流調整(単に抵抗を増やすだけ)で使えそうです。
[追記:その後、HO(16番)阪急2800系に使いました

それはともかく、どんな照明になるかを体験してみたかったので、駅周辺の天井に貼り付ける方法を考えてみました。LEDテープの裏は薄いテープをはがすと、けっこう強い接着テープになっています。適当な長さのユニットで切って、そのまま貼り付けてもいいのですが、ちょっと味気ないので、余っていたベニヤの細切りに貼って、木ネジで取り付けることにしました。

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また、点々とLEDが輝くのも、どうかと思い、少し間接照明っぽくするために、コピー紙を切ってカバーを作ってみました。最初、画用紙で作ってみたら、紙が厚くて暗すぎました。

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Before:点灯前の1・Gの駅あたりの暗さです。

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After:点灯しました。

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HOのBefore:

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After:

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上の写真はデジカメのオート調整による映像なので、比較写真としてはデタラメになりましたが、印象はOKです。

LEDテープの特性がわからないので、もちろん、取り付ける前に明るさを調整しています。調整は、線路から取りだしたDCC電源にブリッジダイオードと、安全のために降圧回路(ステップダウン・コンバータ)を挟んで、コンバータ出力の電圧を変更するという方法です。線路に電源が入ると点灯します。

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左側がHO用、右側が1・G用です。このコンバータも中国通販で1個200円ほどでした。
12V用のLEDテープですが、12Vだと明るすぎて、10Vあたりがコピー紙を通してちょうどいい明るさでした。1時間くらい点灯していても、触って熱いほどの熱を持つパーツはありません。

上に書きましたが、ステップダウン・コンバータを介さずに、ブリッジダイオードと抵抗を入れるだけでも明るさ調整が可能です。ただ、DCC電源による印加電圧が少し高いので、本当に安全かどうかはわかりません。まあでも、これまでも電流制限(CRD)だけで個別のLEDをつないでいて、LEDが壊れる事故はありませんでした。

下の写真は、いろいろと抵抗(あり合わせのセメント抵抗)を変えて、明るさを調べているところです。試しに、抵抗を入れずに17Vを印加すると、LEDテープは高輝度で輝き、1,2秒で熱くなって、溶けそうでした。適当な抵抗は必需品です。

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HOも1・Gも駅がレイアウト出入口の両側にまたがっていますので、半分は別に降圧回路を入れなければなりません。必要なLEDテープの長さは、HOも1・Gも2.5mほどになり、1本5mをすべて使うことになりました。

すべてのLEDテープ工作を終えた段階で、ちょっと気になったことがあります。それは消費電力です。

このLEDテープを含めたレイアウト上での固定照明(ほとんどLED)の電力はすべて線路(DCC17V)から取っています。これまでの照明は信号灯や街路灯などの単発LEDばかりですが、今回のLEDテープ2.5mを使うと、150個のLEDが同時点灯します。きちんと測定していませんが、コンバータの効率などを含めて、照明だけで1Aくらいを消費しそうです。

DCCの制御はESUのECoS 50200で、定格連続出力は4Aとなっています。その1/4も照明に使うと、特に1・Gでは本来の車両制御に支障を来しそうです。

ということで、LEDテープ工作は終了しましたが、取り付け工事は中断し、照明などに使う直流電力を別途供給する工事を先行させることにしました。
でも、LEDテープによる照明は成功のようです。

小さな駅の外灯

レイアウトの奥にプラットホームだけの小さな駅を置いていました。余っていた板を切り取って塗装しただけです。

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このホームに、買い置きしたままになっていたLGB製の街灯(LGB 5056)を組み込むことにしました。
こういう2灯が吊り下げられたもので、ちょっとオーバースケールの感はあります。

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台座を付けたままでは奥行きのないホームには置けません。
台座をはずして、台座のベース部分を切り取って、ホームに埋め込むことにしました。

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台座をマストの下部と同じ六角形のサイズに切り取り、台座をホームに埋め込む穴を開けました。こんなに大きな切りかけは不要なのですが、使い回した板に切り込みがあったためです。塗装の前に埋めました。

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台座部分だけをはめ込んで接着し、塗装しました。これで出来上がりです。

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ホームを置き、マストを台座にはめ込み、フィギュアなどを置いて、さあ確認、と電源を入れると、右側が消えています。

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電球を調べようとしましたが、LGBらしく、電球ソケットが接着剤で固定されていて、電球を簡単に外せません。傘を分解しながら、電球をLEDに交換するほうが今後が気楽だと判断しました。
電球のLED化は10年ぶりくらいの工作です。大阪でのレイアウト製作が一段落しつつあることの証しでしょう。

LGBの製品マニュアルにはパーツの図だけで、分解の手順は書かれていません。自分の備忘録として、手順を記しておきます。

1.マストを台座から引き抜いて、マストの下部にあるカバーを外します。これは爪が見えているので簡単です。

2.マスト中央部にある小さなクリップを外します。これは小さなマイナス・ドライバーで引っかけます。

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このクリップはこんな形なので、2箇所に隙間が見えます。その隙間にドライバーを入れてねじると離れます。

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パチンと外すと、たいていは飛んでいきますが、割れることはないと思います。これでマストが半分ずつに分かれます。

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3.マストの上部は爪でとまっていますが、配線に気をつけながら一本ずつ引き抜くと簡単に外れます。
マストから出てきた配線です。途中で1回巻いてあります。これをほどく必要はありません。

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4.一番の手間はトップの蓋をはずすことです。ここは接着剤で固定されています。アクリル・カッターくらいの丈夫な歯を入れて、少しずつ広げていきます。普通のカッターを使うと刃が曲がって、うまくねじれません。

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5.金属のソケットは白いカバーに接着剤で固定されていますので、上から軽くたたくと出てきます。
以上で分解は終了です。

この街灯は2つ買っていたので、ばらす前と後の写真を撮りました。2つともLEDに交換します。

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6.配線を繰り出しておいて、ソケットから1cm程度で配線を切断します。ソケットと電球は不要なのですが、再利用できる状態で残しておきたくなります。ソケットが真鍮製だからでしょうか。

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7.LEDに交換します。今回は5mmの電球色で、2本は何かから外したものを再利用しました。LED関連パーツはわんさと在庫を抱えています。

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LEDを取り付けたら、傘の中に入れますが、接着剤で固定する必要はありません。ちょうど傘の中に入っている状態で配線を上部の溝に入れていくだけです。

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8.ブリッジ・ダイオードとコネクターピンの間には1~2cmくらいの配線を追加しないと、マストの裏部分で干渉します。また、ピンには団子くらいにハンダをのせておかないと、ピンが抜けることがあります。

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9.ブリッジ・ダイオードの上に15mAの定電流ダイオード(CRD)をつなぎました。抵抗でもいいのですが、電圧を気にしないでいいので、たいていはCRDを使っています。
その先の配線は元のままですが、CRDの長さ分。茶色を短くしました。茶色を+に、黒を-につないでいます。

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以上で交換作業は終わりです。すべてを元通りに戻しますが、トップの蓋は接着剤なしで、はめ込むだけにしました。

LEDに交換してからの雰囲気は次の通りです。横に見えている上からの配線を隠さないといけないですね。

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暗くしてみました。元の電球より少し白っぽいですが、悪くはありません。

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ちなみに、PMRRというのは当模型鉄道の名称:”Plumtown Model Rail Road”の略です。
看板のつもりです。

レイアウト外装と調整

1・Gのトンネルを作りましたが、あらためてレイアウト全体を眺めてみると、路線があまりに簡易すぎて、かなりさみしい世界になっています。そこで、簡単に外装(化粧)をしていくことにしました。たいしたことはしませんが、けっこう手間はかかるものだとわかりました。そのついでに、線路敷設や導通の不具合、配線などをいろいろと調整しました。

Before: 周回線路の外側が何もなく、落ちそうな感がありました。また、コルク道床の上に載せただけのLGB線路の枕木が浮いた感じです。

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After その1:板材を少し広げて、低い枠を設けました。
そして、植物の鉢に使う軽石を砕石(バラスト)として道床の上に敷いてみました。

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これはいかにもジオラマらしくて悪くはないのですが、あまりに現実・具象の世界の雰囲気になります。
当模型鉄道で運転する車両スケールは、1/20.3から1/32まで幅広いので、砕石という現実的な物体が敷き詰められると、車両の細密度やスケール感が強調されることがわかりました。
Bachmann(バックマン)のシェイ(1/20.3)とメルクリンの1ゲージ客車(1/32)の比較です。シェイにはぴったりのようです。なお、このシェイは煙突が外れやすく、こういう試験走行では外したままにしています。車両整備は遅れています。

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もし、細密度の高い1ゲージだけを走らせるのであれば、砕石を小さくするとバランスが取れそうですが、一方で、LGBのGゲージ(1/22.5)の大きくデフォルメされた車両には細密度が不釣り合いな感じを受けます。そもそも、LGBの線路を使っているので、枕木のプラスチック感はウェザリングでもしなければ消せません。

軽石砕石を全体に敷き詰めるかどうか決めかねていた頃、ニトリに寄ったら、起毛のジョイント・マットを見つけて、なんかイメージに合いました。札幌時代からニトリによく行っていて、大阪に戻った途端に近所にニトリが開店したのもラッキーでした。結局、敷いた軽石をすべて掃除機で吸引し、庭木用に使うことになりました。

After その2:道床上の線路枕木の間を、コルク・マットを切って埋めていき、線路道床周辺に起毛マットを敷きました。軽石を撒くのは簡単でしたが、マットを切り取っていくのは手間がかかります。

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枕木の間も埋まり、スケール感が強調されなくなりました。
軽石砕石で汚れる心配がないので、こういう添え物も気軽に置いてみることができます。

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駅の右側、駅舎周辺です。

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駅の左側、市電の留置線方向です。

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今回の選択は悩むところでしたが、当模型鉄道のイメージとしては好ましい結果になったと感じています。鉄道模型のジオラマをどのように製作するかは、好み・考え方、さらには技術で決まりますね。

この方式ならではのメリットもあります。すべての工事・工作でしょっちゅう誤算・手抜きをやりますが、それを修正する必要が出たとき、今回は線路の敷設調整ですが、簡単に線路を取り外すことができます。それに、掃除には掃除機を使えます。

ついでの工事ですが、トンネルから駅につながる場所はこれまで板を渡していただけでした。いずれ短いトラス橋を作りたいのですが、当面の利用のため、簡易な桁橋(ガーダー橋)でつなぎました。

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これは板を2枚使って、線路の間から下が見えるようにしたかっただけです。

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春先から梅雨にかけて、だらだらと続いた工事でした。1・Gのレイアウト追加工事は終了に近づいている気分です。

トンネル

2016年1月21日

トンネル製作プランを決めましたが、工作の材料と手順を考えているだけで時間が経ち、2015年11月になって、やっと1・Gのトンネル内部を作り始めました。

すでに使っているGゲージのトンネル・ポータル(トンネル入口の成形パーツ)のサイズに合わせてベニヤ板を切り抜いて枠を作り,線路の曲線に合わせてつなぎました。接着はすべて木工ボンドです。

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細い板とボール紙のガイドを貼り付け、画用紙を細く切って貼っていきました。

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貼り終えました。

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少し歪んでデコボコしていますが、まあ、こんなもんでしょう。

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ちょっと仮置きしてみました。これで1/3ができました。トンネル全体の長さから言えば本当は1/4なのですが、ちょっと遊びを考えています。

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同様に、あと2つ作りました。トンネル・ポータルに接着した部分と、その後ろ部分です、
パスカルと記念写真を撮りました。

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やっぱり、トコも遊びに来ました。

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内側にパテを塗っていきます。その後、グレーの塗料で仕上げます。

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手前側の市販ポータル部分の完成です。ここは2つ連結していますが、すべて簡単に取り外すことができるようにしてあります。入口の下部分が浮いていますが、これは外装で隠す予定です。

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少しデコボコしていますが、セメント吹きつけの古いトンネルの感じが出ているつもりです。
試運転の動画です。この動画はwi-fiカメラではなく、小さなデジカメを貨車に載せて撮影しています。自動焦点しかないので、カメラが焦点合わせを悩んでいます。この動画でわかりますが、途中に何もない空間があります。ここは今後のお楽しみです。

 

さて、市販のGゲージのトンネル・ポータルは1つしか買っていなかったので、奥のほうのポータルを自作することにしました。カラーボックスの棚が余っていたので利用しました。薄いベニヤ2枚をスペーサーで合わせた安物ですが、そのまま使えました。
ポータルの線画を鉛筆で下書きをして、彫刻刀で彫っていきます。

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正面が彫り上がったので、糸のこで穴を切り取り、ベニヤの間を木ぎれやパテで埋めてから、スジを少し彫りました。

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塗装しました。上の溝は2階部分のHOゲージの線路基板を支えている桟を入れて固定するためです。

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奥のトンネル入口部分の完成です。ここはポータルをはめ込むだけで、トンネル内部とは接着していません。

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手持ちのNとHOのポータルも貼り付けて、トンネル両側のポータルができました。これで、枠材が見える開口部はなくなりました。なお、この写真の中央に写っているのは鏡です。運転する場所からはHOのヤードが死角になるので、置いています。NとHOのトンネル内部は近いうちに取りかかる予定です。

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トンネル製作プラン

しばらく模型鉄道の記事を投稿していませんでしたが、工作はそれなりに続けています。

当模型鉄道はこれまで、車両走行とサウンドを楽しむ機能だけを重視していて、シーナリーは考えていませんでした。ただ、駅は設けないと、列車を停車させる場所が決まらないので、キットを買って簡単に整備していました。

レイアウトの外から運転操作を楽しむにはこれで十分と考えていたのですが、2015年6月に横浜の原鉄道模型博物館を再訪したとき、機関車の運転席に取り付けたカメラによるライブ映像に感心してしまいました。列車の運転席から眺める景色は格別です。原鉄道模型博物館のような業務用システムの導入は無理ですが、wi-fiカメラという簡易な方法で可能なら、楽しさが倍増しそうです。

そこで、2015年夏頃から、HOと1・Gの先頭車両にwi-fi(wifi)カメラを搭載する方法を模索する一方で、運転席から見えるシーナリーを少しは造っておこうかと考え始めました。まともなシーナリーを造作するスペースも技術もないので、できるだけ手間省きなものを作ろうと計画しまし た。その一つがトンネルの内部です。

N、HO、1・Gいずれも、トンネル部分はありますが、手前側の出入口にはトンネル・ポータル(入口部分の成形パーツ)を板に貼り付けただけで、内部は枠だけの空洞でした。奥の出入口はトンネル・ポータルも付けず、単なる開口部になっていました。

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問題は、いずれのゲージもトンネルが曲線区間にあることです。直線区間なら簡単に作れそう?なのですが、曲線部分のトンネルはむずかしそうです。1・Gでは建築限界測定車(おいらん車と呼ばれています)を作ろうかと考えましたが、まあ、はみ出しが大きいのは、Gゲージのシェイ機関車と1ゲージの客車なので、この2つの車両で調べることにしました。

曲線トンネルを作る方法を考えていて、思いついたのがフレキシブル・アルミダクトでした。これをカーブに合わせて延ばしていって、下の部分を切って、内側にパテを塗ればいいかと考えました。

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試しに、HOでカーブに合わせて仮置きしてみました。何とか使えそうです。

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この写真で、現在のトンネル内部が角材と壁だけの大きな空間であるのがよくわかります。普段は手前を板で隠しています。

アルミダクトでうまくいきそうだったのですが、工作を始めようとした段階で、アルミダクトが電磁シールドになるのではないかと心配になりました。Androidのwi-fiチェッカーで調べてみると、wi-fiカメラにアルミダクトをかぶせたら10dbくらいの減衰がありました。

wi-fiカメラ搭載が前提なので、とりあえずアルミダクトの採用をペンディングにして、先ずは木と紙で1・Gのトンネル内部を作ってみることにしました。1・Gのサイズになると、アルミダクトだけでは不安定で、ベニヤ板などで補強・固定する必要がありますので、手間は同じようなものです。

原鉄道模型博物館 再訪

2015年6月18日、東京からの帰途、少し時間があったので、3年ぶりに訪問しました。
展示に大きな違いがあるようには感じませんでしたが、写真撮影禁止が解かれていました。また、原信太郎氏製作の車両もスケジュールで走っていたのは嬉しく思いました。でも、日頃の整備が大変でしょうね。

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特に興味を引いたのは、この広いレイアウトでの列車運転ができるようになっていたことです。これは楽しい企画です。

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この運転台でE03が牽引する列車を車載カメラの映像を見ながら運転できるというものです。2台のセットがありました。予約は空いていたようでしたが、遠慮しました。
動画です。

ドイツの電気機関車を日本の電車制御器(古いタイプですが、本物のようです)で運転するというのはちょっぴり苦笑いではありますが、汎用性を考えると、いい選択でしょうね。ともかく、大型画面のライブ・ビューのきれいさ・なめらかさには驚きました。それが際立つのは、細部まで作り込まれているシーナリーがあるからですね。これでヘッドセットを付けたら機関車のモーター音が聞こえてくる、となれば最高でしょう。
下の写真はビデオ画像からの切り取りなので粗いですが、カメラを搭載している機関車正面は、カメラ用に前面窓の中央枠をはずしているあたり、RocoがHOで出したkamera-lokのE103とそっくりです。

E03

あとで、業務用画像送受信システムを使っていると教えていただきました。
この車載カメラの映像を眺めていて、ライブ・ビュー導入が、わが模型鉄道の次の課題になりそうな予感がしました。

いずれ、入線ホームや経路選択のスイッチ操作などの担当も可能になると面白いでしょうが、事故を起こさないシステムが必要になりますね。

原信太郎氏製作の「或る列車」は、JR九州が実際に作っているというのを聞きましたが、はたしてどんなものなんでしょうか。模型の味は格別です。

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