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2017年11月19日

Njゲージにチャレンジ その2

一番の難関、動力車のNjゲージ化(長軸改軌)です。

本当に面倒ですが、コツはだいたい掴めたので、精度もそこそこ出せるようになりました。
動力車の軸パイプのカットが一番大変ですが、まあ、目測でも少しずつノギスで調整すれば行けると思います。多少、中心のギアがずれても、台車側のギアが太めなのでだいたい合います。

ピンセットで台車をバラします。

Nj_321C_4.jpg

Nj_321C_1.jpg

先人の公開している資料や現物を見ながら、台車に加工して、以下のように組み直しました。

Nj_321C_2.jpg

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改軌した台車を車両に組み付けます。

Nj_321C_7.jpg

以下のように完成しました。直線レールのみですが、走行も確認できました。

Nj_321C_5.jpg

Nj_321C_6.jpg

休みながら1日半ほどかけました。初めてでしたが、無事に終わってよかったです。これを次はDCC化しようと思います。
posted by yaasan at 10:59 | Comment(0) | 鉄道模型

2017年11月18日

Njゲージにチャレンジ その1

その0から、実際に行動に移しました。

KATO JR西日本 321系(10-1121) NゲージをZゲージレール(6.5mm)で走行できるように改軌してみました。

車輪の打ち抜きは結構楽だったのですが、パイプのカットが思いのほか、調整に苦労してます。なんとか1両は以下の通り完成しました。

Nj_321_1.jpg

Nj_321_2.jpg

■改軌用の冶具づくり

普通にやったら精度が出ないので、冶具を作りました。やらなければならないことは以下でした。
私の買った321系は、13.2mmの軸長だったので、以下の作業でした。

・車輪の軸の出っ張りを1.5mm分を残して打ち抜く
・パイプを5.25mmだけ残すようにきれいにカットする

厚さ5mmのPET板にピンバイスで穴あけしました。

Nj_321_4.jpg

こんな風に入るように穴あけすればOK。ボール盤があれば完璧ですが、普通は家には無いですよね・・・うちにもないです。会社に行くか、会長の整備工場に行けばいくらでも使えますが。

Nj_321_5.jpg

実際に使うイメージは以下の通りです。穴のサイズも、これを見越して決めてください。穴径はちゃんと見てないので、実物合わせでお願いします。

Nj_321_6.jpg

以下、冶具の材料です。ホームセンターでも売っていると思いますが、細かい仕様の部品を探すのが面倒だったので、いつも使っているモノタロウで注文しました。

PET板 5mm厚
シムリング 1パック(10枚入) 内径2Φmm 材質鉄、1mm厚
シムリング 1パック(10枚入) 内径2Φmm 材質鉄、0.5mm厚
・BRB003007020 シムリング 0.2mm厚,内径3mm
・金属用接着剤(高さ調整で冶具を作るのに使用)

■Njゲージ用 長軸改軌・車輪の軸調整

参考にしたのは、時のうつろいさんの図です。

まず、車輪をばらします。ラジオペンチなどを使って、てこの原理で引き抜きます。工具がいろいろあれば特に苦労することもありません。手で引っこ抜くのは結構大変です。

Nj_321_3.jpg

まずは車輪の軸の打ち抜きです。

Nj_321_7.jpg

1.5mmのシムリングを上に挟んでハンマーでたたきます。

Nj_321_9.jpg

すると、軸が動きます。シムリングと同じ高さの1.5mmになれば成功です。

Nj_321_8.jpg

次は、車輪を固定する中空パイプの5.25mm幅へのカットです。

■Njゲージ用 長軸改軌・軸パイプの高さ調整

まず、軸パイプを冶具に置きます。

Nj_321_10.jpg

カッターでゆっくり軸パイプをくるくる回しながら切り込みを入れて、カットします。本当にゆっくり時間をかけて、水平に切り取るのがコツです。急いじゃだめです!!

ノギスで高さが5.25mm(5.2mm-5.3mm)になっていることを確認します。

Nj_321_11.jpg

車輪と軸パイプを合体させて車輪取り付けです。
Nのレールで動かす場合の車輪の幅は以下のような状況です。

Nj_321_14.jpg

車輪を外します。ここで、赤丸の出っ張りをカットしないと、改軌した車輪が当たって動きません。

Nj_321_12.jpg

カッターで丁寧に、以下のようにカットしました。

Nj_321_13.jpg

改軌した車輪を取り付けて、Zゲージのレールで走行可能になりました。

Nj_321_15.jpg

■標準軌車両との比較

うちはNゲージがあまりないので、標準軌車両は、私が小学生の時に買った200系2000番台の新幹線しかないです。スケールが違う(1/160 vs 1/150)のと、そもそも、あり得ない並びですみません。

Nj_321_18.jpg

Nj_321_17.jpg

Nj_321_16.jpg

なんか、やっぱり、JRや狭軌の車両はZゲージのレールの方がしっくりきますね。Zゲージのレールも入手性はロクハンのおかげで非常に良いので、NゲージとZゲージで、楽しい模型ライフになりそうです。

なお、動力車はまた後日作業します。難易度が高いので・・・。
posted by yaasan at 10:46 | Comment(1) | 鉄道模型

2017年11月17日

研修所の講師

今度、昼間の会社の研修所の技術講師をやることになってしまった。

組み込み制御ソフトウェアの若手育成コースで、回路シミュレータや組み込みボードを組み合わせて実機ソフトの検証まで行う2日間もあるコースの技術講師です。一人で全部指導を2日間やります。今までやってた課長さんが転勤で地方にいってしまって、この分野で精通しているのが何故か自分だけ、という状況になったようです。

今まで自分は、受ける側だったので(組み込みソフトや回路分野は専門だから受けてないですが)、まさか自分が教える側になるとは思いもしませんでした。

全国の若手エンジニアを指導できるレベルとして認めてもらえたことになるので、光栄ではあります。

ただ、技術講師は、研修所のベテランが選定するので、昇進試験結果は知りません。まだ、昇進試験結果も来てないのに、これで落ちてたら・・・と、微妙な状況です。

この試験には、たぶんこの10年間で一番大きな成果をもって挑んだもので、しかも昇進試験官は、学生の時に自分を今の会社にスカウトして引き込んだ人だったので(本当に偶然って怖いですね・・・)、これで落ちてたら覚悟をもって辞めるつもりです。気持ちよく受かって、技術講師を担当できることを願うばかりです。
posted by yaasan at 08:28 | Comment(1) | 日記

2017年11月16日

地元グルメ

最近、チェーン系のお店に飽きてきて、出張の時はなるべく地元の人が行くような店に行くようにしています。

先日は、お客さんのところに打ち合わせがあったので、西那須野に行きました。適当にランチを取れるところはないかなーと適当に歩いていたところ、いかにも地元の人しか来なさそうな、さかえやさんを見つけたので入りました。

かけそばが580円で、天ぷらそばが630円だったので、そりゃあ、天ぷらが50円で付くなら天ぷらそばでしょ、っと注文しました。注文は、カウンターまで行って店員さんに言うシステムです。いかにも地元って感じでイイですね!!

出てきたものは、たぬきそばっぽいそばでした。どうも天かすを固めたものを、天ぷらと言うようです

そばはとても美味かったです。いやあ、いい店見つけたなあと思いましたが、今度来ることはなさそうなので、ドライブで来るしかなさそうです。

食べ終わったら、温かい丼のそばなのに、蕎麦湯を持ってきてくれました。最初、意味が分かりませんでしたが、周りのみんなは、丼にドボドボと蕎麦湯を入れて飲んでます。

なるほど、栃木の県北・那須地域はこういうシステムなのね、と理解しました。

※栃木県南(佐野・足利近辺)は、小さいころから数え切れないほど行きまくっているのでよく知ってます。

写真はありません。食べログに、上記の天ぷらそばの天ぷらが写っているので見てください。

帰りは、那須塩原まで出て、新幹線で帰りました。

posted by yaasan at 18:35 | Comment(2) | 日記

2017年11月13日

電子部品を使った設計:耐久性と寿命の考え方

DCC鉄道模型の基板設計において、電子部品の選定を行うにはきちんとした耐久性の設計を頭の中に描いておくことが重要です。特に、耐久性の設計で重要になる用語を以下に紹介します。

■絶対最大定格

電子部品ユーザーは、一瞬たりとも絶対に超えてはいけないラインのことです。一瞬の中には、オーバーシュート・アンダーシュートも含みます。超えたら即死んでも文句を言ってはいけません(と部品メーカーは言います)。

まあ、日本の部品だと、超えても死なないんですけどね・・・。ただし、部品メーカー側の品質保証の関係のマージンを取ってる領域なので、それなりの値で超えた場合には部品が壊れても文句は言ってはいけない。某神戸の製鉄メーカーも、この辺の話で揉めているだけです。一般ユーザーには何も影響がない品質なので、技術を知らないマスコミがギャーギャー言ってますが、あんまり気にしない事。

以前にBD6231FのコンパチのDiodes社のZXBM5210で、いろいろ大騒ぎしましたが、あれは絶対最大定格が壊れるライン(副業先では絶体絶命定格と言っている)と言う、マージンゼロの信じられない設計ですが、まあ、日本人は性能追求をやりすぎているんだなと思った次第です。

■使用推奨範囲(Recommended)

必ず、この範囲で使ってくれ、という部品メーカーのツイートです。私は、基本的に守ってますが、突入電流だけはどうにもならんとです・・・。

なお、壊れたら絶対困る場合は、使用推奨範囲ではなく、絶対最大定格に対して使用範囲のマージンを2倍に取る設計の方が良いです。

結構、絶対最大定格と使用推奨範囲が近いケースもあり、信頼性を確保する設計するとなると、2倍を取る方が確実なので・・・特にコンデンサなど。

■連続(Continuous)とピーク(Peak)の定格

これも勘違いしている人が、意外と多いです。
連続は、何時間も流し続けてもOKな事、ピークは、一瞬(だいたい数ms以下でしょうか)耐えられる最大の定格、って意味です。

連続って書いて無ければ、ピークの事だと思ってください。

■Rds、オン抵抗

MOS-FETのドレインソース間抵抗、オン抵抗とかいろいろ言い方があります。DCCや両極性モータ制御では、フルブリッジの単相インバータ回路を使って信号を出力しますが、このオン抵抗が大きいと、デコーダやコマンドステーションが熱くなって、寿命や悪影響が出ます。

私はだいたい、0.数Ω以下になるように設計してます。DSmainR5.1は、サンケンの26AのMOS-FETを使って数十mΩにしてます。TB6643KQを使う場合は、どうにもならないのでTB6643KQの特性に依存しますが、それでも0.5Ω以下です。

電流0.1A未満とか、小さいときは良いのですが、たくさん流れると、この抵抗が発熱するので、結構な悪影響が出てきます。

■Vf ダイオードの電圧降下

汎用整流ダイオードは、1Vとか大きいです。ショットキーバリアダイオード(SBD)を使うと、0.5Vなど半減します。普通は何も考えずに、SBDを使ってください。なお、Vf分落ちたエネルギーはどこに行ったのかと言うと、熱になってます。
ただし、アシンメトリーDCCなどでは、Vfの特性をわざと使うので、汎用整流ダイオードが望ましいです。

■誤差・精度

たとえば、普通に使う抵抗は誤差が±5%くらいあります。シャント抵抗やアナログ回路に使うような高精度品もありますが、それは置いておいて・・・。

抵抗は、経年劣化して当初は精度が良いですが、だんだん悪くなります。なので、最小値と最大値の両方の値を使って、信号の変動範囲を細かく計算して、影響がないか確認していきます。

DCCデコーダに使う場合には、まあ、BEMFの回路か電圧検出の分圧抵抗くらいが思いつきます。ただし、両方とも、そんなにシビアな精度は要求されない(BEMFなんてモータのEMF変動の方がずっとデカいですし)です。

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とりあえず、思いついた寿命に直結する一番重要なキーワードを解説しました。本当はもっと、ノウハウはあるのですが、つまらない人にはつまらないので、これくらいにします。
posted by yaasan at 20:03 | Comment(0) | 工作