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転車台9度バージョン製作(Nゲージ)その36 ガーダー周りの配線

2022年3月12日カテゴリー: ブログ

今回はガーダー周りの配線を行いました。具体的には、線路への給電線、操縦室LEDへの給電線、それとスリップリングまわりの配線です。

ガーダーは回転しますので、そのまま電線で接続すると、いずれは電線がねじれてしまい、回転できなくなります。そこで、スリップリングを介して、電源からの配線を接続することになります。ネットで検索すると、ツバメ無線のSRG-35-6Gという6極のスリップリングがありましたので、これを購入しました。6極というのは6接点ということで、1か所の給電に2接点を使用しますので、2接点×2か所=4接点(極)を使用することになります。まだ、2極(1か所の給電)が余っていますので、何かの用途で使えます。

線路とLEDへの配線は結構狭い場所を通すので、電気部品店で購入した、外径0.65mmのより線(AWGは不明)を使用しました。

1.線路への給電線

プラス、マイナスが判別できるように赤と青の電線を使用しました。これを直接、レールの外側にはんだ付けします。青い電線は、はんだ付けした後に、線路の枕木のところを通して赤い電線の方に持っていき、1か所に集めておきます。機関車の進行方向に対して、レールの右側が赤い電線とします。つまり赤い電線に電源のプラスを供給すると機関車が手前から向こうに動きます。

2.操作室のLED配線

以前の記事で、操縦室製作時にLEDの電線の白(プラス側)、黒(マイナス側)を引き出していましたので、この電線をガーダーの目立たないところに固定していきます。電流制限用の抵抗はLEDの近くに取り付けていますので、この白と黒の電線に5~12V程度の電圧をかけるとLEDが発光します。

まず操縦室の裏から出ている電線をガーダーの邪魔にならないところに沿わします。この部分は以前の記事で紹介したように、3mm×3mmのキー材(金属の角棒)の上に載る部分ですから、できるだけ角部に押し込み、キー材の邪魔にならないようにします。そしてガーダーに穴をあけて線路側に電線を持っていきます。

ガーダー上部からみたところです。この電線を枕木の間を通したあと、駆動軸の中空部を通り転車台裏側へと導かれます。

3.スリップリングまわりの配線

スリップリングには下の写真のように、6極それぞれの電線が出ていますので、この電線と上記の電線を接続します。そして、内部のスリップリングの接点を介して、スリップリングに配置されているプリント基板のはんだ付け用パターン(金色の円い部分)に接続されます。このパターンには電源からの配線を接続します。

スリップリングの電線とガーダーからの電線を空中配線すれば簡単でよいのですが、この場合、電線の収まりが悪いので、スリップリングの回転部に簡単な基板を貼り付けて、電線をはんだ付けすることにしました。基板はサンハヤトのユニバーサル基板を適当な大きさに切断しました。この基板の中心部の穴は駆動軸の中空部からの電線が通ります。この穴が小さく、電線を通すときに通りにくかったので、もう少し大きな穴(3mm程度)をあけた方がよかったです。

スリップリングの6本の電線を短く切り基板に配線します。

ギヤボックスに取り付けたところです。ちなみに、このスリップリングは4個のねじで固定しますが、回転軸の中心軸からずれて固定すると、回転が重くなり、スムーズな回転ができなくなりますので、スムーズに回転することを確認してねじ締めするか、構造に何か工夫をして、スリップリングが若干動く位の締め方にする方がよいかも知れません(説明書にはそのように記述があります。)。今回は回転軸とスリップリングのはめあいを緩くしているので特に問題はありませんでした。

スリップリングをギヤボックスに取り付ける際に、スリップリングの裏側に樹脂の出っ張りがあり、そのままでは座りが悪いため、今回は下の写真のような、アクリル板の端材をレーザーカットした座布団を作り、これを敷いたうえでスリップリングを取り付けました。

回転軸の中空部に電線を通す際には、金属と電線の被覆がこすれてショートする場合が考えられるので、今回は下の写真のような外径4mm、内径3mmの樹脂パイプを中空部に挿入しておきました。

中空軸のDカット(切り欠き)部はスリップリングの穴に入る部分です。スリップリングは回転防止のためD形状の穴になっています。