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2013.07.04 Thursday

路面電車の点灯化

幾つか路面電車を自作したりキットを組み立てたりしてきましたが、それらをまとめて、ヘッドライト、テールライトの点灯化を実施しました。

冴えない加工ではありますが、何かの参考になればと思い、岡山電軌3000形を例にその手順を書いてみます。いずれも鉄コレ動力路面電車用を対象としています。チップLEDひとつひとつにリード線をハンダ付けするのは骨が折れるので、生基板上にハンダ付けして点灯基板を製作するという方法です。


1.まず前加工として、鉄コレの東武日光軌道線100形にはテールライトの穴が開いていないため、Φ0.6の穴をあけて、Φ0.5の光ファイバを挿し込み、先端をクリアレッドに塗っておきます。

2.ヘッドライト、テールライトの位置を、ざっくりと採寸します。



3.採寸した寸法を基に、チップLEDを固定する基板をデザインします。鉄道模型は進行方向右側が+極ですので、その向きでヘッドライトが点灯、逆向きでテールライトが点灯するようにLEDの極性を決めます。今回はヘッドが1灯、テールが2灯ですが、抵抗は共通で510Ωを選びました。(ヘッド2灯、テール2灯の車両は330Ωにしています)



4.基板のデザインをステッカーシートに打ち出し、生基板に貼ります。私が使用している生基板は、サンハヤトの紙フェノールのものです。



5.糸鋸で切り出します。



6.赤線のところをカッターナイフでなぞり、基板をケガキます。




7.ケガキ線をPカッターで掘り込みます。(単純なパターンなので、エッチングするわけではありません)



8.車輪からのリード線を通す穴をΦ0.4で開けます。+と−の二つです。




9.リード線を通します。私が使用したのはこばるのポリウレタン銅線クリアです。



10.リード線ごと、基板表面をモリモリとハンダで覆います。一旦パターンが埋まってしまいますが、気にしません。




11.ハンダ吸い取り線で、盛ったハンダを吸い取ります。このとき、リード線を固定しているバンダは残しておきます。ハンダを取り過ぎるとリード線の固定まで外れてしまいます。



12.チップ抵抗をハンダ付けします。ハンダは基板上にメッキしてあるため、チップ抵抗を基板上に置き、ピンセットで押さえたまま基板側を半田ごてで熱してやると、うまくつきます。




13.同様にチップLED(白色)をハンダ付します。裏面の凸表記でとんがっている方が−側です。表面も−側に点がうっすら見えるため、慣れれば裏返して極性を確認する必要はありません。私がいつも使っているのは、秋月で購入したOSWT1608C1Aです。人によっては青みが強いと感じるかも知れません。





ここまで取り付けたら、各素子がちゃんとハンダ付されていること、パターン間で短絡していないこをテスターで確認します。点灯基板はこれで完成です。意外と短時間で簡単にできます。


14.次に、鉄コレ動力から給電してもらうための基板を製作します。ここではユニバーサル基板の穴4連分をカットしましたが、点灯基板と同じく生基板から作ってもよいと思います。






15.そのへんにころがっているカプラーバネと、点灯基板からのリード線を一緒に、14で切り出した基板にハンダ付けします。カプラーバネを鉄コレ動力のT台車上の集電板に押し付けることで、給電します。鉄コレ動力は無加工で済みますし、付け外しも阻害されません。



16.点灯基板のチップLEDの周囲に、光漏れ抑制のため、熱収縮チューブを輪切りにしたものを貼り付けます。実際に収縮させるわけではなく、光漏れ抑制効果も限定的です。また、テールライトLEDの表面をクリアレッドに塗っておきます。






17.車体に取り付けます。点灯基板は熱収縮チューブを介して前面裏に、給電基板は屋根裏にそれぞれクリアのゴム系接着剤で固定します。




18.点灯状況を確認します。ヘッドライトは、好みでもう少し黄色っぽく着色したほうがよいのかも知れません。






このような加工を6両分一気に施工しました。実にチップLED46個を消費しましたが、慣れてくればそれほど手間はかからないものです。


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