てつもの部屋

動作確認用セクションレイアウト製作記

このページについて

動力車・ライト点灯動作確認用セクションレイアウトについての製作記のページになります。

リスト

レイアウトについて
配線図
回路図
コントローラー
パーツリスト
製作記
拡張部製作記
完成編

レイアウトの小部屋ページへ戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

レイアウトについて: このセクションレイアウトも、廃材のレイアウトの一部です。
他の廃材とサイズが異なっていた為利用する予定はなかったのですが、記録用のセクションでは動作確認が出来ず、
動作確認用セクションレイアウトの企画をしました。
基本的に動力車の動作確認用ですが、スーパーミニレールの通過動作についても確認もしたいので、確認距離は短い
ながらも一部複線としました。
外部に接続出来る様にしてあります。

基本的に小型車の動作確認用を行うものです。20m級以上の動作確認は、別途検討します。

本来は他に製作を準備している物があるので、そちらの製作をするべきだとは思います。しかし、部材の調達に手間
取ったりしているので、順調に部材が順調に揃っているこちらを先行していきます。

と言っても、自分の問題ですが・・・。; 2021-07-16
実家から過去購入した製品を回収してきたので、早期の完成が急務になってきました。
ワールド工芸の金属製のキットに小型動力が付いている物がが多数あるので、特に急務となっています。

配線図: 15m級程度車両の動作確認用のセクションとしては過剰な内容の配線となっています。
ミニポイントの通過動作確認と、スーパーミニカーブの通過動作が確認できる内容としています。
レールは、S70についてはワイドレールを利用して、レール下部からの通電する方式を採用します。
端は、外部に接続できる様にします。

回路図: 2列車運転が出来、ポイントの切替スイッチを設置しました。
視認性向上の為、LEDによる表示回路も設置しました。
レイアウトのサイズから、速度制限を掛けても良いのですが、パーツ準備に余り時間を掛けたくないので、
今回は、組込みませんでした。

コントローラー: コントローラーについては、セクション内の配線を再現し、視認性を高める形で、配置を行いました。
これまで試作してきたものと差をつける意味でも、塗装を予定しています。

パーツリスト

レール関連購入リスト

　：

使用レール構成(フィーダー、絶縁ギャップ含む)
品番	名称	入数	数量	定価	購入価格
1764	ワイドPCレールS70-WP(F)(4本セット)	4	1	\880-	\610-	済
1099	端数レールS18.5･S33(F)(各2本セット)	2Set	1	\616-	\462-	済
1421	エンドレールE(F)	1	2	\330-	\0-済	済
1111	スーパーミニカーブレールC103(F)	2Set	1	\836-	\0-済	済
1112	ミニカーブレールC140(F)	2Set	1	\836-	\591-	済
1232	ミニ電動ポイントPL140-30(F)	1	1	\2,640-	\2,112-	済
5538	ワイドレール・スラブレール用D.C.フィーダーN	1	2	\550-	\0-済	済
合計(定価、税込み)				\-	\3,184-

パーツリストに戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

コントローラー関連購入リスト

2021-07-03現在
マルツオンライン通販価格
千石ネット通販サイト
秋月電子通商オンライン価格
樫木総業通販価格

コントローラー構成
部品番号	Type	部品名称	型式	数量	単価	価格
電子パーツ
SW1	2P	ロッカスイッチ	MSR-5	1	\111-	\111-
SW2,3	9P	トグルスイッチ	MS-500M-B	2	\399-	\798-
SW2,3	9P	トグルスイッチ	MS-500N-B	2	\379-	\758-
SW4	6P	トグルスイッチ	ST-1061	1	\90-	\90-
LED-1	LED-RED	LED赤5φ 12V	OSR6LU5B64A-12V	1	\120-	\0-済
LED-2-7	LED-GREEN	LED緑5φ 12V	OSG8NU5B64A-12V	1	\120-	\120-
VR	10kΩ	ボリューム	JH16K4B103L20KC-A	1	\40-	\40-
		カラーつまみ（黒＋灰）	S-R-16x18-KXA-T4P-G	1	\40-	\40-
R2	1kΩ1/4 W	カーボン抵抗	CF25J1KB	2	\100- set	\0-済
C1	0.1μF	積層セラミックコンデンサ	RDER72E104K2K1H03B	1	\15-	\15-
C2	100μF/16V	電解コンデンサ	16PX100MEFC5X11	1	\10-	\10-
C3	3300μF/16V	電解コンデンサ	16ZLH3300MEFC12.5X30	1	\90-	\90-
TR1	2SD560	ダーリントントランジスタ	2SD560	1	\80-	\0-済
POLYSW	POLYSW	リセッタブルヒューズ	RLD16P110B	1	\30-	\30-
			小計(未定金額を除く)			\1,344-
ケース、配線材、コネクタ他
CN1	コネクタ	2.1mm標準DCジャック	MJ-14	1	\60-	\60-
CN2	コネクタ	ML7758コネクタセット 6P	ML-7758-6P	1	\158-	\158-
	基板	Dタイプ(47x36mm)	AE-D-4H_TH	1	\40-	\0-済
	モールドケース	70×120×35mm	TB54B	1	\290-	\0-済
	タッピングビス	3mmx5mm	P-10254	1	\50-	\0-済
	放熱器	15x25x11mm	11PB015-01025	1	\35-	\35-
	熱収縮チューブ	Φ1.5x0.2x1m	SUMITUBE-C-1.5x0.2x1m-BLK	1	\40-	\40-
			小計(未定金額を除く)			\293-
			合計			\1,637-

パーツリストに戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

その他備品関連購入リスト

その他調達部材
品番	名称	数量	価格
	MDFボード　225×300×4mm	1	\132-
	木ネジ　25mm	3	\330-
	合計(定価、税込み)		\462-

パーツリストに戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

レイアウトの小部屋ページへ戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

製作記: 手持ち部材を用いて、製作を開始しました。
先ずは、ベースとなる廃材にレイアウトをケガキます。赤線になっているのは、黒マジックがたまたま
行方不明であっただけで、別段意味はありません。; コントローラーについては、サイズ検討用に購入した物を利用しました。
上面、ケーブル接続側側面にマスキングテープを張り、パーツ配置をケガキました。

部材発注

2021-07-01早朝から調達の手配を開始しました。
発注作業中にカードの承認タイミングに時間が掛かり、一部発注が上手く出来ていない事が昼頃判明。
承認状況確認に手間取りました。

今回は、パーツリストの不足パーツについて発注を行いました。

レール関連に関しては、楽天市場とAmazonに分け少しでも安く調達するようにしました。
基本的に楽天市場の価格が安いところを優先的に選択し調達をしました。若干高くても、店舗を絞る事で送料を
まとめました。
楽天市場にて見つからなかった部材についてはAmazonから調達し、Prime会員であることを利用して送料無料
の所から調達しました。
実際の配送は大雨の都合により、一部パーツの配送が遅れています。まぁ1日程度なので、しょうがないでしょう。

電気部材はいつもの通り秋月電子がメインで、不足パーツはせんごくネットを利用しました。
トランジスタについては既に調達済みでしたので、今回は特に発注をしていません。
オーダーID：E210702-001620-01
【せんごくネット通販】(受付番号:65931200)
いつもながら秋月電子は対応が早く、夜中に発注をしておくと即日発送をしてもらえます。
対応が早いのは、製作のペースを崩さなくて済むので助かります。
せんごくネットは各店舗から集めての出荷になるので、複数店舗にまたがる場合は、少し時間が掛かりますね。

台座の部材については、即日発送との事で店舗を選択しましたが、発送までに時間が掛かり、若干不満に感じ
ました。早く欲しいから少し高くても即日発送の店舗を選択したのですが、失敗でした。

2021-07-03夕刻
せんごくネットからの荷物ですが、納期連絡なく荷物が届き驚きました。そしてもう一つ！
トグルスイッチを頼み間違えました！[MS-500"N"-B]を注文しなければならない所、[MS-500"M"-B]を
発注していました。使えなくはないのですが、中立OFFが無いと当初の仕様と異なります。
その為、ネットで調べ急遽、以前ユーザー登録していた、マルエツオンラインにて調達を行いました。
価格も安くネコポスが使えるので、利用しました。
対応も早いので、大きなタイムロスにはならないと思います。届いている部品でケース内の設計を先に済ませます。
型番チェックだけは、しっかりしましょうね。
入手したものは、単独のコントローラーに転用します。

到着部材については、普段と変わらないので、目新しい
物についてのみ掲載をしていきます。

レールについては、この程度で終わりました。

製作記リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

ベースモジュール

普段利用している製材屋の無償配布の廃材を使用しています。
日により廃棄される板のサイズが異なるため、同じ様な部材を集めるのは難しいのですが、気になった
サイズを普段から収集しています。
普段は、棚とかをDIYにて製作したりしていますが、今回の様にレイアウトのベースに転用したりしています。

先に記載しましたが、今回のベースには保護用のビニールが剥がされず残っていたので、利用してケガキを
行いました。側面には寸法を測りそのまま記載しているので数字が書いてあるのは、ご愛嬌と言う事で。

エンドレールEの線路については、フィーダー配線を内蔵させる為に、ワイドレールS70へ変更してあります。
これは、ポイント直進側レールに寸法上S70を使用しなくてはならない事から調達する部材削減の為の処置に
なります。
残ったレールには、ワイドレールからジョイナーを移設する事で、一般使用のレールとします。
今回のレールの固定には、KATOの固定用の釘を利用しました。KATO製なのは、今回単純に入手し易かった事が
理由です。他意はありません。

動作確認用セクションレイアウトと言う事で、レールの配置は特に他のモジュールと揃ていません。
レールの配置を優先しています。
カーブ側の接続のみ、他のセクションと接続し易い様にレールを配置してあります。
ベース面の高さは、Tomixの高架橋システムのP4に相当する34㎜としたかったのですが、調達した部材の都合で
1㎜程高くなっています。これは、動作確認用のセクションなので、許容範囲としたいと思います。
橋梁システムが接続出来る様に、受け口の穴を用意します。この部分は実測して穴開けを行いました。
併せて築堤システムにも接続できるようにしてあります。

台座は40㎜角とし、3枚重ねてあります。これは、先にも書きましたが、高さをTomixの高架橋システムに合せる
為の処置です。
台座のサイズは、切出してサイズを揃え他のベースモジュールでも利用し易いサイズにしてあります。

台座を取り付けレールを仮配置しました。
ポイントのケーブル用の穴、フィーダー用の穴を開け、
保護シートを外しました。

この後、台座を木ねじで補強をしようとしましたが、買った素材が段ボール素材の合板であったことから、
木ねじで破損をする事となり、ボンドで接着をすると共に補強をしました。
やはりこの手の素材の場合は加工してもらえる業者にお願いするべきですね。一つ勉強になりました。
ワイドレールについては、当初予定の道床のみにせずに付属のジョイントを利用し位置決めに利用する事に
しました。犬釘だけでは何となく不安だったので、予定を変更しました。

製作記リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

コントローラー

コントローラーは、以前試作したものをベースに出力回路を2系統とし、ポイントを1ケ動作させる回路を追加し、
それぞれの視認用のLEDを追加しました。
LEDは丸形の抵抗内蔵の12V対応とし、部品点数の削減を継続しています。
基板はVCCとGNDに接続するものが増えたので、向きを変えて使用する予定でしたが、ポイント用のコンデンサー
追加で終わりそうです。
動力出力については、2系統独立させていますが、スピードのコントロールについては、共通としています。
進行方向の切替は中立OFFのスイッチ(ON-OFF-ON)のタイプを使用しています。
このSWを使用する事で、動作確認をする車両の選択をすることが出来ます。
ポイントの切り替えについては、ネットによく掲載されているタイプの回路をそのまま流用しています。
コントローラーには、方向選択表示用のLEDを追加した程度が変更点になります。
コンデンサーの接続仕様は、直進側を選択した際に放電する仕様としています。

コントローラーの外見はこれまでの試作とは異なり、塗装や、インレタにて名称の明記をしていきます。
モジュールレイアウト専用のコントローラーとする為、コネクターについても標準パーツの利用から、汎用パーツへ
変更し配線を取り纏めました。
コネクターの配線は下側にしるしの付いたケーブルとしてGND側配線とし、進行方向が揃うようにフィーダーを配置
します。
ポイントの配線は、同様にしてコンデンサー開放となる様に配線を確認します。
この事により、コンデンサー充電したままと成らずパンクする事故防止とします。
電源SWは値段が上がりますが、操作性と見栄えの向上を図る為、ロッカスイッチを利用しました。

コントローラー内の配線の設計を行いました。試作した経験から
配線する向きでの接続を設計する事で間違えをし難くする様に
しました。
ただ、ここで裏側の向きについて少し悩みました。
これまでのケースは上下半々のケースでしたが、今回のケースの
形状は底面とそれ以外のケースで、ケーブルの長さで収まらない
事故を経験したので、作業方向と基板を配置する向きについては、
悩みました。

図面はケース底面から内部を見た図となり側面は、コネクター配置
面となります。
よって、コントローラー外観図とは、反対になります。

2021-07-09
配線をし始めて一部設計に間違えが有り、訂正を行いました。
VRの向きについては取付位置の問題から反対としました。
SW4コンデンサーの配線について設計のミスを確認し修正しました。

2021-07-10
コントローラーが完成しテストをしました。
結果は、動作はしましたが、結果は今一つ。
ポイントSWの配線は、修正した方が間違えていました。結果として
手間を増やしただけの結果となりました。

今回は接続するスイッチ類が増える為、基板上の配置を検討しました。ここで一つ問題が。コンデンサーのサイズが・・・。
3300μFなので、やはり大きいですね。横にして配置しました。

前回からの教訓で、配線と、接続先を記載しました。
見ながら配線がする事が出来るので、失敗が減るはずなのですが。

2021-07-09
配置を確認したところ、コンデンサーがSWと緩衝する事が判明。
基板の取付位置を変更し、固定をせずに配置する事にしました。

SW、LEDの穴あけを行い、塗装に向けてマスキングを行いました。
今回はケースが黒なので、白系統の塗装としました。

と、こここで小さいながら、重要な問題が発生しました。
VR固定用ボス穴を開けた際に裏面のバリ取りをしたら、
貫通してしまうという大失態を犯してしまいました。
VRのつまみで隠れてくれるかと思いますが、サイズが小さい物を選択して
いるので、悩みどころです。多分補修はすると思いますが、・・・。

SW類などを仮配置してみました。だいぶ完成形が見えてきました。

塗装をしてマスキングテープを剥がして様子を見てみました。
今回はまじめにコネクターの形状に合せて穴を開けました。
運転方向の切替SWの発注を間違えているので、他の部分から配線を
開始していきます。
電源コネクタと、SWが共に取付けてからの配線となるので、電源SWの
配線をしてから取付を行い他の配線をしていきます。

ロッカーSWを導入して操作性の向上を図りました。
費用対効果の面では、トグルSWを選択したいのですが操作性の点で、
このSWは使い易いと思います。
今後は、こちらのSWをメインに採用していこうかと思います。

収縮チューブを広げて利用範囲を増やしていきます。
1サイズ大きいのは使いにくいのですが、このサイズはSWの配線
カバーには細く使い難かったので、広げて使用するようにしました。

製作途中の様子。
この段階で、CN1の配線間違えに気が付きました。
折角きれいにできていたのに。ちょっとショックでした。

ついでに、配線を少し整理したいと思います。

ポイント用のコンデンサーがネックになります。
基板の固定はあきらめました。

製作記リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

動作確認: 組み上がってもなかなか一筋縄ではいかぬのが、自作の面白いところでもあります。
今回も御多分に漏れず色々と不具合が発生し、修正をしていきました。その奮闘記になります。

動作確認状況

コントローラーが組み上がり、仮配線で動作確認を行いました。
試作を繰返した事から、動かないというトラブルはありませんでした。しかし、知識不足は否めなく、今回も学ぶ事
ばかりでした。

進行方向が違う。

この不具合については、最初から想定済みでした。
というのも、フィーダーをどちらの向きに設定しなくてはならないのか、設計では想像つきますが、
実際に配線してみないとどちらが正しいのかが、判らなかったためです。
この問題は、もう少し検証が必要になっていくかと思います。

VRの配線をミス。

電源を入れた途端に車両が暴走し、驚きました。
これは単純に配線ミスでした。
お恥ずかしい限り。
取付けの問題からVRの向きを反対に設計し直し、図面にもその様に落とし込んだのですが、実際に配線を
した際に、その前のイメージのまま配線をしてしまいました。ただの確認ミスです。

ポイント切替SWの向きが逆でした。

直線向きにした際に放電するように設計したつもりが、動作が反対でした。
これは、ブレッドボード上では動作確認しかしておらず、配線の向きに関して実配線に落とし込むまでの
情報が不足していました。
知識がないのに下手に考えると、失敗するものですね。素直に組んでいれば問題なかったのですから。
ただ、今回の失敗で、実際に配線する場合の向きが確認取れましたので、今後の糧としていきます。

ポイント用コンデンサーの放電問題。

充電されたままのコンデンサーの放電方法について、今後検討をしていかなければなりません。
走行平滑用のコンデンサーについては、使用後に解放用のスイッチを追加すれば完了しますが、
ポイント切替用のコンデンサーについては、切替動作が必要になってきます。
コンデンサーを放電した後の切替については、充電動作が必要になるので、ここでも切替ミスが発生する
可能性があります。普段利用していれば問題ない事なのですが、今後、長期不使用状態が予想されるので、
対策を検討していきます。

上記問題に合せて。

ポイント切替用のコンデンサーに充電されたまま電源を切った際に、主電源回路に電圧が掛かったままと
なっている事が判明しました。
ポイントを切替放電する事で解決しますが、不具合が生じないのか検証をしていきます。

動作確認リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

改修、改善点検討

VRの配線ミスの問題
ポイントの切替問題

進行方向の間違えについて

動作確認リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

コネクター調達

コネクターのレイアウト側部ですが、ポイントのケーブルのカシメをきつくし過ぎた様でピンの部分で、
断線してしまいました。
コネクターのピンを交換すれば良いのですが、道具を調達するよりも一式揃える方が格安な為、今回は
コネクター交換にて対応していきます。
合せて、底をつき始めた部材も併せて調達をしてい置きます。
受付番号:66267600)
2021-07-17現在
千石ネット通販サイト

コントローラー構成
部品番号	Type	部品名称	型式	数量	単価	価格
補充パーツ
CN2	6P	コネクター	ML-7758-6P	3	\158-	\474-
チューブ	φ2.5	熱収縮チューブ	スミチューブA 2.5 黒	2	\60-	\120-
チューブ	φ4.0	熱収縮チューブ	スミチューブA 4.0 黒	2	\60-	\120-
ケーブル	AWG20	耐熱ビニル絶縁電線	AWG20 L-2×10色	1	\750-	\750-
			合計			\1,464-

今回も順調に調達が行えて、2020東京五輪の交通規制が掛かる中発注後直ぐに物が届きました。
本当に感謝です。
2021-07-19発注、2021-07-20受領。本当に助かります。

動作確認リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

修正

今回の修正のほとんどは、製作途中に余計な事をしなければ防げたもので、確認はしっかりしましょう。

補修用のパーツが届いたので、修正と、拡張部の製作を開始しました。
先ずは簡単に済む、コネクターの交換から。

コネクター部を切断し、付け直します。
配線の確認がし易い様に下側にGNDが来るようにコネクターを
組上げました。

この際に忘れてならないのは、フィーダーの向き交換です。
今後のレイアウト作成の際に本当に注意が必要です。

フィーダーの向き交換です。
今後のレイアウト作成の際に本当に注意が必要です。

個人的には、フィーダーの配線について、GND側を印付きの
ケーブルにしました。
この時、コントローラーの切換SWの選択と動作が同じになる
方向にフィーダーをセットします。
レール裏面から見て上側にGND側となる様にフィーダーを接続
します。

モノタロウギボシ端子かしめ方のページ
道具は良い物を購入しましょうね。
最近電工ペンチは、100均でも売ってますが、やはり使い物に
なりませんでした。
リューターで削り直して利用しました。

コントローラー内の配線の修正ですが、本当に余計な手間を
増やしました。

この際ですから、少し整理を行いました。
端子の都合で、GNDの配線をコネクターからVRに配線し、基板へ
つないでいました。
実際に配線してみると、基板の固定を諦めたこともあり、
コネクターから基板へ直に接続した方がすっきりします。
基板からVRへ配線し直しました。
VCC側は回路の都合上、VRから基板に接続する必要があるので、
大きな変更はありません。
ポイントの回路は、当初の配線で間違えていなかった為、再度の
手直しです。
最初は綺麗に出来ていたので、勿体ない事をしました。

修正後、組み立てる前に再度動作確認を行い、修正が完了したことを確認してから最終組み立てに入ります。
個々の確認の様子は、割愛します。

動作確認リストに戻る。

リストに戻る

このページのTopに戻る。

レイアウトの小部屋ページへ戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

拡張部製作記

一通り完成が見えだした時に走行部分が短い事が気になりだして、拡張部製作を企画しました。
手持ちの廃材を見直してみた所、長めに走行部分を確保できる部材を見つけ、早速設計に入りました。

シンプルなシンプルとし、レールの位置は直線側に合せ
カーブ側の複線も拡張できるようにしました。

拡張部分は基本部分に接続するため、コントローラーは特に用意しません。
S99のみ手持ちがないので調達が必要になりますが、次のタイミングにて調達をしたいと思います。
とりあえず、手持ちのS140のワイドレールにて製作を開始します。

ネットというのは怖い物ですね。商品検索をしていたところ、気になるものを発見しました。
動作確認、メンテナンスをメインに検討していたセクションですから、メンテナンスに係るものは、必須条件ですね。
と言う事で、マルチ車輪クリーニングPCレールを見つけてしまいました。
こちらはメンテナンスに必要と言う事で、後々調達をするかもしれません。・・・と言うかするでしょう。
動作方法の確認をしなければなりませんね。する事がどんどん増えて行く、・・・トホホです。
取付位置は、中央寄りの真ん中に配置する事に成ると思われます。基本、レールからの給電とし別で動作させる場合は、
予備のコントローラーの利用を想定しています。

レール関連購入リスト

使用レール構成(フィーダー、絶縁ギャップ含む)
品番	名称	入数	数量	定価	購入価格
1735	ワイドPCレール S99-WP	4	1	\924-	\785-
6415	マルチ車輪クリーニングPCレール F	4	1	\4,620-	\3,927-
合計(定価、税込み)				\-	\4,712-

レイアウトの小部屋ページへ戻る

リストに戻る

このページのTopに戻る。

完成編: ようやく一段落付きました。
今後は製作の理由である、車両作成の方に移行したいと思いますが・・・。
予定外の出費で、車両工作へつぎ込む資金が無くなり、手持ちの物で暫く遊ぶ事が続きそうです。; やはりこのサイズでは、動くかどうかの確認しかできないので、拡張部は必要ですね。
拡張部のレールの追加を済ませて動作確認が出来れば問題なし！; 下図は接続し、動作確認をしている状態。
最初の目的の動作確認が出来る様になりました。これでようやく鉄道模型で遊べている状態になりました。
レイアウトを作りたいのですが、家が狭いのでこの様なセクションレイアウトを幾つか作ることに成ると思います。; 試運転をしているうちに、レールに乗せるのが面倒くさくなってきて、導通リレーラーの製作を行いました。
余っている素材を利用して追加でセクションを作成しました。

製作Blogはこちら。; ガイドを取付トレーラー車で動作確認をしていきましたが、精度が上がりませんでした。
どうした物かと確認していたのですが、正面から確認した際に、レールに乗らない原因が確認できました。
中板が機能していませんでした。; ここで判った事は、中板の板厚を厚くすることも大切ですが、中板の幅が重要でした。
トレーラーはバックゲージが8㎜の物が多いのですが、トミーテックの鉄コレの動力台車は7㎜でした。
この点が最後の関門でした。かと言って6㎜では幅が狭すぎます。結果的には、設計上の寸法は7㎜ですが、
気持ち削っています。実際には、6.8㎜とかそんな感じだと思います。