Nゲージレイアウト用制御盤 天板部を作る

製作中のNゲージレイアウト用制御盤。
天板部が徐々に出来上がってきた。

 

Nゲージレイアウト用制御盤
結構形になってきた・・と自分では思う。

 

詳しくは・・

 

PWMのコントローラを3組量産中だったのだが、ボリューム類、LED類を取り付ける場所までの配線が決まらないので放置していた。
これで、コントローラ量産に着手できそう。

Nゲージレイアウト用制御盤 (その2) 制御盤本体

Nゲージレイアウト用制御盤の天板部を作成。

 

Nゲージレイアウト用制御盤 天板下部
天板部にはコントローラやら、ポイントの切り替えスイッチなどを配置する予定なので、押しただけでペコッと曲がるペースでは心もとない。

 

手元にあった2mm厚の銅版を使ってみた。

 

ちなみに、制御盤の大きさは、幅460mm、奥行き300mm。
この大きさの銅版なので、結構な重さ。
白色の塗料で塗装しておいた。

Nゲージレイアウト用制御盤 天板下部取り付け
完成までにも内部にも結構頻繁にアクセスすると思うし、完成後も音声の入れ替えなどでアクセスする機会もあるので、後部にヒンジを取り付け開けられるようにした。
ただし、天板部もそこそこ重くなるのに対して、ベースにしているのは書棚の棚板。
この棚板は中が空洞に近い合板物なので、天板部を開けた状態で長く置いておくとベース自体が壊れる恐れがある。

 

大きめの角材で補強しておいた。

Nゲージレイアウト用制御盤 天板部側板
天板の側面になる部分は、真鍮のL型アングルと透明のアクリル板で作った。

 

アクリル版の塗装は剥がれやすい。
(というイメージを持っているが、本当に剥がれやすいのか?)。
合板では塗装前の下地処理が面倒そう。
合版にフィルム、シールを貼ろうとすると気泡が心配。それに、下地の凹凸も。
これ以上天板部に金属板を使うと重さが心配。

等々、なるべく加工も簡単に、見た目もきれいにということから最終的には、制御盤下部と同じように、アクリル板に両面テープで白色のポリエチレンボードを貼り付ける方法を選んだのだが。

 

ポリエチレンボードはカッターでカットできるので簡単施工!?

ポリエチレンボード、塗装や接着には難があるので素材そのものの色となるが、そのバリエーションはさほど多くないし、ベースは凹凸のないものでないと両面テープでの接着も難しいという問題もある。

 

Nゲージレイアウト用制御盤 天板部
こんな感じでできあがり。

Nゲージレイアウト用制御盤 天板部
左側前部にはアルミのアングルにPWMのコントローラ3組分のボリュームやスイッチ類を配置。
このボリュームは常時点灯や加速の度合いを調整するもの。

 

車両の速度を調整するボリュームはその後ろにある傾斜部に取り付ける予定。

 

この傾斜は隣にトミックスのコントローラを配置しても違和感がないように、トミックスのコントローラの傾斜と同じくらいの角度で傾斜をつけてみた。

・・トミックスのコントローラが故障して、操作面がフラットなコントローラを買ったら・・
似合わない。
また、コントローラを設置する切り欠き部の大きさも決まっているので、新しいコントローラを買う場合、大きさにも制約が出るが・・

 

Nゲージレイアウト用制御盤 天板部
トミックスのコントローラを置いてみた。

 

この制御盤には自作のPWMコントローラを3組配置し、別に電機用、電車用のコントローラも作成するつもりだが、手持ちのすべての車両が動くかどうかわからない。

 

ここはやはり昔ながらのコントローラも必須というところということで、一等地を与えた。

Nゲージレイアウト用制御盤 天板部
天板最上部、傾斜部は今のところ透明のアクリル板であるが、ここは最終的にはプラ版を貼ってスイッチの説明等も表示できるようにする予定。

 

内部にはユニバーサル基板を配置しているが、傾斜部の後部は高さが70mmあるので2段から取り付けるパーツによっては3段の基板を配置できる。

Nゲージレイアウト用制御盤 内部
天板を開けた内部。
右側はMP3再生ボード。
中央は古いPCの電源を流用した電源部。
左側は・・未定。

Nゲージレイアウト用制御盤 背面
背面は電源コードやら、レイアウトに接続するコード類をまとる予定だが、制御盤の最終的な機能がまでまとまっていないので、ひとまず埃よけに合板で蓋を作っておいた。



Nゲージターンテーブル (その1) ロータリースイッチを作る

Nゲージレイアウト用制御盤を作り始めた。
天板にはポイントの切り替えスイッチなどを配置するつもりだが、スイッチ類の高さはどのくらい見積もっておけばよいのだろう。

レイアウトには扇形機関庫とターンテーブルを置きたい。
初期のトミックスのターンテーブルを持っているが、これがなかなかの曲者。
回転途中でどうしても止まってしまうことが多い。
円周上に配置するブロックレールがテーブルを回転させるギヤを兼ねているのでゆがみが出ないように注意して配置しても、どうしても滑らかにまわらない。
近年では新しいバージョンもでているが、どうなんだろう。

以前、ワールド工芸の下路式ディスプレイ用ターンテーブルを買ってストックしてあるが、これをディスプレイ用ではなく可動式にできないかと思いやってみることにした。
(まぁ、思っているだけなのでちゃんとできるかどうかは不明であるが・・)

ひとまずは、本来の目的であるNゲージレイアウト用制御盤の天板にとりつけるスイッチ類の高さの調査。
ターンテーブルを回すのと、位置の決定方法などのモーター駆動部は置いといて、どうやってモーター駆動部に希望する番線を伝えるか。

・・まあ、手動式という考えもあるが、ひとまずはモーターで動かしたい・・

トミックスの機関庫は1つの線ととなりの線の間は15度。
つまり、1周すると24個の線路が配置できる。
24個の押しボタンを配置してもいいけど、やっぱロータリースイッチでやったほうが見た目にもいいかも。
と、長々と考えてロータリースイッチで転車台を停止させる位置を示すことにしたが、24接点のロータリースイッチはあまり市販されていない模様。
あっても特注品的な扱いなのか、とても高価。ちょっと試しに買うようなものではなかった。

で、再び長々と考えて、自作することにした。

ロータリースイッチ ベース
3mmのアクリル板で天板をつくり、底面は同じく3mmのアクリル板。
円周上にM3のネジ穴をあけ、そこにネジを立てる。

中心の軸に、回転できるローターを置く。
ローターの先には球をつけて、これが底面のネジと接することでスイッチの役目をする。

回転させるときにカチッ、カチッと15度単位に切り替わるようにローターの先の球が落ち込む穴をあけた真鍮板を底面のアクリル板の上におく。

球を落ち込ませるガイドとなるパーツは球がとなりの穴に移動するときに表面をこすって移動するので、耐摩耗性も考慮して、一応真鍮。

天板用のアクリル板に中心の穴をあけるときにちょっとひび割れたが、まぁ、いいか。

ロータリースイッチ ローター
ローターの先にφ6のステンレス製の球をとりつけたが、やはり、ハンダでは弱かったので銀ロウづけにした。

バネの役目を踏まえて、材料はリン青銅板。ただ、ちょっと板厚がありすぎて、簡単にしならない(^^;

ロータリースイッチ 基本部品
ネジ類を除く主要部品。

上下のアクリル板のスペーサーやら、中心軸のスペーサーには電気工作の基板などの取り付けに使うベークライトのスペーサーを使用した。

真鍮板上の球を落ち込ませる穴は..本当はφ4.2にしたかったのだが、..間違ってφ4.5。
底面のアクリル板にはM3のネジがたつ。
このネジが2本以上真鍮板に接触すると、よくないことが起こりそう。

 

ロータリースイッチ ローター部品
中心軸の組み立て。

アクリル板に接する軸受相当の部分はレジンで作った。
レジン製の軸受が摩耗したほうが修理しやすいから。

ロータリースイッチ ローター組み立て

ローターのリン青銅板の上下の部品の厚みが重要で、上の厚みが厚く、下が薄いときはローターのばねがしなって、回転させるときに重くなる。
逆に、上が薄く、下が厚いと、球と接点用のネジの接触不良となる。

今回は、ちょっとローターの板厚があつく、上の軸受が厚くなると結構な力で回す必要があった。
これは、何度か軸受の厚みをヤスリで調整しながら調整。

ロータリースイッチ 組み立て
ひとまず、完成。

ロータリースイッチ 底面
底部から見るとこんな感じ。

ロータリースイッチ ローター改良版
試しに軸をカチカチ動かせて様子をみたが、上下のアクリル板と真鍮板を締めつけるときに中心軸が微妙にずれるようで、場所によっては回転させるときに重くなる部分があるようで、ツマミが滑るときがある。

軸の上部のベークのスペーサにツマミをとりつけるとき、ツマミについた回り止めのネジをきつく締めれば問題はなさそうな重さだが、ベークだとネジをギュッと締めつけにくい。
そこで、頭頂部は金属製のものに交換した。

これで、ツマミのネジをギュッと締めこめるので、特に問題はなくなった。

また、ローター軸の下部に金属板かピアノ線を接触させて通電させようと考えていたが、そうすると高さをとりすぎるので、ローターの上部にリン青銅の筒を載せるだけでも常に接触していることができるようなので、この筒に金属板かピアノ線を接触させて通電させることにした。
スイッチを縦にとりつけると接触不良もおきそうだが・・まぁ、ここは水平にとりつけるものとして。

ロータリースイッチ サイズ
できあがり寸法。
縦、横、それぞれ66mm。

ロータリースイッチ サイズ

最も下から、上部のアクリル板のネジの頭までの寸法はネジの長さ、26.5mm。

ロータリースイッチ 底面のラグ
底面から締めつける接点となるネジは、ラグの締め付けも兼ねている。

ネジは真鍮製で、一つずつヤスリで長さを調整してローターの球との接触状態を確認した。

ロータリースイッチ 完成
横からみるとこんな感じ。

で、気になる部分はというと。

本来、真鍮板には4.2mmの穴をあけるつもりだったのだが、間違ってこの穴が4.5mm。
一応、この穴の大きさと、真鍮版の厚み、ローターの球の直径を計算して、カチッと真鍮版の穴に球が落ちこむはずであったのだが・・
結果としては、カチッ、カチッと手ごたえはあるが、カチッと次の穴にいったときに、ツマミの遊びが大きくなりすぎたようだ。
ただ、その遊びの範囲内であっても底面から立てたネジとは接触しているので実用上は問題なさそう。
また、何番のスイッチが入っているかは7セグメントLEDで表示させるつもりなので、接触不良の判定もできそうだし。