Giants of the West

　HO用ギヤセットを購入された方から、次々と改装の報告が入る。
　まずMS氏の報告から。

　中村精密キット組みの旧作8200の動力系を換装しました。
動輪の軸バネはコイルで硬かったので、「続・蒸機を作ろう」誌掲載の高木幹夫氏の記事を参考にして、リン青銅バネに取り換えました。モーターは「Ｉ田氏」のブロクで推奨の17ｘ25コアレスモーターを採用、吊掛け式とし、ジョイントは当然ながら六角ジョイントです。結果は上々で、単機で2 V、0.2 A前後で起動、平地でブラス製客車14輌を牽き出します。機関車を手で押すと、軽く転がります。
曲線（750R）でのスピード低下はありますが、PowerPacのつまみを少し上げる程度で気になるほどではありません。急なパワーオフで、客車に押されて数十cmは惰行します。換装時のポイントはモーターの選択と車両側の軸受けの改良（今回バネだけですが、車軸受けもベアリングないし樋状軸受けにするとさらに良いかもしれません）、ウェイトによる補重と重心調整と考えます。HOでは、モーターおよび動輪径の制約から小型機への装着は難しいようで、大型機に長大編成を牽かせる状況がベストな印象です。
ブラス製客車 + ケィディー・カプラですと、牽き出し時に実物の自動連結器のような挙動も楽しめます。最近はプラ製客車が出回っているので忘れてしまっていましたが、再発見でした。　

　先回の最初の写真の一番右は、左から2番目と同等であるが、ショート・フッドを切り縮めてキャブの窓を増やしている。これを作った人は、現物を見て作ったのだろうが、その現物が何なのか不明だ。Southern Pacific にあったという話は聞いたが、写真が見つからない。

　どの機関車にも、Winterization Hatchが付いている。これはアメリカのジャンク市で見つけたものだ。もちろん日本製のアフターマーケット商品である。 売れなくて、非常に安くなったものを買った。

　これらの台車はKTM製の中古部品を集めた。GP7，GP35に使ったものを部品として分売していたのだ。安くはなかったが、CLWのものよりは廉価であるので、買い集めた。祖父江氏の設計で、非常に頑丈であり、筆者の好みである。重ね板バネの表現がやや浅いが、砂型鋳物の限界だろう。軸箱蓋は張り替えた。一部の台車には板バネを貼り重ねたが、さほどの効果もなかった。台車のディテールは、車体全体の印象には負けるのだ。
　韓国製の台車もあるが、弱くて実用に耐えない。補強しても構造に無理があるから、効果がない。内側台車にして、外にぶら下げるだけにするのが良いだろうと思う。
　これらの機関車は軸重が350 gfもある。ウェイトを積んでいないのにブラスとモータだけで、これほど重い。台車にはボールベアリングが入っているから動くが、摩擦軸受ではすぐヘタってしまう。また、ちょっとした軽衝突でも、連結器周りはかなり破損する可能性が高いので、補強を十分に入れている。

　これらのGP7はいずれもジャンクから作ったものである。1960年以前のものをアメリカの中古市場で買い集めた。左は Kemtron の初期のキットである。厚さ50ミル（1.3 mm弱）の板から出来ていて、エッチングの深さは0.3 mmもある。とても重い。All-nationの下廻りを使うことが指定されていた。起動電流は2 Ampsほどもあった。3条ウォームに作り変えたところ、50 mAで起動するようになった。

　左から2番目も、Kemtronの後期のキットである。板は多少薄くなって40ミル（約1 mm）である。これも部品が欠落していたので作った。排気管はまさに煙突で、飛び出している。根本に支えが付いていて、それをどう作るか、かなり考えた。結局、伊藤 剛氏の方法で、切れ目を入れて長い板を差し込み、座板にハンダ付けしてから耳を切り取った。簡単で良い方法だ。

　3番目は1955年にMax Grayがカツミに注文して作らせたGP7で、その残材が祖父江氏のスクラップ置き場にあったのを拾ってきたものだ。 フッドはコの字に曲げてなかったので、切り離して角材にハンダ付けし、角を丸く落とした。曲げるよりは、簡単で安全な工法である。
　キャブはSD7用のを見つけたので僅かな改造を施して付けた。不足部はスクラッチから作ったが、ロストワックス鋳物を安く買えたので、細かい部品を付けた。排気管が平面で、面白い形である。

　このアメリカ人が組んだものは、上下を組合わせる時、アングルで噛むようになっている。こうするとエンジン付近を握った時、この部分のフッドが内側にめり込むことがないから、隙間が空いたりしない。
　上下をハンダ付けすれば良いではないか、と思う人もいるだろうが、それでは塗り分けが大変だ。上下に別れるなら、塗り分けは簡単である。

　1966年に祖父江氏が作ったGP35も、ここの部分が分かれるようになっていた。念のために、祖父江氏にどうして分かれるようにしたのか、聞いてみた。
「ここんとこが分かれねえと、塗り分けが出来ねえんだよぉ。ラニングボードは、色が違うからさぁ。」と言った。その時代に塗り分けを考えた構成になっていたのは素晴らしい、と今でも思う。

　モータは高い位置にあり、コグド・ベルトで下に降ろしている。こうすると、駆動中間軸の長さを長くでき、ユニヴァーサル・ジョイントの折れ角が小さくなるから、効率が上がる。

　このSD40-2は先述のSD40とは台枠長さが異なる。20気筒エンジン用のフレイムに16気筒を載せているので、前後のデッキが ”porch” と呼ばれる空きスペイスになっている。UPではそれを利用してスヌート・フッドを前に載せている。この中には列車無線装置が入っていたのだ。

　SD40T-2は冷却装置が長いので、後ろのポーチはなくなっているが、前にはある。さらにスヌートを付けたものもあるので、その場合は前のポーチもなくなり、ボディシェルがおそろしく長い。　

　これらはSD40-2である。同じくCentral Locomotive Worksの製品であったが、時期が異なる。
　左は1989年に新発売の時、製作者のBob Smith氏から直接買ったキットである。東部に行った時、手渡ししてもらった。CLWにしては薄い板で驚いた。このショート・フッドはsnootという、犬の鼻のような長いものだ。それを注文した。　

　右はその20年後にebay で見つけたジャンクである。かなり構成が異なるので驚いた。全く別物である。元の厚板に、戻っていた。このジャンクは素晴らしい出来である。アメリカ人が作ったもので、ここまで素晴らしいものはまず見ない。全てに神経が行き届き、ハンダ付けは完璧である。塗り分けを考えて、上下をうまく分割し、それが組まれたときには、一体になるよう、組み合わせ部分に特別な工夫がしてある。
　もう一つ不思議なことに、モータはドイツ製のコアレスで、ベルトドライヴになっていて、それが極めてストレスなく動く。ユニヴァーサル・ジョイントの位相も正しい。また、全てのネジがメートルネジであった。アメリカでメートルネジを使っている人がいるのだろうか。　
　　　　　　　　　　　　
　ハンダ付けは、ロジン(松ヤニ）をフラックスとして使っているところが、我々とは異なる。ロジンがこびりついているので、リモネンで洗って溶かした。　

　GP38-2は、2000馬力の中型機で、ターボ・チャージャがついていない。ルーツ・ブロワによる掃気である。音が違うので、遠くからでもわかる。
　以前採り上げたとんでもない作りのジャンクだ。丁寧に焙ってバラし、全て削り直して作った。CLWのキットはこのような作り直しに耐える。板が厚いということは何よりも大きな利点である。ハンダ付けはクランプで挟んでガスバーナで炙れば良い。完全に密着させる事ができる。

　エンジンフッドはやや薄く、0.8 mmである。頼りないので、上下の組合わせ部分を工夫し、噛み込むようにしたから、強く掴んでも安全である。薄いと、エンジンフッドを持って持ち上げると凹んで壊れる可能性が高い。

　下廻りを仕上げている。両軸モータで直接に駆動すると、伝達効率が高くなる。両軸モータは高価なので、ロータリィ・エンコーダの付いているものを探し、そのエンコーダ部分を壊す。軸の太さは異なるが、旋盤でスリーヴを挽いて取り付ければ良い。

　安価で手に入れたものが、高性能な機関車に生まれ変わる。こういう瞬間は、何度経験しても嬉しい。筆者自身のコレクションの機関車で、新品完成品を買ったものは一輌もない。

　左はSDP35、右はGP38-2である。
　SDPのPはPassengerであって、冷暖房用の蒸気発生器 SGを持つ6軸機関車である。その分だけエンジンフッドが長い。台枠は普通型と共通なので、デッキを少し張り出してなんとか収めている。だから、後部のデッキは普通型とはかなり異なる形である。
　この機種の実物を見たことがある。ギヤ比が小さく、高速運転できる。Amtrakの旅客列車の先頭についているのを一度見た。SGが付いているから補機として付けたのだろう。
　
　このジャンク・キットは、もともとはSD35であったが、エンジンフッドに派手な傷があり、SDPに改造する事にした。Atlasという会社がプラスティック製の完成品を売っていた。その修理用パーツが分売されていて、エンジンフッド全体と、ダイナミックブレーキ、冷却ファンなどを購入した。それらをテキサスまで持っていって、ブラスに置き換えたのだ。

　鋳造は成功したが、できたものは背が高かった。これがはまり込む筈のプラスティックの床板には 2.4 mmの溝が彫ってあり、そこに嵌まるようになっていたわけだ。厚さ 3.2 mmもあるものを糸鋸で全周切るのは自信がなく、ベルトサンダの上で押し付けて、ケガキ線まで削った。青ニスを塗り、ケガキ線を入れたのだ。写真で暗く見えている部分が、青ニスである。
　よく削れるので、やり過ぎるといけないから、かなり緊張した。本来は、プラスティック部品の状態で、裾を削り落としておくべきであったのだ。　　　

　安価なジャンク品では部品が足らないことが多い。使えそうな部品を取って、売るのであろう。この場合も排気管の鋳物がなかった。 

　t 1.5の板を4枚貼り重ね、フライスで正確な座標で細穴をあけて、後で中の長穴を切る。パイプを潰して扁平にする。この時、パイプは焼き鈍して、中に芯金を入れて挟むとこのような形のものができる。芯金は硬くないといけないから、ヤスリの柄を使った。芯金がないと雪だるまのような形になってしまう。芯金に当たってからも力を掛けると、形態が落ち着く。要するに、全体に応力を掛けて塑性変形させるのだ。
　また、芯金は二段階程度を用意しておくことがコツである。一回では思うような形にならない。もちろん、万力の口金は研いだものを用いるのは言うまでもない。掴み代がないと作業しにくいので、それは後で切り落とす。

　細穴に線材を押し込んで所定の位置に置き、例の押さえで全体をセットしたのち、塩化亜鉛水溶液を塗って63％ハンダの小片を横に置く。ガスバーナで軽く炙ると、ハンダはすべての接合面に一瞬で沁み込んで、完了する。こんな簡単なハンダ付けはまずない。しかし、これをやっている人は少ないように思う。銀ロウ付けも全く同じ感じである。

　はみ出したハンダはそのままでも良いが、塩化亜鉛を塗った平編み線を当てて、炭素棒で触ると、余分はすべて平編み線に吸い込まれる。ハンダの色が見えていないハンダ付けは、付いているかどうかわからない。

　これらはGP15である。1980年代に増備された。この機種は排気タービンも、ダイナミックブレーキも無い。　 　　
　この機関車は古いGP9を引き取って、エンジン、発電機、モータを取り替えたもので、台車は古いものを使っているものが大半だが、中には軸箱にオイル・ダンパを付けているものもある。
　この機種も先回のSD40T-2と同じく、冷却用の吸気口が下にあり、素抜けている。トンネル内の熱気を避けるためではないが、同系統だと主張する人もいる。
　
　この機種を 3輌同時に求めた。スワップミートで安価なジャンクを買ったのだ。驚いたことに、2つのボディはエッチングが裏表逆のところがあり、そのままでは組めない。だから捨て値だったのだ。細かく調査すると、一部を切り離して逆に組み、残りをスクラッチから作れば製作可能と判定された。捨てる部分は未練がましく持っていると、勘違いしそうだったので、切り刻んで捨てた。

　10年ぶりに組み始めた。キャブ部分は諦めてスクラッチから作るべきだったと、後悔した。大変な苦労をして形になった。2機種作ることにした。UP仕様とBN仕様である。どちらもそれほど正確ではないが、仕方がない。これらは床板の形、側面のモータ・ブロワのダクトの形が異なる。　
　床板の前後端には 2.4 mmの板を貼り重ねる必要がある。運良く見つかったその太さのインチ材の角線を貼る事によって解決した。

　床板の前後を補強するのは必須である。軽衝突で修復不能になるのを回避する。先回のKTM製は衝突でパイロットがめり込んでいた。切り離して別部品と取り替えた。その種の部品は、アメリカ製の代替品のストックが有る。前後が微妙に異なるものが出来たが、snow plow スノウプラウで隠れて見えない。　

　左から、SD40 UP、SD40 SP、SD40T-2 Rio Grande 、SD40T-2 SP である。いずれも20年ほどの眠りから覚めて、組立て中である。SD40はKTM製のジャンクである。購入者がぶつけて修理不能になったのだろう。細かく出来ていて見かけは素晴らしいが、走りは限りなく零点に近い。伝達効率は5％もなかった。バラして車体を修理し、下廻りは新規に作った。元の製品はギヤが多く、粘いグリースが使われていた。グリースの撹拌抵抗だけで損失の大半を占めていたし、モータの効率は50％もなかった。それが2個も使われていた。起動電流は 3 A以上で、いつも使っている電源では起動できなかった。改装後は 50 ｍAで起動する。

　右の2輌はキットだったのだが、気に入らず、改造を施している。全体の2割くらいが自作である。

　後ろから見るとT-2は異様に大きなラジエータを持っていることがわかる。トンネル内で、より冷たい空気を求めて冷却用空気は低い部分から取り、ラジエータ長を1.5倍にしている。ラジエータは中でV字型に折られていて、放熱面積は通常型の2倍もある。


　これら4輌は同じエンジンを積んでいるが、長いフッドの長さがこれほども異なる。長い20気筒エンジン用のフレイムを用意して、冷却装置部分を増設したのだ。ラジエータの下は単なる空洞で、素抜けて向こうが見える。　

　先日、スズ60 ％ハンダを使っている人から質問があった。
「私は、60 ％を使って来ました。63 ％の経験はありませんが、ハンダ付けは十分な経験があるつもりです。記事にあった63 ％との差は少ないので、融け具合に差があるようには思えません。」

　この種の質問はよく受ける。答は、
「63 ％と60 ％とは、全くの別物です。」
である。60 ％のハンダを使えば、隙間を埋めることができるが、63％ではまったく無理なのだ。


　例えばこの種のハンダ付けを考えてみよう。ここでは4枚のピースを組立てて、ディーゼル電気機関車の前方のフッドを作っている。天板と側板を1.5 mmの板をフライスで段を付けて噛み合わせ、固定して60％ハンダをコテで融かして付けている。この時、ハンダは隙間を埋め尽くし、なおかつ少し盛り上がるようにする（左の写真）。
　厚い板を使うのは、ヤスリで削って角に丸みをつける必要があるからだ。この工作は63％ではできない。
　右の写真は、大きな単目のヤスリでさっと削ったところである。黄色 の矢印はハンダが足らなくて穴があいている。再度60％ハンダで埋めて削り落とす。そうすれば、継ぎ目が全く見えなくなる。ハンダを削るのは単目に限る。詰まりにくいからである。


　63％で付けると、どの様になるかは興味深い。早い話が、コテを当てるとその周囲が、一瞬にして石鹸水のようになって隙間に沁み込む。盛ることは一切できない。もちろん塩化亜鉛水溶液がある時の話である。
　融けると、粘りけが極めて小さい重い液体になるのである。このフッドの隙間に盛ろうと思っても、全部融けて、重力で向こう側に垂れ、そこで冷えて滴になるから、盛れない。板を張り合わせるには最適である。表面張力が無いという表現は間違いである。その値は大きく、水の十数倍である。母材をきわめて濡らしやすいので、さっと沁み込み、あたかも表面張力がないように見えるだけである。
　例えば、直角にアングルを裏打ちしてつけようと思うと重力で下の方に溜まる。もちろん密着している部分には沁み込んでいるから、付かないわけではない。よく付いているが、今までのような、ハンダが見えている付き方ではないということだ。すなわちよく密着させて加熱すると、最小限のハンダで付くというわけである。

　炭素棒ハンダ付けを紹介したときに、炭素棒さえあればコテはいらないと考える人が居たが、それは間違いで、両方必要だ。ハンダも63％と普通のハンダを使い分けることが必要である。　

　そもそも、HO以下の模型に新ギヤを取り付けることは、筆者の想定外のことであった。そのような要望があって驚いた、というのが本音である。　　　　　
　Oゲージ用の歯車を薄く削ったものを作り、試作品として供給した。ギヤボックスは新規に起こした。幅が少々苦しく、シールド型ベアリングが使えないので、ギヤボックスの形を工夫して、ゴミが入りにくい構造にした。それが一次試作である。その後何度か改良して現在の形に至る。

　とにかく、なんとか収まれば良いと形を決めたので、イコライザ装備の模型等には、苦しい寸法だそうだ。筆者はHOの模型を持たないので、それについては配慮が足らず、反省すべき点もある。しかし、イコライザを付けている方はクラフツマンであろうから、その点はご自分で工夫されるだろう。例えば、軸箱とギヤボックスを一体化するという手もある。

　13 mmゲージにはギヤボックスを自作しないと使えない。その写真を見せてもらうと、なんとウォーム前後のスラストの処理がなく、ギヤボックスは開放型であった。具合が悪いとのことであった。それは当然である。
　すぐに要点を伝え、作り直して戴いたら、調子が良いとのことである。このブログに写真が載っているが、これは撮影時に蓋を外して中を見せているもので、実際は密閉型だそうだ。この歯車は模型用の精度の製品ではないから、わずかでも埃を噛むと、性能が著しく落ちる。　

　小さなモータでうまく動かないという報告もあるが、それに対してこんな比喩を送ってくれた方があった。
「犬に馬車を牽かせるようなもので、調子が悪いと言って、DCCを御者にしようとしていますね。」　
　なかなか良いところを突いていると思った。そろそろお止め戴くようにお願いしている。犬は死にそうだ。　

　櫻井氏からの情報では、例の低速モータはここで手に入るそうである。このモータが収容できる機関車の換装を考えていらっしゃる方には、お薦めする。

　最高速の考察も、たくさん戴いている。一番多いのは、
「12 Vを掛けて走らせることはまずない。」
ということである。しかも無負荷というのはありえないそうだ。これは筆者の意見を補強している。

　高効率ギヤを装着した機関車で、重い列車（輪軸を改良したもの）を牽くと、実物のような牽き出しができるそうである。電圧を徐々に上げると、あるところでスリップするので、少し戻すと再粘着する。そして電圧を少し上げるということを繰り返すと、牽き出せてしまうそうだ。
　今までの非効率な模型では、牽き出し時に余分な電圧を掛けざるを得ず、止まっているか、動いているか、どちらかのクリティカルな動きをしていたのだろうと推察する。だから牽き出せない。新ギヤでは、じわりとトルクを掛けるということが、できるようになった、ということである。

　当然のことではあるが、新ギヤボックスを付ける前の段階の改装で、「トルクアーム + 六角ジョイント」の効果に驚いた、というお知らせをたくさん戴いている。
　ゴム・ジョイントと怪しい継手で、モータ出力の半分を失っていたのだろう。素晴らしい性能アップだそうだ。何も他にしていなくても走行性能が劇的に良くなり、「天地がひっくり返ったような衝撃を受けた」と書いて来た人が居る。

　考えてみれば、戦後すぐから、70年以上も何も進歩していなかったのだ。ゴム・ジョイントがシリコーン・チューブに変わっても、駄目なものは駄目なのである。もう、皆さんはお分かりになったとは思うが、どなたか、客観的な比較実験をしてくださるとありがたい。
　Oゲージの模型を作っている人は、この不具合が気にならない人がいるらしい。これも大きさの効果である。大きなものは柔らかいのである。しかし、気にならないということは気が付かないということであろう。取り替えて見れば、その差に愕然とするはずである。

　六角ジョイントは作るのが簡単である。さほどのノウハウはないが、材質には注意すべきだ。ただ、直径方向の寸法が正しく出る成型方式を採用すべきである。POMまたはナイロンで射出成形すれば良い。どこかのメーカが作ってくれれば、こちらも助かる。