Giants of the West

　今回のコンテストの意味について友人と話した。彼が、
「model railroadingのはずなんだけどね。見ていると、車輌とかレイアウトだけなんだよね。足らないと思わないか？」と聞く。
　彼はアメリカに居た。模型の楽しみ方をよく知っている。車輌工作だけしかしない人を模型人とは言わない人である。
「この言葉は、オペレイションもメンテナンスもあるよと言っているんだ。動きそうもないものを選んでいるのは、まずいんじゃないかな。」

　TMSの表紙にはHobby of Model Railroadingと英訳がつけてある。この語は正しい。しかしながら、中身は少々この訳語からは乖離していると感じている。

　彼が所属していたクラブでは、オペレイションにかなりのウェイトを掛けていたそうだ。筆者の友人のレイアウトでも、オペレイションの面白さを強調している。
　オペレイションにはいくつかの意味があるが、わかりやすいのは列車の組替えである。この貨車をある駅で落として、そこにある別の貨車を拾って来なければならない。
　また、勾配線があれば機関車を足さないと登れない。用が済んだ補機は回送して待機させるなど、本物の鉄道で行われていることを、楽しむのである。

　筆者の博物館の場合は、解結作業は少ないが、坂を登るのはなかなか大変である。動画では楽に上っているように見える（with ease などと格好をつけているが、限界である）が、あの機関車の粘着力でなければ登れない。しかも時々スリップしている。当初の案では補機の待機場所も用意していた。

　勾配はできる限り正確に作り、剛性のある構造にして、均一な負荷を作り出せるようにしてある。この種の情報は、今までのどの記事を読んでも得られなかった。

　TMSのこの号を、記事に登場するご遺族、お世話になった方々にお送りしている。たくさんの方々からご連絡を戴く。

　伊藤 剛氏のご子息からは、
「早速仏壇に報告しました。父はさぞかし喜んでいるに違いありません。鉄道模型の奥はとても深いことを改めて感じました。」
「亡くなる前年に『鉄道模型功労賞』を戴きました。あれは晩年を締めくくる素晴らしい思い出になったことは確かです。顧みますと、父ほど模型人として幸せな人生はありません。」
とメイルを戴いた。

　　吉岡精一氏の奥様からは、
「ありがとうございました。素晴らしい博物館になりましたね。私は高齢で見に行くことが出来ませんが、息子夫婦が伺わせて戴きます。貴方がいらして、主人と一生懸命工夫を凝らしてやっていたことが、このような形で保存されるということはありがたいことです。」
との電話を受けた。奥様は93歳とのことで、そのお元気な様子を伺い、感激した。

　内野氏の奥様からも連絡を戴いた。
「素晴らしい博物館ですね。わざわざショウケースも用意してくださったのですね。夫の模型も家でホコリを被っているより、ずっと価値があります。おめでとうございました。」
　
　その他様々な方から、激励の電話を受け、当方も決意を新たにした。

　SD40は1970年代に活躍したEMD（GMの電気機械部門）の６軸機関車である。これが改良されるとSD40-2となり、ますます売れてアメリカ中の鉄道がこの機種を購入した。それは”ダッシュ2”と呼ばれた。ダッシュが付いた機関車は電気系統に大幅な改良（制御回路をユニット化、HTC台車採用）を施して、メンテナンスが楽になった。外見上は長い下廻りに短い SD40 のボディを載せたので、前後にporch が付いたようになった。T-2は車体が長いので後ろの隙間がなくなり、この機関車はスヌートなので前も隙間がなくなった。SD40だけはKTM製。最近ヤフー・オークションにも出ていた。
　写真は上から、SD40T-2、SD40-2、SD40。 

　さて、これはKTM製のボディシェルに補強を付けている様子である。2つのタブにはネジが切ってあって、それが床下からネジで締められる。そのネジ穴付近以外を持つとどうなるか、はお分かりだろう。凹んでしまって隙間が空く。ブラス板が焼き鈍してあるからだ。微妙な歪みが出ても、焼き鈍すべきではなかった。HOでは問題にならなくても、Oの大きさではもたない。
　仕方がないので、4 mm角の棒を貼り付ける。タブに当たりそうなところは、フライスで削り落としておく。クランプで挟んでガスバーナで炙ると、63％ハンダは瞬時に融け、隙間に沁み込む。一瞬で完成である。このハンダの持つ特性を最大限に生かした例である。上は取り付けた状態、下は原状。

　この程度太いと、持ったときの剛性が全く異なり、「ゴン」という感じがする。　　

　記事中の伊藤 剛氏の言葉に対する評価が多い。

　この種のご意見をたくさん受け取っている。
「『鉄道模型は走りそうもないが、模型鉄道は今にも走りそうだ。』というくだりは、今回発表の他作品と比べるために用意されたものだね。他のは走りそうもないじゃないか。」

　他の模型のことはよくわからないが、走行の動画を見たいものである。
　模型は走らねばならない。しかも実物のように重負荷でじわりと牽き出し、低速で坂を登らねばならない。東京の会場では、無負荷での低速競争があったそうだが、「何をやっているんだろうね」と思われた方が多かったようだ。筆者だけではなかったことがわかり、それは嬉しい。　
　機関車を無負荷で走らせて、速度が速いとか遅いと言うのは小学生レヴェルであろう。これは筆者だけの意見ではない。理屈の分かっている方は、皆そう思っている。

　そのコンテストの現場を見た人からの話では、動輪の心が出ていない機関車も出場したらしい。そんな状態では動輪が一周する間に重心が上下するわけだから、同じ速度で走るわけがない。
　重負荷を掛けての低速度コンテストに出場が許されれば、当鉄道の機関車はどれを持っていっても優勝する自信がある。そこには伝達効率という重要な要因があるのだが、それに気付いている人は少ないように思える。音が出る動力伝達装置を使っているようでは、無理な話だ。

　筆者のHO用高効率ギヤをお求めの方は、重負荷での低速走行の動画を撮って、どんどん発表されると良い。そうすれば、今やっているような無意味なコンテストは無くなるだろう。　

　鉄道模型趣味(TMS) 9月号献本が届いた。8ページの記事である。色調が普段見慣れたものとは微妙に異なるのは、照明のせいであろう。現場は電球色LEDであるから、誌面では補正が強めにかかっているのではないかと思う。
　ともあれ、Anniversary Challengeは終了し、一昨日までの東京のショウでもパネルと動画が展示されたそうだ。

　思わぬ方からたくさんの連絡を受け、驚いている。高校時代の友人や先輩、後輩、古い知人が電話をくれる。TMSはかなりの固定客を持っているものと推測される。

　その電話の中で一番面白かったのは、
「たくさん機関車を持っているからずいぶん買い込んだのだなと思っていたが、ほとんどジャンクから組んだのだね。」というものだ。
　筆者の数ある機関車群の中で、新品を模型店で購入したものは無い。全て、様々なルートで破損品、事故品などを入手している。どうせバラして組み替えるのだから、新品完成品を購入する意味はないからだ。組み替えるのならば、カツミ製（祖父江製）が一番やりやすい。頑丈であるから、下廻りを全部作り直しても全く問題ない。Lobaughも下廻りが砲金の鋳物なので、どんな加工もできる。

　レイアウトの構造についての話題もたくさん来た。一人でできる、大きなものを精密に作るための工法を考えたのだ。それが鉄骨造りであり、「レーザ・ビームによる水平出しと熔接」工法である。主たる骨は、熟練の熔接工に作ってもらい、組立てはほとんど一人でやったが、たまにお手伝いに来て戴くと、速度は3倍になる。
　熔接機は出力 7 kW と3 kWを用いた。 路盤の高さは1230 mm（1200 mm + 30 mm）であり、当初はかなりの反発を受けたが、出来上がってみると、実に良いという意見ばかりだ。観覧者の視点は、相対的になるべく低いほうが良いのである。

　車輪を独自に製作していることに関する話題も多かった。
「昔から車輪の形にはうるさかったよね。」
ということだったが、それよりも、「既存の車輪では牽けない」というのが、そもそもの原動力になったと答えた。いくつかのやる気のある旋盤工場に仕事をしてもらい、数を捌かなければならないので、アメリカで売ったのだ。安くて高性能だったから、猛烈な勢いで売れ、数千軸をスーツケースに入れて運び屋をやっていたこともある。今は枯渇状態だが、いずれ再生産できる。　

　D社が頒布した1/24のC62のキットの組立て説明書があったので、目を通したところ、驚くべき間違いを見つけた。これは15年ほど前、別のG出版社が出した本の図と同じ間違いである。その出版社に手紙を出したところ、すぐ改訂された。新しい版を送ってくれたので古い本は捨ててしまったが、その古い本の図のコピィのようだ。

　新しい本の図はこの様になって、前群と後群が分かれている。これは正しい。



　上の本のイコライザでは、機関車は鼻を擦るか、しりもちをつくはずだ。そのC62の模型キットを購入した人は、これを読んで気付いたのだろうか。

　C62の模型のイコライザはこんな構造には出来ないから、先台車で一点、動輪従輪で二点となっている。A氏が写真を送ってくれたので、それを見ると先台車が一点となっている。 それで問題ないが、この図のような間違いは多い。

　以前にも指摘したが、不安定なイコライザもどきはよくある。よく出来たメカニズムならば、完成した瞬間に失敗であることが分かる。走り出した瞬間につんのめったり、尻を引きずるのだが、摩擦が大きいメカニズムだと、その不具合に気付きにくいのだろう。

　以前のコメントにもあったが、某社製の高価な輸出用機関車のイコライザがまさにこれで、前後にギッコンバッタンした。早速修正して、先台車を一点としたらよく走るようにはなったが、それを購入した人たちは何も感じなかったのだろうか。

［追記］
　G出版の初版本を見せて戴く機会があった。こんな図で、上記の図はこれから取ったことは間違いない。
　　　　　　　　　　　　　　2022年11月19日

　日本製のディーゼル電気機関車は繊細な仕上がりで、素晴らしい出来である。しかし、全体がエッチングされた板で出来ているので妙に柔らかい。剛性がないので、ボディを持つと少し撓む感じがする。機関室が狭くなると隙間が見えたりして気分が悪い。仕方がないから、内側にstiffner（補剛材）を入れて剛性を大きくする。

　アメリカ製のキット（CLW）の板は堅い。そう簡単には曲がらない。それを切り開いた残骸が残っていたので、裏を見てみる。
　表面をエッチングすると、その部分の応力が開放され、板が微妙に曲がる。中間にはその模様が少し見える。これが気になる人がいるので、日本ではエッチングする板は焼き鈍した板を用いる。だからクタクタなのである。衝突すると、かなり悲惨な状況になる。

　アメリカ製の場合、板は快削材である。すなわち堅い。そう簡単には曲がらない。組む前に板が微妙に反っていれば、修正を施してから組むだろうが、その歪みは微々たるものだ。組んだものは反っていない。
　この写真の筋は微妙な曲がりを補正したものである。左の方には、うっすらと歪みが見える。

　もう日本のメーカが模型を作って輸出するとは思えないが、堅い材料で作って欲しいものだ。焼き鈍したものを使うのは、やめるべきだ。軽衝突でさえ、歪んでしまうのだ。しかも重い機関車は、持つところが悪いと凹んでしまう。 

　以前にアングルがエッチングで溝を掘って曲げやすくなっているのを紹介した。くたくたで全く役に立たない。そういう部品こそ、快削材の板で、焼き鈍しせずに作って堅くすべきだ。多少歪みが出ても曲げるのだから問題ないはずだ。（本来はエッチングの溝無しで曲げて欲しいが、その腕がなければエッチングで少し溝を掘っても良い、という意味である。）　
　要するに、エッチングするものを全て焼き鈍し材から作るのはいい加減にやめるべきだということだ。 

　地元のクラブの月例会に行ったところ、IM氏が呼び止めて、「見せたいものがある。」と言う。IM氏は引退した電子工学のプロである。
「ほら、こんなものがあるのですよ。2000円くらいかな。ちょっと、やってみてください。」と古いトランジスタをいくつか差し出す。本体は小さなものである。9 cm ｘ7 cm x 3 cmほどで、USB電源から充電して使う。 充電は10分で終わる。
　そのテスタのどの端子につなぐのかを聞くと、「どれでも良い」と言う。そんなバカなとは思ったが、適当につないでスウィッチを押すと、1秒ほど機械が考えて、このような絵がディスプレイに出た。

　ベース、エミッタ、コレクタを判定して示し、増幅率が出る。 死んだトランジスタはすぐ分かる。他にキャパシタの容量、ダイオード、抵抗、何でも来い、である。ただし、SCRだけはわからない。死んだトランジスタ？と表示される。

　送料込みでこの価格であるから、買って損はない。アマゾンで探されたい。　

　あまり電気工作はしなくなったが、安定化電源を作ったりすることがあるので、たくさんあるトランジスタの中の不良品排除には、効果が期待できる。 古いトランジスタ（使用したもの）がたくさんあるのだ。

　このギヤボックスはアルミ合金製である。15年ほど前、友人のY氏に作ってもらったものだ。Y氏は腕の良いフライス工で、大きな機械を使って素晴らしい精度の加工をする。飛行機の部品も作っていた。
　3条ウォームを使って精度の高いギヤボックスを作りたかったので、お願いした。飛行機に使う材料で作ってくれ、極めて剛性の大きなものができた。

　製品は黒染めしてあったせいか、誰もアルミ合金製であるとは思わなかった。プラスティックの成形品だと思ったようだ。それほどツルツルピカピカであった。素晴らしい性能を示し、このギヤボックスは例のテンダの動力ピックアップに使った。極めて滑らかな作動で、無音である。わずかにチェインの音がするだけである。

　このギヤボックスの唯一の欠点は、２ピースであったことだ。動軸の中心を通る面で分割し、３ピースにするべきだった。このままでは側面からのネジが締めにくい。

　左右から締めてから底蓋を締めると、無理なく締められるし、蒸気機関車のように車輪がはずれない場合の駆動にも使える。
　これを薄く作ったのが、今回のHO用ギヤボックスである。

　時代の進歩で、3Dの成形品の精度が高くなると同時に、経年変化がほとんど無い樹脂を使うことができるようになった。 価格は格段に下がり、全ての機関車を改装して滑らかな動力化が可能になる。
　今回、100軸のギヤを組み立てた。たくさんあったボールベアリングが払底した。　 

　ディーゼル電気機関車の40インチ動輪軸に、歯車を組み付けねばならない。正確に動軸の中心に来るように、ジグを作る。ロックタイトを使うので、それがジグに付着すると取れなくなる。また、はみ出したロックタイトがジグに付かないように、逃げておく必要がある。

　ジグは丸棒から旋盤で挽き出した。許容誤差は 0.03 mm以下なので、何度も計測して作り、磨いた。

　絶縁側は、車軸を圧入してあるので外せないから、そちら側（右側）のボールベアリングは先に入れて置く。ギヤを入れてロックタイトを手前に塗る。この写真では写真映りを考えて、塗る量を多くしている。本当は、少しで良い。ジグを嵌めて車輪をネジ込む。


　ギヤを廻しながら左にずらして、ロックタイトをなじませる。20秒ほど待てば固着しているから、あとは車輪を外して、ジグを外すだけだ。
　ロックタイトは購入後20年ほど経過している。心がけが良いせいか、よく固まる。はみ出した分は、綿棒に溶剤を滲み込ませて、拭き取る。拭き取りが不完全であると、もう一つのボールベアリングを滑り込ませたときに、固着してしまう。　
　また、ジグの内径は車軸よりも 0.5 mm程度太くしておかないと、何かの間違いで固着してしまう可能性がある。

　この機関車の床板は 0.6 mmのエッチングされた板で、へなへなである。エッチングは焼き鈍した板を使うからだ。見かけは良いが、衝突したら悲惨である。その事故車を筆者が安く手に入れたのである。前頭部は取り替えた。
　床のサブフレイムは、なんと２mmの板である。剛性が素晴らしいはずなのに、大きな孔が全幅の6割もあるので、そこで折れやすくて話にならない。上廻りがついていても車体に力を掛けると撓むのが分かるが、設計した人は何も感じなかったようだ。モータは2個も付いているから、この孔が2個もあって剛性がない。伝達効率が高ければ、モータは1つで十分であったはずだ。　

　1 mmの板を貼って、孔を塞げば剛性は飛躍的に高まる。細い部分の厚みが増すからである。厚みが1.5倍になれば、その３乗で効くから、強度は3.37倍になる。孔があっても剛性は保たれる。
　　0.4 ✕ 3.37＝1.34
であるから十分だ。

　こういうときは正確に切った板を載せて、例の押さえを使う。塩化亜鉛液を塗って、63％ハンダを置き、ガスバーナで加熱する。間もなく、ハンダは融け、隙間に一瞬で吸い込まれる。全面に均等に吸い込まれ、合わせ面からわずかにハンダが見えている。

　このハンダ付け工程を来客に見せたら、大変感動していた。彼の思っていたハンダ付けとは全く異なるものであったようだ。

　右の方にモータが見える。丸みに合わせて長穴の内側面を斜めにヤスって、モータを沈めた（モータが持ち上がる）。ドライヴ・シャフトが水平面に来るので、伝達効率が飛躍的に良くなる。
　モータは、U字状の支えで取り付けた。今野氏のとは違い、薄い板を曲げたものである。

　完全なハンダ付けをする必要があった。6軸ディーゼル電機の修復作業で、台車ボルスタを作り直した。強度が必要なので、銀ハンダを用いる。貼り付けてからフライスで削らねばならない。
　手に入れた事故車には台車が付いていなかったので、手持ちのCLWの台車を付ける。軸距離等の寸法は同じだ。

　このCLWの台車のキングピン位置は、中央軸の上には無かった。おそらく中央軸のギヤボックスが邪魔になって、少し逃げたのだ。と同時に、キングピンが車体中央方向に寄れば、ユニヴァーサル・ジョイントの曲がりが少なくなり、有利であるということだろう。軸重は中心付近に掛かっているが、微妙に偏ることもあり、面白くない。キングピンを切り捨てて、中央軸上に新しいキングピンを立てることにした。
　既存の台車ボルスタに 2 mmの快削ブラス板を銀ハンダで貼り付ける。ギヤボックスの遊動を許す空間を作るために、フライスで 1.5 mm切り込む。その上に更に 1 mmの板を63％ハンダで貼り付ける。銀ハンダは融点が高いので、２回目のハンダ付けでは融けない。融点の差を利用すれば、このような大物でも順番に付けることができる。加熱はガスバーナである。

　キングピンを立てる。これはΦ4の丸棒で、その先にM3のネジを切る。板に差してハンダ付けし、バネを介してM3のダブル・ナットを締めれば、出来上がりだ。ネジは長めになっている。取り付けてから、先を切ることになる。 キングピンは細いと折れやすい。　　

　蒸気機関車から歯車音がするのは絶対に許せない。

　なぜウォームギヤを使うのかを考えてみたい。まず、直角伝導だから、大きなモータが使える。ギヤ比が大きく取れるから模型用としてはコストの点では大きなメリットだ。

　忘れてはいけないことに、ウォームギヤでは音がしないということがある。ウォームギヤ以外では、必ず音がする。ウォームギヤは無音である。
　筆者の動力増大装置は、3条ウォームギヤを使って、ウォームホィール側から廻して、動力ピックアップをしている。ここで普通のギヤを使うと、音を消すことは極めて難しい。ウォームギヤは逆駆動しても音は出ない。

　今回希望者に頒布した3条ウォームは、とても静かである。無音であると言っても差し支えない。歯車の仕上げ精度が素晴らしく良いのだ。
　HOでは車輪はブラスの挽物にニッケルめっきが主流だろうから、転動音はするだろう。しかし動力装置の音は聞こえないはずだ。

　音のするウォームギヤセットには問題がある、と断言する。その問題とは、歯型のことである。
　進み角の大きなウォームギヤには、特殊な歯型が必要であるが、そんなことにはお構いなしで作ったものもあるようだ。自分で計算せずに人任せで作ったもののようだが、お話にならない出来であった。

　平歯車では、ピニオン（小さな平歯車）の歯型は相変わらずひどい。13枚歯以下のものは考えねばならない。

　表題の言葉を使おうと、何回か思ったことがあるが、今まで控えてきた。
　この言葉が英語であるのか、和製英語であるのかが今だにわからないからだ。I田氏が使っているのを見て、それほど違和感を感じないので、今回は使ってみることにする。

　この言葉は高木宏之氏の著作にたくさん出てくる。大きなボイラを持つ機関車を使うと、運転も保守も楽であるということを、繰り返し述べている。車も、アメリカの大排気量の車の運転は、実に楽である。
　井上 豊氏も同様のことを言った。
「C62になって楽になった。C59ではギリギリだった。ほんの少しの余裕があるだけで、こんなに違うものか。」
と思ったそうである。 

　筆者が最初に作った4-8-4は当時最大級のコアレスモータを用い、低ギヤ比にして効率を稼いだ。ギヤ比は低いほど伝達効率が大きいというのは常識である。同じギヤを使っても小動輪の貨物機関車の効率は低い。同速度でもモータの回転が多いからだ。
　そういう意味では大動輪の4-8-4のエネルギィ伝達効率はすこぶる高い。今でも50％以上をマークする。
　もう一つの秘密は、主動輪のクランクピンには複列のボールベアリングが入っていることだ。これだけでも10％弱の差が生じる。寒いときに高速で重負荷を掛けて走らせると、貨物機のこの部分が温かくなるのが分かるのだ。

　筆者は犬に馬車を牽かせるのには反対である。なるべく大きなモータを入れたい。むしろそんなことより、牽かれる物の責任を追求するほうが、生産的である。

　US氏は技術系の方であるので、説明しなくても正しい分析をされている。当初M0.6と書かれたので、「進み角を忘れていませんか。」と書いたら即座に反応されて、M0.5と書き換えられた。こういうところにピンと来る方であるから、分析は客観的である。　

　いまだに、「ギヤ比が低いから最高速が…」という揚げ足を取る人が居るが、それは今までの低い効率の動力伝達装置しか見たことがない人の推論である。
　US氏は、「実際に交換してみると、同じモータであるのに、従来の1条ウォームより低速が効く」とおっしゃる。他の方からは、「高効率」の意味が初めて分かったという感想も来ている。

　例の「犬に馬車を牽かせる」話については、US氏は次のように解釈された。
　従来の方法では動かせなかったものが、高効率ギヤでは動かせるので、犬でも馬車が牽けるとも言える。しかし、モータのトルクが小さく、低速が安定しないときはDCCで補正するのが実用的だ。
　しかし、従来の1条ウォームで低速走行が安定しないようなモータでは、高効率ギヤに替えても芳しい結果は得られない。

　正しい能力を持った方が分析されているので、これをお読みになって着手しようと決断される方が多くなれば、それは喜ばしい。食わず嫌いの方もいるだろうが、困るのはそれを吹聴する人が居ることである。
　最近はウェブ上で各種の知識が容易に得られるので、US氏の意見のような客観的な情報に接する人が増えてきた。すなわち、より客観的になってきたわけで、望ましいことだ。