Giants of the West

　友人に会うたびに、表題の話題が出る。どなたも今月号のTMSを見ての感想である。

・広いことになっているが、広さが感じられない。
・通路と背景ばかりが気になって、良さを感じる余地がない。
・俯瞰撮影なら、少しは工夫したアングルで撮るべきである。
・高さが低いようだ。

　筆者はそのレイアウトの現物を見たわけではないので、雑誌の誌面だけからの感想を述べる。一言で言えば、視点が高過ぎる、である。”設定した視点”からの眺望を考えるべきであった。

　TMSのレイアウトの記事を、過去20年分ざっと見ての感想であるが、どれも視点が高い。すなわちレイアウトの高さが足らない。TMS 968号のNゲージレイアウトに橋を見上げる場面がある。とても良いのだが、1枚だけである。 
　先のコメントでTMS439号の記事が話題になっているが、他にはとても少ない。その記事では椅子に座って目の高さということである。1100 mmほどであろう。

　当博物館のレイアウトのグラウンド・レヴェルの標高は1230 mmである。勾配があるので、最高地点では標高は1500 mm近い。
「そこで待ち受けて、通過するのを見ると興奮する。」
と言う人は多い。

　視点を標高1510 mmにしたのがこの写真である。重い列車が継ぎ目の音を響かせて走るのだから、鉄道ファンなら誰しも興奮するだろう。
　もう一つ、走行音が極端に静かであるということである。転動音は殆どしないので、分岐を渡るときのフログの音がよく聞こえる。もちろんギヤ音は全く無い。蒸気機関車なのであるから、そこも大事なポイントである。 

　ケガキにはノギスを多用する。本当はやってはいけないのだろうが、この方法を採用する人は多いはずだ。この方法は昔からTMSにも書いてあった。

　伊藤 剛氏のノギスである。両方の爪を削ってある。すなわち、右でケガき、左でもケガくことができる。剛氏の遺品にはこの種の工夫が多い。外寸法測定側（下）だけが削ってある。



　これは内野日出男氏のケガキ用ノギスである。片方を短くし、尖らせてある。照明の具合が悪く、影になってしまったことをお詫びする。上側の爪と同じような形である。
　これは理にかなっている。長い方を深く保てるので、距離が斜めにならない。すなわち正確にケガける。
　不思議なのは、内寸法測定側も同じように削ってあることだ。内寸法側でケガくことは少ないと思う。孔の縁に沿って一定の距離で線を引く事があるのだろうか。それほど機会はないものと思われる。　 

　某所で長らく放置されていたカブースの処理を引き受けてしまった。かなり長期間放置してあったらしく、元の色がわからないくらいひどくかびていた。触ると取れるかと思ったがそうでもない。


　カビはかなり強く食い込んでいる。このカブースは木製で、菌が木質の奥まで食い込んでいるのだ。普通に洗ったのでは取れない。
　思い切って、次亜塩素酸ナトリウム水溶液（いわゆる塩素サラシ剤）を全体に塗りつけ、歯ブラシで擦った。あっという間に取れるが、塗料もかなり剥がれた。仕方ない。

　内側にも液が入ったが好都合だ。さっと振って行き渡らせた。1分間なじませて、全体を流水で洗った。振り回して水滴を飛ばし、空気清浄機の吹き出し口に載せて30分乾かした。

　エアコンが効いているので湿度は低く、すぐ乾いた。塗料はかなり剥げているが、かえって実感的かも知れない。一部は塗り直さねばならない。本物でもそういうこともあるだろうから、これで良いことにする。

　多少の残りはあるが、カビは死んでいるので、無理には取らなくて良い。　

　近代型（と言っても当鉄道で扱っているのは1980年代までではあるが）の機関車の排気管の内部は四角錐の空間である。中が狭く、外に向かって開いている。KTMがDDA40XやSD40を製品化したときは、PSC Precision Scale Companyという会社に輸出していた。PSCはロストワックス鋳物を製造していた。アメリカで模型化したい機種を選び、現地で調査してロストワックス鋳物を作り、それを送ってきて製品を作らせていたのだ。日本側の設計者は誰かわからない。構造的に正しい設計とは言えない部分がある。
　
　PSCのディーゼル用の部品は素晴らしいものが多い。特にこの排気管はよくできている。今様でない50年前の設計の機関車でも、これがついていると、雰囲気が変わるようだ。いろいろな人に褒めてもらっている。しかし拡大すると、バリが出ているのが分かる。細いヤスリで修正するつもりだ。 

　どういうわけか、この部品をたくさん持っていたので、今回完成させる機関車全てに取り付けた。取り付ける孔をあけねばならない。これは意外に大変な作業である。Φ6の孔をあけて角ヤスリを突っ込んで少し拡げ、ハンドニブラで拡げる。ホーザンとエンジニアの両方を持っているので、その場で使い易い方を用いる。

　切り口は多少めくれるので、ヤスリを掛けて浮き上がらないようにする。酸化皮膜を取り、塩化亜鉛飽和溶液を塗って、63％ハンダを置く。ガスバーナで軽く焙って完成である。

　実物の排気は消音器もなく、猛烈な勢いで出る。タービンに当たっているから、多少は脈動が減り、ほぼ均一な流れであるが、凄まじい噴出速度である。
　機関車を斜め上から見下ろすように陣取って撮影すると、極端に熱い排気を浴びて驚く。しかもそれがドカンとぶつかってくるから、「眉毛が焦げそう」という表現は、決して大げさでもない。

　SP Southern Pacificには山岳路線が多い。トンネルの中でも確実に働く機関車を長年に亘り、作り続けて来た。より低い温度の空気を吸い込むために、ラジエータの吸気は最下部から吸う。

　モータ冷却用の吸気は高いところにあって、しかも慣性による塵埃分離機で濃縮されてゴミをたくさん含む排気は、すぐその上から放り出される。トンネル天井面にあたって跳ね返るのもあるだろうが、大きな問題は低速時に気流が周回することだ。要するに排出したものが、すぐに吸い込まれてしまう。

　これを防ぐには、その「周回気流が発生する位置」を上げるべきである。そのためにSPは1980年頃から、奇妙な板を水平に取り付けている。足は4本で、排気口を延長している。この図を見るとその効果がわかるだろう。なかなか賢い解決法である。

　工作は簡単で、SPの機関車らしい賑やかな外観が再現できる。　

　Bill Melisが作ってくれたロストワックス鋳物に、この薄い箱形部材がある。ディーゼル電機機関車の屋根に付ける部品である。先回の写真の右端に見える。

　この下には空気清浄装置がある。普通のフィルタではない。高速の空気の通路を曲げると、重い粒子は慣性でまっすぐ進もうとするから、外へ飛び出すところを捕捉する。いわゆるinertial filterである。最近の真空掃除機は、この原理をさらに進化させた装置を付けているものが増えてきた。
　機関車では、駆動モータの冷却用に大量の空気を吸い込むので、普通のフィルタではすぐ詰まってしまう。砂漠地帯ではこれは深刻な問題であり、処理をしないと駆動モータの中に砂塵が溜まって焼損する。
　エンジンの吸気は更に細かい塵を除くために、いわゆる濾過装置を２段目に用いている。これは自動車用と同等の構造である。

　この種の機関車では、その捕捉した塵を含む空気を屋根上の孔から吹き出させている。この部品はその装置を覆う屋根で、少し膨らませている。

　その部品の斜面の傾斜は、45度以下のものが多い。緩いものは40度弱である。Billの部品ではそれが60度もある。少し削って緩やかにしたいが、肉が薄いので削ると分解してしまう。

　中に何か、貼れば良いのだ。角線の角を削いで、銀ハンダで付ける。たっぷりハンダを流してから削ると、ハンダの色が見えるほどになる。貼らなかったら悲惨なことになっただろう。

　削った蓋を付けるのは、63％ハンダである。ガスバーナで予熱してから部品を載せて、例の押えを効かせる。150 Wのコテで、わずかの63％ハンダを融かして当てると、さっと沁み込んで終了である。銀ハンダは融けない。
　4ｘ30の ブラス平角棒を削って作ったものは、DD35A用に使う。これは少し幅が狭い。ガスバーナーで焙って付ける。こういうときも、屋根の板には孔をたくさんあけて、ハンダが完全に廻ったことを裏側から確かめる。　

　DDA40X はエンジンフッドの中央部が盛り上がっている。それをどう作るかが一番の問題点である。
　前回は左右の盛り上がりを別々に作って中央で接ぎ合わせた。その接ぎ合わせのときに幅を決めねばならず、面倒であったし、計算値と現実は合わないこともあった。

　今回は左右を余裕を持たせて切り、隙間を空けた。その隙間には、後で帯材を嵌めてハンダで埋めることにした。別の大きな板で上を覆うので、わずかの距離の分しか見えないから、さほど大きな問題ではない。上の板は完全に密着させねばならない裏から63％ハンダで全面ハンダ付けである。下になる板には孔をたくさんあけておいて、流れ具合を確認する。この操作は非常に簡単である。この写真でアメリカのブラスの色がよく分かる。黄色である。快削で硬い。

　5本の6ｘ6角材をフライスで高さを整えて削り、嵩上げ分を確保した。車体に載せて、上の張り出し分をハンダで仮留めしてから外し、確実にハンダ付けした。すなわち、車体との隙間は全く無くなる。

　車体側には、その角棒が当たるところに孔をあけ、嵩上げ部分を押し付けて炭素棒で加熱してハンダを完全に沁み込ませた。非常に強い車体になった。中央部が、通路として欠き取られて細くなっているが、強度は十分である。 問題はファンの取り付けである。こういう部分を動かすのは、筆者の趣味ではない。見えないところに手を掛けて、色が剥げたり、部品が欠落するのは耐えられない。

　いくつかコメントを戴いているので、それに答えねばならない。

　現物を見たわけではないので、一般論を紹介する。50年以上前、KTMはいろいろな場所で展示運転をしたらしい。1週間、走り詰めだったそうだ。ギヤはもったが、ギヤの前後に挟んだPOM（デルリンという商品名が有名）のワッシャが擦り切れて、中に綿くずのようになって詰まっていたそうだ。連続使用すると、熱で少しずつクリープ（塑性変形していく）して薄くなり、最終的には糸くずになったわけだ。

　先回のギヤを連続運転すると、熱の逃げ場所がない。摩擦熱は相手のウォームホィールに蓄積され、クリープが起きやすくなる。長時間走って急停止すると、ウォームホィールにはウォームの形が転写されるかもしれない。そうなるともう起動できない。

　材質は吟味する必要がある。ウォームが快削鋼、相手はリン青銅であれば、このようなことは起きない。もちろん正しい潤滑剤が必要だ。
　モヂュールが小さいというのも、この種の事故が起こりやすい条件の一つである。大きなモヂュールであれば、変形は起こりにくいし、起こったとしてもその影響が小さい。モヂュールが小さなプラスティックギヤは、事故を誘発する。もちろん、進み角が小さくて効率が良くないから、発熱するというのもあるだろう。

　もう一つ気になったのは、2軸を結ぶドライヴシャフトが中心にないことだ。台車のひねりでどのような影響があるのかは知らないが、左右対称にしておけばいろいろな点で自然である。

　個人の住宅の中で数分間走らせておしまいなら、かなりの期間、よく走るであろう。

　A氏は1番ゲージの車輌群を、スクラッチから作っている。それらは全て押して動くようになっていて、なおかつ慣性増大装置を付けている。


　筆者のOゲージ用3条ウォームを購入し、巨大なフライホィールを廻すので、その慣性は信じられないほど大きい。作った本人が、「動かないので、ギヤがロックしていると思った。」ほどである。
　慣性質量は500 kg相当である。軽自動車より重いので、押しても動かないと感じたのは当然であろう。

　A氏は機械工学の専門家であり、工作にはその知識が散りばめられている。ご自宅の庭に大きなエンドレスの線路を敷いて、長大編成が走る。ワインの瓶が積荷であるところが面白い。


　先日、豊田市の科学体験館という博物館で子どもたちを相手の体験運転を披露されたので、招待戴いた。重い列車を徐々に加速して行くのは見ていて楽しい。止めるのは、発電ブレーキである。

　友人がHO用として売られているギヤを見せてくれた。よく売れているそうだ。ところが、彼の知り合いの博物館の人が、「すぐダメになる」と言うので「どうしてだろう」と、筆者に見分を依頼してきたのだ。

　開けてみて驚いたのは、3条ウォームギヤが入っていたことだ。その割には押しても動きにくい。多少は動くが、動きは渋い。
　しかし、じっくり見ないと3条ウォームには見えない。進み角が小さいからだ。なぜ小さいか、よく考えてみよう。

　　以前にも見かけたが、太いウォームに3条を彫っても、細い1条の普通のウォームと進み角は大差ない。どうしてもっと細いウォームを作らなかったのだろう。それは軸の太さに拘っているからである。

　軸が Φ2 もあるのだ。これではダメだ。軸と一体にしてギヤを細くすべきであった。そうすれば、進み角は大きくなる。

　博物館での連続使用でダメになる理由だが、それは進み角の小ささによる低効率から来ているのだろう。摩擦熱が大きいので、POM製のウォームホィールが融けるのでは、と推測する。また、グリースがたくさん入っている。多すぎるのではないか。その撹拌抵抗だけでかなりの損失である。スラストを受けるボールベアリングもない。
　設計は元KTM社員のT川氏らしい。彼とは親しかった。どうして筆者に相談してくれなかったのだろう。いくらでも助言をしてあげたのに。

　友人から、痛烈なメイルが来た。

　既製品を並べるか、ディテールパーツをこれでもか、と貼ったのしか興味のない昨今の模型誌がよく上位に入れたものだと驚きました。　

　これは筆者も同感である。他にも友人が、「入賞はさせないだろうね。TMSは写真映りがよくないものは使わないからさ。」と言っていたので、まさかの入賞であったというのはウソではない。

　古くからの付き合いのある友人を当博物館に案内すると、その路盤の高さには驚く。「向こうが見えないじゃないか」と言うが、逆に質問する。
「僕たちが実物を見る時は、視点の高さはどれくらいだろうね。踏切で見たり、跨線橋で見る以外にあるだろうか。ビルの屋上から見て楽しいかい？」
「そう言われてみれば、今まで気が付かなかったが、視点を下げる、逆に言うと路盤を持ち上げるということは大きな意味があるな。日本のレイアウトは低過ぎるね。」
と納得する。

　本文記事にも書いたが、いずれ日本のレイアウトは路盤が高くなる。HOでも実例がある。Nではもっと高くすべきだろう。ウォークアラウンドなら、1500 mmでも良いのではないか。

　1980年代にアメリカでは急速にレイアウト路盤が高くなった。MRの記事に、”毎年1インチずつ上昇している”と書いてあったことを記憶している。上昇は2000年近辺で止まったようだ。それはウォークアラウンドの普及（DCC, wireless）と同期している。

　ラジエータ・グリルの延長部分を作らねばならない。前回作った２輌をどのように作ったのだったか、40年以上も昔で、しかと覚えがない。
　ロストワックスではないように思う。木型を作って、近くの鋳物屋でふいてもらったような気がする。砂型鋳物特有の表面の色を持っているからだ。もうその鋳物屋は廃業して久しい。あるいはロストワックス鋳物をもらったのかもしれない。

　斜面が3つあり、曲面でつながっているところもある。実物は薄い板金製であるが、模型はブロックをヤスリで削り出さねばならない。フライス盤で、目見当で粗取りし、近い大きさまで削る。それを太い角棒にハンダ付けし、万力に銜えてヤスリで削るのだ。

　仕上工であった祖父江氏のテクニックを思い出している。こういうものは2つを左右対称に置く。削って、目的の形にする。
「なーに、人間の目は意外に確かなんだよ。左右対称に置いときゃね、違いがよく分かるんだぁ。」
　こういうときのヤスリ作業は、大きな単目ヤスリを用いる。ザクザクと削って行くのだ。新しいヤスリはよく切れる。　　

　何度も同じことを書くのは気が退けるが、六角ジョイントの評判はすこぶる良い。
　ギヤボックス、ギヤセットの組の数の2倍程度が出て行った。すなわち、既存のギヤボックスを残し、ゴムジョイントを置換するだけの軽い工作をした人たちからの連絡である。順次紹介させて戴く。


・「驚いた」の一言です。今まで一体何をしていたのだろうと思いました。これさえあれば、電流を半分にすることが可能です。もちろんギヤボックスはトルクアームで支えています。

・今まで、ゴムジョイントの調整は腹立たしい事の連続でした。前進を良くすると後退がダメでした。ところがこれを付けると、一発で解決です。これは工作力がなくてもできますから、どなたにもお薦めできますね。

・中にケイディーのバネを入れるのがミソですね。賢い方法です。六角ナットも正確に孔を拡げなければならないと思っていましたが、よく考えてみると、多少のフレは吸収されてしまうのですね。それに気がついてからは、取替のスピードが3倍になりました。

・これでゴムジョイントは完全に駆逐されるでしょう。最初から曲がっているものを売っているのもおかしいし、軸との摩擦が少ないので抜けてしまいますからね。


「トルクアームの価値に気がついたのが遅すぎた。」と、悔やむ声が多い。ある程度のジョイント交換をしてから、高効率ギヤに嵌め換えた人たちの声は過去に紹介している。　

　1976年頃に組み始めた”キット”（Bill Melisのところの型を使って作らせてもらったもの）を完成させるべく、少しずつ進めている。自作3号機である。

　以前はプレスで丸穴を抜いていたのだが、今回は 1 mm板にドリルでΦ6の孔をあけ、ハンダ付けした。快削材であるから、メクレもほとんど無い。
　50年ほど前のものであるから、設計思想が現在とは全く異なる。今ならレーザまたはエッチングで切り込みを入れて表現するだろうが、当時は、板を貼り重ねている。ケガキ針で傷を付け、蝶番などをプレスで押し出し、ドア・ラッチは押し込んで凹ませている。
　裏に飛び出た部分は、ベルトサンダで落として平面にし、密着するようにする。板は反るからゴムハンマで叩いて直す。板の厚みの分だけ出るが、全く気にしない。本体の 1 mm板（40ミルの快削材）に0.5 mmを貼り足すので、厚みは1.5 mmになる。極めて頑丈である。現在の水準から見れば荒っぽい作りだが、塗ると素晴らしい。これで良いのだ。

　前回は 200 Wのコテで付けたが、今回はガスバーナだけで加熱した。他に何も部品が付いていないので、壊れるものはない。手製のクランプ類で押さえ込んで、塩化亜鉛液を沁み込ませ、63％ハンダの小粒を境目に置く。炙るとさっと沁み込んで完了だ。裏から見ると、丸穴のところから銀色に光っているのが見える。これは、完全なハンダ付けができた証明である。この手法では、隙間にフラックスが残ることがない。
　手前の板は少し浮き上がっている。こういうこともあるので、クランプを移動し、再度加熱すると完成である。こうすれば、全面ハンダ付けは簡単だ。63％を使うのが秘訣である。融けているか、固まっているかの2つしか無いので、加熱をやめるタイミングはすぐ分かる。他のハンダを使うと、加熱しすぎて、板が反るだろう。　　
　はみ出したハンダは、例の平編み線を当てて、炭素棒を押し付ければ、瞬時に取り除くことができる。ハンダの色がつくなどと言う人は、この話題とは無縁の人である。　

　最近の話題としては、表題の駆動装置の意味を考える機会があった事だ。
　コメントの質疑応答で答えてしまったが、筆者はスプリング・ベルトというものの価値を認めていない。中学1年の頃だが、EB型電機で貨車を牽かせて、スプリング・ベルトの有無で、牽引力がどれくらい違うのかを調べた。結果は、ほとんど差がなかったのだ。

　軸重はモータの重さが掛かる動軸側が大きく、被駆動軸は小さい。ベルトはプーリィに差し掛かる部分で伸びたり縮んだりする。その摩擦損失は大きいだろう。その時の回転速度を比べると、駆動軸の回転速度は被駆動軸より1割以上速いだろう。速くなければ、ベルトによる駆動力は伝わらない。

　ということは、最大限にモータに給電した場合、被牽引車の速度に合わせて被駆動軸は回るが、モータから直接駆動される動軸はスリップしている可能性が高い。その時、駆動軸の車輪は動摩擦であるから、牽引力は損なわれている。
　というわけで全ての得失を合わせると、ベルトの有無でそれほどの違いを感じることが出来なかったというわけだ。

　友人のED電機の片方の台車だけの場合は、同じ重さになるように補重した時、牽引力ははるかに大きかった。それはインサイドギヤで駆動していたからだ。この結果を見て友人は大変感心した。その友人は若くして他界したが、亡くなる直前までその話題がよく出た。

　ベルト駆動は滑らない構造（Vベルトなど）と伸びないベルトが無いと、まともな動力伝達はできない。すなわち、ゴムベルトは張力が小さい部分（モータからの初段部分）には便利に使えることもあるだろうが、動軸を結ぶのはやめたほうが良いことになる。