組立 組立
【マイコン基板】マイコン基板のパターン図を示します。C1とC4は省略しています。赤い線が半田面パターン、緑の線が部品面のジャンパー線です。CN1は6ピンでは無く1列4ピンにしてあります。
半田面パターンは0.3ｍｍのメッキ線を使用しています。
実際の基板の様子を以下に示します。
【警報機の警告灯】
抵抗のリード線の余りを長さ8ｍｍでカットします。次に両端に写真のようにLEDのカソード側を巻きつけて半田付けして固定します。アノード側は裏側に折り曲げて余ったリード線をカットします。
カソード側は後で警報器の柱に接着するので邪魔にならない位置にリード線を巻きつけて半田付けします。アノード側はそれぞれのLEDのアノード端子に直接リード線を半田付けします。
線材は秋葉原のオヤイデ電気で販売されている極細線材を使用しました。ゴムのように柔らかな被覆の線材で赤、青、白、黒の4色が販売されています。鉄道模型用としては最適の線材でしょう。今回使用したのは目立たない黒です。
踏切警報器の改造
警報器にはエポキシ系接着剤で接着します。写真は0.3ｍｍプラ板でドーナツ型にした物を接着して、艶消し黒で塗装しました。三本の線は梯子の裏側に隠れて目立ちません。
配線は梯子の下にφ1mmの穴を開けて通します。
踏切遮断機の改造
購入した遮断機を改造します。
改造前
バーの改造は板厚1.2ｍｍのプラ板(田宮模型）を下図のように２辺が4ｍｍの二等辺直角三角形にカットします。プラスチックなので定規を当ててカッターで切る事が出来ます。
下図のようにバーのL型の部分に接着しますので接着部の塗装は削り取ってから接着します。
接着したら下図のようにφ２mmの穴をあけます。0.8ｍｍなど細いドリルで開けてから徐々に大きくしていきます。ヤスリで広げても良いでしょう。
接着部が剥がれないように慎重に作業して下さい。穴が開いたら次にサーボホーンを接着します。同じプラ板で作って下さい。サーボホーンは45度傾斜させています。
リンケージ用の穴はφ0.5ｍｍです。バーには回転軸となる部分がありますのでカットします。その反対側はバリが出ているので綺麗に処理します。どちらも表面を綺麗に処理しないとバーの開閉がスムーズになりません。
本物ではバーを開閉するモーターが入っている部分を台座から外します。接着剤で固定されているので接着面にカッターの刃を少しづつ入れてはがして行きます。
台座の穴に入る凸部も接着剤が付いているので慎重に剥がしてください。無理に力をかけると破損しますが、プラスチックですから接着剤で修復できます。
接着剤はプラスチックモデル専用接着剤タミヤセメントを使いました。
外したモーター部の穴はφ1.8ｍｍなのでM2のネジを垂直に入れて回し、穴にネジの溝を作っておきます。一度に深くまで溝を付けようとせずに何度も戻しては先に進むようにしてください。
使用するネジは精密ねじM2×3平です。
バーとモーター部の間に2mm用平ワッシャーを1枚入れてM2ビスで締めて行きます。バーは動くので締め過ぎず、緩めす過ぎず、スムーズに動くようにしてください。
手でバーを開き、手を離すとストン！と閉じるようにします。スムーズに開閉する事を確認したら、艶消し黒で塗装してしまえば目立ちません。
スマートサーボと繋ぐリンケージは0.35mmすずメッキ線を使います。
1.2ｍｍプラ板に両面テープで警報踏切遮断機とスマートサーボを貼り付けます。次に警報ランプの配線にコネクタを圧着します。コネクタはデスクトップパソコンの内部配線用でLEDやSW用の物がマルツパーツ館で販売されています。品番はZL2543-3PSです。圧着工具はHOZANのT-P-706を使用しました。サーボやリンケージを黒く塗装すれば目立ちません。柵を接着すると更に目隠しになります。レイアウトの場合は底面裏側にマイクロサーボを固定して下からリンケージします。サーボホーンの位置も変わるので良く検討してから作業してください。
リンケージのコツは下図のように一旦、下に曲げてバーの近くで上に戻すようにします。弾力性が生まれスムーズに動作します。
サーボホーンの穴に通したら直角に曲げてクランク状にすれば外れません。
信号機の改造
改造に使用したTCS3灯式信号機（5564 TCS 3 Color Signal（F)）は信号機が線路にコネクタで接続されているので取り外す事が出来ます。破損しないように作業が終わるまで取り外しておきます。
線路裏側に時計用精密ねじ4本で基板が取り付けられています。基板と線路の間をを接触させるために小さなスプリングが入っていますので、精密ドライバーでネジをはずした後は静かに基板をはずして下さい。線路側にスプリングが3本残りますので無くさないように保管してください。
改造前の基板を以下に示します。主要部品はマイコン、フォトカプラ、三端子レギュレータです。外部からの電源供給電圧は+12ｖなので三端子レギュレータで5ｖに降圧して回路を動作させているようです。CN1が信号機コネクタですからR3,R4,R7 180ΩがLEDの直列抵抗になります。U4が正方向のフォトカプラ、U3は逆方向のフォトカプラで電車の進行方向を検出しています。U2がセンサー検出用のフォトカプラになります。この信号機の仕様では電車が逆走中は常に赤信号となるのでセンサーは正方向のみ検出となっています。改造して使用するのはU2とU4のフォトカプラです。
不要な部品の除去します。下の写真の×印の部品を間違えないように取り外して行きます。マイコンは端子を1本づつ半田コテで加熱してピンセットで端子を浮かせる事も出来ますが、パターンを剥がしてしまっては失敗です。端子の付け根部分をニッパーで1本づつカットして、残った端子を加熱して除去する方が安全でしょう。チップ抵抗は半田を追加しながら両端を加熱すれば簡単に除去できます。くれぐれも無理な力をかけてパターンを剥がさないように注意してください。
パターンカットと示した部分はカッターなどで銅箔を切断してください。切断後、テスターなどで導通していない事を確認してください。
下の写真のようにR6とR9の間にジャンパー線を半田付けします。FEED_Pと印刷されたパターンはスプリングを取り付けない事で、何も接続される物が無くなるのでパターンカットの必要はありません。
信号機コネクタの配線とTCSセンサー1コネクターの配線箇所を以下に示します。
改造した様子を以下に示します。チップ抵抗に配線する時は抵抗の上では無く横に半田付けしてください。
基板を取り付ける前にFEED_P側のスプリングを抜いてから基板を固定します。配線が部品などに挟まらないように注意してください。
TCSセンサー2は市販の物をコネクタのみ交換します。圧着工具にHOZANのT-P-706を使用し、マルツパーツ館で販売されているコネクタZL2543-3PSを圧着します。
MP3プレーヤーの改造
【警報音ON/OFFの仕組み】
マイクロSDカードが挿入されていない状態で、写真の矢印の位置にある4つのネジを精密ドライバーで外します。
背面ケースを開くと写真のように基板が現れます。
下の写真はイヤホンジャックです。
①チップ
左チャンネル
②リング
右チャンネル
③MUTE
プラグ接続検出端子
④スリーブ
信号コモン
このイヤフォンジャックは④に１．５Vのバイアス電圧が出力されており、プラグを接続すると反対側の③に１．５Vが接続される仕組みになっています。
③と④をショートするとイヤフォンが接続されたと判断して、スピーカー出力がミュートされます。
この機能を利用して警報音のON/OFFを行います。
【改造】
背面ケースに小さな角穴が並んで開いているのでそこからリード線を出すようにします。
プラスチックケース本体はその部分が小さな壁になっているのでカッターなどで除去します。
下の写真のようにフォトカプラPC817C（SHARP)秋月電子8個入り\100を4本のリード線を横に広げて短くカットし、底面に両面テープを使って基板に貼り付けます。
④に配線する4番ピンはリードを直接半田付けしています。3番ピンを③に配線し、1番ピン(黄)と②番ピン(青)は外部に出します。
ケースを閉じて元の状態に戻します。ネジはそっと締めないと直ぐにバカになってしまいますので注意が必要です。
コネクタを圧着して基板に接続すれば完成です。
