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国鉄形同期進段式行先表示器の豆知識①
今回は、行先表示器の豆知識編です。
私が小学生の頃から、長年コレクションしている
同期進段式の巻取器について、解説させて頂きます。
国鉄の電動式行先表示器は、特急列車向けに、
すでに２種類の制御方式が開発されていましたが、
初期の481,581,キハ181系などで採用された、
電圧制御式は、揺れや高温などによる誤動作が多く、
485系などで採用された電圧比較式は、表示コマ数が
20コマしか指令できない(後に40コマまで指令可能に
改良)ため、新たに開発されたのが同期進段式です。
それまでの巻取器は、指令電圧により巻取器自身が
各々に指令されたコマを判断し、表示するのに対し、
同期進段式では指令器の指示で編成全ての巻取器が
同時に一コマずつ巻き取る為、巻取器自身では
どのコマを表示させるかの判断は、できません。
指令器は、指令されたコマ数まで、制御箱を介して
編成中の全ての巻取器に「一コマ進め」「戻れ」の
指示を出し、巻取器は指示通りに一コマ移動した事を
制御箱を介して指令器に報告。全巻取器の動作の完了を
確認後、指令器は次の一コマ移動の指示を出します。
この繰り返しにより、指令されたコマ数まで一コマずつ
全ての巻取器が同時に「同期して」コマが進段します。
これが「同期進段式」の指令方法です。
同期進段式の巻取器は、103,113,183,189,417系など
各電車の他、12,14,24系客車にも採用されました。
大別しますと、電車用の巻取器はモータがAC100v駆動、
客車用の巻取器はDC24vのモータを搭載しています。
電車・客車用共に、フレームと部品を共通化しており、
モータの色(ACモータは黒色、DCモータは銀色)や
リレーボックスの有無で見分けます。
形式別に細かく分類しますと、以下の通りです。
・各電車側面用…ID-4(AC100vモータ、指令線DC24v)
・12系客車側面用…ID-4A(DC24vモータ、蛍光灯DC24v)
・14,24系客車側面用…ID-4C(DC24vモータ、蛍光灯AC100v)
・103系前面用…ID-4D(AC100vモータ、指令線DC24v)
・183,189系前面用…ID-4E(AC100vモータ、指令線DC24v)
ID-4は製造時期により、単動スイッチの有無、点灯管の
位置などに差はありますが、構造性能は全て同一です。
4D,4Eも、巻取器本体の丈(高さ)が違うだけです。
共にDC24vで巻取指令を受信し、表示器上部のリレーを
介して、AC100vのモータを制御しています。
客車用は、DC24vで巻取指令を受信し、そのままモータを
制御するため、リレーボックスが載っていません。
4Aは、蛍光灯の点灯回路がDC24vからインバータを通して
AC100vに変換されますが、4Cでは直接AC100v電源から
点灯管により蛍光灯を点灯させます。
以上、簡単ではありますが、同期進段式行先表示器の
解説でした。画像は、追って追加させて頂きます。
photo_sato
2024/01/15 - 編集済み不躾に申し訳ありません。
お伺いさせてください。
冒頭写真の北斗星の幕と、24系行先表示器を入手しまして、ヤフオクで個人制作の指令器を購入し動かしていたのですが、だんだんと動きが渋くなり、動くまで時間が掛かるようになりました。
これはDC24Vのモーターが劣化して動かないのでしょうか？もしよろしければお教え下さい。
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おまつ。
2024/01/16ご質問ありがとうございます。
客車用の巻取器は、経年劣化により
モーターに不具合が生じる個体が
だいぶ増えてきたように感じます。
オークションにて購入された簡易指令器に
ついている電源の容量(3A以上あるか)を
ご確認頂ければ幸いです。
つい最近、12000円程で出品されていた
簡易指令器に付属の電源では、容量不足と
解説がありました。
3A以上の電源で、かつ正常に動いていた物が
重くなった場合は、モーターはじめ
巻取器側の原因かと思われます。
モーターの簡単な確認方法がありますので、
原因が特定出来ない場合は、
またこちらからご質問頂ければ幸いです。
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photo_sato
2024/01/16おまつ。様
ご返事ありがとうございます。
ご指摘の簡易指令器を使用しております。
まずは3アンペア以上のコンバーターを探してみたいと思います。
届いてしばらくはちょっと重たいけど、作動していたのですが、、、
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photo_sato
2024/01/16電源部の表示を見ましたら20V 3.25Aとなってました。電圧が少し低いのですね。
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おまつ。
2024/01/16お返事ありがとうございます。
当方20vでの駆動実績がなく、
判断難しい所ではございますが、
24v3A程度の電源をご用意頂き、
かつ同様の現象が出るようであれば、
またご質問頂ければ幸いです。
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photo_sato
2024/01/22 - 編集済みお世話になっております。
AmazonでAC100V DC24V 6Aのコンバーターを購入し、接続しましたら動きました。
電圧不足だったのですね。
アドバイスありがとうございました。
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おまつ。
2024/01/22お世話になっております。
ご連絡ありがとうございました。
無事に動作との事で、安心致しました。
客車用の巻取器も、製造から50年近くが経過し、
最終整備からも、かなりの年月が経っているため、
モーター内の消耗部品の劣化も、かなり進行していると思われます。
モーターカバーを手で触って、
熱くならない程度に動かしてあげると、
無理なく保存できるかと思います。
また、些細な事でもご質問頂ければ幸いです。
※私も20vで試してみましたが、
やはり動かなかったですね！
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photo_sato
4 days ago - 編集済みおまつ様
また質問させて下さい。
前回質問させていただいたこの24系の幕および巻取機に新たにトワイライトエクスプレスの幕を入手したのですが、今までの北斗星幕に継ぎ足すか、北斗星幕を外すか迷っております。
継ぎ足すと長くなるのでモーターへの負担が心配です。
また、外して新たに付ける場合、心棒を何十回か回して貼り付ける様ですが、一人でも出来るのでしょうか？
それとも初めてなら友人に手伝って貰った方が良いでしょうか？
一品ものなので慎重になってしまいます。
心棒への貼り付けは養生テープの方が良いですか？
他に聞ける人がいなくて、、、
どうぞお教えください。
よろしくお願い致します。
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おまつ。
3 days agoご質問ありがとうございます。
70コマの幕の後ろですと、いささか不安ではありますが、
現状で元気に稼働している巻取器でしたら、
トワイライトの短幕くらいは、イケると思います。
客車用の24vモータは、長時間の使用は想定されておりませんので、
70コマを一往復するだけでも、内部はかなり発熱します。
逆に、長時間使用しなければ、モータは大丈夫だと思います。
ただ、客車用の幕は劣化が進んでいる物が大変多く、
巻取器よりも幕自体が耐えられるかが、心配です。
ヤケのような使用痕、横向きに亀裂の入っている幕は、
絞りバネの張圧に耐え切れず、回転中に破断してしまいます。
幕の状態が良く、巻取器の調子が良い場合は、
トライする価値はあると思います。
必ず絞りバネのついているスプリングドラム側の幕端から外して、
絞りバネは一回転ずつ手を添えて、ゆっくり緩めてください。
(駆動軸側を先に外すと、再び巻き付けるのは困難になります)
※最終表示(70コマ)以降は、モータカットスイッチ(赤)を扱い、
手で幕端まで回してあげて下さい。
幕端やドラムは、ビニールテープでベタベタですので、
幕同士を連結させる際は、私はテープにはこだわらず、
マスキングテープを使用しています。
連結後の幕の巻き上げは、簡易指令器は使用せず、
巻取器のモータについている、モータカットスイッチ(赤)を扱い、
手で少しずつ巻き上げてあげると、停止検知針に幕が引っ掛かったり、
折れ目が付くのを防ぐことが出来ると思います。
巻き上げが完了したら、幕端をテープで床・机等に固定し、
ドラムに書いてある絞り回数を、矢印の方向に手で回していきます。
指定回数を絞り切ったら、ドラムの回転方向に注意して、
幕が張る向きで、ドラムに固定します。
固定用のテープを予め切っておくと、便利です。
あとは、手で幕の字幕表示面まで巻き下げて、完成です。
モータカットスイッチを元に戻して、
簡易指令器で巻き下げ、最後のコマ(1コマ目)まで
たるみなく巻き下げられれば成功、たるみが出てしまったら、
絞り回数の不足です。
幕のはじめと終わりには、終端検知穴が開いている場合があり、
連結部で回転が止まってしまったら、指で停止検知針を上げて下さい。
また、些細な事でも、ご質問ください。
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おまつ。
about 23 hours ago幕の取り外しは、幕を完全に上側のドラムに巻き付けてから、
下側のスプリングドラムを先に外します。
下側のドラムにはバネが入っており、
幕を外すと勢いよく回ってしまいますので、
軸を手で押さえながら、幕を固定しているテープを外します。
取り付けの際は、上側のドラムに、先に幕を取り付け、
幕を完全に上側のドラムに巻き付けてから、
下側のスプリングドラムを矢印の方向に絞り、幕を固定します。
正面右上についている、停止位置検知針に幕をひっかけると
幕が破れてしまいますので、ご注意下さい。
photo_sato
about 12 hours agoおまつさま
分かりやすいご説明でありがとうございました。
一人でも出来そうな気がしますが、入手困難な幕ですので
友人に手伝って貰おうと思います。
また、トワイライトエクスプレス幕単独で装着しようと思います。