【大改造プラレール】Wi-Fiカメラ搭載EF65 part 1

入力端子2のLED点灯確認は外から出来ないので車体カバーを外してプラレール
入力端子2のLED点灯確認は外から出来ないので車体カバーを外して

【大改造】プラレールEF65 Wi-Fiカメラ搭載撮影車

今回改造するのは、これ
EF65 1071 電気機関車

EF65 1071 先頭車
EF65 1071 先頭車

なぜ、改造するかと言えば

これにWi-Fiカメラを取り付けて
自走式Wi-Fiカメラ車で撮影したいから

そして、最大の問題が、コレ⇩

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

azusaと比べて、車体が長い上に、先頭が角ばっているため

Uターンレール改+橋脚にあたってしまいカーブを曲がり切れない

そのためには3cmほど車体を短くする必要がある。

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

ボディはむやみに切って短くする訳にはいかない

台車は、前輪の前の部分から切断して短くするしかないが、
ボディ(車体)はむやみに切れない

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

あと、先頭部分に丸みが欲しいところ

台車切断箇所

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

EF65は、他のプラレールと台車の部分が違う

1つは、単2電池駆動であること、
そして、この電池用の接点の前に運転台スペースの塊がある
電池ボックス内にWi-Fiカメラユニットを設置するため、
塊部分ごと切断する

モーターも換装する

モーターも「パワーダッシュモーター」に換装する為
モーターユニットも外す

ボディ切断箇所

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

ボディ切断後

EF65 1071 先頭車改造
EF65 1071 先頭車改造

前部パンタグラフ部分は、橋脚の上部にあたってしまう為
切り抜いて5mm程下げてホットボンドで固定

Wi-Fiカメラとその他の部品取り付けもあるから、これで済むかどうか?
真ん中の切り外し部分は一旦外して保管
(後で利用価値があるかどうか?)

交換用と追加分の部品(初回)
電解コンデンサ16v1000μF
電解コンデンサ16v1000μF

電解コンデンサ16v1000μF

DC-DC降圧コンバータのリップル低減用
(リップル(電流・電圧の大きさに周期的/不定期な変動を伴った電流)を小さく抑える為に)

これは、最終的に使わなかった
(体積(容積)が大きすぎて、その他の部品とのカラミで収めるスペースが無い) 10mmΦ(直径)×15mmの円柱形

代わりは、後からでてくる積層セラミックコンデンサ

アルミ ヒートシンク(20mm×15mm×6mm)
アルミ ヒートシンク
ヒートシンク

アルミ ヒートシンクが、,

なぜ必要かとういと、Wi-FiカメラモジュールIC部分
やけどしそうな位の熱を持ってしまい
発熱状態だとWi-Fi接続が不安定になる為

DC-DC降圧コンバータ
DC-DC降圧コンバータ
DC-DC降圧コンバータ

DC-DC降圧コンバータNo.1 

単2電池ボックスの位置にWi-Fiカメラ・部品ユニットなどを収める為
通常の電池が収まらなくなった

その為に、省スペースのLi-Po電池を使用する

Li-Po電池の電圧はそのままでは3.7Vと高すぎるので
1.5vまで降圧してモーターの電源用に利用するために
このDCーDC降圧コンバータを利用する

Li-PO電池1100mAh過充電保護回路付き
Li-PO電池
Li-PO電池1100mAh過充電保護回路付き

1つはWi-Fiカメラユニットに元々ついていた800mAhLi-ion電池の代替に使う

元々の電池が不良(電池持ちが悪い)な上に、
過充電保護回路が付いているかどうか不明なため

もう一つは、モーター(駆動)用

そのままでは電圧が高すぎるので、DC-DC降圧コンバータで1.5V近くまで降圧して使う

USB充電モジュール
USB充電モジュール
USB充電モジュール

2つのLi-PO電池を別々に充電する為に

2つのUSB充電モジュールを使用する

元々Wi-FiカメラユニットにLi-ion電池の充電用に内蔵(不良)されているが
過充電保護回路が付いているかどうか不明なのと

新しいLi-Po電池を採用し、車内に埋め込むため
USB端子が届かなくなる

前輪のシャフト穴を左右に拡張

前輪のシャフト穴を左右に拡張して、カーブでの走行をスムーズにします

言葉では中々伝えることが難しい
(シャフトの穴を左右に拡張した結果を短いgifアニメでご紹介

07秒のmp4動画(2.34MB)を、GIF動画に変換(22.8MB)後、圧縮(22.6MB)
07秒のmp4動画(2.34MB)を、GIF動画に変換(22.8MB)後、圧縮(22.6MB)

1.5mm、2mm、2.2mm、2.5mm、3mm、3.5mmとビットを取り変えながら

シャフト穴を電動ドリルで左右に拡張していきました。

さらに丸ヤスリで整え、前輪用のシャフトを左右にスムーズに動くようにします。

これによりカーブでの走行をスムーズにしました。

バランスを確保し前輪が浮き上がるのを防ぐために

動画をGIFに変換
動画をGIFに変換

前輪部分以前を2cmくらいカットしたため、バランスを保つために前車輪より前に重りを設置

重りは普通の磁石の他に、追加磁石を取り付けるための強力磁石
さらにウエイトが必要な場合は、追加の磁石で重りを確保

EF65の車体が長いため

改造Uターンレールと、
ループ橋脚に当たってしまうため、
前輪以前の部分カットして車台を短くする。


バランスが取れなくなって前輪が浮いてしまうなどの状態になるため、
重りとなる磁石を設置。
さらに強力磁石で予備の重り(磁石)を付けることもできるようになりました。

USB充電モジュールの加工

USB充電モジュール
USB充電モジュールの出力側(Li-Poバッテリー充電入力側)のリード線はんだ付け
USB充電モジュール
USB充電モジュール×2と間の絶縁用のプラ板
USB充電モジュール
1つめのUSB充電モジュールを絶縁用のプラ板に固定します
USB充電モジュール×2と間の絶縁体の幅に合わせ
USB充電モジュール×2と間の絶縁体の幅に合わせ

USB充電モジュール×2個設置

間の絶縁体の幅に合わせて
取り付け位置の車台にデザインナイフで切り込み・切り取り

USB充電モジュール×2と間の絶縁体の幅に合わせて、取り付け位置の車台にデザインナイフで切り込み・切り取り
USB充電モジュール×2と間の絶縁体の幅に合わせて、取り付け位置の車台にデザインナイフで切り込み・切り取り

モーター用Li-Po電池と、
Wi-Fiカメラ用Li-Po電池の
充電用に2つのUSB充電モジュールを用意。
台車の取り付け位置にあわせてデザインナイフで切り込みをいれ
モジュールの取り付けを容易にします。

リード線をはんだ付け

USB充電モジュールの出力側にリード線をはんだ付け
USB充電モジュールの出力側にリード線をはんだ付け

USB充電モジュールの出力側に
リード線をはんだ付け(Li-po電池充電用)

リード線の先で電圧チェック
USB充電モジュールの出力側にリード線をはんだ付け後のチェック(リード線の先で電圧チェック)
USB充電モジュールの出力側にリード線をはんだ付け後のチェック(リード線の先で電圧チェック)

USB充電モジュールの出力側にリード線をはんだ付け後のチェック
(リード線の先で電圧チェック)

USB電源につないで通電チェックをテスターで行います。

USB充電モジュール1.2を設置
USB充電モジュール1.2を絶縁用プラスチック板に挟んで合わせ貼りにしてから取り付けます

USB充電モジュール取り付け後のチェック

USB充電モジュール取り付け後のチェック
USB充電モジュール取り付け後のチェック

黄色のマスキングテープは、
ホットボンドが車輪などに付着しないようにするための予防

全体を確認して、問題がなければマスキングテープをはがしていきます
全体を確認して、問題がなければマスキングテープをはがしていきます

全体を確認して、問題がなければマスキングテープをはがしていきます

USB充電モジュールの取り付け位置調整

USB充電モジュールの取り付け位置調整
USB充電モジュールの取り付け位置調整

左右で位置ずれを起こしていた為、

USB充電モジュールを押しながらホットボンドを再加熱して位置を合わせています。

車輪・モーターユニットなどを保護していた
マスキングテープをはがします。

かなりマスキングテープを巻いたため、
必要に応じてデザインナイフで切り込みを入れます。

USB充電モジュールがうまく固定できているかを確認

全体的にUSB充電モジュールがうまく固定できているかを確認します
全体的にUSB充電モジュールがうまく固定できているかを確認します

全体的にUSB充電モジュールがうまく固定できているかを確認します。

ホットボンドのバリ取り(特に駆動輪の周り)
ホットボンドのバリ取り(特に駆動輪の周り)

ホットボンドのバリ取り(特に駆動輪の周り)

モーターユニットのすき間の確認
USB充電モジュールのモーターユニットのすき間の確認(放熱)
USB充電モジュールのモーターユニットのすき間の確認(放熱)

USB充電モジュールのモーターユニットのすき間の確認(放熱)

モーターユニットとの間が
ホットボンドで埋められて、放熱を邪魔しないか確認です

USB充電モジュールの入力端子1の位置を確認します

USB充電モジュールの入力端子1の位置を確認します
USB充電モジュールの入力端子1の位置を確認します

車体側面にUSB端子へのアクセス
(USBケーブルからの電源供給)をする為の穴を開ける為に

車体側面の内側とUSB端子のすき間を確認しUSB端子1の位置を目視
車体側面の内側とUSB端子のすき間を確認しUSB端子1の位置を目視

車体側面の内側とUSB端子のすき間を確認しUSB端子1の位置を目視

内側から定規をあててUSB端子までの深さを測ります
内側から定規をあててUSB端子までの深さを測ります

内側から定規をあててUSB端子までの深さを測ります

USB入力端子1位置の穴開け

車体外側から、USB端子1の位置、端子の厚さ・高さにあわせてデザインナイフで切り込み
車体外側から、USB端子1の位置、端子の厚さ・高さにあわせてデザインナイフで切り込み

車体外側から、USB端子1の位置、
端子の厚さ・高さにあわせてデザインナイフで切り込み

デザインナイフで長方形に切り込み(切り取りの目安)を入れています

ドリルビット1.5mmで穴を開けて切り取り補助
ドリルビット1.5mmで穴を開けて切り取り補助
ドリルビット1.5mmで穴を開けて切り取り補助



ベッセルのドリルビット

デザインナイフでドリルの穴の間をカット

ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます
ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます

ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます

やっとあきました、長方形の穴
やっとあきました、長方形の穴

やっとあきました、長方形の穴

丸ヤスリでUSB端子の形に整えます

丸ヤスリで、形を整えます
丸ヤスリで、形を整えます

丸ヤスリで、形を整えます(マイクロUSB端子プラグの形にあわせて)

あなたは、「いまさらマイクロUSB端子?」とお感じでしょうか?

実は、電子部品は多くの場合、まだまだマイクロUSB端子が多い様です。

側面を平ヤスリで整えようとしましたが、・・・

丸ヤスリとデザインナイフを交互に
丸ヤスリとデザインナイフを交互に

再度デザインナイフの登場です

丸ヤスリで、形を整えます
丸ヤスリで、形を整えます

丸ヤスリで、形を整えます

取り付け位置を再度微調整

USB充電モジュール

USB充電モジュールの取り付け位置を再度微調整(USB入力のプラグが完全には届かなかった)
USB充電モジュールの取り付け位置を再度微調整(USB入力のプラグが完全には届かなかった)

(USB入力のプラグが完全には届かなかった)

USBケーブルをつないでも、
LEDがついたり・つかなかったり接触不良、
USB充電モジュールの取り付け位置を内側面ギリギリまで寄せる為に

ホットボンドから完全に剥がして、再度ギリギリの位置に合わせてから
ホットボンドから完全に剥がして、再度ギリギリの位置に合わせてから

ホットボンドから完全に剥がして、再度ギリギリの位置に合わせてから

USB充電モジュールのLED点灯確認(入力端子1)

USB充電モジュールのLED点灯確認(入力端子1)
USB充電モジュールのLED点灯確認(入力端子1)

1つめのUSB入力端子の取り付け位置穴あけ完了

2つめのUSB入力端子の取り付け位置

2つめ、USB端子2の位置、端子の厚さ・高さにあわせてデザインナイフで切り込み
2つめ、USB端子2の位置、端子の厚さ・高さにあわせてデザインナイフで切り込み

2つめ、USB端子2の位置、端子の厚さ・高さにあわせて
デザインナイフで切り込み

デザインナイフで長方形に切り込み(切り取りの目安)を入れています

2つ目も、ドリルビットで予備穴あけ
2つ目も、ドリルビットで予備穴あけ

2つ目も、ドリルビットで予備穴あけ

ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます
ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます

ドリルビットであけた穴からデザインナイフで切り取っていきます

丸ヤスリで、形を整えます
丸ヤスリで、形を整えます

丸ヤスリで、形を整えます

デザインナイフの登場です
デザインナイフの登場です

デザインナイフの登場です

これ、先日の百均のではなく、買い換えました。

刃先が3種類あるのですが、もっぱらこの型の刃先を多用します
(既に刃先は6~7回取り替えました)デザインナイフは重宝しています。

丸ヤスリとデザインナイフを交互に
丸ヤスリとデザインナイフを交互に

丸ヤスリとデザインナイフを交互に

下にある、金色のフレームは平刃のデザインナイフです。
これも時々使います

USB充電モジュール入力端子2の取付確認
USB充電モジュール入力端子2の取付確認

USB充電モジュール入力端子2の取付確認

入力端子2のLED点灯確認は外から出来ないので車体カバーを外して
入力端子2のLED点灯確認は外から出来ないので車体カバーを外して

入力端子2のLED点灯確認は外から出来ないので車体カバーを外して

入力端子2のLED点灯確認は、車体カバーを外して行いました。

次は、前部の実装です。

長い記録となってしまったので、続きは次回にしたいと思います。

ここまでで、3100文字を超えました。


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