模型車両:ペーパー車体による新性能電車の制作 -クモヤ791と711系試作車-

以前10回にわたりペーパー車体による旧型電車の作成を過程を紹介させていただきましたが、今回は国鉄新性能電車の制作過程を紹介させていただこうと思います。

選んだ車両はクモヤ791と711系先行試作車です。

<実物>
クモヤ791は1959年に試験用として製造された交流電車で、20kV60Hzを整流器で直流に変換することなく、交流整流子電動機を直接回転させるタイプの試作車です。現在のドイツ鉄道の電化路線の電源電圧、周波数は15kV16.7(16+2/3)Hzという、商用電源周波数とは異なった低い周波数が使用されていますが、この周波数はクモヤ791と同方式の交流整流子電動機を駆動させることを意識した周波数であったようです。しかし日本では当初から交流電化は商用周波数で行うことが前提であったようです。当時交流電車の試作車はいろいろな方式の車両が数多製作されていましたが、それらの多くが旧型電車の改造車であったのに対し、この車両は完全な新製車でそのデザインは当時の153系に準じたものでした。前面は153系と同じパノラミックウインドウ(低運転台)、側面は外篏め式のユニットサッシとなっています。またパンタグラフ周辺の屋上に交流機器が搭載されています。

一方711 系はその8年後、1967年に北海道の小樽ー滝川間の電化に際して開発された形式で、今回製作したのは先行試作車のクモハ711-901,クハ711-901です。先行試作車は同時にクモハ711-902,クハ711-902が製造されましたが、クモハ711-902,クハ711-902が側窓に当時の北海道用気動車と同形状の2重窓を採用しているのに対し、クモハ711-901,クハ711-901は複層ガラスを用いたユニットサッシ窓を採用していました。量産型はクモハ711-902,クハ711-902と同じ形状の側窓になりましたので、側窓がユニットサッシの711系はこの2両のみでしたが、その後も側窓は改造されることなく量産車に混じって使用されていました。このクモハ711-901,クハ711-901は形態的には折戸等の形状も合わせて、クモヤ791のデザインを踏襲しているように思えます。

新性能電車を製作しようとした際、今まで数多く製作してきた北海道形の711系を作成しようと考えましたが、今回新性能電車は初めての製作になりますので、711 系制作の前に先行的にクモヤ791を製作し、クモヤ791で各部の技法の確認をしながら711系を製作して行った次第です。また、今回ユニットサッシ、東海形前面の技法が確立できれば、153系以降開発された直流電車、455系等の交直流電車にも応用可能であると考えたこともこの試作車を選んだ理由です。
ただ、クモヤ791は60Hz用、711系は50Hz用の電車ですので、実物の世界では同じ線路は走れません。

以下写真を主体の製作過程を説明したいと思います。製作過程を動画にまとめたものも作成しましたのでよろしければこちらもご覧ください。

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レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <15>

前回までレイアウトの照明の説明をしました。今回はその照明の配線と制御について説明させていただきます。

<照明の制御>
 下に記載した文章はこの製作記”レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <3>”で記載した自動運転の脚本の一部の再掲です。今回、レイアウトの中で下記の脚本に記載したような車両の制御と照明の制御を連携させた例を照明への配線とともに説明させていただきます。
まずは動画をご覧ください(動いている車両は下記の脚本とは異なります)。


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<脚本(Screenplay)>
まず線路配置の詳細を検討するにあたり、以下のような脚本を考え場面を想定しました。
1)夜明け、駅員が起きて駅舎の宿直室の電灯が灯り、その後事務室、待合室の電灯が灯る。
2)しばらくすると場内信号が青になり、始発列車がやってくる。始発列車は乗客が少ないので蒸気動車の単行列車。
3)信号が青になり始発列車が出発する。
4)周囲が明るくなり、駅の電灯が消灯する。
5)通勤時間帯となりやってくるのは収容力の大きなプッシュプルトレイン。
6)信号が青になり折り返しのプッシュプルトレインが出発する。
(以下省略)。
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上記シナリオでは駅の2階(宿直室)、駅1階(事務室・待合室)の照明をシーケンシャルに制御する必要がありますが、今回のレイアウトでは、上記の駅舎1階、2階の他に、駅の入口灯、ホーム待合室と街灯、ホーム照明灯、貨物駅の6個の回路を個別に制御できるように設定しました。

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レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <14>

前回は貨物ホーム上屋とその照明について説明させていただきました。今回はレイアウト上のその他の照明について説明させていただきます。前回記したように貨物ホーム上屋の照明には12Vに米粒球2個を使用しましたが、今回はその他の表面実装型チップLEDを使用した照明について説明します。

<チップLED>
使用したLEDは表面実装型のLED(チップLED)で、optosupply社製のOS**0402C1Cというシリーズの製品で、サイズは1.0×0.5㎜、厚さ0.4㎜のものです。以前は同じ会社のOS**0805C1C(2.0×1.25㎜、厚さ1.1㎜)を使用していましたが、今回からより小型の物を使用しました。色はホームの照明灯にはYellow、街灯、待合室の照明灯にはWarm Whiteを使用しました。

<リード線のはんだ付け>
まずはLEDにリード線をはんだ付けします。写真のように、まずLEDを両面テープで固定し、その両端に予めハンダメッキをしたリード線をはんだ付けします。リード線はAWG #36 を使用しました。使用したハンダゴテは20Wのものです。LEDの端子にリード線を接触させてハンダを溶かせば比較的容易に固定することが可能です。取り付け時リード線の先端に無酸ペーストを塗布していますが、なくても大丈夫です。熱についてはあまり気にする必要はないようで、今回のはんだ付けでは加熱時間等、特に気を使わず数十個をはんだ付けしましたが、熱による破損は皆無でした。ただ、固定時にリード線に力をかけると、端子がベースからリード線ごと取れてしまうので、その点は注意が必要です。

端子の片方にリード線を取り付けた状態です

片方のリード線がはんだ付けできたら、今度はリード線とLED両方を固定した状態でもう片方のリード線をはんだ付けします。完成したのが下の写真です。リード線の色と極性を合わせはんだ付け後にもチェックします。万一間違えると試験点灯の際一発で破損しますので注意が必要です。

写真の状態で先端部をエポキシ系接着剤で固めれば、LEDへの配線は終了です。

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レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <13>

前回、貨物ホームの製作を行いましたので、今回は貨物ホームの上屋を製作します。
<プロトタイプ>
まずプロトタイプ探しから始めます。ドイツ等のヨーロッパではよくわかりませんが私の貨物ホームの上屋のイメージは木組みでしたので、まず木組みの貨物ホームの上屋をGoogleに”Gootershuppen”と入力して探してみました。するとでてくる画像は倉庫と一体となった貨物ホームが多く、イメージに合うものはなかなかみつかりません。Vollmer Kibri等のカタログにも、木組みのホームの上屋というものはあまりみあたりません。そこで対象を旅客駅の上屋にも広げていろいろ検索したときに見つけたのが、今回ご紹介する上屋のプロトタイプとなったNössenという駅の旅客ホームの上屋です。Nössenはマイセン地方の街で、ルネサンスの城が有名なようで、Wikipediaで検索すると街の説明が出てきます。また画像には駅のホームの上屋の画像も出てきますので、よろしければチェックしてみてください。

まずは完成時の写真です。

梁の構造は写真を参考に製作しました。プロトタイプに比較しホームの幅が狭いですので、あまり太い角材を使用すると印象がゴツくなってしまいます。角材はEvergreen社製のプラ材で、柱に1.5㎜角を使用するか2㎜角を使用するか悩みましたが、最終的にはメインの柱は2㎜角、補強部材は1.5㎜角、中央部のx型の補強は1㎜の角材を使用しました。いろいろなサイズの角材を組み合わせるとゴツさが和らぐようです。

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レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <12>

今回は前回ご説明した貨物ホームを作成するための素材と同時に入手したTelex Couplerを装備したBR094 (#37180 2020 New Item) と既存のTelex Couplerを装備したBR323(Köf II : #26005)との組み合わせで、Märklin Central Station2による終端駅での入れ替え作業の自動運転プログラムの作成を行いましたので、今回はその内容と、実際に自動運転プログラムを作成した際に発覚した問題点とその対策について記載したいと思います。

<シナリオ>
今回作成した自動運転のシナリオは以下のとおりです。

  1. BR218の牽引するプッシュプルトレインが奥側ホームに到着します

2. 貨車を牽引したBR094(Telex Coupler付き)が手前ホームに到着します

3. 貨車を牽引したBR094が後退して貨物ホームに貨車を移動、その後BR094は貨車を解放して手前ホームに戻ります

4. BR218の牽引するプッシュプルトレインの連結部がUncoupler上に移動し、機関車が切り離されます。その後機関車は単機で出発していきます

5. BR094が奥側ホームに移動して、客車と連結します

6. BR323(Telex Coupler付き)が貨車を手前側ホームに移動させます

7. 貨車をホーム で開放後、BR323(が貨物ホームに戻ります。作業を終えたBR323のエンジンが停止し、ライトが消灯します。

8. BR218が単機で手前側の線路に入線し、貨車と連結します。

9. 入れ替わりにBR094の牽引する旅客列車が出発します

10. BR218が牽引する貨物列車が出発します

動画は以下をご覧ださい。約9分のノーカット版です。画面の右上にはEvent発動後のCS3の画面を表示しています。タイムラインを表示しているダイアログボックスの右上の緑丸の中の数字はロコシーケンスの残り数、各ロコシーケンスのところの緑丸の中には各ロコシーケンスのコマンドの残り数が表示されます。赤線が実行中のロコシーケンスと次のロコシーケンスの間に表示されます。画面ではわかりにくいですが連動制御盤にポイントの方向、信号現示、コンタクトトラック上の列車の有無が表示されます。また画面の左側にBR094の速度、右側にBR218の速度が表示されます。

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レイアウトの製作:自動運転を前提としたレイアウトセクションの製作 <11>

しばらく間が空いてしまいましたが、今回は地面の作成と貨物ホームの一部をご紹介させていただきます。前回の駅舎製作後、引き上げ線に設置する貨物ホームの製作を計画し、ドイツの模型店に石垣版等のパーツを発注したのですが、4月初め、模型店を発送直後にCOVID-19の影響でDHLの日本向け貨物が停止てしまい2週間後に模型店に返送されてしまいました。その後、6月初めに取り扱いが再開し、約1.5€/kgのサーチャージを支払って、7月初旬に漸く貨物が到着しました。この2ヶ月間の滞留中に入荷した製品も一緒に送付していただいたので送料は「お得」でしたが、出荷から到着には3週間かかりました(通常は10日から2週間です)。TRACKING情報を見ると現地の税関を通過してから到着までに非常に時間がかかりました。航空便数の少なさが影響していると思われます。実際の輸送時間は12時間程度で、トラックや鉄道の九州や北海道から東京までの時間に比較して短いのですが・・・。ただ、COVID-19下での輸送でも、段ボールの変形や汚れは従来と同じレベルで特に悪化はしていませんでした。今回、この貨物でTELEX COUPLERを装備したBR094も入手しましたので、今後TELEX COUPLERの機能を活かした自動運転もご紹介させていただきたいと思います。

<地面の作成>

まずは地面の作成です。前回はシーナリープラスター等による地面を作成し、土色(茶色)を塗装し、バラストを散布したところまで紹介しましたので、この続きです。

まずは草地等を表現するパウダーを準備します。パウダーはTOMIX製を使用しました。砂利はKATOのユニトラック 用バラストを使用します。左上は水で溶いた木工用ボンドです。パウダーの色調はレイアウト全体の印象を左右しますので重要です。好みもあるとは思いますが、私は明るい色の単色は避けて暗めのミックスタイプを使用するのが良いのではないかと思います。フィルムカメラで鉄道写真を撮影した方であれば経験があると思いますが、フィルムはほぼ同じ状況で撮影しても種類によってコダックのコダクローム、エクタクローム、富士フィルムのベルビア系の発色は全く異なります。それと同様、設置場所の光線状態を考慮し、自分がどのような色調で実物の世界を再現するか(したいか)を明確にして作業の中で常にその状態をチェックことが必要ではないかと思います。この感覚は絵を描く感覚に似ているかもわかりません。とは言っても失敗すればやり直し可能ですのではやってみることが肝心です。ちなみに私は鉄道写真はほとんどをコダクロームで撮影しています。国内でコダクロームが現像不可能になった時点でデジカメに転向しました。私の風景のイメージの目標はいわゆる「コダクロームカラー」です。

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鉄道(資料)写真:国鉄一般型客車の細部 <その2:10系>

前回のスハ43系客車に続き、今回は10系寝台車の床下の写真をご紹介させていただきます。

札幌駅で発車を待つ急行 狩勝。北国での酷使のせいか、外板の日積が目立ちます。 1981.3 札幌

1980年ごろ、東北新幹線開業までは、早朝の上野駅には夜行寝台急行列車が各地から到着していました。これからご紹介する写真は、それらの列車に使用されていた10系寝台車の写真です。

急行 男鹿の連結されていた秋田区のオハネフ12。10系客車は晩年まで屋根は銀色に塗装されていました。特急電車の根が瓶色の塗装されなくなった後も出場直後の10系客車の屋根は、鮮やかな銀色でした。

<スハネ16・寝台側>

スハネ16 ¥のデッキとトイレ。10系客車のデッキの窓は晩年まで2段サッシでした。トイレ流し管の手前にジャンパ線のケーブルが見えます。
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鉄道(資料)写真:国鉄一般型客車の細部 <その1:スハ43系>

前回、1980年代に製作した国鉄一般型客車、10系客車のオハフ33、スユニ60、オロネ10の模型と、製作当時撮影した実物車両の写真を紹介させていただきましたが、今回はその頃撮影した客車の細部写真を紹介させていただきます。模型車両製作の参考になれば幸いです。

1980年代初頭、東北新幹線開業前には東京でも、上野駅に行けば東北、高崎、常磐線の普通客車列車を見ることができました。また各地からの夜行急行列車も数多く運転されておりました。これからご紹介する写真は、それらの列車に使用されていたスハ43系の細部を撮影した写真です。

上野駅を出発するEF80の牽引する常磐線の普通列車。 1982.5 上野

<スハ43系>
まずはデッキ部から。以下の写真はいずれも1980.3に上野駅で撮影したものです。

この頃になるとデッキのドアはHゴム支持となっています。その形状は複数あったようで左右の車体でドアの大きさが異なります。
デッキ下のステップは取り付け部が90度ひねられて取り付けられています。サボ受けはウインドシル・ヘッダーの厚さ分車体に対して浮かして取り付けられているのがわかります。また、ジャンパ線が手前にあり、よく目立ちます。
左:スハ43 2294 右:オハフ45 2004
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模型車両の紹介と実車の写真:オハフ33・スユニ60・オロネ10

今まで客車の模型として、北海道の急行ニセコ、夜行急行列車の編成を紹介させていただきましたが、今回はそれとほぼ同時期に製作した国鉄一般型(旧型)客車の模型と、当時撮影した実物の写真をご紹介させていただきます。製作時期は、今から40年近く前の1980年代です。

1980年代は、まだ各地に一般型(旧型)客車が運用されており、東京の上野口でも高崎、東北、常磐線の普通列車の一部に郵便車・荷物車を連結した客車列車が運用されていました。80年代ともなると上野口では流石に使用されているほとんどの車両がスハ43系になっていましたが、東日本では東北地方の普通列車にまだオハ35、スハ32、オハ61等が運用されていました。

東北本線普通列車:手前よりオハ35 3271・オハフ61・スハフ42      1985.3 福島

そんな列車の中でも、列車の最後部に戦前型のオハ35(オハフ33)が連結されていると、凝った作りのデッキ部の絞られた車端部の造作がよく目立ち、列車として一種の優雅さを醸し出していたという印象がありました。

奥羽本線線普通列車 1980.8 山形

<オハフ33>
以下ご紹介させていただくオハフ33は、上記イメージを再現させるために作成した車両です。谷川製作所製のバラキットを組み立てました。

写真を見ていただくとわかると多いますが、この車両は雨樋なしの張り上げ屋根の車両として製作しました。オハ35の中には、試作的な要素を含んだノーシル・ノーヘッダーの車両や張り上げ屋根の車両が存在していたようです。当時私の客車バラキットの組み立ては、1973年にTMS誌に掲載されたなかお・ゆたか氏執筆の”客車の実感を求めて−ピノチオ製キットによる各種の試み−”という記事をを全面的に参考にしていましたが、その中に張り上げ屋根のオハ35系の作例がありました。その後、北海道で戦後型ではあるものの張り上げ屋根のオハ35を見る機会があり、それらのイメージをもとに、この車体を作成しました。なお、オハフ33にこのタイプの車両があるかどうかは不明です。

オハ35 851 1981.3 東室蘭
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模型車両の紹介:北海道のC57

今回はカツミのバラキットを組み立てた北海道タイプのC57を紹介させていただきます。この車両は以前このブログでご紹介させていただいた北海道の夜行急行列車を牽引させるために製作した車両で、1990年ごろの作品です。

私が鉄道に興味を持ち始めた1965年ごろは、まだ全国各地の100両近いC 57が稼働していたようです。東京でもまだ上野駅に成田線の列車が乗り入れていましたが、私が鉄道写真を撮りはじめた1969年ごろ、ほぼ同時期に東京のC57は姿を消してしまいました。当時は現在のように地方に気軽に行ける時代でもなく、大学入学の頃には蒸気機関車自体が運用を終了してしまいましたので、私は当時の実際に客車を牽引して走るC57は見たことがありません。

機体は前述のように北海道の夜行急行を牽引させるイメージで作成しましたので北海道タイプとしてありますが、特定ナンバー機ではありません。この83号機が北海道に配置されていたかどうかもよくわからなかったのですが、今回調べてみたところどうも北海道には縁がなかったようです。

北海道タイプのC57は東京では当時の交通博物館に保存されており、保存状態としては申し分ない形で保存されていました。製作に当たってはその機体を全面的に参考にしました。余談ですが、東京にある蒸気機関車の保存機は交通博物館(現鉄道博物館)のC57をはじめ、上野の国立博物館のD51、羽村動物公園のC58等、北海道型の機体が多く、この意味では北海道型の機体は東京では資料が集めやすいかもわかりません。

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