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2014年7月22日 (火)

鉄道3DCG製作記 103系 (22)

103系 手ブレーキCG

103系 手ブレーキありがたいことに3連休のほぼ全ての時間をCGに費やせたため、1ヶ月はかかると思っていた手ブレーキ周りを完成させることができました。
手ブレーキは運転室にあるハンドルを回すと鎖を引き上げ、台車の制輪子2対に対して無理やりブレーキをかけることが出来る機能で、主に車庫で留置するときに長時間留置でブレーキシリンダーから空気が抜けて緩んでもブレーキをかけ続けることができるという機構です。いわゆる自動車のサイドブレーキのようなもの。
今の車両では駐車ブレーキといって、バネ圧でブレーキをかける機能がありますが、これはもっとアナログ丸出しなものです。
ちなみに手ブレーキの制動力は、手ブレーキ力:30kg、台車制動倍率:4倍、制動倍率:316倍として計算して制動力:9480kg。だいたい全編成(8両編成)に60kPaのブレーキ圧力をかけてるのと同じ制動力です(減速度で言えば約-1km/h/s)。制輪子2対だけで見るとブレーキ圧力1530kPa相当になります。

さてCGの作成ですが、まずは運転室に鎖が引き込まれていく部分(下図左)の作成をします。鎖受と案内車で構成されていて、運転室から伸びてきた鎖は案内車で直角に方向を変え、その鎖は下図右のコロでUターンして再び下図左の鎖受台で固定されます。
運転室内で鎖を巻き上げると下図右のコロから伸びる引棒が引き寄せられる機構です。
103系 手ブレーキCG 103系 手ブレーキCG

続いて下図左ですが、先ほどの引棒の先に再び鎖をつけ、その鎖は大鎖車の円周も1/4ほど巻きつけられて固定されています。引棒を引くと大鎖車が回転するようになっています。
大鎖車が回転するのはいいのですが、回転したまま戻らなくなるとブレーキがかかりっぱなしになってしまうので、大鎖車と同じ軸上に取り付けらている戻シ鎖車に戻シバネが接続されていて、大鎖車が回転すると戻シバネが伸びるようになっています。つまり大鎖車を元に戻す際に、この戻シバネが元に戻る力を利用する形になっています。
鎖のCGはラインツールで鎖を配置するコースを決めておき、「間隔ツール」とうものを使って鎖の輪を配置しました。簡単なのですが、途中にある鎖案内車や大鎖車の円周にうまい具合に沿わなくて(埋まったり浮いたり)、調整が大変でした。
そして同じく軸の反対側に取り付けられた下図右のロープ車も回転し、それに伴いロープが巻き上げられます。するとその先の引き棒が引っ張られ、うっすらと見えますが台車のブレーキシリンダーに接続された手ブレーキバリを引っ張ってブレーキがかかるようになっているのです。
103系 手ブレーキCG 103系 手ブレーキCG

ロープ車は単一断面ならラインツールで断面を描いて「レイズ」モデファイヤでぐるっとまわして簡単に作るところなのですが、残念ながらロープが接続される部分だけ形状が変わっているため、わざわざ形状に合わせてラインを細かく設定して(下図左)、それからパッチ編集とシンメトリで形状を作成しました(下図右)。おかげで無駄に高ポリゴンに…
103系 手ブレーキCG 103系 手ブレーキCG

ちゅうわけで、下からライトを当ててレンダリングすると下のような感じに。
(ちなみに右手前の戻シバネのネジ切りは実際にネジ山をモデリングしてあります)(無駄モデ)
103系 手ブレーキCG

これにて床下はとりあえずひと段落。
次回からは車体のほうに戻ります。

 
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