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2015年3月19日 (木)

鉄道3DCG製作記 103系 (30)

密着連結器 ATS-B受電器 CG

1か月ぶりなので割と早い方でしょうか?(1週間毎に更新していた時期が懐かしい)
車内が完成して久しぶりに外側のパーツ製作に戻りました。というわけで今回完成したのは密着連結器+αです。

密着連結器は「柴田式密着連結器」というタイプのもので、その名の通り柴田衛氏が1929年ごろに作った連結器です。それ以来形を変えつつつも基本的な規格は変わらず今日まで作られ続けている連結器です。

柴田式密着連結器  柴田式密着連結器

もともとの柴田式は上図左のようなタイプで、四角い印象が強い物。旧型国電に取り付けられていることが多いタイプです。
上図右はそれを改良したもので余計な部分の肉をそぎ落とし、軽量化を行っています。

柴田式密着連結器  柴田式密着連結器

上図左はさらに改良し、無駄な部分をなくしたもの。基本的にはあまり変わってないのですが、中央の空気管部分の溝が無くなり面一になっています。これが今日でも最も多いタイプで、車両のブレーキが電機指令化された現在では空気管の穴が減っていますが、この形のまま生産されています。
上図右は電機連結器を取り付けるためのタイプで、さらに無駄な部分が無くなり最小限のサイズまで小型軽量化されています。E233系でも電連搭載の0・3000・5000番台は上図右のタイプ、それ以外は上図左タイプです。

さて今回作ったのは2枚目の中央に溝があるタイプの密着連結器で、103系登場当初は国鉄新性能車が標準に搭載していたのはこのタイプでした。(後年は3枚目の面一タイプに交換されています)
まず下図のように図面を配置してラインツールでアタリをつけます。ここでパッチ編集してアタリをそのまま面化しようかと思ったのですが、複雑に入り組んで困難なので、頂点部分から平面を広げていく正攻法で攻めることに。
意外と上下左右対称に見えているのにそうではないので、右上左上右下左下と4分割して作成することにしました。
フェールセーフ用の錠掛鍵が格納される部分や、飛び出している角が入り込む部分が無駄に広がっていたりして鋳物ならではな作りづらさ。

002  003

右側が完成したら下図のように左側に移ります。こちら側は連結錠のテコが飛び出るため大きな穴が開いていますが、その抜けた部分と本体のヒダの部分の接続もややめんどくさい。ただ右側に比べればマシです。
内部は中央上部の空気管が下部まで抜けるために穴があいているのですが、その界隈のヒダの接続が最強にめんどくさい。なぜこんな形にしたんだ。モデラーへの配慮も考えてほしい。

004  005

上下左右の後方ができたので前側に伸ばして行き下図のように頭の角を作ります。もはやこの部分は面をチマチマ伸ばしていく方法では作れないので、パッチ編集で別に作成し、それを本体と結合しました。角の軽め穴がうまくブーリアンで抜けたときは感動ものです。

006  007

そして角ができたら最後部の軸の部分と空気管の設置、錠掛鍵とハンドル、連結錠と戻しバネ等を取り付けていきます。本体後方の面取り半径を間違えていたのでこれも直したのですが、一度作ったヒダの接続点を直すのは骨でした。

008  009

連結器ができたらその後ろにあるワク継手と連結緩衝器ワクおよび緩衝ゴムを作って、さらにマテリアルの設定をして完成。
連結器前面の上部と下部は塗装されないので金属っぽいテクスチャを貼りました。下図右下4枚目は空気管の通り道を表しています。黄がブレーキ管、赤が元空気だめ管、緑が直通管です。

密着連結器 CG  密着連結器 CG

密着連結器 CG  密着連結器 CG

連結させると下図のようになります。右側2枚目は連結した状態の連結器を上下真っ二つにした物。錠掛鍵は相手の本体に引っ掛かってるわけではなく乗っているだけ。連結が万が一外れたときに引っ掛かるようになる程度のものです。

密着連結器 CG  密着連結器 CG

連結器を103系に取り付けてホースも繋ぎ、下から見たものが下図です。配管ヤバい。

密着連結器 ATS-B受電器 CG

ところで+αとは何かというと、連結器の下の胴受け下部に取り付けられた青い箱のこと。これはATSの機器で「B型車内警報受電器」と言い、通称「垂直型受電器」と呼ばれるタイプです。
受電器とは何ぞやというと、ATS-B型はS型のように地上子ではなくレールに常に信号用の軌道電流が流れていて、それを送電端電圧低下による無電流にすることにより信号の状態を表すのですが、その電流が流れているかどうか電流値はいかほどかを車両側のコイルが電磁誘導で拾い上げて判定するため、そのコイルを納める物が受電器となります。
受電器の取り付けは胴受け中央に一つだけ取り付けられた「垂直型」(下図左)と、胴受け両端に取り付けられた「水平型」(下図右 ※写真提供JORGE様)があります。
当初は垂直型が使われていたのですが、指向性や誘導障害に強い水平型が普及しだすと、関東圏では昭和40年代中期までに全て交換されています。(関西圏では昭和50年代後半でも残っていたみたいですが)
なので山手線の103系で中央に一つだけの「垂直型受電器」を付けた写真を見かけたら、103系がデビューして間もない頃の写真ということが判ります。(山手線では昭和40年までに概ね水平型になっています)

垂直型B型車内警報受電器  水平型B型車内警報受電器

というわけでめんどくさい連結器の製作も完了!次は電装品かな?

 
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