Nゲージレイアウト国鉄露太本線建設記

運転よりシナリー重視コンセプトで、昭和40年代後半の風景再現を目指しレイアウトを製作中です。映像・画像を交えながら、製作記に加え、随想や旅行記も発信します。2016年9月より延伸線建設に着手しました。

Wさんのレイアウト⑧運転操作シミュレーション

楽しく遊ばせていただいたWさんのレイアウト、線路配置設計と電気設計サポート完了しましたが、操作方法を解説して置かないと仏作って魂入れずになりかねません。 今回基本的な操作方法を解説し結びにします。

【減反転作水田】
食糧増産から一転米を作るな!への農政180度転換、農家は農協割り当てに従い転作奨励金を貰って耕作効率が悪く収量の少ない水田を転作しました、ここは蕎麦の転作水田です。 50年続いた減反は農業生産意欲と競争力を低下させただけの失政に終り廃止されました。


★Wさんのメール
最初は上手く歯車が噛み合わなかったWさんとのコミュニケーション、現在は順調です。

電気設計サポートから始まった今回のお話、結果から見ると線路配置設計サポートの方がWさんにとって大きな価値があった様です。 レイアウト設計事務所を開きますかな、ただしTOMIXお断り、バカッ広複線間隔や45度カーブポイントの醜い線形じゃ食欲湧かないし、切替通電不良常習犯のすぐ壊れるポイントではサポートし甲斐ありませんからね。


★デフォルト
レイアウト制御盤はデフォルトを決めておくべきだと考えてます。 運転終了時にデフォルトで電源OFFすれば、次の運転開始時に迷わなくて済みます、習慣化をお薦めします。

デフォルトは中央駅構内線フィーダー全てOFFです。 ポイントは構内本線1/3番線開通、機関区内は一番手前の転車台進入線開通にしました。 ポイントSWレバー操作と開通方向を一致させたのでデフォルトポイントSW位置はPS1/PS5の2ヶ所が他と違ってます。

その他、機関区出庫SWはOFF、TTCディレクションSW前進、転車台主桁操作室扇形庫側出庫作業開始位置です。 デフォルトは電源ON時に予期せぬ暴走防止基準で決めてます。


★本線2列車運転
複線エンドレスのWさんレイアウトは2列車左側通行運転が基本です。

上図赤点線丸の様に3番線フィーダーをキャブA、1番線フィーダーをキャブB選択すると、右行/左行両本線全域がキャブA/Bから独立して給電され、2列車運転可能になります。

右行本線進路は2/3/5/6番線、左行本線進路は1/2/4番線と副本線が複数あるので、空き副本線へポイント切替と番線フィーダー選択し進入・停車、フィーダー選択OFFで留置、別副本線留置列車をポイント切替と番線フィーダー選択で運転する事ができます。


中央駅に4列車(本線留置可なら6列車)停車させ右行/左行本線各1列車運転ができます。 線形的には7番線留置も可能ですが、機関区入出庫線兼機廻し線運用にすべきと思います、Wさんが決める事ですね。


★折返し運転
左方設置の片渡線を使い右行本線列車の折り返し運転ができます。 本線2列車運転のバリエーションで、左行本線列車を留置して右行本線列車⇒左行本線列車とし、留置右行本線列車運転開始の運転形態になります。 折り返し運転操作を順を追って解説します。

上記操作になります、転車台回り操作は後述します。 ディレクションSW操作5回(TTC除く)、ポイント切替8回+機関区内、フィーダー選択SW操作3回に加え新旧本務機走行と転車台操作含めた機関区内制御です。 『さて次は』と考えながら指差確認必要な運転操作ですが結構楽しく、レイアウト製作者ならではの特権です。


★三重連補機の連結開放
前項まではキャブコントロールとこれまでの電気設計の復習目的で解説しました。 Wさんは電気苦手を自認してるし、筆者はWさんが何が解らないか解らない、良くある事です。


ここからは筆者も頭の整理をしないとミスを見逃しかねない危ない領域、三重連補機の連結開放、Wさんには絶対必要情報です。

現在キャブBで左行本線貨物列車運転中です、数周後に前補機2両の三重連運転に移行する為、キャブBを定速周回運転にしてキャブAで補機準備するシチュエーションです。

まず7番線フィーダー選択SWを左に切り替えキャブA運転可能にします、機関区内はF7接続FTT給電なので、この時点のディレクションSW操作は無関係ですが、いずれ機関区進入線ギャップを越えて左行で出庫するので先に左行に切り替えます。 次にPS09レバーを上に倒し7番線を転車台進入線手前側に開通させます。 ③と④は図解しないと解りません。

TTCディレクションSWは基準位置前進、出庫なので主桁操作室扇形庫側で補機駐機線に主桁を合わせます、駐機線に給電され主桁へ前進運転できます。 進入線ギャップ先は7番線からポイント開通しディレクションSW左行に切り替えたので図の極性になってます。

左行本線補機なので左向きに出庫しなくてはなりません。 この場合時計回りに転車台回転させて進入線に主桁を合わせると操作室扇形庫側の出庫位置なのでTTCディレクションSWは前進のまま操作不要です。 進入線ギャップを越えて7番線まで運転可能状態です。

扇形庫駐機機関車逆向きの場合です、主桁操作室扇形庫側で補機駐機線に主桁を合わせます、駐機線に給電され主桁へ後退運転できます。 推奨用法は入庫/出庫と主桁操作室向きだけを基準にし機関車向きは一切無関係です、でないと頭がウニどころか液状化します。

左向き出庫に主桁を合わせると操作室進入線側の入庫位置に変わってます、機関車が方向転換したからです。 この場合はTTCディレクションSWを後退に切り替えないと出庫できません。 180度毎極性反転機能なければ入出庫=電源ディレクションSW方向で単純明快でした。 『石頭のKATO設計者め!』と心の中で毒付いてます、やっと操作⑤です。

赤点線丸の様に7番線フィーダー選択と機関区入口ポイントが切り替わってます。 転車台主桁から7番線図示位置まで運転し停止です、ギャップ先は非給電で走行できません。 前補機1両ならここで補機準備作業完了ですが三重連は前補機2両なので操作が面倒です。

①はデフォルトなら操作不要です、連動ポイント3ヶ所切り替えて右行本線7番線開通させキャブAで補機1号機運転可能にします。 次に補機1号機を前進し後部をS124Uに合わせ、PS4切替で右行本線6番線開通し補機1号機を非通電にして補機2号機を待ちます。

【右方連動ポイント切替図示省略】
補機2号機(ライトグリーン)を補機1号機と同じ手順で出庫させ、7番線まで前進運転し補機1号機に連結します。 これでキャブAの補機準備作業完了です、まだまだ作業は続きます。 解り易くする図面作成の手間半端じゃありません、転車台と合わせ1日仕事です。

ここから補機連結作業はキャブBで行います、次の周回で左行本線貨物列車を1番線に停車させます、本務機前部S124Uの位置です、停車したら1番線フィーダーSW中点OFFの留置状態にします。 7番線と渡線部フィーダーSWをキャブB選択し補機2両運転可能にします。

【右方連動ポイント切替図示省略】
PS4/PS1を切り替え7番線を左行本線左方へ開通させます。 そして補機2両連結状態で左行本線左方へ本線引上げします。

PS01で片渡線を切り替えディレクションSW逆転して本線引上げした補機2両を後退運転、本務機に連結します。

【右方連動ポイント切替図示省略】
再びディレクションSW逆転し、留置状態の1番線フィーダーをキャブB選択すれば三重連が同時走行可能になり発車です。 左行本線三重連の補機開放は全く逆の手順になります。 前補機2両連結のまま機関区留置線の出庫SW ONで次仕業待機運用もアリだと思います。

【当社生野駅前補機連結作業】
右行本線三重連は5番線で可能です、左右反転で片渡線操作がなく切替ポイントが変わるだけなので解説は省略します。 以上の解説でWさんは実際の運転操作を理解し慣れていただけると期待してます。 筆者も疲れましたが付き合わされた読者もお疲れかと(笑)


★終りに
以上8回に渡りWさんレイアウト設計お手伝い記を公開しました。 結構楽しかった(イライラも多少・・・爆)し、読者に情報提供もできました。 Wさんのお手伝いしなかったら、ユニトラック+TOMIXホーム用法やKATO転車台の問題点発見はなかったでしょう。 本シリーズは『露太本線ブログINDEX:レイアウト制御』に追加します。[本項完]


ではまた。

Wさんレイアウト⑦KATO転車台は顧客視点欠如


昨年末からWさんの依頼を受けレイアウト設計のお手伝いをしてきましたが、残る電気設計サポートは転車台制御のみになりました。

【小川を渡るキハ】


★転車台の制御
KATO転車台は湖南総合運転所で採用しており一通り動作理解してましたが、今回は電気が苦手なWさんサポートなので再度仕様を精読しました。

【KATO製品紹介ページより】
そしてこの製品はKATOにしては珍しくユーザーフレンドリーな設計になっておらず、非常に使い難い仕様だと解りました。 何故そうなったかを含め後ほど種明かしします。

KATO転車台にはターンテーブルコントローラ(TTC)が付属され転車台の回転操作を行います。 転車台にはフィーダーFTTが設置されており、ここには7番線F7を接続し、F7選択キャブA/Bで運転します。 転車台は図の様に主桁開通両方向のみに給電します。 TTCはディレクションSWを装備してますが、この機能と操作法については別に解説します。

FTT(F7)は主桁両方向に給電するので、転車台進入線対角に駐機機関車があると、転車台進入機関車と同時走行してしまいます。 この問題を防止する為にギャップGK1/GK2を設置し、その両側をON/OFFする出庫用3PトグルSW2個を制御盤に設置しました。

KATO転車台は180度回転でフィーダー極性が反転します。 転車台進入機関車が方向転換するとレール極性が逆転し上図の様にショートしますので、転車台進入線2本にギャップGT1/GT2を設置しました。

入庫後方向転換しすぐ出庫する場合、極性反転によりTTCディレクションSW操作不要ですが、F7選択キャブのディレクションSWを逆転しないとGT1/GT2で車輪ショートが発生します。 TTC前進/後退はレイアウト他部分の前進/後退と関係なく転車台操作室方向で決まるからです、つまり操作室反対側への走行が前進、操作室側への走行が後退で、同じ方向に走行させるには操作室向きによりディレクションSW操作が必要なのです。

180度毎極性反転は主桁両レールにFTT±端子を固定した電気特性です、転車台に回転制限はないので、実際には固定せず何らかの機構か回路でこの機能実現してます。 最初に書いた様に設計ミスとは言えませんが、ユーザーへの配慮に欠けた設計だと筆者は考えてます。

FTT給電の一番単純で低コストな構造は上図の様に回転する主桁両レール接点とFTT±端子のバネ接触給電で、主桁両方向レール給電もこの方式だと思われます。 そしてこの場合は180度回転しても極性反転しません。 と言う事はKATOは意図的に追加コスト掛けて主桁両レールとFTT接続を一定にする機能を付加してます、何故なのでしょう?

『見てきた様な嘘』という言葉がありますが見なくても解ります、100%上記ロジックです。 リバース線は走り抜けるだけ、一方奥に扇形庫がある転車台は停止前後進があり使い難い仕様です。 極性反転しなければディレクションSW不要で走行方向に迷いません。


★もう一つの転車台
そう言えば某玩具メーカーも転車台発売してたと電気仕様調査しました。

【通販店製品紹介ページより】
KATO駐機線10度刻みに対し15度刻みなのがいかにもこのメーカーらしいと思わずニヤリ、KATOの頑張った複線間隔33mm(これでも広過ぎ)に対し37mmでお茶を濁してるのと同じです。 専用扇形庫の扉自動開閉は噴飯物、プラレール発想でKATOと差別化ですか?

【同社用法解説より】
アッ、やっぱりTTCにディレクションSW付けてる!、発売時期後先知りませんがKATO設計パクったのかもね。 コンセプトだけ素晴らしい(品質は評価対象外)完全選択式ポイントメリット活かして使い易さで差別化するのが本筋でしょ!。 エッ、どうしたら良いか解らない?、顧客の声を聞く耳持たぬ相手に教える義理ありません、自分で考えなさい(爆)

【同社用法解説より】
180度回転時進入線でショート発生、KATOと全く同仕様です。 電気が苦手な人を食い物にするメーカーですから、使い易さは別にしてマニュアル通り繋げば動く、両ギャップ専用レールまで付属し抜かりありません。


★KATO転車台仕様の問題点
問題指摘しましたがKATO設計者を責められません。 欠陥製品ではなく良かれと思った事が結果として裏目に出る、厳しく言えば顧客視点欠如ですが、思い込みの罠に嵌り抜け出せなくなった典型です。 では極性反転仕様問題点を一番単純な転車台例で解説します。

【『駅をレイアウトするその2』より転載】
旧柘植機関支区転車台は進入線1本だけで駐機線なしです。 転車台は様々な用法含めた設計なのでFTT、進入線ギャップ、対角駐機線ギャップと出庫SWは必要です、では現KATO極性反転する場合としない場合の入庫から方向転換して出庫までの運転操作を比較します。

KATO転車台は入庫前に電源と機関区内電源極性を合わせ進入線ギャップで車輪ショートしない様に転車台回転またはディレクションSW操作が必要です。 主桁操作室手前でTTCディレクションSW前進ならOK、でも操作室奥でディレクションSW後退でもOKなのです。


そして②運転③回転、④ディレクションSW逆転は進行方向逆だから当然ですね、⑤出庫で一連の運転操作終了です。 では極性反転しない場合の運転操作はどうなるでしょうか?

-

一目瞭然、面倒な①の手順が全て不要で他は同じ、TTCディレクションSWも不要ですし、転車台/機関区内と本線の前進/後退同じです。 180度毎極性反転機能は、独りよがり設計にユーザーを付き合わせ使い難くするだけでメリットほぼゼロ、全くバカげた設計です。


ほぼゼロと書いたのは小さな差があるからで、現KATO仕様は進入線1本、駐機線35本が可能です。 極性反転廃止して走行方向揃えるには駐機線18本に制限され転車台角度に注意して設置する必要が出てきます。

例えばWさんレイアウト機関庫は転車台奥16線なので主桁レール極性切替点を上図の狭い範囲に合わせないと機関車前進/後退が揃いません。 でもマイナス面はそれだけ、簡単操作メリットが大きく上回ります。 

KATOが極性反転機能廃止改善設計したと仮定したら、どんなユーザーメリットが得られるでしょうか、上記の様に格段に使い易く低価格化も期待大です。 現在運転目印の操作室は単なるアクセサリーになります。


筆者はアンチTOMIX、KATO信奉者ではありません。 ダメな物はダメ、良い物は良いの是々非々スタンスで、KATO両渡線ギャップには苦言を呈してます。 この転車台はKATO電気設計痛恨のエラーだと思います。

KATO転車台設計者の思考論理に誤りはありません、一種のリバース線の理解からスタートすればこの通りの設計になります。 惜しむらくはリバース線でない前提でスタートしたらどんな設計になり、どちらが使い易いかユーザー視点で比較する検証を怠った事です。 


★KATO転車台防衛的操作法
仮に筆者がKATO転車台使うなら分解調査し極性反転機能を殺します。 と言ってWさん転車台改造請け負えませんので、せめてミスが起き難い運転法を提案するしかありません。 主桁方向とディレクションSW双方が走行方向を決めるので原則決めて解り易くします。


最初原則1として扇形庫前向き駐機を考えましたが、梅小路博物館なら兎も角、上下運転のある『生きた機関区』らしくありませんし、画一的風景も気に入らず考え直しました。 

原則1は入出庫作業開始時の転車台向きをルール化する事です。 入庫なら操作室手前、出庫なら奥、機関車が前進運転か後退運転かに係らずこのルールを適用します。

次にTTCディレクションSWは前進を基準位置にします、前進で原則1入出庫作業開始すれば、進入線ギャップでの車輪ショートも扇形庫裏の壁を突き破る事故も起こりません。

そして入出庫作業中転車台で機関車向きを前から後ろ及び後ろから前へ変えたらTTCディレクションSWを後退に切り替え、入出庫作業完了まで保持、完了後前進に戻します。 練習繰り返し体に覚えさせるしか暴走防止法がなく、毎回考えたら頭がウニになります(笑)


転車台用法については次回操作方法解説で詳しく図解予定です。 でも思い込みって恐ろしい!、リバース線発想でこうなってるのは知ってたけれど、よ~く考えたら落とし穴に嵌ってる実態が見えた面白い経験でした。


ではまた。

Wさんレイアウト⑥ポイント切替制御の新提案

Wさんレイアウトの電気設計はフィーダーとギャップを設置し、デュアルキャブコントロールコア部分の設計が終わりました、次のテーマはポイント切替制御をどうするかです。

【中山平の夜】
実感的なサーボスローアクションや番線選択ボタン一括切替はArduino等コントローラやリレーが必要になるので選択対象外としました。 すると現在標準技法化してるコンデンサ切替式が最有力候補になります。


★コンデンサ切替式ポイント制御
Wさんレイアウトには連動片渡線を1個と数えポイントが19個あります。

キャブコン制御盤上にポイント切替3PトグルSW19個配置するとこんなイメージになります。 運転経路に従って切り替えれば良いので解り易いですが、制御盤SW総数33個、相当大型にしないと操作性悪そうです。 電気区間選択SW左右切替、ポイントと駐機SWは上下切替、3種類のSWツマミカバー色分けして誤操作防止が必要です。

鉄道模型に電気知識不要になって久しいですが、電装品もユニット化が進みコネクタ接続が当り前、もう10年もすれば半田付け不要になるかもしれません。 Wさんコメントから配線最小化も必要と判断しました。

【『コンデンサポイント切替電気講座 総集編②』より転載】
KATOのコンデンサ切替式ポイント制御推奨回路です、ACアダプタとポリスイッチ、コンデンサと3PトグルSW各19個、難易度高くなくても相当な配線数、半田付けやった事ある程度ではシンドイ作業量です。


★KATOポイント切替SW使用制御
そこでコンデンサ切替式ポイント制御第1案と当社従来線採用方式を発展させたKATOポイント切替SW使用制御第2案をWさんに提案し、配線が楽な第2案が採用になりました。

【KATOスタンダードSX】
KATO制御機器ポイント切替出力は『自社製ポイント全てを切替可能な事』という至極当然な基準で設計されてる様で、スタンダードSXはポイントマシン4個連動両渡線切替可能です。 また依頼実験結果から1A仕様旧型制御機器も両渡線切替可能と確認してます。


Wさん使用KC-1は絶版で仕様確認できませんが、Hyper-DX旧型位置付けの上位機で、同じ基準でポイントマシン4個連動両渡線切替可能と思われます。 筆者提案はほぼ対称形中央駅線形のポイント2個連動切替です。

右行本線は上図の様に対称位置左右ポイントを連動切替します。
1.右行本線:《3番線》または《5/6/7番線》
2.右行本線:《5番線》または《6/7番線》
3.右行本線:《6番線》または《7番線》
4.右行本線:《3番線》または《2番線》

左行本線は上図の様に対称位置左右ポイントを連動切替します。
1.左行本線:《1番線》または《4番線》
2.左行本線:《1番線》または《2番線》
3.2番線:《1番線》または《3番線》

以上7ヶ所の連動(片渡線含め8ヶ所)でポイントSWは12個で済みます。 更にポイントSW配列とレバー操作方向と開通方向を一致させる工夫を加えると使い易くなります。

使い易くするアイディア実施方法を解説します。 KATOポイント切替制御線は2本、赤と黒の被覆線で先端に2Pコネクタが付いてます。

このコネクタをポイントSW裏側に挿すとSWレバー奥(上)で定位直線開通、手前(下)で反位分岐側開通になります。 識別ラベル添付エリア一番右に《右行》《左行》《2番》《機(機関区)》ラベル貼って操作ポイント表示し、レバー付近2ヶ所に《3》《5-7》の様に開通方向表示します。 それでは線路配置に従い配線法を検証解説します。

右行本線《3番線》または《5/6/7番線》、《6番線》または《7番線》、《3番線》または《2番線》の連動3組は、定位が奥側なので連動ポイント切替制御線赤と赤、黒と黒を1本に半田付けしてポイントSWに挿せば、レバー操作方向と開通方向が一致し感覚に馴染みます。

右行本線《5番線》または《6/7番線》と左行本線《1番線》または《2番線》の連動2組は、定位が手前側なので連動ポイント切替制御線赤と赤、黒と黒を1本に半田付けし、更にコネクタ赤黒逆転させてポイントSWに挿せば、レバー操作方向と開通方向が一致します。


コネクタから端子引き抜ければ挿し替えれば良いですし、難しい場合は制御線を切って赤黒逆転に半田付けし直します。

一方、左行本線《1番線》または《4番線》と2番線《1番線》または《3番線》の連動2組は、左右で定位逆転してるので連動ポイント切替制御線赤と黒、黒と赤をたすき掛けに1本に半田付けしてポイントSWに挿します。 レバー操作方向と開通方向の一致には、左行本線《1番線》または《4番線》は右方ポイント基準、2番線Y字ポイントは定位が左右どちらか解りませんので現物確認で基準を決めます。

最後に機関区内ポイント4個は個別切替です。 4個中3個は奥が定位なのでそのまま、赤丸1個は手前が定位なのでコネクタ赤黒を入れ替えてポイントSWに挿せば、レバー操作方向と開通方向が一致します。

Wさんレイアウト制御盤概念図です。 キャブA/B電源出力はキャブコン制御盤で選択されたフィーダーに供給されます。 キャブとキャブコン制御盤の間にポイントSW6個づつ配置してます、5個/7個でもOKです。

ポイントSW配列の私案です、左に左方片渡線と右行本線関係をまとめ、右に機関区と左行本線関係をまとめてます。 やり方解説したので、後はWさんが使い易く解り易い様にアレンジしていただければと思います。


★応用技法-1
Wさん個人へのサポート完了しましたが、折角ですので応用技法解説を追加します。

KATO制御機器ポイント切替出力はポイントマシン4個連動できますので、Wさん中央駅ポイント制御の06と07を統合して4個連動し、左行本線1/2番線切替にすればポイントSW1個削減可能で操作性が向上します。


★応用技法-2
ポイント連動はコンデンサ切替式でも6P2切替トグルSWで可能です。

Wさん採用左右連動行えば19個のポイントSWを12個に削減可能です。 図は左右本線進入側設置例で、制御盤上SW配置をどうすれば解り易いかは工夫してください。


ではまた。