tomopinのブログ

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銅板+リード線の室内灯を作る手順

本日はひとつ、銅板+リード線を使った自作室内灯の作製手順を惜しげもなくご紹介したいと思います。8本程、一挙に作成したいと思います。

過去ブログを読んでいただいている方には見覚えのある、あるいは説明済の項目も多々あると思いますが、ここではもう少しだけ突っ込んだ手順でご紹介したいと思いますので、今しばらくご辛抱ください。

 

まず準備するのは道具類から。具体的な品名などは最後に一例をご紹介します。

用意するのは

・カッターマット(A5サイズ程度あれば十分)

・T字定規(下の例では目盛りが6cm×15cm、もう少し長いとありがたい)

・手ごろなサイズのガラス板

・銅板0.1mm×10cm×20cm程度が手ごろ、最初に30cm定規があった方がいいかも。

 最近、こういうめっちゃお得のものも見つけました。最初から5cm幅なので、縦半分カット不要でいきなり短冊切り取り作業に入れます。到着まで10日ほどかかります。

使用する道具類-1
カッターマット、T字定規、ガラス板、銅板(厚さ0.1mm×10cm×20cm)

使用する道具類-2
左上から半田、左下半田用ヤニ、右上からライター、はさみ、カッター、固定ピンセット(これはなくても可)、先細ピンセット、この他にはんだごて、老眼鏡。

他に半田ごて。40Wを使っています。60Wは棒が太いのでちょと使いにくいです。

この記事を書いた少し後、どうにも半田付けが思うようにいかなくなり、最近売ってる60Wの先の細いものに買い替えました。今はこういう先の細いのが主流のようです。作業に大きく影響してきますので、使いづらいと思ったらすぐにメンテを行うか、買い替えた方が無難です。その後の作業性の良さにびっくり仰天でした。弘法筆を選びます。

 

 

さらに他に100円ショップで売ってる×2~3位の老人用メガネがあるとルーペ代わりに大変重宝します。

ピンセットは押したときにのみ開ける固定型もあると便利ですが、慣れるまでかなり時間がかかります。うっかり引っ張って切ってしまいがち。慣れると非常に便利。

普通は通常のピンセットでいいと思います。

銅板は上の写真の例では購入時幅10cm×20cmなので、作業に入る前に縦に半分に切って5cm×20cmを2本にします。

最初から5cm幅のものを使えばこの作業は不要です。

今回の銅板電極は室内灯1本につき、長さ5cmの幅2mmのものを2本使います。

で、室内灯8本作りたいのでとりあえず5cm幅の銅板で2mm×左右2本×8個で長さ32mmあれば十分です。少し予備を作っておくのも吉です。

 

次に材料

・テープLED

白色でも電球色でもどちらでも、あるいは任意の色、汎用の3灯/5cmものであれば1本につき10cmを8本分で80cm、高密度3灯/2.5cmもので12.5cmを使うならば8本で100cm必要です。

今回は高密度で12.5cmものを8本作ります。

・ブリッジダイオード

テープLEDの長さが車体に対して余裕があるようであればDB107、ぎりぎりであればMB10Mがおススメです。12.5cmのテープLEDだとギリの車両が多いので、今回は小さい方のMB10Mを使います。

・極細リード線

Φ0.4~0.65mmの超極細リード線、4cm×2本×8本で最低64cmあればOKです。

ここではΦ0.4mmを使っていますが、細すぎるのでとにかく切れやすい、作業しにくいで、Φ0.65mmの方がよいかもしれません。

 

作業開始

銅板電極

まずは最初の銅板10cm×20cmを縦に2分して5cm×20cmを2本にします。

作業はカッターマットの上で行います。

両端の短辺を2分した点を結んだ線で、ひたすらずれないように定規を押さえ、書けなくなったボールペン等でひたすらコキコキ。だんだんこんな風に開放側がもち上がってきます。

銅板カ~~~ット!

もう少し上がってきたところでガラス板等で折り目がきっちりつくように前後にコキコキこすります。ボールペンの太さ分のズレを考慮に入れます。定規を少し上に移動すると、折れ目の壁でピタッと止まります。ここで定規をしっかり手で固定し、ガラス板等できっちり折り目が付くようにコキコキします。

きっちり折り目がついたら押さえを一旦外し、ガラス板等で一旦平坦に戻します。

反対にひっくり返して全く同じように線にコキコキしてもいいですが、ここでいきなり折れ線に沿って今度は反対に折ってまた戻してを繰り返しても折れるかもしれません。

この一連の作業2~3回程度の繰り返しで無事に半分割できると思います。

T定規が短いので30cm定規を使いましたが、長いT定規があればそれを使った方が大吉。

届いた銅板(10cm×20cm)を5cm×20cmを2枚に分割

ケバケバしているので怪我しないように注意します。ガラス板とT定規の裏面などで挟んでグイグイとならしておくとよいと思います。今回はこのうち1枚のみ使います。

作業前の銅板(5cm×20cm)

幅2mm×長さ5cmの短冊を作っていくわけですが、銅板の切断についてはその原理は上↑でやった作業そのものです。この方法であれば端から端まで、ほぼ全体的に平均化された切り口となります。ゆがみもできにくいです。

 

では短冊作成作業に入ります。

最初に銅板の5cmの辺をT定規の長い方と平行となるように向けて、銅板の長辺をT定規の短辺にピッタリ合わせて、左の短い方の上の方の目盛りに合わせて2mmだけ先端が出るようにしてT定規の長い方の下にくぐらせ、手でしっかり固定します。表現がへたくそですが、

要はこんな感じです↓。

銅板切るぞ!

この状態でインク切れのボールペンのようなもので、飛び出てる部分をT定規の長辺に沿ってひたすらコキコキします。T定規、銅板とも動かないようにしっかり手で固定。

ボールペンでコキコキするときの注意ですが、幅2mmを超えると挿入時に困難になりますので、2mmを超えない、若干細い気味に切断します。しかし意図的にやるとかなり細くなってしまいます。定規でぴったり2mm分だけ出してボールペンでコキコキすると大体丁度良い2mm弱のところで切れてくれます。

コキコキ線がずれたりぶれたりすると後々とても厄介ですのでここは気合の入れどころです。決して力を入れすぎないで地道にコキコキします。力を入すぎると局部的にへこんでしまいます。回数で勝負。そのうちに銅板の開放された面が少しずつ上に上がってきます。

ここでボールペン先の太さを考慮して、そのままの状態で、T定規を少しだけ上にずらすと、ここでも折れた壁でT定規がピタッととまります。この位置でT定規をしっかり手で固定し、ガラス板の端部等で曲がってきた銅板をスパっとほぼ直角に折るように押し付けます。押し付けつつ、折り目がきっちりつくように何回か前後にコキコキします。

ほぼ90度より若干大きく曲げられたら一旦T定規もガラスも外して、曲がった面を戻すべく、ひっくり返して平坦になるように山側から押さえつけてならします。下はカッターマットではなく、ガラス板の上でT定規と挟んだ方が効果的です。平坦に戻ったらガラス板とT定規をうまく使って今度は反対向きに曲げるように折ります。

90度を若干超える程度曲げられたら、ひっくり返してまたガラス板等で平坦にならし、以後はこの手順を2~3回程度繰り返すと自然と銅板は折り目に沿って切れてきます。

これを8本×左右2か所で16回繰り返すと、16本できます。

2mm×5cmの銅板16枚
「折りで切断」方法は素人でもまっすぐきれいにきれるのが特徴です。
気合は必要ですが。

この方法であれば慣れてくるとこれだけですと30分もあれば作成できます。

こころのまっすぐなひとはハサミでチョキチョキの方が数百倍速いと思います。

ここで並べてセロテープで固定して一方の端5mm以下に半田を盛っておきます。両端で太さに差があれば太い方に半田を盛ります。半田の盛り上がり部が5mmより長いと後で邪魔になります。5mm以内に納めます。不幸にして半田が流れても厚さがなければ別に構いません。いずれにしても半田部の「盛り上がり部」は5mmより短いほど吉です。

 

ブリッジダイオード周りの加工

さて、次はブリッジダイオード(MB10M)を起点として作成していきます。

まずブリッジダイオードの「+」「-」が書いてある方の足を延ばして、曲がったままの足をカマボコ板を立ててその端に沿って並べます。ちっこいので並べるだけでも結構一苦労。

で、このままセロテープでカマボコ板に固定します。糊や両面テープも使ってみましたが、熱で予想外に汚くなって後が大変でした。

凸凹しているので剥がれてきやすいですが、ここはとりあえずがんばります。

ブリッジダイオードの準備
カマボコ板を立てて端部に合わせて並べています。
この状態をセロテープでがっちり固定します。

次にこのカマボコ板をテープを貼ったまま90度横にして折れている足側を上向きにします。

ブリッジダイオードの固定
ブリッジダイオードを付けたままカマボコ板を横にします。

万力で固定できれば理想的ですが、普通はないと思うので、とりあえず、セロテープがしっかりついていればよいかと思います。

と、思いましたが、実際やってみると動くととても半田付けしづらいのでやっぱり押さえる道具は今後がある人は一つ持っておいた方がよいかもです。

万力はジャッキと同じように力が大変強いので強烈には押さえず、固定できる程度の力で絞めます。

この万力は幅が8cm程度なので、10cm程度あれば10個いっぺんに作成できると思います。あるいはもう少し狭く並べても構いません。

 

現在、ブリッジダイオードの極性のない方の足が上向きに16本並んでいる状況です。

順番としては次にこの16足にリード線(4cm程度)を半田付けしていきます。

まず、半田付けで半田をブリッジダイオードの足に片っ端から適度に盛っていきます。少なすぎるとリード線が半田付けしにくいので適度に盛ります。盛り過ぎると左右でくっついてしまうので、くっつかない程度の盛り加減が重要です。

 

極細リード線の準備

次はリード線の準備及び被覆剥ぎです。淡々と、リード線を4cm毎に切断して(8cm毎に切ってから半分に切ると2本毎に長さがそろいます)16本準備します。

リード線の長さは熟練度や必要度に応じて可変ですが、個人的には3cmだと非常に作業しづらいです。4cm以上は欲しいところです。

 

極細リード線の先端の被覆剥ぎです。

まずはリード線の先端から5mmくらいのところをカッターで軽~く一周します。中の銅線まで到達しない程度の切り込みを入れておきます。(「銅線直前まで」がうまくコントロールできればその後そのまま引っこ抜いても可です。が、危険です。軽くがいいと思います。)

これを両端でやっておきます。

軽~く切り込みを入れた人は次に百円ライターでリード線の先端から5mm未満の箇所を2秒程度あぶり、素早く先端を爪で引っ張ると切り込みを入れたところから被覆が剥けてきます。

が、なかなか思うようにいきません。慣れるまで練習か、よい手段があればそちらの方がいいと思います。とにかくリード線の両端の被覆を5mm程度剥がします。

うまく剥がせたら銅線をネジネジとネジって(ヨって?)ばらけないようにします。

ここで両端につまようじなどで半田用のヤニを塗っておきます。先端をネジっていればヤニの容器の中に先端を突っ込む感じでもいいですね。つまようじ不要です。

あとは淡々とリード線の一端をダイオードの足に半田付けします。淡々と言いますが、

細いもの同士をくっつけるので、大変見えづらく、付いてるのか付いてないのかが判別しづらいため、意外と手こずります。手でやると陰になるとか、ぶれるとかでろくなことがないため、ピンセット必須ですが、ここは固定ピンセットが格段にやりやすいです。リード線の被覆の端部をつかんで、飛び出ている銅線部分をブリッジダイオードの足に半田付けします。

ブリッジダイオードにリード線が半田付けできれば、もう万力から外しても構いません。

 

銅板電極-ブリッジダイオード(からのリード線)接続作業

次にリード線の反対側の端(今だ手付かずの方)を先ほど半田を盛った銅板に半田付けします。

◎銅板電極を適度な間隔で並べてセロテープでカマボコ板などに固定しておくと作業がやりやすいです。

リード線は銅線がネジった上でヤニが塗ってあり、さらに相手側が半田が盛ってあればあえて先付け半田は必要ないと思います。

ここでも固定ピンセットが威力を発揮してくれるのですが、普通のピンセットでも全く問題ありません。

リード線の被覆の端部をつかんで、飛び出ている銅線部分を銅板の半田盛り付け部に半田付けします。

ここだけに限りませんが、半田がうまくついたと思ったらふうふうして十分に冷めてから一旦軽く引っ張ってみるといいと思います。これでとれるようなら今取れて正解です。あとでとれると厄介極まりない。取れたら装置類が整っている今がやり直し時。

銅板の一端には既に半田が盛ってあると思うので、半田の盛り上がりが今回の半田付けで5mm以上に広がらないように注意して作業します。不幸にして広がってしまったら一度半田をコテで全部そぎ落としても構いません。意地でも盛り上がり部は5mm以内におさめます。幅も銅板をはみ出ないようにします(下の写真参照)。

うまく半田付けできると下のようになります。

ここまでで、ほぼ難易度の高い箇所は終わりです。火の用心~。

ブリッジダイオード+リード線+銅板

こんな感じで8本分の電極ができました。挿入側の銅板先端の角を切り落としておくと挿入しやすくなります。

 

最終作業:テープLEDにブリッジダイオードを半田付け

あとはテープLEDの「+」・「-」とブリッジダイオードの「+」・「-」同士を半田付けしていきます。

 

テープLEDも適度な間隔で並べてセロテープで固定しておくと半田付けがやりやすいです。固定してさえあれば特段難しい作業ではありません。ただし長時間禁物。

テープLED半田付け準備
セロテープではなく輪ゴムです。
ブリッジダイオードを半田付けしたものから引き抜いて導通確認していきます。
途中で導通不良箇所があった場合にはまた輪ゴムに挿入して半田しなおし。
今ならまだ大した手間ではありません。

 

今回は高密度3灯/2.5cmのテープLED12.5cmを使いました。高密度テープLEDは防水シリコンが被覆されている(LED側だけ)ので、上の写真のとおり、とりあえずは半田付けする箇所だけ剥がしました。

テープLEDを光源をこちら側に向けて立てて見て、右が「+」、左が「-」になる側の被覆を5mm程度、電極の終わりより少し手前ぐらいまで剥いでおきます。

その剥ぎ方ですが、カッターで縦・横とも切り込みを入れたら手で簡単に剥けます。電極に薄い防水被膜が残ってないことを確認したら(電源を接続してどちらかの極性で光ればOK)。残ってたらカッターでコキコキ。残ってなくても一応しておいた方が半田のノリはよくなります。

ここでも先にテープLEDの電極に半田を適度に盛っておきます。ほんとにポチっと程度ですが、これがないと結構大変です。その上でブリッジダイオードの伸びてる方の足と半田付け。

ブリッジダイオードの曲がってる足を上向きになるように保持して半田付けです。ここでも固定ピンセットが使えれば大変やりやすいです。手でも全然かまいませんが、作業箇所が陰になりやすく難しいです。

この半田付けが終わったら全作業は終了です。後は挿入、点灯試験を残すのみ。

高密度12.5cm室内灯8本完成~~。

完成~。全行程で1時間はかかっていないと思います。

これが意外と便利なんですわ~。銅板直付けよりは半田箇所でリード線が切れやすいのが難点ですが。

度重なる試行錯誤の結果、個人的にはこの手順が一番やりやすいと思いました。

まずはKATOの客車の床下に銅板を挿入してみます。

早速挿入してみました。

ばっちり、5cmの銅板は半田付け箇所を残すのみでほぼ全部がすっぽり入ってしまいます。本体取り付け時に邪魔になることもありません。差込口から車体先端までほぼ5mmです。このために銅板の半田の盛りは5mm以内に収める必要があります。

 

・幅は2mmより細いのに挿入時に引っ掛かりやすい場合

挿入時に引っ掛かる場合には銅板の先端の角をハサミで面取りです。目に見えて途中に太い箇所が見られる場合にはやすりでもハサミでそぎ落としても可です。折り切断ではめったにありませんが。全体が太いときは全面的にハサミで端部を少しそぎ落とします。結構難しくて面倒です。もう一本切りなおした方が早いかもしれません。

・挿入時、あと5mm程度というところで引っ掛かる場合

この場合には先端5mm程度をわずかに上向きにすると入りやすくなります。わずかでいいはずです。床下集電版を固定する黒いポチに引っ掛かっています。殆どの場合、引っ掛かることはないのですが、とある事情で引っ掛かることもあります。通常はありません。くどい。

 

・挿入してテストしてみても点灯しない場合

銅板5cmの長さですと、導通しないことはありませんが、純正集電シューよりは薄いので、うまく導通しない場合も極稀にはあります。そのような場合には、先端から2cm程度のところで先端を軽くわずかにですが下向きにして(「へ」の字のイメージ)挿入してあげるとまずほとんどの場合導通します。ちらつきもありません。

 

感想

この室内灯は銅板をブリッジダイオードに直付けしたものよりは半田付けの箇所で切れやすいのが難点ですが、装着作業は非常にやりやすい上、銅板やバネを使用していないので、ビジュアルも良、何より取り回しが楽。

あとはたるんだリード線をうまく壁面の窓と窓の間などにスティック糊かなんかでつけてあげれば全く異物感がありません。むしろリード線は長めの方がいいかもしれません。

 

点灯試験

それでは早速点火~。チャカメカファイヤー。

高密度は間隔が狭いのでかなり明るくなります。

どあ~、めちゃ明るいっ!

12系客車オハフ13等ですと10cmテープLEDを使っているとどこかに局部的に暗い箇所ができてしまいますが、高密度の12.5cmものを使うと端から端まで照らすことができます。ただし、高密度テープLEDを使うと12.5cmがピッタリですが、ピッタリ過ぎてブリッジダイオードに大き目のDB107などを使うとそのサイズが致命的に邪魔になります。MB10Mがおススメ。

 

今回の銅板の代わりに両面導電性テープ(5mm×5mm以下が吉)を使ったものもかなり汎用性大です。が、半田付けに結構な技術力を要します。

 

以上、リード線を用いた自作室内灯のご紹介でした。

 

主なアマゾン購入品

T定規(短辺6cm長編15cm、もう少し長い方がいいかも)

銅板(厚さ0.1mm×10cm×20cm)

時間はかかりますが、これ↓がめっちゃお得です。10日程度かかりましたが、同じような値段で上の5倍の量作成できます。中国からで、丸まっていますが、割と小さいR(1.5cm程度、直径で2.6~3cm程度)で丸めてあり、変形しづらい梱包で来ます。多少ひしゃげてはいましたが、使用には問題なさそうです。次からはこれにします。時間に余裕をもった準備が必要です。

銅板(厚さ0.1mm×5cm×100cm×2本)

カッターマットは100円ショップで買いましたが、AMAZONではこんなのとか。

 

 

テープLED(3灯/5cm)白色(5m)

同電球色

高密度テープLED(3灯/2.5cm)白色(5m);今回使用したもの。

高密度電球色他色いろいろ(メーカーは上のとは異なる、被覆が残りやすい)

倍高密度テープLED(3灯/1.25cm)白色(0.3m、短すぎ。補間用?ケーブルいらん)

 

ブリッジダイオードMB10M(厚さ2.4mm×4.7mm×3.4mm)100個、小さい。

ブリッジダイオードDB107(厚さ2.4mm×8.1mm×6.2mm)50個、大きい。

 

万力の例はなかなかよいのが見つかりませんが、カマボコ板程度が縦にしても横にしても挟める幅開けるもので、台座が回転可能、開口部の深さもそこそこあり(5~7cm程度?)、押さえる場所の幅は10cm程度のものがいいと思います。一流メーカーかどうかはわかりませんが、結構いいものが5000円以下で買えるのではないでしょうか。

 

慣れると重宝する固定ピンセット。慣れるまでが結構大変。