Nゲージ模型の線路を考える
京阪電車大津線600型の模型が線路の上を動くようになったらなったで、線路のレイアウトに変化をつけてみたくなってくる。
ジオラマを作るというプロジェクトも控えているしね。
※この記事の内容は、筆者の備忘録なので、多分に誤解や間違いがある可能性があります。お気づきの点がありましたらコメント欄にてご指摘いただけると助かります。
現有のレイアウト
現有のレイアウトは、ミニマル構成のエンドレスループ。
京阪電車大津線600型模型の全長は約200mmなので、このレイアウトだと直線区間に入りきれず、つねに円周をぐるぐる回る、、、だけ。
本物の電車も、京阪膳所駅を過ぎたあたりから石山寺駅までの間は、大津の旧市街（膳所藩の城下町）を縫うように走るから、ちょろちょろ曲がるのはそれっぽいとはいえ、直線区間がもう少し欲しいなぁ。
青い太線の横に書かれている記号が、線路の規格。
・S140 / S140-RE 、、、直線レール 140mm長
・C140-60 、、、曲線レール 半径140mmのカーブの60度分。
第１ステップ - 待避線を作って、駅を設ける
ポイントで線路が分岐するのが面白いかなと。
直線のままの本線と、待避線との間に駅ホームを作ろう。
検討するのは、「ミニレールセットポイントセット（レールパターンMB）」。
・S70 / S140 / S280 、、、直線レール それぞれ70 / 140 / 280mm長。
・PL140-30 、、、直線に対して左方向の曲線レールに分岐する。曲線部は半径140mmのカーブの30度分。
・PR140-30 、、、直線に対して右方向の曲線レールに分岐する。曲線部は半径140mmのカーブの30度分。直線部の長さは、上記にあるようにセット全体の長さが490mmなので、PL140-30とPR140-30が同じ長さと想定すると(490 - (280 + 70)) / 2 = 70mm
・C140-30 、、、曲線レール 半径140mmのカーブの30度分。本線の方向への長さは、280 - (140 + 70) = 70mm （※のちほど計算式で検証する）
このセットを、現有のレイアウトに組み込んでエンドレスループを維持する場合には、別途490mm分の直線レールが必要となる。
ところで、レイアウト寸法 37 x 490mmの、37ってなに？
(このあと、判明します)
本線と待避線の間隔を求める
本線と待避線の間に挟む駅ホームの幅を算出してみよう。
久しぶりに、三角関数を使ってみた。
正直なところ、SIN / COS / TANの定義がどうだったのか忘れていたので、ネットで復習😅
実際の計算はMS Excelで行ったが、SIN / COS / TANの式の引数はラジアン値で与えなければならないことに気づかずに計算結果を見てびっくり。
ラジアンって、なんだっけ？
こちらもネットで調べて、引数にはRADIANS関数を介して角度を与えれば良いことがわかった。
SIN 30° ＝ SIN( RADIANS( 30 ) )
COS 30° ＝ COS( RADIANS( 30 ) )
TAN 30° ＝ TAN( RADIANS( 30 ) )
あとは、絵を描いて考えてみる。
手書き図の左上の円弧は、PL140-30の線路（半径140mmの30°分）を調べるためのもの。実際の線路は手書きの円弧に沿っている。
また、右下の円弧は、C140-30（半径140mmの30°分）を調べるためのもの。同様に手書きの円弧に沿って線路は走る。
この図を見ると、PL140-30 / PR140-30 / C140-30の区間に本線方向に進む距離が70mmとしたことが妥当であることが証明できているのがわかる。
待避線の直線区間の長さを検討する
レールセットではS70の直線レールを、本線にも待避線にも繋いでいる。
本当にこれらのレールは必要なのか？長すぎるなら両方省略できるのではないか？との疑問が湧く。
京阪電車大津線600系模型の2両編成の電車の全長は、約200mm。
おやおや、140mmだと足りないようだ。S140 + S70 で210mm。
ギリギリだけど、少なくともS70を、本線と待避線の両方に繋ぐ必要があることがわかった。
追加で必要となる線路を調べる
前述の通り、全長490mmの直線レールが別途必要であることがわかっている。
直線レールは、S70が4本セット、S140が4本セットで売られている。
価格表を見てびっくり。結構するものだね、、、。
できるだけ無駄のないように購入したいものだ。
( S140 * 3 ) + ( S70 * 1 ) = 490
これだと、S140が（4 - 3 = 1）本、S70が（4 - 1 = 3）本も余ってしまう。
待てよ、、、
待避線の直線コースの長さを70mm延長しても良いかも。
ついでに、全体幅も70mm延長してみる。
このように工夫すれば、余りとなる線路がゼロになりそう。
ふむふむ、いい感じ。
ところで、、、京阪電車大津線に待避線のある駅って、、、あれ？
第２ステップ - ジグザクルートの考察
カーブレールを異なる方向に2本使う
オリジナルの方向に対して、カーブレールを2本、異なる方向に繋いで左右にずらしてみる。
C140-60レールの場合
C140−60の場合、オリジナルの直線方向からどれだけずれるかについて、
sin 30° * 140 = 70mm
としたけれども、一辺140mmの正三角形の、一辺のちょうど半分なので
計算せずとも70mmとわかる。
残りの辺は、ピタゴラスの定理でも算出できるね。
つまり、この長さだけ、オリジナルの方向に進むというわけ。
SQRT( ( 140 * 140 ) - ( 70 * 70 ) ) = 121.2435565
TOMIXのストレートレールのカタログを見る限り、この長さに代替できるストレートレールは見当たらないので、エンドレスループを組む場合のジグザグコースには使いづらそうだと判断。
C140-30レールの場合
既に第１ステップで示したように、このレールを使うと
オリジナルの方向に対して70mm進み、18.76mmずれることがわかっている。
TOMIXのストレートレールは主に70mmの倍数（一部例外あり）でラインナップされているようだから、エンドレスループを組む場合のジグザグコースには使い勝手が良さそう。
第３ステップ - 電気的な話
鉄道模型は、2本の線路に電圧をかけて動かす。極性を反転させると、電車の進行方向も反転する。
テスターで測ってみると、1.2vくらいで電車が動き出し、最高速度のときは8.2vがかかっているようだ。最高速度だと、カーブで脱線しないか心配になるけれども、大丈夫だった。
今回、待避線を検討しているのだけれども、もし２編成の電車が本線と待避線にあって、両方の線路に電圧をかけると、両方とも動き出して衝突してしまう。
ポイントは手動で切り替えるようになっているが、前後のポイントの切り替え先が同じでないと、本線と待避線の両方に電圧がかかってしまうかもね、、、。
どのような制御をしているのだろう？
現物を入手したら確かめてみよっと。
第４ステップ - 列車編成を増やすことを検討
Nゲージ模型電車って、京阪電車大津線に限定しても、いろいろな種類がありますな。
いやはや、びっくり😃
こりゃ、底なし沼だわ、、、。
まとめ
、、、こんな感じで、極めて平和なことをあれこれ考えて、ボケ防止に貢献！
『最近、”ボケ防止”と言えば、鉄道模型でもアマチュア無線でも許されるような雰囲気を醸し出そうとしているのでは？』
、、、、、（寝たふり）
ここまで読んでいただき、ありがとうございました。
これまでの収益は全て、それを必要としておられる方々へ、支援機関を通して寄付させていただきました。この活動は今後も継続したいと思っています。引き続きよろしくお願いいたします。