LED_Part3

ニュービートルの電球のLED化＜Part3＞ LEDストップランプの製作


			ほとんどのバルブをLED化終了。残すところストップランプとフラッシャーランプのみとなってしまいました。この2つは保安基準に合っていないと、取締り時に切符を切られます。なので法規には抵触しないようにしなければならない。ストップは昼間の明るさが重要だし、夜間はテールとの差が問題です。視認性が純正以上かどうかです。製作時の問題点として、ストップとテールの2段階の光量が必要だがそれをどのようにして実現するかがあります。フラッシャーは、球切れが発生すると点滅回数が異常に速くなるように、 LEDにすると消費電力が少なくなるので同様な症状がでます。というように今までのものと違って大きな問題点があります。これらが克服できればいいのだが・・・。取り敢えず、ストップ/テールに使われているW 球の構造を調べてみます。ストップ/テール、それぞれのフィラメントがあり、底部には2つの端子があります。テスターとバッテリーを使ってどうなっているか調べます。結果、左図のようになっています。口金部分が共通のアースです。底部の端子がストップとテールのプラス端子です。 LEDを組む時、この通りに配線しないとちゃんと点灯しないことになります。
			赤色LEDを20個使ったテール＆ストップランプです。「しまりす堂」謹製キットです。左図のように配線します。キットの部品は分かりやすく分類されて来ますので、間違えることはないでしょう。 LEDは超高輝度赤色で、台湾オアシス製の一級品です。 1個の明るさは、その辺にある赤色LEDと比較にならないです。これ1灯で、他社製は束にしないと同じ明るさにならない優れた性能です。外観は他社製も区別がつきませんが、点灯してはじめてその良さが分かります。
			先ず、プラス、マイナスを間違えないようにLED の足に印を付けます。足の長い方がプラスですので、こちらに赤のマジックインキで、足の付け根にチョンと印します。この後LEDのツバを爪切りで落とします。これは LEDを隙間なくぴったりと並べたいからです。次は、2個を接続したものを10組作ります。そのために10個ずつ足を片側だけ切り落とします。長い方を残したものが10個と短い方を残したものが10個できます。この長い足が残ったものと短い足が残ったものの切り取った足同士をハンダ付けします。出来上がった10組を2つずつ組み合わせて5組にします。これも長い足と短い足を切り取ってこの部分をハンダ付けします。この作業が終わると LEDが4個直列に接続されたものが、5組出来上がります。取り敢えずこの3組を上手く25ミリ内に収まり、プラスマイナスの足が隣り合わせになるように組み合わせます。ここでは長い足は長い足とハンダ付けします。つまり、並列に接続します。次は残った2組をプラスマイナスの足が隣り合わせになるようにまとめます。これを上段にして、その前に作った3組と合わせます。この時も長い足は長い足同士でハンダ付けし、プラスマイナスの足が各1本になるようにします。
			次に口金部分です。ストップ用の抵抗を束ねます。両端をハンダ付けしその片方に整流ダイオードをハンダ付けします。ダイオードの向きに注意します。線がある側がマイナスです。こちらに抵抗を接続します。プラス側は口金にハンダ付けします。充分なハンダで留めます。この部分が電球のソケットと接触して点灯する仕組みなので、接触不良にならないよう配慮します。同様にテール用の配線をします。終わったら、ストップ用とテール用の抵抗の端同士をハンダ付けします。口金の金属部分はアースとなりますので、内部でショートしないよう収縮チューブなどで絶縁処理をします。これらを口金内にすべて収めます。いよいよ最終段階です。LEDと口金を接続します。 LEDの下部と口金の上部にショートしそうな部分があったので、ホットボンドで絶縁処理をします。 LEDのプラス側と口金部分から出ている抵抗の端をハンダ付けします。口金の切り欠き部とLEDのマイナス側をハンダ付けします。点灯テストをします。12V電源のプラスを口金底部のテール端子に接続し、マイナスを口金側部に当てます。赤く点灯、OK。今度はプラス電源をストップ端子に接続、まぶしいくらいに点灯でバッチリです。完成しましたが、イマイチ満足な出来ではありません。そこで、口金とLEDの間にプラスチックの部品を入れて見場を良くすることにします。直径28mmで20個の LEDをびっしりと敷き詰めることができますが、ランプソケットからはみ出てしまい、収めきることができません。


下段　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上段			直径21mmで12個のLEDを敷き詰めることができます。直径20mmの塩ビ板と外径23mmのカップリングを見つけました。これは少し小さいけれど、差は1mmとほんの僅かなのでなんとかなると思い購入します。LED固定板が1個160円、カップリングが1個340円でした。これらを使って配線すれば仕上がりが今よりましになるはずです。パソコンで実寸サイズのLED配置図を作り、ステッカー作成用のプリント用紙を使って印刷します。円カッターで切り抜きます。これを固定板に張り付けます。左図で赤点がLEDのプラス、黒点がマイナスです。 LEDの足を通すための穴をドリルで固定板に開けます。1mmのビットを使用します。開ける穴と穴の間隔が2～3mmしかないので慎重に行います。下の写真が穴開け完了時のものです。1mm のドリル刃は折れやすいです。少しでも斜め方向の力が加わるとポキリと折れてしまいます。
LED固定板　　　　　　カップリング（表）　カップリング（裏）
裏面	表面		拡散させるためにLEDの頭のレンズ部分はカットし、裾のツバも隣りのLEDに干渉しないようにこれもカットします。配線図通りLEDの足を穴に通し、必要最低限の長さでLEDの足を切り、ハンダ付けします。写真左側。固定板はプリント基板ではありませんので、 LEDの足同士をハンダ付けしなくてはなりません。出来上がり具合は、なかなかのものです。予定通りといったほうが適切かな。 20個のLEDのうち12個が固定できました。あと 8個を上図のようにまとめ、ハンダ付けします。これと先程のもののプラス同士、マイナス同士を結線ハンダ付けします。これで、LED部分はできあがりました。
			次の作業は、口金部分です。ダイオードと抵抗をまとめたものを、口金底部の接点にハンダ付けします。この時保護チューブで絶縁処理します。隙間をホットボンドで埋めます。カップリングの縁に1mmドリルでアース用の穴を開けます。 LED部と口金をドッキングさせます。マイナス側はカップリングに開けた穴を通して口金の縁にハンダ付けします。プラス側は左図のプラス側配線とLEDのプラス側を接続しハンダ付けします。ここで点灯チェック。配線に間違いがなければ点灯します。OKです。 LED、カップリング、口金の3点をホットボンドで固定して完了。
完成品を上から見ると	横から見ると		左の写真が完成品。上の直づけのものと比較するとやはり、金が掛かっている分まとまっています。なんの引っ掛かりもなくソケットに収まりますので実際にテールランプユニットに組み込む時も問題は無いでしょう。パソコンでLEDの配置図作成からだと1つ完成させるまでにトータル作業時間4～5時間かかりました。でも、これらはまだ試作品の段階です。実際に車に装着するには至りません。明るさが純正よりも劣っていないかとか、装着具合など問題はないかといった点をクリアしないと装着はしないつもりです。

			点灯チェックで、どうも上段の下になっている3 灯が気になります。もろ上段の影になっていますので本来の力を発揮できないのではないかと。どうしてもLED20灯を全て平面上に並べて点灯させたい。そこで28mmモデルを25mmに無理矢理してみます。これで何とかいけそうな気もします。 LEDのツバを爪切りできれいにカットし、隣り合わせになったときできるだけ隙間ができない処置をします。 25mmモデルの型紙をプリントし、その辺にあったプラスティック製品の平らな部分を丸く 25mmの大きさに切り抜いたものに貼り付けます。LEDの足の位置に1mmの穴をドリルで開けます。その上に LEDを並べハンダ付けします。目一杯の大きさで余裕がないので作業がなかなか大変です。
完成品を真上から見ると	完成品を横から見ると		今回はLEDに何の加工もせず、そのまま使ってみます。各LEDの頭部分の高さがフラットになります。左写真が、LED20灯をなんとか25mm内に収めた完成品です。外観の見た目はいままでの中で一番良い。点灯チェックも、今までのどれよりも明るい。横への広がりはイマイチですが、現在の2アイズのテールにはバッチリいけそうです。
			テールランプユニット裏面、カブトガニみたいです
テール点灯	L側テールランプユニットを取り出した状態		まずは純正のテールで12Vの乾電池を使って点灯チェックをしてみます。左の写真では昼間なので点灯状態がはっきりしてませんが、ションボリと点いているという状態ではありません。この分なら、公道上でも問題は無いと思われます。この時に気付いたことですが、LEDと口金の接着は強力にやらないとダメだということです。ソケットに組み込む時、かなり力を入れて押し回しをしないと固定されないからです。その時に接着が弱いと、ねじ切れてしまいます。
ストップ点灯	夜間、LEDテール点灯時	← 比較 →	夜間、電球の場合のテール点灯時
斜めから撮っているのに、R側テールも赤く光っている昼間、LEDテール（ストップではありません）点灯時			実際に車に付けてみます。ランプユニットは純正を外したときと同様に取り外します。詳細はこちら。電球を外して、作製したLEDのものに換えランプユニットを元通りにして、点灯してみます。まず、テールを点灯してみます。先日、純正でチェックした時よりも明るい。上の写真で比較してみても明らかなように、電球の時よりも明るく鮮明です。ストップの時も、電球より明るいので公道上も全く問題ありません。色相も綺麗な赤です。何日にも渡って作業し、やっと出来上がったという代物ですが、LEDに換えることによって、省電力、視認性が良くなり、ブレーキング時のレスポンスも良くなるということで大満足。(#^.^#) 　　　　　夜間、イグニッションON時のハイマウントストップ　　ランプを斜め上から撮影
イグニッションON時、ハイマウントストップランプを夜間真後ろから撮影。点灯しているのがハッキリ分かります。イグニッションON時、テールを夜間斜め上から撮影			ところが、問題発生。イグニションスイッチが ONの時、純正のLEDハイマウントストップランプがうっすら点灯するのです。イグニッションスイッチがOFFでスモールONだけの時は点灯しません。当然、イグニションスイッチがOFFの時は点灯しません。なんでこうなるのか原因不明。昼間は点灯状態であっても見分けることはむずかしいくらいのほんのりとした明るさです。それでも夜間は真後ろからは確認できるぼやっとした明るさです。よく見るとテールも同じ症状です。しかし、テールの場合は問題ありません。夜間は点きっぱなしだから。問題はハイマウントストップランプが夜間走行時にテールランプ状態になっていることです。少なくとも後続車にはそう認識されるのではないかと思われます。やはり、このランプには、普段は消灯していてブレーキを踏んだときだけ点灯してもらいたいので、後日対策を考えます。ちょっと面倒な作業になりそうで頭が痛い。対策はNEXT PAGE。 PART4「LEDウインカーの製作」はこちら。 Flux LED併用のリフレクター反射効果アップ型はこちら。


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