まるにつたのブログ一覧

前回のブログの通り、シフトノブにヒーターを仕込んでの単体動作テストに成功し、あとは車での実装テストに進む予定だったのですが、ちょっと欲が出てきました。
今は木製のシフトノブにLEDを仕込んだものを使っていて、スモールライトを点けると青いイルミが光って結構綺麗で気に入ってます。



でも、ヒーター入りシフトノブになるとこのイルミがなくなってしまいます。ヒーターのヌクヌクとイルミのキラキラを同時に実現できないものか。。。熱と光を同時に。。。

で、思いついたのがLEDじゃない普通のバルブで、これなら光も熱も同時に出るやんかと。
T-10のポジション球かライセンス球なら12Vで5Wとちょうど良い電力だし、サイズも小さいのでなんとかシフトノブの中に入れられる、もともと自動車用なのだから信頼性は保証されている、しかも安くすぐに入手できる、等々今回の用途にはピッタンコです。



具体的な構造を検討するため絵を書いてみました。
シフトノブ本体はこれまで通り□55のヒノキ材を削って作ります。中心にΦ24とΦ15の穴をくり抜き、バルブをシリコーン樹脂で埋め込みます。
バルブはリード線とともにあらかじめ基板にハンダ固定しておきます。
今回はウエイト増しのためにΦ6の金属棒（真鍮）を一緒に埋め込んでみます。



基板に固定したバルブです。バルブのリード線にΦ0.6のスズメッキ線を接続してから基板にハンダ付けしてます。



ウエイト増し用のΦ6の真鍮棒です。60mmくらいの長さにカットしました。



基板につけたバルブと真鍮棒をノブの中にセットし、シリコーン樹脂を流し込んで固めます。
真ん中の黒い棒はシフトレバーを差し込み固定する穴を形成するためのもので、樹脂が硬化後に抜きます。



動作テストしました。電圧12Vで10分ほど点灯。
数分でノブが温まってきてポカポカとなります。12V-5Wだと少し熱いくらいになるので、電圧を下げるか5Ωくらいの抵抗を直列にいれて電流を制御したほうが良いかもしれません。

カバー窓はスモークアクリル板を加工して仮付けの状態ですが、いい感じに光が出ています。本物の電球色！なので見た目も温かそうな色合いで気に入りました。

金属棒のおかげで持った感じもずっしりと重くなり、シフトフィールもこれまでの木製ノブより良くなるのではないかと期待してます。

以前のPTCヒーターの発熱実験の結果、電圧を5Vくらいにすればちょうど良い温度になることが判明しました。
ですので、12V→5VのDC電源をつなぐだけで基本的には良いのですが、これだと電力が小さ過ぎてスイッチを入れてからあったまるまで30分くらい（?）かかってしまい、使い物になりません。
できればスイッチを入れたらすぐにポカポカとなってほしい。



方法としては、最初は電圧12Vのフルパワーでガーっと加熱して、ある程度の温度になったら電圧を5Vくらいまで下げる、いわゆる電力制御をすることになります。
センサーを使わない温度制御回路とかいろいろ試行錯誤しましたが、結局、定電流回路という非常にシンプルな方式に落ち着きました。
回路図はこんな感じで、OPアンプの+に1V入力すれば負荷のR7に1A、0.5V入力すれば0.5Aの定電流が流れるはずです。



で、作った駆動基板です。相変わらず見た目は今一つです。
一応、半固定のボリュームの調整で電流値、つまりヒーターの温度を可変できるようにしときました。



動作テストしました。
12Vの入力で0.413Aの定電流動作ができました。うまく動いたようです♪



んで、実際にどのくらいの時間でシフトノブが温まるか温度測定をしました。



測定した昇温カーブです。
あったかいな～と感じる温度がだいたい45℃くらいからなので、スイッチを入れてから温まるまで5分くらいです。
もう少し早く温まって欲しいところですが、この方式では安全性とか考えるとこのくらいが限界ですかね。
これでやっとアクセラへの実装テストに進めます。朝はだいぶ涼しくなってきました。。

自作のシフトノブにヒーターを組み込んで左手をヌクヌクにしようという開発プロジェクト（メンバーわい一人）を進めていますが、その肝となる発熱ヒーターが入荷しました。
PTCヒーターというもので、ある温度になると抵抗値が上がって電流が制限され、自動的にヒータの温度が一定に保たれるという優れものです。



これを自作のヒノキ製シフトノブの中にシリコン樹脂で埋め込みます。



樹脂が固まったらまず電圧12Vで通電テスト！　シフトノブの表面が63℃まで上がりました。
熱過ぎ😅。これだとシフトチェンジするたびに左手がアッチッチになってまいます。



次に電圧を5Vまで下げてみました。これだとシフトノブの温度は49℃になり、ポカポカとして丁度良さげな温度になりました。
温度安定後の電流は0.35Aでした。つまりヒーター消費電力は5ｘ0.35＝2W弱です。



ということで、アクセサリ電源の12Vを5Vくらいに降圧する電源（DC-DCコンバータ）と組み合わせることにしました。この電源は自分で作ることもできますが、200円くらいでしっかりしたものが売っているのでそれを使うことにします。
あとはシフトノブを塗装して艶出し磨きをしたら車両への実装テストに進みます。