MAGLITE 4C : LED化計画【3】・・・電池・接点編

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MAG-LITE 4C はモデル名に【4C】が付いているので、本来は【単2乾電池×4】で使うMidサイズのマグライトです。

しかし、【単2乾電池×4】では装備重量が重過ぎるし、使い捨てのアルカリ乾電池もメーカー品となるとそれなりのお値段になるのでランニングコストが馬鹿になりません。(100均の電池は液漏れするのでヤダ)

エネループなどの充電池を使うとなれば単3→単2の変換アダプターを使うか、最初から単2サイズのエネループ系充電池を使うのがお手軽です。

が・・・、充電するのに4本分のアダプターから電池を出し入れするのは面倒極まりないですし、単2サイズのNi-MH充電池は高価で入手性もよろしく無い。サイズ的に使用機器も限られて来るのでフラッシュライトをメインに考えると汎用性の面で難があります。

電池は体積の違いで蓄電容量に差がありますが、Ni-MH充電池ならば単2でも単3でもサイズに関係無く電池1本の電圧は1.2Vなので、4本の単3電池をアダプターを介さずに普通にライトにセットして使えるのがコスト面でも管理・運用面でも理想的といえます。(蓄電容量の差は、そのままランタイム差となります)

電池長さ幸い、単3電池と単2電池では電池の長さがほぼ同じなので電池室をボアダウンするか、単三電池を4本セット可能なバッテリーチューブを造れば簡単に対応出来ます。

電池室を単三電池に合わせてボアダウンしてしまうと、今度は18650Li-ion充電池が使えないので、改造後のLEDバルブの駆動電圧や消費電力に合わせて電池も使い分けられるように、単3×4本用と18650×3本用の2種類のバッテリーチューブを造る事にします。

ただ、本来は単2乾電池を使う事を前提にしている製品なので、リアの【-】接点となるスプリングが強く電池が細くなるとスプリングの先端がうまく接触せず接触不良を起こしてしまいます

点灯しなくては意味が無いのでリアの接点もイジる必要があります。
リアスイッチ式のフラッシュライトでは無いので電池の【-】極とボディの通電さえ確保すれば楽勝・・・って最初は思ったんだけど、リアの接点を改造するのに一番時間が掛かったかもw

塩ビパイプ/VP管

先ずはバッテリーチューブの製作から…

塩ビパイプ-VP管:VP20 / VP16塩ビパイプ-VP管:VP20 / VP16用意したのは普通にホムセンで売られている塩ビパイプの VP20 と VP16 の2サイズ。

塩ビパイプ-VP管:VP20 / VP16VP20は内径が20mm、VP16は内径が16mmなので、それぞれ18650用と単三電池用として使います。

細いVP16は手元に切れ端が有ったのでそれを使い、VP20は近所のホムセンで購入しました。(100cm=1mで約¥200)

色々な種類や寸法の塩ビパイプが販売されていますが、お湯を通しても大丈夫な耐熱仕様とかの特殊なモノは高価ですし、今回は単なるスペーサーとして使うだけなので一番安価なモノにしました。

塩ビパイプ-VP管:VP20 / VP16必要な長さは20cmなのですが1mより短いモノが無かったので…(´・ω・`)

余ってもこれからは 26650 → 18650用のバッテリーチューブが造り放題!って、事になるので余っても無駄にはならないかなと…w

加工

えぇ、その通り・・・両方とも長さ20cmでカットするだけですw

ちなみにマグライト 3C用ならパイプの長さは15cmでカットし、2C用なら10cmでカットする事になります。

しかし、単三電池用のVP16は外径寸法が22mmしか無いので、このまま MAG-LITE 4C にセットすると内部でチューブが電池ごとガタガタと動いてしまい、部分的にでもφ26mmまで太くしてやらないとバッテリーチューブとして役に立ちません。

塩ビパイプ:VP16薄いウレタンシートやゴムを使って外径:26mmまで太くしても良いのですがLED電球の補強に使った内径:22mmの塩ビパイプの外径が丁度φ26mmだったのでコレを3cmの長さにカットし、VP16の両端に差し込んでライナーとしました。(※VP16との固定は接着剤)

塩ビパイプ:VP16改/VP20VP20は外径寸法が MAG-LITE 4C の内径とほぼ同じ26mmなのでそのまま使えます。
まるで MAG-LITE 4C の為の規格じゃないかと思えるほどVP20は寸法がピッタリで 『スーッ…』 って感じでノーマルの電池室にセットできてしまいます。

VP16改 も VP20 も、それぞれ対象となる電池の太さより内径に 1~2mm 程度の余裕が有るのでパイプ中で電池がラトルってしまう事があります。その場合はコピー用紙などを丸めて筒状にし、パイプの中に入れてスキ間を調整します。

それぞれを MAG-LITE 4C にセットすると、↓こんな感じです。

VP16改 + eneloop AA

VP16改+eneloop AAVP16改+eneloop AAVP16改+eneloop AA

VP20 + 18650

VP20+18650VP20+18650VP20+18650
18650Li-ion充電池は、製品によって長さに差が有るので3本を直列にすると 195mm~210mm ぐらいの範囲で合計寸法に違いが出てきてしまいます。
20cmでカットした塩ビパイプから、【-】極が最大で10mmハミ出してしまいますがバッテリーチューブとしては問題が無いのでハミ出した分はリアの接点で調整・吸収する事にします。

VP20を使った18650用のバッテリーチューブは、18650と同じ直径の18500電池もセット可能です。この場合の電圧は3.7V × 4 で 14.8V もの電圧が供給可能となります。
ただ、18500は他のどのフラッシュライトでも使えるってワケでは無く、一部の単4 × 3で使用するライトで使えるらしいのですが、サイズ的に必ず使えるという保証が無いので汎用性・互換性の面でちょっと・・・。

それでも12V仕様のLEDをドライブする場合は 14.8V って電圧は魅力ですな・・・。

※マグライト 2C/3C で18500Li-ion充電池を使うならば、それぞれ3本(11.1V)と2本(7.4V)って事になります。

接点

2種類のバッテリーチューブは簡単に出来たのですが、最大で10mmほど飛び出てしまう電池を吸収しつつ電池の【-】接点とボデイ(GND)の導通を確保する必要が出て来ました。

色々と考えたのですが、リアキャップの内側は予備のキセノン球を入れておくためにかなりのスペースがあり、LED化するのであれば予備電球を持つ必要も無いので、この空きスペースにスプリングを付けた接点を新たに設ける事にしました。

両面基板両面基板両面基板
先ずは両面基板を直径20.5~21mmの大きさ(リアキャップ内側の直径とほぼ同じ)にカットします。

真鍮板:0.3mm真鍮板:0.3mm
次に厚さ:0.3mmの真鍮板を 幅:6mm×長さ:50mm の短冊状にカットして中央に孔を開けておきます。

リアパーツ一式カットした真鍮板をハット型に曲げたらφ20mmの基板の十字方向に幅6mmの切り欠きを設けておきます。
P60互換ドロップインの外周スプリングの直径がおよそ20mmなので、これを衝撃吸収兼調整用のスプリングとして使い、直接電池の【-】極と接するスプリングは UltraFire 501B のパチモンのリアスイッチに使われていたスプリングを転用しました。

【-】接点ユニット【-】接点ユニット
基板の中心に合わせて電極となる真鍮板を十字に組み合わせ、中央をM2のビスとナットで固定したら【-】接点ユニットの完成です。

【-】接点ユニット【-】接点ユニット【-】接点ユニット
真鍮ならハンダで固定できるハズなのですが銅の含有率が低い為かこの真鍮はハンダが着きませんでした。それでも基板にハンダを盛って電極が簡単に動かないようにしています。

【-】接点ユニットφ20mmのドロップイン用のスプリングだけでは短かく、電池接点のスプリングの反発力が強い場合(=電池が長い場合)には、製作した【-】接点ユニット全体がリアキャップ内に埋没してしまうので、高さ調整用のライナー(厚さ:10mm)を咬ませてみました。

接点ユニット・エッジ調整接点ユニットリアキャップの無塗装部分と【-】接点ユニットのエッジがうまく接触するように電極をカットし、落とし込む深さをライナーの厚みで微調整したらリア接点の改造完了です♪\(^o^)/

まあ、こんな手の込んだ事をせずとも一番簡単なのはφ20mmの基板にスプリングを付けてリアキャップ内側の絶縁塗装を剥がせば導通が確保できるのですが、ソレはいつでも出来るし・・・ってことで。

計測・点灯

エネループ×4本:直列電圧エネループ4本の直列電圧が約5.1V。

エネループ×4本:テール電流この電圧で点灯させてテール電流を測ったら約900mA流れていました。

MAG-LITE 4C計測値から大体5ワットの消費電力って事になるのですが、XP-Gクラスの5W LEDと比べたら、当たり前ですが随分と暗いです・・・(´・ω・`)

※6Vで使った場合の公称値が105ルーメンなので、電圧比で考えると90ルーメンぐらい?

既にお気づきかもしれませんが、このマグ4Cで標準搭載の6V対応のキセノンバルブを点灯させたのはコレが初めてです。

だって単二乾電池が4本有っても、コレ以外で使わないし・・・
ソレが判ってて新たに単二乾電池を4本買うのは勿体無いじゃないですか・・・

MAG-LITE 4CMAG-LITE 4C点灯させてみるとド真ん中にダーク・スポットは出来るし、周辺光は汚いしでちょっとガッカリ・・・(´・ω・`)

MAG-LITE 4Cスポット側に絞ったら少しマシになりましたが、普段LEDフラッシュライトを使い慣れて当たり前と思っていたことが、消費電力も含めて電球ライトからLEDフラッシュライトがどれほど進化しているか・・・改めて知る良い機会になりました。

18650 3.7×3本:直列電圧ちなみに18650Li-ion充電池を3本直列にした電圧は約11.4Vでした。

今回、3灯の直列黄色LEDを7.5Vで駆動するので、11.4Vから7.5Vに降圧する降圧回路を組む必要があります。

次回は、その降圧回路の製作記事をお届けしたいけど…上手く行くのかなぁ・・・(´Д` )
 
 
続く・・・

カテゴリー: DIY, LED, MAGLITE, フラッシュライト, 改造/修理, 電池   タグ: , , , , , , , ,   この投稿のパーマリンク

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