6V原付のメンテナンスフリー化

我が家のカワサキ、AV50、マグナム80、AR125Sがある。この中でマグナム80、AR125Sは12V車。これらの車両、乗る頻度は極めて少ない。1年に数回レベルだ。
そうなると、最初に困るのがバッテリー上がり。
たとえ12V車でも厳しい。そもそもバッテリーがチッコイからだ。
幸いな事に全車キック始動であり、バッテリーが必須という訳ではない。そんな訳で、バッテリー上がり前提で行っているのがバッテリーレス化だ。
バッテリーレスというと、総ての灯火を同時点灯させると厳しい事が多いけど、12V車の場合、それでも何とか実用範囲。
しかし、6V車では厳しい。これまで6V用のバッテリーレスをコンデンサーで作成して装着してみたけど、一言でいって全くダメ。そこそこの回転数を保持していなければ灯火は機能しない。

そんな訳でAV50はずっとバッテリーを搭載して定期的に充電して対応してきたのだが、、、それでも乗る頻度が少ないためか、簡単にバッテリーが上がる。
そこで、AV50の電装のモディファイを行う事とした。

この旧車をモディファイで最初に思い浮かぶのが12V化だ。これはホンダの6V車のカスタムとして定番的なモノ。実際にキットとしてもネットで販売されているのを見付ける事が出来る。キットは12V用のレギュレーター、12Vの小型バッテリー、そして12Vの電球だ。
一式で7,000円前後で流通している。
ただ、このキットが使える前提は、マグネトーの出力が12V以上というのが大前提である。キット販売業者の説明文を読むと、ホンダの6V車のマグネトー出力は14.5V程度あるから問題無いとの説明。

当初はこの方法を考えたけど、所詮小型バッテリーである。マグナム80とかAR125Sでもバッテリーが上がっている現状を考えると、これは今一、、、、

となると、マグナム80やAR125Sと同様にバッテリーレスということになる。ただ、自作のコンデンサーによるバッテリーレスでは使い物にならない、、、、
そこで、思い付いたのが、マグナム80で使っているスーパーキャパシタによるバッテリーレスキットだ。大容量であり、結構使えるのでは無いか？という判断。
そこで、6V車に使えるスーパーキャパシタによるバッテリーレスキットを探すと、そんなに高くない価格で販売されているのを見付けた。自作も考えたけど、パッケージ等を考えると購入も悪くないと判断して、これを調達することに、、、

実際に調達して装着するとどうなったか？

ウインカーの作動状態については、当初期待していた結果とは為らず、上がったバッテリーを装着している状態と大差無い状態、、、、ただ、ニュートラルランプの明るさは明らかに改善されているのは確認。
思ったのは、6V仕様だと厳しいのか？バッテリーレス化するにしても12V化が必須なのか？という事。で、サービスマニュアルをチェックしてAV50のマグネトーについて調べてみると、これ、出力は8.5Vだそうで、これだと12Vバッテリーを搭載しても充電出来ないジャン、、、、
やはり、6V仕様のまま解決しないとダメということ。

そこで、次に行ったのは、ニュートラルランプ、テールランプについて機能が改善しているのであれば、使える電力自体は増えていると判断。よって、灯火器類の低消費電力化を図ると活けるのでは無いか？と思い、灯火器のLED化だ。勿論、6Vの灯火用LED電球が入手出来るというのが大前提だ。

先ず行ったのは、ウインカーのLED化だ。バルブを交換して、ウインカーリレーもLED対応のICリレーの装着。先ずICリレーのみ交換して作動チェックすると、なんと普通に機能する。つまり、他は交換不要ということ。これでも良いのだけど、折角準備したのだからということで、電球もLEDに総て交換する。輝度的には許容範囲。ただ、LED電球に交換すると、当然ながら消費電力が少なくなるので、ウインカー操作でハザード状態になる。具体的にはウインカーを左右どちらに操作しても左右両方が同時点滅するということ。


これがLED対応のリレーです。普通に置き換えるだけですね。このリレーだけでLED交換しなくても作動したのでLED化は実際は不要です。	燃料タンク下のメーターハーネス側に迂回電流防止のダイオードを入れた中間ハーネスを割り込ませます。

これが6V対応のLEDウインカー球です。バルブソケットは15mm径のバルブです。この手のバルブの寿命は長くないので交換の必要があるかも知れません。	アイドリング中の点灯状態。結構明るいです。バッテリーレスのアイドリングでこれだけの輝度が確保出来れば十分です。

この原因は単純。メーター内のウインカーインジケータを迂回して左右のウインカーラインに迂回電流が流れるから。そもそもウインカーインジケータ一つで左右のウインカーの点滅を表すという回路に問題がある。ウインカーインジケーターには、右ウインカーからの＋線がインジケーターの＋に、左ウインカーからの＋線がインジケーターの－に接続されている。つまりウインカー操作を行えば左右どちらでもインジケーターに導通するのである。ただ、電球だとインジケーターを点滅させた後に迂回側の電球を点滅させるだけの電力が無くなっているので点滅しないだけである。電球をLED化すると電気が十分あるので両方が点滅するということ。対策は簡単。インジケーターに向かう右ウインカーからのライン、左ウインカーからのラインの双方にダイオードを付けた後に合流させて、これをインジケーターの＋に接続。インジケーターからの－はアースに戻す事でOKである。

この処置を行うと、バッテリーレスでもアイドリング状態でウインカーは正常に点滅する。

ただ、ブレーキを握ってストップランプを点灯させるとウインカーの点滅は厳しい。転倒時にちらつきが発生し始める。

これを対策するには、ストップランプも低消費電力でLED化する事が必要。これでストップランプを点灯させてもウインカーは正常に点滅を持続するのである。

本来の目的はココまでで十分。

ここからはオマケ。オマケというとメーター照明、速度警告灯、ハイビーム灯、ニュートラルランプのLED化の検討。配線図をチェックすると、こちらも実は全てが直流ではなく一部マグネトーからバッテリーを経由せず灯火に向かう仕様なのだ。つまり、通常売られているヘッドライト用LEDバルブは直流専用が多く、そのまま使うと壊れる可能性が小さくないのである。
なお、旧車にLEDバルブを直接装着すると、マグネトー発電機の最大電圧が掛かった時にLEDが焼き切れる事もあるそうだ。ホンダ車の場合、6V車でもマグネトー発電機の発生電圧は12Vオーバーであり、これが6VLEDに突入すると焼損する。しかし、カワサキ車の場合、6V車でのマグネトー発電機の発電電圧は8.5V以下。これなら保つかもしれない。
ヘッドライトバルブには交流、直流兼用のモデルもあるけど、それは12V用が多く6V用でAC/DC兼用のバルブは見付ける事が出来ない。交流で動作するのは、テールランプ、ヘッドライト(Hi/Lo)、ポジションランプ、メーター照明、ハイビームインジケーター、直流動作は速度警告灯、ウインカーインジケーター、ニュートラルランプである。これは単純に6VのLED球を装着しようと思えば、大元で整流すればOKである。大元は？といえば、メインハーネスから左レバースイッチハーネスのカプラー後で行うのが正解。マグネトーから来る黄色配線を整流すれば良しである。

しかし、、、問題が発生。メーターインジケーターソケットを取り外そうと思ったら、ソケットラバーが朽ちている。取れない、、、なんとか取り出してみると、予想外のウェッジ球である。

今回、6Vのウエッジ球は未調達。ということで、急遽予定変更。メーター周りは従来の白熱球のままで良しとする。元々消費電力は大したこと無いで良しとする。ということで、対応はヘッドライト周りだ。メインハーネスとウインカーハーネスの間にダイオードを入れることも考えたけど、ヘッドライト、ポジションランプ。これへの給電ラインの途中にダイオードを割り込ませて整流してやっても、直流専用のLED電球を装着することも可能な訳だ。


テールランプはダイオード付きバルブです。あまり明るくありませんがOKでしょう。当初マルチLEDのバルブを準備しましたが、赤色光なので止めました。	ブレーキランプはテールランプより輝度が確保されていますが、明るさは程々です。シングルLED仕様で振動には強いとされています。	ポジションランプは6Vの多LEDタイプです。結構明るいです。

ヘッドライトLoビーム状態です。アイドリングでもちらつかずしっかり点灯します。	こちらはヘッドライトHiビームです。白色光が今風です。	アイドリングでHiビーム、ウインカー全点灯状態ですが問題無く機能しています。

古い6V車の電気系統は基本3系統。
一つは灯火に関係無い点火系統。こちらはバッテリーからダイレクトだから電圧の影響は殆ど受けない。

残り二つは灯火器系統で先ずは、メーター照明、ウインカー灯の一般的なのはバッテリー給電のラインだから直流の6V系統だ。最後のヘッドライト系統はエンジンが掛からないと通電しないラインであり交流の6V系統。こちらの直流のバルブを使う場合は、ダイオード等で整流すればOKである。

当初、そういう仕様で使っていたけど、問題発生、、、、ポジションランプに使ったLEDバルブが二回焼き切れてしまった。どうやらマグネトー発電機の最大電圧には耐えられない模様。

そこで、AV50のマニュアルをチェックしてみると、、、、

なんと、AV50の電気系統はマグネトー発電機からの給電は二系統ある。一系統はレギュレーターを介してバッテリーの＋に接続、そこから給電を受ける充電系ライン。もう一系統はマグネトー発電機からダイレクトにヘッドライト、テールライト等灯火に接続するラインだ。そして、マグネトー発電機の発生最大電圧は8.5Vという仕様なのである。8.5Vなら大丈夫？が甘かった訳だ。

ホンダ車では、6V車であっても発生最大電圧は12V以上(14.5V位)であり、レギュレーターレスでもバッテリーに直接繋ぎ、バッテリーの内部抵抗で降圧させて給電する仕様のため、12V仕様のレギュレーターを追加してバッテリー、灯火類を全て12V化すれば6V車を12V車に変更可能だけど、カワサキ車ではマグネトー発電機の発生最大電圧は8.5Vということで、同じ方法を講じても12Vバッテリーを充電することは出来ないのである。ただ、標準で6Vの車両として6Vバッテリーに充電することを考えれば、こちらの方が合理的とも言える仕様。

ということで、AV50の元のレクチュファイヤをホンダ車用のレギュレーターレクチュファイヤに交換。AV50のマグネトーからは、充電系がピンク線、灯火系が黄色線が出ている。ピンク線は元のレクチュファイヤに入って、そこからは赤線に変わってバッテリー＋極、DC系ラインと接続されている。黄色線はダイレクトにヘッドライト、テールライト、メーター照明のラインに繋がる。新たに調達したレギュレーターの黄色線をAV50のマグネトーの照明系ライン（黄色）を分岐させて接続。また、AV50マグネトーからの充電系ライン（ピンク色）を新たなレギュレーターレクチュファイヤの白線と接続、レギュレーターレクチュファイヤからの赤線とAV50の車体側の赤線を接続するパターン。これで、AV50の電気系統は上限6Vが守られる算段。

これで、ポジションランプ、テールランプといったマグネトーと直接接続された灯火のバルブが破損することは防げるという算段。

実際に、そういう仕様としてみると、取り敢えず、当初の目的であったバッテリーレス化しても、灯火類をLED化したことでアイドリング状態から全開走行（フル発電状態）でも、灯火類が作動しなかったり、LEDが破損したりすることは無くなった。

一応、当初の目的は達成している。

灯火機器のLED化っていうのは、車検付き車両では敬遠策。理由は見た目明るくても配光の問題、光量の問題でアウトの場合が少なく無い。それ故に、重量車でLEDというのはポジションランプ程度である。しかし、原付クラスとなると話は別。特にバッテリーレスにする場合、限られた電力で総てを賄いたい訳で、そうなるとLED化による低消費電力化は魅力。輝度、配光の問題は、正直、気にしない。取り敢えず動いていれば多分大丈夫だろう。そういう判断だ。