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RZ250のウインカーをLED化

【注意】
 この情報で改造を行うときは個人の責任の範疇で行ってください。
(責任持ちませんし、持てません。)

RZ250

RZ250は製造から年月が経過したせいか、ヘッドライトの点灯有無でウインカーの点滅が変化する。
最初はバッテリーの劣化だと思っていたが、ポータブルバッテリーから12Vを流してみても変化は見られないので配線全体の劣化も関係しているようだ。
ハーネス含めて電装系そのものを交換するのが理想なのだが、テールバルブをLED化したのに続き面白そうなのでウインカーもLED化してみた。

(最初にRZ250を入手した1987年の記憶だとヘッドライト点灯したままのウインカー点灯は走行時もアイドリング時も問題なく動作していたのでハーネス交換や発電系に適切な処置を行うことで問題は解決されるはずです、単に趣味でやってみたいという理由からと書き足しておきます)


LEDの選定

砲弾型LEDのTLOE180APを使用したテスト基板
最初はテスト用として一般的な砲弾型LEDである東芝TLOE180APを使用していた。
しかし指向角度(十分な明るさを保持できる角度)が12度や8度といった製品がほとんどで、ウインカーのように様々な角度から認識させたい場合には不向きといえた。
特に正面と斜め角度で明るさの落差が激しく、車線変更などの時に他車線の車両が方向指示器の点滅を認識できるかというと苦しい部類と言える。
(昔の6V車などに近いレベルで認識が悪いと言える)

しかし、リレー回路がまだ作製されていない段階で高価な広指向角度LEDを大量に購入する訳にもいかず、100個で2,900円というコストパフォーマンスは十分に発揮してくれたと思う。
テストが終わると使い道が無い悲しいパーツとなってしまうのだが…

リレー回路が作製され、実用可能となった段階で更に明るさを求めてLEDの再選定を行ったが、WEBで情報を集めてみると広指向角LEDとしてSuperFluxLEDが話題だった。
単体で36ルーメンの明るさを誇るLuxeon Star アンバーLEDも気になったが、放熱という最大の問題を抱えたままだったので今回はパスし、Lumileds SuperFlusLEDのアンバー色を使うことにした。

再選定の結果、Lumileds社のSuperFluxLED
[HPWT-ML00-E4000](アンバー)を使うことにした
 Super Flux LED を使用してサンプルLED球を作ってみたが結果は思ったより良く、指向角度70度は伊達ではないことを証明した。
明るさに関しても砲弾型のような強い指向性が無いかわりに広範囲をまんべなく照らすというウインカー用LEDとしてはかなり使える仕様となっていた。
既存のLEDと大きく違うのは消費電流が70mAと大きく、今まで定電流ダイオードで誤魔化していた部分が制限抵抗という手法になるので本来なら定電圧・定電流回路を組んで電源とするのが望ましいのだろう。

当初は単純に明るさが増えることから正面の認識率がアップすることだけをメリットとして考えていたが、サンプルLEDが届き色々とテストしてみると比較的大柄な部類のRZ250/350純正ウインカー内部を照らすのに十分な光量と角度を持っていることが実感でき、背面にLEDを装着するなど上手に工夫することでことでウインカー全体が光るような見え方も可能だろうと思いはじめた。
早速とばかりにサンプル品として取り寄せた20個のLEDでテスト用のLED球を作成すべく試行錯誤を幾つか繰り返して実用に耐えるのではないかと思えるものが出来た。

SuperFluxLEDを使用したサンプルLED球
作製したのは3個のLEDを3列に並べて両端に角度を付けて、真横にも2個のLEDを装備して横からの認識率も上げ、更に背面には2個のLEDを配置してウインカーボディ内部の反射用塗装へも光が届くようした認識率をアップを狙ったものだった。
テスト時には背面にLEDを4個装備していたのだが、2個と4個では見た目的に大きな差が見られなかったことからコストを優先して2個に決定した。
このテストLED球はプリント基板などを使用せず空中配線で組み上げた後にホットボンドを流し込んでパーツの固定を行っている。
スペースの都合で電流制限に定電流ダイオードが使えないので1/2Wセラミック抵抗が必要なのだが、手持ちの抵抗が最大で1/4Wだったことからサンプル品ということで暫定的に1/4Wで組み上げた。(実用するには発熱等の問題があると思われる)
そのサンプル品で点灯テストを行ってみると実車でも問題ないレベルまで明るさがあがっており、最初に作製した砲弾型LEDの基板は即座に取り外す結果となった。

サンプルで組み上げたLED球のテスト結果が良好だったのでオーディオQさんへ再びLEDを発注して届いた60個のLEDで本番用のLED球を製作した。サンプルLED球で十分な明るさを確認してはいるが、 今度は4個×3列に背面2個と横2個の計16個の仕様とし、正面のLEDを3個増量して光量を上げてみた。
5月のGW初日に4個のLED球を製作してRZ250に装着、点灯テストを直射日光下などで行うが点滅が認識できる満足な結果となった。
気になるテントしてはパーツの固定にホットボンドを使用している点が挙げられるが、当面はこのままで使っていこうと思う。

作成中の本番用LED球。
これはホットボンドを流し込む手前の段階。
左が本番用のLED球、右がテスト用に作製したサンプルLED球。
見た目的な明るさはサンプルLED球の電流量が多めなことから近距離での目視では大きな差が見つけられなかった。
ウインカーにLED球を装着した状態。
大きさ的にはノーマルの電球程度のスペースしか使っていない。
左が砲弾型LEDを使用したウインカー、右がSuperFluxLEDを使用した本番用LED球。
真正面からの明るさだけではどちらも同じに見えるが、砲弾型LED球ではLED以外の箇所へ光が及んでいない。
逆に背面にLEDを装備した右側のウインカーは全体が光るような見え方となっている。

【LED球の製作に関する内容はこちらをクリック】


リレー回路

今回の製作で一番手間がかかったのもこのリレー回路だ。
WEBで情報を検索するとICリレー回路など沢山ヒットするし、オーディオQさんでもキットを出している。
手っ取り早くLED発注の際にオーディオQさんで点滅回路を1個購入してRZ250へ仮装着してみるとエンジン始動後は正常に動作しないことが判明した。
キット側の問題なのか、それともRZ側の問題なのか不明でもあったのでWEBで見つけたタイマICを用いたリレー回路を組んで仮装着してみるが結果はやはり同じ。
どうやらRZ250から出ているノイズが電源に回り込んでリレー回路を誤動作させているようだ。

ノイズ対策を幾つか行ったが、結果的にタイマICを用いた回路では点滅が安定せず、オーディオQさんのインバータIC使用の点滅回路が正常に動作した。
イグニッションONと同時に点滅しっぱなしの構成となってしまうが、今回はそれで良しということでノーマルウインカーボディに組み込んでみた。

タイマIC NE555を使用したICリレー回路。
エンジンを始動させるとタイマICが誤動作を起こしてしまい、点滅がランダムなハイフラッシャー状態となってしまった。
電源ラインに0.01μFのセラミックコンデンサ、100μFの電解コンデンサを入れるが症状は改善せず。
NE555の電源ピン間に最短距離でセラコンを入れるも効果出ず。
ICを使わないLED対応リレー回路も作製してみた。
結果はヘッドライトのON/OFFでレギュレータ電圧が変化するのか、点滅に大きな差が出てしまい不適合となった。

12Vを一定に保つ定電圧回路(入力電圧が低くても、高くても12Vにして出力する意味の定電圧)が入ればノーマルの電球でもドライブ可能となるので非常に魅力的ではあったのだが…

結果的にオーディオQさんのキットにノイズ対策用のコンデンサを追加して組んだ回路を使用している。
標準添付のFETは実車での点灯試験中に電球を駆動させようとしてしまい、過負荷で飛ばしてしまったことから2SJ533に交換してある。
また、ダイオード1個でFETとICに分かれていた電源ラインも最初に分岐させ、ダイオードを2個使用して独立させている。
IC回路用のGND配線が別途必要となったのでリレーケースから引き出してある。
RZの場合ウインカーリレーはバッテリーのすぐ側にあるのでバッテリーのマイナス配線に割ってはいる形とした。

【リレー回路の製作に関する内容はこちらをクリック】


ICリレーを市販のリレーに交換(2007.12)

RZ250へLEDウインカーを組み込んだ2004年〜2005年当時はLEDに対応したウインカーリレーを自作するか、高額で大型の製品を購入するしか手段が無かったが、2006年の暮れあたりからリプレースパーツとして各社から発売されていたらしい。
それを2007年の暮れになって知り、DAYTONA製のLEDウインカー対応リレー(品番:60986 ¥3,150)を早速購入して取り付けた。
自作リレーではイグニッションキーをONにした直後から回路的に常に点滅し続け、ウインカースイッチを操作したときに点滅信号をウインカーへ伝える方式をとっているシンプルな構造のためにスイッチ操作直後の点滅パターンが一定していなかった欠点があった。
DAYTONA製のLEDウインカー対応リレーではスイッチ操作後から点滅動作を始めるので、自作リレーの時に感じていた不満は消えた。
但し、DAYTONAでも自社製品以外との動作は保証しないし出来ないので使用にあたっては当然だが自己責任と言うことになるので注意が必要だ。
ウインカーをLED化したいがリレーを自作できない人には有り難い製品だろう。
装着に関しては純正リレーを取り外し、DAYTONA製のLEDウインカー対応リレーを装着するだけという簡単な作業のみという非常にシンプルな内容だった。

幾つか気になる点はあったが動作に致命的なものではなく、そもそもデイトナではデイトナ製以外のLEDウインカーバルブとの動作確認を行っていない(保証していない)ので、使用に関しては自己責任の範疇に入る。
それでも全ての人がICリレーカイロを製作できる訳ではないので非常に有効なアイテムとなるだろう。
このリレー、出力100Wまで対応している表記があるので純正の電球(23W)でも十分に対応出来るという嬉しいスペック。
バイメタルによる点滅機構と違い、ICで強制的にON/OFFさせているのでローテータなど高価な部品などが経年変化した場合などにヘッドライトを点灯させたままアイドリングさせるといった夜間の交差点などでウインカーが点滅せずに点灯し続ける対処にも使えそうだ。
但し、メインハーネスの劣化によるものなど、場合によっては大きなトラブルに繋がる症状を誤魔化してしまう可能性が高いので、安易にこのリレーなどを使って点滅を誤魔化さないほうがIIケースもあるので十分に注意が必要だ。

尚、このリレー装着に関する細かい情報は上記の「【リレー回路の製作に関する内容はこちらをクリック】」にリンクされたページにある。


ハザードスイッチ増設

RZ250に是非とも追加したかった機能がハザードランプだ。
SRなどのウインカーリレーを流用すればハザード機能を追加できることは知っていたが、LED化してしまえば純正リレーは外してしまうのと、そもそも電力不足状態でウインカーの点滅に不安を抱えていたので先送りにしていた。

回路そのものはウインカーが2個だろうが4個だろうが電流量さえリレー替わりに使用しているMOSFETなどの仕様範囲内であれば動作してしまうので問題ないが、RZ250には無い機能である為にハザードスイッチをどのように追加するかが問題だった。
一番スマートな方法はヤマハ純正のスイッチボックスにハザード付きのものでRZのデザインに近いものを見つけてくることだが、昔のヤマハ車でハザード機能が搭載されていた車種は非常に少なく、調べた範囲ではデザイン的に同じものでハザードスイッチ付きは見つけられなかった。
仕方ないので見栄えは悪いが、とりあえずは外部増設という形でスイッチを増設した。

左ハンドル部分へ無理矢理に装着されたハザードスイッチ。
スイッチは中間OFFの片側がロックしないON、もう片側がロックするONとなっており、画像では左側に倒すとロックされる。
端子部分はホットボンドで、スイッチのアームは熱収縮チューブで一応は防水されている。
スイッチ本体にはPOR-15などのウレタン系塗料を簡単に塗布しておこうと思っている。

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