(作成 2002/10/30)
(最終更新 2004/01/27)

モデファイ日記(改造日記)
テールライトのLED化


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 以下の内容を参考にして作業した結果、部品やバイクの破損、健康上の被害、その他何らかの損害を被っても、当方は一切責任を負いません。自己責任でお願い致します。

2002年
10/30
 テールライトを、通常の電球からLED(発光ダイオード)に交換してみました。これは、ヘッドライトをHID化したいがために、バイク全体の消費電力を減らしたかったからです。(なんかだんだん目的と手段がすり替わっているような気がしますが、気にしないようにしましょう。)

 LEDについては、LED(発光ダイオード)の使い方についてその1(2004/01/26)にまとめましたので、そちらを参照してください。

 実は以前、R100GSのテールライトをLED化したことがあります。その時のことはまだまとめていませんので、アップしてありませんが。数年前の話で、その頃は情報も少なく、部品も高く、いろいろ苦労しました。その頃に比べると、今ではこの手の情報もネット上の豊富にあり、私と同じことをされている方も増えました。これからやられる方は、いろいろ参考になるサイトもありますので、比較的手軽に出来ると思います。

使用した部品
部品名 個数 部品詳細 備考
LED(発光ダイオード)赤
(テール、ストップ用)
30 TAIWAN OASIS製 φ5 TOL-50aURsCEs
輝度 12,000mcd
波長    635nm(赤だが、わずかに朱色がかった色)
順電圧  2.25V
順電流  20mA
指向角   20度(輝度のわりには指向角が広い)
30個 10個で¥1350
広い指向角とかなりの輝度がある物で、個人的にはこれが一番バランスのとれたタイプと思われたので。
LED(発光ダイオード)白
(ナンバー灯用)
3 日亜化学製 φ5 NSPW−510BS
3個 手持ちだったので不明。1個300円くらい?
白色LEDの定番商品。
定電流ダイオード 18 石塚電子製 E−153
手持ちだったので不明。1個100円くらい?
バイクのように電圧・電流変動の大きい電源でLEDを点灯させるのによく使われるダイオード。電流値を一定に保ってくれる。
ユニバーサル基板 1 手持ちだったので不明。350円くらい? LED配置用に使用。
ブリッジダイオード 2 200V1.5A @40円 計80円 テール&ストップランプも交流なので、直流化(整流)用に使用。
0.5テフロン電線 1 240円/m 配線に使用。
アルミ電解コンデンサー
25V1,000μF
1 手持ちだったので不明。200円くらい? テールランプ電源の平滑用。
アルミ電解コンデンサー
25V100μF
1 手持ちだったので不明。100円くらい? ストップランプ電源の平滑用。
その他、ホットボンド(グルーガン)のホットスティック、ハンダ、熱収縮チューブ、銀色塗料等。

 概算だけでも、単純計算で7,720円になってしまいますね。(「その他」の部分含まず。)
 電子部品の値段は千差万別なので絶対これくらいとは言えませんし、同じ部品がお店によっても全然違う値段で売っていますので、一概にどれくらいとは言えませんが。まあ、価格で考えたらあまりお勧めは出来ませんね。
 私の場合は、何故か手持ちでいろいろ余っている物があったので(笑)、実際にかかった費用は4,000円ちょっとです。ほとんど発光ダイオード代ですね。

 今回選んだ赤の発光ダイオードは、私が調べた限りでは、赤色発光ダイオードでは現時点入手可能な中では最強と思われます。これだけの指向角でこれだけの輝度がある物は、他には見つけられませんでした。もっと視野角があるのは輝度が低く、逆にもっと輝度があるのは視野角が少なかったりして。個人的には、これが一番バランスのとれたタイプと思われたので、これにしました。
 試しに点灯させてみると、指向角内では直視出来ないくらい明るいです。
 白の発光ダイオードは、手持ちであったら使っただけですが。白色発光ダイオードとしては定番商品です。500と言うのはφ5で視野角が狭い代わりに明るい物、今回使った510は視野角が広い代わりに一方向で見ると暗い物です。

 まずはバイクのエンジンをかけ、テール&ストップランプにどれくらいの電圧がかかっているのか調べてみます。電流はこの場合あまり気にする必要はありません。足りないってことはまず考えられないので。
 すると、どちらも同じように電圧変動していることがわかりました。変動幅は、想像していた通りエンジン回転数に合わせて9V〜13V程度まで、かなり変動します。抵抗を使って電圧を制御する方法では、出力が不安定になり、LEDの点灯には少々不安が残ります。やはりコスト的には上がりますが、定電流ダイオードを使った方法が良さそうです。

テールライト部分のアップと、接点の説明。

 これが、XLR80Rの元々のテールライト部分(赤いカバーは外した状態。)です。

 配線図やテスターで調べていくと、周囲側がアース、で、電球の端子が当たる部分(中央の黒く写っている穴の中の、二つの豚の鼻のような金色の部分。)がそれぞれテールランプ、ストップランプの端子となっているようです。(左図参照)

 つまり、周辺電極と向かって右の端子間に電気が流れるとテールライトが、周辺電極と左側の端子間に電気が流れるとストップランプが点くようです。

 あとは、これに合うように電線を繋ぐだけです。

 実際の加工に入ります。
 まずは、

切れた電球。この口金を使います。

 これは、以前切れたのをとっておいた、元々の電球です。12V10/5W。この金属部分だけを取り出し、そこに配線を繋げば、バイク側には何の加工もせず、ボルトオンでLED化出来ると言うわけです。バイク自体に加工してしまった方が簡単なのですが、それだと万が一タマ切れ等のトラブルが発生した際、普通の電球を使うことが難しくなります。この方法でしたら、万一のバルブ切れの際には比較的簡単に入手出来るバルブを使用出来ます。
電球をビニール袋に入れたところ。こうして割ります。

 電球の基部だけを取り出すには、ガラス部分を除去しなくてはなりません。そのために、ガラス部分を割ります。
 安全の為に、袋に入れてハンマーでガラス部分を叩き割りました。ガラスなので、勢い良く叩かなくても割れます。「ポン」と言う軽い音と共に、ガラスが割れました。
電球が口金だけになりました。

 周りと中のガラスを取り除き、電球基部のみにしたところです。ガラス破片による怪我に注意してください。

 中に4本の線が見えると思います。これが電球の中の線です。本来ならここにニクロム線?(最近のは何だろう?)が繋がっていて、そこが電気抵抗になることで発熱、同時に発光することで光源としています。
 と言うことは、この4本の線にLED用の線を繋げば、電気が取り出せると言うことです。

 なお、この線自体は本来力を受け止めるようには出来ておらず、強度的には弱いので、次でやるように線を繋いだ後はきっちり固定してやる必要があります。また、この線は一応表面が絶縁されているようなので、線を繋ぐ際には表面のコーティングを紙ヤスリ等で剥がしてやった方が良いと思われます。(私は剥がしました。)
上の口金に配線を繋ぎ、電気を取り出せるようにしたところ。

 上記の4本の線に電線を繋ぎ、隙間をホットボンド(グルーガン)で固定しました。防水、防振、絶縁のためです。配線図によると、

    アース
 ストップ
    テール

 となっていますので、実際の配線もその色の物を使いました。これは自分がわかりやすくするために純正と同じ色を使いましたが、自分がわかれば何色を使っても構いません。
グルーガンの全体図。

 これがホットボンド(グルーガン)です。その辺のホームセンターでたくさん売っています。電気配線の加工には、いろいろ便利に使える部分があります。電気以外にもいろいろと。
 バイクいじりには、1個あると便利な道具ですね。数千円で買えます。(確か2,000〜3,000円だったかな?)

 ホットスティックと言う柔らかいプラスティック?の棒を、この道具で熱により溶かしてペースト状にします。で、これを塗りつけると、冷えて元のように固まると言うわけです。

 電気の絶縁、防水、防振、その他いろいろ使い道はあります。なお、人によっては、「バイクは場所、時期によって高温になる部分があるので、溶解によるトラブル防止のためにこれは使わない方が良い。」と言う意見もあります。確かに可能性ゼロではありません。定電流ダイオードや電流制限抵抗等、また、夏場の炎天下など、場所と条件によっては結構な温度になる可能性もあります。私は過去、これが原因で故障したことはありませんが、その点は認識しておいた方が良いでしょう。作業性は落ちますが、エポキシ接着剤を使う方法、強度は落ちますが、シリコンゴム等を使う方法もあります。
 →その後現在は、エポキシ接着剤を充填して強度を出して、絶縁強化のためにシリコンゴムを塗る方法に落ち着きました。

 これで、バイクから電気を取り出す側は完了です。普通の電球交換と同様な形で使用出来るようになりました。次は、実際のLEDの配置、加工の方に入ります。

ユニバーサル基板。一般的な物です。

 LEDを配置するのに使った蛇の目基板(ユニバーサル基板とも言います。)。

 自分で好きにレイアウト出来る基板です。本来ならプリント基板を使うのが一番良いのですが、面倒くさがりな私はいつもこんな基板を使っています。
上のユニバーサル基板に各種部品を装着中。

 少し加工が飛んでしまっていますが。
 蛇の目基板をテールライト部分に入る大きさにカットし、シルバーで塗り、LEDを配置し、ハンダ付けしました。左右に耳のように付いているのは、ブリッジダイオード。それぞれ200V1.5Aまでです。電流値からして、もっと小さい物でも何ら問題ありません。
 ブリッジダイオードが、交流(AC)を直流(DC)に変換しています。(全波整流)

 実際の加工よりも、LEDの配置を決める方が時間がかかりました。出来るだけ光が広がるように、同時に面全体が光るように、且つ後ろの配線もやりやすいように....なんて考えていると、結構悩みます。(笑) 最終的に私はこのパターンになりましたが、これが最良とは限りません。

 全波整流についてはホーンの交換を、
 LEDの繋ぎ方についてはLED(発光ダイオード)の使い方についてのページを参考にしてください。
さらに平滑用コンデンサーを付けたところ。

 これに平滑用の電解コンデンサーを付け、先ほどの電球基部を合体させた物。絶縁加工がまだですが、基本的にはこれにて完成です。

 交流をブリッジダイオードで直流に変換した場合、電流は波打っています。これは仕方ないのですが、少しでもその波打ちを減らすため、平滑用にコンデンサーを入れました。実際試してみたところでは、無くても問題は無さそうですが。
 テール用が1,000μF、ストップ用が100μFとなっています。テール用は、設置場所に入る大きさで一番大きめにしました。理由は、こちらはアイドリング状態でもよく使うからです。(アイドリング時は発電能力が落ちるので、電気も不安定になりやすい。)
 ストップに小さい物を使ったのは、場所の問題と、同時にスイッチに対する反応性のためもあります。コンデンサーは電気を貯めたり放電したり出来るので、平滑に使えるのですが。電気の供給がなくなると今度は放電するため、ブレーキを離してストップランプスイッチがオフになっても、大きいコンデンサーだとぼわっと消えるようになってしまいます。(蓄電した電気でLEDが点灯してしまう。)これではブレーキランプとしては不都合ですので、小さめのコンデンサーにしました。
バイクに設置したところ。

 実際にバイクのテールライトユニットに入れたところです。固定は見てのとおり、二本のタイラップで留めてあるだけで、完全に固定はしていません。裏側がホットスティックで柔らかいので、こうして固定すれば、半固定状態で固定出来るのです。その方が防振の意味から有効と判断しました。
 上の画像よりナンバー灯用の白のLEDが下を向いていますが、これは折り曲げただけです。この方がしっかり照らしてくれるので。
 また、良く見るとLEDが外側に行く程外向きに振ってあるのがわかると思いますが。これは、視野角を広げるための工夫です。

 出来上がったLEDライトと元の電球の状態の比較です。残念ながら電球は昼間、LED化完了時には日が暮れてしまっていたので、完全に同じ条件での比較にはなっていません。が、照射パターンはわかると思います。
 画像はナンバー部分だけ加工してあります。それ以外は無加工。

電球(元の状態) LEDライト LEDライト(点灯パターン)
テールライト点灯状態(電球)
テールのみ
テールライト点灯状態(LED)
テールのみ
テールライト点灯状態(LED点灯パターン。レンズカバーを外した状態。)
テールのみ。赤8個、ナンバー灯用3個点灯。
ブレーキランプ点灯状態(電球)
ブレーキのみ
ブレーキランプ点灯状態(LED)
ブレーキのみ
ブレーキランプ点灯状態(LED点灯パターン。レンズカバーを外した状態。)
ブレーキのみ。赤22個点灯。
テール、ブレーキ同時点灯(電球)
テール、ブレーキ同時点灯
テール、ブレーキ同時点灯(LED)
テール、ブレーキ同時点灯
テール、ブレーキ同時点灯(LED点灯パターン。レンズカバーを外した状態。)
テール、ブレーキ同時点灯。

 点灯させてみた結果としては、特に問題はありません。指向角が狭いかな?と心配していたのですが、赤いカバーが光を拡散する構造となっているため、結構光が散らばります。そうでなくては、後方に迷惑なくらい明るいです。このカバーがマルチリフレクターランプのように素通しだったら、かなり迷惑な仕様になっているところです。(視野角内で直視すると、目が痛くなるくらい明るい。長時間直視したら、目を痛めるかもしれません。)
 後ろからの視認性は大丈夫だと思っていましたが、横や上方向からの視認性はやってみないとわかりませんでした。実際やってみたところ、特に視認性が悪いと言うことはないようです。しっかり点灯しているのがわかります。良かった良かった。
 あと耐久性試験は、やってみないとわかりませんね。

 そうそう、一番肝心な、省電力ですが。消費電力は、一系列が12V×0.015A(15mA)=0.18Wになります。これをテールは7系列(ナンバー灯3系列含む)、ストップは11系列使っていますから、ナンバーは0.18W×7=1.26W、ストップは0.18W×11=1.98Wとなります。元の電球は12V10/5Wだったのに対して、今度のは12V1.98/1.26W相当と言うことになりますね。わずかな差ですが、このバイクにとっては大きいです。

直線上に配置

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