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| ・同期電気時計のレトロスペクティブ（２０２４．６．８） |
 こちらの置時計、AC１００Vを電源とする同期モーターで 駆動する電気時計です。電源周波数の５０／６０Hzが かなり正確なので、クォーツが普及する以前は狂いの 少ない時計として広く利用されていました。実は２０１９年 ５月に一度修理したことのある時計で、破損したモーター シャフトのピニオンギヤを工房で製作し交換しています。 |
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 レザーカッターでアクリル材から切り出した ピニオンなので、壊れた可能性があります。 |
 外装カバーを取り去り、内部の機構を引き出し ます。駆動伝達部の金属カバーが見えます。 |
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 同期モーターとは言え、マグネットを内蔵するローターが、 回転磁界を発生するステーター内に収まっているだけです。 |
 ５年前に製作したピニオンギヤ、お久しぶりです。 歯は残っていますが摩耗が進んでいるはずです。 |
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 もう一度ピニオンギヤを交換することにしま しょう。ただし今回は別の方法で製作します。 |
 ローター内に樹脂製のスリーブを介して 差し込まれ、中心をシャフトが貫通します。 |
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 最近、出番が増えつつある光造形（ＬＣＤ）３Ｄプリンターを 利用します。このくらい微小な部品では、レザーカッターや ＦＤＭ３Ｄプリンターよりもはるかに高い精度で加工できます。 |
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 １個あれば間に合うところ、様子を 見るため６～８個出力しておきます。 |
 ピンバイスにドリルを付けて シャフトが通る穴を開けます。 |
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 アクリル材をカットしたピニオンに比べ、 歯の１枚１枚が綺麗に刻まれています。 |
 ピッチ円の正確な把握はなかなか困難で、印刷 パラメータのミスマッチもありかなり大きめです。 |
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 サイズを僅かに変更して印刷し直します。パラメータも 調整したので、歯先がさらに綺麗に成形されています。 |
 シャフトが通る穴も一緒に成型します。バリが 残らないようサポートを丁寧に取り除きます。 |
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 万全を期したつもりでシャフトに戻しますが、相方の 平歯車が今一つ軽く回りません。まだ、ピッチ円を 調整する必要があるのか、あるいは歯先形状が インボリュート曲線からかけ離れているのでしょうか。 |
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 試しに元のアクリル製ピニオンに 戻してみると、軽く回転はするものの・・ |
 平歯車側に問題があります。歯先は何ヶ所か 欠けており、ここで回転が止まっています。 |
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 ご依頼主が、「時々時計が止まる」とおっしゃっていた 原因は平歯車であり、ピニオンはまだ大丈夫そうです。 |
 ならば平歯車を修理することにします。 径を測定し歯数を数えます、Ｔ８０です。 |
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 修理方法は、平歯車の歯先部分だけをアクリルから切り出し タイヤとして元の歯車に履かせることにします。平歯車の中心 には、同軸のピニオンがあり、回転方向を決める金属部品が 挟まれているなど、なかなか厄介な構造をしているからです。 |
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 歯先をタイヤとして履かせるため、 元の歯車から歯先部分を削り取ります。 |
 タイヤの内径に一致するまで 周囲を削り取れば良いのですが・・ |
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 やってしまいました、根元のピニオンを旋盤のチャックで 咥えていたのですが、少し力が加わったところで・・ |
 ピニオンが崩壊してしまいました。 シャフトとしても使えそうにありません。 |
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 こうなると、平歯車側を丸ごと製作するしかありません。 調子乗って、ＬＣＤプリンターで平歯車を印刷しますが、 |
 最近分かってきたことは、ＬＣＤプリンターは平面的で 精緻な形状の再現は、意外と苦手であることです。 |
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 歯先形状が厚み方向で乱れるため、モーター側のピニオンと スムーズに噛み合いません。何度調整しても解決しないため、 レザーカッターでアクリル材を切り出してみます。ウォークマン 用の平歯車を製作したＡＱＬＶ－４００の登場です。中間に入り 金属レバーを留めるワッシャも一緒に製作します。歯先形状に 関しては、ＬＣＤプリンターよりもかなり綺麗に仕上がっています。 |
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 壊れてしまった根元のピニオンギヤおよび スリーブ部分は、ＬＣＤプリンターで製作します。 |
 ３Ｄ形状なので２Ｄ加工のレザー カッターでは手に負えない加工です。 |
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 スリーブ部分にワッシャを 通し、アタッチを確認します。 |
 あらためて平歯車を通してみます。レザーカッターによる パーツとＬＣＤプリンターによるパーツが合体します。 |
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 レザーカッターで刻まれた歯先です。 全周で形状の乱れが確認できません。 |
 ピニオンと平歯車の間に、回転方向を 決める金属製レバーとワッシャを入れます。 |
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 平歯車側にスリーブが突き出る部分です。 絶妙なきつさで嵌まるので接着は不要です。 |
 モーター側のピニオンは、結局以前に 製作したものをそのまま使用します。 |
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 この状態で回転はスムーズそのものです。モーター側の ピニオンを作り直すだけのつもりが、えらく手間のかかる 作業になりました。そしてＬＣＤプリンターの使い方には、 まだ研究や試行の余地があることが分かってきました。 |
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 駆動伝達部を覆う 金属カバーを戻します。 |
 本来は両側に出ているツメを折り込むことで固定 するのですが、大事を取り接着剤で代用します。 |
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 外径を変更したり僅かな噛み合わせを調整したり、 モーター側ピニオンの製作から始まり平歯車側の アセンブリ製作も併せると、これだけの失敗作を経て 修理完了となりました。２次元加工のレザーカッター、 ＬＣＤ３Ｄプリンター、ＦＤＭ３Ｄプリンターとそれぞれ 長短があります。部品加工に合わせていかに組み 合わせるか、ハイブリッド的に考えることが重要です。 |
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 電気時計が再び動き出しました。数字表示式ではありますが 現在のデジタル方式でもなければ、ある意味でデジタル式の パタパタ表示でもありません。円筒が回転して周囲に印刷 された数字が変わるだけです（時・分が進む直前にカムの 働きで素早く変わる仕組みです）。２回にわたり修理を要望 されたご依頼主の、強く熱いレトロスペクティブを感じます。 |
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