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| ・同期電気時計が再び（２０２４．１０．１７） |
 昭和の頃の古い製品を、本当に大事にお使いの方がいらっしゃる ものです。外装に木目調をあしらった周波数同期式電気時計です。 少し前に同期電気時計のレトロスペクティブを掲載しましたが、同期 モーターの回転を伝達するギヤ材質が劣化し致命傷となっていま した。ＬＣＤ（光造形）方式３Ｄプリンターのお陰で、ギヤなど樹脂製 部品のほとんどを再生することが可能です。古い製品が新技術に より蘇るとは愉快なものです。今回も３Ｄプリンターが活躍します。 |
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 当時流行のデジタルライクな数字式時刻表示に、 ＡＭ・ＦＭ２バンドのラジオとアラームを内蔵します。 |
 前面にはクリアなアクリル板が嵌め込まれ、 当時としての先進性が醸し出されています。 |
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 電源周波数に同期するモーターが駆動源なので、 ５０Ｈｚ用と６０Ｈｚ用２タイプの製品が存在します。 |
 ラジオの回路はプリント基板ですが、 まだラグ配線の名残を残しています。 |
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 背面カバーの内側に回路図が貼り付けられています、 律儀な時代だったものです。ラジオ受信の調子も悪く、 専門のテクニカルパートナーが既に修理済みです。 |
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 折角ラジオが修復できたのに、 問題は時計が作動しません。 |
 時計の駆動源はこの同期モーターです。 こいつが回っていないのが原因です。 |
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 普通の同期モーターのようですが、実はそうではありません。 細くなった部分がステータ（界磁）に嵌まり込んでいます。 |
 ぐるりの巻き締め部を広げると、手前の プレート（キャップ？）が外れます。 |
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 キャップに押さえられていた 内部の機構が出てきます。 |
 先端にはスリットの入った３枚の 薄い鋼板ディスクが付いています。 |
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 アルミ製ケースを介してステータの中心に 納まります。ここで界磁を受け回転します。 |
 僅かなトルクによる回転は、２枚の プレートに挟まれた減速ギヤに伝達され、 |
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 最後は外部に取り出されて歯数１２のピニオンを駆動します。 ２極の同期モーターは３０００ｒｐｍくらいなので、大きな減速比を 得るため何段ものギヤが組み合わされています。どこかギヤの 噛み合わせが良くないのだろうと潤滑剤を吹き付けると、何と 回転が復活。・・ですが間もなく止まってしまいます。原因は 初段の極小ピニオン（写真赤矢印）が劣化・崩壊したからです。 |
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 傾けると内部から壊れたピニオンの破片が 落ちてきます。完全に変質・変色しています。 |
 さすがにこのマイクロピニオンは修復の見込みが なく、元の同期モーターは再利用.を諦めます。 |
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 モーターから時刻表示円筒までの減速比（回転数）を 調べてみると、毎分１回転する円筒周囲に７８歯、隣の シャフトに２６歯で噛み合うピニオン、同軸上で離れた 位置の２０歯クラウンギヤが同期モーター終段の１２歯 ピニオンと噛み合います。回転数を計算してみます。 |
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同期モーターは毎分５回転していることになります。 モーター内部での減速比は５／３０００で６００にも なります。ここで、完全に壊れてしまった元の同期 モーターの代替方法が思い浮かびます。現在では 毎分数回転～数十回転する同期モーターは簡単に 手に入れることができます。シンクロナスモーター として、エアコンのルーバー駆動や扇風機の首振り など、身の回りでいくらでも使われています。 |
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 Ａｍａｚｏｎあたりで中国製が 安く大量に販売されています。 |
 １００Ｖ駆動、５０Ｈｚで５ｒｐｍの製品を選ぶだけです。 ただし、ピニオンを新しく用意しなければなりません。 |
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 このところ快進撃を続けているＬＣＤ（光造形） ３Ｄプリンターで、今回もあっさりと製作します。 |
 購入したシンクロナスモーター、その シャフトに合わせて造形しています。 |
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 新しいモーターを組み込むため アクリル板でマウントを製作します。 |
 モーターを固定する側にスペーサを 介してビスを入れておきます。 |
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 組み込み位置に長いネジでポストを立て マウントを浮かせるスリーブを通ります。 |
 マウントを通します。ＣＡＤが正確であれば モーターはぴったりと収まるのですが。 |
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 ナットを締め込みマウントを しっかり固定します。 |
 新しいモーターを取り付けます。 耳部分の穴に先ほどのネジを通します。 |
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 ３Ｄプリンター・レーザーカッターの連携で、製品のような 実装状況です。ピニオンギヤの噛み合わせも良好です。 |
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 電源コードを接続し 時計を動かしてみます。 |
 全てのギヤが順調に動作し 時刻が変わり始めます。 |
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 １分が経過し時刻表示が無事６時 １１分に変わりました、ところが・・ |
 動作確認のため数時間様子を見ていた ところ、数十分単位で時刻が進みます。 |
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 ストップウォッチで１分を計測して みると、５７秒半しかありません。 |
 何度計測しても正確に進むので、機構の不具合ではあり ません。シンクロナスモーターを取り出して確認します。 |
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 電源周波数同期方式のモーターで、回転数に 狂いがあるわけなどないと思い込んでいましたが・・ |
 狂ってました。シンクロナスモーター自体が １回転あたり５８秒弱で（正確に）回っています。 |
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 中国製シンクナスモーターの、「５０／６０Ｈｚ」、「５～６Ｒ／ＭＩＮ」の 表記は、５０Ｈｚで５ｒｐｍ、６０Ｈｚで６ｒｐｍの意味ではありません。 ５０から６０Ｈｚの間で、５から６ｒｐｍくらい回る、という意味です。 それでシンクロナスかよ、と思いますが、エアコンのルーバーや 扇風機の首振りに使われるのであればそれで十分と言えます。 シンクロナスモーターを交換することに、Ａｍａｚｏｎ経由の中国製 ではなく、お値段が数倍もするＮｉｄｅｃ（旧日本電産）製です。 |
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 よもや日の丸国産製品が いい加減とは思いませんが、 |
 念のためストップウォッチで １回転あたりの秒数を計測します。 |
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 １００Ｖ仕様のシンクロナスモーターは 中国製も日本製もかなり発熱します。 |
 １回転で６０秒２５、２５は計測誤差です。 さすが日本製・・、でもこれが普通でしょう。 |
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 モーターの形状が異なるので、各部を 精密に計測しマウントを作り直します。 |
 測定誤差やヘマをしたりでなかなか１発では 出来上がりません。現物合わせを繰り返します。 |
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 形状・サイズを変更したマウントを取り付けます。モーター 固定側のネジにスペーサーを入れているのは、時計本体 固定側ナットとモーターとの干渉を避けるためです。 |
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 １２歯ピニオンギヤも設計し直します。 シャフトの切り欠きにも対応させます。 |
 ＬＣＤ３Ｄプリンターにより出力、１個だけ作れば いいのですが、つい数個分をコピーしてしまいます。 |
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 出力直後のピニオンは、周囲に 多くの突起が残っています。 |
 出力時に造形物を支えるサポート材が 残るためで、手作業にて取り除きます。 |
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 インボリュート曲線が反映された 綺麗な刃先が造形されています。 |
 シャフト切り欠き部も綺麗に再現されています。 輪郭が膨らむ傾向があり、空洞部は狭くなりがちです。 |
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 レジンが硬化する時の膨張傾向は、液温、室温、露光時間、 キュアリングなどによりかなり変化します。シャフトを丁度良く 挿入するには１００分の１ｍｍレベルの寸法調整を繰り返す 必要があります。結局のところトライアンドエラーが不可欠です。 |
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 ピニオンギヤだけ数十本製作して ようやくモーターの取り付けです。 |
 ナット締め込んでぐらつか ないように固定します。 |
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 モーターに電源コードを 接続し通電してみます。 |
 時刻表示が変わり始めます。モーターの 回転が正確なので今度は狂いません。 |
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 時計機能が復旧したところで、数字や アクリルカバーの汚れが目立ちます。 |
 もう一度分解し数字が刻まれた 円筒部を取り出します。 |
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 エタノールで表面をクリーニングします。 黒い煤が結構落ちて数字が白くなります。 |
 数字表面を照明するネオン球 ですが、球切れしています。 |
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 絶縁保護のチューブを切り開くと 電流制限用の抵抗器があります。 |
 半田を溶かして切れた ネオン球を外します。 |
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 何故か工房にはネオン球の ストックがあったりします。 |
 ネオン球ではロクな照明にならないことは 自明ですが、切れているものは交換します。 |
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 内部の配線整理も最終段階です。 開けた時よりも美しく・・整えます。 |
 ネオン球が点灯し、夜間の暗い 部屋では数字がほんのり浮かびます。 |
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 前面のアクリルカバーを表裏とも磨き上げたところ、少しですが 新品感を取り戻したようです。ラジオ部を修復したテクニカル パートナーのＡ氏は、受信機やオーディオアンプの修理でこの ところほぼ１００％の成功率を誇り絶好調です。長く愛されて きた様々な製品、復活をご希望でしたら是非守谷工房へ。 |
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