2号機製作号外：投影機改造とドームスクリーン補修

2号機が完成してから半年、いろいろな所で出張上映を行ってドームスクリーンがかなり痛んできました。ちょうど年度末のいいタイミングだったので、少しの間出張上映を休止して補修作業を行うことにしました。投影機のほうも満足のいく動作性能が出ていない（緯度がうまく回転せず、姿勢を保持すること自体が不安定）ことがかなり気になっていたので、こちらも思い切って大規模な改造を行うことにしました。

投影機構造の改良にあたっては、県内在住の機械設計エンジニアであるM氏に設計上のアドバイスをいただきました。実機を一目見ただけで、なるべくコストをかけない方法で改造ポイントを洗い出してくれるあたり、さすが機構設計のプロです！氏からアドバイスいただいた改良ポイントは今回すべて実施しました。

まずはドームスクリーンの補修から。写真は、折れてしまったフレームを修理したところです。溶接できるような環境はないので、細いすずめっき線でぐるぐる巻きにしてフレームを固定し、半田付けをしました。これでも、かなりの強度にはなるので実用上問題なさそうです。この補修を数箇所、ほかにスクリーン生地とフレームが分離してしまったポイントを、裁縫でつなぐ作業を行いました。裁縫なんて、小学校の家庭科以来（笑）

今回の投影機改造用にホームセンターで買ってきた資材の一部。改造ポイントのひとつであるアクリル板の梁補強や脚部のワイヤー補強などのための部品です。このほか機械部品商社から、軸受ユニットやモーターなどの部品を購入しました。

今回も大活躍してくれた電動工具たち。大枚はたいてこれを買ったのは約3年前、そのときの奥さんの白い目はいまだに忘れられません（笑）今でこそ部屋で市民権を得ていますが…普通の家庭には絶対にない得体の知れない（しかも高価な）モノですから仕方ないですよね。でも、これがなかったら今の投影機の存在はあり得ません。本当に頼りになるやつらなんです。

アクリル板の梁補強は、こんな感じでアルミフレームを使って行いました。アクリル板は手軽な反面、ある程度大きくなるとたわみが出るので、重要な補強です。（と偉そうに書いていますが、全部アドバイザーM氏のお言葉です…）これは架台天板で、一番直径が大きく投影機すべての重量がかかる部材です。梁補強のほか、底板との連結サポートの数も増やして安定化を図りました。

同じくアルミフレーム材による梁補強です。こちらは日周モーター板で、この裏にある日周センサー板も同じように補強を行いました。両脚部にワイヤーが張られているのも写っています。このワイヤーはターンバックルで締め付け具合を調節できるようにしました。これで、軸回転時の脚の揺れが改善できそうです。日周軸の軸受部はこれまでのユニットをそのまま使っていますが、取付穴を少しザグって板にもっと密着固定させるというテクニックを教えてもらったので、その処理を施しています。

今回の改造の目玉の一つ、軸受部品の交換です。ご覧の通り、緯度軸はシャフトが東西直結ではないため、軸回転時にねじれる感じで力がかかって軸中心がずれるのだそうです。これを吸収できる調心機能を持った玉軸受ユニットを購入し、緯度軸受部の構造を変更しました。それを教えてもらうまで、こんな部品があることすら知らなかった無知な私です（笑）

軸受ユニットを換装して組み上げた緯度軸駆動部です。ダブルギヤー構造は前のまま、天板と底板にアルミフレーム補強を施しています。それと、緯度モーターを新品に交換しました。実は緯度軸回転の異常をM氏に見てもらったとき、「モーター自体がおかしな回り方をしているみたい」と言っていたのを思い出したのです。まさかとは思いましたが一応モーター単体テストをしてみたところ、なんとモーターが故障して異常回転していたのです。まさに氏の言ったとおりでした。M氏の知識と経験に基づく深い洞察力に感銘を受けながら、モーターをFAX即日発注した私なのでした。

すべての改造アセンブリを終えて、ランプ全点灯と軸連続回転の試験をしているところです。（恒星球は実装していない状態です）日周軸のシャフトは南北用をカップリング結合させていたのですが、その構造もやめて一本のシャフトで直結しました。以上の構造改良の結果、投影機の揺れやがたつきがなくなり、日周・緯度の両軸も実にスムーズな回転をしてくれるようになりました。これまで動作不安定で実現できなかった南半球への移動や2軸の合成回転などができるようになったわけです。

最後になりましたが、多忙のところ自宅まで駆けつけてくれ、的確な改良アドバイスをくれたM氏にあらためて感謝いたします。氏のアドバイスがなければ、今回の改造は有意義なものにはならなかったでしょう。引き続き、東部方面広報部長としての活動をよろしくお願いしますね（笑）本当にありがとうございました！

投稿：Takao@Will System Design | カテゴリ：旧プラネタリウム投影機（1号機・2号機）