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アンパンマン わくわくクレーンゲーム -1 (おもちゃ修理)

 おもちゃ修理事例紹介の続き、今回はアンパンマンのわくわくクレーンゲームです。

 クレーンゲームはとても人気があるようで、いろんなバージョンが販売されています。そんなことで販売数が多い分、おもちゃ病院によく持ち込まれるようです。ところがこれは、構造が複雑で修理に時間が掛かるため、おもちゃドクター泣かせの商品です。おもちゃ病院にこれが持ち込まれた場合、すぐに修理を始めても終了時刻までに完了しない可能性が高いので、入院治療にした方が良いと思います。

 ともかく今回クレーンゲームが持ち込まれましたが、アンパンマンのクレーンゲームの修理は以前やったことがあって、その時の物と構造が似ていたので、私が担当することになりました。
 以下写真多めで修理過程を紹介します。

▼アンパンマン わくわくクレーンゲーム
アンパンマンわくわくクレーンゲーム
 上ケースに赤と緑色のLEDが付いているのが特徴です。詳しくは、このおもちゃのAmazonのページ

 今回の症状は、クレーンが戻らないというもので、電源を入れるとガリガリという音がしていました。これはメカがおかしくなっているはずなので、分解して行きます。

▼上ケースを外す
アンパンマンわくわくクレーンゲーム、上ケースを開けた状態
 以前修理した機種では灰色のギアボックスが出て来たのですが、このおもちゃは横方向に動く赤い箱が出てきました。なお、以下の説明では、正面から見て横方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸と呼ぶことにします。

▼赤い箱の中身
Y軸移動ケースの中身
 赤い箱の中にはX軸の移動メカと灰色の箱に入ったギアケースが入っています。なお、赤い箱のネジを緩めると、X軸の駆動用の歯車などが脱落するので、無くさないよう注意が必要です。なお、うまく支えておけば脱落させないで分解出来ます。
 この写真は、分解後にケースの上に適当な板を載せ、その上に移動部分のメカを置き直したものです。緑色の矢印はX軸とY軸の原点スイッチです。

 さらに分解を進めます。

▼ギアボックスを分解
各軸のモーターと歯車
 灰色のギアボックスを分解した状態です。ギアボックスの中にはY軸とZ軸の駆動メカが入っています。どの軸も減速のギア構成は同じです。
 右上には巻き上げドラムの動きに摩擦力を与えるフリクションバネが見えています。赤と白のドラムに鎖が巻き取られるようになっていますが、白色のドラムは軸から抜けるので、方向が判らなくなると困るので黒マジックインクで合いマークを付けておきました。

 構造が判ったところで、仮組み立てして動作を確認してみると、以下の二つの問題の対策が必要であることが判りました。

1) クレーンが上がらないことがある。(クラッチが滑っているので静かなモーター音のみ)
 対策:Z軸トルクリミッターの伝達トルクアップ

2) クレーンが動かないことがある(ギアの歯飛びと思われるガガガガ音が発生)
 対策:ギアの噛み合わせ調整 

修理ー1、Z軸トルクリミッタの伝達トルクアップ
 これは以前やったのと同じで、クラッチのバネ圧を上げることで対策しました。具体的な方法は、

▼針金(φ0.85mm)をフック状に曲げてバネに差し込む
フック状に曲げた針金を差し込む
 この部品がトルクリミッタークラッチです。

▼針金を廻して端まで移動させ、適当な長さに切断
端まで移動させて切断
 これでバネが圧縮されるので、その分だけ伝達トルクが上がります。

修理-2 歯飛び対策
 歯飛びはZ軸モーターシャフト直結のウォーム歯車とウォームホイールの間で発生していました。ウォームホイールの位置が下すぎて、かみ合わせが不十分な状態でした。ちなみにこのウォームホイールの軸受けは上方向には開いていて(拘束されておらず)、上向きの動きはウォーム歯車で制限する構造となっています。
 ともかく噛み合わせを良くするには、ウォームホイールの軸の位置を少し(0.5mmくらい)上に移動出来ればいいのですが、構造的に細工が難しいです。そんなことで、モーターのフランジ固定位置を少し下げることにしました。具体的には、

▼Z軸モーターマウントを削ってモーター取り付け位置を少し下げる
Z軸パワートレーン
 下側の矢印の先が問題のウォームホイールです。

▼上側モーターブラケットを少し下げる
Z軸モーターブラケット加工
 ニッパーの刃先で少し潰してブラケットの上面を下げました。

 これでパケットが確実に上下するようになったので、修理完了です。

 ウォームホイールと共に回るピニオンギアと、次段歯車との噛み合わせが甘いのが少し気になりますが、これで様子を見て頂くことにしました。

◆中間まとめ
 この修理ではいろいろな情報やノウハウが得られたのですが、長くなるのでそのあたりの話は次の記事にまわしたいと思います。

 なお、修理に当たってはおもちゃの病院_メモさんの 修理例 [新]アンパンマンわくわくクレーンゲームから始まる一連の記事を参考にさせて頂きました。ありがとうございます。
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