【FreeCAD】ポリバリコンを遊星歯車で回す選局ダイヤルを作ってみた【3Dプリント】

2026年3月14日 21:15

ブレッドボードラジオに使った選局ダイヤルの製作記事です。
ポリバリコンを遊星歯車で減速して回す、ちょっとメカっぽい装置を作ってみました。

遊星歯車式選局ダイヤル

市場に出回っているAMラジオ用のポリバリコンは容量直線型なので、周波数が高くなるほど調整がシビアになります。それを解決するために機械的な減速機構を使って微調整しやすくする選局ダイヤル機構を作りました。
遊星歯車で減速するやり方はべつに新しいものではなく、バーニヤダイヤルでは昔から使われていた方法です。今回は普段、筐体の中に隠れて見えない遊星歯車そのものを見せる装置にしてみました。
少し前に、FreeCADでモデリングした遊星歯車を3Dプリントで試作しました。うまく行きそうだったのでその流れで装置として仕上げました。

歯車の仕様は試作したものと同じです。
できあがったものはタイトルの写真に写っているものです。部品の構成は下の図を参照してください。

3Dデータ

閲覧用の3Dグラフィックを下に置いておきます。
HTMLなのでお気軽にどうぞ。

それぞれの部品のFreeCADデータと調達時に使用したSTLとSTEPファイルを置いておきます。使う際は自己責任でお願いします。また、再配布はしないでください。

部品

部品の写真です。

大部分は3Dプリントですが、ハブは材質の関係で3Dプリントではなく、CNC加工品です。また、小ネジは市販品です。
3DプリントはJLC3DPにお願いしました。材質はSLAレジンです。
いくつかの部品には小ネジをねじ込むネジ穴が必要ですが、3Dプリントでは下穴のみで出力してもらって、メネジは自分でタップを立てました。
「3DプリントでM3やM2.6のネジは無理じゃね?」と思ったのが理由です。(できるのかな？どうだろう)

ハブは真鍮製で、JLCCNCに材料込みでお願いしました。ハブを真鍮製にしたのは強度確保が目的です。
ポリバリコンの回転軸にキャリアを取り付けるのですが、レジン製のキャリアに直接ポリバリコンの軸をつなぐのは無理だと思いました。
ポリバリコンの軸に発生するトルクの応力を高強度の真鍮で受け、ハブの四角いフランジ部で応力を緩和してレジンのキャリアに伝えています。
ハブにもネジ穴が必要ですが下穴のみ加工してもらい、ネジは自分で切りました。M2.6は日本特有のサイズみたいで、ピッチとか合わないと困るんで。まぁ、3Dプリントで使用したタップがそのまま使えるので悩む話ではありません。

ポリバリコンの取り付け

"ポリバリコンを"と言っておきながら、これまでのドキュメントではポリバリコンの姿が見えないので写真をUPします。
ポリバリコンはフレームの後ろ側に置いて、フレームの表側からM2.6×4のなべ小ネジで取り付けます。

失敗した試作品

実は上で紹介したものより一つ前に試作品を作っています。いろいろあってボツにしました。写真はその試作品です。

この試作品は、サンギヤを固定してリングギヤを回す構造でした。この構造はボツになりましたが、作ってみて、いくつか分かったことがありました。

1. SLAレジンの精度について
はめ込部の隙間を0.1mmになるようにモデリングしました。実際に組み合わせてみると、問題なく組み立てられました。
SLAのレジンは精度が良く、この程度の装置なら3Dプリントした部品同士をはめ込んだり組み立てたりしても問題ないことが分かりました。
2. SLAレジンの強度について
ネジ穴を加工すべくタップでネジを切ったら、想像以上に柔らかく、切粉も粉状で粘り気がありませんでした。
アクリルや塩ビと比べるとSLAのレジンは明らかに脆いです。

以上、次は電子回路編です。