スピンブラシ 家庭用電源使用タイプへの改造例

追加内容03年11月「ACアダプター使用時の盲点」
03年12月追加 
スピンヤスリ向けACアダプターの通販による入手。
ACアダプタ仕様への改造 その2

 改造の意味、メリット
● 乾電池式のランニングコストの改善
(100円ショップの電池の使用も悪くない。デジカメを持っている人なら充電式の電池を持っているだろうからそれを利用すれば「ランニングコスト」は小さいと思うけど。)
● 電池の消耗にともなう電圧の低下によるパワーダウン防止
「安定した電圧」により作業効率が安定)
●「電池不要による軽量化によって作業時に手(指)の疲れが軽減される」

注意
 改造は自己責任で行ってください。当方は一切責任を持ちません。またこの手の電動歯ブラシは説明書に「分解、改造はしないこと」と必ず注意書きがあります。改造に失敗しても誰も責任はとってくれません。

必要なもの

反復回転式の電動歯ブラシ(中央)
(高価な物はとりあえずやめておきましょう。画像のクレスト製のもので800円程度。安いところで探すと600円切ります。)
ACアダプター(右上)
電動歯ブラシの適格電圧(3V)のものを用意してください。秋葉原などで物色したところ1300円〜2200円程度です。安いもので十分です。
AC プラグ(右)
ACアダプターと電動歯ブラシを直結しても良いのですが、ブラシを複数使用する場合、ピンジャックを介しての接続式にするとワンタッチで付け替えられ複数のブラシを1つのACアダプターで使用できます。画像の物で秋葉原で100〜150円程度。

 ここにリード線を繋ぎ、ブラシ側の電極に接続することでACアダプターから電源をとります。

注:ACアダプターのジャック(接続部)のサイズ、形状には数種類の規格が存在します。ACプラグも同様で双方の規格が一致するものを選択するようにしてください。

リード線、ハンダ、フラックスなど
配線のためのリード線。接触不良などを考えると配線と電極の接続部はハンダ付けした方が良いでしょう。このあたりは初めから持っている人が多いかな?とりあえず安いものでよいです。それぞれ〜300円以下?

クレスト製の物を改造してみました。

 クレストスピンブラシの場合、単3電池が並列状態で収納されています。電極は「筒の奥」になっており、このままリード線を接続する作業が困難です。

 そこで、、、、、黒マジック(上画像中央のブラシ参照)で示したあたりでブラシを切断します。そうするとの例のように電極が筒の口付近に露出することになります。

  ACプラグです。

 保護カバー(黒)部分からまわして金属部分を抜きます。電極部分にリード線をハンダ付けします。接触不良などのトラブルを防止するためにもハンダ付けをした方が良いと思います。
ACプラグはもともとあった底フタを開口しねじ込んで接着しました。

 リード線はブラシ本体の電極の側にもハンダ付けします(というかクレストのブラシの場合、本体側へのリード線の固定は構造的にハンダ付けするしかない。ちなみにこのとき「電極の+、-」は全く気にする必要はありません。細かい説明は省きますがスピンブラシは構造的にモーターの回転方向が逆でも同じ回転反復運動するだけですので+、-を気にする必要は無いのです。
 下が改造後の状態です(上はノーマルだが歯ブラシには使っていない)。底フタを合わせてガムテープで固定しました。面倒であれば本体の末尾に、ピンジャックをガムテープでぐるぐる巻きにして強引に取りつけてしまうのもOKです。性能的には何も変わりません。ACアダプターと繋げば安定した電圧による作業が保証されます。

 また、異なる電圧のACアダプターを使用することでパワーを調節することも可能です。より高電圧で使用することはモーターにかかる負荷を考えるとあまりお薦めしない方が良いかもしれませんが、、、、、。

注:少し高価になりますがACアダプターには切り替え式で電圧を変えられる機種もあります(1,5〜12V)。これを利用するのも有効ですが6V程度が限度だと思います。また高電圧で使用する場合、確実にモーターの寿命が短くなるとお考え下さい。

他の銘柄の物も改造してみました。

下の2つはブラシ交換式の物

 中央のものはなんと395円(税別)でした。電池が直列なので長さがかなり長いが筒を外すと電極がそこに露出するので加工性は高い。
 最下段の物は交換ブラシ4本付きで780円(税別)。これもクレスト同様電極が奥なので筒部分を切り詰めて加工。

 相田の場合、作業効率を考えると「複数用意してペーパーの番手」を複数種用意しておきたいので「ACプラグ」による接続方式を取りましたが、ACアダプター直結でも性能的には全く変わりません。

 また相田の場合、作業時に「先端に近い位置を持ち位置にする」ことが多く、電池使用状態ではテコの原理で指にかかる負荷が大きめになっていました。長時間の使用も考えると「単純な軽量化」も必要なんですが重量が末尾に集中しているのもなんとかしたかったわけですね。


「ACアダプター使用時の盲点」


スピンヤスリのACアダプタ使用への改造に関して微妙な問題が報告されることがあります。

 相田のように電気関係に疎い人間は単に「3V(電圧)のACアダプタ」と尋ねて買ってくるんですが、この時、A(=アンペア、電流)を全く気にしないで買ってきます。実際にはこの程度の電圧のアダプタでは300mA〜500mA程度がほとんどで電流のバリエーションが無くほとんどその店にある適当な在庫をあてがわれることになることが多いようです。実は3V500mAっていうのは高性能アルカリ乾電池3Vより相当A数では低いようなんです。

 電気関係を簡単に式を示すとV(電圧)×A(電流)=W(電力)となります。

 川の水の流れに例えると流速(V)が同じでも川幅(A)が広ければ流水量(W)は多くなりますよね?つまり3VでもAが低いと電力が少なくてモーターは十分な働きをしないことになるんです。一般にアルカリ電池やマンガン電池にはAの表記はありませんが、いろいろと調べてみたところ、単3 1.5Vマンガン電池で200〜300mA以下、かなりの高性能 単三1.5Vアルカリ電池で1000mA以下とのことです(実際にはこれより低いようです)。
 さて単純に計算するとスピンヤスリを3Vの高性能アルカリ電池で使用すると2Aの電流ということになりますので、これと同じ状
態をACアダプタで再現するとなると3V、2AのACアダプタが必要ということになりそうです。が、どうも3V程度の電圧で使用する電気製品は一般に使用電力はかなり少なめのようで、秋葉原で物色した限りだと基本的に「300〜500mA」程度のACアダプタが主流のようで1A以上のものはほとんど目にしません。一応今回、少々価格のはる(秋葉原ラジオデパート、ガード下などで2980〜4000円)可変電圧タイプのアダプタを買いなおしてみました。このアダプタの場合、仕様書によると3V〜4.5Vでの使用時2A、6〜7.5V時1.5A、9〜12V時1Aとなっているので「3V 2A=高性能アルカリ電池仕様時と同一条件再現」となりそうです。

 で、実際に比較したところ大体同じ感じになりました(3V、2AのACアダプタ使用の方が少しパワフルな印象)。従来使用していた可変電圧アダプタ(500mA)の場合は4.5Vでの使用時が近い感じで若干数字が合わないのですが、実際アルカリ乾電池のA数は1000mAにはかなり及ばないという感じなのではないでしょうか。

 つまりですね、一般に入手しやすい3VのACアダプタ(Aが低い)ですと、アルカリ乾電池使用時より明確に能力不足になるんですね。実際の数字の印象ほどゲロ弱にはならないんですが、3VのACアダプタ仕様に改造した方が少なからずパワーの弱さを口にするようなのですがその辺はこんな事情によります。 (A数が低いとモーターの回転数はともかくトルク面での弱さが強調されるようです。ただし実際にはスピンヤスリはサンデイング面をパーツの表面で滑らせるように当てて使うのでトルクの弱さは数字の印象ほど弱点になりません。実際500mA以下のACアダプタを使用している方でもそれなりに使えているはずです。1A程度あると概ね良好のようですが、500mA以上の3VのACアダプタはあまり見かけないというのが実際のようです。
(相田の場合、300mAのアダプタでもそれなりに使っていましたが、現状では500mA、2Aのものを併用しています。2Aは少々高すぎるかもしれませんが、使用上の問題が生じたらレポートしたいと思います。)

 ちなみにA数が低めで高電圧(例6V、500mA)ですと総電力(W)は低めになりますが、V数の高さはモーターへの負荷が大きいようなのでモーターの破損がかなり生じやすいようです。ところで相田の電気知識は貧弱な物ですのでこの項目に関して補足、突っ込みのある方は何なりとご指摘くださいませ、、、、、、。


スピンヤスリ向けACアダプタの通販による入手

 3V 2AのACアダプタは以下での入手が可能です。
秋月電子(秋葉原)
ACアダプター・電源のコーナで3V2AのACアダプタとそれにあわせた接続プラグを選んでください。通販も可能です。


ACアダプタ仕様へのお手軽改造法

 イベントスピンヤスリを紹介しているとACアダプタ仕様を欲しがる方が少なくないのですが同時に、「ハンダ付け」が出来ないので改造が自分で出来ない。」といったいった声をお聞きすることがあります。スピンヤスリに使用するハンダの技術は極初歩的なもので電気回路基盤などのハンダ付けのようにシビアなものではないのですが、結構ハンダ付けへの拒絶反応があるようです。

 そこで芸人氏(エビス堂)の編み出した「ダミープラグ方式」(外付け電源方式の一種)を参考にお手軽なACアダプター仕様への改造を紹介してみましよう。

ダミープラグ」(スピンヤスリ用備品としてエビス堂 より発売されるイベント商品。イベント時には うさPハウスのブースで販売されることもあります。)

(B)のダミー電池(単3電池サイズの木材)にネジで電極(C)を仕込みリード線を介して電池ボックス(A)と繋ぐ。(C)の電極を電池収納部奥の電極にあたるよう収納する。リード線は底フタに穴を開けるかミゾを切って外に逃がす。これがダミープラグ方式という外部電源化方法です。これを参考に、、、、



こんなものを作ってみました。ダミー電池(B)は「単3電池サイズの木材(適当な太さの木材が無ければ布テープなどを巻いて太らせると良い)」。電極(C)は適当なネジ。ネジを締め電線をダミー電池とネジで挟み込んで固定します。電線の先には(A)ACプラグ(ACアダプタの規格に合わせたコネクタ)を繋ぎます。あとは通常の「ダミープラグ方式」同様にダミー電池を本体に収納して利用します。
 ちなみに更に簡単な方法はACプラグを省略してダミー電池に直接「ACアダプタの電線(アダプタ側のジャックを切り取り電線を剥き出しにして)を繋いでしまう方法」。ダミー電池への電線の固定はネジによる締め込みですので「ハンダ付け」は全く不要です。(電線は底フタの側面に電線の太さにあわせたミゾを切って外に出せるようにしましょう。)

 画像の場合、「ネジ+ワッシャーで電線を強固に固定しています。

 本体がぶっ壊れて再起不能になってもこれを新品に詰め替えれば、あっという間にACアダプタ仕様に変身するのはちょっと楽かも(笑)

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