電子回路を使わずに、モーターをゆっくり回転させる方法の1つとして、こんな実験をしてみました。
電源とモーターとの間にリードスイッチを設け、そのスイッチングをモーターの回転で行います。
①リードスイッチがONになると、モーターが回転する。
②回転するとリードスイッチから磁石が離れOFFとなる。
③モーターは、減速しながらも慣性で回る。
④磁石がリードスイッチに近づくとONとなり、①に戻る。
実験の様子を見てやってください。
モーターは、通常の動作より随分遅く回転しています。
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リードスイッチと磁石との間隔を狭くすると早く回転しました。これは、磁石がスイッチを動かしている時間が長くなるためと考えられますが、逆に、回転が速くなれば磁石とスイッチとが近づく時間が短くなるハズなので、相互のバランスで動いているのでしょう。
これを動力として何かを作る場合、一部慣性力を利用しているので、よく考えないと難しいかも。
・回転体にどれくらいの慣性力を持たせれば良いのかが不透明。
・負荷に変動があると、すぐに止まってしまうなど、大きく影響を受けそう。
・スタート時には、手動で動かしてやる必要あり。
あと・・・リードスイッチって、割と音がでますね。ピン♪ピン♪というような。
静かなものを作りたいときは、何か工夫する必要があるかもしれません。
リードスイッチの種類にもよるのかな(´・ω・`)?
さぁ、夏休みの工作に悩んで検索してる人!ヒントになりました?(^ワ^)
<補足>
「リードスイッチモーター」と言うと、リードスイッチと磁石とコイルを組み合わせて構成したモーターそのものを呼ぶようですが、この実験は、リードスイッチとモーターを組み合わせただけなので、あくまで”リードスイッチとモーター”です(・▽・)г
100均で”センサーライト”なるものを買ってきました。
クローゼットなどに取り付けて、扉を開けたらLEDが光るというものです。使われているリードスイッチをゲットするつもりでした。
説明しよう!リードスイッチとは、磁石を近づけると電気的に導通するというスイッチなのだっ(`_´)/
・・・・・ところが、分解してみたらこんなのが。
なんと、接点となる金属板がむき出しです('о')
リードスイッチといえば、ガラス管に収まっている物とばかり思っていたのですが。
以前、同じような製品で”防犯ブザー”があり、それにはガラス管に収まったリードスイッチが使われていました。期待ハズレです。
ちなみにコレ、磁石が離れるとスイッチが入るということは、待機中はリードスイッチがON状態で、電池を消耗しているんでしょうね。マイクロスイッチを使って作った方が良いと思いました(←個人の感想です。)
なんだコレ~?こんなのだったら自作できるんじゃないの?(´・ω・`)
というわけで、早速試してみたのがコレです。
ゼムクリップを曲げてL字型の金具を2個作り、ユニバーサル基盤に接着しました。
ちゃんと動きましたので、動画を見てやってください。
ネオジウム磁石を近づけるとスイッチが入り、接続したLEDが光ります。
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こんなものを披露したところで、「おお、やってみよう!」なんてついてくる人はいないよねぇ。全く時代をリードしない、実験室です(o ̄∀ ̄)ノ”ぁぃ
低反発マクラ等に使われている、低反発素材は、圧力を加えるとゆっくりと変形し、開放するとゆっくりと戻る。
・・・・・う~む、実におもしろい ш(◎_"◎)
そこで、こんなものを考えてみました。
①モーターが回ると低反発素材に押され、スイッチがOFFとなる。モーターが止まる。
②低反発素材がスイッチのレバーに押され、少しずつ凹む。
③やがてスイッチがONとなり、モーターが回る。
④①に戻る。
つまり、間隔をあけながら少しずつ動くという、新たなからくりなのです。
やってみましたので、動きを見てやってください。
YouTube: 20130715d ←クリック
どうでしょう。自動的にスイッチのON-OFFを繰り返し、断続的な回転をしました。
低反発素材が手に入らなかったので、枕の中から一部切り出して加工しました。規則的に動かすには、もう少し丁寧に加工する必要がありそうです。しかし逆に言えば、素材の形や数、そして、配置の仕方によって、いろいろな動きのパターンが作り出せそうです。
このからくりのポイントは、モーター1つで、自らの電源のON-OFFの制御を行っているというところでしょう(・_-)b
”電源が切れている間、どのように時間を稼ぐか”というところが考えどころでしたが、ゴム動力やゼンマイなどを使うよりもシンプルに実現できたと思います。
応用方法は募集中で~す(-o-)ヾ(^_^;)マタ?
3号機を作ってみました。
・・・2号機から、見た目があまり変わっていません
('-'*)ゞ
変更点は、次のとおりです。
初号機と同じ、比較的安価(250円程度)なミニモーターを使っています。
回転軸を支えるベアリングは、上側の1箇所のみに使用し、下部は、プーリーセットに付属していたブッシュを使って、横ブレを抑える程度にしました。
回転軸には六角シャフトを使いました。
円盤は、25mmφのプーリーにネジで取り付け、シャフトには差し込むだけにしました。
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・モーターについて
2号機のソーラーモーターモーター02の方が、小電力で滑らかに回転させることができましたが、高価ですからねぇ。いくつも用意しようと思ったらコストかさみます。ミニモーターでも実用には十分と判断しました。(ランニングコストでカバーできるほど使わないと思う・・・。)
ちなみに、この2種類のモーターは、回転軸側の面にネジ穴があるので、取り付けが簡単なのです。
・ベアリングについて
ベアリングは、不要だったかもしれません。
回転を軽くする効果は十分にありましたが、特に小電力で動かしたいということでなければ、
ブッシュだけでも足りそうです。
3機作ってみた結果、少し回転にブレーキがかかるくらいの方が、断続回転には向いているかもと感じています。
・構成について
プーリーとベルト(輪ゴム)を使用していますが、ベルトの交換やかけ直しがスムースにできるようにしておかないと、メンテナンスが面倒です。今回は、円盤部分をすぐに外すことができるように改良すると同時に、六角シャフトを使うことで、空回りも防いでいます。
ベアリングの中には、ローラーベアリングっていうのもあるんだって。
うん、わかったー、オッケー、いい感じ♪、バイバイ~σ(^-^) (-_"-)それはローラ
初号機の製作を踏まえ、2号機を製作してみました(・▽・)г
早速、動画を見てやってください。
円盤は、100均にあった電子レンジ調理用のフタを使いました。3枚100円。
サイズがちょうど良く(直径130mm)、硬くてゆがみもないので、探した中ではベストでした。
動画では、この円盤の上に、コルクでできた軽い鍋敷き(これも100均)を乗せています。安価な円盤ということで、鉢皿、コースター、円筒形の容器のフタ、鍋敷き、皿・・・いろいろ探しましたε=(-。-;)
土台は、比較的平べったいタッパーを使いました。
大きさがちょうど良かったので利用しましたが、フタが柔らかく、また、材質がポリプロピレンでしたので、ベアリングを接着するのには無理がありました。
ちなみに最近では、ポリプロピレンにも接着可能という接着剤が各社から出ていますが、ベアリングをタッパーへ接着したところ、まもなくペロリと剥がれてしまいました。接着力は期待したほどでは無かったですね。(←個人の感想です。)
固定用の部品(黄色いの)を自作し、ネジで固定しました。
動力は、初号機と同様、50mmφのプーリーとモーターの組み合わせというシンプルな構成です。
やはりギヤボックスを使うと、モーターをゆっくり回しても動作音が気になってしまいます。
また、円盤の縁にモーターの軸をあてて直接動かす”摩擦車方式”も試してみましたが、すべりが大きく動力の伝達が不安定になってしまいました。
↓摩擦車方式
本当のところ、プーリーとベルト(輪ゴム)による駆動というのは、あまり好みではないのですが、動作音が静か&構成が超簡単ということで、今のところこれがベストな感じです。
ただ、モーターを断続的に回転させたときは、輪ゴムの伸び縮みで、ビヨーンビヨーンという
(大げさですが)波打った動きになり易いです。
モーターは、ソーラーモーター02を使いました。少ない電力でゆっくりまわすものに適しているというのですが、1000円くらいしますので、模型用モーターとしては高価ですね。
回転軸は、3mmφの丸シャフト(ネジロッド)を使い、円盤はネジで固定しています。また、シャフトは、上下の2箇所をベアリングで支える形となっています。ベアリングを1つだけにして、上の1箇所で支えることができないかとやってみましたが、やはり無視できないブレが発生してしまいました。ちなみに、使用したものは例のヨーヨーのベアリングです。スラストベアリングではないので、本来の使い方ではないと思います。
次回は3号機です(-∀-)ヾ(^_^;)実はもうできてたりするんだよね。