振動運動を前進運動に変えて進むものシリーズ
ヒントはどこにでもある

携帯電話をバイブに設定しておくと、振動でちょっとずつ動いていくなんて経験をしたことはないだろうか?
そんな発想から出来上がったのが第一作「ぶるぶるソーラー船」だった。
晴天の屋外ではソーラー、屋内では単四電池とスイッチを切り替えて走らせられる。
写真のように船にしたのはご愛嬌だが、走行ユニットとしてお湯に付けて歯ブラシの毛先を曲げたものを3本用意して取り付けてみたところ、直進性は劣るものの粗いアスファルトの上をクルクル走り回る様は、荒波にもまれるタグボートのようでこれはこれでなかなか味のあるものに仕上がった。

次は車らしいものを作ろうと考えて作ったのが下の「SORA」です。
得意のスタイロフォームから削りだしたソーラーカー風ボディに単板のソーラーパネルを4枚連結し、内部にPASコンデンサー2.3V10Fを内蔵、ソーラーパネル後部に充電用の端子を取り付けてあります。
車体裏面のスイッチを操作することにより、ソーラー走行ソーラー充電、コンデンサ走行を切り替えることができます。

PASコンデンサーを有効に使う
PASコンデンサーとは、電気2重層コンデンサーとも呼ばれ、通常のコンデンサと比べ容量が大きく、大型のものはコンピューター等の無停電電源や、燃料電池自動車などにも使われています超急速充電が可能で繰り返し充放電が可能です。
ニッケル水素電池ほどに容量は大きくありませんが、携帯電話の振動モーターや発光ダイオードなどあまり電気を食わないもので長時間電気を流さないものにはうってつけです。
模型では、ユニオンがコンデンサプレーンとして製品化しています。
将来的にもっと容量が大きくなり、放電量がコントロールできれば将来的には電動ラジコンなどにも使われるのではと考えています。
「SORA」での実験では、晴天の屋外で太陽電池から3分間充電すると4分30秒位走行させることができ、外部充電器を使うと10秒以内(モーターを回した状態で、モーター音が高くなるまで充電し続ける)の充電で同程度走行しました。
ブラシは一個でOK
振動モーターが起こした振動を、前進運動に変化させるのに大事なものは「歯ブラシ」ですが、ぶるぶるソーラー船ではそれを3個取り付けました。
路面の悪い場所でも、3個のうちのどれかが当たる事で走破性は増しましたが、直進性には乏しく場所によってはクルクル回るだけとなってしまいました。
じゃあブラシを1個にすればいいじゃん!という発想で前部1個だけを走行用歯ブラシとし、後輪側をミニ四駆のアルミローラーをラジコン用の2ミリ両ネジロッドでタイヤとし、角材で車軸の高さを調整しました。(この時歯ブラシ側に重量がかかるようにしてやるのがコツです)
すると明らかにスピードがアップ!!走破性はやはり劣ったもののPタイルやコンクリートの上では走行力が増しました。
そんなことに気をよくして作ったのが
「ライダー1号」「ライダー2号」です。
走行用の歯ブラシは大きさを30%くらいにカット、毛先も半分にカットして取り付けました。
タイヤはB級ゴム動力機のタイヤを使い、テスト走行で上下振動が激しかったのでモーターの回転数を抑えるために100Ωの抵抗を4本並列接続し25Ωとしてコンデンサとモーターの間に入れました。
左側の「1号」は全長約55ミリ右の「2号」は約40ミリに収まりましたが、スピードは「1号」のほうがはるかに速く、「2号」は全長が短いためか微妙な縦振動をしながらユーモラスに走ります。
チャージャー1号
上の写真は「ライダー1号」のチャージの様子ですが、コンデンサの足に直接端子(銅板製)を接触させ、赤コードの向こうにあるマイクロスイッチのレバーを押すと充電開始となります。
マイクロスイッチを入れたのは、端子が露出しているので、充電電池を電源とした場合ショートして燃え上がるのを恐れたからです。
本当は、その他にメインスイッチをどこかに入れないとマイクロスイッチが誤って押された場合危険なのですが・・・・・(チャージャー2号に期待)
上の写真は工作教室向けの「ブルブルレーサー」です。
単三乾電池1本(別売)を使用しかなりスピード感のある走りをします。
実際の工作時間20〜30分調整時間30分終了後のイベント時間40分くらいを目指して開発しました。
歯ブラシの長さや、当たる本数を調整し、振動の同期を取るとスピードが変わります。
モーターの入手が難しくなってきたのでとりあえず限定発売で行いますが、代替のモーターが見つかり次第量産化したいと思っています。(販売は販売コーナーで)
上左の写真は、発電器と振動モータカーですタミヤ製ハイパワーギヤーボックスHEに、当店販売振動モーターを振動子を外して取り付けています。
車体側のモーターも同じ物を使っています。
1:64のギヤ比を使って上みぎのハンドルをちょっと回すだけで車側のモーターが回りだします。
目いっぱい回すと12V近くの電圧が出ますが、電流値はたいしたことは無いようです。
千葉市内の夏休み工作教室の定番となりつつあるUFOです。
紙皿を合わせた船体の中に単三乾電池1本と振動モーターを組み込み、底に歯ブラシ3本を貼り付けてあります。
作例では、太陽電池を貼り付けスイッチ切り替えで電池と太陽電池に駆動を切り替えてあります。
快晴の日に平らなところに出しておくと日射しが強い間はずーとクルクル回っています。
歯ブラシの方向を変えると、不定期な動きを見せ、まさにUFOの動きをします。