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【研究ホワイトボックス】

研究を楽しく「追体験」! 真っ白のキャンバスに虹色の未来を描く方法、教えます。
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発行:2016/8/7
更新:2018/4/29

[3324]

【自由研究】ジャストインアップデイツ(2)


乾電池とリード線それに竹ひごなど
「面白いスリッキー」作例
「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」を日立評論(1969年11月)で読み解く
タミヤ in エレきっず学園 by 村田製作所

(約10000字)

 [3315]より後にいただきました検索問合せより、新出のものを抜粋して示します。


☆乾電池とリード線それに竹ひごなど


・「乾電池 自由研究 動力 何本で」
・「自由研究 モーターのリード線 切れた 工作」
・「自由工作磁石発明」(空白なし)
・「竹ひご ぜんまい 工作」
・「歯車モーター自由研究」(空白なし)
・「がりぞー ナントカスイッチ」

・「小学校高学年 自由研究キット 秋葉原」
・「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」

・「がりぞー」はイメージです
 http://www.xebec-inc.co.jp/anime/hanakappa/episode438.html

 > 最新のガリートフォン、略してガリホを手に入れたはなかっぱ。ガリホさえあれば、何だってできる!
 > でも、ガリホに頼ってばかりいると……。

 具体的なシーンは見つけられませんが、いかにも「ナントカスイッチ」が出てきそうなソレですね。とはいえ、内容(作品のストーリーや演出)的に、そのまま自由研究にはならない気がしてきそうです。ただの造形作品になってはイケマセン&造形するならオリジナルでなくてはなりません。

※仙台市科学館「科学工作の進め方」[3129]を参照。

 乾電池の直列は2本まで、3V以下でオネガイシマス! 電熱線でスチレンボードをカットできるくらい発熱するんですから、電池って、スゴイんですよぉ。2本で十分です。

※ニッケル水素電池の注意点については[3106]を参照。

 電池ボックスを買わずに厚紙とアルミ箔などで「自作」する作例もあるようなのですが、こう、電熱線でスチレンボードを溶かせるくらい熱くなるという横で、アルミ箔も薄すぎていかんでしょ(これはけしからん薄いアルミ箔…などと)、と思われました。電池も自作する場合は、主眼がそちらにあるので何でも自作するのがスジですが、乾電池を使う場合は、既に部品扱いなのですから、電池ボックスも買いましょう&安いよ安いよ!

・共立エレショップ「単3(UM-3)×2本用電池ケース BH321-1A」(44円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g268454/

・同「単3(UM-3)×2本用小型スライドSW付BOX電池ケース SBH321-3AS」(91円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g269455/

 (電気回路としての)スイッチを明示的に学習いただく場合はスイッチなしの電池ケースで、そして、造形作品などで光るだけ(回るだけ)だというなら、スイッチ付き電池ケースでいいのではないでしょおか。(棒読み)

 単3電池は、余ればいくらでも使うでしょうし、上掲の理由から006P電池(9V)はアレだと、そして、意外にあっけなく消耗するのが単3であり、電池を無駄づかいしてはい・け・な・い・よ☆、のソレとして、あえて単3を使えばよろしいのではないでしょうか。

※教科書や「学研」では単1かもしれませんが、これは、新品を用意しさえすれば授業時間中に電池切れすることはないだろう的な、『授業の実施上!』のソレだろうと…ゲフンゲフン。

・マブチモーターさんによる「電池ボックス」の説明です
 http://www.mabuchi-motor.co.jp/motorize/factory/tool/

 うーん。「手作り!」という「評価的!」な表現で述べる必要のないことだと感じました。電池ボックスを買えばいいんですよ。

 そして、確かにモーターの端子に最初からハンダ付けされてくるリード線は細いので簡単に切れてしまいます。ハンダ付けされていないものでは、じぶんでリード線を端子の穴に通してからよじって…端子ごとよじってしまって端子が折れてしまうこともありますね。さすが「ミニ四駆」では、うまい具合にモーターの端子とシャーシ側の端子とが接触するようになっていますが、うーん。モーターをむきだしで自作の何かに使うときは、とりわけ丁寧に扱いましょう、としかいえないのではないでしょうか。

・「よじる」のイメージです
 http://hayashimasaki.net/tubebook/tanshi.jpg

・村田製作所 エレきっず学園「電子工作のコツ/配線に挑戦」
 http://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/craft/knack/wiring

 機械についてはよくわからず、ぜんまいについても省きます。レッツ「膳まい」はいいぞ☆

・【公式】「膳まい」のイメージです(2016年4月11日)
 http://www.j-retail.jp/lib/img/img_upload/news/top/10_20160411115829_8057.jpg


☆「面白いスリッキー」作例


・個人のブログ「100円ごますり器のゲルマラジオ化(バリコン自作その2)」(2010年4月30日)
 http://diyelec.blog.fc2.com/blog-entry-75.html
 http://blog-imgs-45-origin.fc2.com/d/i/y/diyelec/blog_import_542eb623143cc.jpg

 わあぃ白いスリッキー! ***白いスリッキーなんて見たの初めて!

 …いえ、これは工作としてオモシロイ。しかし内容が小学校のソレを超えるといって、しかし、中学生になると、え゛ー、スリッキーで工作ぅ? …といって口先がとがってきそうですね、わかります…。

・「またの名を「文化的な食卓のマスコット」といいまして」のイメージです
 http://1.bp.blogspot.com/_XCNhP4ae9J0/Rwd1bABnHAI/AAAAAAAAAKs/ILeaDi_8mAU/s320/Memory%2Bstick%2B004.JPG

 スリッキーを使用して「ロータリースイッチ」を自作して、色違いのLEDを光り分けるような工作などなさると、電気というよりは機構の勉強になりそうです。

・「ロータリースイッチ(1回路12接点) RSL25-1-1-12-20KC」(162円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g3CF136/

※ま、これを実際に「手作り!」するのはゾッとしますけれどもね。


☆「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」を日立評論(1969年11月)で読み解く


 そして、「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」! 「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」でございます!!

 これ、「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」、どうしろとおっしゃいますか&なにがどうしてこうなったんですか。

 「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」といってですよ、その実、「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」、もう「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」、なにをどうしたって「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」ですよ。

 ▼「当せん番号!」の回るアレみたいなの、▼古いテレビのワイヤード・リモコン、▼ステッピングモーターでパタパタなど、いろいろなものが混ざったのかなぁ、と推察してみようと思いましたが無理ですやめておきます!

・「リモコンでダイヤル式のチャンネルがガチャガチャとモーターで動く」のイメージです(分割版)
 http://contents.oricon.co.jp/upimg/news/20140613/2038587_201406130695355001402632953c.jpg
 http://www.ict.ne.jp/~jun-/photo_kaden101.jpg
 http://2.bp.blogspot.com/-7ojzIMWLgC4/UkoRglwGKDI/AAAAAAAAAs4/zKDWaB3MBVo/s1600/image07.jpg

 テレビのソレは、リモコン端子にコレ(リモコン)のコード(プラグ)を挿すと、回路がリモコン側に切り替わつてですね、あくまで手元でガチャガチャと、こう、リモコンをがしつと押さえつけながら回してですね、テレビ本体のガチャガチャがひとりでにまわるなんて、あるわけないじゃないですかぁ。やだなぁ。

※「切り替わつて」「がしつと」は当時をイメージした仮名遣いです。

・「6.3φモノラルジャックパネル型 MJ-160M」(103円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g47B14O/
 http://eleshop.jp/PRODUCTS/CATALOG/CONNECT_AUDIO/PHOTO/mj160m.gif

 > モノラルジャックパネル型、6.3φ、2極、本体色黒、スイッチ付

 プラグが挿しこまれない状態では、本体側の回路がつながり、プラグが挿しこまれますと、プラグ側の回路に切り替わるというスイッチを兼ねているのです。

※イヤホン端子にイヤホンを挿せば本体からは音が出なくなるでしょ&アレです。

 そして、おおー、このような話題で「日立評論」を参照する日が訪れようとは…ちょっと隣の部屋でずずっとしてきていいですか? (…ずずっ。ぅぅ…)

・Google 通天閣ビュー 「日立プラズマテレビ」付近(2009年12月)
 https://goo.gl/maps/HGWbu5LgFQ12

・日立評論「オールチャンネルテレビ受信機用チューナ」(1969年11月)
 http://www.hitachihyoron.com/jp/pdf/1969/11/1969_11_13.pdf

 > 図4 VHFチューナ回路図

 > VHFチューナの構造には,大別してロータリースイッチ式とターレット式の2種類があるが,今回は,従来から経験あるロータリースイッチ式を採用した。

 > 受信機に組み込んだ実用受信試験は,東京都内,湘南海岸,瀬戸内海沿岸地区において行なわれ,感度,雑音,妨害特性について満足な結果を得ている。

 図8の部分が「本件発明!」であるようで、図が妙に白いですね、わかります! 図4で、テレビにおけるロータリースイッチの使われかたがわかります。コイルとコンデンサーからなる定数を、物理的なスイッチ(ガチャガチャ)でデジタルに(離散的に)切り換えているんだということです。ゲルマラジオで「バリコン」といって、アナログに(連続的に)可変していた部分が、こう、VHFやUHFの周波数になると(AMと比べて)選局がシビアになるといって、ガチャっとすればドンピシャでバッチリ同調するように、という工夫ですね、わかります!

※…がびーん。「ドンピシャってなに?」ですとぉ…?

・ウィキペディア「LC回路」
 https://ja.wikipedia.org/wiki/LC%E5%9B%9E%E8%B7%AF

・「LC回路をN段に分割した場合のSパラメータ、TDR、トランジェント解析」のイメージです
 http://www.cybernet.co.jp/ansys/case/analysis/167.html
 http://www.cybernet.co.jp/ansys/images/case/field/hstrans/04/fig02.jpg

 ならば、同じ工夫がラジオ(受信機)にも適用されなかったのだろうかといって、こう、きっと割に合わなかったのでしょう。本当でしょうか。

・エレきっず学園「KIDS 電子工作 セカンドシーズン」
 http://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/try/koka13f
 http://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/try/~/media/webrenewal/campaign/ads/japan/elekids/ele/try/koka13f/koka13f0015?la=ja-jp

 > 同調回路
 > トイレットペーパーの芯

 いや〜、「家の材料だけで買わないで作れ」([3102])るのはそこだけですかっ…ゲフンゲフン。


☆タミヤ in エレきっず学園 by 村田製作所


・「モーターで動くタミヤ」
・「タミヤ ヘリコプター モーター」

 モーターというのはですね、とっても『熱損失!』が大きくてですね、連続して使い続けるとアチチチチ、そして、やがてはコイルが焼けたり溶けたりするんですよ。それを、小さなモーターで試して一種『体得!』してからですよ、ラジコンヘリに進むのは。ええ、いきなりラジコンヘリを買って、遊び続けて、モーターが焼けたんでモーターだけお安く交換しようなどと…イタタタタ。

※あくまで勝手な想像です。そして「熱損失」は温熱環境を云々するときの用語ですね、わかります!

・マブチモーター「モータの性能」
 http://www.mabuchi-motor.co.jp/ja_JP/technic/t_0200.html

・堀洋一「電気と制御で走る近未来車両に関する研究」(2003年)
 http://hflab.k.u-tokyo.ac.jp/staff/hori/paperPDF/FEDreview.pdf

 > 東大三月号Iを製作した。種車はニッサンマーチであり,東大弥生キャンパスの総合試験所で製作したことも名前の由来である。

 > ブラシ付き直流モータ(DCM)は完全に過去のものか
 > EVにとってAC化は絶対必要であろうか。(略)車というものは10万km〜20万kmと走り込むうちにだんだん傷んでくるものである。DCMであれば途中でブラシ部分を交換すれば性能はよみがえる。

 そういうみかたもできるんですね。

 > インホイルモータに対しては根強い反対意見も少なくない。その最大のものはバネ下重量が増えるので論外であるというものである。
 > 4個のインホイルモータを使うと1個でも壊れたら困るではないか,という質問をよく受けるが,これは話が逆であって,1個でも生きていれば走ることができる,という方が正解である。信頼性は,0.99×0.99×0.99×0.99=0.96 ではなくて, 1-(0.01×0.01×0.01×0.01)=0.99999999 になるのである。

 おおー。わかっているひとは質問しないので、よくわからない質問こそが寄せられるんですよ@たぶんゼッタイ。

・(参考)博士論文「交流駆動電気車のディジタル制御と波形障害対策に関する研究」(1983年3月29日)
 http://ci.nii.ac.jp/naid/500000255735

・「電気モータのメリット」(2011年2月5日)
 http://www.ei.u-tokai.ac.jp/kimura/kimura-lab/ev/motor.html

 > ガソリンエンジンの高性能化にともない、航続距離が短い電気自動車は市場から姿を消していきました。

 > 高性能なリチウムイオン電池が登場したことなどから、電気自動車は100年の時を経て、復活しようとしているのです。

 …というわけで、「モーターで動くタミヤ」、いっきまーす!

・エレきっず学園「マウスレーサー」(2013年9月)
 http://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/try/~/media/webrenewal/campaign/ads/japan/elekids/ele/try/koka13f/koka13f0021?la=ja-jp

 タミヤの部品も使いつつ、おおー、これだけホワイトボックスで(回路図を理解して)勉強しながら作れるのはいいですね! 12歳以上(学年ではなく年齢で!)だと思います。(個人差がございます。)ハンダ付けが必須ですが、初めてのハンダ付けでこれを、というのは厳しそうで、実質的にはかなり「先取り!」でハンダ付けの技能を身につけておかねばならず、おおー、村田さん村田さん、狙いはそこですかっ…。

・共立エレショップ「基板用リレー 2回路2接点 G5V-2 DC3V」(291円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g41713Q/

・同「可視光フォトトランジスタ 3φ NJL7502L」(75円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g9CT41R/

・同「超高輝度LED 5φ 赤 OSR5PA5201A-VW」(32円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g9AN311/

 > 15000mcd(min.)/18000mcd(typ.)
 > 2.1V 20mA レンズ部分:透明。
 > ※ロットにより輝度ランクが異なる場合があります

・同「わあぃ村田さんがいっぱい! ***村田さんがいっぱい***!」付近
 http://eleshop.jp/shop/c/c110212_mMN115000/
 http://eleshop.jp/shop/g/g3CV13B/
 http://eleshop.jp/PRODUCTS/CATALOG/PARTS_CAPA/PHOTO/rpefxxxa.jpg

 もちろん村田さんの狙いはこっちですよぉ。やだなぁ。

 そして、おおー、立石さんちのリレー3個を買うだけで873円もします。しかも、3個のうち2つは1回路しか使わないじゃないですかぁ。かといって、▼3Vで動く、▼小さくて軽い、というとこれしかないということですね。…なんだかなぁ。

 説明文ならびに回路図をちゃんと読みますと、おお、なになに?

・「前方に支障あり」と呼ぶ者あり⇒2回路2接点のリレーがオフ
・「左方に支障あり」と呼ぶ者あり⇒左モーター用のリレーの1接点がオフ
・「右方に支障あり」と呼ぶ者あり⇒右モーター用のリレーの1接点がオン

 > ただし、正面の壁をよけて左に旋回するときに、本体基板のセンサーが壁から離れたと感知して左タイヤを回してしまうことのないよう、前方センサーが光を感知しているときには、リレーのもう1つのスイッチで左モーターをOFFにしているぞ。

 なんだか、とっても立石さんがもったいないような気がするのは気のせいでしょうか。このややこしい一連の条件の演算(これ、演算ですよ、の意[3282])は、ロジックICにまかせておいて、最終的にモーターを直接にオン・オフするところにだけ、うやうやしく立石さんを据えつけてだなぁキミぃ(略)。

 いえいえいえ、3つとも(ほぼ)同じ回路になっていて、それが並んでいるんだという構造が見えるから学習になるんですよぉ。やだなぁ。LEDのための抵抗も1個で済ませたいなぁ…などと、とんでもない!

・別の作例
 http://www.eleki-jack.com/KitsandKids2/2008/11/19/3-1.jpg

 うーん、東芝さんを2個使うということです。

・「モータドライバ TA7291P」(185円)
 http://eleshop.jp/shop/g/gW24139/

 実用的で安価ではありますが、しくみがブラックボックスになってしまいます。そして、TA7291Pのしくみがわかると、いくら安価とはいいましても、これ、リレーよりも一段ともったいない使いかたをしているとわかります。…うーん。

・「ツインモータギヤボックス」(725円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g67M112/

・「ボールキャスター」(311円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g67M11G/

・「トラックタイヤセット」(311円)
 http://eleshop.jp/shop/g/g67M11E/

 うーん。タミヤさん3点お買い上げで1,347円ですか。この面倒な工作を省けるというのは大きいですが、たいへんお高いと理解いたしました。(自走させるという動作の性格上、)タミヤさんの部品が故障したり破損したりしても、じぶんでは直せない(かもしれない)というのも、悩ましいことです。

※「タミヤのタイヤ!」といいましてですよ、こう、「タミヤのにおい!」…いえ、ウレタンだかナイロンだかのにおいがきつく、しかもこれ、適切に保管しないと、ねちょっと分解したりしませんこと? あらあら、ヤダー。…あっ、そっちはミニ四駆のタイヤですよぉ。本件タイヤ(=「トラックタイヤセット」のタイヤ)はゴム製のようです。

 内容的には、5Vや12Vのリレーを使って、9Vや12Vのバッテリーなど使いながら、というソレを、強引にタミヤな世界観で3Vにスケールダウンしました的なソレだと早合点したくなってきました。その割にお値段はそこまでダウンされていないというのが、(わたしが)すとんとは納得できない理由のようです。本当でしょうか。

※「名状しがたい財政規模感のようなもの」([3299])を参照。

・Google ストリートふぁいたぁ 「向かいあう看板」付近
 https://goo.gl/maps/fvY5tvmVFKP2

 わあぃ「半導体 センサ ロボット メカトロ CPU/MCU コネクタ ケーブル OPアンプ LCD オーディオ コンデンサ LED トランジスタ 専門書籍 ロジックIC 抵抗器 ケース 電源 ダイオード 基板 バッテリー 工具 トランス 水晶 PIC AVR キット 中古計測器」対「鉄道模型 ミニカー プラモデル ラジコン デジタル・生活家電 美容・健康家電 腕時計・ブランドバッグ 薬・化粧品」っ! もっかい! わあぃ「半導体 センサ ロボット メカトロ CPU/MCU コネクタ ケーブル OPアンプ LCD オーディオ コンデンサ LED トランジスタ 専門書籍 ロジックIC 抵抗器 ケース 電源 ダイオード 基板 バッテリー 工具 トランス 水晶 PIC AVR キット 中古計測器」対「鉄道模型 ミニカー プラモデル ラジコン デジタル・生活家電 美容・健康家電 腕時計・ブランドバッグ 薬・化粧品」っ! …長っ。

 上新電機さんでタミヤさんをば…ゲフンゲフン。それぞれ、650円、267円、301円! なんと1,218円で済みますぞ!! わあぃ129円も安い。これでお好み焼きにおにぎりをつけることができるぞ! わあぃおにぎり(129円)!

・NHK関西「お好み焼きとごはん、あるいは、うどんとかやくごはんなど」(2016年8月3日)
 http://www3.nhk.or.jp/kansai-news/20160803/4544941.html

・「おにぎり(129円)」のイメージです
 http://www.inspire.ne.jp/enjaku/koukoku.cgi?msg_no=795
 http://www.inspire.ne.jp/enjaku/attach/00000175.jpg


 [3325]に続きます。


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