記事担当:
ハンダ付け必要-非マイコン系


「黒ひげ危機一髪」ってご存じでしょうか。
そうです、友達や家族、みんなで遊べるおもちゃとして1975年から販売されている、タカラトミーによるロングセラー商品です。
1_黒ひげ危機一髪

「チャレンジ!電子工作Blog」とかかげる当Blogですので
電子工作でこれに似たものを作ってみよう!という事でチャレンジしてみます。

本物の黒ひげ危機一髪は、剣を穴にさすことで内部のストッパーが外れ、バネの力で黒ひげ人形が飛び出す仕組みとなっています。
剣の物理的接触で、ストッパーを外すわけですね。

今回は電子工作という事で、電気的なギミックにしたいと思います。
飛び出す部分のメイン動力としてバネではなく電磁石を使います。

電磁石とは、その名の通り電気的に作られる磁石のことです。
鉄芯に銅線を巻いて、銅線に電気を流すことによって発生する磁界が、鉄芯に一時的に磁力を発生させ磁石の役割をはたします
電気を流すのをやめると磁界は発生しなくなり、ただの鉄芯に戻ります

簡単に言うと電気を流すと磁石になり、電気を止めると磁石じゃなくなる。
スイッチのON・OFFで好きな時にくっついたり離れたり、動く工作にもってこいですね。

今回の工作は電磁石の上に普通の磁石をのせてスイッチON、磁石同士の反発する力で飛び出すことができるかなって考えてます。

ちなみに、エレショップ扱いの電磁石は4種類。
それぞれ大きさと磁力の強さが違います

2_電磁石4つ

小さいほうから
★「3W小型電磁石 ZYE1-P20/15」 保持力:25N(2.55kgf)
★「4W小型電磁石 ZYE1-P25/20」 保持力:50N(5.1kgf) 
★「5W小型電磁石 ZYE1-P30/22」 保持力:100N(10.2kgf) 
★「6W小型電磁石 ZYE1-P34/18」 保持力:180N(18.36kgf)

今回は★「5W小型電磁石 ZYE1-P30/22」をチョイス。
大きさと、磁力(保持力)のバランスで選びました。

ますば「黒ひげもどき」を作るうえでもっとも肝心な、飛び出す部分がうまくいくのか色々実験から入りたいと思います

定格が、「DC12V 0.42A」となっていますので、直流安定化電源で12Vにつなぎます。
最終的にアルカリ乾電池を8本使って12Vにして動かすつもりですが、実験の時だけ直流安定化電源を使いました。
実験なので手元でスイッチをON・OFFできるように、★「中間スイッチ付きDC中継ケーブル」もつなぎます。

3_電磁石接続

ココで一工夫。段ボールで電磁石に囲いを作ります。
4_囲い5_囲い6_囲い

なぜかというと、磁石になる部分は中央の小さい丸の金属部分なので、上に乗せる磁石が中心からずれるとうまく力が伝わりません
きれいに飛び出してもらうには、磁石同士の中心を合わせたほうが良いからです。

電磁石のサイズに合わせて、上に乗せる磁石は
★「シンワ測定 マグネット 丸型磁石 φ25mm A-4」にしました。電磁石よりすこし小さいのでうまく飛んでくれるか心配です。

7_A-4磁石8_A-4磁石9_A-4磁石セット

では、スイッチON

10_スイッチON
飛び出しました!実験は成功です!
ちょっと斜めに飛んでるので、もう少し調整したいところです。

お次は「黒ひげもどき」を作るために、アルミホイルと段ボールで突き刺す用の剣を作りましょう
段ボールに絵をかいて、はさみやカッターで切り抜きます。

11_ナイフ12_ナイフ

そして剣の刃の部分にアルミホイルを巻き付けます。
コレは見た目だけの問題ではなくて、あとで電気を流す必要があるので
電気が流れるようにアルミホイルでおおってあげる必要があるのです。

13_アルミナイフ14_アルミナイフ

剣を差し込む穴の部分も作ります。ここにも電気を流すので
これもアルミホイルと段ボールで。

15_穴16_穴17_穴

セロテープで仮止めしたらこんな感じになります。
穴の両側にアルミホイルが巻かれている状態で、アルミホイル同士はくっついてはダメです。

18_穴

剣をこんな風に差し込んで使いますので、剣の厚みにピッタリになるように調整が必要です。

19_穴とナイフ20_穴とナイフ

この穴は後で電気を流すので、ケーブルを付けておきます。
先を5mmくらい剥いた銅線を用意して、穴のアルミホイルを巻いたところの片方に赤い銅線を、もう片方に黒い銅線をセロテープではります
ハンダ付けは?って思われるかもしれませんが、アルミへのハンダ付けはちょっと難しいので今回はパス。
銅線の長さは10cm~20cmもあれば足りると思います。

21_銅線付ける

剣を差し込む穴は何か所か必要ですので、同じものが何個か必要です。
今回は3個作っておきました。

では、必要な部品が揃ったので、またまた実験です。
電磁石と電源の間に、先ほど作った穴部分をつなぎます

22_電磁石と配線

穴の両側のアルミホイルはつながっていませんので、このままでは電気はながれません。
あとは電源が入った状態で、この穴部分にアルミホイルを巻いた剣を差し込めば・・・
23_ジャンプ

穴の両側のアルミホイルを巻いた部分と、剣のアルミホイルを巻いた部分がすべて接触して
上手く電気が流れて、先ほどと同じように磁石が飛び出しました!

今回はココまでで時間切れ。
工作の主要な部分は無事動くのが確認できましたので、何とか目的の「黒ひげもどき」が作れそうです。

次回は各パーツを箱に収めて「黒ひげもどき」の完成を目指します。


みなさんも是非、作ってみてくださいね♪


(記事:TOY)
更新予定:毎週木曜日(次回は6月9日です!)