記事担当:
ハンダ付け必要-非マイコン系


DIY初心者の奴手猛汰と申します。
えっ?何て読むって?
それは、この記事を最後まで読み進めていただければわかります。
私は春の匂いがし始める季節「啓蟄」(けいちつ)が好き。
「啓蟄」といえば、冬眠していた虫たちが土の穴から顔を出し動き始める季節。
私も何か動かしたくなってきたゾ。
そうだ!モーターを動かそう!

モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに変えるもの。
モーターの種類は、電源に着目すればACモーターDCモーターに大別されます。
DCモーターは、「ブラシ付きDCモーター」と「ブラシレスDCモーター」の2種類に分けられます。
ここでは、それらに関する詳細説明は割愛させていただきます。

モーターといえば、マブチ(学習塾じゃないヨ)。
小型直流モーターの世界トップブランドのマブチモーターです。
今回は模型用に多く用いられる「ブラシ付きDCモーター」をチョイス。


◆◆「駆動電圧切り替えスイッチ」の製作◆◆

モーターはモーター端子に電圧を印加するだけで回ります。
最も簡単に回転数を制御するには、駆動電圧を変えてやります。
駆動電圧を2倍にすると、無負荷回転数(負荷を加えない時の回転数)も2倍に、トルク(回転力)も2倍になります。
今回使用するモーターの使用電圧範囲1.5~3.0Vなので、「駆動電圧(1.5V or 3.0V)切り替えスイッチ」を作ります。

製作に使用する部材は下記の通り。






その他、製作にあたり有ると便利な工具と部材は下記の通り。



【A】「QIケーブル2S-2P / 311-355」(以下「QIケーブル」という)の2S(ソケット)側のケーブルを約110mm(ソケット部を含む)に切断。
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【B】「電池スナップ単品 / BS-EC」(以下「電池スナップ」という)の赤電線を約110mmに切断。
   「電池スナップ」の黒電線を約60mmに切断。
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【C】「3Pトグルスイッチ / 2MS3-T1-B3-M1-QE-1」(以下「スイッチ」という)と【A】、【B】を接続。
   ※「スイッチ」はON-OFF-ONの中点OFFタイプを使用。
   ※事前に撚線とスイッチ端子に半田あげしておくと作業性が良くなります。
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「QIケーブル」の2S(ソケット)側の黒電線と「電池スナップ」の黒電線を接続。
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耐熱絶縁ビニル電線 2mx6色袋入 / UL1007AWG26 2x6」という)の赤電線を約220mmに切断。
その電線を用い、「単3(UM-3)×2本用電池ケース / BH322-1B」(以下「電池ケース」という)の金属のハトメ部と「スイッチ」の端子を接続。
※金属のハトメ部に半田コテを長時間あてると「電池ケース」の樹脂が変形してしまうので、この作業は瞬時に行う。
※リスク回避で確実性を高めたいなら、「単3(UM-3)×1本用電池ケース」を2個使用することをお奨めします。その際は「電池スナップ」は不要。
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◆◆「端子付きモーター」の製作◆◆

モーターの回転方向は、モーター端子の+-極性を逆に接続すると逆転します。
つまり、流す電流の方向で回転方向が変わるのです。
モーターには寿命があります。
交換しやすいように、モーターにプラグ端子を付けます。

製作に使用する部材は下記の通り。




【D】既に切断済みの「QIケーブル」の2P(プラグ)側のケーブルを約100mm(プラグ部を含む)に切断。

「DCモータ / RE-280RA」(以下「モーター」という)の青電線と【D】の赤電線、モーターの赤電線と【D】の黒電線を接続。
この接続により、モーターに電圧を印加すると軸が時計(右)回りに回転します。

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◆◆「駆動電圧切り替えスイッチ」と「端子付きモーター」の接続◆◆

【E】上記で製作した「駆動電圧切り替えスイッチ」と「端子付きモーター」を接続します。
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◆◆「プラスチックケース」の穴開け加工と部品の固定◆◆

「駆動電圧切り替えスイッチ」と「端子付きモーター」を取り付けるために「プラスチックケース」に穴を開けます。
※事前に「ピンバイス」や細目の「ドリル」の刃先等で穴の中心部に窪みを付けておくと、穴位置がずれにくく綺麗に穴あけ加工できます。

製作に使用する部材は下記の通り。



その他、製作にあたり有ると便利な工具と部材は下記の通り。




・ナベ小ネジ(M2.0×5mm)×2本
・ナット(M2.0)×2個

SW型プラスチックケース(ブラック) / SW-85B」(以下「ケース」という)の下カバーに穴(φ2)を2箇所開け、ナベ小ネジとナットを使ってモーターベースを固定し、そこに「端子付きモーター」をセットします。

「ケース」の上カバーに穴(φ5)を2箇所開け、1箇所の穴に「駆動電圧切り替えスイッチ」を取り付けます。
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以上で配線作業は完了


◆◆「穴開け加工済みケース」への組み込み(収納)◆◆

「駆動電圧切り替えスイッチ」と「端子付きモーター」、「電池ケース」を「穴開け加工済みケース」へ組み込み(収納)ます。

組み込み(収納)の際に使用する部材は下記の通り。



「電池ケース」に単3電池を2本セットしたら、「ケース」の上カバーに開けたもう一つの穴(φ5)にモーターの回転軸を内側から通して下カバーと合体。
※その際、ビニタイや結束バンド(インシュロック)等で複数の配線材(電線)を束ねるとおさまりが良いでしょう。

これで、めでたくハイ完成!
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◆◆動作確認◆◆

いよいよ待ちに待った最終の動作確認。(ワクワク)
ここで、初めて気づく。
で、これで何するの?
「なんということでしょう。用途不明の無用の長物ではありませんか!」
「やってモーター(奴手猛汰)!!」
「モーターを動かしたい」という衝動に駆られて作ったもののノープラン。
とりあえず、プロペラでも付けて駆動電圧(1.5V or 3.0V)を切り替えて回転数の違いを体感してみヨ。

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回転数の違いを体感したのもつかの間、虚しさが残る
はてさて、これをいったい何に使おうか?
そうだ!!
【次回予告】(激アツ)
回転数やトルク(回転力)を変えることができる「プーリーとベルト」や「ギア(歯車)」、回転運動をいろいろな動きに変えるリンク機構に使える「ユニバーサルアームセット」や「ホビー用カム」等を駆使すれば何か面白いものができるかも。
しばらく悶々とした日々が続きそうな...


さて、次回はどんなへまをやらかすやら。


(記事:奴手猛汰)
更新予定:毎週木曜日(次回は2月8日です!)