４．１ 秒針がカチカチ動くキッチンタイマー

前回作ったタイマーは秒針をモーターで回しているだけなので、動きにシャープさがないのが不満であった。時計のテンプのように歯車をストッパーで止める仕組みを作り、秒針がカチッカチッと動くようにしてみることにした。

ストッパー
歯車の形に合うようにレゴの軸を削り、アームに取り付けて具合を試してみたところ、微妙な位置関係のせいで、秒針が右回りになるように歯車を回すとストッパーが自然に持ちあがって回るが、逆方向だとストッパーが強く効いてストッパーを外さないと歯車が回らないことがわかった。
秒針右回りのバージョンと、カムでストッパーを持ちあげる仕掛けを入れた左回りのバージョンの２つを作ってみる。

秒針を動かす歯車
１秒毎に秒針を動かしたいが、レゴの歯車の歯数の関係で１秒毎はできず、１秒に２回ずつ秒針を動かすことにした。
秒針は４０歯の歯車に取り付け、これを８歯の歯車で回す。８歯の歯車と同じ軸に２４歯の歯車をつけ、これをストッパーで止める。こうすることで、２４歯の歯車が１歯動くと、秒針の４０歯の歯車が1/3歯動く。２４歯の歯車が１２０歯動くと、秒針の歯車が４０歯動き、ちょうど一回りすることになる。
それぞれの軸の歯車の歯数は、
モーター軸：８
１軸目：２４->８
２軸目：２４->８　ストッパー
３軸目：４０　　　秒針
モーターは500ms毎に起動し、一定時間（90ms）で停止するようにした。

カムを動かす歯車
カムはストッパーのアームを持ちあげるため、500ms毎に１回転させる。
秒針を動かすモーターと同じモーターでカムを動かしたかったが、簡単にできるメカを思いつけず、カム専用のモーターを使うことにした。モーターを減速せずカムの軸を回す。こちらのモーターも一定時間で停止するようにしてみたが、電池の残量が変わると止まる位置が変化することが判明したため、カムの軸に４０歯の歯車を着け、これをフォトインタラプタでカウントして、３０カウントになったところで駆動を停止するようにした。

結果
カムなしのほうがガチッガチッと大きな音がする。カムありのほうはカチッカチッと軽い音で動き、秒針の動きにシャープさがあるが、カムを動かすモーターの音がうるさい。
メカがシンプルで電池の使用量も少ないカムなしのほうが省エネで良さそうである。

孫の反応
これには興味を示さないだろうと思ったが、スイッチの操作を覚え、父親に動かして見せたりしている。クネクネ動かないので気持ち悪くないのか。