ものづくり教室で、３年ぶりに永久ごまを作ることにした。経験者には同じ原理で動くブランコまたは他のものを作ってもらうことにする。
初代の永久ごまは百円ショップで調達した盃の上で回したが、同じ店に行ってみたが盃は売っていなかった。仲間に相談したところ、缶ビールの底が丸くなっている、というアイデアをもらい、缶ビールの底の上で回すことにした。試作ができたころ、別の仲間が百円ショップで盃を発見し調達してきてくれた。今回は盃か缶ビールか、生徒に選んでもらうことにした。
こまが回る原理はブラシレスモータに近い。ローターに相当するこまは永久磁石を４ヶ持っている。ステーターには電磁石を２ヶ使い、こまの磁石の位置を検出するためにリードスイッチを使う。永久磁石が狙った位置に来たことを検出し、電磁石を駆動してローターを回す。こまはバランスよく作れるようレゴで作る。
調整はリードスイッチの位置とコマの軸の長さ。安定して回る組み合わせを試行錯誤で探す。
電磁石２ヶのコイル巻きが難関の工程。ポリウレタン線が絡まらないように慎重に巻いていく。
制御はいつものPICマイコンを使う。基板は以前リモコン用に作成したプリント基板。
ケースは木製。シナベニヤの板と角棒を接着して作る簡単な構造とした。
ものづくり仲間の希望もあり、経験者用にこまと同じ原理で動くブランコを用意した。
振り子時計と同じ構造で、ブランコに永久磁石を付け、ブランコの真下にリードスイッチと電磁石を付け、ブランコを駆動する。
ブランコの形は、作りやすさを優先し、板の両側に直角に棒を立ててブランコを支えることにした。ブランコの軸はレゴで作る。ブランコをチェーンやひもでぶら下げることも検討したが、駆動方法を考えるとブランコの形が固定されているのが間違いないので、アルミ棒でブランコをぶら下げることにした。
こまと違い、リードスイッチの位置を変えることができないので、リードスイッチで永久磁石の位置を検出してから電磁石を駆動するまでの時間と電磁石の駆動時間を設定できるようにした。ボリューム１ヶとタクトスイッチ２ヶを使う。
試作機はデモ用に電磁石を駆動している間、ブランコにつけたLEDが点灯するようにしてある。
