電磁石の原理を応用した「ソレノイドエンジン」

電磁石は鉄心にコイルが巻かれ、コイルに電流を流すと磁化される仕組みですが、

ソレノイドは空芯コイルに電流を流すことで、可動鉄心を引き寄せる仕組みです。

（今回は可動鉄心の代わりに磁石を使用しています。）

コイルの電流をオンオフさせることにより、磁石が往復運動をし、

この往復運動をクランク機構により回転運動に変化させています。

＜作り方＞

①

板厚1cm程度の板を下のようにカットします。

②

平板取付金具の一つに、リード線をハンダ付けしてから

タッピングネジで固定し、

その手前に針金固定用の木柱を立てます。

③

100円Shopのおもちゃの車のシャフトに

1.2mmφの銅製の針金をハンダ付けし

CDの中心にタイヤの一つをプラスチック用接着材で貼り付けます。

CDの内径から約4mm外側に こびょう(釘の小さなもの)を刺せる穴をあけておきます。

(ドリル刃1mmを使用) 

（CDがクランク及びフライホイールの役割をし、こびょうがクランクピンとなります。)

④

電池ケースの赤又は黒どちらかのリード線に

0.55mmφ程度の銅製の針金 約5cmをハンダ付けしてから、

高さ6.5cmの木柱に固定します。

シャフトを②の平板取付金具の穴に挿入します。

銅製の針金同士が接触すると

スイッチがオンになり、コイルに電流が流れます。

離れるとスイッチがオフとなります。

⑤

シリンダーの役割をするストローにコイルを巻きます。

ストローは直径8mm  のものを使用します。

(直径8mmのストローは100円Shopのセリア又はmeetsで販売されています。)

まず15mm角の厚紙にストローが入る穴を開け、

ストローに貼ってボビン状にしてから、

0.35mmφ程度のポリウレタン銅線を約300回巻きます。

コイルを①のカットした板に貼ります。

⑥

ピストンの役割をするストローに磁石を入れます。

ストローは直径6mm、長さ7cm のものを使用します。

⑦

アイス棒を2本用意し、1本は

2.5cm×0.5cmにカットし、端の方にドリル刃1.5mmで穴を開け、

⑥のストローの1cmの隙間にホットボンドを流し込み真っすぐに挿入します。

(ピストンの延長となります。)

もう1本のアイス棒は端の方と、8cmの間隔を開けたところに穴を開けます。

(コンロッドの役割をします。)

⑧
⑦と③のCDを接続します。
左のこびょうとビーズ、右のこびょうとCDはしっかりと接着剤で固定しますが
アイス棒は自由に動くようにしておきます。

⑨
配線をします。

⑩
④のシャフトにタイヤをはめ込み、
シリンダ(コイル)にピストン(磁石)を挿入して、板に貼り付けます。

⑪

電極とクランクピンの位置調整をします。

位置が少し変わるだけで動き方が大きく変わります。

まず、電池ケースのスイッチをオンにして、

ピストンがシリンダーに引き込まれるか、押し出されるか確認してみましょう。

コイルに流れる電流の向き 又は 磁石の向きによって、

引き込まれるか、押し出されるか変わります。

引き込まれるか、押し出されるかを確認出来たら

電極とクランクピンの位置調整をします。

(作り方⑩の方向から見た場合です。)

＜2気筒の場合＞

コイル、CD、アイス棒、電極など2組準備します。

シャフトは絶縁体で繋ぎ、180度ずらして接続します。

コイル、磁石の極性は左右 同じにし、

両方ともコイルに引き込まれるか、押し出されるかに統一します。

クランクピンは180度ずらして接続します。

ピストンとコンロッドの接続に、竹の割りばしを使って作ってみました。

これ以外の実験や工作も掲載していますので、

こちらも見てみて下さい。

http://www.eneene.com/