1.転車台の設計

転車台を作るとき、まず考えるのが
1.位置決め
2.駆動装置
3.ジオラマへの設置方法
をどうするかということではないでしょうか。

回転体の位置検出といえば...
 1.の位置決めについては、資金と設置スペースが許せばロータリーエンコーダーを使用して転車台の回転角度を検出すれば、解決できるとは思いますが、「おもちゃ」としての位置づけではちょっとレベルが高いかと思いました。(「大人のおもちゃ」と考えれば導入も可能かも知れません。)

簡易版の位置検出は?
 次に考えたのがセンサーによって位置決めを行なうことです。機械的なスイッチ等による位置検出では検出誤差が大きくなると思われますので、電気的に位置検出できればよいのではと思いました。 
 赤外発光ダイオードとフォトトランジスタの組合せで、一方をベースに取り付け、もう一方を転車台に取り付けて、細穴を介して光を検出すれば実現できそうです。しかしながら停止位置が多くなるとセンサーの数が増えてきますので、一工夫要りそうです。(下の写真で円盤の周囲に取り付けてあるのがフォトトランジスタです。)
1-T3.jpg

位置検出器なしで実現できないか?
 次に考えたのが、ステッピングモータによってあらかじめ設定したステップ数で回転停止すれば、任意の位置で転車台を止められるのではということです。
 しかしながら、バックラッシの影響で右回転、左回転の停止位置が微妙に異なる可能性は否定できません。(やってみる価値はあります。)

 大阪の日本橋の電子部品屋さんで格安のギヤードステッピングモータ(SPG20-332)が売られていましたので、それを買って試験することにしました。実際に組み込んだ状態は上の写真です(位置検出器は組み込んだままです)。

1-T2.jpg

駆動装置について
2.の駆動装置は上述のステッピングモータやDCモータがありますが、DCモータの場合は定格電圧で使用すると回転数が大きいので、減速するのにギヤを多く使用するため、モータとギヤの騒音の問題があります。また上記のステッピングモータのようにステップで駆動できないので、位置決め手段が必要になります。
その点、ステッピングモータは回転数を抑えることができるので、騒音の心配はないですが、回転時の振動の問題があります。 一長一短あるので、この辺のところは試作を行なって、改善していく必要があります。

ジオラマへの設置方法は
 転車台ばかりに時間を費やすと、ジオラマの完成がいつになるか分からないので、そこそこの完成度で妥協して、その後改良したときには転車台を取り替えることができるように、ジオラマの裏側から取り外し可能としました。