電子工作４８

必要な材料

１．マイクロスイッチ　SS-５GL１３-F　（OMRON製、￥２４０）

２．度なしメガネ（ダイソー、￥１０８、フレームの部分を使う）

３．歩数計（ダイソー、￥１０８、カウンターとして使う）

４．小さい板材、スポンジシート、２本線ケーブルなど

製作した装置の写真と説明

写真１

「良く噛めカウンター」の全体図を示す。上からメガネ、その下がマイクロスイッチ、１番下が歩数計を改造したカウンター（改造法は電子工作９５に記載）。メガネをかけ、マイクロスイッチ部を顎（あご、jaw）にかけて使う。カウンターは長さ８０cm位の２本線ケーブルでマイクロスイッチと接続されている。

写真２

マイクロスイッチは木片の下に２本のネジで固定されていて、木片の上部には柔らかいスボンジが貼られている。この部分が顎の下に当たる。メガネの両方のテンプル（「ツル」とも呼ぶ）の部分に穴を開け、一方の穴とマイクロスイッチ木片の間をタコ糸で結ぶ、長さは自分の顎に合うように調整する。もう一方の穴には２本連結したゴムバンド（輪ゴムNo.16）とマイクロスイッチのレバーを引っ張る黒糸（ミシン糸）を結ぶ。そして、ゴムバンドの端はタコ糸を介してマイクロスイッチ木片とつなぐ。マイクロスイッチのレバーを引っ張る黒糸はガイドを通してレバーの先端につなぐ。この時大事なのはゴムバンドが噛む動作で顎が動く時の伸び縮みするスプリングの役目を果たせるように調整すること。更に顎が下方に動いた時レバーを引っ張る黒糸が確実にマイクロスイッチをON/OFF（カチッというクリック音が出る）させるように調整することである。

写真３

メガネの両方のテンプルの部分にドリルで穴を開け、マイクロスイッチのレバーを引っ張る黒糸と２本連結したゴムバンドをその穴に結び付ける（後で調整出来るように結ぶ）。黒糸の片方はマイクロスイッチのレバー先端につなぎ、ゴムバンドの片方の先端はタコ糸を介して木片の片方の端につなぐ。もう一方のテンプルの穴にはタコ糸を結び付け、長さを調節しながら木片のもう一方の端につなぐ。

写真４

マイクロスイッチのステンレス製のレバーの先端をニッパーで出来るだけ平にし、黒糸が引っかかるようにヤスリで小さいV字型の凹みを入れる。黒糸をしっかり結び付けて、左に見えるガイド（穴の開いたプラスチック片）を通す。このマイクロスイッチを選択し理由は、レバーの動きによるON/OFF動作の抵抗（フリクション）がちょうど良かったこと。何よりも内部接点のON/OFF動作時のバウンシング（bouncing）がほぼないことである。

写真５

装置を試している近所のオジさん。左の頬に沿って２本連結したゴムバンド（緑と黄色）がメガネの柄の穴に結び付けられていて、下の木の小片を緩く上方に引張ている。そして顎が上下すると伸び縮する。更に、マイクロスイッチのレバーの先端に結んだ黒糸がガイドを通してゴムバンドと同様にテンプルの穴に結び付けられている。結び付ける時に、この黒糸の長さを調整して顎が上がった状態では（糸が緩んでいる）マイクロスイッチが動作せず、顎が下がった状態で（糸が引っ張られる）マイクロスイッチが動作するようにする。何度も試してうまくいった。

使い方

１．自分に合うようにタコ糸の長さとゴムバンドの強さ、更に、ゴムバンドと一緒に動くマイクロスイッチのレバーを引っ張る黒糸の長さを調整する。つまり、食べものを噛んで顎が下方に動いた時ゴムバンドが伸びて長さが固定された黒糸がマイクロスイッチのレバーを引張りON/OFF動作させるように調整する。これなかなかコツが要る。

２．組み上がった装置をメガネは耳に、マイクロスイッチ部はスポンジ面が当たる様に顎の下に入れる。この時、顎を動かしてみてマイクロスイッチがカチカチとON/OFFを繰り返す様に位置を調整する。

３．カウンターに2本線のケーブルをつなぎ、カウンターのボタンを押してリセットする。

４．後は食べものを口に入れ噛む毎に1つずつカウントが積算されて行く。

結果＆コメント

１）マイクロスイッチのレバーとメガネのテンプルの穴との間のタコ糸、ゴムバンド、黒糸の位置決めが結構大変だが、試行錯誤アプローチで解決。

２）マイクロスイッチの優秀さに感心！バネが組み込んであってレバーの位置がONかOFFの方向に確実に変わるのでBouncing　（間欠的開閉現象）がカウンターとの組合せで問題にならない。

３）メカニカルなマイクロスイッチの代わりに、電子的な振動センサーとか加速度センサーなどの利用も考えたが現段階では複雑過ぎ。

４）実際に朝食時などで使ってみると、噛む回数は５００―６００回そこそこ。昔と違って柔らかい食べ物が多くなったせい。

５）手間を惜しまず、根気があり、器用であれば１０００円位の費用でMy Chewing Counterが出来ます。

マイクロスイッチの設置位置を変えてみた（２０１７．３．１９　追加）

　　下の写真のように、手元にあったマイクロスイッチ（OMRON　SS-01GL2）をメガネの右側のテンプルの部分にワイヤーと接着剤で取り付けた。このマイクロスイッチのレバーの先端には回転するローラーが付いていて、ON/OFF時のバネの強さは前のもの（SS-５GL１３-F）より少し強い。マイクロスイッチ先端にタコ糸を結び、そのもう一端をメガネのもう一方のテンプル上の穴に固定する。この時、顎に引っ掛けたタコ糸が食べ物を噛んだ時にマイクロスイッチがカチと音を立ててON/OFFの切り替えが起こるように調整する。２本つないだゴムバンドは顎が噛んでいない時でもタコ糸が顎に乗っているように引っ張る役目をする。つまり、ゴムバンドの一端はマイクロスイッチの未使用の端子につなぎ、もう一方の端は顎にかかるタコ糸の部分より１－２cm右側の部分に別の糸で固定する。写真には載っていないが、タコ糸の顎に当たる部分には滑り止めにスポンジか何かを巻いた方が良いかも知れない。メガネが動かないように、テンプル先端にゴムバンドを取り付けて首の後ろにかけるようにした。今回の方が、構造がより簡単になったように思える。

上の装置の顎に当たる部分をタコ糸直接からスポンジを貼った長めの木片に変えた。より安定した計測が出来るようになった（以下　２０１７．３．２３　追加）。

前出の近所のオジさんが試してみているところ。両側のタコ糸の長さとゴムバンドの長さの調整がデリケート。何度も試してみて決めた。これで顎を上下する毎にカチカチというマイクロスイッチの小気味よい開閉音が聞こえてカウンターの数値が上がる。

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