懐中電灯とランタンの製作会

活動詳細

活動分野・内容

活動の流れ

活動の流れとしては、製作物の説明を行ったあと、ペットボトルを加工してランタンの本体になる部分と懐中電灯の反射部になる部分を作ってから、回路部分の製作を行った。

回路部分は、スイッチ、電池、電流制限用抵抗、発光ダイオード、ヒューズで構成される簡単版と、発光ダイオードの明るさを調整できる回路がついた応用版の２種類を準備して、幅広い参加者が満足できるような形にした。

回路の一部の部品とケースの加工は事前にリーダーの方で行ったが、ペットボトルのキャップ（ケースと反射部の固定に使う）の加工は現物合わせのためリーダーの方で当日穴あけを行った。

活動の留意点・安全対策

はんだごてについては、使い慣れていない子はリーダーが指導した上で、使う形で作業を進めた。また誤って熱いはんだごてに触れたときに備えてやけど用の薬品を用意していた。

一般的な工具の使い方をリーダーが説明してから作業を行うようにした。

ドリルを使った加工はリーダーが行う形にした。また一部の加工は、事前にリーダーが済ませて活動に望んだ。

ペットボトルの加工はカッターで切れ目を入れたあとはハサミで切ってもらうような指導にして、子どもたちの怪我のリスクを避けるようにした。

発光ダイオードがかなり明るいので、直視しないように当日注意するとともにテキストにもその旨記載している。（また、ランタン化することで光源の発光ダイオードが直視できない形になる）

回路製作の工夫として、簡単版（スイッチと発光ダイオードと電池をつなぐだけのもの）も含め、過電流防止用のフューズリンクを使うようにして、誤って回路接続したときのショートによる発熱のリスクを低減させている。

活動使用教材

行事相談会で懐中電灯を作りたいという意見があり、その具現化として教材を作成した。

今回は、照明に使う発光ダイオードモジュールを使う形として、回路定数は部品のデータシートを参考に考えている。

今回、参加者の年齢層が広いため、難易度を上げたバージョンとして調光機能のある懐中電灯になるランタンを作成している。調光機能の回路は部品のデータシートを見てオリジナルで設計している。

活動アイディア＆材料集めの情報・ヒント

ペットボトルとアルミテープを使って懐中電灯やランタンを作るところは、科学工作が掲載されているホームページに載っているアイデアをもとにしている。（オリジナルは豆電球を使ったもの）

豆電球だと暗くなるのと、寿命があるので、照明用の発光ダイオードを使う形での回路を考えた。

光源部分の部品、調光回路の部品は、秋葉原（主に秋月電子）で部品を揃える形としている

ケースは100均ショップで入手できるケースで検討していた。数の都合で、基本版と応用版は別のケースを使う形になった。

ペットボトルとケースの結合は、当初ペットボトルの口の部分をカットすることで検討していたが、試作時に加工に時間がかかったため、キャップを使ってつなぐ形を採用した。（そのため、現物合わせの加工が必要というデメリットもある）

参加者からの主な感想

今回チャレンジで応用編を作成した子もいて、皆さん苦戦していましたが、最終的に動くところを見て満足されていたようです。

活動に関する反省点・改善点

・入門編、応用編で同じケースを使うつもりだったが、探してもものが入手できず、結局、入門編のケースは改めて選定し直して作ることになってしまった。そのため、ランタンにしたときのバランスが今ひとつな形となってしまった

・事前に加工をしていたものの、応用編に関しては、回路作成に手間取ってしまい、予定時間で完成しない子（完成したが、動作しない子も含む）が続出してしまった。出来上がらなかったこの内希望者はリーダーが引き取って修理して渡している。赤外線センサーと類似の回路を使っているので、基板化できていると良かったと思っている。

・部品の数に制限があるもの（生産終了している部品）を使っていたため、今後、実施するときは、一部設計変更が必要になる見込み

PHOTO