(57)【要約】      （修正有）【課題】小学校の教材用予算を満足する低廉性に加えて、児童達の関心を惹き付ける娯楽性、決められた授業時間内で大多数の児童が組立完了できる組立容易性を満足させる教材を提供する。【解決手段】教材は、先端が尖った軸棒１に、その長手方向へ適当な距離を隔てて外嵌固定される２個の円環状磁石片２１，２２と、円環状磁石片の間に磁気的反発力を生成して、軸棒を水平姿勢でかつ先端が前方の圧接面３０に圧接するように浮揚保持する２個の磁石対４１，４２と、磁石対が取付けられる取付面５０と圧接面とを有する支持体６とからなる浮揚回転軸機構であって、軸棒が、ボールペンや先が削られた鉛筆のような、市販の棒状筆記具１０であり、棒状筆記具と円環状磁石片との間に、両者を互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段９が介在されている。【選択図】図１
0003197678.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
先端が尖った軸棒（１）に、その長手方向へ適当な距離を隔てて外嵌固定される前後２個の円環状磁石片（２１，２２）と、
前記前後２個の円環状磁石片のそれぞれとの間に磁気的反発力を生成して、前記軸棒を水平姿勢でかつその先端が前方に置かれた圧接面へと圧接するように浮揚保持する前後２個の磁石対（４１，４２）と、
前記前後２個の磁石対が取付られる取付面（５０）と前記水平姿勢で浮揚される前記軸棒の先端が圧接される圧接面（３０）とを有する支持体（６）とからなる浮揚回転軸機構であって、
前記先端が尖った軸棒が、ボールペンや先が削られた鉛筆のような、市販の棒状筆記具（１０）であり、かつ
前記棒状筆記具（１０）と前記円環状磁石片（２１，２２）との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段（９）が介在されている、ことを特徴とする教材（１００）。
【請求項２】
前記合芯固定手段（９）が、前記棒状筆記具の外周面と前記円環状磁石片の中心孔内周面との間に介在された、可撓性樹脂製である断面円形チューブ（７１，７２）、及び／又は、前記断面円形チューブの全長よりも幅広であってかつ弱粘着性を有する十分に薄い粘着テープ（８）の巻回層（８１，８２）である、ことを特徴とする請求項１に記載の教材（１００）。
【請求項３】
前記前後２個の磁石対（４１，４２）のそれぞれは、前記棒状筆記具の想定される浮揚状態において、各円環状磁石片のほぼ直下の左右に対称的に離間して配置される左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）からなり、かつ
前記支持体（６）上の前記取付面（５０）には、前部側の前記左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ）の標準取付位置を示す単一の位置決め用目印（１１ａ，１１ｂ）と、前記棒状筆記具の想定される長さ範囲を複数に区分してなる各長さ区分に対応するようにして、後部側の前記左右一対の固定側磁石片（４２ａ，４２ｂ）の標準取付位置を示す複数の位置決め用目印（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，・・・１６ａ，１６ｂ）が付されている、ことを特徴とする請求項２に記載の教材。
【請求項４】
前記前後２個の円環状磁石片（２１，２２）のそれぞれは、表裏に極性の異なる磁極が生ずるように厚み方向に磁化されており、かつ
前記左右一対の固定側磁石片の（４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ）それぞれについても、表裏に極性の異なる磁極が生ずるように厚み方向へ磁化されており、さらに、
適用される棒状筆記具の長さに応じて、前部側及び後部側の位置決め用目印に合わせて前記左右一対の固定側磁石片を前記支持体上に取り付けると共に、前部側の円環状磁石片については棒状筆記具の先端から所定距離にある標準固定位置に、また後部側の円環状磁石片については棒状筆記具の先端から各長さ区分に応じた所定距離にある標準固定位置に、それぞれ外嵌固定すると、後部側においては、左右一対の固定側磁石片（４２ａ，２ｂ）の前後方向の中心位置と円環状磁石片（２２）の前後方向の中心位置とはほぼ整合するのに対して、前部側においては、左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ）の前後方向の中心位置よりも円環状磁石片（２１）の前後方向の中心位置の方が僅かに前方へ偏倚される、ことを特徴とする請求項３に記載の教材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の教材１台分又は複数台分の組立に必要な部品のうち、前記棒状筆記具（１０）を除く部品の全部又は主要部品を一纏めにしてなる教材組立キット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、小学校における理科の教材等として好適な教材に係り、特に、磁石の性質や摩擦力の学習に役立つ教材に関する。
【背景技術】
【０００２】
先端が尖った軸棒に、その長手方向へ適当な距離を隔てて外嵌固定される前後２個の円環状磁石片と、前記前後２個の円環状磁石片のそれぞれとの間に磁気的反発力を生成して、前記軸棒を水平姿勢でかつその先端が前方に置かれた圧接面へと圧接するように浮揚保持する前後２個の磁石対と、前記前後２個の磁石対が取付られる取付面と前記水平姿勢で浮揚される前記軸棒の先端が圧接される圧接面とを有する支持体とからなる浮揚回転軸機構は、遊具等として従来より知られている（例えば、特許文献１〜２、及び非特許文献１〜３等々、参照）。
【０００３】
かかる浮揚回転軸機構によれば、軸棒が水平姿勢を保ったまま空中に浮揚し、かつこれに人為的に回転力を付与すると、その回転がいつまでも続くことから、まるで手品でも見るように、児童の注意を惹き付けることができる。
【０００４】
そこで、本考案者は、上述の浮揚回転軸機構を工作用教材として小学校における理科の授業に導入して、児童自身に組立を体験させることにより、磁石の性質や摩擦の性質の学習に供することを着想した。
【０００５】
工作用教材として成立するためには、小学校の教材用予算を満足する程度の低廉性に加えて、児童達を楽しませる娯楽性、決められた授業時間内で大多数の児童が組立完了できる程度の組立容易性を少なくとも要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，１８２，５３３号
【特許文献２】米国特許第５，５０６，４５９号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】http://www.rainbowsymphonystore.com/strobrevulle.html
【非特許文献２】http://www.rainbowsymphnystore.com/reulanlemafi.html
【非特許文献３】http://www.space-age.com/toy01.html
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
この考案は、上述の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小学校の教材用予算を満足する程度の低廉性に加えて、児童達を楽しませる娯楽性、決められた授業時間内で大多数の児童が組立完了できる程度の組立容易性を満足させつつ、上述の浮揚回転軸機構を小学校における理科の授業に導入して、児童自身に組立を体験させることにより、磁石の性質や摩擦の性質の学習に供することが可能な教材を提供することにある。
【０００９】
この考案のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案に係る教材は、上述の技術課題を解決するために、以下の構成を採用するものである。すなわち、本考案に係る教材は、先端が尖った軸棒に、その長手方向へ適当な距離を隔てて外嵌固定される前後２個の円環状磁石片と、前記前後２個の円環状磁石片のそれぞれとの間に磁気的反発力を生成して、前記軸棒を水平姿勢でかつその先端が前方に置かれた圧接面へと圧接するように浮揚保持する前後２個の磁石対と、前記前後２個の磁石対が取付られる取付面と前記水平姿勢で浮揚される前記軸棒の先端が圧接される圧接面とを有する支持体とからなる浮揚回転軸機構であって、前記先端が尖った軸棒が、ボールペンや先が削られた鉛筆のような、市販の棒状筆記具であり、かつ前記棒状筆記具と前記円環状磁石片との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段が介在されている、ことを特徴とするものである（本考案の構成）。
【００１１】
このような教材によれば、市販の鉛筆やボールペンと言った児童にとって馴染み深い身近な学用品がそのまま浮揚回転軸となることもあって、例えば、これを児童自身に家から持参させることにより、普段比較的無気力な児童にあっても、理科の授業に対する興味を惹起し易いことに加えて、棒状筆記具と円環状磁石片との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段が介在されていることから、児童が持参する棒状筆記具側の外径寸法に多少の相違やバラツキがあったり、学校側の用意する円環状磁石側の中心孔内径に多少の相違やバラツキがあったとしても、棒状筆記具の前後所定位置に環状磁石片を正確に芯合わせして外嵌固定することができ、しかもその外嵌固定位置については、軸方向へと調整乃至微調整可能であることから、この調整機能を利用して、バランス上の最適外嵌固定位置を探すことにより、児童が持参した棒状筆記具をもって、目的とする浮揚回転軸機構を容易に実現することができる（本考案の作用効果）。
【００１２】
本考案の好ましい実施の態様にあっては、前記合芯固定手段が、前記棒状筆記具の外周面と前記円環状磁石片の中心孔内周面との間に介在された、可撓性樹脂製である断面円形チューブ、及び／又は、前記断面円形チューブの全長よりも幅広であってかつ弱粘着性を有する十分に薄い粘着テープの巻回層であってもよい（第１実施態様の構成）。
【００１３】
このような教材によれば、棒状筆記具の外周面と前記円環状磁石片の中心孔内周面との間に、可撓性樹脂製である断面円形チューブ、及び／又は、前記断面円形チューブの全長よりも幅広であってかつ弱粘着性を有する十分に薄い粘着テープの巻回層を介在させると言う構成を採用することにより、特別な治具を使用せずとも、単にチューブを棒状筆記具に嵌挿したり、あるいは棒状筆記具の上にテープを巻いたり巻き直したりと言った簡単な操作だけで、棒状筆記具と円環状磁石とを芯合わせし、かつテープの粘着力を介して、巻回層と棒状筆記具とを粘着固定することができるから、結果として、円環状磁石は棒状筆記具に対して、軸方向への取付位置を調整乃至微調整可能に外嵌固定されることとなり、組立作業の容易化に資するものである（第１実施態様の作用効果）。
【００１４】
本考案の好ましい実施の態様にあっては、前記前後２個の磁石対は、前記棒状筆記具の想定される浮揚状態において、各円環状磁石片のほぼ直下の左右に対称的に離間して配置される左右一対の固定側磁石片からなり、かつ前記支持体上の前記取付面には、前部側の前記左右一対の固定側磁石片の標準取付位置を示す単一の位置決め用目印と、前記棒状筆記具の想定される長さ範囲を複数に区分してなる各長さ区分に対応するようにして、後部側の前記左右一対の固定側磁石片の標準取付位置を示す複数の位置決め用目印が付されている、ものであってもよい（第２実施態様の構成）。
【００１５】
このような教材によれば、前部側の前記左右一対の固定側磁石片の標準取付位置を示す単一の位置決め用目印に加えて、後部側の前記左右一対の固定側磁石片の標準取付位置を示す複数の位置決め用目印が付されていることから、市販の棒状筆記具として鉛筆を採用する場合にも、区分規則にしたがって該当する位置決め用目印を選択するだけで、各長さ範囲毎に、鉛筆の水平姿勢を実現可能な固定側磁石の最適取付位置を容易に知ることができるから、組立作業の容易化に資するものである（第２実施態様の作用効果）。
【００１６】
本考案の好ましい実施の態様にあっては、上述の第２実施態様において、前記前部及び後部の円環状磁石片のそれぞれは、表裏に極性の異なる磁極が生ずるように厚み方向に磁化されており、かつ前記前部及び後部の左右一対の固定側磁石片のそれぞれについても、表裏に極性の異なる磁極が生ずるように厚み方向へ磁化されており、さらに、適用される棒状筆記具の長さに応じて、前部側及び後部側の位置決め用目印に合わせて前記左右一対の固定側磁石片を前記支持体上に取り付けると共に、前部側の円環状磁石片については棒状筆記具の先端から所定距離にある標準固定位置に、また後部側の円環状磁石片については棒状筆記具の先端から各長さ区分に応じた所定距離にある標準固定位置に、それぞれ外嵌固定すると、後部側においては、左右一対の固定側磁石片の前後方向の中心位置と円環状磁石片の前後方向の中心位置とはほぼ整合するのに対して、前部側においては、左右一対の固定側磁石片の前後方向の中心位置よりも円環状磁石片の前後方向の中心位置の方が僅かに前方へ偏倚される、ものであってもよい（第３実施態様の構成）。
【００１７】
このような教材によれば、後部側においては、左右一対の固定側磁石片の前後方向の中心位置と円環状磁石片の前後方向の中心位置とはほぼ整合するのに対して、前部側においては、左右一対の固定側磁石片の前後方向の中心位置よりも円環状磁石片の前後方向の中心位置の方が僅かに前方へ偏倚されることから、棒状筆記具の浮揚バランス調整の際には、棒状筆記具に対する前部環状磁石片の取付位置を調整するだけで、全体の浮揚バランスを大きく崩すことなく、前方への圧接力の微調整を行うことができ、組立作業の容易化に資するものである（第３実施態様の作用効果）。
【００１８】
別の一面から見た本考案は、上述の本考案又は各実施態様に係る教材の１台分又は複数台分の組立に必要な部品のうち、前記棒状筆記具を除く部品の全部又は主要部品を一纏めにしてなる教材組立キットとして把握することもできる（教材キット発明の構成）。
【００１９】
このような教材キットによれば、学校側で各部品を個別に買い揃える場合に比べて、大幅に手間と費用を節減して、この種の教材の広く全国の小学校への普及に資するものである（教材キット発明の作用効果）。
【考案の効果】
【００２０】
本考案に係る教材によれば、市販の鉛筆やボールペンと言った児童にとって馴染み深い身近な学用品がそのまま浮揚回転軸となることもあって、例えば、これを児童自身に家から持参させることにより、普段比較的無気力な児童にあっても、理科の授業に対する興味を惹起し易いことに加えて、棒状筆記具と円環状磁石片との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段が介在されていることから、児童が持参する棒状筆記具側の外径寸法に多少の相違やバラツキがあったり、学校側の用意する円環状磁石側の中心孔内径に多少の相違やバラツキがあったとしても、棒状筆記具の前後所定位置に環状磁石片を正確に芯合わせして外嵌固定することができ、しかもその外嵌固定位置については、軸方向へと調整乃至微調整可能であることから、この調整機能を利用して、バランス上の最適外嵌固定位置を探すことにより、児童が持参した棒状筆記具をもって、目的とする浮揚回転軸機構を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案に係る教材の一例を示す外観斜視図である。
【図２】合心固定手段の様々な例を示す部分断面図である。
【図３】棒状筆記具である鉛筆に２個の環状磁極片を外嵌固定する方法の一例を示す工程図である。
【図４】本考案に係る教材の一例を示す分解斜視図である。
【図５】鉛筆の長さを複数に区分してなる各区分毎の磁石位置決め用目印の説明図である。
【図６】本考案に係る教材の一例を示す側面図である。
【図７】鉛筆の長さが異なる場合の対応を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本考案に係る教材の好適な実施の一形態を図１〜図７の添付図面にしたがって詳細に説明する。
【００２３】
＜実施形態に係る教材の構成＞
本考案に係る教材の一例を示す外観斜視図を図１に示す。同図に示すように、この教材１００は、先端が尖った軸棒１に、その長手方向へ適当な距離を隔てて外嵌固定される前後２個の円環状磁石片２１，２２と、前後２個の円環状磁石片２１，２２のそれぞれとの間に磁気的反発力を生成して、前記軸棒１を水平姿勢でかつその先端が前方に置かれた圧接面３０へと圧接するように浮揚保持する前後２個の磁石対４１，４２と、前後２個の磁石対４１，４２が取付られる取付面５０と前記水平姿勢で浮揚される前記軸棒１の先端が圧接される圧接面３０とを有する支持体６とからなる浮揚回転軸機構を構成するものである。
【００２４】
本考案の教材において、先端が尖った軸棒１としては、ボールペンや先が削られた鉛筆のような、市販の棒状筆記具（図示例では、先端が削られた断面六角形の鉛筆）１０が採用される。なお、よく知られているように、この種の棒状筆記具１０の軸断面は、多くの場合、六角形であるものの、中には、円形であるものも存在する。また、その軸径（軸の外径）は、市販の鉛筆の場合、ＪＩＳ規格により、８ｍｍ以下と決められているものの、ボールペンの場合には、８ｍｍ超のものも存在する。
【００２５】
棒状筆記具１０を構成する鉛筆やボールペンとしては、業者からまとめて提供してもよいが、児童が各々持参する使用済みのものを採用することが好ましい。これは、様々な長さや色や太さを有する自分の鉛筆やボールペンがそのまま浮揚回転軸となることで、児童の興味が沸くからである。
【００２６】
図１に示されるように、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段９が介在される。後に詳述するが、合心固定手段９としては、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の中心孔内周面との間には、可撓性樹脂製（例えば、ビニール製）である断面円形チューブ７１，７２、及び／又は、断面円形チューブ７１，７２の全長よりも幅が広くかつ弱粘着性を有する十分に薄い粘着テープ（例えば、塗装用マスキングテープ）８の巻回層８１，８２を介在することで構成しても良いであろう。
【００２７】
ここで、「十分に薄い」としたのは、ビニールテープのような基材の厚みが大なる粘着テープでは、巻き数の変更による巻回層８１，８２の厚さ調整が困難となるからであり、「弱粘着性を有する」としたのは、セロテープ（登録商標）のような接着力の強力な粘着テープでは、巻回厚さ調整のために、テープを剥がしたり、巻き直したりと言った作業が困難となるからである。また、「及び／又は」としたのは、図２（ａ）〜（ｆ）に示されるように、可撓性樹脂製である断面円形チューブ７１，７２と弱粘着性を有する粘着テープ８の巻回層８１，８２との双方を使用する場合のみならず、それらのいずれかを単独使用する場合も想定されることを考慮したためである。
【００２８】
次に、合心固定手段９の様々な具体例を示す部分断面図を図２（ａ）〜（ｆ）に示す。図２（ａ）は、断面六角形であって、軸径設計値が８ｍｍの鉛筆を棒状筆記具１０として採用すると共に、中心孔内径設計値が１０ｍｍの円環状磁石片（例えば、フェライト磁石片）２１，２２を使用する場合を示す。この場合、棒状筆記具１０及び円環状磁石片２１，２２が、それぞれ設計通りに精度良く製作されたものであれば、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の各中心孔内周面との間には、断面円形チューブ（例えば、内径設計値８ｍｍ、外径設計値１０ｍｍ、全長設計値１５ｍｍのビニールチューブ）７１，７２と粘着テープ（例えば、塗装用マスキングテープ）による巻回層８１，８２とが重なる状態で介在される。
【００２９】
図２（ａ）に示される外嵌固定構造は、図３（ａ）に示されるように、前後の各断面円形チューブ７１，７２の中心孔に棒状筆記具１０を差し込むことにより、棒状筆記具１０の所定位置にチューブ７１，７２を外嵌位置決めしたのち、同図（ｂ）に示されるように、その上から粘着テープ（例えば、幅２４ｍｍ、長さ６５mmの塗装用マスキングテープ）８を適宜巻き数だけ巻き付け、しかるのち、同図（ｃ）に示されるように、さらにその上に、円環状磁石片２１，２２を圧入させつつ外嵌固定することで製作することができる。
【００３０】
そうすると、棒状筆記具１０を構成する鉛筆は、それに外嵌される断面円形チューブ７１，７２と密に接して一体化されると共に、断面円形チューブ７１，７２の外周面と円環状磁石片２１，２２の中心孔内周面との間の隙間には、粘着テープの巻回層８１，８２が満たされることで、円環状磁石片２１、２２と断面円形チューブ７１，７２も一体化される。加えて、断面円形チューブ７１，７２の両端からはみ出る粘着テープ部分が鉛筆の外周面に接着することで、チューブ７１，７２と鉛筆とはしっかりと固定される。
【００３１】
これにより、円環状磁石片２１，２２は棒状筆記具である六角形鉛筆に対して、粘着テープの粘着力に対応する力で軸方向へ動きを固定されるものの、ある一定以上の軸方向への力を加えれば、円環状磁石片２１，２２は粘着テープ巻回層８１，８２の上を滑って僅かに移動するから、これを利用して、円環状磁石片２１，２２の軸方向へ或いは周方向への取付位置を微調整することができる。殊に、粘着テープ８として、塗装用マスキングテープを使用すると、含有する油分が染み出して潤滑剤の役目を果たすことにより、円環状磁石片２１，２２の移動がスムーズとなる利点がある。これにより、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３２】
図２（ｂ）は、円環状磁石片２１，２２の中心孔内径が既定寸法（１０ｍｍ）よりも若干小さい場合であって、この場合、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の各中心孔内周面との間には、断面円形チューブ（例えば、内径設計値８ｍｍ、外径設計値１０ｍｍ、全長設計値１５ｍｍのビニールチューブ）７１，７２のみが介在される。これによっても、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３３】
図２（ｃ）は、断面円形鉛筆のように、棒状筆記具１０の外径が規定寸法（８ｍｍ）よりも若干小さい場合であって、この場合、断面円形チューブ（例えば、内径設計値８ｍｍ、外径設計値１０ｍｍ、全長設計値１５ｍｍのビニールチューブ）７１，７２の内周側には第１の粘着テープ巻回層８１ａ，８２ａが、また外周側には第２の粘着テープ巻回層８１ｂ，８２ｂがそれぞれ介在される。これによっても、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３４】
図２（ｄ）は、円環状磁石片２１，２２として、中心孔内径が８ｍｍの製品（例えば、内径８ｍｍ、外径２５ｍｍ又は３２ｍｍの円環状フェライト磁石片）を採用する場合であって、この場合、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の各中心孔内周面との間には、粘着テープ巻回層８１，８２のみが介在される。これによっても、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３５】
図２（ｅ）は、棒状筆記具１０として、ボールペン（軸径が８ｍｍ超のものが大部分）を採用する場合であって、この場合、円環状磁石片２１，２２としては、中心孔内径が１２ｍｍの製品（例えば、内径１２ｍｍ、外径３２ｍｍの円環状フェライト磁石）が採用され、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の各中心孔内周面との間には、粘着テープ巻回層８１，８２と断面円形チューブ７１，７２が重ねて介在される。これによっても、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３６】
図２（ｆ）は、上と同様に棒状筆記具１０として、ボールペン（軸径が８ｍｍ超のものが大部分）を採用する場合であって、この場合、円環状磁石片２１，２２としては、中心孔内径が１２ｍｍ超の製品（例えば、内径１４ｍｍ、外径３５ｍｍの円環状フェライト磁石）が採用され、棒状筆記具１０の外周面と円環状磁石片２１，２２の各中心孔内周面との間には、第１の断面円形チューブ７１ａ，７２ａと第２の断面円形チューブ７１ｂ，７２ｂとの積層体と、この積層体の内周側に位置する第１の粘着テープ巻回層８１ａ，８２ａと、同様に積層体の外周側に位置する第２の粘着テープ巻回層８１ｂ，８２ｂとが介在される。これによっても、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２とは、互いに芯合わせされ、かつ軸方向位置を調整可能に固定されることとなる。
【００３７】
図１に戻って、前後２個の磁石対４１，４２は、棒状筆記具１０の想定される浮揚状態において、各円環状磁石片２１，２２のほぼ直下の左右に対称的に離間して配置される左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）からなる。
【００３８】
図４に示されるように、この例にあっては、支持体６は、取付面５０を提供する長方形状かつ所定厚みの木製平板５と、圧接面３０を提供しかつ木製平板５と同幅のプラ段（プラスチック段ボールの意）製の矩形小平板３とからなり、矩形小平板３は木製平板５の長手方向一端面に取付面５０と直角をなす姿勢で両面テープ９を介して接着固定される。前部及び後部の左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）のそれぞれは、所定厚みの円盤状に形成されると共に、水平板部と垂直板部とを有する肉厚約１ｍｍのＬ字金具（４１ｃ，４１ｄ），（４２ｃ，４２ｄ）の垂直板部内面に両面テープ（図示せず）を介して接着保持され、さらに固定側磁石片が保持されたＬ字金具（４１ｃ，４１ｄ），（４２ｃ，４２ｄ）は、その水平板部外面を両面テープ（図示せず）を介して木製平板５に接着固定される。
【００３９】
支持体６を構成する木製平板５の取付面５０には、図４及び図５に示されるように、前部側の左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ）の標準取付位置を示す単一の位置決め用目印（１１ａ，１１ｂ）と、棒状筆記具の想定される長さ範囲（例えば、１１〜１７ｃｍ）を５つに区分してなる各長さ区分（区分１：全長１１〜１２ｃｍ），（区分２：全長１２〜１３ｃｍ），（区分３：全長１３〜１４ｃｍ），（区分４：全長１４〜１５ｃｍ），（区分５：１５〜１７ｃｍ）に対応するようにして、後部側の左右一対の固定側磁石片（４２ａ，４２ｂ）の標準取付位置を示す複数の位置決め用の線状目印（１２ａ，１２ｂ），（１３ａ，１３ｂ），（１４ａ，１４ｂ），（１５ａ，１５ｂ），（１６ａ，１６ｂ）が付されている。
【００４０】
この例にあっては、図５に示されるように、前部側の左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ）の標準取付位置を示す単一の位置決め用の線状目印（１１ａ，１１ｂ）は、木製平板５の先端から３．９ｃｍの位置に付されている。一方、後部側の左右一対の固定側磁石片（４２ａ，４２ｂ）の標準取付位置を示す複数の位置決め用の線状目印（１２ａ，１２ｂ），（１３ａ，１３ｂ），（１４ａ，１４ｂ），（１５ａ，１５ｂ），（１６ａ，１６ｂ）は、木製平板５の先端から、それぞれ、９．６ｃｍ，１０．６ｃｍ，１１．６ｃｍ，１２．６ｃｍ，１４．６ｃｍの位置に付されている。
【００４１】
前後２個の円環状磁石片２１，２２のそれぞれは、表裏に極性の異なる磁極（Ｎ，Ｓ）が生ずるように厚み方向に磁化されており、また左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）のそれぞれについても、表裏に極性の異なる磁極（Ｎ，Ｓ）が生ずるように厚み方向へ磁化されている。回転側の磁石片２１，２２と左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）とは、両者間に反発力を生ずるように、同一極性の磁極同士が対向するように関係づけられる（図６参照）。
【００４２】
適用される棒状筆記具１０の長さに応じて、前部側及び後部側の位置決め用の線状目印１１ａ，１１ｂ），（１２ａ，１２ｂ），（１３ａ，１３ｂ）・・・（１６ａ，１６ｂ）に合わせて、左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）をＬ字金具（４１ｃ，４１ｄ），（４２ｃ，４２ｄ）を介して木製平板５上に取り付けると共に、前部側の円環状磁石片２１については棒状筆記具１０の先端から所定距離（図示例では３．９ｍｍ）にある標準固定位置１０ａに、また後部側の円環状磁石片２２については棒状筆記具１０の先端から各長さ区分（区分１〜区分５）に応じた所定距離（図示例では、９．５ｍｍ、１０．５ｍｍ、１１．５ｍｍ、１２．５ｍｍ、１４．５ｍｍ）にある標準固定位置１０ｂに、それぞれ外嵌固定すると、図７に示されるように、後部側においては、左右一対の固定側磁石片４２ａ，４２ｂの前後方向の中心位置と円環状磁石片２２の前後方向の中心位置とはほぼ整合（一致）するのに対して、前部側においては、左右一対の固定側磁石片４１ａ，４１ｂの前後方向の中心位置よりも円環状磁石片２１の前後方向の中心位置の方が僅かに前方へ偏倚される。
【００４３】
これにより、多少の取り付け誤差があったとしても、前後の左右一対の固定側磁石片（４１ａ，４１ｂ），（４２ａ，４２ｂ）と前後の回転軸側磁石片（２１，２２）との間に生ずる磁気反発力により、棒状筆記具１０は水平姿勢でかつその先端が前方に置かれた圧接面３０へと圧接するように浮揚保持されることとなる。なお、組み付け誤差等により浮揚バランスが崩れて、棒状筆記具１０が浮揚しなかったり、あるいは前後に傾いて水平姿勢とならない場合には、前部の環状磁石片２１を適宜に前後に移動することで、最適な平衡点を容易に見つけることができる。
【００４４】
＜実施形態に係る教材の作用効果＞
以上説明した教材１００によれば、市販の鉛筆やボールペンと言った児童にとって馴染み深い身近な学用品がそのまま浮揚回転軸となることもあって、例えば、これを児童自身に家から持参させることにより、普段比較的無気力な児童にあっても、理科の授業に対する興味を惹起し易いことに加えて、棒状筆記具１０と円環状磁石片２１，２２との間には、両者を、互いに芯合わせし、かつ軸方向位置を調整可能に固定するための合芯固定手段９が介在されていることから、児童が持参する棒状筆記具側の外径寸法に多少の相違やバラツキがあったり、学校側の用意する円環状磁石側の中心孔内径に多少の相違やバラツキがあったとしても、棒状筆記具の前後所定位置に環状磁石片を正確に芯合わせして外嵌固定することができ、しかもその外嵌固定位置については、軸方向へと調整乃至微調整可能であることから、この調整機能を利用して、バランス上の最適外嵌固定位置を探すことにより、児童が持参した棒状筆記具をもって、目的とする浮揚回転軸機構を容易に実現することができる。
【００４５】
また、上述の教材１００によれば、合芯固定手段９として、棒状筆記具１０の外周面と前記円環状磁石片２１，２２の中心孔内周面との間に、可撓性樹脂製である断面円形チューブ７１，７２、及び／又は、前記断面円形チューブ７１，７２の全長よりも幅広であってかつ弱粘着性を有する十分に薄い粘着テープ８の巻回層８１，８２を介在させると言う構成を採用することにより、特別な治具を使用せずとも、単にチューブ７１，７２を棒状筆記具に嵌挿したり、あるいは棒状筆記具の上にテープ８を巻いたり巻き直したりと言った簡単な操作だけで、棒状筆記具１０と円環状磁石２１，２２とを芯合わせし、かつテープ８の粘着力を介して、巻回層８１，８２と棒状筆記具１０とを粘着固定することができるから、結果として、円環状磁石２１，２２は棒状筆記具１０に対して、軸方向への取付位置を調整乃至微調整可能に外嵌固定されることとなり、組立作業の容易化に資するものである。
【００４６】
また、上述の教材１００によれば、目印（１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ〜１６ａ，ｂ）にしたがって組み立てるだけで、後部側においては、左右一対の固定側磁石片４２ａ，４２ｂの前後方向の中心位置と円環状磁石片２２の前後方向の中心位置とはほぼ整合するのに対して、前部側においては、左右一対の固定側磁石片４１ａ，４１ｂの前後方向の中心位置よりも円環状磁石片２１の前後方向の中心位置の方が僅かに前方へ偏倚されることから、棒状筆記具１０の浮揚バランス調整の際には、棒状筆記具１０に対する前部環状磁石片２１の取付位置を調整するだけで、全体の浮揚バランスを大きく崩すことなく、圧接力の微調整を行うことができ、組立作業の容易化に資するものである。
【００４７】
また、上述の教材１００によれば、木製平板５とプラ段３とを用いて支持体６を構成すると共に、固定側磁石４１ａ，ｂ，４２ａ，ｂと木製平板５との間にＬ字金具４１ｃ，４１ｄ，４２ｃ，４２ｄを介在することにより、支持体６の完成及び当該支持体６への固定側磁石の取り付けを、全て、小学生でも容易に取り扱い可能な両面テープで実現することが可能となり、組立作業の容易化に資するものである。
【００４８】
なお、上述の教材１００の１台を製作するためには、例えば、目印付きの木製平板（１枚）、好ましくは両面テープ付きのプラ段製の矩形小平板（１枚）、好ましくは両面テープ付きのＬ字型金具（４個）、固定側の円盤状磁石片（４個）、回転側の円環状磁石片（２個）、断面円形のビニールチューブ（２個）、マスキングテープ片（２個）と言った一群の部品が必要であるが、これらの部品の全て又は主要な部品の１台分又は複数台分を一纏めにし、教材組立キットとして教材業者が教育現場に提供するようにすれば、教育現場の側で個別に部品を購入する場合に比べてその手間が大幅に軽減されることはいうまでもないことである。
【００４９】
また、本考案に係る教材１００の量産にあたっては、支持体６をプラスチック一体成型品とする等の変形は、当業者であれば容易に理解されるはずである。
【００５０】
更に、合芯固定手段９としては、円環状磁石２１，２２を保持すると共に、樹脂の弾性を利用して、棒状筆記具１０に、軸方向位置を調整可能に外嵌されるほぼ円筒状樹脂クリップのごとき樹脂部品にて代用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本考案に係る教材は、例えば、理科の授業における教材として、教材業者等から小学校等の教育現場に提供することを通じて、産業上の利用に供することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  先端が尖った軸棒
３  プラ段製の矩形小平板
５  木製平板
６  支持体
９  合芯固定手段
１０  棒状筆記具
１０ａ  前部の断面円形チューブの取付用目印
１０ｂ  後部の断面円形チューブの取付用目印
１１ａ，１１ｂ  前部固定側磁石対の位置決め用となる単一の線状目印
１２ａ，１２ｂ〜１６ａ，１６ｂ  後部固定側磁石対の位置決めようとなる複数の線状目印
２１  前部の環状磁石片
２２  後部の環状磁石片
３０  圧接面
３１  両面テープ
４１  前部の固定側磁石対
４１ａ，４１ｂ  前部の固定側磁石対を構成する左右２個の磁石片
４１ｃ，４１ｄ  前部の左右２個の磁石片を取り付けるための左右２個のＬ字金具
４２  後部の固定側磁石対
４２ａ，４２ｂ  後部の固定側磁石対を構成する左右２個の磁石片
４２ｃ，４２ｄ  後部の左右２個の磁石片を取り付けるための左右２個のＬ字金具
５０  取付面
７１  前部の可撓性樹脂製である断面円形チューブ
７２  後部の可撓性樹脂製である断面円形チューブ
８１  弱粘着性である前部の粘着テープ巻回層
８２  弱粘着性である後部の粘着テープ巻回層
１００  教材
【図１】
0003197678.tif 000003
【図２】
0003197678.tif 000004
【図３】
0003197678.tif 000005
【図４】
0003197678.tif 000006
【図５】
0003197678.tif 000007
【図６】
0003197678.tif 000008
【図７】
0003197678.tif 000009