(57)【要約】【課題】のこぎり引きの技能を一定水準まで速く習得させることができる、のこぎり引きの技能測定装置を提供する。【解決手段】のこぎり引きの対象となる木材１０を、木材カバーケース５の内部の中空部と木材保持機構６の内部を貫通させ、のこぎり引き部分のみを突出させた状態で、木材保持機構６の側面に設けられた締付ネジ７により、木材１０を強く締め付けて保持する。また、木材保持機構６は支持部材８により補強支持して、力を入れてのこぎり引きする際に木材が下方に動くことを防止する。この状態で、作業者は右手に通常の両刃鋸を持ち、左手で木材カバーケース５を押さえながら、木材１０の突出した部分をのこぎり引きする。測定機器収納ケース４に収納された測定機器のこぎり引きに基因する力を検知した出力信号は外部のパソコンに供給され、のこぎり引き動作時の作用力を分析表示する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に取り付けられた木材保持機構とからなり、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を測定機器で検知し、該検知信号に基づいてのこぎり引き動作時の作用力を分析表示することを特徴とするのこぎり引きの技能測定装置。
【請求項２】
前記台座の木材保持機構側には、作業台に係止するための折曲げ部を設けたことを特徴とする請求項１記載のこぎり引きの技能測定装置。
【請求項３】
前記木材保持機構は側面に木材の締め付け用の締付ネジが設けられ、のこぎり引き動作時に下方から支持部材により補強支持されることを特徴とする請求項１記載のこぎり引きの技能測定装置。
【請求項４】
前記測定機器収納ケースに収納された測定機器は圧力センサ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器で構成され、外部のパソコンに検知信号を供給し、のこぎり引き動作時の作用力を分析表示することを特徴とする請求項１記載のこぎり引きの技能測定装置。
【請求項５】
過去ののこぎり作業のデータをパソコンのメモリに保存し、現在ののこぎり作業のデータと比較可能にしたことを特徴とする請求項４記載のこぎり引きの技能測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は技術学習装置に関し、特に、のこぎり引きの技能測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、中学校の技術課で物づくりの授業をする際、教師は生徒に道具の扱いを教えていく難しさを感じている。その理由は、道具を扱った経験が少ないことに起因するためか、自分の意図どおりに道具を使えない生徒が増えてきているからである。
【０００３】
そこで、本発明者等は個別の学習者の動作や、その出来栄えを見て判断する指導者の能力に頼らざるを得なかった書道や左官などの特殊技能の指導・学習が効果的に行なえる、科学的かつ統一的な技能学習装置を既に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２８２０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生徒の要望を集約すると、のこぎり引きを確実に上手に達成したいという意見が多く見られた。しかし従来の技能学習装置にはのこぎり引きを対象とするものはなかった。そこで本発明は、のこぎり作業時の目に見えない力の変化を客観的に確認でき、のこぎり引きの技能を一定水準まで速く習得させることができる、のこぎり引きの技能測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、この発明の請求項１に係るのこぎり引きの技能測定装置は、台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に設けられた木材保持機構とからなり、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を測定機器で検知し、該検知信号に基づいてのこぎり引き動作時の作用力を分析表示する構成とした。
【０００６】
これにより、本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、これまで「カン」や「コツ」に頼ってきた、のこぎりの力の出し入れを客観的に確認することができ、その客観的確認作業を繰り返すことにより、現在の状態と過去の自分のデータとの比較ができ、自己評価はより効果的なものとなる。
【０００７】
この発明の請求項２に係るのこぎり引きの技能測定装置は、台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に設けられた木材保持機構とからなり、前記台座の木材保持機構側には、作業台に係止するための折曲げ部を設け、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を測定機器で検知し、該検知信号に基づいてのこぎり引き動作時の作用力を分析表示する構成とした。
【０００８】
これにより、本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、台座の一端に形成された折曲部で作業台の端辺に引っかけて固定的に設置されるので、強い力で引いた場合でも装置がずれることなく安定した作業ができる。
【０００９】
この発明の請求項３に係るのこぎり引きの技能測定装置は、台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に設けられた木材保持機構とからなり、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構は側面に木材の締め付け用の締付ネジが設けられ、のこぎり引き動作時に下方から支持部材により補強支持され、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を測定機器で検知し、該検知信号に基づいてのこぎり引き動作時の作用力を分析表示する構成とした。
構成とした。
【００１０】
これにより、本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、木材を装着した使用時には木材保持機構の下に支持部材を設置しては木材保持機構の下方への変動を防止することができ、正確な測定を可能とする。
【００１１】
この発明の請求項４に係るのこぎり引きの技能測定装置は、台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に設けられた木材保持機構とからなり、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を、前記測定機器収納ケースに収納された圧力センサ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器で構成される測定機器から外部のパソコンに検知信号を供給し、のこぎり引き動作時の作用力を分析表示する構成とした。
【００１２】
この発明の請求項５に係るのこぎり引きの技能測定装置は、台座の上に設置された測定機器収納ケースと、該測定機器収納ケース上に設けられ、のこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケースと、前記測定機器収納ケースと木材カバーケースの一端に設けられた木材保持機構とからなり、のこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケースおよび前記木材保持機構を貫通して設置し、前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時の木材に作用する力を、前記測定機器収納ケースに収納された圧力センサ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器で構成される測定機器から外部のパソコンに検知信号を供給し、のこぎり引き動作時の作用力を分析表示すると共に、過去ののこぎり作業のデータをパソコンのメモリに保存し、現在ののこぎり作業のデータと比較可能にした構成とした。
【００１３】
これにより、本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、作業者は自分ののこぎり引き動作を、近くに置かれたパソコンの画面を見ながら、リアルタイムに確認と評価、修正ができる。また一旦、作業のデータを随時、メモリに保存し、作業終了後に、パソコンのメモリ、又は外部メモリに保存されている過去ののこぎり作業の全工程のデータを再生して、又は作業状態の一部分だけを再生して、現在ののこぎり作業のデータとを比較し、のこぎり引き技能の習得度を確認し、更なる訓練の資料にすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、これまで「カン」や「コツ」に頼ってきた、のこぎりの力の出し入れを客観的に確認することができ、その客観的確認作業を繰り返すことにより、現在の状態と過去の自分のデータとの比較ができ、自己評価はより効果的なものとなる。その結果、自分でのこぎり作業を高めていけるようになり、授業の動機付けができて技術科への興味を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明ののこぎり引きの技能測定装置の概要を示す斜視図である。図２〜図４はのこぎり引きの対象とする木材を未だ装着していない状態図であり、図２は正面図、図３は平面図、図４は側面図を示す。
【００１６】
図において、のこぎり引きの技能測定装置１は、一端に折曲部３が形成された台座２の上に測定機器収納ケース４が設置され、該測定機器収納ケース４上には、後述するのこぎり引きの対象となる木材をカバーする木材カバーケース５が設けられる。木材カバーケース５は木材が貫通できるように中空であり、凸状に形成して測定機器収納ケース４の上面を覆うように設置される。また、木材カバーケース５は、一般にのこぎり引き時には作業者は右手で鋸を持ち、左手で木材を押さえるので、この時、木材に余分の力が作用して正しいのこぎり引きの力が検知できなくなるのを防ぐために、左手を乗せるための機能も有する。
【００１７】
前記測定機器収納ケース４と木材カバーケース５の一端には、凹状またはボックス状の木材保持機構６が取り付けられ、この木材保持機構６はのこぎり引きの対象となる木材を前記木材カバーケース５を介して貫通できるように、内部には空間が形成されている。また、木材保持機構６の側面には、木材を締め付けて保持するための締付ネジ７が設けられている。さらに、木材保持機構６は、螺合して調整が可能な支持部材８により、装置全体が作業台９に補強支持されることで、のこぎり引きする際の不要な動きを防止することができる。
【００１８】
測定機器収納ケース４には前記木材保持機構側でのこぎり引き動作する時、木材に作用する力を測定する測定機器が収納されている。図示しないが、測定機器としては圧力センサ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器で構成されている。このように構成されたのこぎり引きの技能測定装置１は、台座２の一端に形成された折曲部３で作業台９の端辺に引っかけて固定的に設置される。また、支持部材８は使用時には作業台９の下に位置され、使用時には木材保持機構６の下に移動して利用に供される。これにより、支持部材８は不使用時には邪魔にならない。
【００１９】
次に、のこぎり引きの対象となる木材１０を設定した状態図を図５〜図７に示す。図５は正面図、図６は平面図、図７は側面図であり、図２〜図４と同一物には同一番号を付しており、ここでは説明は省略する。
【００２０】
のこぎり引きの対象となる木材１０を、木材カバーケース５の内部の中空部と木材保持機構６の内部を貫通させ、のこぎり引き部分のみを突出させた状態で、木材保持機構６の側面に設けられた締付ネジ７により、木材１０を強く締め付けて保持する。また、木材保持機構６は、図５に示すように、のこぎり引き動作時に下方から螺合して調整できる支持部材８により補強支持して、力を入れてのこぎり引きする際に木材が下方に動くことを防止する。
【００２１】
この状態で、作業者は右手に通常の両刃鋸を持ち、左手で木材カバーケース５を押さえながら、木材１０の突出した部分をのこぎり引きする。この時、力を入れてのこぎり引きする際に木材が下方に動くことを防止でき、左手で木材カバーケース５を押さえるために、作業に力を十分発揮できると共に、木材１０に余分の力が作用することを防止することができる。
【００２２】
図８に測定機器収納ケース４に収納された測定機器１１の構成を示す。測定機器１１は圧力センサ１２、増幅器１３、Ａ／Ｄ変換器１４で構成される。圧力センサ１２は測定機器収納ケース４の上面に木材１０と直接接触ように、その部分だけ露出して設置されている。測定機器１１の出力信号は外部のパソコン１５に供給され、のこぎり引き動作時の作用力を分析表示する。
【００２３】
のこぎり引き動作する時の木材に作用する力を、圧力センサ（歪ゲージ）１２に流れる強弱の電流として検知し、増幅器１３で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器１４でディジタル信号化して、ＵＳＢコード１６等で外部のパソコン１５に信号供給する。パソコン１５では専用のユーザーインターフェイスプログラムを作成し、送られてきた信号を逐次画面上に表示する。表示信号は、木材１０に（１）垂直方向にかかる力、（２）水平方向にかかる力、（３）両者の力を合成した力をそれぞれ表示する。
【００２４】
作業者は自分ののこぎり引き動作を、近くに置かれたパソコンの画面を見ながら、リアルタイムに確認と評価、修正ができる。また一旦、作業のデータを随時、メモリに保存し、作業終了後に、パソコンのメモリ、又は外部メモリに保存されている過去ののこぎり作業の全工程のデータを再生して、又は作業状態の一部分だけを再生して、現在ののこぎり作業のデータとを比較し、のこぎり引き技能の習得度を確認し、更なる訓練の資料にすることができる。
【００２５】
次に、実際にのこぎり引きの作業を行なった例とデータを図９〜図１１に紹介する。使用したのこぎりは通常の両刃のこぎりであり、木材の大きさは２５mm×３０mmの角材である。図において、各図（Ａ）の垂直力は上下方向の力の波形を示し、水平力は向こう側と手前側の力の波形を示し、各図（Ｂ）は垂直方向にかかる力と水平方向にかかる力を合成した力をそれぞれ表示している。
【００２６】
測定例１：図９の波形から判断すると、この測定例の作業者は、のこぎりを一定のリズムで引いており、１ｋｇ以内の力で引いていることがわかる。そして、刃渡り全体を使っており、２０回以内で作業が終了していて、上手な例である。
【００２７】
測定例２：図１０の波形から判断すると、この測定例の作業者は、のこぎりを垂直方向に強く力が働いており、合成図左上の波形の様子から、「引こう」とする意識が強いことがわかる。従って、無駄な力がかかっており、刃渡り全体を使っていないらしくてペースが速く、時折、力の乱れがあることがわかる。
【００２８】
測定例３：図１１の波形から判断すると、この測定例の作業者は、のこぎりを引く力が一定でなく、無駄な力がかかり、刃渡り全体を使っていないらしくてペースが途中で変化しており、初心者に見られる作業状況である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明ののこぎり引きの技能測定装置は、中学校の技術科での技術指導のためばかりでなく、職業とする職人の修業にも応用できると共に、素人の日曜大工の腕前を上達させる手段として、大手の素材販売店にも設置してサービスに供する手段として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明ののこぎり引きの技能測定装置の概要を示す斜視図である。
【図２】木材未装着時の技能測定装置の正面図である。
【図３】木材未装着時の技能測定装置の平面図である。
【図４】木材未装着時の技能測定装置の側面図である。
【図５】木材装着時の技能測定装置の正面図である。
【図６】木材装着時の技能測定装置の平面図である。
【図７】木材装着時の技能測定装置の側面図である。
【図８】測定機器収納ケースに収納の測定機器の構成と外部のパソコンの接続図である。
【図９】実際にのこぎり引きの作業を行なった例とデータ（測定例１）である。
【図１０】実際にのこぎり引きの作業を行なった例とデータ（測定例２）である。
【図１１】実際にのこぎり引きの作業を行なった例とデータ（測定例３）である。
【符号の説明】
【００３１】
１    のこぎり引きの技能測定装置
２    台座
３    折曲部
４    測定機器収納ケース
５    木材カバーケース
６    木材保持機構
７    締付ネジ
８    支持部材
９    作業台
１０  木材
１１  測定機器
１２  圧力センサ
１３  増幅器
１４  Ａ／Ｄ変換器
１５  パソコン
１６  ＵＳＢコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007121736.tif 000008
【図７】
2007121736.tif 000009
【図８】
2007121736.tif 000010
【図９】
2007121736.tif 000011
【図１０】
2007121736.tif 000012
【図１１】
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