(57)【要約】【課題】電気や光の学習に役立てるのに適するように、ＬＥＤ取り付け周りの状態を直接的に観察でき、組み立て易く、分解し易い学校教材用電気スタンドの提供を課題とする。【解決手段】台座１０、第１支柱２０、第２支柱３０、シェード５０、ＬＥＤ組立体４０を備え、ＬＥＤ組立体４０は、取付基板４２の側周から一定の間隔で放射状に突出する複数のＬＥＤ４１を備え、第１支柱２０は、その上端部にＬＥＤ組立体４０を設置するための上端設置部２４を備え、第２支柱３０は、下方に開口する下部筒状部３１を備えると共に、下部筒状部３１の側周に一定の間隔で下方に解放する複数の縦方向スリット３１ａを備え、第２支柱３０を第１支柱２０にその上端部側から嵌挿して結合することで、上端設置部２４に設置された各ＬＥＤ４１が下部筒状部３１の縦方向スリット３１ａを通って外部へ露出した状態となって、第２支柱が第１支柱上に結合、立設される構成とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座と、該台座の上に立設される第１支柱と、該第１支柱に対して分離自在に結合、立設される第２支柱と、該第２支柱に分離自在に取り付けられるシェードと、光源として複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ組立体とを少なくとも備え、
前記ＬＥＤ組立体は、取付基板の側周から一定の間隔で放射状に突出する複数のＬＥＤを備え、
前記第１支柱は、その上端部に前記ＬＥＤ組立体を設置するための上端設置部を備え、
前記第２支柱は、下方に開口する下部筒状部を備えると共に、該下部筒状部の側周に一定の間隔で下方に開放する複数の縦方向スリットを備え、
前記第２支柱を前記第１支柱にその上端部側から嵌挿して結合することで、前記第１支柱の上端設置部に設置された各ＬＥＤが前記第２支柱の下部筒状部の縦方向スリットを通って外部へ露出した状態となって、第２支柱が第１支柱上に結合、立設される構成としたことを特徴とする学校教材用電気スタンド。
【請求項２】
ＬＥＤ組立体は、その上に、１個のフルカラーＬＥＤを備えたフルカラーＬＥＤ組立体を着脱自在に備え、
第２支柱は、下部筒状部の上に上部筒状部を備えると共に、該上部筒状部の天井部に光反射用円錐状突起を垂下して構成し、
前記第２支柱を第１支柱にその上端部側から嵌挿して結合することで、前記フルカラーＬＥＤ組立体のフルカラーＬＥＤが前記上部筒状部内の前記光反射用円錐状突起の直下に対向した状態となって、第２支柱が第１支柱上に結合、立設される構成としたことを特徴とする請求項１に記載の学校教材用電気スタンド。
【請求項３】
ＬＥＤ組立体は、それぞれに独立した電気配線を施した複数枚の取付基板と、該複数枚の取付基板を縦方向に一定の間隔で整列配置させるための複数の連結ピンとを備え、且つ前記連結ピンを介して、上段の取付基板に施した電気配線を最下段の取付基板にまとめて配置した各リード端子に電気接続する構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の学校教材用電気スタンド。
【請求項４】
第２支柱は、その下部筒状部の下端に、第１支柱との結合を行うための下端フランジ部を直角方向に張り出して備えると共に、該下端フランジ部に、縦方向スリットに連続した形で、ＬＥＤを通過させるための横方向スリットを備え、
第１支柱は、その上端部から一定距離だけ低い位置に、前記第２支柱の下端フランジ部と接面して結合を行うための受フランジ部を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の学校教材用電気スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は学校教材用電気スタンドに関し、より詳しくは、複数のＬＥＤを光源としたもので、組み立てを行ったり、光源を点滅させたり調光させたりすることを通じて、電気や光の学習に役立てるようにした学校教材用電気スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の教材用電気スタンドに関連する従来の技術として、実開平４−５４１０４号公報（特許文献１）に開示の技術がある。この従来技術によれば、複数のＬＥＤ（１１）が放射状に配置された光源部（８）が開示されており、その光源部（８）のＬＥＤ（１１）がケーシング（９）の開口部から周囲に突出するようにした信号表示灯が開示されている。
また特開平７−７３７０９号公報（特許文献２）には、信号表示灯が開示されている。この表示灯には、電球（１）を配置するシャーシ（５１）を、スペーサ（５４）を介して、複数段に配置した信号灯が開示されている。
また特開２０００−２２２９１０号公報（特許文献３）には、複数層の発光ダイオードユニット（３）が設けられ、また発光ダイオード（３ｂ）から放たれた光を周囲に反射する反射鏡（３ｅ）が設けられた構成が開示されている。
また特開２０１０−１５３３７７号公報（特許文献４）には、学校教材用電気スタンドキットが開示されている。このキットには、台座（１１）の上に支柱（１２）を立設し、その支柱（１２）の上に、実質的には第２の支柱である発光ダイオードカバー（２１）を立設し、更にこの第２の支柱である発光ダイオードカバー（２１）にシェード（１４）を取り付ける構成が開示されている。また発光ダイオードカバー（２１）の天井部から垂下する取付ロッド（３５）に対して、発光ダイオード組立体（２０）を取り付ける構成が開示されている。そして発光ダイオード組立体（２０）は、複数枚の回路基板（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を固定ピン（２５、２６）等で相互に上下方向に離間して配する構成とし、各回路基板２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）は発光ダイオード（２２）が基板周囲から放射状に突出する構成とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−５４１０４号公報
【特許文献２】特開平７−７３７０９号公報
【特許文献３】特開２０００−２２２９１０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５３３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが上記の各先行特許文献において、上記特許文献１ではグローブ（３）が、特許文献２ではグローブ（６）が、特許文献３ではグローブ（２ａ）が、特許文献４では発光ダイオードカバー（２１）が、それぞれ設けられる構成となっていることから、それらグローブや発光ダイオードカバーの内側に配置される各ＬＥＤの取り付け状態や、発光具合を直接的に観察することができないという問題がある。
また前記グローブや発光ダイオードカバーで覆われた内部の放熱性が悪くなり、教材としての取り扱いが悪くなる問題がある。
また上記特許文献１の発明では、円板状プリント配線板（１４）から放射状に突出するＬＥＤ（１１）がケーシング（９）の開口部から外に突出する構成にはなされているが、このケーシング（９）は、基台部（２）上に立設される支柱としての役割を果たすものではなく、あくまで円盤状プリント配線板（１４）や柱条プリント配線板（１５）、或いはそれらの部品が外部にあらわになるのを隠すためのケースに過ぎない。基台部（２）上に立設される支柱としての役割は、ケーシング（９）以外の部材である固定用シャフト１２や柱状プリント配線板（１５）が果たしている。また特許文献１の発明では、ケーシング（９）は上部ケーシング（９ａ）と下部ケーシング（９ｂ）との２部材に分かれていないと、ＬＥＤ（１１）を開口部から突出した状態に装着することができない。
また上記特許文献４の発明では、発光ダイオード組立体（２０）は、予め発光ダイオードカバー（２１）の内側に取り付けておく必要があり、電気スタンドを一旦組み立てた後は、分解に手間がかかり、発光ダイオード組立体（２０）やそこに取り付けられている発光ダイオード（２２）を手にとって観察することが容易にはできない問題がある。
【０００５】
そこで本発明は上記従来技術の問題を解消し、学校教材用として、組み立て易く、また分解し易い電気スタンドの提供を課題とする。
特に、光源を点滅させたり調光させたりすることを通じて電気や光の学習に役立てるのに適するように、ＬＥＤの取り付け状態や発光具合、或いはＬＥＤ周りの組み立ての良否や半田付けの良否等、或いは設計通りの仕様にできているか否か等を、ＬＥＤ取り付け周りの状態を直接的に観察でき、或いは容易に分解して観察できる学校教材用電気スタンドの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため本発明の学校教材用電気スタンドは、台座と、該台座の上に立設される第１支柱と、該第１支柱に対して分離自在に結合、立設される第２支柱と、該第２支柱に分離自在に取り付けられるシェードと、光源として複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ組立体とを少なくとも備え、
前記ＬＥＤ組立体は、取付基板の側周から一定の間隔で放射状に突出する複数のＬＥＤを備え、
前記第１支柱は、その上端部に前記ＬＥＤ組立体を設置するための上端設置部を備え、
前記第２支柱は、下方に開口する下部筒状部を備えると共に、該下部筒状部の側周に一定の間隔で下方に開放する複数の縦方向スリットを備え、
前記第２支柱を前記第１支柱にその上端部側から嵌挿して結合することで、前記第１支柱の上端設置部に設置された各ＬＥＤが前記第２支柱の下部筒状部の縦方向スリットを通って外部へ露出した状態となって、第２支柱が第１支柱上に結合、立設される構成としたことを第１の特徴としている。
また本発明の学校教材用電気スタンドは、上記第１の特徴に加えて、ＬＥＤ組立体は、その上に、１個のフルカラーＬＥＤを備えたフルカラーＬＥＤ組立体を着脱自在に備え、
第２支柱は、下部筒状部の上に上部筒状部を備えると共に、該上部筒状部の天井部に光反射用円錐状突起を垂下して構成し、
前記第２支柱を第１支柱にその上端部側から嵌挿して結合することで、前記フルカラーＬＥＤ組立体のフルカラーＬＥＤが前記上部筒状部内の前記光反射用円錐状突起の直下に対向した状態となって、第２支柱が第１支柱上に結合、立設される構成としたことを第２の特徴としている。
また本発明の学校教材用電気スタンドは、上記第１又は第２の特徴に加えて、ＬＥＤ組立体は、それぞれに独立した電気配線を施した複数枚の取付基板と、該複数枚の取付基板を縦方向に一定の間隔で整列配置させるための複数の連結ピンとを備え、且つ前記連結ピンを介して、上段の取付基板に施した電気配線を最下段の取付基板にまとめて配置した各リード端子に電気接続する構成としたことを第３の特徴としている。
また本発明の学校教材用電気スタンドは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、第２支柱は、その下部筒状部の下端に、第１支柱との結合を行うための下端フランジ部を直角方向に張り出して備えると共に、該下端フランジ部に、縦方向スリットに連続した形で、ＬＥＤを通過させるための横方向スリットを備え、
第１支柱は、その上端部から一定距離だけ低い位置に、前記第２支柱の下端フランジ部と接面して結合を行うための受フランジ部を備えていることを第４の特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の学校教材用電気スタンドによれば、台座の上に第１支柱を分離自在に結合して立設し、その第１支柱の上に第２支柱を分離自在に結合して立設し、その第２支柱にシェードを分離自在に取り付けることで、学校教材用電気スタンドが生徒等によって組み立てられ、また分解される。ＬＥＤ組立体は第１支柱の上端設置部に設置されることで、複数のＬＥＤを光源とする発光が行われる。
第２支柱による第１支柱上への結合、立設は、第２支柱の下部筒状部を第１支柱にその上端部側から嵌挿して結合することで行える。その際、前記第２支柱の下部筒状部の側周には、複数の縦方向スリットを一定の間隔で且つ下方に開放して備えているので、第１支柱の上端設置部に設置されたＬＥＤ組立体の側周から放射状にＬＥＤが突出していても、そのＬＥＤを前記縦方向リットで簡単に素通りさせることができる。
よって第２支柱よる第１支柱への嵌挿、組み立てを容易、簡単に行うことができると共に、第２支柱の第１支柱からの分離も容易に、簡単に行うことができる。また学校教材用として、電気スタンドの組み立て、分解を容易に生徒にさせることができ、また必要に応じて、一部を分解して内部の組み立ての良否やその他の状況を容易に検証させることができる。
特に第２支柱の下部筒状部を第１支柱から取り外すことで、第１支柱上の上端設置部に設置されているＬＥＤ組立体を簡単、容易に露出させることができるので、ＬＥＤの取り付け状況等、ＬＥＤ組立体の組み立て状況、配線状況等を、生徒が容易に且つ間近で邪魔なく手に取るようにして観察することができる。
更にＬＥＤは第２支柱の縦方向スリットから外部に露出した状態になるので、生徒はＬＥＤの点滅等の様子を、グローブやカバー等で何ら遮られることなく、直接的に、明瞭で詳細に亘って観察することができる。これによっても学校教材としての使用価値が高い。
勿論、ＬＥＤの光の進行方向に障害物がなく、ＬＥＤの有する本来の明るさを全部利用することができるので、学校教材用電気スタンドとしても優れている。
また複数のＬＥＤの発光による熱が、内部にこもって過熱状態となることが無くなるので、分解作業時等においても扱いが容易である。
【０００８】
請求項２に記載の学校教材用電気スタンドによれば、上記請求項１に記載の構成による作用効果に加えて、１個のフルカラーＬＥＤを備えたフルカラーＬＥＤ組立体を、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤ組立体の上に備えることで、生徒にとってはＬＥＤの光とフルカラーＬＥＤの光とを近くにおいて、常に比較して観察することができるので、教材としての価値が高い。
しかもフルカラーＬＥＤが光反射用円錐状突起の真下に対向した状態となることで、１個のフルカラーＬＥＤを用いて、多数のＬＥＤの光の方向と同方向に反射屈折させることで、両光の光線の比較が一層行い易く、学校教材としての価値が高い。
更に第２支柱を第１支柱の上端部側から嵌挿して結合することで、ＬＥＤ組立体とフルカラーＬＥＤ組立体とを、別々の作業ではなく、同じ１回の作業で、同時に第２支柱内に収容しながら、第２支柱の立設を果たすことができる。
【０００９】
請求項３に記載の学校教材用電気スタンドによれば、上記請求項１又は２に記載の構成による作用効果に加えて、ＬＥＤ組立体は、電気配線を施した複数枚の取付基板が連結ピンによって、縦方向に一定の間隔で整列配置された状態に組み立てられる。そして特に、前記各取付基板を相互に間隔をもって連結させる連結ピンを用いて、上端の取付基板の電気配線を最下段の取付基板の各リード端子まで電気接続する構成とすることで、各取付基板毎にリード線を別途設ける必要がなくなり、ＬＥＤ組立体付近における大きな省スペースを図ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の学校教材用電気スタンドによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による作用効果に加えて、第２支柱に横方向スリットを備えた下端フランジ部を備え、第１支柱に受けフランジ部を備えることで、第２支柱が第１支柱に嵌挿された状態で、且つ前記第２支柱の下端フランジ部と第１支柱の受フランジ部とによる十分なる上下接面を果たすことができ、第１支柱と第２支柱間の強固な結合と安定した立設を確保させることができる。しかも前記下端フランジ部には縦方向スリットに連続する横方向スリットを備えることで、第２支柱は、前記ＬＥＤ組立体の突出するＬＥＤによる障壁を容易にすり抜けることができ、第１支柱との確実な結合を速やかに達成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る学校教材用電気スタンドの縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る学校教材用電気スタンドの要部の縦断面図である。
【図３】ＬＥＤ組立体の縦断面図である。
【図４】ＬＥＤ組立体の要部の縦断面図である。
【図５】連結ピンの斜視図である。
【図６】第１支柱の正面図である。
【図７】第１支柱の平面図である。
【図８】第２支柱の正面図である。
【図９】図８のＳ−Ｓ断面図で、内部にＬＥＤ組立体を配置した状態を示す。
【図１０】ＬＥＤ組立体の電気配線を説明する配線図である。
【図１１】ＬＥＤ組立体の電気配線を説明する各取付基板の平面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る学校教材用電気スタンドの要部の縦断面図である。
【図１３】自己点滅型フルカラーＬＥＤの構成を示す回路図である。
【図１４】４端子型フルカラーＬＥＤの構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に用いられる第２支柱の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の第１実施形態に係る学校教材用電気スタンドについて、図１〜図１０を参照して説明する。但し、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。
図１、図２を参照して、学校教材用電気スタンド１００は、例えば生徒がこれを各部品から組み立てることができるように、組み立てキットとして提供することができるようにしている。
学校教材用電気スタンド１００は、台座１０と、該台座１０の上に立設される第１支柱２０と、該第１支柱２０に対して立設される第２支柱３０と、光源としてのＬＥＤ組立体４０と、前記第２支柱３０に取り付けられるシェード５０とを少なくとも備えている。
【００１３】
前記台座１０にはスイッチ等の操作手段１１、１２が設けられる。また台座１０の内部には収容空間１３が設けられ、制御基板６０等が収容される。
【００１４】
前記第１支柱２０は、ネジ７１等の結合手段によって、台座１０上に分離自在に結合されて、立設される。
図６、図７も参照して、第１支柱２０は、リブ２１ａ付きの長筒部２１と、その上に連続する短筒部２２とを備え、長筒部２１と短筒部２２の境目に受フランジ部２３を張り出して備える構成とされている。
前記短筒部２２の上端部、即ち第１支柱２０の上端部に、前記ＬＥＤ組立体４０を設置するための上端設置部２４を備えている。上端設置部２４は、短筒部２２の上端部の円周に一定の間隔で交互に凹部２４ａと凸部２４ｂを備えた構成としている。この上端設置部２４の凹部２４ａに上記ＬＥＤ組立体４０の各一対のＬＥＤの脚ピン４１ａが嵌り込むことで、ＬＥＤ組立体４０の位置が決まる。２４ｃは最下段の取付基板４２ｃの着座部、２４ｄは同じく取付基板４２ｃのフック部で、該取付基板４２ｃの上面を保持してＬＥＤ組立体４０が第１支柱２０の上端に着脱自在に取り付けられる構成となる。
前記第１支柱２０の受フランジ部２３は、第２支柱３０との結合用部として用いられ、外周部に３箇所、１２０度の角度間隔で連結ネジ孔２３ａが設けられている。
受フランジ部２３は、第１支柱２０の上端部から一定の距離だけ低い位置に構成されている。この一定の距離は、第２支柱３０が第１支柱２０に嵌挿された際、両者間での接合強度を十分保つことができる距離である。
【００１５】
図８、図９も参照して、第２支柱３０は、下部筒状部３１と上部筒状部３２とを備える。前記下部筒状部３１の下端には下端フランジ部３３を備え、前記上部筒状部３２の上にシェード取付部３４を備える。
前記下部筒状部３１は下方に開口する構成とする。下部筒状部３１の側周には、一定の間隔で下方に開放する複数の縦方向スリット３１ａを備えている。
縦方向スリット３１ａは、前記ＬＥＤ組立体４０の後述するＬＥＤ４１を、スリットを通って下部筒状部３１の外部へ露出させる役割を果たす。
前記下部筒状部３１の下端フランジ部３３は、前記第１支柱２０との結合を行うためのフランジ部である。下端フランジ部３３は、前記下部筒状部３１の縦方向スリット３１ａと連通する複数の横方向スリット３３ａを放射方向に備えた構成としている。
横方向スリット３３ａは、前記ＬＥＤ４１を、下端フランジ部３３を通して、下部筒状部３１の外部に露出させる役割を果たす。
横方向スリット３１ａの外方先端は下部フランジ部３３の外周には開放することなく、閉塞している。
下端フランジ部３３は、前記第１支柱２０の受フランジ部２３と接面状態に合わされるフランジである。第１支柱２０との結合用部として、連結ネジ孔３３ｂが構成されている。下端フランジ部３３と受フランジ部２３は、連通する連結ネジ孔３３ｂを対応する連結ネジ孔２３ａに合わせ、連結ネジ７１を通すことで、相互に接面状態に結合される。勿論、連結ネジ７１を取り外すことで、第１支柱２０と第２支柱３０は分離自在である。
前記シェード取付部３４は、前記シェード５０を取り付けるためのものである。シェード取付部３４の上面に多角形の嵌合凹所３４ａと連結ネジ孔３４ｂが設けられている。これに対応して、シェード５０の中心部に下向きの嵌合凸部５０ａと連結ネジ孔５０ｂが設けられている。シェード５０の嵌合凸部５０ａをシェード取付部３４の嵌合凹所３４ａに嵌め込み、連通する連結ネジ孔３４ｂ、５０ｂに連結ネジ７１を通すことで、１本の連結ネジ７１でシェード５０を回転不能に確実に固定することができる。
【００１６】
図３〜図５、図９も参照して、前記ＬＥＤ組立体４０は、複数のＬＥＤ４１、取付基板４２、連結ピン４３、リード線４４（図１０参照）を備えている。
ＬＥＤ４１は、各取付基板４２に同数ずつを備えられる。本実施形態では１つの取付基板４２に１０個のＬＥＤを設けているが、１つの取付基板に取り付けるべきＬＥＤ４１の個数は、１０個に限定されるものではない。
１枚の取付基板４２に設けられるＬＥＤ４１の数は、前記第１支柱２０の上端設置部２４の凹部２４ａ（凸部２４ｂ）の数、第２支柱３０の下部筒状部３１の縦方向スリット３１ａの数及びこれに連通する下端フランジ部３３の横方向スリット３３ａの数と同じにする。
ＬＥＤ４１は、円板状の取付基板４２の側周から一定の間隔で放射状に突出するようにして、取付基板４２に取り付ける。前記一定の間隔は、前記上端設置部２４の凹部２４ａ
の間隔、下部筒状部３１の縦方向スリット３１ａ及び横方向スリット３３ａの間隔と同じにする。
各ＬＥＤ４１は、その一対の脚ピン４１ａによって取付基板４２に取り付ける。取り付けた状態で、各ＬＥＤ４１の脚ピン４１ａが取付基板４２の側周から側方へ放射状に突出し、その先に光源が取り付いた状態となるようにしている。
【００１７】
前記取付基板４２は複数枚を、連結ピン４３により、縦方向に一定の間隔で整列配置させる。複数枚の取付基板４２が縦方向に整列配置された状態において、各取付基板４２に配置されたＬＥＤ４２は、放射方向に突出した状態で且つ縦方向に整列した状態となるように構成される。
各取付基板４２には、それぞれ独立した電気配線４４が施されている。自己復帰型のスイッチとした操作手段１１を押す毎に、順次、３枚の取付基板４２のＬＥＤ４１を全て点灯する、２枚の取付基板４２のＬＥＤ４１を点灯する、１枚の取付基板４２のＬＥＤ４１だけを点灯する、という調光制御を行うことができるように構成している。また回路が取付基板４２毎に独立していることを利用して、３枚の取付基板４２にそれぞれ赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを用い、これらを単独或いは組み合わせて点灯させることで、光の三原色の仕組みを生徒に理解させる手段に供することもできる。
【００１８】
図５を参照して、前記連結ピン４３はスペースブロック４３ａと差込ピン４３ｂとを備える。
スペースブロック４３ａは、複数の取付基板４２を縦方向に一定の間隙に整列するように、間隙を規制する。
差込ピン４３ｂは、取付基板４２同士を機械的に結合する役割と、上段の取付基板４２の電気配線４４を、最下段の取付基板４２まで延長して、最下段の取付基板４２にまとめて設けた各リード端子４６（図１０参照）へ延長する役割を果たす。
即ち図３に示すように、ＬＥＤ組立体４０にはリード線４５を設け、このリード線４５を前記台座１０内に配置した制御基板６０まで延長して、接続するようにしている。そしてリード線４５をＬＥＤ組立体４０から延長して設けるためのリード端子４６を、ＬＥＤ組立体４０の最下段の取付基板４２にまとめて配置している。
【００１９】
図１０を参照して、本実施形態ではリード端子４６は、三段からなる取付基板４２のうち、最下段の取付基板４２ｃに、共通の１つの接地用リード端子４６ｅと、最上段の取付基板４２ａの電気配線４４のためのリード端子４６ａと、中上段の取付基板４２ｂの電気配線４４のためのリード端子４６ｂと、最下段の取付基板４２ｃの電気配線４４のためのリード端子４６ｃと、をまとめて配置している。
最上段の取付基板４２ａの電気配線４４は、連結ピン４３（差込ピン４３ｂ）によって、中上段の取付基板４２ｂ経て最下段の取付基板４２ｃまで延長され、リード端子４６ａに電気接続される。この間、延長される配線は他の配線とは独立した状態に保たれる。
同様に、最下段の取付基板４２ｃのリード端子４６ｂには、中上段の取付基板４２ｂの電気配線４４から、連結ピン４３（差込ピン）を通じて、独立した配線が延長されて電気接続される。
またリード端子４６ｃには最下段の取付基板４２ｃの電気配線４４が電気接続される。
更にリード端子４６ｅには、最上段、中上段、最下段の各取付基板４２ａ、４２ｂ、４２ｃの電気配線４４の接地線が、連結ピン４３（差込ピン４３ｂ）を通じて電気接続される。
前記リード線４５は、最下段の取付基板４２ｃに配置した４つのリード端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｅとそれぞれ独立して電気接続される４本の配線の束として構成される。
【００２０】
図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して、各取付基板４２ａ、４２ｂ、４２ｃの電気配線４４に関して、更に具体的に説明する。
最上段の取付基板４２ａ、中上段の取付基板４２ｂ、最下段の取付基板４２ｃには、それらの電気配線４４に共通したパターンとして、ＬＥＤ４１（１０個）の各脚ピン４１ａ（十対で計２０本）を差し込むための脚ピン孔４４ａ（十対で計２０個）と、連結ピン４３の一対の差込ピン４３ｂ、４３ｂを差し込むための差込ピン孔４４ｂ（四対で計８個）とが、同じパターンで形成されている。
また電気配線４４のパターンとして、アノードランド４４ｐとカソードランド４４ｎがパターン形成されている。そして各一対の脚ピン孔４４ａ、４４ａは、一対の一方がアノードランド４４ｐに属し、他方がカソードランド４４ｎに属するようにされている。
各取付基板４２ａ、４２ｂ、４２ｃの間は、それぞれ２つの連結ピン４３を用いて連結している。
即ち、最上段の取付基板４２ａと中上段の取付基板４２ｂとの間は、２つの連結ピン４３を相互に対向する２ヶ所に配して連結する。即ち、最上段の取付基板４２ａ（図１１（Ａ））において破線で囲む２箇所、中上段の取付基板４２ｂ（図１１（Ｂ））において実線で囲む２ヶ所で連結する。
前記最上段の取付基板４２ａでは、２本の連結ピン４３による計４本の差込ピン４３ｂの内、１本はカソードランド４４ｎに属する差込ピン孔４４ｂに差し込まれ、残る３本の差込ピン４３ｂは何れもアノードランド４４ｐに属する差込ピン孔４４ｂに差し込まれている。アノードランド４４ｐに差し込まれた差込ピン４３ｂは接地ラインを構成する。またカソードランド４４ｎに差し込まれた差込ピン４３ｂは、最上段の取付基板４２ａの独自の電気配線４４を下方に延長する独自の配線ラインを構成する。
中上段の取付基板４２ｂでは、前記アノードランド４４ｐとカソードランドｎの他に１つの接続ランド４４ｃを形成している。この接続ランド４４ｃは、前記最上段の取付基板４２ａから中上段の取付基板４２ｂに延長されてきた独自の配線ラインと独自に接続するランドである。
【００２１】
中上段の取付基板４２ｂと最下段の取付基板４２ｃとの間は、２つの連結ピン４３で連結するが、前記最上段と中上段との間を連結する連結ピン４３とは９０度ずれた２ヶ所において連結する。即ち、中上段の取付基板４２ｂ（図１１（Ｂ））において破線で囲む２箇所、最下段の取付基板４２ｃ（図１１（Ｃ））において実線で囲む２ヶ所で連結する。即ち連結ピン４３による連結は、各取付基板４２間で、交互に９０度ずらせて行う構成としている。
前記中上段の取付基板４２ｂでは、２本の連結ピン４３による計４本の差込ピン４３ｂの内、１本はカソードランド４４ｎに属する差込ピン孔４４ｂに差し込まれ、２本の差込ピン４３ｂは何れもアノードランド４４ｐに属する差込ピン孔４４ｂに差し込まれ、残る１本の差込ピン４３ｂは、前記接続ランド４４ｃに属する差込ピン孔４４ｂに差し込まれている。
前記中上段の取付基板４２ｂのカソードランド４４ｎに差し込まれた差込ピン４３は、中上段の取付基板４２ｂの独自の電気配線４４を下方の最下段の取付基板４２ｃへと延長する独自の配線ラインを構成する。この配線ラインは最終的にリード端子４６ｂまで延長される。
中上段の取付基板４２ｂのアノードランド４４ｐに差し込まれた差込ピン４３ｂは接地ラインを構成する。
また中上段の取付基板４２ｂの接続ランド４４ｃに差し込まれた差込ピン４３ｂは、最上段の取付基板４２ａの独自の電気配線４４を、更に下方の最下段の取付基板４２ｃに延長する独自の配線ラインを構成する。この配線ラインは最終的にはリード端子４６ａまで延長されて接続される。
最下段の取付基板４２ｃでは、前記アノードランド４４ｐ、カソードランド４４ｎ、１つの接続ランド４４ｃの他に、２つ目の接続ランド４４ｃを形成している。この２つ目の接続ランド４４ｃは、前記中上段の取付基板４２ｂから最下段の取付基板４２ｃに延長されてきた独自の配線ラインを、リード端子４６ｂに独自に接続するランドである。
最下段の取付基板４２ｃのアノードランド４４ｐに差し込まれた２本の差込ピン４３ｂは接地ラインを構成し、接地用リード端子４６ｅに接続する。
最下段の取付基板４２ｃのカソードランド４４ｎは接地用リード端子４６ｃに接続する。
最下段の取付基板４２ｃの１つ目の接続ランド４４ｃはリード端子４６ａに接続する。
【００２２】
以上からして、２つの差込ピン４３ｂを備えた連結ピン４３を用いる場合は、各取付基板４２間を２つの連結ピン４３で連結することにより、最高で４枚の取付基板４２まで積層したＬＥＤ組立体４０を構成することが可能である。
リード線４５をＬＥＤ組立体４０の最下段の取付基板４２ｃの下からのみ延出させるようにしたので、各取付基板毎にリード線４５を別途設ける必要がなくなり、ＬＥＤ組立体４０付近における大きな省スペースを図ることができ、スリムなＬＥＤ組立体４０、スリムな支柱２０、３０を用いることが可能となる。生徒が半田付け等で行うリード線４５の接続作業を簡単なものとすることができ、教材用に適したものとすることができる。
なお、ここでは取付基板４２が３枚の場合を示したが、接続ランド４４ｃを適宜に追加することにより、積層する取付基板４２の枚数を増やすことができる。
【００２３】
第１の実施形態に係る学校教材用電気スタンド１００の組み立ては、台座１０の収容空間に制御基板６０を収容空間１３に取り付けるなどして予め台座１０板を完成させておき、また電気配線４４を施した取付基板４２にＬＥＤ４１を半田付けなどし、このＬＥＤ４１を供えた取付基板４２を連結ピン４３で連結して、予めＬＥＤ組立体４０を完成させておく。
そして前記台座１０上にネジ７１で第１支柱２０を立設し、立設した第１支柱２０の上端設置部２４にＬＥＤ組立体４０を嵌め合わせて載置し、リード線４５を第１支柱２０内を通して、そのコネクタ端子部で台座１０内の制御基板６０のコネクタ端子部と着脱自在に接続する。
次に第１支柱２０の上端部側から、第２支柱３０を，その下部筒状部３１側から嵌挿する。その際、下部筒状部３１の下端フランジ部３３は、その横方向スリット３３ａによって前記ＬＥＤ組立体４０のＬＥＤ４１を通過させる。また下部筒状部３１は、その側周の縦方向スリット３１ａによって、ＬＥＤ４１を脚ピン４１ａと共に通過させる。
第２支柱３０の嵌挿により、第２支柱３０の下端フランジ部３３が第１支柱２０の受フランジ部２３に当接すると、両フランジ部３３、２３の連結ネジ孔３３ｂ、２３ａを合わせて、ネジ７１で結合する、これによって第２支柱３０が第１支柱２０の上に立設される。
次に第２支柱３０のシェード取付部３４の嵌合凹所３４ａにシェード５０の嵌合凸部５０ａを嵌め込み、ネジ７１で結合する。
以上で組み立てが完了する。
【００２４】
生徒は操作手段１１、１２を操作することで、ＬＥＤ組立体４０の点灯、消灯操作を行い、点灯、消灯及び発光色の組み合わせが設計した通りに行われるか否か等について確認することができる。
ＬＥＤ組立体４０のＬＥＤ４１は、第２支柱３０から外に露出しているので、ＬＥＤ４１の取付状況及び点灯状況を１つ１つのＬＥＤ４１に至るまで、非常に明白に観察することができる。勿論、ＬＥＤ４１の光を遮るものが、透明体（光を反射、屈折させる）を含めて皆無であるので、ＬＥＤ４１が有する本来の明るさを全部利用できるので、明るく省エネルギーである。
また、第２支柱３０を第１支柱２０から取り外せば、ＬＥＤ組立体４０を簡単に露出させ、且つ手に取ることができるので、生徒が行うＬＥＤ４１の取り付けや半田付け等のチェック、観察、また指導者によるチェック、指導が非常に容易となる。
【００２５】
なお上記において、台座１０、第１支柱２０、第２支柱３０は、何れも透明材料、不透明材料で構成することが可能である。シェード５０は半透明材料がよい。材質はプラスチックスとするが、必要に応じて他の材質のものでも可能である。
【００２６】
図１２〜図１５を参照して、本発明の第２実施形態に係る学校教材用電気スタンドを説明する。第２実施形態において、第１実施形態の説明で使用した部材、要素の番号と同じ番号を付したものは、同じ部材、要素を示す。
本第２実施形態では、フルカラーＬＥＤ組立体８０を、ＬＥＤ組立体４０と共に用いている。
フルカラー組立体８０は、１個のフルカラーＬＥＤ８１と、それを取り付ける基板８２とを備えている。フルカラーＬＥＤ８１は基板８２の中央付近で半田付け等の手段で垂直に固定される。基板８２は、前記ＬＥＤ組立体４０の最上段の取付基板４２ａの上に立設ピン８３を用いて、着脱自在に固定している。
第２支柱３０には、前記下部筒状部３１の上に連続して上部筒状部３２を備えている。この上部筒状部３２は下部筒状部３１よりも筒径を小さくし、フルカラーＬＥＤ８１の光が周囲の側方に出易いようにしている。
【００２７】
上部筒状部３２の天井部の中心に、光反射用円錐状突起３５を垂下して構成している。この光反射用円錐状突起３５は、フルカラーＬＥＤ８１から上方へ向けて発光した光を反射し、側方へ放射状に導いて、前記ＬＥＤ組立体４０のＬＥＤ４１から側方へ放射状に発せられる光と平行な光となす。
光反射用円錐状突起３５は、上部筒状部３２の材質と同じ材質である透明プラッスチックにより上部筒状部３２と共に一体成形して構成することができる。勿論、ガラス製のものを別途、上部筒状部３２の天井に取り付けるようにすることも可能である。
上部筒状部３２には、その側周に複数のスリット３２ａを設けている。これにより上部筒状部３２の筒の中心付近に配置されるフルカラーＬＥＤ８１の光がスリット３２ａを介して全側周から放射状に放出されるようにしている。ただし、上部筒状部３２を透明体で構成する場合には、必ずしもスリット３２ａは必要ではない。しかしスリット３２ａを設けることで、内部のフルカラーＬＥＤ８１の様子を直に見ることができ、学校教材用として生徒の教育に適している。またフルカラーＬＥＤ８１からの熱を、スリット３２ａを介して外部に放散し易いので、第２支柱３０が熱くなりにくいメリットがある。
フルカラーＬＥＤ組立体８０のリード線８５は、ＬＥＤ組立体４０の各取付基板４２の中央部に設けた穴を通して下方に導き、台座１０内の制御基板６０に接続される。
【００２８】
前記フルカラーＬＥＤ８１として、図１３に示すような赤、緑、青の３個の自己点滅型ＬＥＤを用いたフルカラーＬＥＤ８１とすることで、フルカラーＬＥＤ８１の発光が変化するのを観察することができる。これにより、光の三原色の仕組みを、上記ＬＥＤ組立体４０による発光と合わせて、生徒に容易に理解させることが可能となり、学校教材としての価値が上がる。
また前記フルカラーＬＥＤ８１として、図１４に示すような、４端子型ＬＥＤを用いたフルカラーＬＥＤ８１とすることで、制御基板６０に外部のパソコンからプログラムを入力して、４端子フルカラーＬＥＤに所定の動作をさせることができる。また音や光のセンサを制御基板６０に搭載して、検知した音や光に対して色の組み合わせや点滅の種類を割り当てることもできる。これによってプログラミングの学習と光の三原色の学習を組み合わせた教材としての価値が上がる。
【符号の説明】
【００２９】
１００    学校教材用電気スタンド
１０      台座
１１      操作手段
１２      操作手段
２０      第１支柱
２１      長筒部
２１ａ    リブ
２２      短筒部
２３      受フランジ部
２３ａ    連結ネジ孔
２４      上端設置部
２４ａ    凹部
２４ｂ    凸部
２４ｃ    着座部
２４ｄ    フック部
３０      第２支柱
３１      下部筒状部
３１ａ    縦方向スリット
３２      上部筒状部
３２ａ    スリット
３３      下端フランジ部
３３ａ    横方向スリット
３３ｂ    連結ネジ孔
３４      シェード取付部
３４ａ    嵌合凹所
３４ｂ    連結ネジ孔
３５      光反射用円錐状突起
４０      ＬＥＤ組立体
４１      ＬＥＤ
４１ａ    脚ピン
４２      取付基板
４２ａ    最上段の取付基板
４２ｂ    中上段の取付基板
４２ｃ    最下段の取付基板
４３      連結ピン
４３ａ    スペースブロック
４３ｂ    差込ピン
４４      電気配線
４４ａ    脚ピン孔
４４ｂ    差込ピン孔
４４ｃ    接続ランド
４４ｐ    アノードランド
４４ｎ    カソードランド
４５      リード線
４６      リード端子
４６ａ    最上段用リード端子
４６ｂ    中上段用リード端子
４６ｃ    最下段用リード端子
４６ｅ    設置用リード端子
５０      シェード
５０ａ    嵌合凸部
５０ｂ    連結ネジ孔
６０      制御基板
７１      ネジ
８０      フルカラーＬＥＤ組立体
８１      フルカラーＬＥＤ
８２      基板
８３      立設ピン
８５      リード線
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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