愛媛県総合科学博物館研究報告，!１３，４５−５５，（２００８）

技術報告

科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）
久松洋

二*

The annual report of interactive exhibits built at Ehime Prefectural Science Museum in 2007
Yoji Hisamatsu

This paper reports the technical part of new interactive exhibits built and made at Ehime Prefectural Science
Museum in 2007. We introduce six new exhibits in this report. They are three types of mirror exhibits, one type ofscience on form, rotation of rigid bodies, and collision. Each explanation includes a brief description of the exhibit,
details on how to build, mechanical and educational problems.

はじめにに生かされるので，装置は公開段階で高い完成度を持つことが多い．ただ，改造や付け足しを受けるため，装置愛媛県総合科学博物館の展示棟には，自然，科学技術，の構造的には単純さを欠くことになる．当初から常設展

愛媛の産業の３部門の展示があり，学芸課にある自然研

示のために製作された装置ならば，完成時の構造は整っ

究科，科学技術研究科，産業研究科の３部署がそれぞれているが，これら装置には，公開前の館内評価や公開後の展示を担当している．その各部門の展示の中で科学技の体験者の反応を見ながらの改良作業が，将来的につい術研究科が担当する科学技術館には，科学技術に関わるてまわる．

１次資料や映像展示，模型，科学法則の体験装置が１２０種程度展示されており，中でも体験装置は全体の３分の２００
７年に常設展示更新として公開された館内製作装置は６点である．製作した展示タイトルは次のとおり．

２を占める．
現在，科学技術館で公開される新作の体験装置は，ほボールロケット

とんどが学芸員によって館内で製作されたもので，その逆立ちのかたち

数は公開されている体験展示の半数程度に上る．それら

人間万華鏡

展示物については，企画，設計，製作，仕上げ，展示台中は広い？

や補助具の製作，グラフィックスの執筆，デザイン，出でこぼこミラー

力，展示物等の設置まで，全て学芸員が行っている．館

転がるかたち内での展示製作には，製作経費の節約，メンテナンスの本報告では，これら６点の展示物の製作内容について有利，変更修正の容易さ，修繕の迅速さ等の利点があげ報告する．

られる．
科学技術館の展示更新全体では，製作展示の設置以外

ボールロケットに１次資料の公開や展示業者によって製作された装置類の設置も行われる．現状では，それらの頻度は製作展示
内の公開より少ない．

容

実験器具，装置類の製作は，サイエンスショー等の普大きさの違うスーパーボールによる多段式のロケット

及事業や企画展示に合わせて行われることも多い．そので，数個のボール全体を持ち上げて落とすと，最上部の際は，普及事業や展示期間が終了した後，常設展示に耐ボールが勢いよく飛び出すことが見られる．平成１９年３え得る仕様へと改良，整備してから公開することになる．

月に常設展示として公開した．

先に公開した際の体験者の反応は，常設展示への改良時
装置・演出＊愛媛県総合科学博物館

学芸課

４種類のボールの組み合わせや数の違うコースを用意

科学技術研究科

Dept. of Science and Technology Ehime Pref. Science Museum

されており，組み合わせによって飛び出す勢いの違いを―４５―

科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）

写真２ 逆立ちのかたち

逆立ちのかたち
内容

写真１ ボールロケット

そこの丸い立体を回転させると，重心を持ち上げるよ比べることができる．４つのうち１つは，ボール１個だ

うな逆立ちの動きをすることを体験する展示物．
平成１
７年度の特別展に公開した展示物で，回転体を追けのコースであり，持ち上げた高さ以上にボールが弾ま加して平成１９年３月に常設展示として公開した．特別展ないことも確かめられる．
スーパーボールの大きさは直径が８０φから１３φまで用で公開した際の装置については，博物館資料目録１）を参意した．

照のこと．

設計・製作

装置・演出

スーパーボールは全て１本の軸に通されて，その軸上平成１
７年度の特別展では，逆立ちごま，楕円球，卵形でしか動けないようにしている．軸は５φのステンレスの３種を体験する展示であったが，今回はさらに，円板丸棒で，スーパーボールには外径８φ，内径６φの樹脂型の形状２種を加えて公開した．重い部分を下にして立カラーをはめ込んでステンレス軸に通している．
３０ミリ

たせた円板を指で弾いて回転させても，途中から重い部厚の集成材の天板の上に２ミリ厚のステンレス円板を設分を上に持ち上げながらの回転に変わる．

置して，その上でボールを弾ませる．
天板から最上部まで２メートルあり，軸の最上部にも設計・製作２ミリのステンレス円板を設置している．

追加分の形状は，発泡ウレタン樹脂で成型した．５０φ

装置全体はアルミフレームと白色の塩ビパネルで製作した．のアクリル円板と６０φのアクリル円環にパテ等でおもり部分をつけて原型を製作．シリコンゴムで型取りしたものに注型して複製した．おもり部分には着色して，回転運用・問題点中の動きを見やすくした．

ボールの持ち上げが小さくても，最上部が勢いよく飛び出す，という普通の体験で留まることがなかった．十

運用・問題点

分高くまでボールを持ち上げてみたり，ボールを落とす立たせた円板を指で弾いて回すことができない体験者のでなく，投げ上げてみたりする体験も多い．ボールがが意外に多いことが分かった．他の立体のように，手で軸から外れないので，再実験が容易であることで広がっ掴んで手首で回す姿を良く目にした．円板の規格が少した体験者の工夫とも言える．しかし，ボールを投げ上げ大きすぎたのかもしれない．コインサイズでもう一度作るのは，軸の棒を曲げる動作につながり，ボールの落下り直して経過を見ることを計画している．

がそろわず，逆に最上部のボールが飛び出しにくくなる
人間万華鏡

ので，持ち上げ方に制限を加える修正を加えていきたい．
内容

自分の顔で模様をつくる大型万華鏡装置．
２人で体験す―４６―

久 松 洋 二運用・問題点
多少強引ともいえる鏡の張り合わせ方であるが，強度は結果的に問題ない．板で製作した三角柱の枠の内部に鏡を張る通常の方法では，鏡の小口に鏡でない部分が張り出してしまう．鏡でない部分が張り出せば，それがたとえ数ミリ程度でも万華鏡内部の明るさを極端に落とすことが予備実験で分かっていたため，今回は鏡だけで張り合わせる方法を採用した．
顔だけではなく，手を入れることでも面白い像が得られる．２人で体験するので，その他体を使っていろいろな模様を作ることを来館者は楽しんでいた．
写真３ 人間万華鏡

中は広い？

る装置で，お互い，相手の姿による模様を楽しむことができる．
平成１８年秋にサイエンスショーの実験装置として使用

内容
１面をハーフミラーにした箱型万華鏡の展示．外からしたものに，展示台，ライトテーブルを追加して，平成

箱を見ると小さいのに，中を覗き込むとどこまでも広く

１
９年３月より常設展示として公開した．

見えるふしぎな感覚を与える．
装置・演出

平成１
８年秋にサイエンスショーの実験装置として使用

正三角形に鏡を組み合わせた万華鏡である．三角形の大きさが，ちょうど人の顔の大きさ程度にすることで，したものに，展示ケース，タイマーとスイッチを追加して平成１９年３月より常設展示として公開した．

顔がいっぱいの模様を作り出すことができる．お互いで覗き合ったり，順番に写真を撮りあうことを想定して製装置・演出

作した．また，覗き合ったときに照明が不足しないよう

箱形万華鏡はケース上面から覗くように取り付けられに，展示台を照明器具にして，その上に万華鏡を配置している．スイッチは低めの高さに設計された展示ケースた．の上面にあるので，スイッチを押そうとすると，体験者は自然にケース上面から内部を覗き込む姿勢になる．ス

設計・製作

イッチを押すと箱形万華鏡内部の電球が点灯して無限反

大人の顔が普通に入る大きさということで，鏡の１辺は４５０ミリを選んだ．形状の正三角柱は，鏡を組んだと射の像が生まれ，体験者は自分が立っている床面より深く見える箱を覗くことになる．

きの安定度と，三角形が作る空間が広いことが理由である．三角柱の長さは，お互いが覗き込んだ時に頭をぶつ

設計・製作
ケースと万華鏡の２重構造になっていて，装置から１けない程度の距離として，６００ミリにした．
鏡は５ミリ厚のアクリルミラーを使用し，つけ合わせ歩下がって全体を見ると，透明のケースの上部に箱型万た時のすき間を埋めるようにエポキシ系接着剤で接着し華鏡が取り付けてあることがわかる．上からのぞき込んた．全体は，鏡面部の保護と接着部の補強のため，カッで驚いたあと，１歩下がる動作を予想して設計した．

ティングシートを巻くように張っている．
万華鏡内部をより明るくするために，ライトボックスを万華鏡の真下に配置した．ライトボックスは，アルミフレームによるボックスに，１５Ｗの蛍光灯２本を配置して，乳半アクリルのカバーを取り付けた．蛍光灯の位置は万華鏡の小口付近になるように配置した．
展示台の高さは，幼児が立って普通に覗きやすい位置を考えて，鏡までの高さ６００ミリになるように設計した．
天板にパイン修正材，全体は１２ミリのシナコンパネで製作した．
写真４ 中は広い？

―４７―

科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）

万華鏡は，元々サイエンスショーで使用した実験器具して鏡を製作した．身長に左右されずに楽しめるようにで，５ミリ厚のアクリルミラーを貼った箱の上面にアク低めの傾斜台に鏡を取り付けた．傾斜台は木材で製作，リルハーフミラーを貼った構造になっている．内部には，背景の格子模様は大形プリンタで出力してコンパネに貼クリスマス用のイルミネーションを取り付け，その点滅付けた．凹面鏡の切り欠き部分は，木工用ボンドでコーの反射による疑似空間を作る．イルミネーションは内部トしてはがれにくいように処理した．に熱がこもらないように LED 式を選んだ．イルミネー
ションそのままでは電球の間隔が広いので，ミラー面内運用・問題点で何周も巻き付けることで点灯間隔を調整した．ミラー

ゆがんだ姿をいろんなポーズで楽しんでもらえる展示に数カ所の穴をあけて，箱の外部からインシュロックでであり，特に凹面鏡の焦点付近での像を楽しむことが多締め付けることで取り付けている．イルミネーションのい．低い位置で傾斜台に鏡を取り付けているためか，一制御器も熱対策のために箱の外部に配置した．

度凹面鏡の中央が踏み抜かれていた事故があった．製作

ケースはアルミフレームと透明アクリルの組み合わせで製作した．箱形万華鏡がちょうどケースの上部に設置

時に鏡を複数個用意していたので，交換することで対応した．

できるように，柱と支えを作って万華鏡を取り付けてい転がるかたちる．
内容

でこぼこミラー

転がるかたちの模型を坂道で転がす展示．転がる運動
内容を観察することと，スフェリコンなど等高重心立体の紹凸面鏡と凹面鏡に映る姿を体験する展示物．２つを並介を行っている．平成１９年８月から常設展示として公開．

べて配置しているので，２つの鏡の映り方を比較するこ装置・演出とができる．平成１９年４月より常設展示として公開．

転がす立体は，球，円錐，スフェリコン，ヘキサスフ
装置・演出ェリコン，ツーサークルローラーである．形状紹介の役

曲面鏡は，６００φのアクリル半球ドーム型の鏡を使用した．大型の鏡を使うことで，手先だけではなく，全身割のため，形状の大きさは手のひらで確認しやすい大きさを選定した．
比較的緩やかな傾斜で等高重心立体を転がすので，そを映しての体験が可能である．
２種の曲面鏡を並べることで，同じポーズがそれぞれの転がり方をゆっくりと観察できる．また，ヘキサスフの鏡でどのようにゆがむかを直接比べることができる．

ェリコンがひねりながら進むときに壁面にぶつかりにく映り方の違いや特徴を，グラフィックスにまとめることくするために，コースの幅を広めにとった．

で，体験や観察のポイントを整理したり，確認できるようにした．また，鏡の背景を格子状の模様にすることで，設計・製作
ツーサークルローラーのみアクリル板で製作し，その像の曲がり具合や映っている範囲を強調した．

他の立体は全て発泡ウレタン樹脂で成型，製作した．
設計・製作

アクリルは透明のものを使用した．円形のものを購入

フランジ付きの透明アクリル半球にアルミ蒸着（外注）して，組み合わせ部分を切り欠いて接着した．円板部分

写真５ でこぼこミラー

写真６ 転がるかたち―４８―久 松 洋 二

写真７ スフェリコン

写真８ ヘキサスフェリコン

写真９ ツーサークルローラーが透明だと回転の様子が見えにくいので，円板面にカッ運用・問題点
スフェリコンの形の面白さに注目されているようであティングシートを張っている．
樹脂成型の原型は，３DCG ソフトで設計した形を，る．ただし，転がる速度が遅かったり，転がり始められFP 切削機でワックスを削って製作した．原型はシリコる部分が決まっていることが体験者ストレスになる場合

ンゴムで型取りして，発泡ウレタン樹脂で複製した．スがある．転がることが円筒や球のように速度も伴うこと

フェリコンは，半分ずつ樹脂成型したものを製作し，張が常識なので，円錐のようにその場に留まったり，スフり合わせてつなぎ目等を処理したものを改めて原型としェリコンのようにひねりながらゆっくり進むことが球のて再度型取りし，樹脂成型した．初めに半分ずつ成型す

転がりと同列に捕らえにくい．グラフィックスに目を移るのは，切削機で立体全部を成型するのは大変手間がかす必要の強い展示となった．

かるためで，２片を張り合わせて製作する方が作業効率がいいからである．もう一度型取りするのは，複製時の参考文献

張り合わせの手間がはぶけ，体験時に立体が破損しない

１）久松洋二（２００６）：館内製作展示目録２００６．愛媛県
総合科学博物館．pp１８−１９．

ようにするためである．
傾斜台は，周囲のフレームをパイン集成材で，傾斜部を化粧板の張られた板材で作成した．化粧板貼りの板材は転がり始めがスムーズであることで選定した．

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科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）―５０―

図１ ボールロケットの図面

久 松 洋 二―５１―
図２ 逆立ちのかたち 追加立体の規格

科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）―５２―

図３ 人間万華鏡の図面

久 松 洋 二―５３―
図４ 中は広い？の図面

科学体験展示物の館内製作報告（２００７年）―５４―

図５ でこぼこミラーの図面

久 松 洋 二―５５―
図６ 転がるかたちの図面