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技術革新のための創造的問題解決技法!!

第13 回

TRIZ

TRIZ ／ USIT のやさしい適用事例（3）
ホッチキスの針をむしゃげなくする方法
大阪学院大学中川徹

この連載も読者のみなさんの励まし

情報学部のゼミでは、実地の設計やし多い枚数まで確実に止めることがでを受けまして 2 年目に入りました。で試作ができず、技術的には未完成の問きるようになるのなら、足の長さを 2きるだけ分かりやすく、有用な記事を題解決事例ですが、TRIZ ／ USIT の考〜 3mm 長くして、50 枚まで止めるの書いて行きたいと思っています。

え方を伝えるのには適した事例です。

を標準にしても良いわけである。

いままで、第 1 回に TRIZ の FAQ を書き、ついで TRIZ の発展の歴史を 3

ホッチキスの針がむしゃげる
問題：初期の問題設定

回に渡って書きました。そして、第 5回、第 6 回に身近な問題を取り上げ、観察と原因の考察

この問題で神谷君がまずやったのは、いろいろな枚数の紙を止めて、針TRIZ ／ USIT の適用法の全体を具体的な例で示しました。その後、第 7 回〜

1.2がむしゃげたときの様子を観察し、写1.1問題の設定真に撮ることであった。

第 12 回には、多様な観点から知識ベ学校でも、企業のオフィスでも、数むしゃげた時の針は、必ず（ホッチースを構築して活用する TRIZ の側面枚から数十枚の書類を止めるときに最キスのアームに対して）横方向につぶについて説明してきました。

もよく使われているのが、ホッチキスれている。針がアームに対して前後方

当初の計画では、この後に TRIZ のである。その中で No.10-1M（足長さ向につぶれることは決してない。

基本的な概念（システムの概念、機能5mm）と書いてある規格の、小さな針と属性、理想性、リソース、矛盾など）を最もよく使う。

を順次説明する予定でした。

この針で通常の上質コピー用紙 20

このことから、ホッチキスのアームの横方向の不安定さ、「横方向のガタ」が問題の原因だろうと考えられる。

編集部からの話によりますと、身近〜 25 枚程度までの厚さなら問題なくこのことは、複数のホッチキスを使な問題での適用事例が好評であったとすっと止まる。しかし、30 枚程度になってみた経験とも合致している。アーのことですので、今回もう一つの適用

ると針がむしゃげてしまい、うまく止ムの軸にガタを感じるホッチキスは、事例を説明しましょう。

まらなくなる。

紙が厚くなってくるとすぐに止められここに説明するのは、「ホッチキスそこで、「ホッチキスの道具（あるなくなり、一方、どっしりとしてアーの針をむしゃげないようにする方法」

いは針）を改良して、もう少し分厚いムにガタがあまりないものは、（ほんで、私のゼミの一期生、神谷和明君の紙枚数まで、容易に止めることができの数枚の差だが）より分厚い紙枚数で卒業研究（2004 年）をベースにしているようにしたい」というのが、ここでも止められるように思う。

ます。なかなか面白い考え方ができまの問題設定である。

したので、その後の私の TRIZ ／ USITの講演でしばしば話しています。
なお、Darrell Mann の教科書 p.365 369 に、ホッチキスの問題を取り上げ

紙の枚数が増えると、針が途中までもっと大きな規格の針を使い、それ刺さると抵抗が大きくなり、止まってに対応して大きなホッチキスの道具をしまう。それでも無理に力を加えてい使うという方向の解決策は、この問題

くと、縦にかかっていた力が、ホッチの趣旨ではない。

キスのアームのガタのために、横にかていますが、私はその記述に不満で、いまの規格の針でも、むしゃげさえかり、ホッチキスの上部が左右にずれ前から感じていたこの問題を自分たちしなければ、紙を 35 枚程度まで止めて、針を横にむしゃげさせてしまう。

で考えることにしたものです。

る足の長さがある。また、もしもう少このようにメカニズムを想定するInter Lab 2007. 1

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TRIZと、この問題の根本原因は、ホッチキ

そのときも 30 数枚の紙を使って、スのアームのガタであると考えられる。

手の力が横にかからないように気をつけながら、慎重にホッチキスを刺そう

1.3

アームのガタに関する考察と試みていた。ところが、針が途中でそこで、アームのガタの問題まで含止まってしまい、むしゃげもせずに動めて、ホッチキスの各部分の機能分析かなくなり、ひっかかってしまった。

をしたのが、図 1 である。

図２. むしゃげた後の針、むしゃげる直前の状況

ホッチキスの道具をなんとかはずし

この図は USIT 流の機能分析としててみると、針は M 字形になっていて、前から見た模式図を描くと図 2 右のよはやや複雑だが、Mann の教科書の図中央部が紙にぶつかり、それが柱のようである。長方形で厚さ 0.5mm 程度のよりもずっと簡潔である。

うになって、むしゃげることもなかっ金属板（ドライバ）で針を上から均一たのだと分かった。に押している。上部中央を強く押すこ

このような機能分析をしていくと、アームのガタを支配しているのは、結どうしてそんな形になったのだろう

合軸の部分であり、軸の径、工作精度、と思って、「針がむしゃげる直前」で遊びの問題ということになる。

手の力を抜き、針の形を調べるという実験を繰り返した。その結果、むしゃ違うところに根本原因が2.1とはない。それなのにどうして中央部が下がってくるのか？
そのメカニズムを考察するとつぎのように分かった。

げる直前の針は、「針の上部中央が下上部から均一に押されていたホッチに曲がり、左右の上部がやや中側に入キスの針が、紙からの抵抗が大きくなってきて、全体として M 字形になってり、強い応力が掛かる。金属の針だかいる」ことが分かった。

ら、体積が変わることはなく、太さが意外な事実を観察太くなったり、長さが短くなったりす

当初からのねらいで上記のように考2.2 メカニズムの考察から根本原因へるよりも、同じ太さと長さのままで形え、さらにいろいろと試していたとこ一体どうしてだろう?

が変われば（要するに曲がれば）応力ろ、ある日思いがけないことを見つけた。

ホッチキスの針を押している部分をを逃せる。
針は、左右の外側、前後、そして上部からは、（曲がらないように）きち紙押す力に反力を与えるために支えるんと囲われている（図 1、図 2 参照）。
しかし、針の下側の、針と紙の間、そ刺して保持するして針の内側側面は囲われていない。

針下に出てきた針を曲げる
クリンチャ

針の下側と紙との間は自由な空間にな
上から押す
ドライバ

支える

ハンドル上部

マガジン本体回転を許して支える

後ろから制約する後ろ

マガジン先端部

押す

支える
土台

前と横を制約する

針のスタック
前へ
押し出す
プッシャ
前に押す

支える
バネ

押す
押す

結合軸

人間の手

そこで針は、窮屈になるとこの空間に潜りこんでくる。そのときに最も取りやすい形（基準モード）、が観察されている M 字形である。
金槌で釘を打つとき、真っ直ぐな釘は少し支えてやれば、確実に打ち込んでいける。しかし、なにかの拍子で少し曲がると、金槌で真上から叩いても図１. ホッチキスの機能分析図（USIT 流の表現）

32っている。

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釘はぐにゃっと曲がってしまう。

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同様に、ホッチキスの針の足が真っ直ぐであるときは力が針先に掛かるけ

TRIZ ／ USIT による解決策の着想

れども、足が一旦曲がり始めると非常に弱くて、くにゃっと曲がる。
結局、針の足が内側から支えられて3.1 アルトシュラーの賢い小人たちいないことが、針が曲がりやすい根本によるモデリング（SLP 法）の原因であることが分かった。

このような困難な問題に出会ったと図４. 賢い小人たちによるモデリング（TRIZ の SLP 法）

きに使うとよい方法を紹介しよう。
2.3 解決策の基本方向と矛盾の壁
このように根本原因を理解すれば、TRIZ の創始者アルトシュラーによるを下から突っ張ってはいけないよ」とSLP（Smart Little People）法である。

いってある。さて、小人たちはどうす解決策の基本方針は明確である。「針その方法は、「問題の中核にある部を内側の横からも支えて、針が曲がる分（部品）が、実は賢い、魔法の小人

窮屈になってきた小人は「逃げ出さのを防ぐ」。針を支えて曲がり始めるたちで構成されていると考えよ」といなくちゃ」と考える。「どっちに逃げのを防げば、針にもっと強い力を掛けう。そして、「やって欲しいことを小だすとよいのかな?」と考えて、「ホッても針が曲がらずに紙に刺さっていく人たちに頼め」という。小人たちは賢チキスの前の方に逃げる」のを選ぶだはずだと考えられる。

くて、なんでもやってしまう。「さて、ろう。前に逃げ出せるように予め逃げ小人たちはどのようにやってくれてい道を作っておくのも、小人たちの智慧るかな？と考えよ」という。

である。

この方針を模式図で示すと、図 3 のようである。針の内側に支えの金属部ればよいのだろう。

同様な方法は、シネクティックスで全員が一斉に逃げ出す必要はない。

しかし、この図を見るとなんだかおもあり、「自分自身」がそのシステム窮屈になって、居られなくなった小人かしい。これではこの支えが邪魔になの内部にいるものと考えよ、あるいはから、順次逃げ出す。それより下の方って、針がつっかえるではないか。ホ

自分の代わりに「一人の魔法の小人」にいる小人は、まだ余裕があるから、ッチキスの針の上部は紙面まで降りてがいて、問題に対処することを想像せ内側から支える仕事を続けている。そいかなければならないのだから。

よという。アルトシュラーがこれらをして、針が紙面に達する直前に全員が「針の下に支えをつけるなどという踏まえて、「小人たちの集団」に置き逃げ出していればよい。のはできることではない。針が刺さる換えたことの利点はこのあとすぐに分のに邪魔にならないように、そこだけかるだろう。（USIT では小人たちの代

3.3 小人のアイデアを技術で解釈するは自由な空間にしてあるのだ。内側かわりに、より抽象化して魔法の以上の小人たちによる解決策を、技ら支えられるくらいなら、とっくにや「Particles（粒子）」と呼ぶ。）

品 A をつける。になる。図のように（弓なりになった）っているよ！」
いまここに問題の本当の壁が現れたのである。

術の言葉で理解し直すと、図 5 のよう

3.2 ホッチキスの針を支える小人たち

三角形の金属部品 A を考える。ホッチ

そこで、図 3 の針を支える部品 A が、キスの針を押し下げるのに応じて、こ実は沢山の小人たちでできていると考の金属部品が前にせりだし、針の上部える。実際に図を描いてみると図 4 左のようである。彼らは、針を内側からしっかり支えてくれている。
この状態で、針が段々刺さっていくと、小人たちは頭の上から針が下りて
図３. 解決策の基本方針：針を内側の横から支えるくるのを知る。小人たちには「その針図５. 解決策の基本アイデア

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TRIZが紙面に接する直前に全体が前に出ているようであるが、針の押し下げと連よいと考えられる。それなら、土台部いるようにする。

動させている限り可能である。上記の分にゴムなどの滑り止めを設けるとよいだろう。

ここまでが、TRIZ や USIT での基本三角形の部品 A の弓なりにしてある部的な「アイデアの発想」の段階である。

分が足の横幅一杯に繋がっていればよ

この後さらに、技術的な検討を加えない。実験して効果を確かめるとよいでければならない。

あろう。

この 4 節の記述には、機械設計についてのある程度の素養が本来必要である。私自身は旋盤などを扱えるが、機コンセプトを生かす設計をする械設計は素人である。学生たちは製図

本件のコンセプトは、当初に考えても機械工作もしたことがない。このたいた「ホッチキスのアームの横方向のめ、本稿の事例は、解決策コンセプトガタ」が実は根本問題でなかったといがまだやや抽象的である（それでも、う認識をベースにしている。この認識

機械設計の素養がある人なら、ここのまず、上図の弓なり三角形の金属部から現在の市販のホッチキスを見直記述をベースに基本的な設計をし、試品 A は、針の左右の足を内側から支えし、考え直すことも価値があろう。

作することは容易なはずである）。

解決策のコンセプトを組み立てる
4.1

基本的なしくみを考える

4.2

るようにする。左右の部分は薄い金属

最も簡単には、建築現場などで使っこれらの点は、TRIZ/USIT の問題解板を曲げて加工したものでもよいし、ているホッチキス針の打込み機を考え決において、技術的素養がやはり必要あるいは一体のブロックでもよい。

ればよい。本件のアイデアを取り入れであり、専門分野の技術者たちと共同てより強力・確実にできるだろう。

して問題解決に当たることの重要性を

この部品 A をせりださせるのは、針の押し下げと連動させるのだから、現在のホッチキスは、横のガタを少示すものである。さらにこの後の「実（例えば）針を押す金属板にピン状のなくするために、非常な努力をし、多現段階」（実地の製品などにしあげる突起をつけ、それが弓なりになった部

くの材料を使っているように見える。

までの段階）は、TRIZ/USIT の「思考分を押していくとよいだろう（形状な「横のガタは大きな原因でない」と悟の世界」ではなく、「実世界」での活どはきちんと設計しなければならなれば、材料をそぎ落とし、設計を変え動になる。

い）。て、もっと簡単にできると思われる。

これらの補足を加えた上で、本事例

この部品 A の上部をバネでホッチキ横のガタをなくすということが必要

は「TRIZ/USIT の思考法の適用事例」

スのマガジン先端部に固定しておく。

なのは、土台部分のクリンチャ（針を針の押し下げが終わってハンドルが上折りたたむ機能部品）の位置決めの目に上がると、部品 A は次の針の下の位的だけであろう。それにはもっと簡素置にバネで戻っているようにする。

な機構でよいだろうと思う。

この部品 A がホッチキスの先端部

これに関連して、紙を止めるとき（マガジンの先端部）で動作するため「力をかけて針を止めるので、紙の下には、マガジンの先端形状を変える必の土台部分が横にずれないようにしな要がある。針の足の前側を支えるのはければならない」というのは、きっとマガジンの役目だから、マガジン前部思い込みであろう。「針をむしゃげさは針の足の厚さだけは前をガードしてせるのに力をかけているだけだ」と悟いる必要がある。

るとよい。むしゃげずに止まるなら、なお、「針の上部の下側も支えて針そんな大きな力は要らないに違いない。

が曲がらないようにしてはどうか？」

そうすると、紙の下の土台が「紙のという案がある。これは一見矛盾して裏面に対して滑らない程度」であれば34Inter Lab 2007. 1として推奨しているものである。

中川徹（なかがわ・とおる）

大阪学院大学 情報学部 教授
1963 年東京大学理学部化学科卒，理学博士。
東京大学助手，富士通国際情報社会科学研究所，富士通研究所などを経て，1998 年より現職。同年 11 月に Web サイト「TRIZ ホームページ」を創設し，和文・英文で多数の TRIZ /USIT 関連の論文・記事を発信している。Yuri
Salamatov 著および Darrell Mann 著の TRIZ 教科書を監訳。