私たちは福岡雙葉高等学校GLコースに所属し、コース内で毎年行われている鎌倉研修の応募に立候補し、倍率を勝ち抜き2022年8月23日〜8月25日にかけての３日間、実際に鎌倉の土地を訪れたファブラボ鎌倉にて、fab 3Dコンテストに向けた研修を行いました。

私たちは高2が1人、高1が2人の計3人で作品を考えました。

作品を制作するにあたって、私たちはマンダラートを使用してアイデアを出し合いました。

大きなテーマである「FAB LIFE」の中から私たちは「おもちゃ」をチームテーマにしてアイデアを出し合いました。

作品を作る上で大きなテーマとなっているものは、「FAB LIFE」です。

おもちゃには２つの寿命があります。

まず、今おもちゃはどのような現状があるのかインターネットで調べてみることにしました。

おもちゃのサブスク・レンタルサービス「トイサブ！」を展開する株式会社トラーナが、京都府の調査データをもとに日本におけるおもちゃの年間廃棄量を年間約60，000トンと計算しており、これは東京タワー約16個分のおもちゃが一年間で破棄されていることを意味しています。

おもちゃ自体は進化している反面、おもちゃの廃棄量は年間約60．000トン。SDGsの意識が高まる中、サスティナブルな社会を作っていくために、私たちの身の回りのおもちゃの現状を知ろうと考え、10代〜70代の計97人の方に私たちのアンケートに答えていただき、集計を行いました。

答えていただいた質問は、

Q1 100%

引用
https://www.mofa.go.jp/mofaj/gaiko/oda/sdgs/about/index.html

持続可能な開発目標（SDGs：Sustainable Development Goals）とは、2001年に策定されたミレニアム開発目標の後継として、2015年9月の国連サミットで加盟国の全会一致で採択された「持続可能な開発のための2030アジェンダ」に記載された、2030年までに持続可能でよりよい世界を目指す国際目標です。17のゴール・169のターゲットから構成され，地球上の「誰一人取り残さない（leave no one behind）」ことを誓っています。SDGsは発展途上国のみならず，先進国自身が取り組むユニバーサル（普遍的）なものであり、日本としても積極的に取り組んでいます。

12番目の「つくる責任 つかう責任」は、持続可能な生産と消費の実現が求められます。生産と消費のバランスを取ることはもちろん、それに伴う責任や環境作り、そして環境保全も含め、個人単位、国家単位での大きな取り組みが重要です。

【SDGsの観点】

今まで出たアイデアと、どのようなおもちゃであれば一生大切に保管するかという質問に対して、アンケートに多く挙げられていた「思い入れの強いおもちゃ」「大人になっても使えるもの」「愛着のわくもの」などの意見を融合させたアイデアスケッチを行いました。

き‐しゃ【汽車】

汽車自体に絵を描いたり、色塗りができると、

〜誰が使うのか〜使える

さまざまな試行錯誤の結果、

アンケート結果より、残しているおもちゃには思い出が詰まっているものが多いということで、ただインテリアになるだけでなく、思い出もこもった作品にしたいと思いました。そこでいくつかの実験をしました。

元が白の素材に色を付けることは可能なのかという実験を行いました。加えて、その色が水などで落ちたりしないか、時間が経ってもとれたり滲んだりしないかという点も検証しました。結果、水性のペンでも油性でも時間が経ったからといって滲みや水で落ちることはありませんでした。この結果を踏まえて、自分たちの好きなようにデザインできることで、世界に一つだけのオリジナルの汽車を完成させられて、思い出に残すことができる作品に近づけることが出来ました。

水を入れて花瓶として使ったり、お風呂で石鹸を置くものにしたりなど、水を入れることでより一層多岐にわたって使えると考え、耐水性について調べました。結果小さいものや、薄く作ってるものだと時間経つと底が少し湿り始めて漏れることが分かりました。繊維と繊維の間から染みでるような感じだったので、厚めに作れば問題ありませんでした。このことから、初めに考えていた花瓶やお風呂にも使えるようなデザインを考えました。

3Dプリンターでものを作成する際には、主にPLAフィラメントが使われています。PLAフィラメントは植物由来で作られていることから食品安全性が高いと言われています。 3Dプリンタ用材料ではない、PLA樹脂そのものは、米国食品安全基準に則った検査に適合しています。そのため、赤ちゃんが口に入れても良く、安全です。

この汽車は本体の大きさは小さめではないので、誤飲の心配はないと考えられます。しかし、車輪を留める際に使用する小さな留め具は、とても小さいため、誤飲の可能性があります。そこで、留め具が必要ないように、アクリル板や木で作成した車輪は、竹ひごと車輪の穴の大きさを微調整し、留め具がなくても取れないようにしました。そのため、小さなお子様が使用する際や、ペットがいるご家庭では、アクリル板や木で作成した車輪を使用していただくことによって、小さな部品の誤飲を防ぐことが出来ます。

子供の口の大きさは3歳児で直径約4cm。トイレットペーパーの芯ぐらいの大きさで、これより小さいものは子供の口にすっぽり入り、窒息の原因になる危険があります。 しかし、この汽車は直径8cmなので、口に入れることが出来ず、飲み込めません。だから、安心して遊ぶことができます。

インテリアとおもちゃの両方で使えるようにするため、置いていても邪魔にならないサイズを、周りに飾ってあるインテリアなどを参考に考え、決定しました。初めにTinkercadでおおまかに汽車の形を作ることで部品の個数や位置を可視化し、大体のフォルムのサイズを決めました。右図のように、3パーツにわけて大きさを決めました。

まず紙粘土を使って形にしようと考え実行しました。

Inkscape はベクター画像をプロフェッショナル品質で作成・編集できるソフトウェアです。Inkscape プロジェクトは成長中の多くの国際的な ユーザーコミュニティ を持っています。そして 使い方の学習材料 も多く存在しています。 ヘルプとサポート もコミュニティによって提供されています。 
https://inkscape.org/ja/about/

Inkscapeを使って、細かい部分を省略して簡略化版の汽車データを作りました。データを作っていく上で、展開図を考えました。どの面とどの面が繋がるかということと、つなぎ目がズレないようミリ単位での補正、また繋がないところ(前車のL型の部分など)は統合して平にするなどの作業を行いました。この時に、出したいものより少し小さめの単位に作ると、ピッタリとはまるようになります。

レーザーカッターでカットを行いました。 私たちの作ったデータは大体2～3分程でカットをし終え、取り外すことが出来ました。

全部で11面をカットしました。それぞれカチッと音が鳴るように組み合わせ、ボックス状のイメージモデルを作りました。実際に目で確認できたことで、空間を作る場所、接続、タイヤの取り付け等のイメージがより湧きやすくなりました。また、レーザーカッターは、3Dプリンタより比較的短時間でデータを出せ、試作品を作るのにとても効果的でした。

Tinkercadは、世界中の5,000万人を超えるユーザーから信頼されている、3Dデザイン、電子工作、コーディングのための無償Webアプリです。https://www.tinkercad.com/

横60.0mm

まず、3Dプリンタを用いて予定サイズの50%の大きさのサイズでファゼアスを用いて計4回の出力を行いました。

4回目にして綺麗に出力することができ、次に原寸での出力を行いました。

12時間40分

3Dプリンタは、プラスチックを溶かし層を作りながら出力する仕組みになっており、出力の際には空洞部分に補強となる柱を臨時的に作りその柱は出力終了後、あとから取り外せるような仕組みになっています。

補強の柱の残骸をペンチを使い外しました。

試作品を使い、車輪を作ってみました。

Tinkeredを使い車輪のデータ作成を行いました。

直径5.0mmの竹籤との相性を合わせるために、

材料は、アクリル板5.0mm MDF4.0mm 竹籤直径5.0mm を使用しました。

まずレーザーカッターを用いて車輪を作成しました。

車輪の材料として使用したアクリル板は、レーザーカッターで文字を削ることが出来たので、車輪に文字を削ることにしました。見やすく、可愛らしいデザインにするために、ポップなフォントを使用し、文字を大きめにしました。文字を削ることによって、車輪がしっかり回っている様子も分かりやすくなりました。

材料:アクリル版5.0mm

材料:MDF4mm

材料:アクリル板5mm

3Dプリンタでも車輪を作りました。

レーザーカッターの車輪と同様のデータで3Dプリンタを用いて車輪を出力しました。

車輪を動かしたときにボコボコしてしまい、うまく回らなかった時がありました。

車輪から飛び出た竹籤が危ないため、それを考慮した車輪の考案を行いました。

今までの車輪と大きさは変わりませんが、

裏面はとても綺麗で見た目もいいですが、

車輪部分の飛び出た竹籤が危ないことを考慮し竹籤カバーを作ることにしました。

直径は9.0mm

竹籤の飛び出た部分をカバーするには最適でしたが

初めにデザイン性重視のフックを考えました。ロゴのようにぽっぽというワードを入れたり、子供が遊んでいてもかわいく、そしてインテリアとして飾っていてもお洒落になるよう、星や雲をデザインに取りいれました。この時は、汽車の後方部分に後付けで取り付ける形で考えていました。そのため、取り外しはしないというように考え進めていました。また、この段階ではフックを星型の上に設置していました。

写真は、最初に3Dプリンタで出力したものです。

次に雲の厚さを厚く、フックを太く長く調節し直して出力しましたが、サイズ感が荷物をかけるには向いてないという、根本的な問題が解決出来ていなかったため、見直すことになりました。また、この段階でもフックが折れてしまいました。

2つ目の反省を活かして、3つ目では全てのパーツを厚くしました。星は最初のサイズより大きく設定しました。その結果フック部分が折れたり、パーツごとで剥がれたりすることはなくなりました。しかし、やはりものを掛けれるほどのサイズには仕上がっていませんでした。また、厚くなったことで後車に設置した時に突出しすぎてしまいデザイン性にかけていたので、少し改良することになりました。

・それぞれの部品が壊れやすい▶おもちゃとして扱っている時に壊してしまう

改善点を出してみて、取り外せるものにしたらより長い時間使えるのではないかということに気づきました。取り外し式にすることで、子供が遊んでいる時に怪我をしてしまったり、壊れたりせず、しかし、成長すれば小物掛けなどの用途が増やせるという点で以前のアイデアより有効に使えると考えました。また、デザイン性も落とさないよう、先端に星をつけることでフックの形を見えないよう工夫しました。さらに、サイズも初めより大きく作成できたので、丈夫なフックになりインテリア要素が増えました。

L字型部分は後車の荷台の厚さに合わせてデータを作っていたので、ハマるか不安でしたがちょうど合う幅で出力できていて成功でした。星部分はプリントアウトする時に底面の位置にあったので、出力後に自分たちで星型にくり抜きました。15分ほどで完成したので、フックの個数を増やしたい時にも使い手の方が自由に複製しやすいのではないかと思います。その点も個人の好きなように使用できてより楽しめるのでないかと感じました。

おもちゃとしてどのような機能が備わっているのでしょうか。

一般のおもちゃの汽車と同様に動かして遊びます。

この作品は色を塗って世界に一つだけのぽっぽを作ることができます。

おもちゃとしての寿命が終わり、インテリアとして利用する際、

生花や造花を飾る時に

お部屋を素敵な香りにしたい時に

光り輝くアクセサリーを収納する時に

小物を収納する時に

大切なペンを飾る時に

かわいい化粧品を収納する時に

植物を育てる時に

結論として、車輪はぽっぽを使う方が好きな車輪を選んでいただく形にしたいと思い、

このタイプを選択すると車輪も自分の好きな色・好きな模様にすることができるようになります。

おもちゃが壊れてしまい飾ることが出来なくなってしまった時、インテリアとしてではなく別の使い方として、土に返るというこの作品の素材の特徴を生かして”return to earth”という企画を考案しました。

汽車は、回生分解プラスチックの素材である為、土に埋めることによって本体は分解され土に返ります。

埋める作業と同時に木や花などの種を汽車の煙突部に入れ、一緒に土に埋めます。

汽車本体のプラスチックが分解されると共に、種も成長し、植物が育ちます。

おもちゃをインテリアとして家で飾るだけでも見て楽しむことはできますが、おもちゃと共に植え、咲いた植物を見ることで「あの時におもちゃと一緒に植えた植物だね」「あの木下にはおもちゃが埋まっているね」と、沢山の思い出を思い出し、一生をかけて見て楽しむことができるようになります。

3Dプリンタのメリットはデータさえあれば全国どこでもいつでも出力できることです。

今回作成したフックは星がついていましたが、ハートや球体、雲などさまざまなバリエーションがあると楽しく組み合わせることができるようになります。

世界に一つだけの自分だけの汽車を作るために、車輪の部分に自分の名前や生年月日を掘れるサービスを行うとより唯一無二なものになります。

私たちが作成した汽車のデザインは四種類あり使う方の好みに合わせて選べるような仕組みにします。

課題が発生した時に諦めるのではなく、切り替えて次の案を考えるという対応力を身につけることができました。また、色々な場面に分けて考え、チームの意見を少しずつ組み合わせて形にしていくことで、発想力が豊かになったと思います。計画を立てて進めることの重要性と上手くいかなかった時の代替案や臨機応変に対応することが大切だということを今回作品を作る過程で得ることができました。

今回のコンテストを通して、協働力、実行力、課題発見力、創造力、論理的思考力、計画力など様々な力を身につけることができました。これは、チームでしたからこそ身につけることができたことだと思います。

おもいでぽっぽの作品を作りを通して、ファブラボ鎌倉の皆様、ファブラボ太宰府の皆様、