JP2002202715A - 電気・電子回路研修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気回路と共に電子制御用の電子回路をも総
合的に理解できるように研修できる電気・電子回路研修
方法を提供する。 【解決手段】 この電気・電子回路研修方法は、教本
と、テスタと、電気・電子回路用研修装置とを用いてテ
スタの使い方と電気部品および電気回路を研修する基礎
知識研修段階11〜13と、基礎知識研修段階11〜13の後で
教本、テスタおよび電気・電子回路用研修装置により電
子部品および電子回路を研修する回路研修段階14，15と
を具備する。基礎知識研修段階11〜13は、研修案内手段
に示した電気部品の電気記号と、この電気記号を用いた
電気回路の電流の流れ方向とにより、電気記号と電気回
路を研修する予備段階11を含む。回路研修段階14，15
は、比較的高電圧回路を研修する高電圧回路研修段階14
と、高電圧回路研修段階14の後で比較的低電圧回路およ
びディジタル回路を研修する低電圧回路研修段階15とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子回路を
研修する電気・電子回路研修方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、電気・電子回路を研修する場
合、教本によるか、簡単な電気・電子部品が配列された
ボードを用いて、電気配線などの研修をしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の教本や、ボード
による研修方法は、電気・電子回路などを効果的に研修
できるようになっておらず、特に、電子制御機器類の研
修には、役立ち難い問題がある。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、電気回路と共に電子制御用の電子回路をも総合的
に理解できるように研修できる電気・電子回路研修方法
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、電気・電子回路用の研修案内手段およびテスタ
と、持運び可能な収納ケース内に結線用電線により接続
可能の少なくともスイッチ、抵抗器、コンデンサ、集積
回路チップおよび負荷を含む複数の電気・電子回路用の
部品が配列された電気・電子回路用研修装置とを用い
て、電気回路を研修した後、電子回路を研修する電気・
電子回路研修方法であり、研修案内手段にしたがって、
共通の電気・電子回路用研修装置とテスタとを用いて、
電気回路の研修と、習得したばかりの電気回路の知識を
基にした電子制御用の電子回路の研修とを連続的かつ総
合的に効率良くできる。

【０００６】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の電気・電子回路研修方法において、研修案内手段、
テスタおよび電気・電子回路用研修装置によりテスタの
使い方と電気部品および電気回路を研修する基礎知識研
修段階と、基礎知識研修段階の後で研修案内手段、テス
タおよび電気・電子回路用研修装置により電子部品およ
び電子回路を研修する回路研修段階とを具備した研修方
法であり、研修案内手段、テスタおよび電気・電子回路
用研修装置を共通の教材として、電気回路の習得から電
子回路の習得へと円滑に移行できる。

【０００７】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載の電気・電子回路研修方法における基礎知識研修段階
が、研修案内手段に示された電気部品の電気記号と、こ
の電気記号が用いられた電気回路における電流の流れの
方向とにより、電気記号と電気回路を研修する予備段階
を含む研修方法であり、この予備段階を置くことによ
り、テスタおよび電気・電子回路用研修装置を用いた電
気・電子回路研修を円滑にできる。

【０００８】請求項４に記載された発明は、請求項２ま
たは３記載の電気・電子回路研修方法における回路研修
段階が、比較的高電圧回路を研修する高電圧回路研修段
階と、高電圧回路研修段階の後で比較的高電圧回路より
低電圧の比較的低電圧回路およびディジタル回路を研修
する低電圧回路研修段階とを具備した研修方法であり、
高電圧回路研修段階で電子部品の特性と点検法などを研
修した後に、低電圧回路研修段階で電子部品の結線と応
用技術などに加えてディジタル回路を研修すると、電子
回路およびディジタル回路の一連の研修を円滑にでき
る。

【０００９】請求項５に記載された発明は、請求項２乃
至４のいずれか記載の電気・電子回路研修方法における
各々の研修段階が、最後に習得度を見るレビューテスト
を伴う研修方法であり、レビューテストにより研修効果
を確認できるので、システマティックな研修を確実にで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図３３を参照しながら説明する。

【００１１】図１は、電気・電子回路研修方法の概要を
示し、以下に示すように、一貫性のあるシステマティッ
クな研修方法により、研修効率の向上と、比較的短期間
での高い研修効果とを確保する。

【００１２】この電気・電子回路研修方法は、５段階の
電気・電子回路研修段階11〜15で構成されているが、こ
れらの研修段階は、電気・電子回路用の研修案内手段と
しての図７〜図３３に示された教本の紙面（以下、この
教本の紙面を「教本紙面」という）と、電気・電子回路
用のテスタとしての図１２に示されたディジタル・マル
チテスタと、持運び可能な収納ケース内に結線用電線に
より接続可能の複数の電気・電子回路用の部品が配列さ
れた電気・電子回路用研修装置（すなわち、図２〜図６
に示された手提げ式トレーニング・ボード）とが用いら
れ、そして、テスタの使い方と電気部品および電気回路
を研修する基礎知識研修段階11〜13と、基礎知識研修段
階11〜13の後で研修案内手段、テスタおよび電気・電子
回路用研修装置により電子部品および電子回路を研修す
る回路研修段階14，15とに大分される。これにより、研
修案内手段、テスタおよび電気・電子回路用研修装置を
教材として、電気回路の習得から電子回路の習得へと円
滑に移行できる。

【００１３】基礎知識研修段階11〜13は、研修案内手段
に示された電気部品の電気記号と、この電気記号が用い
られた電気回路における電流の流れの方向とにより、電
気記号と電気回路を研修する予備段階11を含む研修方法
であり、この予備段階11により、テスタおよび電気・電
子回路用研修装置を用いた電気・電子回路研修を円滑に
スタートできる。

【００１４】回路研修段階14，15は、比較的高電圧回路
を研修する高電圧回路研修段階14と、高電圧回路研修段
階14の後で比較的低電圧回路およびディジタル回路を研
修する低電圧回路研修段階15とを具備した研修方法であ
り、高電圧回路研修段階14で電子部品の特性と点検法な
どを研修した後に、低電圧回路研修段階15で電子部品の
結線と応用技術などに加えてディジタル回路を研修する
と、電子回路およびディジタル回路の一連の研修を円滑
にできる。

【００１５】これらの各々の研修段階11〜15は、最後に
習得度を見るレビューテスト（図１１、図１６、図２
０、図２７、図２９、図３２、図３３に示された教本中
にある）を伴う。そして、レビューテストにより研修効
果を確認できるので、システマティックな研修を確実に
できる。

【００１６】次に、この図１に示された概要の詳細を、
図２乃至図３３に基づいて説明する。

【００１７】図２乃至図６は、電気・電子回路用研修装
置30を示し、持運び可能な収納ケース31の内部には、回
路が形成される回路設置板32が設けられ、この回路設置
板32に仕切線33により２つの領域34，35が区画形成さ
れ、一の領域34内に比較的高電圧回路用の部品が配置さ
れ、他の領域35内に比較的低電圧回路用の部品が配置さ
れている。

【００１８】これにより、持運び可能な収納ケース31を
任意な場所に置いて、一の領域34に設けられた比較的高
電圧回路用の部品により主として電気回路の研修が可能
であるとともに、他の領域35に設けられた比較的低電圧
回路用の部品により主として電子回路の研修が可能であ
り、さらに、仕切線33により区画形成された一の領域34
と他の領域35とで別々に結線して配線作業するから、こ
れらの異電圧回路用の部品間を混同して誤接続するおそ
れを防止でき、誤接続による部品の故障を防止できる。

【００１９】なお、複数の領域34，35は、色分けによ
り、回路設置板32に区画形成しても良い。

【００２０】ここで、電気回路とは、電気を光エネルギ
や機械的エネルギとして利用するための機能を果たす回
路であり、また、電子回路とは、電気（電圧、電流）を
情報を運ぶ信号とみなし、その信号を処理するインテリ
ジェントな機能を果たす回路である。

【００２１】収納ケース31は、回路設置板32を開口面に
設けたケース本体36に対し、ヒンジ部37を介し蓋体38が
開閉自在に設けられている。

【００２２】ケース本体36の前面部中央には取手39が設
けられ、この取手39の左右部には凸部41が設けられてい
る。また、蓋体38には、閉じたときにこれらの凸部41と
係合して蓋閉じ状態を固定するロック部42が設けられて
いる。

【００２３】さらに、蓋体38の内側には、比較的低電圧
回路用の部品が配置された回路設置板32の他の領域35と
対応する場所に、付属品としての結線用電線43などを収
納する偏平形の付属品収納部44が設けられている。

【００２４】これにより、蓋体38を閉じたときは、比較
的低電圧回路用の小型の部品と付属品収納部44とが対向
するため、収納ケース31内の狭いスペースを効率良く利
用して付属品を収納できる。

【００２５】回路設置板32から、交流（以下、交流を
「ＡＣ」という）１００Ｖ電源に接続されるプラグ45を
有する電源コード46が引出され、また、回路設置板32の
内部には、ＡＣ１００Ｖを変圧、整流して、直流（以
下、直流を「ＤＣ」という）２４ＶおよびＤＣ５Ｖに変
換するコンバータ（図示せず）が設けられている。

【００２６】図４に示されるように、比較的高電圧回路
用のＤＣ２４Ｖ回路の部品は、ＤＣ２４Ｖ電源51と、ヒ
ューズ52と、インプットスイッチ53と、複数の負荷とし
てのライト54と、ＮＰＮ型トランジスタ55と、複数のダ
イオード56と、リレー57と、複数の固定抵抗器58と、可
変抵抗器59と、負荷としてのソレノイド61と、複数のア
ース62とで構成されている。

【００２７】ＤＣ２４Ｖ電源51は、ＡＣ１００Ｖから得
られたＤＣ２４Ｖが印加された回路供給電源であり、回
路設置板32の表面にその図記号が表示されている。

【００２８】ヒューズ52は、過電流を遮断するもので、
実物が回路設置板32に穿設された切欠穴52aに設置され
ているから、容易に交換可能である。

【００２９】インプットスイッチ53は、回路内のオン／
オフに用いるものであり、回路設置板32の表面にその図
記号が表示されているから、この図記号に基づく結線に
よりオン／オフさせる。

【００３０】ＮＰＮ型トランジスタ55は、スイッチング
作用に用いるもので、実物は回路設置板32の下側に設置
されており、回路設置板32の表面にその図記号が表示さ
れている。

【００３１】ダイオード56は、回路内での特性（順方向
と逆方向）を調べるもので、実物は回路設置板32の下側
に設置されており、回路設置板32の表面にその図記号が
表示されている。

【００３２】リレー57は、コイルの励磁により接点を作
動させて回路を形成するもので、実物は回路設置板32の
下側に設置されており、回路設置板32の表面にその図記
号が表示されている。

【００３３】固定抵抗器58は、直列、並列回路およびＮ
ＰＮ型トランジスタ55のベース端子に用いるもので、実
物は回路設置板32の下側に設置されており、回路設置板
32の表面にその図記号が表示されている。

【００３４】可変抵抗器59は、回路内での電圧、電流を
変化させるもので、実物は回路設置板32の下側に設置さ
れており、回路設置板32の表面にその図記号が表示され
ているが、その回転つまみ59aは回路設置板32の上側に
突出されている。

【００３５】ソレノイド61は、通電励磁すると作動する
アクチュエータであり、実物が回路設置板32の上側に設
置されており、その近傍に図記号が表示されている。

【００３６】このソレノイド61は、高さもある大型の部
品であるが、付属品収納部44と重複しない位置に配置さ
れているから、言い換えれば、付属品収納部44が比較的
低電圧回路用の小型の部品と対向する位置にあるため、
蓋体38を支障なく閉じることができ、収納ケース31内の
狭いスペースを効率良く利用して結線用電線43などを収
納できる。

【００３７】また、コンピュータを用いたコントローラ
の制御回路に応用できる比較的低電圧回路用のＤＣ５Ｖ
・ディジタル回路の部品は、ＤＣ５Ｖ電源65と、複数の
インプットスイッチ66と、複数のコンデンサ67と、ダイ
オード68と、ツェナダイオード69と、複数の固定抵抗器
71と、複数の集積回路チップ（以下、集積回路を「Ｉ
Ｃ」という）としてのディジタルＩＣチップ72a，72b，
72c（以下、これらをまとめて「72」という場合もあ
る）と、複数の可変抵抗器73と、リードスイッチ74と、
リレー75と、ＮＰＮ型トランジスタ76と、ＰＮＰ型トラ
ンジスタ77と、負荷としてのブザー78と、複数の負荷と
しての発光ダイオード79と、複数のアース80とで構成さ
れている。

【００３８】ＤＣ５Ｖ電源65は、ＤＣ２４ＶをＤＣ５Ｖ
まで落した回路供給電源であり、調整範囲内で変動可能
であり、回路設置板32の表面にその図記号が表示されて
いる。

【００３９】インプットスイッチ66は、回路内のオン／
オフに用いるものであり、回路設置板32の表面にその図
記号が表示されているから、この図記号に基づく結線に
よりオン／オフさせる。

【００４０】コンデンサ67は、発振回路に用いるもので
あり、実物は回路設置板32の下側に設置され、回路設置
板32の表面にその図記号が表示されている。

【００４１】ダイオード68およびツェナダイオード69
は、回路内での特性を調べるもので、実物は回路設置板
32の下側に設置され、回路設置板32の表面にその図記号
が表示されている。

【００４２】固定抵抗器71も、実物は回路設置板32の下
側に設置され、回路設置板32の表面にその図記号が表示
されている。

【００４３】ディジタルＩＣチップ72a，72b，72cは、
ハイ、ローのディジタル信号により出力を制御するもの
であり、実物が回路設置板32の上側に設置されている。

【００４４】可変抵抗器73は、回路内での電圧、電流を
変化させるもので、実物は回路設置板32の下側に設置さ
れ、回路設置板32の表面にその図記号が表示されている
が、その回転つまみ73aは回路設置板32の上側に突出さ
れている。

【００４５】リードスイッチ74は、磁力の有無によりオ
ン／オフされる磁気スイッチであり、実物が回路設置板
32の上側に設置されている。

【００４６】リレー75は、コイルの励磁により接点を作
動させて回路を形成するもので、実物は回路設置板32の
下側に設置され、回路設置板32の表面にその図記号が表
示されている。

【００４７】ＮＰＮ型トランジスタ76およびＰＮＰ型ト
ランジスタ77は、回路内で２種類の作動を確認するもの
で、実物は回路設置板32の下側に設置され、回路設置板
32の表面にその図記号が表示されている。

【００４８】ブザー78および発光ダイオード79は、アク
チュエータとして用いるもので、実物が回路設置板32の
上側に設置されている。

【００４９】また、ＤＣ２４Ｖ回路の領域35と仕切線81
により区画されたＤＣ２４Ｖ回路およびＤＣ５Ｖディジ
タル回路の共用領域82には、電源スイッチ83と、パイロ
ットランプ84と、ヒューズ85とが設けられている。

【００５０】さらに、図４に示されるように、回路設置
板32には、比較的高電圧回路用および比較的低電圧回路
用の各部品が、機能別にまとめて配置されている。

【００５１】例えば、固定抵抗器58、インプットスイッ
チ66、コンデンサ67、固定抵抗器71、ディジタルＩＣチ
ップ72a，72b，72c、可変抵抗器73、リレー57，75、ト
ランジスタ76，77およびアクチュエータ（ソレノイド6
1、ブザー78、発光ダイオード79）などが、機能別にま
とめて配置されている。

【００５２】これにより、結線用電線43による配線が容
易になり、学習し易くなっている。

【００５３】図５に示されるように、比較的低電圧回路
用の部品の１つであるディジタルＩＣチップ72は、回路
設置板32上のＩＣ用ソケット86に対しリードフレーム72
Lを着脱自在に挿着したものである。

【００５４】このディジタルＩＣチップ72は、ＩＣ用ソ
ケット86に各リードフレーム72Lを挿入するのみで、各
リードフレーム72Lに対応して設けられた後述する端子
穴部材92に電気的に導通する。

【００５５】これにより、ディジタルＩＣチップ72を容
易に交換できるため、同一の回路設置板32上で、異なる
電子回路を学習できる。

【００５６】図６に示されるように、一の領域34にはん
だ付けされた比較的高電圧回路用の部品Ａに回路パター
ン87を介して比較的大径の一の端子穴部材88が接続され
ている。この一の領域34に設けられた端子穴部材88に
は、比較的大径の一の結線用電線43aの両端に設けられ
た比較的大径のピン端子90が挿入され、電気的に導通さ
れる。

【００５７】一方、他の領域35にはんだ付けされた比較
的低電圧回路用の部品Ｂに回路パターン91を介して比較
的小径の他の端子穴部材92が接続されている。この他の
領域35に設けられた端子穴部材92には、比較的小径の他
の結線用電線43bの両端に設けられた比較的小径のピン
端子94が挿入され、電気的に導通される。

【００５８】これにより、ＤＣ２４Ｖ回路用の比較的大
径のピン端子90はＤＣ５Ｖディジタル回路用の比較的小
径の端子穴部材92に挿入できないから、必ずＤＣ２４Ｖ
回路用の端子穴部材88のみで用いられることになり、Ｄ
Ｃ２４Ｖ回路用とＤＣ５Ｖディジタル回路用の部品Ａ，
Ｂ間の誤接続を自然に防止でき、誤接続による部品破壊
を確実に防止できる。

【００５９】さらに、ピン端子90の端子穴部材88への挿
脱およびピン端子94の端子穴部材92への挿脱は、鰐口ク
リップによる接続よりも操作が容易であり、結線用電線
43a，43bによる配線が容易になる。

【００６０】この電気・電子回路用研修装置30は、図１
５以降の研修で用いる。

【００６１】次に、図７乃至図１１は、基礎知識研修段
階11〜13において、研修案内手段としての教本により電
気記号と簡単な電気回路を研修する予備段階11（モジュ
ール１）の具体例である。

【００６２】電気記号としては、図７の教本紙面111に
示されたスイッチ類、図８の教本紙面112に示されたラ
イト類、ソレノイド、図９の教本紙面113に示されたコ
イル、リレーが、それぞれ、これらの電気記号が用いら
れた電気回路における電流の流れの方向（矢印）と共に
表示されている。図９では、コイルおよびリレーが組込
まれたスターチングモータにおいて、電流の流れ方向を
表示している。

【００６３】例示しないが、バッテリ、ワイヤ、コネク
タ、アース、ヒューズ、ブレーカ、ホーン、ソレノイド
・バルブ、抵抗器、可変抵抗器なども、同様に表示する
と良い。

【００６４】図１０の教本紙面114には、電気回路図に
電流の流れる方向に矢印を記入する問題が表示されてい
る。

【００６５】図１１の教本紙面115には、モジュール１
を研修した研修者の理解度を探るためのレビューテスト
１が表示されており、このレビューテスト１の結果、理
解が不充分の場合は、モジュール１を復習すると良い。

【００６６】このように、モジュール１では、研修案内
手段に示された電気部品の電気記号と、この電気記号が
用いられた電気回路における電流の流れの方向とによ
り、電気記号と電気回路を研修する。

【００６７】次に、図１２乃至図１６は、基礎知識研修
段階11〜13において、教本と、電気・電子回路用研修装
置30と、ディジタル・マルチテスタ（以下、ディジタル
・マルチテスタを単に「テスタ」という）95とを用い
て、このテスタ95の使い方を研修するテスタ研修段階12
（モジュール２）の具体例である。

【００６８】図１２は、テスタ95の各部名称と機能とを
表示した教本紙面116であり、テスタ95は、レンジ切替
ダイアル96、共通端子97、＋端子98、テストリード99な
どを有する。

【００６９】図１３は、テスタ95により交流電圧、直流
電圧を測定する方法を示す教本紙面117であり、図１４
は、ダイオードの順方向と逆方向の電流導通テストを示
す教本紙面118である。

【００７０】モジュール２には、その他にも、抵抗値の
測定方法、電流値の測定方法、コンデンサ静電容量の測
定方法、パルス波形デューティサイクルの測定方法など
を説明した教本紙面もあり、これらの測定方法を教本と
テスタ95により学習する。さらに、電気・電子回路用研
修装置30を説明した教本紙面もある。

【００７１】図１５は、電気・電子回路用研修装置30の
指定された箇所の指定された電気量をテスタ95を用いて
測定する実習用の教本紙面119である。

【００７２】図１６は、電気・電子回路用研修装置30を
用いて簡単な配線をした後、テスタ95の電流測定レンジ
を計算し、指定された電気量を測定するレビューテスト
２の教本紙面120である。

【００７３】次に、図１７乃至図２０は、基礎知識研修
段階11〜13において、電圧、電流、抵抗の関係を、教本
と、電気・電子回路用研修装置30と、テスタ95とを用い
て研修するモジュール３の具体例である。

【００７４】図１７は、電圧、電流、抵抗の関係を示す
基礎理論であるオームの法則「導体に流れる電流Ｉは、
これに加えられる電圧Ｖに比例し、その抵抗Ｒに反比例
する」を、２つの容器間の水流に例えて説明する教本紙
面121である。すなわち、Ｉ＝Ｖ／Ｒで表わされる。

【００７５】図１８は、抵抗の直列接続および並列接続
の仕方と、それらの合成抵抗を示す教本紙面122であ
る。

【００７６】この教本紙面122に示された抵抗の直列接
続の場合の、Ｒ＝Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_３、抵抗の並列接続の
場合の、Ｒ＝１／（１／Ｒ_１＋１／Ｒ_２＋１／Ｒ_３）、
の各関係は、オームの法則と、キルヒホッフの第１法則
「回路網の任意の１点に流入する電流の代数和は零であ
る」と、第２法則「回路網の任意の閉回路に沿って存在
する抵抗によって生ずる電圧降下の代数和は、同じ回路
に存在する起電力の代数和に等しい」とから導かれるも
のであり、次のような式の証明も、図示しないが教本紙
面に記載されている。

【００７７】すなわち、オームの法則から、Ｖ_１＝ＩＲ
_１，Ｖ_２＝ＩＲ_２，Ｖ_３＝ＩＲ_３ キルヒホッフの第２法則から、Ｅ＝Ｖ_１＋Ｖ_２＋Ｖ_３＝
ＩＲ_１＋ＩＲ_２＋ＩＲ _３ これより、Ｅ＝Ｉ（Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_３）となるから、合
成抵抗をＲとすると、Ｒ＝Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_３が導かれ
る。

【００７８】また、キルヒホッフの第１法則から、Ｉ＝
Ｉ_１＋Ｉ_２＋Ｉ_３ これにオームの法則を適用すると、 Ｉ＝Ｅ／Ｒ_１＋Ｅ／Ｒ_２＋Ｅ／Ｒ_３＝Ｅ（１／Ｒ_１＋１
／Ｒ_２＋１／Ｒ_３） となるから、合成抵抗をＲとするとＲ＝Ｅ／Ｅ（１／Ｒ
_１＋１／Ｒ_２＋１／Ｒ_３）となり、Ｒ＝１／（１／Ｒ_１
＋１／Ｒ_２＋１／Ｒ_３）が導かれる。

【００７９】このモジュール３には、これらの他にも、
電気のトラブル（電圧降下、ショート、オープン、接触
不良、絶縁不良）、電気の単位、電気・電子回路用研修
装置30などを説明した教本紙面もある。

【００８０】図１９は、電気・電子回路用研修装置30に
配線して、指定された電気量をテスタ95を用いて測定し
た実測値と、理論的な計算値とを比較検討することで回
路の理解度を高めるためのトレーニング用の教本紙面12
3である。

【００８１】図２０は、電気・電子回路用研修装置30に
配線して、指定された電気量をテスタ95を用いて測定し
た実測値と、理論的な計算値とを比較検討することで、
モジュール３の理解度をチェックするためのレビューテ
スト３の教本紙面124である。

【００８２】次に、図２１乃至図２７は、電子部品の特
性と点検法を、教本と、電気・電子回路用研修装置30の
ＤＣ２４Ｖ回路と、テスタ95とを用いて研修する高電圧
回路研修段階14（モジュール４）の具体例である。

【００８３】このモジュール４では、電気・電子回路用
研修装置30の一の領域34に配置されたＤＣ２４Ｖ回路用
の抵抗器58，59、ソレノイド61、ダイオード56、ＮＰＮ
型トランジスタ55などを説明した教本紙面を使う。

【００８４】例えば、図２１は、トランジスタの種類、
外観、記号を示す教本紙面125であり、図２２は、トラ
ンジスタの特性を示す教本紙面126であり、図２３は、
トランジスタの種類に応じた電流の流れ方を示す教本紙
面127である。

【００８５】その他にも、バイポーラ・トランジスタ
（電界効果トランジスタ）の説明、トランジスタの出力
特性（Ｖ−Ｉ特性）の説明などが示された教本紙面もあ
る。

【００８６】図２４は、電圧、電流、抵抗、静電容量な
どの各値を測定してディジタル表示するテスタ95を用い
て、ＤＣ２４Ｖ回路の固定抵抗器58の抵抗値を測定する
トレーニング例の教本紙面128であり、この教本紙面128
の上部に示される説明図にしたがって、テスタ95のレン
ジ切替ダイアル96を抵抗測定に切替え、テスタ95の共通
端子97と固定抵抗器58の一方の端子穴部材88aとを一方
の結線用電線43a1により接続するとともに、テスタ95の
＋端子98と固定抵抗器58の他方の端子穴部材88bとを他
方の結線用電線43a2により接続する。そして、各々の固
定抵抗器58の抵抗値Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5を測定し
て、その測定値をの教本紙面128の下部に示された表に
記入し、測定値の正誤を確認する。

【００８７】図２５は、ＤＣ２４Ｖ回路のＮＰＮ型トラ
ンジスタ55の作動を確認するトレーニング例の教本紙面
129を示し、(1) 電気・電子回路用研修装置30の電源ス
イッチ83をオフ位置にする。(2)電源コード46のプラグ4
5をコンセントに差込む。(3)教本紙面129の上部に示さ
れた回路図を参照して、結線用電線43aの両端のピン端
子90を端子穴部材88に挿入することにより電気・電子回
路用研修装置30のＤＣ２４Ｖ回路の各部品間を結線す
る。(4)電源スイッチ83をオン位置にする。(5)インプッ
トスイッチ53をＡ位置にする。(6) 電気・電子回路用研
修装置30のライト54が点灯するかどうかを確認し、結果
を回路図の下側に示された表に記入する。(7)インプッ
トスイッチ53をＢ位置にする。(8)ライト54が点灯する
かどうかを確認して、結果を回路図の下表に記入する。
(9)測定データと、学習した理論（特性）から、考えら
れる事柄を考察する。

【００８８】図２６は、図２５の場合と同様に電気・電
子回路用研修装置30のＤＣ２４Ｖ回路の各部品間を結線
し、テスタ95によりテストポイント１、テストポイント
２、テストポイント３の各電圧を測定して、その値を下
表に記入するトレーニング例の教本紙面130である。

【００８９】図２７は、上部に示された回路図にしたが
って電気・電子回路用研修装置30のＤＣ２４Ｖ回路に結
線した回路において、テスタ95によりテストポイント２
とテストポイント３との間の電圧を測定するレビューテ
スト４の教本紙面131である。

【００９０】次に、図２８乃至図３３は、電子部品の結
線と応用技術を、教本と、電気・電子回路用研修装置30
のＤＣ５Ｖ回路およびディジタル回路と、テスタ95とを
用いて研修する低電圧回路研修段階15（モジュール５）
の具体例である。

【００９１】図２８は、電気・電子回路用研修装置30の
ＤＣ５Ｖ回路にあるＤＣ５Ｖ電源65と、インプットスイ
ッチ66と、複数の固定抵抗器71と、ＮＰＮ型トランジス
タ76と、発光ダイオード79とを用いて、トランジスタの
スイッチング回路を配線するトレーニング例の教本紙面
132を示す。

【００９２】図２９は、電気・電子回路用研修装置30の
ＤＣ５Ｖ回路にあるＤＣ５Ｖ電源65と、複数の固定抵抗
器71と、建設機械などの作動範囲の限定された可動物に
取付けられたマグネット74aによりオン／オフされるリ
ードスイッチ74と、ＮＰＮ型トランジスタ76と、発光ダ
イオード79とを用いて、トランジスタのスイッチング回
路を配線するレビューテスト５の教本紙面133を示す。

【００９３】このレビューテスト５の後、図３０乃至図
３３に示されたディジタル回路の研修に入る。このディ
ジタル回路では、ＡＮＤゲートを持つディジタルＩＣ回
路の説明および結線方法、ОＲゲートを持つディジタル
ＩＣ回路の説明および結線方法、ＮОТゲートを持つデ
ィジタルＩＣ回路の説明および結線方法、ＮＡＮＤゲー
トを持つディジタルＩＣ回路の説明および結線方法、Ｎ
ОＲゲートを持つディジタルＩＣ回路の説明および結線
方法などを表わした教本紙面を使う。

【００９４】例えば、図３０は、ＮОТゲートを持つデ
ィジタルＩＣ回路の説明およびＮОТゲートの実験回路
図を表わした教本紙面134を示し、ＮОТゲートの記
号、真理値表、ＮОТゲートを持つディジタルＩＣ回路
のピン配置、ＮОТゲートの実験回路図などが示されて
いる。

【００９５】この実験回路図に基づいて、電気・電子回
路用研修装置30のＤＣ５Ｖ回路にあるインプットスイッ
チ66と、複数の固定抵抗器71と、ディジタルＩＣチップ
72bのＮОТゲートと、ＮＰＮ型トランジスタ76と、発
光ダイオード79とでＮОТゲートの実験回路を結線し、
インプットスイッチ66を作動して、発光ダイオード79の
動作を確認する。

【００９６】図３１は、ディジタルＩＣチップのＮОТ
ゲートを発振回路に応用した例を表す教本紙面135であ
り、中段に示されるようなＮОТ回路による発振回路を
造る場合は、電気・電子回路用研修装置30のＤＣ５Ｖ回
路にあるＤＣ５Ｖ電源65と、コンデンサ67と、複数の固
定抵抗器71と、可変抵抗器73と、ディジタルＩＣチップ
72bのＮОТゲートと、ＮＰＮ型トランジスタ76と、発
光ダイオード79とを結線して、下段に示されるような発
振回路を造ることができる。

【００９７】図３２は、電気・電子回路用研修装置30の
ディジタルＩＣチップ72bを用いたＤＣ５Ｖディジタル
回路により建設機械などのバックアップ回路を造るレビ
ューテスト６の教本紙面136を示し、（１）に示される
回路図を見ながら、ディジタルＩＣチップ72bなどを用
いて、発光ダイオード79を点灯させるディジタル回路を
配線構成し、さらに、（２）に示される回路図を見なが
ら、マグネット74aによりオン／オフされるリードスイ
ッチ74も用いて、ブザー78を作動させるディジタル回路
を配線構成し、発光ダイオード79やブザー78により、配
線されたディジタル回路の動作を確認する。

【００９８】図３３は、電気・電子回路用研修装置30の
ディジタルＩＣチップ72bを用いたＤＣ５Ｖディジタル
回路で建設機械などのバックアップアラーム用発振回路
を造るレビューテスト７の教本紙面137を示し、コンデ
ンサ67と、複数の固定抵抗器71と、ディジタルＩＣチッ
プ72bの２つのＮОТゲートと、可変抵抗器73と、マグ
ネット74aによりオン／オフされるリードスイッチ74
と、ＮＰＮ型トランジスタ76と、発光ダイオード79とを
用いて、バックアップアラームを造り、可変抵抗値73と
コンデンサ67の容量を変えることにより、どのようにな
るかを検証する。

【００９９】このように、本電気・電子回路用研修装置
30は、一般に苦手意識を持っている「電気−電子の壁」
を打破する手段として有効であり、本装置により電気−
電子部品の特性および良否判定に求められる知識と技術
を学ぶことができ、さらに、基本的な電気−電子回路が
設計、製作できるようになり、コンピュータを搭載した
電子制御化された建設機械などの修理に役立つ。

【０１００】本電気・電子回路用研修装置30によれば、
持運び可能であるから任意な場所で、比較的高電圧回路
と比較的低電圧回路とをそれぞれ確実に学習できるとと
もに、これらの異電圧回路用の部品間の混同による誤接
続を、区画形成された領域により防止でき、誤接続によ
る回路部品の故障を防止できる。

【０１０１】本電気・電子回路用研修装置30によれば、
部品が、機能別にまとめて配置されたから、結線用電線
による配線が容易になり、学習し易い。

【０１０２】本電気・電子回路用研修装置30によれば、
集積回路チップが回路設置板上の集積回路用ソケットに
対し着脱自在であるから、集積回路チップを他のものと
容易に交換でき、同一の回路設置板上で、異なる集積回
路チップを用いた回路を学習できる。

【０１０３】本電気・電子回路用研修装置30によれば、
比較的高電圧回路用の比較的大径のピン端子は比較的低
電圧回路用の比較的小径の端子穴部材に挿入できないか
ら、比較的高電圧回路用と比較的低電圧回路用の部品間
の誤接続を確実に防止でき、誤接続による部品破壊を確
実に防止できる。

【０１０４】本電気・電子回路用研修装置30によれば、
蓋体を閉じたときは、比較的低電圧回路用の小型の部品
と付属品収納部とが対向するため、収納ケース内の狭い
スペースを効率良く利用して付属品を収納できる。

【０１０５】以上のような一連のモジュール化された研
修システムの確立と適用により、次のような作用効果が
得られる。

【０１０６】(1) 研修案内手段、テスタ、電気・電子回
路用研修装置などの種々の教材により、電気回路の研修
から電子回路の研修へと円滑に移行でき、メカニックに
とって一般的に苦手とされる「電気−電子の壁」を打破
ることができる。

【０１０７】(2) システマティックな研修プログラムに
より効率良く研修を実施でき、またその研修の効果も確
認できるため、販社などにおける多くの者に対してメカ
ニック教育が可能となる。

【０１０８】(3) 研修効率の向上により研修に係るコス
トダウンを図れる。

【０１０９】なお、本研修方法において、研修案内手段
は、印刷された教本を用いてもよいし、フロッピディス
クまたはＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクなどの記録媒体
と、その記録内容を表示するディスプレイを含むコンピ
ュータシステムを用いてもよい。このコンピュータシス
テムを用いる場合は、１つの記録媒体で多人数に対応で
きるとともに、各研修段階のレビューテストを、コンピ
ュータシステムの入力装置を通じてすると、テスト結果
を迅速に判定、集計できる。

【０１１０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、研修案内
手段にしたがって、共通の電気・電子回路用研修装置と
テスタとを用いて、電気回路の研修と、習得したばかり
の電気回路の知識を基にした電子制御用の電子回路の研
修とを連続的かつ総合的に効率良くできる。

【０１１１】請求項２記載の発明によれば、研修案内手
段、テスタおよび電気・電子回路用研修装置を共通の教
材として、基礎知識研修段階での電気回路の習得から、
回路研修段階での電子回路の習得へと円滑に移行でき
る。

【０１１２】請求項３記載の発明によれば、基礎知識研
修段階に、電気記号とこの電気記号が用いられた電気回
路における電流の流れの方向とにより電気記号と電気回
路を研修する予備段階を置くことにより、テスタおよび
電気・電子回路用研修装置を用いた電気・電子回路研修
を円滑にできる。

【０１１３】請求項４記載の発明によれば、比較的高電
圧回路を研修する高電圧回路研修段階で電子部品の特性
と点検法などを研修した後に、比較的高電圧回路より低
電圧の低電圧回路研修段階で電子部品の結線と応用技術
などに加えてディジタル回路を研修すると、電子回路お
よびディジタル回路の一連の研修を円滑にできる。

【０１１４】請求項５記載の発明によれば、レビューテ
ストにより研修効果を確認できるので、システマティッ
クな研修を確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気・電子回路研修方法の一実施
の形態を示す研修段階のフロー図である。

【図２】同上研修方法に用いられる電気・電子回路用研
修装置の一実施の形態を示すケース開き状態の斜視図で
ある。

【図３】同上研修装置のケース閉じ状態の斜視図であ
る。

【図４】同上研修装置のケース内に設けられた回路設置
板の平面図である。

【図５】同上回路設置板上に設けられた集積回路用ソケ
ットに装着された集積回路チップの斜視図である。

【図６】同上回路設置板上に設けられた比較的大径の端
子穴部材とこれに挿入されるピン端子、および比較的小
径の端子穴部材とこれに挿入されるピン端子を示す拡大
図である。

【図７】同上研修方法に用いられるスイッチ類の電気記
号と電気回路における電流の流れ方向を表示した教本紙
面の例である。

【図８】同上研修方法に用いられるライト類の電気記号
と電気回路における電流の流れ方向を表示した教本紙面
の例である。

【図９】同上研修方法に用いられるコイルおよびリレー
の電気記号とスターチングモータにおける電流の流れ方
向を表示した教本紙面の例である。

【図１０】同上研修方法に用いられる電流の流れ方向記
入問題を表示した教本紙面の例である。

【図１１】同上研修方法に用いられるレビューテスト１
を表示した教本紙面の例である。

【図１２】同上研修方法に用いられるテスタの説明を表
示した教本紙面の例である。

【図１３】同上研修方法に用いられるテスタによる電圧
測定例を表示した教本紙面の例である。

【図１４】同上研修方法に用いられるテスタによるダイ
オードテスト例を表示した教本紙面の例である。

【図１５】同上研修方法に用いられるテスタによる測定
実習例を表示した教本紙面の例である。

【図１６】同上研修方法に用いられるレビューテスト２
を表示した教本紙面の例である。

【図１７】同上研修方法に用いられるオームの法則の説
明を表示した教本紙面の例である。

【図１８】同上研修方法に用いられる抵抗の直列接続お
よび並列接続の説明を表示した教本紙面の例である。

【図１９】同上研修方法に用いられる抵抗の直列接続回
路におけるトレーニング問題を表示した教本紙面の例で
ある。

【図２０】同上研修方法に用いられるレビューテスト３
を表示した教本紙面の例である。

【図２１】同上研修方法に用いられるトランジスタの説
明を表示した教本紙面の例である。

【図２２】同上研修方法に用いられるトランジスタの説
明（特性）を表示した教本紙面の例である。

【図２３】同上研修方法に用いられるトランジスタのＮ
ＰＮ型とＰＮＰ型とを表示した教本紙面の例である。

【図２４】同上研修方法に用いられるテスタによる抵抗
値測定例および表を表示した教本紙面の例である。

【図２５】同上研修方法に用いられるＤＣ２４Ｖ回路の
ＮＰＮ型トランジスタの作動確認用の回路図および表を
表示した教本紙面の例である。

【図２６】同上研修方法に用いられるテスタによるＮＰ
Ｎ型トランジスタの電圧測定例および表を表示した教本
紙面の例である。

【図２７】同上研修方法に用いられるレビューテスト４
を表示した教本紙面の例である。

【図２８】同上研修方法に用いられるＤＣ５Ｖ回路によ
るトレーニング例を表示した教本紙面の例である。

【図２９】同上研修方法に用いられるレビューテスト５
を表示した教本紙面の例である。

【図３０】同上研修方法に用いられるＮОТゲートを持
つディジタルＩＣ回路の説明およびＮОТゲートの実験
回路図を表示した教本紙面の例である。

【図３１】同上研修方法に用いられるディジタルＩＣチ
ップのＮОТゲートを発振回路に応用した例を表示した
教本紙面の例である。

【図３２】同上研修方法に用いられるレビューテスト６
を表示した教本紙面の例である。

【図３３】同上研修方法に用いられるレビューテスト７
を表示した教本紙面の例である。

【符号の説明】

11〜13 基礎知識研修段階 14，15 回路研修段階 30 電気・電子回路用研修装置 31 収納ケース 43 結線用電線 53，66 スイッチ 54，61，78，79 負荷 58，59，71，73 抵抗器 67 コンデンサ 72 集積回路チップとしてのディジタルＩＣチップ 95 テスタ 111〜137 研修案内手段としての教本の紙面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気・電子回路用の研修案内手段および
   テスタと、持運び可能な収納ケース内に結線用電線によ
   り接続可能の少なくともスイッチ、抵抗器、コンデン
   サ、集積回路チップおよび負荷を含む複数の電気・電子
   回路用の部品が配列された電気・電子回路用研修装置と
   を用いて、電気回路を研修した後、電子回路を研修する
   ことを特徴とする電気・電子回路研修方法。
2. 【請求項２】 研修案内手段、テスタおよび電気・電子
   回路用研修装置によりテスタの使い方と電気部品および
   電気回路を研修する基礎知識研修段階と、 基礎知識研修段階の後で研修案内手段、テスタおよび電
   気・電子回路用研修装置により電子部品および電子回路
   を研修する回路研修段階とを具備したことを特徴とする
   請求項１記載の電気・電子回路研修方法。
3. 【請求項３】 基礎知識研修段階は、 研修案内手段に示された電気部品の電気記号と、この電
   気記号が用いられた電気回路における電流の流れの方向
   とにより、電気記号と電気回路を研修する予備段階を含
   むことを特徴とする請求項２記載の電気・電子回路研修
   方法。
4. 【請求項４】 回路研修段階は、 比較的高電圧回路を研修する高電圧回路研修段階と、 高電圧回路研修段階の後で比較的高電圧回路より低電圧
   の比較的低電圧回路およびディジタル回路を研修する低
   電圧回路研修段階とを具備したことを特徴とする請求項
   ２または３記載の電気・電子回路研修方法。
5. 【請求項５】 各々の研修段階は、 最後に習得度を見るレビューテストを伴うことを特徴と
   する請求項２乃至４のいずれか記載の電気・電子回路研
   修方法。