記事担当:
ハンダ付け必要-非マイコン系

先日テレビで『防災特集』を見る機会が何度かありまして。
その中で気になったのは、スマホのライトの上に水を入れたペットボトルを置いて簡易ランタンにしている場面。
確かに急な停電時、一番近くにある光源と言えばスマホですから、それを照明にするのは当然の成り行き。
しかしスマホと言えば今やライフラインのようなもので、できれば電力は温存しておきたいところ。

と言う訳で本日は。
LED1個で簡単なペットボトルLEDランタンを作ってみようと思います。

用意したのはこちらの部品。
LEDを照明にする最小限の部品構成
ペットボトルを乗せるので大きめのユニバーサル基板★UP-202と、5φ白色LED★OSW5DK5111A単3×2本の電池BOXBH321-1A電源ON/OFF用の小型スライドスイッチ★SS12D00G3の以上4点。
配線材すら用意しない最小構成のLED点灯基板を作ります

しかしLEDを光らせただけではペットボトルLEDランタンにはなりません。
LEDの上にペットボトルは乗せられませんからね。
なので、こんなものを用意しました。
今回の肝になるアクリル板
はい、レーザーカッターでカットしたアクリル板です。
100mm角のアクリル板に、ネジ穴とφ75mmの丸穴を開けました。
このφ75mmの丸い板にペットボトルを乗せ、丸穴の空いた四角い板はペットボトルが滑り落ちるのを防ぐ支えにしようと、そういった次第です。
ネジ穴以外無駄にならないエコな設計
「レーザーカッターなんて家にないよ!」
と言う声も聞こえてきそうですが、最近はレーザーカッターを備えたFABスペースが各地にできているので、そういうところを利用するのが良いんじゃないかと。
レーザーカッター以外にもいろんな工具や工作機械があるので、ものづくりの幅がグンと広がりますよ。

京阪沿線にお住まいのおけいはんには、枚方は光善寺駅近くにある「TAKE LABO (テイク・ラボ)」がオススメです。(宣伝)


と言う訳で、早速工作を始めましょう。

まずはユニバーサル基板にネジを取り付けるための穴を開けます。
基板の上に丸板を乗せますからね。
そのためのネジ穴です。

最初に外板と基板を重ねます。
基板のネジ穴に合わせて固定する
外板に開けたネジ穴はあらかじめ基板の四隅のネジ穴と重なるように開けています。
穴同士を重ねれば組み上がった際ズレずに底板を取り付けることができます。
この状態で底板をはめて、ネジ穴の位置をマーキングします。
丸型アクリル板用のネジ穴位置を基板にマーキング
こんな感じ。

次に電池BOX用のネジ穴をマーキングします。
電池ボックスは真ん中に配置する
電池BOXは裏側にネジ止めします。
バランスを考えて基板の真ん中に配置。
ネジを取り付ける穴をマジックでマーキングします。
電池BOXのネジ穴もマーキング完了
こんな感じ。

コレで基板の下準備は完了。
後はドリルやピンバイスで穴を開ければOK。
ピンバイス等で穴を開けて準備完了
今回はM3のネジを通すのでφ3.5mmの穴を開けました。

ではいよいよ部品をハンダ付けしていきましょう。
まずはLEDから。
ど真ん中にLEDを取り付ける
もちろんLEDはど真ん中に配置
四隅にスペーサーを付けたのは裏返してはんだ付けする時にガタガタしないように。
こうすると基板が動かないので楽にハンダ付けができます。

LEDは裏側で足を目いっぱいに広げてハンダ付け。
LEDの足も最大限利用する
今回はリード線を用意していないので、部品同士の接続にLEDの足もフル活用します。

次にスイッチの取付
ブレッドボードにも使えるくらい足が長くて小型。何より安い!と言う事でチョイス。
定格は低めですが、LED1個光らせる程度なら問題ありません。

このスイッチを、操作しやすいように横向きにします。
足が長いので折り曲げても基板にハンダ付けできる
ええ、無理やりグイッと足を曲げただけです。
褒められた方法ではありませんが、今回はコレで十分。
このSS12D00G3は足を曲げても基板にハンダ付けできるくらい足が長いのでほんとに使いやすい。
と言う訳でこのスイッチを基板の端っこに取り付けます。
スイッチは基板の端に配置
基板の上にはアクリル板が乗りますから、端っこで横向きにしないと操作しづらいですからね。

スイッチを固定したら、LEDとつなぎます
配線材を使わずに配線
LEDの足がちょっと足りなかったのでハンダでつなぎました。
このスライドスイッチは真ん中の端子を起点に左右の端子でON-ONの動作をします。
今回はLEDの真横に有った端の端子に接続しました。
この場合、真ん中の端子に電池BOXを繋げば回路になります。
LEDの足を真ん中の端子に接続した場合は、どちらか端の端子に電池BOXを繋げばOkです。

では最後に電池BOXを取り付けます。
電池BOXは基板に固定してから配線をハンダ付けします。
固定してからの方がハンダ付けしやすい

電池BOXを固定したほうが配線の長さを調節しやすいですし、配線の固定も楽になりますから。

と言う訳で配線完了。
+側はもうちょっとスッキリさせれたなぁと後悔
マイナス側の配線はスイッチと逆の方向に出ているLEDの足につなぎます。
プラス側の配線はスイッチの真ん中の端子につなぐのですが、LEDをの足をまたぐ形になってしまい、綺麗にできなかったとちょっと後悔。
電池BOXの方向とか、LEDの方向とか、スイッチの位置とか、ちょっと工夫するだけでスッキリ配線できたんですが。

そんなこんなで基板が完成しました。
早速電池を入れて点灯実験をしてみましょう。
電池を入れて準備完了!
電池を入れるときはスイッチをOFFにしておきましょうね。
スイッチがOFFの時~

では、スイッチON!
スイッチョンでビカー!!
無事に点灯しました。

なお、今回は乾電池2本(3V)で白色LED(順電圧3V)を点灯させるため、抵抗等は挟んでいません
ホントなら何か入れたほうが安全なんですけど、大した工作でもないので省略してます。
もし赤色とか電圧が3V未満で点灯するLEDを使用する場合は、適切な電圧になるように抵抗等入れてくださいね。

と言う訳で、基板も完成したのでアクリル板を取り付けていきましょう。

まずはペットボトルを乗せる底板から。
まずは底板を取付け
すでに取付けてある、長さ10mmのスペーサー★SJA-310に底板をネジで止めます。
今回は見た目がきれいなのでポリカーボネートビス★PC-B36-10を使用しました。

次に外板用のスペーサーと足を取り付けます。
支え板の支柱を取り付け
足は雄ネジの付いた20mmのスペーサー★SJB-320を使用。
それを基板のネジ穴に通して35mmのスペーサー★SJA-335で止めます。
外板用のスペーサーを長めにしたのは、底板との高低差がある方がペットボトルが倒れにくいかと思ったからです。
外板の高さはお好みで調整してくださいませ。

最後に外板をネジ止めしたら完成です。
支え板を取り付けて完成
うん、思ったよりもいい感じ。
ちなみに真横から見るとこんな感じ。
横から見るとこんな階層構造になってる

ではペットボトルをおいてみましょうか。
500mlの水乗っけても割りと安定してる
結構安定してます。
スイッチが小さすぎた気もしますが、コレはコレで目立たなくていい感じ。操作性も良好。

底板のネジも上手いこと避けてる 収まりもいい感じ
底板のネジもペットボトルに当たらずうまくかわせてます。
ペットボトルも安定して設置できてます。
思いつきで作ったわりには大成功。

最後に、どれくらい明るいか暗い部屋で点灯させてみました。
まずはペットボトルなしの状態
ペットボトルなしの状態でも十分明るい
この状態でも部屋の中がぼんやり明るくなりますが、LEDの直光が目に痛いですね。

では水を入れたペットボトルを乗せてみましょう
ペットボトルが有ると光が拡散するので周囲が明るくなる
いい感じに光が拡散されて部屋の中が優しい光に包まれました。
この水にキャップ半分の牛乳やサラダ油を混ぜると、油分が光を拡散して更にいい感じになるんだとか。機会があれば試してみたいですね。

こんな感じでペットボトルを照らしてる

と言う訳で、停電時の非常用照明にと思って作ったペットボトルLEDランタン。
材料費はアクリル板抜きで約1000円。まぁほとんどスペーサー代なんですけど。
そういった意味ではガワさえ工夫すればもっと安価に製作ができそうですね。


みなさんも是非、作ってみてくださいね♪

ちなみに今回作ったペットボトルLEDランタン。
アクリル板も含めてキット化しようかと考えております。
もし興味がある、発売になったら買って作ってみたいという方は↓の拍手ボタンをクリックしてくださいませ。
そのひとポチがやる気に繋がりますので。

(記事:伊東)
更新予定:毎週木曜日(次回は10月20日です!)