旧:超科学工房 跡地

旧:超科学工房 跡地

旧:超科学工房 跡地です。日々の製作状況(趣味)を載せます。ものづくり文化展の一環で開設しました。


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久々の更新です。

ポンプの機構ということでかなり込み入ったところから初めていきたいと思う。

前にチラッと紹介した「裏工房」の「ダブルバレルランチャー」を、ポンプの機構部へ転用させるというものだ。裏工房で紹介した当時の物は上の写真のヤツだが、それをポンプ仕様に組み替えて製作したのが下にある写真である。殆どフルメタルなので存在感が凄いぜ。

これでもまだ、機構部の3ぶんの1を製作した感じです。この4本の軸はそれぞれ独立して往復動作ができるようになっています。さらにバネを使い、機械的に原点復帰ができるのも特徴です。今後の見た目としては軸の部分を覆うように筒(シリンダー)が固定され、なんというか、「ガトリングガン」のような形になっていく予定です。

 

フルメタルというところも目を惹くポイントであり、遠回りの試作から冒険してみたいと思います。


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有り余る資材の中から、今こそ使うべきだ!と思われるものをチョイスし、それに合わせて作ってみようと思う。

こんばんは、usernameです。

 

前回、素人の道を行く!ということで「自作でシリンダーを作ってみたい」との意欲から、セオリー路線を外れた工房らしい空気に満ちてきたところである。そこでだ、まずは試作!なので使おうと考えているパーツを下記に列挙してみた。

 

・VU50径エンビ管 :シリンダーの筐体

・エンビ板(厚5mm) :シリンダーの固定等

・裏工房のダブルバレルランチャー :シリンダーのシリンダー部

・CDM(中央駆動機) :主軸のトルク変換

・樹脂成型品 :主にピストン部(シリンダーの末端)

・バネ各種 :シリンダの原点復帰等

 

細かいところ言えばまだあるんですが、こんなもんで。

CDMのほかにダブルバレルランチャーの材料が加わり、メタルという強力な素材でシリンダーを作れるのが良いところかな。あれは4門あるので、イメージの図に近い形で製作出来そうな気がする。

とりあえず、流れとしてはダブルバレルを解体後、最適な形に組み替えてシリンダーの筐体を切り出したりしながら、パーツを用意しながら組み上げていく感じだ。うむ、VU50径を開けるホルソーが必要になるかもな。。。(寸法が大きくなるほど高くなるという工具である)

 

よし、色々頑張るか。

 

 

 


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チェックバルブは調べたとおり、一方向にしか流れない管でした。

こんばんは、usernameです。

 

頭の中でネット上に転がっている部品情報からイメージしたのが下図の絵です。エアシリンダーのピストンの往復で、吸い込み(外気取り込み)→排気(圧送)→吸い込み(外気取り込み)→排気(圧送)・・という繰り返しの動作ができるよう、チェックバルブを活用したポンプの機能の部分だ。

さて、イメージにつぐイメージで事は進まん! なぜなら手元にあるエアシリンダや継手などの部品のサイズとか、よく分からん事がまだまだ多いからだ。ここはポンプ部分を作るにも試作用に実物が欲しい。そこでチェックバルブとそれにサイズが合うであろう空圧部品をちょこっと購入してみました。一応ね、手元のエアシリンダーに付いている継手が外径6mmのチューブを挿せるようなので、同じようなストレートの継手がネット上であることを確認し、「6mm=Rc1/4 」と安易に考えてしまったのが、購入後にビックリする事態に発展する。

それがこのネジの大きさの差だ。管は6mmを挿せるのに、ネジ径が大きすぎる!

そこで初めて分かったことが一つ!「Rc1/4 とはネジ径のサイズだったんだ」という事。エア素人だもんな、これぐらいは授業料で割り切れるってもんだ。何故、Rc1/4を選んだのか?と疑問に思う人も居るかも知れん。それはエアモーターの取説に「6mmのチューブを使用し、Rc1/4を使え」みたいな事が書いてあったから!というのが理由だ。もう一度翻訳で取説を調べなおしていたら、取り扱う上での最大サイズを言っており、Rc1/4のネジはエアモーターに直接は取り付かないため、レデューサーという部品で絞ったりして取り付けるようだ。。。

うん、今んとこ無駄な買い物はしていない。何故なら「大は小を兼ねるから」

 

今後のこともあるので、授業料のところをもう一度ピックアップして調べてみたら、色々解かりました。手元にある部品も調べた上で分かったことをまとめてみます。

ネジ径についての考察ですが、素人からすると「そうなんだ!すげー!」というぐらいの収穫でした。このバルブだったり継手だったりするネジ加工が施された部品の「ネジ部分」を「管用ネジ(くだようネジ)」と呼ぶそうだ。こういった管材用語も知らなければ、目的の情報を手に入れるまで結構苦労するね、実際。(笑

 

そしてイメージで描いていた絵と同じような組み合わせで、Rc1/4仕様のポンプ部を組んでみました。

左のチェックバルブから空気を取り込み、T字のチーズで下方向へ(繋がってないけど、本来はシリンダーと接続)、シリンダーの排気で空気はチーズの下から右側のチェックバルブを通過し、ストレート継手へと進む(この先はタンクである)。

実験ではチーズの下側を咥えて、思い切り「吸う」「吐く」を繰り返したところ、円滑に空気の流れがコントロールされるのが分かった。シリンダー側(今回吹いている部分)に、変な圧力がかかるわけでもなく、吸う、吐く、の空気の流れにチェックバルブがしっかり働いているのが分かった。これなら肺活量の無い人でも、水玉風船のような小さい風船を膨らませることが出来そうだ。

 

部品は大きかったが、かなりイメージがわかってきました!

次回は実験用にポンプを作ってみるか。エア玄人さん、早速だがエア素人は素人の道を歩んでみたいのでちょっと遠回りしますよ。

 

 

 


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空気をタンクに溜め込むポンプの構造として考えているのが今回紹介するものだ。

こんばんは、usernameです。

 

こういっては何ですが、この構造はエンジンから発想を得まして、これを人力で使うにはどうしたらよいか?ということで考えたところ、以前に製作したCDM(中央駆動機)が役に立つと思いました。ちなみに考えているポンプは、ポンプの種類で言うところの「何なのか?」を知るため、時間あるときに市内の図書館に足繁く通い、機械工学の本棚のポンプの類の専門書を読み漁りました。そこで分かった事なんですが、色々な要素をミックスした形のポンプで、事例とした資料がない特殊な構造なのだと判明しました。まあ、無理やりに名称を付けるとしたら「斜板式プランジャーピストン型」という感じかな。

 

毎度の妄想設計でお馴染みの3Dイメージです。

黄色い輪は以前に製作したCDMです。これの2次側を使って例のポンプを組むとしたらこんな感じ?という図です。

エアシリンダーは位置固定で、斜板は車軸と固定はされておらず車軸の回転治具の凹凸によりその場に居ながら傾き角度が変わっていく動きをします。その際、斜板の4隅に連結されたシリンダーロッドが斜板の傾きによって引いたり押したりの動作になり、このシリンダーロッドの動作で「空気取り込み&空気圧送」を1往復で2回の圧送になるわけです。車軸の1回転に対し2回、さらにエアシリンダーが全部で4つあるため、エンジンで言うところの4気筒になり、計8回の圧送が見込めます。だがこれを回すには相当なパワーが必要なので、CDMの出番だということです。

 

効率はどうか?という事については今のところ不明であるが、一方向の回転運動の中で円滑な動きをするポンプが出来たのなら、これは一つの芸術なのかなと思います。車軸を回す力をどうやって作り出すかがこの構造の難題の一つの気がするが、ポンプだけに車軸と斜板には堅牢な強度を求められそうな予感はするな・・・。この構造については私の興味もかなりあるため、簡単な材料で試作を作ってみたいなと考えております。


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こんばんは、usernameです。エア素人も知識を積みながら頑張っております!

さて、本題の「買ってみた空圧部品」ですが、今回は「シリンダー」、「レギュレーター」、「エアモーター」の3つを購入しました。どの部品も中古価格なのでお財布にも優しいが、「エアモーター」だけはお財布価格よりワンランク上の価格帯で、高いのか安いのか分からないように見えますが「それでも正規の価格からしたら超安い!」とだけ言っておこう。

 

まずは1つめ、「シリンダー」です。

前回から説明で絵を描いていたりしますが、それの実物になります。両端に吐出と吸気を兼用した穴があり、シリンダー(ナットがついているロッド)を引っ張るとロッドが伸縮し、ピストン構造により片側が空気を吸い込み、もう片側は空気を吐出す動きをする。製品のシールの辺りを見ると「Max Pless 1MPa」とあり、意味としては「MAXで1MPa(メガパスカル)までこのシリンダーにかけられます」という感じだ。これって、ロッドを往復させて圧縮空気を得ようと考えている私にとっては、重要そうな項目である。

 

しかしパスカルかー。さすがエア素人であるため、使ったことも無いし考えたことも無い単位だ。そこでパスカルという単位を理解しやすい別の単位に変換できないかと調べたところ、、1MPa=10kgf/cm2 ということが分かった。力の重さの単位である、kgfを使うことでパスカルの力を分かりやすくした感じだ。つまり、これはシリンダー内部に送り込まれる空気の圧力が「1MPa」とした場合、伸縮するロッドが押し出せるMaxの力は10kgだと言っていることになるようだ。多少の誤差はあるかもだが、解釈としてはこんな感じなのだろうと思う。

 

さて、パスカルさんがなんとなく分かったところで2つめの部品を紹介しよう。「レギュレーター」です。

形は全然違いますが、水道の蛇口にメーターが付いたようなイメージの部品です。しかも「逆止め弁」が付いています。ハンドルを回すと入力側から空気が流れてメーターを通過し、出力側へと流れます。水道の蛇口が水の流れる水圧を制限できるように、これは流れる気体の圧力を制限できるようです。これも 前回の日記で、㈱イワキ様のエアーポンプの記事での構成に載っていたため、とても重要に思えたので購入したものです。

 

お次はお待ちかねの3つ目、「エアモーター」です。

普段の工作で使ったりする電気モーターと同じくらいのサイズでありながら、性能が高かったことから購入したものです。エアモーターというのは、吸気口と吐出口と別々の穴になっています。そこに空気を一方通行で流すことで「空気の圧力でモーターの軸を回す」というものだ。電気で動くモーターと比べると効率は落ちますが、最大の利点は「負荷がかかっても軸が止まるだけでモーター自体の損傷には繋がらない」というものだ。これがもし電気モーターで起きたら、内部のコイルが焼損しモーター自体が壊れて使えなくなります。 メリットもあればデメリットもあるが、まあこれは「基本、エアー部品はやかましい物だ」という事である。どんくらいやかましいのか?というのはこれからの楽しみにとっておこう。

ちなみにこのエアモーター、付属の英語&ロシア語で書かれた取り説があり、その内容によるとMaxの空圧は0.62MPaで、Min(回り出しの空圧)は記載無かったものの、Maxの空圧は0.62MPaであるから、条件によってはMaxで6kgf/cmのトルクが出せるようだ。6kgfというと、以前に作ったジェットビートボードで使ったモーターの定格トルクの4倍もあるって事じゃないか!ギアー要らずだな!エアーって凄いな。

 

説明書には継手は「1/4」を使い、ホースの直径は「6.35mm」にしなさい。などと書かれていました。この継手が1/4など、エア素人には初めての知識なので調べました。どうやら世界規格で1/2、1/4、1/8・・・というように、繋がる配管の口径によって明確に決まっているらしい。このあたりは、今手元にある部品をよく見ながらこの先に使える部品を選んでみたいと思う。

 

次回は、CDMと組み合わせて考えるものは、どんな物なのか?ということでイメージを紹介したいと思う。・・・・まだイメージだからね(笑)

 

 

 


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こんばんは、usernameです。

エア素人とは私の事だ。文字通りエアの知識とか使い方が素人だという意味である。

前回は空気のポンプ(シリンダー)を自作したい話を言っていましたが、エア玄人から言わせると「危険過ぎる!」との答えが返ってきている。実はそこそこ高い圧力を使うため、一時的に溜め込むタンクなども用意したいと考えている。この圧力というもの、エア素人には例えのイメージが湧かずどれだけの圧力があれば何が出来る?とか全然読めないのである。まあこの「圧力」ですが万一に自作のシリンダーが内圧によって破断したとき(これは大いにありうるらしい)、どれくらいの爆発が起こり得るか?というところから、危険を指摘されている。

じゃあ、危険なものにならないよう作るにはどうすれば・・・、となるわけだが答えは「市場に出回っている製品化されたシリンダーを規定の範疇で使え」との事だ。ふむ、ポンプに転用するための空圧部品を購入することで、エア素人で起こりうる危険を避けるということですな。

 

そこでエア素人は、まず空気圧に関するパーツはどんなものがあるのか?を調べた。そしたら調べるうちに基本構成なるものの情報を手にいれた。下記のアドレスは㈱イワキ 様で説明しているエアーポンプに関する記事だ。エア素人にも分かりやすかったです。

https://www.iwakipumps.jp/blog/naruhodo/24

 

パーツも色々調べました。その中で「チェックバルブ」という物があることを知った。

このチェックバルブというものですが、浮き輪とかに付いてる「膨らますときは開くが、内圧で閉じる弁」、といえば解かる人も多いかと思います。あれが空圧パーツにも有るってことは、早い話、空気の流れる方向を決められるってことです。

 

 

実物を見ていないため、まだ半信半疑なのだがそれが本当に出来るものなら、エアー玄人がおっしゃる「市販のシリンダーを使え」という話の「ポンプ化」も「こうやれば出来るんじゃね?」と思って描いてみた図です。

なかなかイケてると思わないか?エア素人なりのアイディアですが、まだまだ疑問が残るのが正直なところ。それはチェックバルブを適度に装備するのはどの辺りなのか?というところだ。一応、大まかな空気エネルギーの流れだが、①シリンダーで圧縮空気を作る、②タンクに貯める、③フィルターを通す、④レギュレーターで圧力調整、⑤エアーを流すスイッチ、⑥エアモーターを回す というのが現時点の構成になる。この中で、何処でどうやって手にいれるのか?という不明なパーツが「タンク」である。ガソリンを持ち運びするときの携行缶で良いのか?とも思ってしまうが、そんな簡単なもんじゃないだろ的な意識もある。

 

次回は「ちょっと購入してみた空圧パーツ」を使って動作など紹介してみたいと思う。


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皆さんご無沙汰しております。

usernameです。

 

仕事の合間を縫って少しでも前進したい!と思い始め、何も進まない日々からの脱却のために奮闘していきたいと思います。

さて、題名の通り「エア」ですが、今回のプロジェクトで扱おうとしているのが「空気」ということでそのような名称になりました。実は空気に関する物、身近にあるものとすれば空圧制御などの部品などが今回扱うものに含まれるが、私はこれらを扱った事が全く無く、当然知識も無い。というわけでしばらくは本を読んだりしていましたが、なかなか現物が無いとよく分からん点も多い。

 

そして、色々なポンプの構造を書籍で調べたりしたところ、今回採用したいと思った構造に辿りついた。

これがその構造と動作説明だ。一応理解した上で描いてみました。

この1軸上のピストンの前後にエアを送り出す構造を作ることで、見た目は「2気筒」になる。実はこの構造、電磁式のピストンでユニット化しているものを「自作で機械的に作れないか?」ということから始まっている。ピストン式にすると受け側のタンクの内圧が高まってきたとき、ストローク時の押し返しの負荷に対して、どれだけのパワーが出せるのか?が課題としてあがりそうだ。

 

ピストン式はそのストロークの長さや円筒の内径によって吐出量が大きいものになるが、言ったようにタンクの内圧に対する押し返しに負けない構造と、ストロークさせるパワーが必要なのである。この押し返しの力というのは人間の力よりも大きいものになりそうな予感がする。。というわけで作る前から問題になりそうなものが浮上していますが、パワーに関しては過去に試作まで進んだ「C.D.M project」のCDMを利用する予定だ。アレの目的も最終的には乗り物に搭載するものだからね。

 

そして、現段階の構想であるが4軸8気筒にして、人力→CDM→Air という流れで空気を集めたいと考えている。

今回は「電気は一切使わない構造」だ。こういうメカメカしたプロジェクト、とても面白いじゃないか。

 

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お久しぶりです。

今回はとても不思議な体験をしたので載せてみたいと思います。

ご存知のとおり、私はかなり奇人な部類の人間なので常日頃、色々な事で色々な考えや発想を巡らしています。どうも無意識にやってしまっているようで、時に人の話を聞いてなかったりする事もやらかします。(「あ、ごめん。で、何をどうしたいとか言った?」とか言って聞き返したりしてます。

 

まあ、肝心の「ものづくり」に取り掛かれる時間は全く無い状態が続いているわけです。ここのところ仕事が立て込んでおり、色々なことに時間を割けない日々が続いてます。正直、ストレスがたまっている状態だと思う、うん。そんな心理状態なのか、不思議な夢を見ました。(下記より)

 

夢の情景は、どこかの砂漠の中にある簡素な小屋と地下を掘り抜いて作られた土の壁に囲まれた防空壕のような場所だ。よくニュースで出てくる中東エリアの内戦基地のようだ。その中でも比較的大きな空間(大きいといっても8畳ぐらい)の壁に囲まれた工作室で、数人の作業者が真剣に何かを作っている・・。その現場を取り仕切っているのが私であるが、なんと製作しているものが「地雷」である。そこでは「跳躍地雷」と呼ばれるものを作っていたのだが、私はその物をよく知らなかったため、起爆映像(正直見れたモンじゃ無い)を、何度も再生させて何かを考える職務についていた。

 

幾度となく繰り返される映像もいつの間にか慣れたころ、ようやく状況把握に思考が向く。「ここはどこだ?君達は誰だ?」だが、顔を向くが返答は無い。きっと言葉が通じない国なのだろう。腰に短剣を差しているあたり、イエメン辺りの国かな。ああ、そうだ、イエメンじゃないか。昔、仕事で行ったじゃないか・・。アリという名の人が多いんだよな。呼んでやれ、「アリ」。呼びかけに全員が振り向く。なんとみんな「アリ」という名前だった。その光景がとても可笑しくて不覚にも大笑いしてしまい、夢から眼が覚めた。これが初日の夢だ。

 

次の日も同じ夢を見る。不思議だよ、続きなんだもの。砂漠の中の土壁の基地だ。今日も6人のアリはセッセと金属加工に精を出している。私は地雷を作る理由については深く考察しなかった。おそらく何か考えがあってこの製作物なのだから、これを作る真の理由を考察するよりも向き合うことが大切なのだろうと思ったからである。私は6人のアリに製作物の詳細と、状況を聞いた。前回は言葉が全く通じなかったのに、今回に至っては専門的な用語が飛び交ってるにも関わらずスラスラと伝わり、スルスルと状況が飲み込める。

 

アリの話によるとこうだ。EUやアメリカからの経済制裁に続き、経済情勢悪化が引き金で紛争が起こり、連合軍(EU?)が飛行機でバラ撒いた跳躍地雷のせいで、月に何百人もの国民が死んでいるため、地雷除去のための対策と、これを超える地雷の開発をするというものだ。そして、この工作部屋では連合国の跳躍地雷を上回る地雷の開発を進めているという・・。しかし、未だ跳躍地雷を超える物のイメージと製作する計画が整わないのが現状だ。 「うむ。映像を見る限りこれは優秀な地雷かも知れんな・・・。」そう、うなずいた私を見た一人のアリが悲しそうな顔をしたが、「我々には我々でしか成しえない最高の物を考えるぞ!」と気持ちがしっかりと乗った言葉を発すると、それを聞いたアリ達は、「おおー!」掛け声をあげ、開発スタッフの士気が上がった感じがしたのであった。

 

ここからはしばらく工作部屋での思考錯誤が続くのだが、物の善悪の判断を取っ払って、開発者の視点で考えるとなると、やはり威力とか効果などを高めるためにはどうすればいいか?とか人間の人体構造とか衝動とか、色々な知識を吸収しながら研究するものなんだなー、と認識させられる。未だかつて兵器を作ったことは無かったけど、この今の環境は私の人生においても貴重なものになるのだろうな。。

 

そして、3日目の夜もまた例によって土壁の基地だ。3夜に渡り続編でスタートする夢って正直どうなの?夢自体は怖いものではなく、今は一研究者として最高の物を作るため没頭しているため、「またかよー!」っていう気持ちより、「アリ!俺は帰ってきた!」という気持ちのほうが何倍も強い。テンションは間違いなくMAXだ。そして、数々の失敗の末、ある実験から全く新しい方法を編み出す。コルゲという名前をつけたその新型地雷は、人間の衝動を利用することで従来の物よりも効果があがり、別の側面では地雷除去にも役立つというものであった。

 

そのコルゲはさっそく実験的に前線に投下された。こいつは転がりながら標的に近づく機能を持っているため、人はおろか車両にも自己誘導で近づき炸裂するというものだ。その様子を工作部屋から司令室に移動したスタッフと軍の幹部らと、モニタリングしながら茶を酌み交わして労をねぎらっているところであった。正直、やりきった感がハンパなかったのだが、あれだ。こっちに料理が用意してあると案内されている最中、6人のアリがいつの間にか居なくなっており、「アリ?」と呼んでも誰1人声がしない。案内された先の扉を開けると、外であった。

 

久しぶりの太陽。ずっと長いこと部屋に篭って研究に没頭していた身体には、外の灼熱の太陽は辛すぎた。さらに灼熱の大地であった砂漠の砂は、日本の海岸のソレとは比べ物にならない熱さで、靴の底も焼けて、照り返しで頭がクラクラする。足元はすぐに不安定になり、膝から地面に崩れてしまったのだった。。 四つん這いになりながらも辺りを見渡すが、アリは居ない。というか、誰も居ない。

土壁の基地もどこに消えたのか、砂漠のど真ん中に1人放置された状態であった。 

 

そして、何かいる気配を察した方向を見ると、私とアリ達で苦労して開発したコルゲが居るではないか。

「ああ、そこに居たのか」と、安堵し「おいで」と手を差し伸べたところで夢が終わった。

 

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以上が、3夜連続で見た長編の夢でした。

夢の出現は意味のあるものらしいのだが、今回のような夢はどういったものを伝えようとした夢なのか。連続で同じ内容の夢を見るのは、何かの警告だったりする意味があるんだとかで、初回の夢でその夢での解決に進めば翌日には夢も変わっていくらしい。逆に初回の夢での解決に辿りつけなかった場合や、その意図に気付けなかった場合は翌日も同じ夢を見るのだそうだ。

 

今回、3夜目の夢の終わりで死亡したものと考えられるが、その後はこの手の夢は出てきてはいない。色々と内容が濃く、普段考えようも無い分野に没頭するというある意味貴重な体験をしたわけですが、地雷のことについても1夜目から目覚めたら、昼休みとかに「飛び上がって炸裂する地雷」というキーワードで「跳躍地雷」という種類の地雷を知ったり、火薬学についてチョロっと調べたりしたのが、後の夢での展開に大きな力になっているのもスゴイとこだ。ただ、充実した反面、もんのすごく疲れたことは確かだ。夢の不思議な内容が現実でのさらなる情報収集しようとする意思に強く影響していたというのが新感覚であった。

 

またまた外れた考え方すると、これを意識的に繰り返すことが出来れば短期間でもの凄い効率よく勉強できそうだよね。ただ、体感的には6日も続けたら本当に死ぬかと思います(笑

兵器は作らないけど、コルゲの動作の機構は頭にありますので何かに利用できれば、コルゲのマスコットが手元に置けるかなぁと思ったりしてね。

 


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オリジナルマインドさんのオリジナル製品は魅力あるものばかりだが、その中でもusernameチョイスとして「あれば助かるし、使い勝手よく、工作の幅が広がる!」の3拍子で選んだのがMAGEMAGEだ。板金を折り曲げ加工する工具って、安いものなら1万円代であるんだけど扱うにもその工具のクセというか独特の難しさがあり、狙った所で曲げられなかったり、万力で材料をガッチリ押さえないと使い物にならないものも多い。

 

そこで以前より気になっていたMAGEMAGEを検討しまして購入に至りました。

この工具はとても楽に、そして狙った所を綺麗に曲げられる!というありがたいもので、これがあれば自作のモーターマウントやその他色々な曲げ加工により工作の幅が広がるぜ!という期待から購入している。今回はそのMAGEMAGEを組み立てたところである。かかった時間とすれば、のんびり4時間半ってところだ。そして組み立てにはスペースが必要そうなので、広いところ(会社の工作部屋)を借りて製作しました。

 

よし!マニュアルの組み立て部分は終わった!次回はテストがてら何か作ってみたいね。