いたずらグッズの定番として昔から親しまれている「ビリビリペン」。普通のボールペンやシャープペンのように見えるのに、ノックするとビリッと電気が流れるこの商品には驚かされた経験がある人も多いのではないでしょうか。この記事では、ビリビリペンの基本的な仕組みから歴史、安全性までを詳しく解説します。これを読めば、なぜ押しただけで電気が流れるのか、その秘密がすべて分かります。
ビリビリペンとは？基本的な特徴と用途
ビリビリペンは、外見は普通の筆記用具に見えますが、実はいたずらグッズとして作られた特殊なアイテムです。一般的には以下のような特徴を持っています。
ビリビリペンとは、「ノックすると電流が流れるいたずらグッズ」です。見た目はボールペンやシャープペンシルなど本物の筆記用具そっくりに作られていますが、芯を出そうとノックするとスタンガンのように電流が流れる仕組みになっています。電流がビリビリと流れるところから「ビリビリペン」と名付けられています。
このアイテムの主な用途は、友人や知人にいたずらをすることです。普通のペンだと思ってノックした人が突然の電気ショックに驚く姿を楽しむというシンプルな娯楽です。特に学校や職場などで「ペン貸して」と言われたときに渡すと効果的です。
ビリビリペンの種類も様々で、ボールペンタイプやシャープペンタイプ、さらにはサインペンタイプまであります。キャップを回すと電流が流れるサインペンタイプもあります。最近では見た目がより本物そっくりの高品質なものから、おもちゃ感の強いカラフルなものまで多種多様な商品が販売されています。
ビリビリペンの仕組み：なぜ電気が流れるのか
ビリビリペンの最大の疑問は「なぜ押すだけで電気が流れるのか」という点でしょう。その仕組みは意外とシンプルでありながら、効果的な設計が施されています。
内部構造と電気回路
ビリビリペンの内部には、以下の主要な部品が組み込まれています。
- 小型電池：ボタン電池3個が直列に繋がっているものが一般的です。これがショックを与えるための電源となります。一部の商品では単4電池を使用するタイプもあります。
- 昇圧回路：フライバックトランスフォーマーと呼ばれる小型の変圧器が使われています。これにより電池からの低い電圧を高電圧に変換します。
- 制御回路：DCをACに変換しトランスフォーマーを駆動するための小型チップが使われています。
- プッシュボタン：ペンのノック部分に接続されており、これを押すことで回路が閉じます。
- 電極：ノック部分とペンの胴体に＋とマイナスの電極があるため、これを同時に触れることで人体に電流が流れます。
電流が流れる仕組み
ビリビリペンの動作原理は次のようになります：
- ペンのノック部分を押すとスイッチが入り、回路が閉じます
- 内部のチップが電池からの直流電流を交流電流に変換します
- フライバックトランスフォーマーが入力電圧を昇圧し、約500Vの高電圧を生成します
- 生成された高電圧が電極を通じて使用者の手に流れ、ビリビリという感覚を引き起こします
重要なのは、電圧は高いものの電流値は約10mA程度と非常に小さいため、人体に危険を及ぼすことはありません。これが「びっくりするけど安全」というビリビリペンの特徴を実現しています。
実際の動作と体感：ビリビリ感の正体
ビリビリペンを使ったことがある人ならわかるように、その感覚は痛みというよりも驚きを伴う独特の刺激です。これは人体の神経が電気刺激に反応することによるものです。
感電の仕組みと体感
人体の神経系は微弱な電気信号によって情報を伝達しています。外部から電流が流れると、この神経系が反応し、筋肉の収縮や感覚として認識されます。ビリビリペンの場合：
- 電流が指先や手のひらの神経を刺激
- 神経が反応して筋肉が瞬間的に収縮
- 脳がこの刺激を「ビリビリ」という感覚として認識
この感覚は痛みよりも驚きの方が大きく、多くの場合は咄嗟に物を落としてしまう反応を引き起こします。これがいたずらとして効果的な理由でもあります。
他の人との間で電流が流れる条件
多くの人が疑問に思うのが、ビリビリペンを持った人が他の人に触れたときに電流が流れるかどうかという点です。
ビリビリペンは、ノック部分とペンの胴体に＋とマイナスの電極があるため、通常はペンを持っている人にのみ電流が流れます。しかし、ペンを持っている人と相手の体が触れている（例えば空いている方の手をつないでいる）場合は、二人にビリビリが来ます。
これは電気回路の基本原理に基づいています。電流は常に抵抗の少ない経路を選択するため、別の人を介した閉回路が形成されると、そちらにも電流が流れることになります。
ビリビリペンの歴史と進化
ビリビリペンに類似したいたずらグッズは意外と長い歴史を持っています。電気ショックを利用したいたずらグッズの起源と、ビリビリペンがどのように発展してきたかを見てみましょう。
電気ショックいたずらの起源
電気ショックを利用したいたずらグッズの先駆けとしては、1928年に発明された「ジョイバザー」が有名です。ジョイバザー（手に装着するブザー）は、コイル状のバネを内蔵したディスクを手のひらに装着し、他の人と握手をすると、ディスク上のボタンがバネを解放し、急速に巻き戻るバネが電気ショックに似た振動を作り出す仕組みになっています。これは実際に電気を使用していませんが、体感としては電気ショックに似た感覚を生み出しました。
ビリビリペンの登場と変遷
ビリビリペン自体は古典的ないたずらグッズで、正確な起源ははっきりしませんが、少なくとも1970年代には存在したとされています。当初は単純な構造でしたが、技術の進歩とともに小型化や安全性の向上が図られてきました。
現代のビリビリペンは：
- より小型で精密なトランスフォーマーを使用
- 安全性を考慮した電流値の調整
- 実用的な筆記機能の追加
など、様々な改良が加えられています。一部の高級モデルでは、実際に使える筆記具としての機能も兼ね備え、インクカートリッジを交換可能なものもあります。
ビリビリペンの安全性：本当に危険はないのか
いたずらグッズとはいえ、電気を使用する製品なので安全性への懸念は当然あります。ビリビリペンの安全性についての詳細を見てみましょう。
電流値と安全基準
ビリビリシリーズの安全性については、国が定める特定の基準はありませんが、検査機関のアドバイスに基づき、家庭用低周波治療器の基準に近いカテゴリーとして電流と電圧の検査が行われています。
一般的なビリビリペンの電気的特性：
- 電圧：約500V（高電圧ですが瞬間的）
- 電流：約10mA（人体に危険を及ぼさないレベル）
人体に重大な影響を与える電流値は一般的に30mA以上とされており、ビリビリペンはその1/3程度の電流値で設計されています。そのため、健康な成人が使用する分には安全といえます。
使用上の注意点
ただし、安全とはいえ以下のような注意点があります：
- 心臓ペースメーカーなどの医療機器を使用している人は使用を避けるべき
- 小さな子供や高齢者、持病のある方への使用は控える
- 濡れた手での使用は避ける（電気抵抗が下がり、感電の強さが増す可能性がある）
- ショックによってペンを落としてしまうことがあるため、デリケートな場所での使用は避ける
製品によっては「14歳未満の子どもや50歳以上の大人、健康状態の良くない人への使用は推奨しない」などの注意事項が記載されているものもあります。
自作ビリビリペン：その可能性と注意点
ビリビリペンは市販品を購入するだけでなく、電子工作の知識があれば自作することも可能です。しかし、安全性や法的な問題も含めて注意点があります。
DIYビリビリペンの基本回路
自作する場合の基本的な回路構成は以下のようになります：
- 電源部：ボタン電池（LR44など）を3~4個直列に接続
- 昇圧回路：小型トランスフォーマーと発振回路
- スイッチ：押しボタンスイッチ
- 電極：金属部品で+極と-極を形成
この回路では、プッシュボタンが押されると、チップが直流電圧を交流電圧に変換し、約30Hzの高周波を生成します。その結果、フライバックトランスの一次巻線を通じて回路が連続的に短絡・開放され、トランスの二次巻線を通じて入力電圧が昇圧されます。
自作時の注意点とリスク
自作する場合は以下の点に注意が必要です：
- 電気回路の知識がない場合は危険を伴う可能性がある
- 適切な電流制限が施されていないと危険
- 外装の絶縁が不十分だと漏電の恐れがある
- 教育目的やいたずら目的以外での使用は避けるべき
電子工作の初心者には、まずは市販のキットから始めるか、専門知識のある人のサポートを受けることをお勧めします。
ビリビリペンの購入方法：どこで手に入るか
ビリビリペンを実際に購入したい場合、どこで入手できるのかについての情報をまとめました。
実店舗での購入
ビリビリペンは以下のような実店舗で購入できることがあります：
- おもちゃ専門店：子供向けのおもちゃ店でいたずらグッズコーナーに置かれていることがあります
- 雑貨店：面白グッズや実用雑貨を扱う店舗
- ドンキホーテなどのバラエティショップ
- 一部の文具店：特にノベルティグッズを扱う店舗
オンラインでの購入
実店舗で見つからない場合は、オンラインショップが確実な選択肢です：
ビリビリペンを取り扱うお店が近くにない、売り切れているという場合、確実に手に入れたいならAmazonや楽天市場などの通販を利用するのがおすすめです。オンラインショップでは多様な種類のビリビリペンが販売されており、レビューを参考にしながら選ぶことができます。
楽天市場では「ビリビリ ペン」で検索すると多数の商品がヒットします。価格比較やランキング、口コミなども参考にできます。同様にAmazonでも多くの商品が販売されています。
よくある質問と誤解：ビリビリペンのFAQ
ビリビリペンについてよく寄せられる質問や誤解について回答します。
電気はどこから来るのか
「ビリビリペンなんで押しただけなのに電気流れるんですか？」という疑問は多くの人が持ちます。既に説明したように、内蔵された電池からの電気をトランスフォーマーで昇圧して生成しています。外部電源は必要ありません。
健康への影響はあるのか
適切に製造された市販のビリビリペンであれば、健康な成人が使用する分には健康への悪影響はありません。電流値は低く設定されており、一時的な刺激を与えるだけです。ただし、心臓疾患のある方や医療機器を使用している方は注意が必要です。
ビリビリペンはどれくらい持つのか
バッテリー寿命は製品によって異なりますが、一般的には：
ビリビリペン内には通常3個のLR44電池が入っています。これらの電池で数百回程度のショックを与えることができますが、使用頻度によって寿命は大きく変わります。一部の製品では電池交換が可能ですが、構造上難しいものも多いです。
まとめ
ビリビリペンは一見シンプルないたずらグッズですが、その仕組みには興味深い電気工学の原理が応用されています。内部には小型電池、トランスフォーマー、制御回路などが組み込まれており、ノックすると低電圧から高電圧を生成して使用者に無害なショックを与えます。
このアイテムは適切に使用すれば安全ですが、心臓疾患のある方や医療機器を使用している方は注意が必要です。また、人によってはショックに敏感な方もいるため、相手の状況を考慮したうえでいたずらを行うことが大切です。
ビリビリペンは実店舗やオンラインで手に入れることができ、様々なタイプが存在します。適切な使い方を守れば、友人や家族との間で笑いを共有できる楽しいアイテムです。ただし、悪意を持った使用は避け、あくまでも娯楽として楽しむことを心がけましょう。
