牛乳パックで作った風車貯金箱の自由研究工作を行なったときに、ただ、貯金をするだけではなく、硬貨を選別して、それぞれがどれだけ貯まったかを把握できるようにすると、より使い勝手が良いと思いました。自動で硬貨を仕分けできるようになるまでに試作機を3つも作りました。まだ、納得できるものではありませんが、選別することができるようになりましたのでまとめます。

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硬貨別に選別するための貯金箱の作り方の基礎データ

難易度 難しい
対象 小学生高学年以上
実験期間 1日
テーマ 工作
費用 100円

硬貨の大きさによって落ちる穴を振り分けることで、選別することができると思って作り始めましたが、いざ作ってみると大変難しいものでした。そのため、小学5年生や6年生の高学年以上で中学生や高校生でも、工作するのによい課題だと思います。

1から作るとかなり時間が掛かりますので、1つの作り方として参考にしてもらえると、簡単に早く手作りすることができると思います。

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用意するもの

材料 個数
厚紙 1枚
はさみまたはカッター 1個
接着剤 1個
定規 1つ
硬貨 全種類

今回は、厚紙を使って作りましたが、プラ版などの表面がツルツルとしていて、ある程度の強度があり、加工がしやすい材料を使ってみるのもいいと思います。ダイソーなどの100円ショップで買った厚紙が残っていたので、厚紙で作成しました。

硬貨はひとまず、1円・5円・10円・50円・100円・500円を1枚ずつ準備しておきます。

厚紙ではなく、牛乳パックでも作れるのではと思いました。表面がツルツルしていますし、20cmくらいの長さを折り目が無い状態で使うことができますし、いいかもしれません。

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硬貨別に選別するための貯金箱の図面

この硬貨を滑らせて自動で仕分けをするための1つの図面です。今回、何度も失敗を繰り返した結果の図面です。左側の長方形がコインを滑らして、穴に対象の硬貨を落とすためのものです。

右側の図面は、落ちた硬貨を1箇所に集めるための筒状のものを作るための図面です。厚紙で作らなくても、トイレットペーパーの芯やサランラップの芯などを使ってもできると思います。

図面をpdfファイルにしていますので、作りたい方はPDFでご覧ください。

⇒ 硬貨を選別する自作貯金箱の図面.pdf

※PDFファイルが見られない方へ

ご使用になられているパソコンまたはスマートフォンに、Adobe Reader（アドビリーダー）【無料】というソフトウェアがインストール（搭載）されていないと見ることができません。お使いになられているパソコン・スマートフォンのプログラム一覧機能などで、お確かめいただいたうえで、以下の確認作業を行ってください。

★インストールされていない場合

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★インストールされている場合

以下の手順でアドビリーダーの環境設定を確認して下さい。

１．アドビリーダーをプログラムリストから選び起動します。
２．【編集】メニューから【環境設定⇒インターネット】を選択します。
３．【オプション】セクションを選択し、【PDFをブラウザに表示】にチェックが入っていない場合はチェックを入れて【OK】をクリックします。
４．アドビリーダーを終了します。
５．再度、インターネットのPDFファイルへのリンクをクリックします。

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硬貨別に選別するための貯金箱の作り方

硬貨を振り分ける貯金箱の台を作る

硬貨を仕分けるため滑り台みたいなものを作ります。この穴の大きさは、硬貨の小さい順にすることで上から滑らせて、それぞれの穴に落ちていくというものです。

【硬貨の大きさ】

硬貨の種類 直径 厚み
1円 20.0mm 約1.5mm
50円 21.0mm 約1.7mm
5円 22.0mm 約1.5mm
100円 22.6mm 約1.7mm
10円 23.5mm 約1.5mm
500円 26.5mm 約1.8mm

直径の小さい順に並べると、1円 ⇒ 50円 ⇒ 5円 ⇒ 100円 ⇒ 10円 ⇒ 500円となります。この順番に穴の大きさを大きくすることで、硬貨の大きさに合った穴に落ちていきます。

ただし、この硬貨の大きさと同じ大きさの穴を開けてしまうと他のコインも落ちてしまいます。

1円玉が落ちる場所の穴の大きさを当初は、横幅1.8cm、長さ3cmで作りましたが、これだと50円玉も一緒に1円玉の穴に落ちてしまいました。そのため、穴の大きさを小さくしました。切り抜いた厚紙を1mm間隔で切り取り、台に貼り付けていきました。1mmずつ調整することで1円玉の穴には1円しか落ちないようになりました。

この作業を次の50円玉・5円玉・100円玉・10円玉・500円玉と分類別に調整しながら、最適な穴の大きさに調整しました。

【ここでの注意点】

私は、一気にすべての穴を開けてしまい、あとの調整がとても大変でした。硬貨を仕分けする台を作るときには、1つずつ調整しながら、実際に硬貨を滑らせてみて、対象の硬貨だけが落ちることを確認してから、次の硬貨の穴を開けるようにしましょう。

今回、私が調整した結果、上手く分けることができた穴の大きさは図面に書いている大きさです。

少し、小さめの穴にしておき、対象の硬貨がギリギリ落ちる程度の穴に広げていくほうが、作業効率としては早いと思いますし、簡単に工作することができます。

全ての穴を開けたら、この段階で、1円から500円玉をすべて滑らせて問題なく、対象の穴に落ちるかを確認しておきます。この穴の大きさの調整ができたら、硬貨を選別する貯金箱の仕組みはほぼ完成です。

【手順】

１．3cm幅の台と1cm幅の落下防止板を切り取る

２．図面のサイズに1円玉の落ちる穴を開ける

３．落下防止板をセロハンなどで仮止めして1円を滑らせる

４．穴に上手く落ちなければ穴を広げる

５．再度1円玉を滑らせて落ちたらひとまずOK

６．次に50円玉を滑らせて1円玉の穴に落ちないことを確認する

７．1円の穴に50円玉が落ちてしまったら穴を小さくする

８．次に図面のサイズに合わせて50円玉の落ちる穴を開ける（3から繰り返す）

９．全て確認したら落下防止板を接着剤で固定する


このように硬貨1つずつを確認していきます。

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硬貨を振り分ける貯金箱の収納枠を作る

図面にそって硬貨が落ちたときの収納枠を作ります。図面を見ると分かるように1つは1mmだけ高さを低くしています。

低い板のほうが落ちる穴が開いているほうに接着することで、少し傾斜を付け、必ず穴の開いているほうを硬貨が滑るようにします。穴の空いていないほうを硬貨が滑ってしまうと落ちません。

収納枠の点線は、折り込み線なので、カッターで少しだけ切り込みを入れて、筒状になるように丸めます。丸めたら写真のように接着剤で固定します。全ての収納枠を取り付けたら完成です。

硬貨を振り分ける貯金箱の完成

これが私が作った「硬貨選別の仕組みを使った貯金箱工作」の画像です。

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まとめ

この形や大きさ、傾斜などになるまで3つ作りなおしました。この形もまだまだ改善の余地があります。硬化が落ちる筒から硬化を引き出すようにしたいし、いくら分貯まっているのか、枚数は何枚なのかなども分かると貯金箱としての役割をはたすことができます。

厚紙で作りましたが、厚紙でも硬貨は十分に滑ります。ただ、かなり傾斜を付けないと滑らないのがデメリットです。そのため、使う材料としては、表面がツルツルしていて、加工しやすいプラ板などを利用するといいと思います。また、筒状の硬貨が落ちていくところは100均にプラスチック製の透明な筒があり、それを加工したら中身が見え、全面がスケルトンになりカッコイイ感じになります。

中学生や高校生の自由研究課題にするのであれば、硬貨を複数枚投入して、モーターを使って自動で硬貨を流すピタゴラスイッチみたいな仕組みを考えると面白い貯金箱になるはずです。

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