1.はじめに
子供が小学生高学年の時に夏休みの自由研究として一緒に作った玉転がしゲームはクラスでも人気でした。玉転がしゲーム、スマートボールなどで検索すると多くのキットがありますが、どこにもない楽しい球転がしゲームで、低予算で楽しめると思います。
2.準備するもの
・MDF材 300mm x 200mm 程度 厚み6mmくらい
・ベニア板 長さ30cm以上 厚み4mmとか
・角棒 長さ30cm以上 高さ＆幅10~15mm程度 3本
・発泡スチロール板 B5サイズ以上 厚み10mm程度以上（例えばこれとか）
・下敷き B5サイズ程度 厚み1mmくらい（下敷きや塩ビ板でOK）
・玩具用ギアモーター 5V用(3~6Vなど)
・電池BOX 単三４本用など
・（お好みで）フルカラー自己点滅LED
（必要に応じ定電流ダイオードなどやON・OFFできるスイッチもあれば便利です）
3.使用工具など
・カッターやノコギリ(ベニア板ならカッターでも切断できると思います)
・定規
・接着剤（木工用ボンドなど）
・ハンマー 釘
・ドリル
・ドライバ ねじ ワッシャー
・両面テープ
・ハンダ 電線 熱収縮チューブ（ビニテでもOK）
・ダイヤモンドやすり 塩ビ板の端を少し削ります
4.ベース板作成
それでは、玉が転がるベースとなる箱をA4のMDF板とベニア板で作っていきます。
ベースのA4のMDF板の両サイドに、幅4cm x 長さ30cmくらいに切り出した板(MDF板またはベニア板）を組み付けます。ベースのMDF板が6mm厚のため直接くぎを打つと割れてるので間に角棒を入れると良いでしょう。
A4のMDF板の上側には、球が転がるように傾斜をつけるための板(MDF板またはベニア板）を組み付けます。これら組付けは、木工用ボンドなどで接着して釘で固定します。
下側には、球が入賞する仕切り板をベニア板で作り木工用ボンドにより接着します。そして、入賞点数を書いておきます。うちの子は、１０点、５０点、１００点、１００点、５０点、１０点としてました。
5.回転体作成
次に発泡スチロール板と下敷きで、球の進路を振り分ける回転体を作っていきます。小さいのと大きいの２個つくりました。
まず、下敷きから切り出す小さな円と大きな円を下の図のピンクの線のように下書きします。次に下敷きの円より一回り大きな円に沿って、発泡スチロール板の球の進路を邪魔する線を適当に下書きします。下書きに沿って、それぞれカッターなどでくり抜いていきます。うちの子は下のように球が分岐する感じで切り出していました。
このとき下敷きから切り出した円形の中央には、玩具用ギアモーターのシャフトの形状に合わせてくり抜いておきます。また、ダイヤモンドやすりで円形に切り出した外周の縁を図のように削っておきます。理由は、球が外周でつっかえないよう、スムーズに外周を乗り越えられるように少し削ります。
そして、切り出した下敷きの円形に発泡スチロールを両面テープで接着すると、球の進路を振り分ける回転体の完成です。
6.ベース加工とギアモーター取付
ベースに先ほど作成した回転体を適当に並べて、それぞれ中心にギアモーターのシャフトより一回り大きな穴をあけます。このギアモーターだとφ6.5mmの穴を２か所にあけました。
ベース板の裏面からあけた穴に合わせてギアモーターを取り付け穴をあけていきます。このギアモーターだと、取付用の穴が２か所にあいているのでM2.6 x 長さ25mmのネジを使用して固定します。M2.6のネジより一回り小さなφ2mmのドリルで表面に貫通しない程度に穴をあけます。また、ギアモーター中央に突起物があるためΦ5.5mmのドリルで3mm程度のあなをあけます。大小２つの回転体分の穴をあけたら両面テープで固定し、M2.6のネジでワッシャを適当に入れてドライバでねじ切りながら固定します。ネジのほうが穴よりも長い場合には、ワッシャを追加して調整します。
7.電池ボックスとギアモータ接続
それでは取り付けたギアモーターと電池BOXを電線で接続し、断線しないようにハンダ付けし、ショートしないように熱収縮チューブやビニテで絶縁しておきます。電池BOXは、両面テープでベース板に固定し、ネジ(M2 x 4mmなど)でも固定しておくと安心です。また、もしスイッチがあれば便利です。下の図のように、たしか上の子の中学の授業で使ったスイッチを流用してつけています。
また、お好みに合わせフルカラー自己点滅LEDも電線で接続してベース板に穴をあけて設置すると良いと思います。
8.回転体の取り付け
最後にベース板の表面から２つの回転体をギアモーターのシャフト形状に合わせて取り付け、M2 x 4mm程度のネジでワッシャを入れて固定すれば完成です。電池を入れると動き出すでしょう。
9.まとめ
いかがでしたか？「世界にひとつだけの電動球転がしゲーム」の完成です！
既製品のキットもいいですが、自分たちで板を組み立て、ギアモーターの動きを考えながら形にしていく時間は、まさに夏休みの醍醐味です。よりよく面白くなるように形を考えたり、配置を考えたり、その「どうすればいいかな？」と親子で知恵を出し合う瞬間こそが、一番の自由研究になるはずです。
低予算で始められて、アレンジの可能性は無限大！お子さんと一緒に工作を楽しんで下さい。
最後に 安全に楽しく作っていただくための注意事項
この電動球転がしゲームを参考にされる際は、以下の点に十分ご注意ください。
・誤飲・窒息への注意
使用する球（パチンコ玉、ビー玉、プラスチック球など）は、小さなお子様が誤って口に入れないよう、保管場所や遊ぶ環境には細心の注意を払ってください。特に対象年齢以下のご兄弟がいるご家庭では、保護者の方の目の届く範囲で遊ぶようにしてください。
・工具の取り扱い
カッター、のこぎり、ドリル、ハンダごてなどの工具を使用する際は、怪我のないよう安全に配慮して作業してください。特にお子様が作業される場合は、必ず大人の方が付き添い、正しい使い方を指導してください。
・電気回路について
乾電池やモーターの配線ミスによる発熱やショートに注意してください。長時間使用しないときは電池を抜くようにしてください。
・免責事項
本記事の内容は、私個人の製作記録であり、動作を保証するものではありません。製作・使用過程で発生した怪我、事故、損害、トラブル等については、当方では一切の責任を負いかねます。あらかじめご了承の上、ご自身の判断と責任（自己責任）においてお楽しみください。
以上