デジタル屏風では音楽に光が連動する光音共演コンピュータの開発を行っています。アンプとスピーカーを組み合わせた新製品を３Dプリンターを使って試作しています。

今回の話題は３Dプリンターの工作物を補完するねじ類（ねじ、ナット、ワッシャー）です。ホームセンターで種々のねじ類を入手することができます。こられを使って魅力ある工作物を作ることができます。下の写真はフルレンジスピーカーを格納する球体の筐体です。

小型ペットを遊ばせる球体（右側のピング）を参考に作成しました。

話題①：ねじとナットの組み合わせ

話題②：３Dプリンターで作成する穴のサイズ

話題③：砲弾型LEDとワッシャーの組合せ

 

①ねじとナットの組み合わせ、３Dプリンタで作成する穴のサイズとの関係

ねじとナットを組み合わせると二つの物体を強固に接合させることができます。しかし外部からしかねじ止めできない状況では、片方向からのねじ込みしかできない状況もあります。下の写真は左からねじ、ワッシャー、ナット。

デジタル屏風の試作品では、強固に固定することが要求されるスピーカーを格納する球体の部分をねじとナットで接合し、アンプを格納する筐体はナットなしの一方向のねじ込みで対応しています。

スピーカー筐体の球形をできるだけ維持するため、球の接合部分を内側に削り取りそこにねじとナットを差し込み、固定するというものです。狭い空間の中でねじおよびナットを差し込んで回転させるのは手間がかかりますが、きっちり固定できるので満足できる出来ばいです。ねじとナットはホームセンターで種々のものが販売されていますが、ねじの頭がナベ型、ねじの直径3mm、長さ10mmのものを選びました。直径と長さともホームセンターに陳列されているもののうちほとんどサイズが市場小さいものです。

ねじの頭の形ですが、さら型は今回のように横から固定するには向いていません。アンプの筐体を外側からナットなしで固定するときに使用します。

②３Dプリンターで作成する穴のサイズ

Fusion360のような３DCADではねじ穴を細かいサイズで指定することができます。これらのサイズが実際にねじを差し込むときに合致するのかどうか気になっていました。下のスクリーンショットはFusion360でねじ穴を指定する様子です。

実際に試してみるとねじのサイズと３DCADで指定する穴のサイズはうまく合致しました。一方向からねじ込むものまそのままで問題ありません。①で言及したナットで固定するタイプでは、ねじをすんなり穴に通すために直径を1mm大きくする必要がありました。

③砲弾型LEDとワッシャーの組み合わせ

新製品では音量に応じてLEDを光らせますが、LEDをどのように固定するのかが課題でした。ねじやワッシャーを色々試してみて、直径5mmのワッシャが砲弾型LEDの出っ張りにぴったり合うことがわかりました。下の写真は直径５mmのワッシャーを砲弾型LEDに差し込んだ様子です。これはLEDを固定する上で大きなポイントです。