3Dプリンターで作るステンレスボトルキャップ

tiger_open 3Dプリンター

寒い日のドライブで温かい飲み物が飲みたい

車でドライブしていて残念なのがドリンクホルダーに置いた飲み物の温度。
特に寒い日に買った暖かいペットボトルがどんどんと冷めて行ってしまうのは本当に悲しくなってしまいます。
かと言って飲み切らないのに次々と新しいのを買っても飲みかけが増えてしまうだけだし・・。
そんな時に気がついたのが直飲み型のステンレスボトル。
この小さなボトルならドライブでもちょうど良さそうです。
百均のダイソーでも500円の物がありました。
ダイソーボトル
早速買ってみたらこれがいい感じ。
使ってみると保温性能も十分でこれなら寒い日にドライブしても悲しい思いをしなくて良さそうです。
気をよくしてタイガー製のもう少し大きめの物も買ってみました。
ステンレスボトル
上がダイソー、下がTIGER。
2本で520ccになり500ccのペットボトルを買っても温かいまま持って行けます。

しかし、実際のドライブ中に飲もうとするとちょっと問題がありました。
フタを外した状態ではさすがに置いておけないのです。
車が揺れたら中身が飛び出しそう。
open
しかし走っている最中にフタを取るのは難しい。
そこで3Dプリンターで走行中に使うキャップを作ってみる事にしました。

作ってみました

使用条件

3Dプリンターで作る場合の注意点。
もともと熱可塑性樹脂を材料にするので高温にさらされると柔らかくなるうえに最悪溶けてしまう事も考えられます。
実際にどんな使い方をすかと言えば中に入れるのは自販機のペットボトルや缶飲料、高速のSAの給茶機等です。
当然直接口をつけて飲める温度、せいぜい60℃位でしょう。
それならば普段使う一般的なPLAで大丈夫そうです。
密閉性についてはそれほどを期待せずあくまで走行中のこぼれ防止とします。
とりあえず作って問題あればABSで作り直そうという事で作成スタートです。

どんな形にするか

よくあるタンブラー型のステンレスボトルに付いているキャップはスライド式のフタが付いていてこぼれないようになっていますがあまり凝った形は印刷しにくいので簡単な構造を考えます。
キャップ本体には丸い穴を飲み口に開けて回転式のカバーをフタにすることにしました。

嵌め合い

キャップの内側寸法ですがどの程度の嵌め合いにするか悩みました。
元々3Dプリンター自体が±0.1mm程度の誤差なので細かく詰めてもゆるかったりはまらない等は普通に考えられるので樹脂の弾性を見込んでひとまず同一の寸法で作ってみる事にしました。
これは板厚を2mmにすると板の内部ではわずかに隙間ができるためそこを変形代と考えているためです。
少しきつめにできれば隙間分変形してうまくはまってくれるはず。
という事でボトルの口部分をノギスで測って寸法を決めました。

データ作成

ライノ(3D-CAD)で形状を作ります。
キャップ本体
cap_data
回転カバー
cover_data
回転カバーの方には指をひっかけるためのリブと飲み口となる穴のよけを付けました。

3D印刷

まずは大きい方のTIGER用から
ボトルの色が少し青みがかっていたのでミントグリーンにしてみました。
久しぶりの印刷なので本体とカバーを別で印刷。
無事に完了しました。
cap
cover

ダイソー用はクリアーで印刷してみます。
小さいからか何回か定着に失敗しましたが無事に印刷完了。
printing
print_daiso

組立ては樹脂製のビスナットを使いました。
karigumi
TIGER_Close
daiso_karigumi
ここはすぐに外せるので気になったらステンレス等に変えるかもしれません。

嵌め合いは?

心配したボトルへの取付けですが思った通りうまく変形するようでぴったりとはまりました。
車のカップホルダーに置いてみるといい感じです。
TIGER_350ml使用中
TIGER350ml_open
これならドライブ中でも普通に飲むことができますね。

まとめ

今回はドライブ中に使うためのステンレスボトルのキャップを作ってみました。
このような小物を作るのには本当に便利な道具だというのを実感しました。
色々作ってみたいですね。

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