跳ね馬入り中空メッシュ球体のステンレス製シフトノブの製作　～モデリングから製作編～

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目的 ： チューニング・カスタム

作業 ： DIY

難易度 ： ★★

中級

作業時間 ： 12時間以上

スピットファイア用にステンレスで作ったシフトノブ（【パーツレビュー】自作 鏡面磨きステンレス球体シフトノブ（トライアンフエンブレム付き））が、思いの外、綺麗にうまく作れたことを受けまして、もう一台のMT車である355用にもシフトノブを作りたくなりました。

おおよその作り方はスピットファイアのときと同じなので、以下の通りです：

Step 1. FreeCADで3Dモデリング

Step 2. JLC3DPで金属3Dプリント

Step 3. 電動ドリルを使った研磨台で研削研磨

Step 4. パターンと文字に墨入れ

ただし、中空の同じようなものをまた作るのではちょっと味気ないと思い、ジオデシック・スフィアを基にしたメッシュ球体をベースにすることにしました。また、JLC3DPを使ったのは同じなのですが、金属3Dプリントの方式も違う方式にしました。

考えた最初のデザインがいい感じにできたと思って、すぐに飛びついて3Dプリントして磨きまでやったんですが、後でそれを眺めているうちにデザインを変えたくなりました。そのため、作り方も大きさも同じままで、デザイン違いのものをもう1個作り直すことにしました。結果、似て非なるものが2個でき上がりました。

なお、完成したと思っていざ車に取り付けようとしたときに、ネジピッチを間違えていて付かないことに気が付きました。そのために後で手直しすることになりました。それについては、別の整備手帳にまとめます。

※誤ってスピットファイアの整備手帳に載せてしまったため、F355の整備手帳の方に書き直しました。スピットファイアの方の整備手帳からは削除します。そちらにイイねを付けていただいた方、申し訳ありません。

純正のシフトノブと出来上がった2つのシフトノブの比較です。純正はアルミ無垢、製作したものはステンレス（SUS316L）の中空構造です。

アルミは銀白色というか白っぽい光沢になるのに対して、ステンレスは黒っぽい銀色というか深みのある美しい光沢なのが良いです。

SUS316Lは、一般的なステンレスよりもさらに高い耐食性を持つ、非常に優れたオーステナイト系ステンレス鋼です。クロム18%、ニッケル12%に加えて、モリブデンが2～3%添加されているのが味噌のようです。その他、ケイ素（1%以下）、マンガン（2%以下）、リン（0.045%以下）、硫黄（0.030%以下）なども含まれているらしいです。Lと付くのは炭素量が非常に低い（0.030%以下）ということだそうです。

医療用器具に使われるサージカルステンレスで、高級時計、化学プラント、海洋環境など、絶対にサビを寄せ付けたくないところで使われるものです。手で頻繁に触るシフトノブには、大変適した素材だと思います。

ここから、製作過程の説明に移ります。

ジオデシック・スフィア（ジオデシック・ドーム）とは、正二十面体の各三角形をさらに分割して球面に沿わせてできる正三角形に近い三角形の辺（もしくはその測地線）をリンクとして繋いでできる構造のことです。建築物としては、モントリオール・バイオスフィアが有名です。

ジオデシック・スフィアを作るときの正二十面体の各三角形の分割数をnとしたとき、n = 1, 2, 3のジオデシック・スフィア各リンクを球面に沿わせて作った3Dモデルがこちらです。穴となる三角形の角を丸めています。

【ブログ】ジオデシック・スフィア

この真ん中のn = 2のときの三次元図形を基にして、シフトノブを作ることにしました。

その三次元図形の側面に60°毎に跳ね馬を配置して、上にシフトパターン、下に雌ネジを作り込んだモデルがこちらです。

基の正二十面体の1つの面（三角形）を底面にして、120°毎に対称となる形のところに、60°毎に跳ね馬を配置したものです。これでいい感じにモデリングできたと勇んで、製作することにしました。

【ブログ】Sei cavalli rampanti

JLC3DPにオンラインで製造注文して、でき上がってきたものがこちらです。

スピットファイアのシフトノブは、金属粉末に高出力のレーザーを照射し、粉末を直接的に完全に溶融・凝固させて形を作っていくSLM法 (Selective Laser Melting)で作ったのですが、今回は、敷き詰められた金属粉末にインクジェットヘッドから結合剤(バインダー)を噴射して固めて形を作ったグリーン体を焼結して作るBJ法(Binder Jetting)で作りました。

SLM法の方が、一般的には精度が高くて緻密だとされているのですが、ホイールセンターキャップのときに使ったBJ法の方が、表面の粗さが若干少なかったというのと、内部にサポート材を残したくなかったので、BJ法にしました。

表面を削って磨くために、まずは固定のための雌ネジの加工からです。3Dモデルの段階でネジ山は作り込んであるのですが、そのままでは若干きつくてボルトは入りません。おそらく、3Dプリント時の表面粗さの分だけ、全体に太らせて作ってあるのだと思います。

そのため、ネジタップを使ってネジ山を切り直しました。このネジタップは、元々持っていたセットものの中にあったものですが、このM10のタップを使うのは初めてだと思います。先端から5山分が食いつき部でテーパー状になっている中タップです。

SLM法で作ったスピットファイアのシフトノブのときには、つぶれたネジ山をさらう感覚に近くてすごく軽かったのですが、BJ法で作ったこちらは、かなりしっかりネジを切る感じでした。

ドリルを木工用の工作台に挟んだだけの即席研磨台を準備して、それが削りカスで汚れないように養生しておきます。M10のボルト頭を切り取ったものを使って、シフトノブをセットします。

400番から削り始め、600番、800番、1000番、1500番と番手を上げて研磨していきます。

最後に、青棒で磨いて鏡面に仕上げました。

石鹸で洗って、研磨まで完成です。

ここまで仕上がってきてからなんなのですが、できあがりつつあるこのシフトノブをまじまじと見ているうちに、デザインがイマイチに感じてきてしまいました。具体的には、幾何模様の対称性が美しくない気がしてきました。

それで、デザインを少し変えて、もう一度作り直してみることにしました。

詳細は下のブログにあるので省略しますが、基の正二十面体の1つの頂点を底面にして、72°毎に対称となる形のところに、72°毎に跳ね馬を配置し直したものです。

左が1つ目で、右がデザインし直したものです。

【ブログ】ちょっとモヤモヤ、デザイン見直し

変更したデザインで3Dプリントしたものがこちらです。

1つ目と同じように研磨台にセットして、磨いて鏡面に仕上げました。

こう書くと簡単なのですが、実際には時間のかかるたいへんに根気のいる作業です。一方で、だんだん徐々に綺麗になっていく様子を見ながらとなるので、悪くはない作業です。かなり没頭できます。

出来上がった2つのシフトノブをじっくり比較しつつ、実際の装着時を想像しながら眺めてみました。1つ目のデザインは、単体で見ていたときにはイマイチに思えていたんですが、改めて見てみるとこれはこれで悪くない気がしてきました。

【ブログ】新旧現物比較

と言うことで、1つ目の方もそんなに悪くないので、せっかく作ったんだし、両方仕上げることにしました。

スピットファイアのときと同様に、嫁さんにネイル用ジェルと言う名の紫外線硬化樹脂を使って、墨入れしてもらいました。その後に今一度ピカールで磨いて石鹸で洗って完成です。

完成したので車に付けてみようとしたのですが、どうやっても付きません。具体的には、ネジが入っていかないんです。

おかしいと思って改めて確認してみると、ネジの規格がM10の細目（ネジピッチ1.25mm）だということにこのとき初めて気が付きました。何の疑いもなく、M10並目（ネジピッチ1.5mm）だろうと完全に思い込んでいました。

【ブログ】完成しました!　‥‥‥‥‥‥‥‥でも

スピットファイアのときは、インチネジだろうからというのもあって、ちゃんと測ったんです。5/16インチだったのですが、珍しく並目(UNC)でした。他のところは細目(UNF)だらけなのに、シフトノブは並目なんだと少し驚いたんです。これも、M10の並目だろうという思い込みを補強していました。

ちゃんと測れば良かったと後悔しましたが、後の祭りです。後日改めて手直しすることにしました。それについては、また別途書きます。

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