3Dプリンターできっちり収まる電池スタンドを作る

一般家庭では、単３電池と単４電池がよく使用されます。

これらをまとめるための簡易的なストッカーを作成しました（3Dプリント用のモデルは以下で販売しています）。

乾電池スタンド50mm×50mm×25mm（単3形・単4形）【STL、STEP】 | あれ powered by BASE

乾電池スタンド50mm×50mm×25mm（単3形・単4形）【STL、STEP】 - あれ - BOOTH

本記事ではこれらの設計にあたって考えたことを紹介します。

電池のサイズ

円筒形乾電池には以下の種類があります。

$$
\begin{array}{c|c|c|c}
\textbf{材料} & \textbf{米国での名称} & \textbf{高さ (mm)} & \textbf{直径 (mm)} \\ \hline
{単１形} & {D} & {61.5} & {34.2} \\ \hline
{単２形} & {C} & {50.0} & {26.2} \\ \hline
{単３形} & {AA} & {50.5} & {14.5} \\ \hline
{単４形} & {AAA} & {44.5} & {10.5} \\ \hline
{単５形} & {N} & {30.2} & {12.0} \\ \hline
{単６形} & {AAAA} & {42.5} & {8.3} \\
\end{array}
$$

嵩張る電池をなるべく無駄なく詰めて保管したいです。

六方充填とかが効率が良いんでしょうが、この配置では一見して電池の在庫数が分かりづらくなるのが難点です（何より３Dプリントモデルを作るのがちょっと面倒です）。

というわけで縦横のマトリックス状に配置する方向で考えます。このとき、隔壁の肉厚を1.6mmとします。

電池スタンドの縦横幅をキリよく5mmごとに振っていったとき、単３電池と単４電池それぞれについて、１辺に配置できる本数とガタつきの大きさを以下の表にまとめました。

このとき、最もガタつきが小さく電池を配置できるのが、単３電池、単４電池共に幅50mmのときでした。単３形は3×3→9本、単４形は4×4→16本入ります。この幅50mmの正方形を基本サイズとして、電池を立てて収納する箱を作ってみました。箱の高さは25mmとしています。

電池を立てるとこんな感じになります。

ガタの設計値がもともとキツキツだったのと、3Dプリント部品は寸法が太り気味でできるのとで、うまく嵌るか心配でしたが、私のプリント環境では問題なさそうです。

むしろ、ピッタリ感のほうが前面に来る印象でした。