FAB 3D CONTEST 2018 カテゴリー2:イヤフォン用のクリップ付きラインアジャスターを作ってみた

Created Date: 2018-10-08/ updated date: 2019-01-05
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By nc sa
Summary
健康の為スマホで音楽を聴きながらウォーキングをする様になった。ウォーキングを続けていると何時しかイヤホンのラインが邪魔に感じる様に。イヤホンに付属しているアジャスターやラインの途中にアジャスターが組み込まれている物など色々試してみるもなかなか自分の思うようにならず、又、コードレスの物を使用してみるも充電の手間が面倒で以外と使いずらい(結構すぐ壊れるし・・・)。そこで、自分の使い勝手の良いラインアジャスターを作ってみる事にした。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • 基本仕様

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          下記の通りとする。
          ①基本構造はイヤホンに付属品として付いてくるラインを巻き付けて長さを調節するタイプのアジャスターにクリップ構造を付加した物とする。
          ②巻取り部の大きさはイヤホン部以下全部が巻き付けられる大きさとし試作をしながら決定する。
          ③クリップ部分の構造に付いては回転構造(ヒンジ)が有るタイプと無いタイプを作製する。ヒンジが有る物に付いては別部品構造と一体造形構造の2タイプを作製する。
          ④クリップ部に付いては、最低保持力はティッシュを挟んで本多が落ちない程度とし、最大厚5.0mm位までは挟める事とする。
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          • モデリングと造形

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            モデリングにはFusion360を使用。
            造形はFMD方式の3Dプリンター(AFINIA480・IDBox)でフィラメントはABS(AFINIA_3D_ABS_PREMIUM_FILAMENNT)にて行った。全体の大きさ、ラインの引き出し部の構造・寸法は試作をして決定した。

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            • ヒンジ無しタイプ

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              最終的に画像の様な形状となった。
              ①最低保持力の発生についてはクリップ部の根本形状をS字状にし本体側の内側にその内径より大きいシャフトを挿入しそこを広げることによって把握部を本体に押し付ける構造とした。
              ②ジャック側のライン引出部は巻き終わりがどちら側に来てもラインを直線的に引き出せる様2つにした。尚、この部分については造形時の失敗や使用時の破損が頻発したので補強リブを追加した。又、ライン取り出し部のケーブル押さえの先端にはラインの保持がより確実になるよう突起を付加した。
              ③収納時に余ったラインをまとめられる様にケーブルクランプを追加。そのヒンジ部分は半球形の内部構造とし一体造形出来る様にした。
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            • ヒンジ有り(別部品)タイプ

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              ヒンジ無しタイプの形状をそのまま踏襲し、クリップ部のみをヒンジ構造に変更した。
              ①クリップ部レバーを本体に押し付ける為の”バネ”構造を本体側に付加した。
              ②レバー根本部分に開き過ぎ防止のストッパーを付加した。
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            • ヒンジ有り(一体造形)タイプ

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              ヒンジ有り(別部品)タイプのレバー部の形状・寸法を踏襲しヒンジ部分を一体造形出来る形状・構造に変更した。
              ①ヒンジ部分の構造はシャフトを”つつみ形状”にしレバー側の穴はその”つつみ形状”を包み込む形状とした。又、シャフトと穴の間にサポートが生成されないようテーパー部の角度は30度とした。(シャフトを本体に結合する部分についても30度のテーパー構造でつながる様にしてある。)クリアランスは試作の結果0.2㎜となった。
              ②最低保持力についてはクリップの把握部に磁石を仕込む事により発生させる事とした。
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          • 専用ケースの作製

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            上記3種類、実際の使用を開始すると次第にバック収納時などに”はだか”のままなのが気になる様になった。そこで、収納ケースも作製する事にした。
            作製に当たっては下記の通りとした。
            ①3種類共通で使用出来る物にする。
            ②イヤフォンを巻きつけた状態で収納出来る大きさとする。
            ②ヒンジ構造はケーブルクランプと同じ構造とし一体造形が出来る形状とする。
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            • 考察と今後の課題

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              3品とも目標の最低保持力も出ており満足出来る物となった。私的にはヒンジ有り(一体造形)タイプが3Dプリンターならではの構造(造形方向に対して垂直・水平方向のヒンジ構造を一体造形)となっており一番デジタルファブっぽいと思っている。品質的にはヒンジ有り(別部品)タイプがクリップ部の剛性感が高く一番良いと言う結果となった。
              今後の課題としては専用ケースに付いて”歪み”が出てしまい閉じたときの勘合が良く無いので改善方法を探ってみたい。(造形エリアを目一杯使用して出力している事が影響しているのだと思う。まずはもっと造形エリアの大きい3Dプリンターで出力してみるか・・・。)
              • 専用ケースに付いてのその後

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                しばらく手を付けていなかったが、専用ケースの”歪み”に付いて何とか解決出来たので備忘録として記録を追加しておく事とした。(何かの役に立つのかなぁ・・・。)
                • 1)最初の状態に付いて

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                  まずは一体造形モデルとして作成してみた。ヒンジ部、蓋のロック部の機構に付いては問題なかったが蓋を閉めた状態で歪みが出ている事が判明していた。
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                • 2)蓋と本体を別造形としてみたが・・・

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                  一体造形で出力すると造形エリア一杯となってしまい、これが”歪み”発生の原因と判断。そこで、蓋と本体を別々に造形しシャフト(φ2.0のアクリル棒を使用)でつなぐ構造としてみた。(造形精度が悪く”歪み”が出たとしても造形エリア内の同じ場所で同じ方向に配置して造形すれば同じ様に外形が歪んで結果として蓋と本体の勘合が改善されるのでは?と考えた。) 結果、ほとんど状態に変化は見られなかった。
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                • 3)後出来る事って・・・

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                  試しに蓋と本体を造形エリアの中央に方向を90度変えて配置し造形してみたところ(なぜか)ピッタリ合う様になった。
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              • 総括

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                原因は判然とせずちょっと気持ち悪いが当初の目的は達成できたので本プロジェクトは完結とする事にした。 おまけとして最近レーザーカッターの使用を始めたのでアクリルで専用展示台(棚?)を作製してみたので上げておく事とする。
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