卵のモデリング
机に置いた卵を真上から撮影後、背景を抜き、fusion360に下絵として挿入した。その下絵に沿って楕円を作成し、回転させることで卵のモデリングをした。
卵ケースのモデリング
卵の大きさに合わせたケースをモデリング。衝撃を吸収してくれそうな、スプリングを外側に設置。地面に衝突した際にスプリングとケースが分離することに期待。
スプリングがケース上部とだけ結合しているので、落下時に卵下部が地面に触れない。衝撃が卵に伝わらないと考える。画像上部が進行方向になる。
出力のテスト
バネは細い方が良いようだ。太い場合、弾力は得られず、硬いと考えられるため。また、バネは横倒しに出力した方が若干出力時間が短くなった。
1mmのバネと、卵の容器に使うねじ込みが上手く出力できるかを試験する。
出力結果
バネの部分が細すぎ、出力に失敗した。より太くする必要があることが分かった。ケースの部分は、サポート材なしでも出力ができそうで、サポート材を外しづらかったことから、サポートなしで出力する。
蛇腹バネ
ストローの蛇腹をヒントに、コイル状ではないバネを検討した。上下が同じ長さのものと、一方が短いものをモデリングし、出力した。結果は硬すぎて期待通りの伸縮をしなかった。
ねじ込みケースの検討
先の蛇腹と同時に、卵を納めるケースをねじ込み式にできるか試した。モデリング時は、外側の筒から内側のネジ部分を引いたので、ピッタリと納まっていた。しかし、出力してみると、内側が大きいのか外側が狭いのか入らなかった。ねじ込みは難しいことが分かった。ケースはねじ込み式ではなく、はめ込み式にする。
バネの検討
初めに考えた一般的な横に広いバネは、サポート材が必要だが、サポート材がとても多く、時間から考えて難しいことが分かった。また、サポート材を外すのも困難であると考えられる。
日数も限られているため、ケースとバネの部分を同時に５時間で出力できるようにモデリングする必要がある。コイルの数や、厚さを調整して時間内にいれられるようにする。
バネの検討２
「たけのこばね」というものがあるようで、文字通り筍のような形状のものである。それを真似て、縦にコイルを伸ばしたものを作成した。サポート材なしでも綺麗に出力できたが、バネの部分に強度がなく、折れてしまった。コイルの巻数は、5時間で出力できる最大の数になっている。
最終形
失敗してしまった縦型のバネであったが、横方向からの力に弾力があった。このことから、ケースに横倒しの円柱を取り付け、衝撃吸収するバネのようにすることにした。薄くすることで、卵のケースとバネ部分を同時に５時間以内で出力できるようにした。
左の小さいものが卵のケース、右がバネ兼卵の蓋である。落下時に右側のバネが衝撃を吸収し、余った力で卵のケースと分離することに期待した。
出力結果
こちらも５時間で卵のケースと、衝撃吸収用のバネを同時に出力できるようにモデリングをした。時間削減のため、サポート材をなくすことにした。そのため、バネとなる横倒しの円柱の径をケースと同じ高さにした。こうすることで、出力の精度を上げられたと考えた。しかし、バネ部分を薄くしすぎたため、弾力をためしてみたところ、一部が壊れてしまった。