Фрикционный шарнирный механизм

(Этот механизм используется в следующих конструкциях: https://www.printables.com/model/658410-folding-pocket-phone-stand)

/**** Обновление: я обнаружил, что квадратный вал работает лучше. Вы можете использовать квадратный стержень с диагональю 8 мм и распечатать его отдельно, чтобы он лежал на станине вдоль, а затем иметь гнезда на обеих крышках. Кажется, это работает гораздо более последовательно, поскольку нет никаких линий слоев, за которые можно было бы зацепиться.

****/

Этот небольшой шарнирный механизм обеспечивает сопротивление движению, не зависящее от угла или диаметра шарнира. Усилие можно изменить, либо увеличив длину внутреннего механизма шарнира (и, следовательно, общую длину), либо отрегулировав допуск скользящего вала внутри шарнира (поясняется ниже).

Механизм состоит из цилиндра с резьбой, двух колпачков с резьбой, одна из которых содержит шестигранный вал, и ползуна с внешней резьбой, который скользит вверх и вниз по валу, когда к внешнему цилиндру прикладывается вращательная сила. Сопротивление шарнира движению в конечном итоге возникает из-за трения ползуна, перемещающегося на небольшое расстояние поперек вала.

Смещение размера вала, использованное в моей конструкции подставки для телефона, составляло 0,15 мм на каждую сторону. Это, наряду с длиной слайдера 14 мм, обеспечивало достаточ��ую силу, чтобы удерживать телефон, и при этом его было легко перемещать вручную. Обратите внимание: важно обеспечить достаточную разницу в размерах внешнего цилиндра и ползунка, чтобы при полном повороте ползунок не застрял в крышке.

Как видно ниже, резьба, которая работает довольно хорошо, представляет собой профиль ANSI Metric M. Это не является строго необходимым, и вы можете предоставить свое собственное, при условии, что количество витков на дюйм учитывается с вну��ренним пространством скольжения, как только что обсуждалось (один поворот приведет к определенному смещению ползуна, а внешний цилиндр должен быть как минимум на столько же выше, чем ползун). Затем резьба была смещена на 0,1 мм сверху, снизу и сбоку как на внешней, так и на внутренней резьбе, чтобы облегчить завинчивание.

Требуется какой-то механизм, чтобы предотвратить отделение крышек, иначе под действием винта крышки разойдутся. В этом примере эту силу создают детали, в которые встроен шарнир. Сжимать колпачки внутрь не обязательно. Все, что требуется, — это предотвратить скольжение винта, выталкивающее колпачки наружу за счет движения вала.

Общий размер этого примера составляет 30 мм в длину и 16 мм в диаметре. Как было сказано выше, этой силы достаточно, чтобы удержать теле��он (на фотографиях ниже показан iPhone 13 mini в чехле, поддерживаемом только за счет трения шарниров). Пожалуйста, отрегулируйте гладкость нити при определении смещения длины и размера вала.

.

Этот дизайн не требует никаких опор, хорошо печатается на 3D-принтере и, честно говоря, это один из моих любимых дизайнов. Если вы используете это в своем дизайне, я буду признателен, если вы узнаете об этом здесь. Я не думаю, что подобные механические механизмы считаются (или должны считаться) интеллектуальной собственностью, и я уверен, что я не первый, кто придумал что-то подобное, но, тем не менее, разрабатывать их было интересно.