ジャイロ効果を感じるやつ
概要
手にもって動かすと不思議な感覚、地球ゴマとしても遊べる。高速で回転する円盤を手のひらサイズのキューブに収めた、誰でも楽しめる体験型デバイスです。
「ジャイロ効果を感じるやつ」はNT東京2023で人気を博した体験をベースに、ブラシレスDCモーターのダイレクトドライブ化で静かで滑らか、さらにコンパクトに。ジャイロ効果体験度は大幅UP。電動地球ゴマとしても楽しめます。
CAD
諸元
| サイズ | 105 × 105 × 105 mm |
|---|---|
| 本体重量 | 1. 9 kg |
| フライホイール重量 | 1. 05 kg |
| フライホイール慣性モーメント | 1. 3×10-3 kg・m2 |
| モータ型式 | maxon EC frameless 45 flat 50W 574402 |
| 最大回転数 | 6500 RPM |
| 消費電力 | 定常回転時 6.2 W / 加速時(最大) 50 W |
| バッテリ容量 | 1200mAh |
| 連続稼働時間 | 4 h |
手のひらサイズで初代より大きいジャイロ効果を体感できるように慣性モーメントと回転数を設定
システム構成
フライホイール回転部
下記の設計により低振動と静音性を実現
- フレームレスのBLDCモーターにより、回転構造をベアリング2個のみに設定
- 組付け時にベアリングにスラスト与圧を加えられる構造とした
- 軸をゴムブッシュで支持し、つぶし代をあらかじめ設定しガタのない構造とした
フライホイール旋削部品の公差設定
ベアリングはめあい部の設定
フライホイール回転部の軸受けは内輪静止外輪回転の構造をとり、外輪に回転荷重が作用するため外輪とフライホイールはしまりばめ、内輪と軸はすきまばめとしています。
はめあい交差はメーカー推奨はめあいの公差に対し、meviy自動見積もりの範囲で設定可能なはめあい交差設定した。 表面性状はmeviyで設定可能な最小値がRa1.6であるのに対し、カタログ基準値はRa0.8であり、挿入が難しかったため、ピカールによる追加研磨を行った。
| 管理項目 | 軸 φ10 | フライホイール φ15 | ||
|---|---|---|---|---|
| 推奨値 | 発注値 | 推奨値 | 発注値 | |
| はめあい公差 | h5 | h6 | N5 | N7 |
| はめあい面の粗さ Ra | 0.8 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
フライホイールの組み立て
フライホイール部品1とフライホイール部品2は両面テープNitto NS.5000を用いて固定
（当初セメダインメタルロックを使用予定だったが、振動影響を確認するため両面テープを使用して試験、どうあがいても外れなかったためそのまま使用）
モーターの組付け
筐体
ポリカーボネート製筐体
部品表（筐体）
全体アセンブリ
全体組立の様子
初代
高速で回転する円盤を手のひらサイズのキューブに収めた、誰でも楽しめる体験型デバイス。