ヘリコーンの製作

　　作品（１）

　各アームは、隣接するレイヤーに対して最大68.75°（黄金角の1/2）で回転するようにされているので、
Youtube　を 参考にして作成しました。

１．完成写真

２．操作動画
ヘリコーン作品（１）を操作した動画です。

　３Ｄプリンターの精度によりますが、中心部の回転溝の精度により外側の回転円盤が 微妙にずれますので、調整が必要でした。

３．アームと回転スペーサーの概略
（１）アームの中心リング部分は図のような形にしました。

（２）アーム全体の形
　各アームは、上記リングを左回りに一定の角度で回転させ、それに水平に4mm幅の棒を 取り付けて、先に20mmΦの円盤を取り付けています。アームの厚みは2mmです。



（３）各アームの間に取り付けるスペーサー
　写真のように３Ｄプリンターでスペーサーを作り、１００均で購入した1.8mmΦの 「竹ひご」を刺しています。「竹ひご」の長さは5,8mmで、アームが回転するときの ストッパーの役割をしています。

　「竹ひご」を使わないで全体を３Ｄプリンターで作成してみましたが、「竹ひご」の 部分にサポートを付けてプリントアウトすると、後の成型が面倒でしたので、結果的に 「竹ひご」を使うことにしました。


（４）中心軸は、5mmΦのステンレス製棒を使用しています。アルミ製は柔らかいので摩擦を 考えると使用しないことにしました。

４．各部品の寸法
（１）アームの中心リング部分の寸法
　FUSION360で中心リング部分を下図のようにデザインしました。厚さは2mmです。



（２）「arm1」の寸法図
　下図のように、上記の中心リングに水平にアームを結合しました。アームの長さは25.0mmで 厚さは2mmです。



（３）「arm2」の寸法図
　上記の中心リング部分を左回りに35.67°回転し、それに水平にアームを結合しました。 アームの長さは30.12mmです。



（４）「arm3」～「arm39」の寸法
　リングの回転角は、最初のリング（３．（１）の状態）の状態から回転角を35.67°づつ 増加させていきます。リングの回転角が90°を超えた場合は、90°を差し引いた値となります。
　アームの長さは、２次関数を利用して計算してあります。
　以下の表が、arm番号とリングの回転角とアームの長さの表になります。



（５）２つのアームの角度差（arm1とarm2の場合）
　＊arm1の状態


　＊arm2の状態


　したがって、arm1とarm2が回転した場合
＊螺旋形の場合は、ストッパーAとBの角度差=２つのアーム差=36.42-33.83=2.59°
＊松ぼっくり形の場合は、ストッパーCとDの角度差=２つのアーム差=53.58+15.17=68.75°
となります。
実際の写真です。

　　作品（２）

　角度片をアームの中心部分に上下に取り付けて回転のストッパーとして作成したものです。

１．完成写真

３．操作動画
ヘリコーン作品（２）を操作した動画です。

２．アームの写真
＊上側と下側の写真

アーム中心部の両側に角度片がついています。


アームの長さは、作品１と同様に２次関数を利用しています。
以下、省略します。