2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research of Support Design for Compact Wheelchair with Structure Model Cylindrical Molding
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15K13901
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| Research Institution | Hokkaido University of Science |
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Principal Investigator |
竹澤 聡 北海道科学大学, 工学部, 教授 (70305902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
春名 弘一 北海道科学大学, 保健医療学部, 講師 (00712168)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ハニカム / パネル折り / 折り紙 / 車椅子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
車椅子の収納性能向上・コンパクト化は、まだまだ不十分であり、その改善改良がもたら
す効果は利用者のみならず人口減少による介護・介助者不足の解決、高齢化社会に求められる健康増進と自律支援に寄与することは間違いない。2002 年に提唱された折紙工学は、近年俄かに注目され、多岐に亘る産業分野から多くのニーズが寄せられている。特に、どのように曲がった筒であっても折り畳むことができる新理論は、デザインの多様性およびコンパクトな収納可能性が大いに期待されている。
そこで本研究では、車椅子を自動車に搭載可能な折り畳み設計を提案することを目的として、強度・剛性の最適構造とされる反転型の展開収縮可能な円筒折り紙構造体(Reversed Spiral Cylindrical Model:RSC)について応用の検討と提案を試みた。単純なセルの集合体の切り込みの入れ方及び折り方を表記した正六角柱セルの先行研究成果に基づき、1 枚の平板から切り抜きと折り曲げのみで 立体化を狙った結果、タイヤ構造に対して日本の伝統である折り紙によるハニカムテーパ構造（honeycomb taper structure）を適用し，一定の曲率で円を形成するとともに安定的な強度について検証を進めた。具体的な立体構造については、熱溶融型積層3Dプリンターにて造形したハニカムテーパセルの連続体について形状の精度や車輪強度について調査した。
ハニカムテーパ構造は断面を正六角形とするが、その断面は相似で面積比が異なるため、その理由により一定の曲率で円を形成することができる。本研究の特徴は、セルの接合面同志が背中合わせになることで，車椅子車輪化構造を任意の個数で設計できる点である。また、ハニカムテーパ構造の重要な開き角αは、1輪のハニカムテーパセルの個数をmとするとalpha=（2+m)/(2m)πの関係があることも証明された。
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Research Products
(9 results)
