chiark / gitweb /
fairphone-case: hinge: Arms on lid
[reprap-play.git] / fairphone-case.scad
index 308e51b..ea8207e 100644 (file)
@@ -1,8 +1,10 @@
 // -*- C -*-
 
+include <utils.scad>
+
 phone = [ 75.0, 145.0 ];
 
-bumper = [ 0.250, 0.250 ];
+bumper = [ 0.250, -0.025 ];
 // ^ One side.  Overall size is increased by twice this.
 // If no bumpers, is the gap around the phone.
 
@@ -24,6 +26,8 @@ jack_dia = 9.1 + .5; // some jack I had lying around
 noisecancelmic_pos = [ 19.54, 7.37 ];   // from rhs
 noisecancelmic_dia = 1.75;
 
+fingerpushhole_dias = [ 14, 17 ];
+
 rearspeaker_pos_bl = [ 14.92, 18.72 ];
 rearspeaker_size   = [  3.76,  7.36 ];
 
@@ -54,6 +58,17 @@ lid_gap_x = 0.25;
 lid_gap_z = 0.25;
 lid_lip = 1.75;
 
+foldover_gap = 0.50;
+foldover_lever_gap = 0.50;
+
+hingescrew_shaft_dia = 2.0 + 0.25; // M2 x 12mm machine screw
+hingescrew_shaft_len = 12;
+hingescrew_nut_thick = 1.93 + 0.20; // incl. washer
+hingescrew_nut_dia = 4.72 + 0.50; // washer, actually
+hingescrew_head_th = 1.38 + 0.75;
+lever_cover_th = 0.75;
+hingemount_th = 2.5;
+
 $fa = 5;
 $fs = 0.1;
 
@@ -62,6 +77,11 @@ buttonishleg_default_l_is_fudge = 10;
 
 strut_min_at_end = 1.5;
 
+hinge_x_gap = 0.125;
+hinge_x_postscrew_gap = 0.75;
+hinge_x_arms_gap = 0.35;
+hinge_r_arms_gap = 0.55;
+
 rearspeaker_gap    = [ 1.0, 1.0 ]; // each side
 
 // ---------- calculated ----------
@@ -118,17 +138,35 @@ bppL = lpp10 + [5,0];
 bppK = [ bppL[0], bppN[1] ];
 bppJ = [ bppN[0], bppL[1] ];
 
-module rectfromto(a,b) {
-  ab = b - a;
-  translate([min(a[0], b[0]), min(a[1], b[1])])
-    square([abs(ab[0]), abs(ab[1])]);
-}
-module circleat(c,r) { translate(c) circle(r); }
-module linextr(z0,z1) {
-  translate([0,0,z0])
-    linear_extrude(height=z1-z0)
-    children();
-}
+// hinge plan
+hp_rn = hingescrew_nut_dia/2;
+hp_r2 = hp_rn + lever_cover_th;
+hp_rs = hingescrew_shaft_dia/2;
+hp_r1 = hp_rs + hingemount_th;
+
+hppU = lpp13;
+hppS = epp2o + [0,-1] * case_th_bottom;
+hp_k = 0.5 * (hppU[1] - hppS[1] + foldover_gap);
+
+hppM = [ epp4[0] - foldover_lever_gap - hp_r2,
+        0.5 * (hppU + hppS)[1] ];
+hppT = hppM + 0.5 * [0,+1] * hp_k;
+hppB = hppM + 0.5 * [0,-1] * hp_k;
+
+// hinge elevation x coords
+
+hingescrew_portion_len =
+  0.5* (hingescrew_shaft_len - hingescrew_nut_thick - hinge_x_gap);
+
+hex20 = max(epp2o[0],
+           phone_cnr_rad,
+           kppd[0] + hingescrew_head_th + keeper_gap_x_holes);
+hex21 = hex20 + hingescrew_portion_len;
+hex22 = hex21 - hinge_x_gap;
+hex23 = hex22 + hingescrew_portion_len;
+hex24 = hex23 + hinge_x_postscrew_gap;
+
+// ---------- modules ----------
 
 module KeeperProfile(slant=0){
   use_e = kppe + [0,-1] * slant * keeper_inner_width / keeper_slant_slope;
@@ -221,7 +259,7 @@ module ButtonPlan(l, deep, cut){
   }
 }
 
-module CaseBase_rhsflip(yn=[0,1]) {
+module Flip_rhs(yn=[0,1]) {
   for ($rhsflip=yn) {
     translate([phone_width/2, 0, 0])
       mirror([$rhsflip,0,0])
@@ -230,7 +268,7 @@ module CaseBase_rhsflip(yn=[0,1]) {
   }
 }
 
-module CaseBase_botflip(yn=[0,1]) {
+module Flip_bot(yn=[0,1]) {
   for ($botflip=yn) {
     translate([0, -phone_height/2, 0])
       mirror([0, $botflip, 0])
@@ -241,14 +279,14 @@ module CaseBase_botflip(yn=[0,1]) {
 
 module AroundEdges(fill_zstart, fill_th, fill_downwards=0){
   // sides
-  CaseBase_rhsflip(){
+  Flip_rhs(){
     translate([0, -phone_cnr_rad, 0])
       rotate([90,0,0])
       linear_extrude(height = phone_height - phone_cnr_rad*2)
       children(0);
   }
   // corners
-  CaseBase_rhsflip() CaseBase_botflip() {
+  Flip_rhs() Flip_bot() {
     translate([+1,-1] * phone_cnr_rad)
       intersection(){
        rotate_extrude()
@@ -263,7 +301,7 @@ module AroundEdges(fill_zstart, fill_th, fill_downwards=0){
       }
   }
   // top and bottom
-  CaseBase_botflip(){
+  Flip_bot(){
     translate([ phone_width - phone_cnr_rad, 0,0 ])
       rotate([90,0,-90])
       linear_extrude(height = phone_width - phone_cnr_rad*2)
@@ -296,7 +334,7 @@ module SideButton(y, y_ref_sign, l){
   eff_y = y_ref_sign > 0 ?         -bumper [1] -y -l/2 :
          y_ref_sign < 0 ? (-phone -bumper)[1] +y +l/2 :
          y;
-  echo(eff_y);
+  //echo(eff_y);
   translate([0, eff_y, 0])
     children();
 }
@@ -307,11 +345,11 @@ module LidButtonishLeg(y, y_ref_sign, l=buttonishleg_default_l_is_fudge) {
 }
 
 module Buttons(){
-  CaseBase_rhsflip([1]) SideButton(15.580, +1, 8.9) children(); // power
-  CaseBase_rhsflip([1]) SideButton(48.700, -1, 8.920) children(); // camera
-  CaseBase_rhsflip([0]) SideButton(30.800, +1, 21.96) children(); // volume
-  CaseBase_rhsflip(   ) LidButtonishLeg(20, -1) children();
-//  CaseBase_rhsflip([0]) LidButtonishLeg(20, +1, 20) children();
+  Flip_rhs(1) SideButton(15.580, +1, 8.9) children(); // power
+  Flip_rhs(1) SideButton(48.700, -1, 8.920) children(); // camera
+  Flip_rhs(0) SideButton(30.800, +1, 21.96) children(); // volume
+  Flip_rhs(   ) LidButtonishLeg(20, -1) children();
+//  Flip_rhs(0) LidButtonishLeg(20, +1, 20) children();
 }
 
 module Struts(x_start, z_min, th){
@@ -332,13 +370,82 @@ module Struts(x_start, z_min, th){
   }
 }
 
-module RearSpeakerAperture(){
-  CaseBase_rhsflip([1]) CaseBase_botflip([1])
+module OrdinaryRearAperture(rhs,bot, pos){
+  Flip_rhs(rhs) Flip_bot(bot)
     linextr(-20, 20)
     mirror([0,1])
-    translate(rearspeaker_pos_bl + bumper)
+    translate(pos + bumper)
+    children();
+}
+
+module OrdinaryRearApertures(){
+  // rear speaker
+  OrdinaryRearAperture(1,1, rearspeaker_pos_bl)
     rectfromto(-rearspeaker_gap,
               rearspeaker_size + rearspeaker_gap);
+
+  // finger hole to remove phone
+  OrdinaryRearAperture(1,0, [ fingerpushhole_dias[0]/2 + epp2i[0],
+                             phone[1]/2 ])
+    scale(fingerpushhole_dias)
+    circle(r= 0.5 );
+}
+
+module RearCameraAperture(){
+  Flip_rhs(1)
+    mirror([0, 0, 1])
+    linear_extrude(height = 20)
+    mirror([0, 1, 0])
+    translate(bumper)
+    rectfromto(camera_pos_tl, camera_pos_br);
+}
+
+module HingeLidProfile(){
+  hull(){
+    circleat(hppT, hp_r1);
+    circleat(lpp12, lp_r12);
+    polygon([lpp10,
+            lpp13 + [2,0],
+            lpp12,
+            hppT]);
+  }
+}
+
+module HingeBaseProfile(){
+  difference(){
+    hull(){
+      circleat(hppB, hp_r1);
+      circleat(epp2o, case_th_bottom);
+      circleat(hppB + [10,0], hp_r1);
+    }
+    polygon([epp5, epp1, epp2i, epp3, bppL]);
+  }
+}
+
+module HingeLeverOuterProfile(){
+  hull(){
+    circleat(hppT, hp_r2);
+    circleat(hppB, hp_r2);
+  }
+}
+
+module HingeLeverInnerProfile(){
+  for (c = [hppT, hppB]) {
+    hull()
+      for (x=[0,20])
+       translate([x,0])
+         circleat(c, hp_rn);
+       circleat(hppB, hp_rn);
+  }
+}
+
+module HingePortion(x0,x1){
+  Flip_rhs() Flip_bot(1)
+    translate([x0,0,0])
+    mirror([1,0,0])
+    rotate([90,0,-90])
+    linear_extrude(height=x1-x0)
+    children(0);
 }
 
 module CaseBase(){
@@ -361,14 +468,17 @@ module Case(){ ////toplevel
        translate([0,0, -25])
          linear_extrude(height = 50)
          hull()
-         // CaseBase_rhsflip() // actually, we only care about the LH
-         CaseBase_botflip()
+         // Flip_rhs() // actually, we only care about the LH
+         Flip_bot()
          circleat([+1,-1] * phone_cnr_rad, phone_cnr_rad + case_th_side/2);
       }
+
+      // hinge
+      HingePortion(hex20, hex21) HingeBaseProfile();
     }
 
     // slot for keeper
-    CaseBase_rhsflip(1)
+    Flip_rhs(1)
       translate([0, -phone_cnr_rad, 0])
       rotate([90, 0, 0])
       linear_extrude(height = phone_height + phone_cnr_rad * 2)
@@ -379,12 +489,7 @@ module Case(){ ////toplevel
       }
 
     // front camera
-    CaseBase_rhsflip([1])
-      mirror([0, 0, 1])
-      linear_extrude(height = 20)
-      mirror([0, 1, 0])
-      translate(bumper)
-      rectfromto(camera_pos_tl, camera_pos_br);
+    RearCameraAperture();
 
     // struts (invisible, because they're buried in the case)
     Struts(epp2i[0], epp2i[1] - case_th_bottom, case_th_bottom);
@@ -409,10 +514,18 @@ module Case(){ ////toplevel
 
     // apertures along top edge
     CaseAperture(jack_pos, jack_dia, 8);
-    CaseBase_rhsflip([1])
+    Flip_rhs(1)
       CaseAperture(noisecancelmic_pos, noisecancelmic_dia, 20);
 
-    RearSpeakerAperture();
+    OrdinaryRearApertures();
+
+    // gaps for the lid's hinge arms
+    HingePortion(hex20 - hinge_x_arms_gap,
+                hex21 + hinge_x_arms_gap)
+      minkowski(){
+        HingeLidProfile();
+       circle(r= hinge_r_arms_gap, $fn= 8);
+      }
   }
 }
 
@@ -435,16 +548,31 @@ module Lid(){ ////toplevel
            ButtonCoverProfile();
        }
       }
+
+      // hinge arms
+      HingePortion(hex20, hex21) HingeLidProfile();
     }
     Struts(lpp10[0] + strut_min_at_end, lpp13[1], -case_th_lid);
   }
 }
 
+module TestSelectLength(){
+  translate([-30, -200, -20])
+    cube([30 + 15, 250, 40]);
+}
+
 module TestLength(){ ////toplevel
   intersection(){
     Case();
-    translate([-30, -200, -20])
-    cube([30 + 15, 250, 40]);
+    TestSelectLength();
+  }
+}
+
+module TestLengthRight(){ ////toplevel
+  intersection(){
+    Case();
+    Flip_rhs(1)
+      TestSelectLength();
   }
 }
 
@@ -468,23 +596,27 @@ module TestLidWidthPrint(){ ////toplevel
   }
 }
 
-module TestSelectCamera(){
-  CaseBase_rhsflip(1)
-    translate([0,0,-25])
-    linear_extrude(height = 50)
-    mirror([0, 1, 0])
-    rectfromto([-20, -20],
-              camera_pos_br + bumper + [ 5, 5 ]);
-}
-
-module TestSelectRearSpeaker(){
+module TestSelectRearAperture(){
   minkowski(){
-    RearSpeakerAperture();
+    union() children();
     translate([20, 0,0])
       cube([42, 2, 1], center=true);
   }
 }
 
+module TestSelectCamera(){
+  minkowski(){
+    TestSelectRearAperture()
+      RearCameraAperture();
+    cube([0.1, 50, 0.1]);
+  }
+}
+
+module TestSelectOrdinaryRearApertures(){
+  TestSelectRearAperture()
+    OrdinaryRearApertures();
+}
+
 module TestCamera(){ ////toplevel
   intersection(){
     Case();
@@ -542,7 +674,7 @@ module TestFrameCase(){ ////toplevel
     union(){
       TestSelectFrame();
       TestSelectCamera();
-      TestSelectRearSpeaker();
+      TestSelectOrdinaryRearApertures();
     }
   }
 }
@@ -555,7 +687,7 @@ module TestFrameLidPrint(){ ////toplevel
 }
 
 module Keeper(){ ////toplevel
-  CaseBase_rhsflip()
+  Flip_rhs()
     OneKeeper();
 }
 
@@ -564,6 +696,11 @@ module ButtonPlanForDemo(z, deep, cut){
     ButtonPlan(8, deep, cut);
 }
 
+module DemoFrame(){ ////toplevel
+  color("red") TestFrameCase();
+  color("blue") intersection(){ Lid(); TestSelectFrame(); }
+}
+
 module DemoProfiles(){ ////toplevel
   LidEdgeProfile();
   %EdgeProfile();
@@ -588,6 +725,15 @@ module DemoProfiles(){ ////toplevel
     color("red" )  ButtonPlanForDemo(-4, 1,1);
     color("blue")  ButtonPlanForDemo(-6, 1,0);
   }
+
+  translate([0, -30]) {
+    %LidEdgeProfile();
+    %EdgeProfile();
+    color("blue") HingeLidProfile();
+    color("red")  HingeBaseProfile();
+    color("black") translate([0,0,-2]) HingeLeverOuterProfile();
+    color("orange") translate([0,0,-1]) HingeLeverInnerProfile();
+  }
 }
 
 //EdgeProfile();