lock-inframe-bracket.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 include <funcs.scad>
   4
   5 tube_dia = 27.5 + 1.625;
   6 lock_w = 42.5 + 0.5;
   7 lock_d = 28.0 + 0.5;
   8 main_h = 45.0;
   9 backflange_d = 12;
  10 lockshaft_dia = 14.35;
  11
  12 cliprecess_h = 16;
  13 total_h = 45;
  14
  15 back_gap = 12.5;
  16 main_th = 2.75;
  17 tube_th = 2.25;
  18
  19 midweb_d = 3;
  20 clip_th = 3.5;
  21 clip_gap = 2.5;
  22 clip_d = 22.0;
  23
  24 mountscrew_dia = 4 + 0.5;
  25 clipbolt_dia = 5 + 0.1;
  26
  27 backflange_th = 4.5;
  28
  29 $fn=50;
  30
  31 join_cr = 7;
  32
  33 tube_rear_extra_th = 1;
  34
  35 // calculated
  36
  37 lockshaft_r = [1, 1] * lockshaft_dia / 2;
  38 front_th = main_th;
  39
  40 tube_or = tube_dia/2 + tube_th;
  41 back_ohw = back_gap/2 + backflange_th;
  42 backflange_ymin = tube_or+backflange_d;
  43
  44 lock_0y = tube_dia/2 + lock_d/2 + midweb_d;
  45 lock_0x = lock_w/2 - lock_d/2;
  46 lock_0 = [lock_0x,lock_0y];
  47
  48 lock_or = [lock_w, lock_d]/2 + [front_th,front_th];
  49
  50 module oval(sz){ // sz[0] > sz[1]
  51   xr = sz[0];
  52   yr = sz[1];
  53   hull(){
  54     for (sx=[-1,+1]) {
  55       translate([sx * (xr-yr), 0])
  56         circle(r=yr);
  57     }
  58   }
  59 }
  60
  61 module JoinCircs(jr){
  62   # http://mathworld.wolfram.com/Circle-CircleIntersection.html
  63   R = tube_or + join_cr;
  64   r = lock_or[1] + join_cr;
  65   d = dist2d( [0,0], lock_0 );
  66   x = (d*d - r*r + R*R) / (2*d);
  67   y = sqrt( R*R - x*x );
  68
  69   echo(lock_0x, lock_0y, R,r, d, x,y);
  70
  71   for (m=[0,1]) {
  72     mirror([m,0]) {
  73       rotate(atan2(lock_0y, lock_0x)) {
  74         translate([x,-y])
  75           circle(r= jr);
  76       }
  77     }
  78   }
  79 }
  80
  81 module MainPlan(){
  82   difference(){
  83     union(){
  84       hull(){
  85         for (t=[0, tube_rear_extra_th])
  86           translate([0, -t])
  87             circle(r = tube_or);
  88       }
  89       translate([-back_ohw,0]) mirror([0,1])
  90         square([back_ohw*2, backflange_ymin]);
  91
  92       translate([0, lock_0y]){
  93         oval(lock_or);
  94       }
  95
  96       hull(){
  97         JoinCircs(0.01);
  98         polygon([[0,0], lock_0, [-lock_0[0], lock_0[1]]]);
  99       }
 100     }
 101
 102     circle(r = tube_dia/2);
 103     translate([-back_gap/2,1]) mirror([0,1])
 104       square([back_gap, backflange_ymin+2]);
 105
 106     translate([0, lock_0y]){
 107       oval([lock_w/2, lock_d/2]);
 108     }
 109
 110     JoinCircs(join_cr);
 111   }
 112 }
 113
 114 lockshaft_or = lockshaft_r + [clip_th,clip_th];
 115 cliprecess_ymax = cliprecess_h - lockshaft_r[1];
 116 clip_ymin = cliprecess_ymax - total_h;
 117 clip_ogap = clip_gap + clip_th*2;
 118
 119 module ClipElevationPositive(){
 120   hull(){
 121     oval(lockshaft_or);
 122     translate([0, -lockshaft_or[1] * sqrt(2)])
 123       square(center=true, 0.5);
 124   }
 125   translate([-lockshaft_or[0], 0])
 126     square([lockshaft_or[0]*2, cliprecess_ymax]);
 127   translate([-clip_ogap/2, 0]) mirror([0,1]) square([clip_ogap, -clip_ymin]);
 128 }
 129
 130 module ClipElevationNegative(){
 131   hull(){
 132     for (y=[0, cliprecess_ymax+1])
 133       translate([0, y])
 134         oval(lockshaft_r);
 135   }
 136   translate([-clip_gap/2, 1]) mirror([0,1]) square([clip_gap, 2-clip_ymin]);
 137 }
 138
 139 module ClipElevation(){
 140   difference(){
 141     ClipElevationPositive(1);
 142     ClipElevationNegative(0);
 143   }
 144 }
 145
 146 module ExtrudeClipElevation(extra=0){
 147   translate([0,
 148              lock_0y + lock_d/2 + clip_d + extra,
 149              -clip_ymin])
 150     rotate([90,0,0])
 151     linear_extrude(height= clip_d + extra*2, convexity=100)
 152     children(0);
 153 }
 154
 155 module ThroughHole(r, y, z) {
 156   translate([-50, y, z])
 157     rotate([0, 90, 0])
 158     cylinder(r=r, h=100, $fn=20);
 159 }
 160
 161 module ThroughHoles(){
 162   for (z=[ 1/4, 3/4 ]) {
 163     ThroughHole( mountscrew_dia/2,
 164                  -tube_or -0.5*backflange_d,
 165                  total_h * z );
 166   }
 167
 168   ThroughHole( clipbolt_dia/2,
 169                lock_0y + lock_d/2 + clip_d/2 + front_th/2,
 170                total_h - cliprecess_h - clip_th - clip_d/2 );
 171 }
 172
 173 module MainPositive(){
 174   difference(){
 175     union(){
 176       linear_extrude(height=total_h, convexity=100) MainPlan();
 177       ExtrudeClipElevation() ClipElevationPositive();
 178     }
 179     ExtrudeClipElevation(1) ClipElevationNegative();
 180   }
 181 }
 182
 183 module Bracket(){ //// toplevel
 184   difference(){
 185     MainPositive();
 186     ThroughHoles();
 187   }
 188 }
 189
 190 module TestTopEdge(){ //// toplevel
 191   intersection(){
 192     translate([0,0, -total_h])
 193       translate([0,0, 4])
 194       Bracket();
 195     translate([-200,-200,0])
 196       cube([400,400,100]);
 197   }
 198 }
 199
 200 module TestClipBoltHole(){ //// toplevel
 201   intersection(){
 202     union(){
 203       translate([0, 0, -5])
 204         Bracket();
 205       translate([-4, lock_0y + lock_d/2 + 1, 0])
 206         cube([8, 4, 1.5]);
 207     }
 208     translate([-200, lock_0y + lock_d/2 + 0.1])
 209       cube([400, 400, total_h-20]);
 210   }
 211 }
 212
 213 //MainPlan();
 214 //ClipElevationPositive();
 215 //ClipElevation();
 216 //MainPositive();
 217 //%ThroughHoles();
 218 //TestTopEdge();
 219 //TestClipBoltHole();
 220
 221 //Bracket();