Knob designed based on research that won the 2022 Ig nobel prize

This knob is designed to fit fingers in a comfortable position
46m
14× print file
0.20 mm
0.40 mm
6.00 g
In the contest Cabinet Knobs
26
34
1
947
updated November 4, 2022

Description

PDF

Update 11/5/2022

Added "round three fingers", "round four fingers", and "round five fingers". These are not parametric, but they are now easier to grip and less slippery, so I consider these models to be the final form.
「round three fingers」、「round four fingers」、「round five fingers」を追加しました。これらはパラメトリックではありませんが、つまみやすく滑りにくいものになったのでこれらのモデルを最終形とします。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Update 11/4/2022

I have created a model with arrows indicating the area to be fingered. This model is not parametric. I printed it in two colors because the arrows are not clearly visible when printed in a single color. 
指を当てる部分を矢印で示したモデルを作りました。このモデルはパラメトリックではありません。単色で印刷すると矢印がよくわからないので二色で印刷してみました。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Update 2022/11/3

Added a connecter to allow the self-tapping version of the knob to be mounted in a floating position; use it by inserting an M3 nut. This connecter can be printed without support. The following parameters have been added accordingly.
セルフタップ版のノブを浮かせて取り付けられるようにコネクターを追加しました。M3のナットを挿入して使って下さい。このコネクターはサポートなしで印刷できます。これに伴い、以下のパラメータを追加しました。

  • connecter_wall_thickness: Distance from the corner of the connecter to the corner of the nut コネクターの角からナットの角までの距離
  • connecter_fix_thickness: Distance from the hex face of the connecter to the nut face コネクターの六角の面からナットの面までの距離
  • connecter_height: total height of the connecter コネクターのトータルの高さ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Update 11/2/2022

Added a type that extends outward so that the area touched by the finger becomes the specified diameter. In the case of three fingers, this type seems to fit the fingers better.
指が触れる部分が指定した直径になるように、外側に拡張するタイプを追加しました。三本指の場合はこちらの方が指にフィットするようです。

  • extend_angle: Angle at which to extend outward 外側に広げる際の角度

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Update 11/1/2022

Added a reversible version that can be used for both right- and left-hand use. The following parameters were added accordingly.
右手用と左手用の両方に使えるリバーシブル版を追加しました。これに伴い、以下のパラメータを追加しました。

  • screw_head_diamater: Diameter of the space to contain the screw head
  • screw_head_height: Height of the space to contain the screw head
  • screw_head_diamater: ネジ頭を収納する空間の直径
  • screw_head_height: ネジ頭を収納する空間の高さ

I added the image of Figure 7, as it may be needed when editing in Fusion360.
Fusion360で編集するときに必要になるかもしれないので、図7の画像を追加しました。

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The 2022 Ig Nobel Prize in Engineering was awarded to Professor Gen Matsuzaki of the Faculty of Creative Engineering at the Chiba Institute of Technology. His 1999 research investigated how many fingers are used when turning a cylindrical handle or knob with one hand. Prof. Matsuzaki says that his research results are useful for the design of handles and knobs, so I put them into practice.
2022年イグ・ノーベル賞の工学賞に千葉工業大学創造工学部の松崎元教授が選ばれました。円柱形の取っ手やつまみなどを片手で回す際、何本の指を使うかを調べた1999年の研究です。松崎教授は研究成果が取っ手やつまみのデザインに役立つと述べているそうですので、それを実践してみました。

The link to the PDF of the paper can be followed at the following URL. The paper is written in Japanese.
論文のPDFに対するリンクは以下のURLから辿ることができます。論文は日本語で記述されています。

From Figure 6 of the paper, we can see that most people use three fingers when the diameter of the cylinder is about 15 mm and most people use four fingers when the diameter of the cylinder is about 30 mm, so I made knobs in those sizes. There is a gradual transition between four and five fingers, with no clear switching point. 15mm and 30mm were created, so I created 60mm, which is twice the size of 30mm.
論文の図6から指を3本使う人が最も多くなるのは円柱の直径が約15mmの時、4本使う人が最も多くなるのは円柱の直径が約30mmの時だと分かるので、そのサイズでノブを作成しました。4本と5本は緩やかに切り替わっていき、明確な切り替わりポイントはありません。15mmと30mmを作ったので30mmの倍の60mmを作ってみました。

I calculated the position of each finger from Figure 7 in the paper and made a hollow there. This diagram is included in the attached Fusion360 archive file and can be used as a guide when changing the diameter of the knob.
論文の図7からそれぞれの指の位置を割り出して、そこにくぼみを設けました。この図は添付するFusion360のアーカイブファイルに含まれているので、ノブの直径を変える際のガイドにすることができます。

About the parameters
パラメータについて

The number at the end of the parameter name indicates the number of fingers.
パラメータ名の最後についている数字は指の本数を表します。

  • knob_thickness: Knob thickness
  • knob_chamfer: Chamfer around the outer edge of the knob
  • connection_length: Length from the nut to the board to be connected
  • knob_diameter_x: Diameter of the knob
  • hollow_diameter_x: Diameter of the hollow except for the thumb
  • first_hollow_diameter_x: Diameter of the hollow of the thumb
  • hollow_fillet_x: Length to round both ends of hollow
  • hole_depth: Depth of screw hole
  • knob_thickness: ノブの厚み
  • knob_chamfer: ノブ外周の面取り
  • connection_length: ナットから接続する板までの長さ
  • knob_diameter_x: ノブの直径
  • hollow_diameter_x: 親指以外のくぼみの直径
  • first_hollow_diameter_x: 親指のくぼみの直径
  • hollow_fillet_x: くぼみ両端を丸める長さ
  • hole_depth: ネジ穴の深さ

How to fix the knob
ノブを固定する方法

Remove the support and insert an M3 nut into it. The knob can be fixed with M3 screws.
The problem with this model is that it is difficult to remove the support. I had to pry the scarpel knife into the support a little at a time to remove it. Be careful not to injure yourself.
サポートを除去して、そこにM3のナットを挿入して下さい。ノブをM3のネジで固定できるようになります。
このモデルの問題点はサポートを除去しづらいことです。私はスカルペルナイフをサポートに少しづつこじ入れて外しました。怪我には注意して下さい。

 It was difficult to remove the supports, so I made a self-tapping version.
サポートを除去するのが大変だったので、セルフタップ版も作りました。

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Model origin

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