車載用タブレットホルダーの改造

車内でもタブレットを使用するために、車載用のタブレットホルダーを購入しました。
所有しているタブレットはTECLASTの10.1インチですが、かなりの力でホルダーを開かないと取り付けできない^^;
これでは気軽に付け外しができませんね。

試しにホルダーを開く力を測定してみると、なんと約20N(約2kg)です。
つまりタブレットに常に20Nの荷重が加わっているともいえ、長時間使用すると荷重変形も心配です。

そこでタブレットへの負荷を減らすと共に、付け外しが簡単になるように改造します。

まず先に思いつくのはホルダー内部のスプリングを弱いものに交換することですが、ホルダーが簡単には分解できず。

ならば目には目を！　スプリングにはスプリングを！
つまり内部スプリングが強いのなら、外部にもスプリングを付けてその反力で相殺・・・
うまく行けばラッキー^^

では外部に追加するスプリングの具体的な検討に入ります。
スプリングが強すぎるとホルダーが開き過ぎてタブレットを固定できない、弱いと意味がない・・・

よってタブレットを固定する力を半減(10N)以下にしたいと仮定すると、追加するスプリングの反力は

20N-10N＝10N

以上が必要です。
ただしホルダーには4本の金属シャフトがあるので、シャフト1本あたりに必要なスプリングの反力は最低でも

10N÷4＝2.5N／本

が必要になりますが、スプリングのたわみも考慮すると負荷容量5N以上欲しいところです。

次にスプリングの長さを検討します。

ホルダーにタブレットを固定した際に、金属シャフトは4本共に約20mm露出します。
つまりシャフトに固定するスプリングの長さはこれ以上長いことが必要になるけど、前述した20N／4本の荷重を加えた時にスプリングの長さが20mm以下までたわまないとタブレットが固定できない。

よって選定するスプリングは、

・自由長が20mm以上
・負荷容量が5N以上
・自由長－たわみ量＝20mm以下
・スプリング内径＝3.5mm(シャフト径)以上

・・・かな？
以上の結果を元にスプリングを探します。

スプリングの種類が豊富なAmazonで探したら、使えそうなものがありました。
仕様は以下のとおり。

・自由長：25mm
・圧縮長：15mm
・負荷容量：5.9N
・スプリング外径：φ5mm
・スプリング線径：φ0.5mm
・有効巻数：9巻
・線材：ステンレスSUS304

では実際に使用可能かどうか検証してみます。

タブレット固定時のシャフト1本には、20N÷4本＝5N の力が加わっています。
次に上記スプリングを20mmまで圧縮するのに必要な荷重、つまり反力は 5.9N÷2＝2.95N となります。
従ってタブレットには (5N－2.95N)×4本＝8.2N(約830g) の力が加わることになるので、これなら荷重変形の心配も少なくなるし付け外しも容易になりそう・・・ポチッ

これは届いたスプリングをシャフトに取り付けているところ。
シャフトが分解できないので、スプリングをシャフトに沿わして取り付けます。

先ずは写真のようにスプリングの中心あたりをシャフトに挟み込みます。
次にスプリングの左右をシャフトに沿って回転させると、自然に絡まっていきます。

最後に、スプリングの左右端部は固いので、ラジオペンチで入れ込みます。

そしてスプリングを4本全て取り付けた状態がこれ。

元々のホルダー内寸：120mm
改造後のホルダー内寸：146mm
タブレットの外寸：160mm ※ケース含む

期待通りスプリングの反力でホルダーが適度に開いて軽くなり、またタブレットとの寸法差が14mmになり取り付けが非常に簡単になりました^^

ただし Rakuten Hand などの小柄なスマホはホールドできませんが、既に対策は・・・(笑)