ポットの手押しポンプの設計
目標： 小さな女の子でも、安全に
楽に押せて必要な湯量を出せる
簡単のため以下のように仮定する
• ピストンを押し込んだ体積だけ湯が出る。
• ピストンが完全に押し込まれるまで湯は
ポット内に静止している。
力学モデル
大気圧
ピストンを押す力F
ｘ
ピストン断面積
バネ定数ｋ
（初期たわみ[セット
x0]）
ｐ
空気
体積Va
x0
ｐ
x
力のつりあい式
F  Fk  Fa
Fk
• バネ力：
• 空気圧縮力： Fa
Fk  k ( x  x0 )
F
ｋ
-ｘ0
0
ｘ
Fmax
xmax
ｘ
押込み量と圧力上昇の関係
Fa  pS p
pk
Spx
Va
湯量Vｋ  S p * xmax
安全
性：
ストローク＝
kx0の値
xmax
Pa
操作性
Fmax
悪
良
悪
ストロー
ク