大分寒くなってきた今日この頃…、きょうはねじりコイルばねを紹介しようと思います。

ねじりコイルばねは、トーションバーばねとも呼ばれ、ねじりの力を利用するコイルばねです。
ばねに加える力の方向として、コイルを巻き込む場合と、巻き戻す場合とがありますが巻戻す場合には、コイル内側に生じる引張り応力が大きくなるので、へたりや破損の原因にもなるので、繰り返し荷重が加わる場合はコイルを巻き込む方向に使用するのが望ましいとされています。

又、このねしりコイルばねは、うける力の大きさによりコイルの径が大きく変化します。

コイルを巻き込む方向に力を加えると、コイル径は小さくなっていきます。巻き戻す場合はその反対に大きくなります。

コイルの中に案内棒を通して使用する場合は、ばねを使用する状態までねじり込んだ状態でのコイル径を計算し案内棒の太さを決める必要があります。

左の大きなねじりコイルばねは、トラックの荷台部分の部品として使用されています。

右の小さいのもねじりコイルばねになります。

上の写真の右のばねを拡大したものです。

このばねは、モーター内部の部品となっています。

他にも自動車、バイク、弱電製品、家電製品、家具などなど様々な場所で活躍しています。

3つの写真でわかるように、コイル部分の両端は使用される箇所、目的によって様々な形状に加工されています。

今、となりにクリップがありましたのでアップしました。これもねじりコイルばねです。

本当にいろんなところにばねは使用されていますね。

いろんな種類のねじりコイルばねをご紹介しておりますので、ぜひ当社ホームページをご覧下さい。

東洋スプリング工業株式会社

今後もいろいろなばねをご紹介しますので、宜しくお願いします。

引張荷重を必要とするところに使われるばねです。このばねも前回にご紹介しました圧縮コイルばねと同様に、加工、量産が容易などの点から、引張荷重を必要とする場合にはこのばねが多く使用されています。

両端についている丸い形状のフックとよばれる所をつかってばねを取付けます。

フックはばねを取付ける位置や方法により様々な形状に加工します。

上の写真は一般的な逆丸フックと呼ばれるフックの形状になります。

他には、V、Uの字、四角、二重などなど用途にあわせて様々な形状に加工が可能です。

↑二重フック

みなさんがよく使っているものだと自転車のスタンドなどに使用されています。

僕も小さい頃から高校生までずっとお世話になっていました。

他にも車や家電製品、機械の部品として様々なところで活躍していますので、ぜひとも発見してやってください。

引張コイルばねについて詳しくは弊社ホームページをご覧ください。

東洋ｽﾌﾟﾘﾝｸﾞ工業株式会社　ホームページ

今回は圧縮コイルばねの荷重(強さ)の計算方法をご紹介したいと思います。

上写真のような一般的な圧縮コイルばねの計算方法

まず、線の太さ（直径）を調べます。次にばねの巻数を数えますが、この時に設置面に対しばねを安定して取付ける為の巻数は座巻といい、これを省いた本当にばねの役割を果たしている巻数を有効巻数といいます。

上の黒いばねだと巻数は約７巻ですが、両端1巻ずつが設置面につく状態となるので有効巻数は5巻となります。

次にばねの内径と外径を測ります。それを足して2で割るとばね平均径が算出されます。

それでは下の写真のばねの強さを計算してみたいと思います。

材　質　　　　ステンレス　　　　　横弾性係数　G　（ステンレス　7000　　硬鋼線　8000）kgf/mm2

線の直径　　1.2mm　　　　　　　　　　

平均径　　　 8.8mm

総巻数　　　 8巻

有効巻数　　　6巻

ばね全長　　25.5mm

まずこのばねのばね定数（基本となる強さ）を求めます。

ばね定数＝（横弾性係数×線の直径の4乗）÷（8×有効巻数×コイル平均径の3乗）となります。

上記の式に代入しますと

ばね定数＝（7000×2.0736）÷（8×6×681.472）

　　　　　　＝（14515.2）÷（32710.656）
　　　　　　＝0.4437・・・・

となりばね定数は約0.444kgf/mmとなります。これはこのばねが1mm押さえられた時にかかる力になります。

ここまでくるとあとは簡単です。ばねをどこまで押さえて使いたいかを考えればその時の力が計算されます。

例えば上記のばねで計算すると、設置面から15mmの位置まで押さえて使用したいとなると。

全長25.5－15＝10.5　で10.5mmばねを押させる事になるので　10.5×0.444＝4.662kgfとなり4キロ強の力がかかってくるという事がわかります。

みなさんもホームセンターとか身近にあるばねを見つけたら計算してみるのも面白いかもしれないですよ。

こんなに力がかかっていたのか!!って物もあるかもしれないですよ。

今日は雨なので傘にしてみました。どれくらいの荷重がかかってるんでしょうね。

また次回もよろしくお願いします。

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線径に対し平均径が小さくなってしまうと破損の原因になります。またピッチを無理やりつけて荷重を出すのも
へたり、破損の原因となります。
また密着高さを考慮する場合は巻数にも注意する必要があります。
使用用途、必要な荷重を考慮して適切な線径と平均径、巻数、自由長を設定するようにしましょう。

みなさんの身近な所だとこんな所に使用されています。

ばねって本当にいろんなところに使用されていますよね。

圧縮コイルばねについて詳細は当社HPの製品紹介をご覧ください。

　　　　　　東洋スプリング工業株式会社　HP

この業界に入りまして、よくばねはどうやって作るの？とかばねについてよく聞かれます。

そこでばね屋さんとして、ばねの事などをいろいろとご紹介しようと思っていますので、

乞うご期待ください。

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