ばねの基礎知識 Basic Knowledge

ORIGIN OF SPRING

ばねの原点

力を受けて一時的に変形している物体は、力が取り除かれると元に戻ろうとする。このような性質は、あらゆる物体になんらかの形で備わっている。この性質を弾性と呼び、弾性を有効に利用することがすべてのばねの原点となっている。

THREE CHARACTERISTICS

ばねの三大特性

POINT1:たわみ、復元する

力を加えると変形し、力を除くと復元する性質がある。
力とたわみの関係を定量的に示す方法としてばね定数(1mmたわませるのに必要な力【kgf】)がある。

線形特性(ばね定数一定)

(例)

  • 一般的な板ばね、コイルばね

非線形特性(ばね定数変化)

(例)

  • 不等ピッチばね

  • テーパーコイルばね

  • たる形コイルばね

  • プログレッシブ・スプリング(板)

  • 親子ばね(板) など

POINT2:エネルギーを蓄え、放出する

弓に吸収されていたエネルギーが放出されて矢が遠くへ飛ぶ様に、ばねにはエネルギーを吸収・蓄積する働きがある

(例)

  • 弓矢

  • ぜんまい式時計

  • ぜんまい式玩具

  • 自動車懸架用ばね など

POINT3:固有の振動数をもつ

ばねを変形させた状態から開放した時、みずからの弾性によって振動が生じる性質がある

(例)

ばねのもつ固有振動数と外から加わる振動数とが合致した場合に生じる、大きな振動を避けること

  • プレス機械の防振など

ばねの固有振動数を機械の振動数の約1/3以下にするとよい結果が得られる

SPRING MATERIALS

ばねの材料

ばねの種類

METAL SPRING FORMING

金属ばねの成形

ばねとしての弾性体の誕生フロー図