技術コーナー

<BODY bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#6666FF" vlink="#9999FF" alink="#000066"> <CENTER> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR align="center"> <TD rowspan="2"><IMG src="b_ani031.gif" width="49" height="51" border="0"></TD> <TD width="364" height="36"><FONT color="#000099" size="6" face="ＭＳＰゴシック">技術コーナー</FONT></TD> <TD rowspan="2"><IMG src="s_ani005.gif" width="58" height="28" border="0"></TD> </TR> <TR> <TD width="364" align="center" height="31"><FONT color="#0000ff" size="5" face="Impact"><B>Technology Corner</B></FONT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <HR> <BR> <B><FONT size="5"><A name="ＴＯＰ">ばねの基本（線ばね）</A></FONT></B><BR> <BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR> <TD valign="top" width="607" height="680"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<A name="特質機能"><FONT size="+2">ばねの特質と機能</FONT></A><BR> <HR> <BR> <P><TT><FONT size="+1">　一般に機械部品、機械、構造物は弾性変形が出来るだけ少ないことが望ましい。<BR> 弾性変形が出来るだけ少ない方がよいということは、理想としては変形が全くない<BR> ものが好ましいということになる。<BR> しかし、この理想は力学でことがらを単純にするために物体を剛体と仮想する場合<BR> に概念的に存在するだけで、実際にはあり得ない。従ってこのような場合には、弾<BR> 性変形はやむを得ないものとして取扱い、変形によって生ずる弊害を出来るだけ少<BR> なくするのが普通である。<BR> 　これに反して、弾性を出来るだけ利用するものがある。<BR> 昔から弓や釣り竿、近代における棒高跳びの棒などその例であり、文明の進歩とと<BR> もに弾性を利用したものへの要求が強まり、「ばね」という独特の機械要素が発達<BR> してきた。</FONT>　</TT></P> <TT><BR> </TT> <P><FONT size="+1"><TT>【ばねとは（ＪＩＳ）】<BR> <BR> 　　「物体の弾性、または、変形によるエネルギーの蓄積などを利用することを主<BR> 　　　目的とする機械要素」<BR> <BR> 【ばねの三大特性】<BR> <BR> 　○たわむ・復元する<BR> 　○エネルギー（力）を蓄える<BR> 　○固有の振動数を持つ<BR> <BR> 【ばねの機能と用途】<BR> <BR> 　a)力を除くと自らもとにもどる機能　弁ばね、定荷重ばね、圧力計<BR> 　b)振動の絶縁、または利用の機能　　懸架ばね、防振ばね<BR> 　c)衝撃の緩和の機能　　　　　　　　連結機・昇降機の緩衝ばね<BR> 　d)エネルギー貯蔵の機能　　　　　　時計のぜんまい、モーターばね<BR> 　e)力の計測の機能　　　　　　　　　はかり、圧力計<BR> <BR> 　以上はばねを利用することによって目的を果たすことが出来る。中でも金属ばね<BR> は、材料自身の弾性ひずみを極度に利用することによって、これらの機能を果たす<BR> ようコンパクトに設計された機械部品である。</TT></FONT><TT><BR> </TT></P> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR> <TD valign="top" width="609"><TT><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0"> <A name="種類特徴"><FONT size="+3">ばねの種類と特徴</FONT></A><BR> </FONT></TT> <HR> <TT><FONT size="+1"><BR> 　ばねは、荷重による変位を多くするために、材料に曲げモーメントやねじりモー<BR> メントを受けやすく工夫されたものが多い。しかも機械部品として、占める空間を<BR> 出来るだけ小さくするために、すなわち限られた材料で多くの弾性ひずみエネルギ<BR> を蓄え、これらのモーメントを受ける材料各部の応力分布が一様になるように設計<BR> されるのが普通である。<BR> 　よってばね材料に生ずる応力は、ほぼ一様な曲げ応力やねじり応力となるものが<BR> 多い。</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <TABLE border="1" width="574"> <TBODY> <TR> <TD valign="middle" width="215"><TT><FONT size="+1">材料の受ける応力の状態</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">ば　ね　の　種　類</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="215" height="61"><TT><FONT size="+1">曲げ応力を生じるもの</FONT></TT></TD> <TD height="61"><TT><FONT size="+1">重ね板ばね，薄板ばね，ねじりコイルばね，<BR> 渦巻ばね，ぜんまいばね，歯付座金，<BR> 波板座金（ウェーブスプリング）</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="215" height="61"><TT><FONT size="+1">ねじり応力を生じるもの</FONT></TT></TD> <TD height="61"><TT><FONT size="+1">圧縮コイルばね，引張コイルばね，トーションバー，<BR> 竹の子ばね，ばね座金</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="215" height="27"><TT><FONT size="+1">引張・圧縮応力を生じるもの</FONT></TT></TD> <TD height="27"><TT><FONT size="+1">輪ばね，さらばね</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="215" height="45"><TT><FONT size="+1">組合せ応力を生じるもの</FONT></TT></TD> <TD height="45"><TT><FONT size="+1">ガータースプリング，ジグザグばね，<BR> 横荷重を受けるコイルばね</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" width="602"> <TBODY> <TR> <TD valign="top" width="593"><TT><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0"> <FONT size="+3"><A name="材料">ばね材料</A></FONT><BR> </FONT></TT> <HR> <TT><FONT size="+1"><BR> 【ばね材料として必要なこと】<BR> <BR> 　a)弾性限の高いこと、すなわち引張り強さが大きいこと。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　b)大部分のばねは、繰り返し荷重がかかるので寿命の上から耐疲労性がよいこ<BR> 　　と。（表面状態がよいこと）<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　c)ばねの荷重の関係が、設計と一致することのために寸法精度が優れているこ<BR> 　　と。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　このほかに使用環境によっては、耐食性（ステンレス鋼、銅合金）、耐熱性<BR> （ステンレス鋼、インコネルＸ）、導電性（銅合金）などの特殊要求が加わる。<BR> 　また全般的には、材料の信頼性と加工性（特に冷間成形のばねの加工性）の見<BR> 　地から材料の均一性が重要となってくる。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【ばね材料の強さと硬さ】<BR> <BR> 　ばね材料の弾性ひずみエネルギーを極度に利用するには、一義的には弾性限ま<BR> たは降伏点の高い材料が好ましい。<BR> 　しかし弾性限、降伏点は測定上問題が生ずるので、一般的にはこれらの値と比<BR> 例的な関係にある引張強さをもとにして、材料の適正を判断し、かつ、ばねの設<BR> 計上の静的最大応力を判定する。硬さは、冷間成形材料では測定が面倒なため規<BR> 定されていないが、焼入・焼戻しが施されるばねでは、引張強さと比例関係にあ<BR> る範囲内を限度に、ほぼＨＲＣ４０～５０を常用している。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【ばね材料に強さを与える処理】<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　a)焼入れ・焼戻し処理<BR> 　　ばね鋼、オイルテンパー線、ばね用炭素鋼帯、<BR> 　　マルテンサイト系ステンレス鋼<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　b)恒温変態処理<BR> 　　ベイナイト鋼帯、薄板ばねのベイナイト処理（オーステンパー）<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　c)加工硬化処理（低温焼鈍型）<BR> 　　ピアノ線、硬鋼線、りん青銅、18-8ステンレス鋼<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　d)析出硬化処理<BR> 　　ベリリウム銅、17-7PHステンレス鋼、インコネルＸ<BR> <BR> 【ばね用材料の種類】</FONT></TT><BR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE border="1"> <TBODY> <TR> <TD rowspan="2" width="109"><TT><FONT size="+1">冷間加工線</FONT></TT></TD> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">炭素鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ピアノ線<BR> 弁ばね用ピアノ線<BR> 硬鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1">SWP-A，B<BR> SWP-V<BR> SW C,B</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">合金鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ばね用ステンレス鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1">SUS302-WPB,A<BR> SUS304-WPB,A<BR> SUS316-WPA<BR> SUS631J1-WPC</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD rowspan="2" width="109"><TT><FONT size="+1">熱処理線</FONT></TT></TD> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">炭素鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ばね用炭素鋼<BR> 　　オイルテンパー線<BR> 弁ばね用炭素鋼<BR> 　　オイルテンパー線</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1">SWO-B,A<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> SWO-V</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">合金鋼線</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">弁ばね用<BR> 　オイルテンパー線<BR> 　　クロムバナジウム鋼<BR> 　　シリコンクロム鋼<BR> 　　シリコンマンガン鋼<BR> <BR> ばね鋼</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1"><BR> <BR> SWOCV-V<BR> SWOSC-V,B<BR> SWOSM-B,C,A<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> SUP 6 ～ 13</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">銅合金線（ばね用）</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">りん青銅線<BR> ベリリウム銅線<BR> 洋白線<BR> </FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1">C5191W,5212W<BR> C1720W<BR> C7451W,7521W<BR>  7541W,7701W</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD rowspan="3" width="109"><TT><FONT size="+1">ばね用板材料</FONT></TT></TD> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">炭素鋼帯</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ばね用冷間圧延鋼帯<BR> 　　　　　　焼きなまし<BR> 　　　　　　冷間圧延<BR> 　　　　　　焼入焼戻し<BR> 　　　　　　オーステンパー</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1"><BR> SK5 -CSPA<BR> SK5 -CSPR<BR> SK5 -CSPH<BR> S60C-CSPB</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">合金鋼鋼帯</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ばね用ステンレス鋼帯</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1">SUS301,304,<BR> 　 631-CSP</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD width="92"><TT><FONT size="+1">銅合金帯</FONT></TT></TD> <TD width="217"><TT><FONT size="+1">ばね用<BR> 　　りん青銅板及び条<BR> 　　ベリリウム銅板及び条<BR> 　　洋白板及び条</FONT></TT></TD> <TD width="132"><TT><FONT size="+1"><BR> C5210P,R<BR> C1700,1720P,R<BR> C7701P,R</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR> <TD valign="top" width="601" height="69"><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<FONT size="+3"><A name="設計">ばねの設計（線ばね）</A></FONT></FONT><BR> <HR> <FONT size="+1">【ばね用語と記号（JIS B0103）】</FONT><BR> <BR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE border="1" width="606" frame="hsides"> <TBODY> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">用語</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">記号</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">単位</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">定義</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD valign="top"><TT><FONT size="+1">線　径<BR> 平均径<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 内　径<BR> 外　径<BR> 有効巻数<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 総巻数<BR> 座　巻<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 巻方向　<BR> 自由高さ<BR> 密着高さ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ばね指数<BR> ばね定数<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">軸荷重<BR> ピッチ<BR> 横弾性係数<BR> 未修正応力<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 修正応力<BR> 応力修正係数<BR> 初張力<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">たわみ<BR> へたり<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 縦横比<BR> </FONT></TT></TD> <TD valign="top"><TT><FONT size="+1">ｄ<BR> Ｄ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> Ｄｉ<BR> Ｄｏ<BR> Ｎａ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ＮＴ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> Ｈ<BR> Ｈｓ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> Ｃ<BR> ｋ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">Ｐ<BR> ｐ<BR> Ｇ<BR> τ</FONT></TT><SUB>0</SUB><BR> <TT><FONT size="+1"><BR> τ<BR> κ<BR> Ｐi<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">δ<BR> ｅ<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> H/D<BR> </FONT></TT></TD> <TD align="center" valign="top"><TT><FONT size="+1">mm<BR> mm<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> mm<BR> mm<BR> ─────<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ─────<BR> ─────<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ─────<BR> mm<BR> mm<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ─────<BR> N/mm {kgf/mm}<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">N{kgf}<BR> mm<BR> N/mm<SUP>2</SUP>{kgf/mm<SUP>2</SUP>}<BR> N/mm<SUP>2</SUP>{kgf/mm<SUP>2</SUP>}<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> N/mm<SUP>2</SUP>{kgf/mm<SUP>2</SUP>}<BR> ─────<BR> N{kgf}<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1">mm<BR> mm<BR> <BR> ─────<BR> </FONT></TT></TD> <TD valign="top"><TT><FONT size="+1">材料の直径<BR> ばねの計算に使用する直径<BR> 内径と外径の平均<BR> コイルの内径（ＩＤ）<BR> コイルの外径（ＯＤ）<BR> ばね定数を計算するとき基礎になる巻数<BR> 　一般に（ＮＴ－２）<BR> ばねの端から端までの巻数（ＴＣ）<BR> 圧縮ばねにおいて見かけ上、ばねに作用<BR> しない部分の巻数<BR> 時計方向→右巻、反時計方向→左巻<BR> 無負荷時のばねの高さ（自由長）<BR> 圧縮ばねの互いにとなりあうコイルが<BR> 密着したときの高さ（長さ）<BR> コイル平均径と線径との比（Ｄ／ｄ）<BR> ばねに単位たわみを与えるのに必要な荷重<BR> ばねに負荷される外力<BR> 線の中心から中心まで<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> ねじり応力（応力：外力に抵抗して<BR> 　　　　　　ばね内部に生じる内力）<BR> τ＝κ×τ</FONT><FONT size="-1">0</FONT><FONT size="+1"><BR> ワールの応力修正係数<BR> 引張ばねにおいて無負荷時に働いている力<BR> 負荷によるばねの荷重方向の変位<BR> 疲れ、または許容応力以上の応力によ<BR> って生じたばねの永久変形<BR> 圧縮ばねの自由高さと平均径との比<BR> </FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="596" align="left" valign="top" height="26"><TT><FONT size="+1">【弾性係数（横弾性係数：Ｇ，縦弾性係数：Ｅ）】</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE border="1" width="538"> <TBODY> <TR> <TD colspan="2" valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">材　　料</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">Ｇ N/mm<SUP>2</SUP>{kgf/mm<SUP>2</SUP>}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">Ｅ N/mm<SUP>2</SUP>{kgf/mm<SUP>2</SUP>}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　ばね鋼鋼材</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">78,500 {8000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">206,000 {21000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　硬鋼線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">78,500 {8000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">206,000 {21000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　ピアノ線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">78,500 {8000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">206,000 {21000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　オイルテンパー線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">78,500 {8000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">206,000 {21000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD rowspan="4" width="149"><TT><FONT size="+1">　ステンレス鋼線</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">SUS302</FONT></TT></TD> <TD rowspan="3" valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">68,500 {7000}</FONT></TT></TD> <TD rowspan="3" align="center"><TT><FONT size="+1">186,000 {19000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">SUS304</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">SUS316</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">SUS631J1</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">73,500 {7500}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">196,000 {20000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　黄銅線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">39,000 {4000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">98,000 {10000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　洋白線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">39,000 {4000}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">108,000 {11000} </FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　りん青銅線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">42,000 {4300}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">98,000 {10000}</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD colspan="2"><TT><FONT size="+1">　ベリリウム銅線</FONT></TT></TD> <TD valign="middle" align="center"><TT><FONT size="+1">44,000 {4500}</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">127,000 {13000}</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="594"><TT><FONT size="+1">【各材料の耐熱性】<BR> <BR> 　ばねによっては、ある程度の高温で使用されるものがある。一般的にばね材料は温度上昇とともにいろいろの機械的性質が減少するが、ある温度以上で急激にそのばね特性が減少する。材料の化学成分、製造方法によってその低下する温度は異なる。普通使用可能な温度範囲を下表に示す。<BR> </FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">表：ばね材料と作用温度限界</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE border="1" width="439"> <TBODY> <TR> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">材　　　　料</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">作用温度限界（℃）</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">ピアノ線・硬鋼線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">１００</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">炭素鋼オイルテンパー線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">１２０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">Cr-V 鋼オイルテンパー線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">２００</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">Si-Cr鋼オイルテンパー線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">２３０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">18-8ステンレス鋼線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">２６０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">17-7PHステンレス鋼線</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">３５０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">インコネルX750 SPRING TEMPER</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">４４０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">インコネルX750 №1 TEMPER</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">５４０</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">インコネル718</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">６００</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD><FONT size="+1"><TT>注）65kgf/mm<SUP>2</SUP>の締付応力で0.1%の残留せん断ひずみを目安</TT></FONT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="594"><TT><FONT size="+1">【ばねの計算基礎式（JIS B2704：圧縮及び引張コイルばね－設計基準）】<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　　計算適用範囲　：　Ｃ≧4，ｐ≦0.5Ｄ，Ｎａ≧4<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　　　a)圧縮ばね及び初張力のない引張りばねの場合<BR> <BR> 　　　　　　　Ｐ　　　Ｇｄ<SUP>4</SUP><BR> 　　　　ｋ＝ ── ＝ ───── 　，　Ｐ＝ｋδ <BR> 　　　　　　　 δ 　　８ＮａＤ<SUP>3<BR> </SUP><BR> 　　　　　　　　　　　　　　　８ＤＰ<BR> 　　　　τ ＝ κτ<SUB>0</SUB> ， τ<SUB>0 </SUB>＝ ──── <BR> 　　　　　　　　　　　　　　　 πｄ<SUP>3<BR> </SUP><BR> 　　　　　　　４Ｃ－１　　０.６１５<BR> </FONT><FONT size="+1">　　　 κ ＝ ───── ＋ ────── <BR> 　　　　　　　４Ｃ－４　　　　Ｃ<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　　　b)初張力のある引張りばねの場合<BR> 　　　　　　　　　　　　　　　　　 πｄ<SUP>3</SUP><BR> 　　　　Ｐ＝ｋδ＋Ｐｉ，Ｐｉ＝ ───τｉ <BR> </FONT></TT><FONT size="+1">　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８Ｄ</FONT><TT><FONT size="+1"><BR> 　　　　　　　　　Ｇ<BR> 　　　　τｉ＝───── <BR> 　　　　　　　１２０Ｃ<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 注）本計算式による初張力は、低温焼鈍前の値であり低温焼鈍により鋼線で<BR> 　　約30%、ステンレス線で20%減少するので注意が必要である。</FONT></TT><BR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="598"><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<FONT size="+3"><A name="設計注意">ばね設計上の注意</A></FONT></FONT><BR> <HR> <BR> <TT><FONT size="+1">【ばねとスペース】<BR> 　　このテキストは、既に設計されたばねの仕様検討及び限られたスペース（取付　条件）の中で設計される場合に使いやすいように書いた、いわゆる初心者が「ば　ね」を理解するためのものである。<BR> 　　一般にばねは機械設計の順序から、単一部品と考えられ、周囲のスペースが決　められてから、その限られた範囲の中で設計されることが多く、とかく無理な設　計に陥りやすい。<BR> 　　機能を十分にかつ寿命を保証しなくてはならないときには、部屋を造ってしま　ってから中身を考えるのではなく、中身にあった部屋を造るよう心がけることが　必要となる。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【基本的な「ばね」設計順序】<BR> 　　1)ばねの種類<BR> 　　　用途目的にあったばねを選ぶ<BR> 　　　　荷重方向：垂直，横，回転<BR> 　　　　荷重特性：直線，曲線，定荷重<BR> 　　　　荷重形態：静的，動的（繰返し），衝撃<BR> 　　2)ばねの材質を決める<BR> 　　　使用環境，温度，腐食，摩耗，表面処理<BR> 　　3)寿命を検討する<BR> 　　　時間強度，疲労限度<BR> 　　4)寸法を決める<BR> 　　5)質量，コストを検討する<BR> 　　6)取付スペースを決める<BR> 　　7)量産時の生産性、許容差を検討する<BR> 　　8)その他<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【応力修正係数】<BR> 　　圧縮コイルばねの基本式は、ｃ≧４及びｐ≦Ｄ／２（後述）を満足する場合に　適用し、それ以外については別途厳密な計算をする必要がある。<BR> 　　またワールの応力修正係数は、ばね指数ｃの関数で純粋なねじりが加わると仮　定して導いた τ０をコイルの曲率の影響と直接せん断力効果を含めて導き出す　と、最大応力はコイルの内径側に生ずることになり、これを修正するためのもの　である。同様な応力修正係数は他にもレーバー、ウッド、ゲーナー等の諸式があ　るが、ＪＩＳはワールの式を採用している。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【端部の形状（各端部の特徴）】<BR> 　　1)クローズドエンド（無研削）<BR> 　　　安価にしたいときに用いられ、特に線径が細く、ばね指数が大きいときはこ　　　の形状が一般的である。<BR> 　　2)クローズドエンド（研削）<BR> 　　　最も多く使用されている。ばねの倒れが少なく、品質上バラツキが少なくか　　　つ密着高さを低くとることができる。しかし、4)オープンエンド（研削）と　　　同様に線径が細いとき、研削することにより端部の形状が変形しやすいので　　　ばね指数によっても異なるが、線径がφ0.5 以下のものに対しては、端面研　　　削をしない方向にもっていくのが望ましい。<BR> 　　3)ピッグテールエンド<BR> 　　　ばねの取付上やむを得ないとき以外は、コスト面からも出来るだけ避けるべ　　　きである。<BR> 　　4)オープンエンド（研削）<BR> 　　　2)のクローズドエンド研削と比較すると、より密着高さは低くできるが品質　　　上ばらつきやすい点がある。<BR> 　　5)オープンエンド（無研削）<BR> 　　6)タンジェントテールエンド<BR> 　　　5,6)ともに特殊な使用のとき用いられ、一般的ではない。<BR> 　　一般的に端部を研削する場合、先端厚さは 0.25dを狙うが、線径の細いときや　　激しい衝撃を受けるものは厚くする必要がある。　<BR> <BR> 【有効巻数】<BR> 　　圧縮コイルばねでは、すべての部分を等ピッチに巻くようなことはなく、座巻　部から正規のピッチを備えた部分に至る間でピッチ角が０から連続的に変化して　いる。このため、ばねに荷重（たわみ）を加えていくと座巻に近い部分のコイル　は互いに接触をはじめる。従って、荷重とたわみの比例関係が成立するのは、荷　重（たわみ）をある程度加えてからである。ばねはさらに圧縮し続け、密着近く　までくると急激にばね定数が増加する。これはピッチ角が不同のため、有効コイ　ル中のコイルが互いに接触をはじめ、有効コイル長（有効巻数）が減少するため　である。<BR> 　　特に有効巻数が少ない（Ｎ≦３）のときは、逆に有効巻数が増加すると同じよ　うにばね定数が小さくなることがあるので注意が必要である。　<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【座屈（縦横比：H/D）】<BR> 　　細長い柱に軸荷重を加えていくと、突然柱が横に曲がりはじめる現象を座屈と　いい、圧縮コイルばねにおいても自由高さがコイル平均径に比べて大きい（縦横　比が大きい）ときは注意を要する。<BR> 　　一般的な両端支持方法（両端が平面で挟まれている）では、縦横比:H/Dは４以　下程度までとされている。また、それ以上のときには、内径側か外径側に案内を　入れて使用する。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【ばね指数（c=D/d）】<BR> 　　コイルばねを成形するとき、ｃ≦４になると材料より内径に入れる芯金が細く　なり成形が困難になる。また自動機で成形するときもツールが破損しやすく、コ　ストが上がってくる。中でも焼入れ線（オイルテンバー線：SWOXX など）では、　材料の伸び（じん性）が少ないため、外径側にマイクロクラックが入りやすくな　るため、ｃ≧５が望ましいとされている。<BR> 　　一方ｃ≧１５を超えると、座巻が不安定となりコイル部から外れやすくなり、　成形時ばかりか使用時の品質も問題が出やすい。特性を重視するところでは、ｃ　を４以上１０以下が望ましいと規制している。<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 【ピッチ（p≦0.5D）】<BR> 　　これまで述べてきた基本式は、ばねの形状、すなわちピッチ角やコイル径が荷　重を加えても変化しないという前提で成立している。その限界（無視できる）が　p≦0.5Dであり、無荷重時のピッチ角が大きく、一巻当たりのたわみ量が大きい　ばね、たとえばピッチ角≒２０°で、一巻当たりのたわみが無荷重時のコイル半　径に等しいようなばねでは、たわみ量の差は15%近くにも達する。　　<BR> </FONT><BR> </TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="601"><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<FONT size="+3"><A name="生産性公差">生産性と公差</A></FONT></FONT><BR> <HR> <BR> <TT><FONT size="+1">　公差（許容差）は、ＪＩＳ規格に規定されている。<BR> この規格（JIS B2707 冷間成形圧縮コイルばね）には各項目に１，２，３級の等級が設けてある。設計時、厳しい公差をつけることにより、優良なばねが得られると誤解されがちであるが、ばねの機能、取付状態を考え、必要な部分にのみ最小限の公差を指定して、極力ムダを省くようにするべきである。</FONT></TT><BR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="603"><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<FONT size="+1"><FONT size="+1"><FONT size="+1"><FONT size="+1"><FONT size="+1"><FONT size="+3"><A name="表面処理">表面処理</A></FONT></FONT></FONT></FONT></FONT></FONT></FONT><BR> <HR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">【よく使われる表面処理】</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <TABLE border="1" width="612"> <TBODY> <TR> <TD width="22"></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">俗　称</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">後　処　理</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">色</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">特　徴</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD rowspan="4" width="22" align="center"><TT><FONT size="+1">電<BR> 気<BR> 亜<BR> 鉛<BR> め<BR> っ<BR> き</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">亜鉛のどぶづけ</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">なし</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">鉛色</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">廉価</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">亜鉛クロメート</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">有色クロメート処理<BR> ６価のクロム酸とH<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB>の混合液に<BR> 数秒浸漬</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">黄緑</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">耐食性良い<BR> 耐熱性弱<BR> (150℃)</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">ユニクロ</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">光沢クロメート処理<BR> 有色クロメート処理後、NaOHで中和<BR> ６価クロム→３価クロム</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">白<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> (銀)</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">耐食性劣る<BR> 耐熱性弱<BR> (150℃)<BR> 美観良</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">黒亜鉛</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">黒色クロメート処理<BR> 有色クロメート処理後<BR> 　　　　AgNO<SUB>3</SUB>で焼付（浸漬）</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">黒</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">耐食性良<BR> 耐摩耗性劣<BR> 装飾品向</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD rowspan="3" width="22" align="center"><TT><FONT size="+1">化<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 成<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 処<BR> </FONT></TT><TT><FONT size="+1"><BR> 理</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">黒染め</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">アルカリ性着色法<BR> 140℃水酸化ナトリウムを煮沸<BR> 表面にFe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB>を結晶させる</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">黒</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">廉価<BR> 耐摩耗性劣<BR> 油塗布要</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">パーカー<BR> ライジング処理</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">りん酸塩皮膜処理<BR> 90℃のりん酸塩水溶液を煮沸し金属酸<BR> 化皮膜を結晶させる</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">薄黒</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">耐摩耗性良<BR> 油塗布要</FONT></TT></TD> </TR> <TR> <TD><TT><FONT size="+1">ダクロダイズド<BR> 　　　　　処理</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">亜鉛を３価のクロム（300℃）で結合<BR> させ、表面に被膜させたもの</FONT></TT></TD> <TD align="center"><TT><FONT size="+1">鉛色</FONT></TT></TD> <TD><TT><FONT size="+1">コスト高<BR> 美観良<BR> 耐摩耗性良</FONT></TT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <IMG src="b_lin020.gif" width="600" height="9" border="0"><BR> <BR> <BR> <TABLE> <TBODY> <TR> <TD width="604"><FONT size="+2"><IMG src="b_lis002.gif" width="16" height="16" border="0">　<FONT size="+3"><A name="JIS">関連ＪＩＳ規格（参考）</A></FONT></FONT><BR> <HR> <BR> <TT><FONT size="+1">　ばね<BR> 　　JIS B 0004　　ばね製図<BR> 　　　　 B 0103　　ばね用語　 <BR> 　　　　B 2702　　熱間成形コイルばね <BR> 　　　　 B 2704　　圧縮及び引張コイルばね設計基準<BR> 　　　　 B 2706　　さらばね<BR> 　　　　 B 2707　　冷間成形圧縮コイルばね<BR> 　　　　B 2708　　冷間成形引張コイルばね<BR> 　　　　 B 2709　　ねじりコイルばね設計基準<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　ばね材料<BR> 　　 JIS G 3511　　みがき特殊帯鋼 S,SK,SCM,SUP<BR> 　　　　 G 3502 　ピアノ線材 SWRS<BR> 　　　　 G 3506　　硬鋼線材 SWRH<BR> 　　　　 G 3521　　硬鋼線 SW<BR> 　　　　 G 3522 　ピアノ線 SWP<BR> 　　　　 G 3560 　ばね用オイルテンパー線 SWO,SWOSC,SWOSM<BR> 　　　　 G 3561　　弁ばね用オイルテンパー線 SWO,SWOCV,SWOSC<BR> 　　　　 G 4313　　ばね用ステンレス鋼帯　 SUS-CSP<BR> 　　　　 G 4314　　ばね用ステンレス鋼線 SUS-WP<BR> 　　　　 G 4801　　ばね鋼鋼材 SUP<BR> 　　　　 G 4802　　ばね用冷間圧延鋼帯 SXXC-CSP,SKX-CSP,SUPXX-CSP<BR> </FONT><FONT size="+1"><BR> 　　　　 H 3130　　ばね用ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の板及び条<BR> 　　　　　　　　　　C17XX P,R　　　　　　 C5210 P,R 　C7701 P,R<BR> 　　　　 H 3270　　ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の棒及び線<BR> 　　　　　　　　　　C1720 B,W 　　　C5XXX B,W　 C7XXX B,W</FONT></TT><BR> </TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ<BR> </A><BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" bgcolor="#3942FF" height="2"> <TBODY> <TR> <TD width="599"><IMG src="tomei.gif" width="400" height="2"></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <B><FONT size="5"><A name="連絡先">連絡先</A></FONT></B><BR> <BR> <TABLE width="400" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR> <TD width="16"><IMG src="frm02_m1.gif" width="10" height="11" alt="リストマーク" border="0"></TD> <TD height="20"><B>会社名</B>　：　株式会社後藤工業所</TD> <TD rowspan="2" width="125" valign="middle" align="center"><IMG src="b_ani006.gif" width="56" height="56" border="0"></TD> </TR> <TR> <TD>　</TD> <TD valign="top"><FONT size="2">〒452-0858<BR> 名古屋市西区長先町４０番地<BR> TEL：052-502-0845　FAx：052-501-1372<BR> E-Mail：ky-gotok@mx01.tns.ne.jp<BR> （担当 / 技術部・品質保証室）</FONT></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <A href="#ＴＯＰ">ページＴＯＰへ</A><BR> <TABLE border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" bgcolor="#3942FF" height="2"> <TBODY> <TR> <TD width="594"><IMG src="tomei.gif" width="400" height="2"></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> <BR> <BR> <TABLE width="360" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <TBODY> <TR align="center" valign="top"> <TD height="34"><A href="top.html" id="_HPB_ROLLOVER5" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER5', 'image6.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER5', 'eimage61.gif');" target="contents"><IMG src="image6.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER5"></A></TD> <TD height="34"><A href="aisatsu.html" id="_HPB_ROLLOVER7" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER7', 'image611.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER7', 'eimage6115.gif');" target="contents"><IMG src="image611.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER7"></A></TD> <TD height="34"><A href="seihin.html" id="_HPB_ROLLOVER2" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER2', 'image6111.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER2', 'eimage61111.gif');" target="contents"><IMG src="image6111.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER2"></A></TD> </TR> <TR align="center"> <TD height="38"><A href="gijutu.html" id="_HPB_ROLLOVER1" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER1', 'image6112.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER1', 'eimage61121.gif');" target="contents"><IMG src="image6112.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER1"></A></TD> <TD height="38"><A href="kyujin.html" id="_HPB_ROLLOVER4" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER4', 'image6113.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER4', 'eimage61131.gif');" target="contents"><IMG src="image6113.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER4"></A></TD> <TD height="38"><A href="toiawase.html" id="_HPB_ROLLOVER3" onmouseout="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER3', 'image6114.gif');" onmouseover="HpbImgSwap('_HPB_ROLLOVER3', 'image61144.gif');"><IMG src="image6114.gif" border="0" width="104" height="31" name="_HPB_ROLLOVER3"></A></TD> </TR> </TBODY> </TABLE> </CENTER> </BODY>