(有)加賀スプリング製作所

物体のひずみについて

 物体に荷重が掛かった時、物体は変形しますが
このとき変形前の形に対する変形の割合の事を「ひずみ」と言います。

 下記図を参照して頂ければ、材料の垂直方向に引張荷重が掛かれば、
その材料は縦に伸び、直角方向には縮み、圧縮荷重が掛かれば縦に縮まり、
直角方向に膨らみます。

ひずみ

このとき荷重方向(軸方向)のひずみを縦ひずみといい、
荷重と直角方向(横方向)のひずみを横ひずみと言い、
縦ひずみをε、
横ひずみε´とすると次の式で表わすことができます。


縦ひずみ


ε=λ
/

λ:縦軸方向の変形量
l:もとの長さ


横ひずみ


ε´=δ
/

δ:横方向の変形量

d:もとの直径


物体にせん断荷重が加えられるときは、下図の点線のように変形する。
このときのせん断ひずみγは下記のように示せます。



γ=λstanΦ≒Φ[rad]

λs:長さlに対するすべり変形量

Φ=せん断角

せん断ひずみ


左下図のように棒をねじると、材料内部には応力とひずみが生じる。
ここで材料内部には
右下図のようにせん断応力が生じていることが解ります。
このねじりによって生じるせん断力をねじり応力といいます。

せん断ひずみをγ、ねじり応力をτとすれば

せん断ひずみ γ=λs/l=tanΦ≒Φ[rad]
ねじり応力  τ=Gγ=GΦ=G・rθ/L
      (:rθ=LΦ)


ねじり応力 せん断応力

[tag:せん断ひずみ ねじり応力]







 

 

 

応力の種類と考え方

荷重が引張荷重のとき応力は引張応力
圧縮荷重のときは圧縮応力

せん断荷重のときはせん断応力(下図)と言います。

せん断荷重

図のように、応力の方向と垂直な断面を考えて、この断面積をA[mm2]とし、
Aに働く引張荷重(圧縮荷重)をP[N]とすれば、応力σは
 
σ=P/A[N/mm2]
 で表されます。
 
せん断荷重P[N]が物体に加えられたときも同じように、
応力の方向と平行な断面を考えてこの断面積をA[mm2]とし、
断面積Aに働くせん断荷重をP[N]せん断応力τは
 
τ=P/A[N/mm]
 で表されます。
 
[tag:せん断応力 ]

バネの応力について

下の図のように物体に荷重Pが掛かると、
物体は変形したり破断したりしないように
抵抗する力P'が材料内部に生じる。
抵抗する、P'の大きさは破壊されない限りP=P'になる。
この材料内部に起る力を内力と言い、
単位面積あたりの内力応力と呼びます。

つまり、この応力を超える荷重がバネにかかると、永久変性破断を招きます。

引張荷重時の材料内部の状態                     圧縮荷重時の材料内部の状態


引張荷重の材料内部 圧縮荷重の材料内部状態


   ばねの素片に受ける応力状態による分類





素片が主として曲げを受けるばね


重ね板ばね、板ばね

ねじりコイルばね

渦巻ばね

皿ばね

歯付き座金、波形座金





素片が主としてねじりを受けるばね


引張コイルばね

圧縮コイルばね

トーションバー

竹の子ばね

ばね座金


素片が引張り、圧縮を受けるばね


輪ばね



素片が組合せ応力を受けるばね


曲げコイルばね

横荷重を受けるコイルばね

ガータスプリング

 [tag:荷重 応力 内力 塑性変形]


バネに掛かる、荷重の種類について

バネは使用上の空間制限のもとに機能への要求、使用期間・環境での強度を持ち、
変形や破壊等を起こらないと言う強度への要求があります。これらを考慮する設計には
荷重条件や使用環境の把握が必要となります。

荷重の種類

 荷重の種類 

荷重状態 

 知るべき数値 

材料の必須性質

 静的荷重

常に一定不変の荷重が掛かっている場合

 (微小荷重の変動は含む)

 荷重たわみ量

 弾性限が高いこと

引張強さが高い

 繰返し荷重

 一定の荷重が繰返しかかる場合

 平均荷重
荷重振幅
たわみ
繰返し数

 疲れ強さの大きいこと

衝撃荷重 

衝撃的に荷重が掛かる場合 

衝撃力
たわみ
繰返し数 

弾制限の大きいこと
衝撃値の大きいこと 

荷重規定用 

秤のようにたわみに対して荷重が
広い範囲に渡り正確である場合 

バネ定数
最大荷重 

弾制限の高いこと
寸法精度の高いこと


[tag:バネの設計 荷重の種類 バネの使用環境] 

 

 

トーションバー

下の画像のように真直ぐな棒のネジリを利用したものです、
単位体積当たりに蓄えられるエネルギー弾性は大きいので
コンパクトな設計が可能です。

材料の引張り力を直接利用する為に、材質の選定が重要であり
また材料のネジレを直接利用するので、曲げキズ打痕等は厳禁です。

車の旋回時に働く懸架機構に採用されている
スタビライザー(アンチロールバー)もこの種類のバネになります。

本製品はトラックのパワーゲートに採用されています。


SWOSC-V
Φ9×L950(カチオン電着塗装仕上げ)

トーションバー

[tag:トーションバー カチオン電着塗装 パワーゲート]

ロートアイアン用リング

15世紀頃ヨーロッパで始まった熱して焼いた鉄に力を加えて
曲げたりねじったりする「鍛造」と呼ばれています。
それによって鉄は形・姿を変え私達の生活の中に
深く入ってきています。
 
その方法で作る建築装飾を「ロートアイアン」と呼ばれてきました。
 
その技法で鉄のリングを装飾に使った、椅子・傘建・シェルフ等の
家具につかわれています。

SSΦ8×外60

Φ8_外60リング

ツナギ目はバット溶接で強固に接合後バリ無きよう
ガラ加工をしています。

ツナギ目

[tag:リング 家具装飾 ロートアイアン]
 

密着バネをネジの代用に

 バネの巻方向が右巻なら、右巻きの雄ネジなら
右方向へ回し込んでいくとバネがネジを締め付けていきます。
この時の特性として同じの径が数ミリ程度大きくても
バネは広がってネジにはまり込んで行きます。
勿論ネジに食い込んでいるので外れにくいです。

この特性を利用して

モーターバイクのテールランプのレンズの
抜け止に密着バネが採用されました。

SUSΦ2.0×外45×総巻数20(密着巻)

ネジ代用バネ

電解水機器用バネ(耐強酸性・耐強アルカリ性にチタンバネ)

水に少量の食塩を添加し、電気分解すると
除菌力をもつ強電解酸性水と
洗浄効果を持つ強電解アルカリ性水が生成されます。

これらの電解水は医療・福祉分野、農業分野、食品衛生分野
等多分野で利用されております

この電解水機器製の酸性・アルカリ性にも
耐食性のあるチタンバネが採用されています。


DAT51Φ0.3×外6.8×有9×座各1×高16.7(硬質酸化皮膜)
バネ定数:0.014N/mm

チタン製圧縮バネ

[tag:電解水機器 チタン DAT51]



セラミックバネ

窒化珪素系セラミックバネの需要が増えてきています。
3月29日も出荷いたしました。

その特徴である非金属(高電機絶縁)・耐熱性(1.000度)を
買われ、使用用途に半導体関連装置で採用されました。

Φ(3.0)×中心径24×有6.01×総巻7.51×高(33)
荷重長:28.4→9.00  ±1.3kgf

全体画像
 セラミックバネ

脆性材料ですので片側はオープンエンド
仕様になっています。

エンド処理

実際の使用方法

実際の使用方法
[tag:セラミックバネ 耐熱バネ]

 

ジョイントバネ


SUSφ0.4で制作したのですが、ある部分とある部分をフレキブルにジョイントさせる
一風変わったバネです。何に使われるか謎~

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ボール盤ハンドル用ゼンマイバネ(EFT-50)


本日の出荷

EFT-50

ハンドル用ゼンマイバネ
リボン鋼:t1.0×巾9.5×外60
端部:φ5.0

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SUS304引き抜き材を加工


引張力の低い材料を使うとバネ性が低いので、
普通は使わないですし、降伏点も低いので
バネとしての復元性を必要としないバネ形状を
もつ製品を作りました。

材料が柔らかい為に、高さピッチ等が揃い難い
という難加工物です。

このような座の付き方で垂直性を出すのも
難しいです。

SUS304φ8.0×中30×H135x有5×座各1.5研

 

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RAW→JPG変換_2


良く理解できてないのでもう一度挑戦しました。
単にRaw→jpg、リサイズ条件だけで、
前回と異なるのは背景を緑→白に変えただけです。

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繊維機械のテンション制御部のバネを交換!


弊社HPを見て繊維機械のテンション制御部のバネの交換を
したいとお問い合わせを頂きました。

SWCφ10×外77×高100×有10研有 密着 左巻

 

代替品は無事に使えているようです。

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RAW→JPG現像


2005/02/01に開催され参加しました、
「実践!売るためのデジカメ撮影講座まとめ」
にて講師されていた先生と最近セミナーで
再会しました。
「FBで「カメラ頑張ってください」と激励を受けて以来
結構やる気が出てきました。

久しぶりに現像しました。
やっぱ良く解らないです・・・

 

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折損したシャッターバネの復元


ちょっと大変かも!(^^;;

折損したシャッターバネが持ち込まれました、
サイズを取るとインチのようです、
真ん中部分やその周辺で折損しています、
また溶接痕もあるし復元は不可能です。

材料のサイズは無いし、フックの金具は弊社では
製作できないし、近いサイズにて設計しましたが・・・
解決できるかな!?


フック金具

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手加工で圧縮バネを製作


手加工にて製作しました。

材料を芯金に巻き付けてコイル径・ピッチを決める
作業です。バネ屋の基本中の基本かもです。(^^;;

 

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角線スパイラル(画像が無い!!!)


この1年近くHPの更新を怠っていました。
本日やっとのことで作業開始したところ、
画像のサイズがバラバラだったり、
カメラが異なっていたりしてリサイズするのに、
無茶時間が掛かりましたが、何とかアップしました。

ところが時系列に整理されているファイルの
中身がバラバラだったりして画像が足らないことに
今頃気づいたりして、ボォーとし過ぎているのを
猛省しています。

↓は全体画像が無くHPに掲載されなかったもです。
SUS304□5×外34×P28×高300 オープンE
(粉体の送り装置使われています。)


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誕生日プレゼント


今朝、私の誕生日プレゼントが東京にいる実姉から
届きました。
最近好きなオレンジ使いがとってもオサレ感があり、
見せ付ける場面を想像すると、直ぐに中身が・・・(^^;;

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製品情報:圧縮ばね・押しばねに自社発電用メンテナンスに弊社製作のバネ SWOSCVφ9.0X外56X高95×T8 研磨


製品情報:圧縮ばね・押しばねに自社発電用メンテナンスに弊社製作のバネ
SWOSCVφ9.0X外56X高95×T8 研磨を追加しました

 




製品情報:板バネ・ゼンマイバネにバーチカルフライス盤のレバー用ゼンマイバネを追加しました。


製品情報:板バネ・ゼンマイバネにバーチカルフライス盤のレバー用ゼンマイバネを追加しました。




製品情報:圧縮ばね・押しばねに円錐コイルバネを追加しました。


製品情報:圧縮ばね・押しばねに円錐コイル圧縮バネを追加しました。




製品情報:引張バネ・引きバネに漁具用バネ・フレキシブルタイプ引張バネを追加しました。


製品情報:引張バネ・引きバネに漁具用バネ・フレキブシルタイプ引張バネを追加しました。




製品情報:圧縮ばね・押しばねに搬送装置用バネ/ショット・無電解ニッケル仕上げを追加しました


製品情報:圧縮ばね・押しばねに搬送装置用バネ/ショット・無電解ニッケル仕上げを追加しました。




製品情報:板バネ・ゼンマイバネに計測機用メジャーの巻取りゼンマイバネを追加しました。


製品情報:板バネ・ゼンマイバネに計測機用メジャーの巻取りゼンマイバネを追加しました。




製品情報:引張ばね・引きばねにバイク用チャンバースプリングを追加しました。


製品情報:引張ばね・引きばねにバイク用チャンバースプリング(Uの字フック)を追加しました。




製品情報:引張ばね・引きばねに台車の幌カバー用バネを追加しました。


製品情報:引張ばね・引きばねに台車の幌カバー用バネを追加しました。




製品情報:ねじりばね・細工バネに害獣対策用フェンス連結用クリップを追加しました。


製品情報:ねじりばね・細工バネに害獣対策用フェンス連結用クリップを追加しました。




製品情報:ねじりばね・細工バネに新型ワカサギガイドSPを追加しました。


製品情報:ねじりばね・細工バネに新型ワカサギガイドSPを追加しました