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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

ばね(スプリング)の表し方

ばねは一般的に市販品を利用することで対応できるのが良いですが、仕様を満足できない場合は個別で設計することになります。個別に設計する場合は、ばねの計算ソフト等を用いて設計します。

 

ばね は主に以下の種類が存在します。

 

引張ばね
圧縮ばね
ねじりばね
皿ばね
板ばね

 

また、これら以外にも、竹の子ばね、渦巻きばね、ファスナーばね 等があります。

 

機械設計は機械要素(機械を構成する最小の機能単位のこと)の組み合わせで成り立ちます。
機械要素の中でもばねは様々な製品で利用されます。私自身も圧縮機構を持つ製品設計において、これらのばねは利用した経験があります。

 

ばねの図面表記は JIS B 0004 に基づき表記します。

 

自由長 と 外形 を下図のように表記します。
自由長(自由高さ)とは、ばねに力をかけていない状態での長さのことです。

 

 

荷重がかかった状態でばねを図面化する場合は、荷重を明記する必要があります。
また、荷重と長さの関係を示す必要がある場合は、下図のように線図や表を用いて表します。

 

 

以上のように、ばねは寸法や形状のみで全ての仕様を表すことができないため、ばねの形状と共にこれらの仕様が分かる要目表と共に図面に表記します。

 

<要目表>

材料 SWPA
材料直径 mm 4
コイル平均径 mm 25
コイル外形 mm 22±0.4
有効巻数 9.5
総巻数 11.5
巻方向
自由高さ mm 80
取付時 荷重 N 153±10%
高さ mm 70
最大荷重時 荷重 N 382
高さ mm 55
ばね定数 N/mm 15.3
表面処理 成形後の表面加工 ショットピーニング
サビ止め処理 MFZnU-C

 

・コイル平均径とは
 コイルの外側の径 と コイルの内側の径との平均の径です。
 すなわちばねの線材の中心が描く円の直径をコイル平均径といいます。

 

・総巻数とは
 巻かれた端から端までのすべての巻数のことです。

 

・有効巻き数とは
 ばねとして作用する巻のことで、端の部分を除く巻き数のことです。

 

・ばね定数とは
 ばねに単位の変形(たわみ又はワタミ角)を与えるのに必要な力又はモーメントのことです。
 圧縮コイルばねにおいては、1mm圧縮したときの力となります。

 

ばねの簡略図表示

 

ばねを図示する場合、簡略形状で表示させる方法があります。

 

 

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