薄板ばね – metoree本番管理

薄板ばねとは

薄板ばねとは、薄い金属板を使用して作られるばねです。

一般的にはプレス加工などによって製作されます。板の厚みはおおよそ1mm以下のものが多く、家庭用品などにも広く使用されます。

薄板ばねは薄板で、軽量な金属材料から作られることが多いです。比較的簡単な形状で製造可能で、大量生産に向いています。そのため、コスト効率の高い部品として使用されるのが一般的です。

ただし、薄い形状ゆえに強度が限られています。過度な荷重や使用条件の変化によって、バネが変形したり破損したりする可能性があります。したがって、適切な素材選択と設計が必要です。

薄板ばねはさまざまな産業や製品で使用されています。以下は薄板ばねの使用用途です。

薄板ばねはピンセットやボールペンのクリップなどに使用されています。復元する力を利用することで、対象物を挟み込み込む仕組みです。薄板バネはピンセットなどの精密な作業道具において、操作性や機能性の向上に寄与する重要な部品です。

飛び込み台やスキー板・スノーボードなどに使用されています。飛び込み台においては、飛び込み選手が台に着地したときの衝撃を和らげる役割を持つ部品です。スキー板では、柔軟性や硬さを調整するために組み込まれることがあります。

電子機器のボタンスイッチでは、薄板バネがボタンの押し下げと解放を制御します。ボタンを押す力によって薄板バネが変形し、指を押し返す仕組みです。これにより、ユーザーはボタンが押されたことを感じることができます。

また、電子機器内の回路接点には信号の開閉を制御するための接点ばねが使用されます。薄板ばねは電気的な接続を確立し、信号の流れを調整することが可能です。接点バネの設計によって、信頼性のある電気的な接続が維持されます。

薄板バネは、一般的に平らな形状を持ちます。これは、バネが変形しやすくするために必要です。ただし、バネの形状は設計の要求事項や応用によって、波状や曲線を取ることもあります。

材質としては、高強度の金属材料が一般的に使用されます。ステンレス鋼や合金鋼、アルミニウムなどの材料が選ばれますが、ばねの用途に応じて選定されることが多いです。

バネの厚さは、その弾性特性や荷重容量に影響を与えるパラメータです。バネがどれだけ変形しやすいかや、どれだけの荷重を吸収できるかに関連します。薄板バネはその名の通り薄いため、比較的小さな荷重に対して柔軟に変形する部品です。

薄板ばねの原理ははり計算をモデルに考えることが可能です。はりの片側が固定された状態で、反対側に応力がかかると、はりがたわんで応力が発生します。具体的な計算方法は、JIS B 2713(薄板ばねの設計計算式および仕様の定め方)に記載があります。

薄板ばねを選ぶ際には、その応用や要求事項に合わせて適切な特性を持つバネを選ぶことが重要です。以下の点を考慮したうえで選定します。

れくらいの荷重を薄板バネが吸収する必要があるかを考慮して選びます。荷重が大きい場合、適切な厚さのバネが必要です。また、必要な変形量も考慮し、バネが設計要求に対応できるか確認します。

薄板バネの材料は、使用環境や要求事項によって異なります。耐食性が必要な場合はステンレス鋼を選ぶことが多いです。また、高強度が必要な場合は合金鋼などを選定し、適切な材料を選びます。

また、バネは環境条件による劣化を制御するため、保護策を講じることがあります。塗装やコーティング、防錆処理などを検討することでその寿命を延ばすことが可能です。

ばねの幅や長さは設計において重要な要素です。要求される荷重や変形に応じて、適切なサイズを選びます。また、バネのサイズは取り付けスペースにも合致していることが大切です。

ばねは適切に取り付けられなければ正しく機能しません。溶接やねじ留めなど、バネの取り付け方法を検討し、バネが安定して装置や構造に固定されるようにします。これにより、適切な性能を得ることが可能です。