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「ばね」という機械要素について vol.2 スプリング・ラビリンス ばね用語

ひょんなことから、自分のスペックダウンに気づき、
「ばね」という太古の昔から人類が付き合っている機械要素について勉強を始めた。

ばね

「ばね」の歴史については、vol.3以降に譲るとして、
まず、世界に誇る日本工業規格JIS B0103:2012 ばね用語(Springs-Vocabulary)をおさらいした。

JIS B0103:2012 ばね用語(Springs-Vocabulary)では、「ばね」をこのように定義している。
たわみを与えたときにエネルギーを蓄積し、それを解除したとき、
内部に蓄積されたエネルギーを戻すように設計された機械要素。


ということは、弾性を利用したパーツは基本的に「ばね」属といえるということか?
ならば、JISは「ばね」をどのように分類しているのか、とのめり込んだ。

スマートフォンに装着してマクロ写真を撮るレンズのグリップ部分の「ばね」

#1111圧縮ばね
グリップのアームを圧縮側に変位させ、解放すると元に戻る、
ということは、「#1111圧縮ばね」に該当。

これは、もっとも身近な「ばね」の種類なので、最初に用語確認。

ジャンプ傘の「ばね」

#1112引張ばね
傘をたたむときに、スライダを引っ張り、ラッチにカチッとロックさせる。
引っ張るときに抗する力が生じて、リリースボタンを押すと、その力が解放されて勢いよく傘が開く。
引くときに力が必要、解放すると縮む、ということは、「#1112引張ばね」に該当。
これも、かなり身近な「ばね」、2番手に定義付けされているということは、普及度2位ということか。

目玉クリップの「ばね」

#1113ねじりばね
クリップのアームを圧縮側に変位させると、クリップの軸に外巻きされた「ばね」がねじれて、
テコいう作用点に指(本来は紙など)を挟む。
「ばね」をねじるときに抗する力が生じて、その力が解放されて指(本来は紙など)を挟むということは、
「#1113ねじりばね」に該当。
洗濯バサミに見られる身近な「ばね」、3番手に定義付けされているということは、普及度3位ということか。

勢いでJISの用語に突入したが、こうなってくると、煩わしくなってくるし、
正直なところ、勉強しなければという気持ちが萎えてしまう。
突入というより、迷宮に迷い込んで、出口(おしまい)がわからない状況といえる。

JIS B0103:2012 ばね用語(Springs-Vocabulary) ばね基本

番号 用語 定義
1000 ばね たわみを与えたときにエネルギーを蓄積し、それを解除したとき、
内部に蓄積されたエネルギーを戻すように設計された機械要素。
1111 圧縮ばね 軸方向に圧縮荷重を負荷したとき、それに抵抗する力を生じるばね。
狭義には、圧縮コイルばねを指す。
1112 引張ばね 軸方向に引張荷重を負荷したとき、それに抵抗する力を生じるばね。
狭義には、引張コイルばねを指す。
1113 ねじりばね 長手方向の軸まわりのねじりモーメントに抵抗する力を生じるばね。
狭義には、ねじりコイルばねを指す。
1211 線形特性ばね 荷重とたわみとの関係が線形となるばね特性をもつばね。
1212 非線形特性ばね 荷重とたわみとの関係が線形ではない(非線形)ばね特性をもつばね。
1213 定荷重ばね たわみが変化しても、荷重又はトルクがほとんど変化しないばね。
1214 組合せばね 所要の特性を得るために、幾つかのばねを組み合わせたばね。
注記 組合せ方法には、直列法又は並列法がある。
2個のばねを組み合わせたものは、直列2連ばね又は並列2連ばねという。
1311 熱間成形ばね ばねの成形方法による名称で、熱間で成形するばね。
狭義には、熱間成形コイルばねを指す。
1312 冷間成形ばね ばねの成形方法による名称で、冷間で成形するばね。狭義には、
冷間成形圧縮コイルばね、冷間成形引張コイルばねなどを指す。
1410 金属ばね ばねの材料の種類による名称で、金属材料を用いたばね。
1411 鋼製ばね ばねの材料の種類による名称で、鋼材料を用いたばね。
1412 非鉄金属ばね ばねの材料の種類による名称で、非鉄金属材料を用いたばね。
1413 薄板ばね ばねの材料の種類による名称で、薄い板状の材料を用いた各種形状のばね。
1414 線ばね ばねの材料の種類による名称で、線状の材料を用いたコイルばね。
1415 線細工ばね ばねの材料の種類による名称で、線状の材料を用いた各種形状のばね。
1420 非金属ばね ばねの材料の種類による名称で、非金属材料を用いたばね。
1421 ゴムばね ばねの材料の種類による名称で、ゴムの弾性を利用するばね。
1422 流体ばね ばねの材料の種類による名称で、気体及び/又は液体の弾性を利用するばね。
1423 空気ばね 流体ばねの一種で、空気の弾性を利用するばね。
1424 ガスばね 流体ばねの一種で、アルゴン、ヘリウムなど不活性ガスの弾性を利用するばね。
1425 樹脂ばね ばねの材料の種類による名称で、合成樹脂材料を用いたばね。
1426 セラミックばね ばねの材料の種類による名称で、セラミックスを用いたばね。
1511 磁気ばね ばねの機能の種類による名称で、磁気による反発力及び吸引力を利用するばね。

分類だけで23もある、このあとをどうするか……スプリング・ラビリンス真っただ中。

vol.3に続く

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