コイルバネについて

質問

圧縮コイルバネ（SWP製）を同じサイズ、機能を持つのSUSのバネに置き換えることを考えています。

しかし、同サイズのSUSのバネを見つけたのはいいのですが、ばね定数がかなり小さいものしか見つかりませんでした。

一般的にバネ定数が小さいのが普通なんでしょうか？ 技術的にSWPくらいのバネ性を持たせるのが難しいのでしょうか？

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

> 同サイズのSUSのバネを見つけたのはいいのですが、ばね定数がかなり小さいものしか
> 見つかりませんでした。一般的にバネ定数が小さいのが普通なんでしょうか？
> 技術的にSWPくらいのバネ性を持たせるのが難しいのでしょうか？
の記述ですが、
“ばね定数がかなり小さい”とは、どれ位でしょうか？(何割小さいのでしょうか？)
“SWPくらいのバネ性を持たせる”とは、具体的には？

URLでも記述されていますが、ばね定数(k)の計算式は、k＝(Ｇ×d^4)/(8×n×D^3)
Ｇ；横弾性係数[N/mm^2]､d；線径[mm]､n；有効巻数､D；コイル中心径
の計算式なので、あまり差がでません。
ばね鋼鋼材、硬鋼線、ピアノ線、オイルテンパー線；7.85×10^4[N/mm^2]
ばね用ステンレスのSUS304、SUS316；6.85×10^4[N/mm^2]で、SUS631J1；7.35×10^4[N/mm^2]
なので。

ばねたわみとばね定数は異なりますので、ばねたわみの量がかなり小さいで、
SWPくらいのバネ性を持たせるは、ばねたわみの量をSWP位にする
なのではないでしょうか？

縦弾性係数(ヤング率)にて代用で例えますと、
ａ）SS41もピアノ線も、縦弾性係数(ヤング率)は略同じです
　　これは、応力－ひずみ線図の比例限度(弾性限度)までの傾斜の傾きは略同じ
ｂ）SS41に比べてピアノ線は、よくたわみます
　　これは、応力－ひずみ線図の比例限度(弾性限度)までの傾斜の傾きは略同じですが、
　　比例限度(弾性限度)が、ピアノ線の方が情報に位置し、たわみの量も応力の大きさも
　　大きいとなる
ｃ）ステンレス鋼のSUS304やSUS316は防錆効果を維持し硬度を上げるために、加工硬化を
　　用いてばね鋼用とします
　　ですが、硬度がピアノ線位に上がらないので、たわみ量もかなり小さくなります
　　硬度と引張強さ(応力)は、ある範囲では比例関係にあるので、硬度が上がる＝引張強さ
　　(応力)が上がるとなり、引張強さ(応力)が上がると＝たわみ量が大きくなるとなります
　　その硬度が、ピアノ線程ステンレスばね鋼は上がらないので、たわみ量がかなり小さい
　　となります

参考に、
http://jikosoft.com/cae/engineering/strmat08.html
と
http://jikosoft.com/cae/engineering/strmat09.html
紹介しておきます。

参考URL：

http://tokaibane.com/tech/tech_info.html http://www11.ocn.ne.jp/~sotec/echnical/comp.html http://www.tokkin.co.jp/materi

お礼

丁寧に回答いただき、理解することができました。ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

http://www.3s-showa.com/pdf/P1.pdf
　　横弾性係数：G（10^3N/mm2)　 許容ねじり応力
　　ピアノ線　　　78　　　　　　　　94　SWPA
　　ステンレス　　69　　　　　　　　60　SUS WPA

横弾性係数の低さは線径が４乗で効くから僅か太くすればよいが、その分だけねじり応力が増え、許容ねじり応力の低さがカバー出来なくなる。
ステンレスにアノ線並は期待出来ないです。

お礼

ありがとうございました。