スプリング機能と応用

春の教室
2020-12-29

主な特徴:

(1) 内燃機関のバルブスプリングやクラッチの制御スプリングなどの機械の動きを制御する。(2) 自動車や列車車両の下のバッファースプリング、カップリングの振動吸収スプリングなど、振動や衝撃エネルギーを吸収する。(3) 時計のスプリングなどのエネルギーを電力として蓄え出力する。(4) 力の測定要素として使用される。 例えば、力計やスプリングスケールのスプリングなどです。ばねの荷重と変形の比率はばね剛性と呼ばれ、剛性が大きいほどばねの剛性も強くなります。ばねは機械・電子産業で広く使われている弾性要素であり、バネは荷重をかけると大きな弾性変形を生じ、機械的な仕事や運動エネルギーを変形エネルギーに変換し、荷重を外すとバネの変形は消えて元の状態に戻り、変形エネルギーを機械的な仕事や運動エネルギーに変換します。

測定関数

弾性限界内では、ばねの伸長(または収縮)が外力に比例することがわかっています。スプリングの特性を利用してスプリングスケールを作ります。

リセット機能

バネは外部の力によって変形し、外力が除去されるとバネは元の状態に戻ることができます。多くの工具や機器はスプリングの性質を利用してリセットを行います。例えば、多くの建物のゲートにはヒンジにリターンスプリングが取り付けられており、出入り時にドアが自動的にリセットされます。また、自動傘やシャープペンシルなどの備品を作るのにもこの機能が使われており、とても便利です。さらに、リターンスプリング付きのさまざまなボタンやキーも欠かせません。

駆動機能

機械式時計やクロックワークのおもちゃは、タイトなクロックワークで動いています。バネを締めると、バネは曲がったり変形したりし、一定量の弾性ポテンシャルエネルギーが蓄えられます。放出後、弾性ポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変換され、これは伝送装置によって駆動されます。

バッファリング関数

機関車のフレームと車輪の間にスプリングが設置され、その弾力性を利用して車両の衝撃を減速させます。

声楽機能

ハーモニカ、アコーディオン、インパクトリードのリード穴を空気が通ると、リードが振動して音を生み出します。

締め付け機能

さまざまな電気スイッチを観察すると、スイッチの2つの接点のうち1つにスプリングが装備されており、2つのコンセントが密接に接触し、良好な導通性を確保することがわかります。接点が悪い場合、接触点の抵抗が増加し、電流が流れる際に発生する熱が増加し、重度の場合には接点の金属が溶けてしまいます。銃剣ランプヘッドの両金属柱には良好な接触のためにスプリングが装備されています。ネジ式ランプヘッドの中央金属板とすべてのソケットの金属板はリードで、両側を密接に保ち良好な状態に保つ役割を果たしています。カセット内には蛍光青銅リードがあり、その曲げや変形によって生じる弾性を利用して磁気ヘッドをテープに密接に接触させます。ホチキスには長いコイルスプリングがあり、一方でホチキスを締める役割があります。他方で、前方の釘を押し出す際に後ろの爪を前に送って、快適に押し出される準備を整え、すべての釘が押し出されるまで自動的に前方に押し出されます。多くの機械は自動的に材料を供給し、衣類のクランプクリップ、ボールペン、ペンケースなどのクリップは、スプリングのプレス機能を使って衣類にクランプされます。
再版注記:CATALOG 精密部品(蘇州)有限公司