速水発条株式会社
会社概要 生産品目 求人案内 ネットワーク 技術情報 お問い合わせ

 
ぜんまい・定加重ばねとは | 設計資料 | 技術論文

ぜんまいとは・・・

ぜんまいとは、回転する力(トルク)を蓄えるばねです.
昔の柱時計のぜんまいやオルゴールのぜんまいを巻いたことはありませんか?チョロQやマクドナルドのおまけのおもちゃ等にも入っています.
当社では,自動車のシートベルトを巻き取るためのぜんまい(シートベルトリトラクタ)や,掃除機などの電源コードを巻き取るコードリール用ぜんまい等を製造しています.

材料は何を使う?

江戸時代のからくり人形のぜんまいは,くじらのひげ(!?)で作られていたそうですが,現在は SUS301CSP EH ばね用ステンレス鋼帯 (t0.05 ~ t0.8程度)
SK-4 SK-5 炭素工具鋼 焼入・焼もどし
TR-80 SK-5相当の炭素鋼をパテンティング処理した後冷間圧延したもの
FW (Flatted Wire) 硬鋼線やピアノ線等を圧延した帯鋼
等が用いられ,用途により使い分けられています.

設計はどのように?

ぜんまいの設計には,トルク,回転数(使用範囲),耐久性とケースとシャフトの径とぜんまい幅を決定する必要があります.
ぜんまいは通常のばねとは違い,ケースに密着していたりシャフトに密着していたりする部分があるので,ばね定数が非線形となり数値解析によりトルク等を算出する必要があります.数値解析の必要がございましたら,当社までご連絡ください.
概略の計算方法は,こちらを参照してください.

製造はどのように?

製品の幅に材料を切ります(スリット).
スリットしたエッヂを切削・研削または塑性加工して処理します.(ラウンドエッヂ)
FWは、圧延した状態で製品の幅になるように製造します.
SK材はここで焼入・焼もどしを行います.
製品の長さに切断します.S字ぜんまいは同時に一次巻を行います.
内・外端を成形します.
低温焼鈍を行い材料強度を上げて,残留応力を除去します.
セッチングを兼ねて巻き軸で巻き取ります.
ケースにセットします.
検査・梱包を行い出荷します.

定荷重ばねとは・・・

定荷重ばねは,一定の曲率で密着巻きされた薄板で,その外端部を直線に引き伸ばして使用するばねです.荷重がストロークによらずほぼ一定となるため,定荷重ばねと呼ばれます.小さなスペースに,長いストロークに対応できるばねが収納できます.

設計はどのように?

基本的な式は,



となります。加工できるRnは板厚の40倍が限度ですので,注意してください.
詳細はこちら


(C) Copyright 2007 Hayamizu Hatsujo Co., Ltd. All Rights Reserved.