スプリングの種類は？

1、スプリングの種類と機能：

1.スプリングの種類：
スプリングには多くの種類があり、様々な分類方法があるが、どれも決定的なものではない：

1.1 使用材料による分類
金属バネ
鋼鉄バネ
炭素鋼スプリング
合金鋼スプリング
非鉄金属バネ
銅合金製スプリング
ニッケル合金スプリング
その他
非金属スプリング
ゴムバネ
流体スプリング
空気ばね
液体スプリング
合成樹脂製スプリング
ラミネート・スプリング
その他
1.2 形状による分類
A.コイルばね(円筒、丸ハンマー、ドラム、バレル) コイルチューブばね
B.積層バネ
C.トーションバー
D.バレルスプリング
E.スライドコイルスプリング
F.リング・スプリング
G. 板バネ
H.コイルスプリング
I.ワッシャータイプ（スプリングワッシャ：歯付きワッシャ、波形ワッシャ）
J.鋸歯状スプリング、スナップリングなど

1.1.スプリングを構成する材料の応力状態による分類：
A.圧縮コイルばね
B.テンションコイルスプリング
C.ねじりコイルばね
D.その他のコイルスプリング
E.積層バネ
F.トーションバー
G. スライド・スプリング
H.板バネ
I.コイル・スプリング
J.スプリングワッシャー
K.ワイヤーファインワークスプリング
L.保持リング
M.リング・スプリング
2.スプリングの機能：
春 は機械要素の一つであり、素材の弾性とエネルギーを吸収する能力を最大限に利用して、適切な形状に成形される。したがって、弾性体である限り、素材として利用することができる。極端な話、線路や橋のような構造物もバネ効果があると言える。しかし、一般的な機械要素として使用されるバネが弾性域の小さい材料を使用した場合、小さな外力や変形によって弾性限界を超えてしまい、外力を取り除いた後に残留変形が残り、バネの役割が低下してしまう。そのため、弾性材料にはまず、より大きな弾性、つまり、実用的な金属バネで一般的に使用されている高い弾性限界が要求される；

2、素材の選択：

バネはバネ材の弾性を極限まで利用する。もちろん弾性の高い素材が良いに決まっている。しかし、実際の使用においては、その材料も物理的、化学的、機械的特性などの条件から選択する必要がある。一般的には以下のようなことが考慮されます：

• 1.弾性限界：
  弾性限界とは、材料に一定の力を加えて変形させた後、力を取り除いても変形が残らない最大力に相当する応力のことで、測定は困難である。しかし、相対引張強度の高い材料は弾性限界も高く、熱処理や冷間加工によって弾性限界を変えることができる；
• 2.弾性係数：
  バネ材に力を加えたとき、単位ひずみが発生するときの応力を弾性係数という。この値がバネ設計のベースとなる。バネ材の弾性係数は主に化学組成に依存し、熱処理や冷間加工により若干変化し、使用温度が高いと大きく低下することがあります；
• 3.疲労強度：
  疲労強度は材料の引張強度と一定の関係があるが、表面状態、脱炭、冷間加工、熱処理などによって変化する。これらの条件は、材料の製造方法やばねの製造方法によって異なる；
• 4.クエンチ能力：
  焼入れ効果を向上させるために、大型スプリングには焼入れ性の良い材料が必要であり、これは材料の化学組成に依存する；
• 5.形状と寸法：
  ばね材料の機械的特性はそのサイズによって異なるため、特殊な寸法や形状のものは限られています；
• 6.耐熱性：
  バネの中にはある程度の高温で使用されるものがある。一般的に、スプリング材料の様々な機械的特性は、温度が上昇するにつれて低下する。ある温度以上になると、ばねの特性は低下する。耐熱性は材料の化学成分や製造方法によって異なる；
• 7.耐食性：
  スプリングは腐食環境で使用され、腐食疲労を引き起こすことがある。耐食性は主に化学成分によって異なりますが、熱処理や冷間加工によっても変化します；
• 8.電気伝導率：
  電化製品や通信は電気伝導のために使用されることが多く、この時、真鍮、リン銅、ベリリウム銅などの銅複合金属バネ材を使用することができます。
• 9.熱膨張：
  時計やクロックのヘアスプリングは、温度変化による膨張や収縮を避ける必要があり、この時には特別な素材を使用する必要がある；
• 10.その他の要件
  また、結晶粒径、偏析、非磁性、非金属介在物、傷、熱処理変形、加工性、耐プラグ性などの問題もある。

3、スプリング用一般ワイヤー：

• 1.ピアノ線：(Piano wire)「強伸線加工を施したピアノ鋼線を用いて、寸法精度がよく、表面肌がよく、機械的性質が高い強靭化処理を行う。強靭化処理とは、高炭素鋼線を異常点以上の温度で連続的に加熱し、約500℃の溶融鉛中で冷却することにより、加工性の高い組織を形成させる処理である。"；
  A.SWPA - 低張力 B. SWPB - 高張力；
  引張強度は線径によって異なり、一般に線径が細いほど引張強度は高くなる；
  硬鋼線
  硬鋼線に強靭化処理を施したもので、材質や加工はピアノ鋼線ほど厳しくなく、高品質なものはピアノ鋼線に劣らないこともある。しかし、凹凸はピアノ鋼線より大きいのが普通で、繰り返しの少ないばねや衝撃荷重のないばねに広く使われている；
• 2.1 SWC 60Cは炭素含有量が少ない
• 2.2 SWC 80Cは炭素含有量が高く、広く使用されている
  ステンレス鋼線
  ステンレス鋼線には軟質線と硬質線があり、バネ線は硬質線である。ステンレス鋼線に火入れ、酸洗、強冷線を施したもの。耐食性に優れるが、耐熱性や非磁性が必要な場面にも有効。引張強さを拡大するために炭素含有量を増やし、伸線加工度を上げている。そのため、引張強度が高すぎると応力腐食や磁性を帯びやすくなる；
• 3.1 SUS304
• 3.2 SUS316（磁性なし）
• 3.3 ステンレス鋼材料には、202、205、303、304、308、316、410、420、430 が含まれる。
  一般にバネに使用される：SUS302、SUS304、SUS316
  銅合金弾性材料 - 電気伝導性と耐食性に優れるが、耐熱係数が低く、耐熱性が低い；
• 4.1.りん青銅線（C5101W）：ばね用りん青銅は、Sn3～5.5、5.5～77～9%を含むCu合金が実用的である。酸化物を除去し伸びやすくするため、脱脂剤として少量のPを添加する。加工後、約250℃の低温で焼鈍する。
• 4.2.黄銅線(C2680W)：バネ用黄銅はCu 70%とZn 30%の7～3黄銅で、引張強度が低い；
• 4.3.白銅線：Ni18% Zn27% Cu55%合金、高強度、良好なバネ特性、加工後約350℃の低温アニール；
  ベリリウム銅：銅合金の中で最も性能が良く、バネの弾力性があり、高温に強い；
• 5.電気メッキ鋼線：
  顧客のニーズに応じて、SWC、SWP、SUSを含む。
  亜鉛メッキワイヤー、錫ワイヤー、ニッケルワイヤー、金ワイヤー
  BATTライン：（材質はSUS）
• 6.その他の電線：銅クラッド線、電熱線、鉄線、エナメル線。

4、熱処理（低温焼鈍） - ブルーイング

• ばねの熱処理は、材料のばね性能や補助性能を向上させ、ばねの応力を除去することができます。しかし、ばね材料は多種多様であるため、熱処理方法も様々である。
• 熱処理とは、鋼材を適当な温度で空気、水蒸気、薬品などにさらし、表面に青色酸化皮膜を形成させ、200～400℃の低温で加熱することにより、外観や耐食性を改善し、ばねの弾性限界、疲労限界、強度、硬度などを向上させることである。
• 弾性限界を上げるには200～250℃、疲労限界を上げるには300～380℃とする。ただし、鋼の化学成分や冷間加工の程度に影響される。

5、異なる材料の熱処理後の変化：

• 1.SWC80C. 60CとSWPB SWPA材の熱処理後：
• 1.1.ライトブラウン
• 1.2.角度の内部収縮（回転数の増加）
• 1.3.内輪の内径が小さくなる
• 1.4.加工角度の微小変化
• 1.5.長さ出し（フリーレングス）
• 1.6.力は一般的に強くなる（バネの構造による）
• 2.SUS材の熱処理後：
• 2.1 一般的に色は変化せず、黄変現象もある
• 2.2 角度外向き拡大、ターン数減少
• 2.3 肉の内径が大きくなる
• 2.4 加工角度のわずかな変化
• 2.5 一般的に力が減少する（バネの構造によって異なる）
• 2.6 フリーの長さが短くなる

6、防錆油、脱脂剤、ガソリンの用途と目的：

• 1.防錆油：目的：熱処理後のスプリングの酸化と錆を防止する；
  用途熱処理後、炭素鋼線製品に電気めっきを施す必要はない。表面に防錆処理を施す必要がある。スプレーガンを使用し、適量の防錆油を製品表面に均一に塗布する；
• 2.脱脂剤：
  目的：スプリング表面の油汚れを落とす；
  使用方法表面に油汚れの多いバランスバーやスプリングは、ディグリーザーで洗浄する必要があり、洗浄したスプリングはきれいで光沢がある；
  注意：スプリングを脱脂剤で洗浄した後は、速やかに熱処理するか乾燥させる必要がある。洗浄後、長時間放置するとスプリングが錆びる。
• 3.ガソリン：
  目的：スプリングの表面に付着した軽油やその他のゴミを取り除く；
  用途脱脂剤でニッケルメッキ線ばねを洗浄すると錆びやすくなるため、主にニッケルメッキ線ばねの洗浄に使用される。ガソリンで洗浄した後は、導電性が向上し、溶接しやすくなる。
  注意：ガソリンを洗浄した後、高温にさらされると引火することがあります。再加熱する前に自然蒸発させるのが最善である。

7、熱処理フローチャート：

• 説明してくれ：
  1.振動はバリのない滑らかな切り口でなければならず、角度と長さは図面に従わなければならない；
  2.2.カーソルノギス、投影機、引張試験機を用いて、図面要求事項に従って温度試験を行う。温度試験中に異常が発見された場合は、熱処理前に上長に報告し、承認を得る。

8、スプリングの理解：

• 圧縮スプリング：圧縮により反発力を発生
• 引っ張りバネ：伸張によって発生する力は一般的にきつい
• 3.ねじりばね：ねじりにより反発力を発生させる。
• フックスプリング：曲げによる反発力発生

9、スプリング用語の解説と用語：

• 1.線径(略称WD)はdと表記され、スプリングを作る材料の円直径(外径)を指し、線径と呼ばれ、一般的に直線円直径の材料を指す；
• 2. "内径"（略称 "ID"）、記号はD1。線径を円形に加工して巻き取ったもの。両端の線を除いた円の内周の直径をM/Mで測定する。";
• 3. "外径 "は "OD "と略され、"D2 "と表示される。線の両端を含む円周の直径は、OD=ID+2 WD；
• 4.直径はDと略され、平均直径とも呼ばれる。平面の中心径、内径、外径の平均値(ID+OD)は、コイルの一端の中心点から円の中心を通り、他端の中心点までの距離をM/Mで表すと/2となる。"；
• 5.ACと略され、Naで示されるアクティブコイルは、シートリングを除いたスプリングの有効コイル数を指す；
• 6.総コイル数はT.Cと略され、Ntと表記され、スプリングの一端から他端までの総コイル数を指し、これを総コイル数と呼ぶ。総コイル数=有効コイル数+シートコイル数；
• 7.シートリング：圧縮スプリングの2つの部分が支持面と隣接する螺旋線に接触し、弾性力がないリング。
• シートリングと呼ばれる番号；
• 8.回転方向：スプリングの回転方向で、左手と右手に分かれる：左手、右手：右手：右手；
• 9.自由長(L) 自由高さ(H)：スプリングに外力が加わっていない時の原型の長さ（高さ）で、単位はM/M；
• 10.タイトネス・ハイト（Hs）：スプリングがフリーターンすることなく作用し、完全に締め付けられる高さ；
• 11.直角度：バネ（一般に圧縮バネと呼ばれる）を成形した後、その端面は通常完全な平面にはならず、切断点が高くなるため、平面上に少し傾いた状態で置かれる。バネと平面のなす三角形を直角度という。一般に、直角度が90°～93°を要求される場合は、両端の高い部分を研磨・補修する必要がある；
• 12.荷重(P)：荷重と呼ばれるある長さの作用に外力を加えた後にコイルスプリングが必要とする力を指し、単位はグラムである。
• (kgf）またはニュートン（N）；
• 13.仕上げ：美観を保つため、または錆や酸化を防ぎ、溶接エネルギーを向上させるため。
• 力ずくで採用されたプロセス；
• 14.ピッチ：Pマークはピッチ（圧縮スプリングの1つのコイル中心径から他のコイル中心径までの距離）とも呼ばれる；
• 15.初期張力：円周率をkgfで示す；
• 16.初期応力：マークVi、単位：kgf/mm2
• 17.トルク、すなわちトルク記号M、単位：kgf・mm；
• 18.トーション角：マーク（d）、単位度（rad）；
• 19.一般的な化学元素記号：
• Zn Zn Fe O O O Ni Ni Na Na C C C Au Au Pb Pb Pb
• ヨウ素 Cr Cr Li Li W W W Cu Cu
• Mn Mn Si Si S S Mo Mo Ca H H H H
• 10、ロール方向認識：右回転と左回転がある
• 基本：体の斜め方向、右上
• 基本：左上斜め方向
• この方法は、渦巻き圧縮スプリングの巻き方向を認識するのに適している。
• 基本：上から下へ、カッティングセクションを起点に、螺旋方向に沿って、右回転の場合は時計回り
• 基本：上から下へ、切断部を起点とし、螺旋方向に沿って反時計回りが左回転
• この方法は、渦巻き圧縮スプリングの巻き方向を認識するのに適している。

11、 バネの大きさと力の関係

• 1.圧縮スプリング
• A.ワイヤーの直径が大きいほど、力は強くなる；
• B.外径が小さいほど、力は強くなる；
• C.長ければ長いほど、力は強くなる；
• D.ターン数が多ければ多いほど、パワーは落ちる。
• 2.ねじりばね
• A.ワイヤーの直径が太いほど、力は強くなる；
• B.ターン数が多ければ多いほど、パワーは落ちる；
• C.角度が大きいほど、力は強くなる；
• 3.テンションスプリング
• A.ワイヤーの直径が太いほど、力は強くなる；
• B.外径が小さいほど、力は強くなる；
• C.ターン数が多ければ多いほど、パワーは落ちる；
• D.長さが長いほど、力は小さくなる。

12、メッキの種類：

• 1.タイプ
• A.ニッケルめっき（黒ニッケル、白ニッケル）
• B.化学ニッケル（電解ニッケルフリーとも呼ばれる）
• C.金メッキ（リアルゴールド、イミテーションゴールド）
• D.ニッケル下地の銅めっき（赤銅、真鍮）、赤銅は赤銅めっきより光沢がある。
• E.亜鉛めっき（黒亜鉛、白亜鉛、青亜鉛）
• F.黒染め（クッキング・ブラックとも呼ばれる）
• G. クロムめっき
• H.銀めっき
• 2.方法：
• A.バレルめっき：