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トーションバネ(ねじりコイルバネ)の特徴や設計時の注意点、フックの形状の種類について説明します。

トーションばね(ねじりコイルばね)の特徴や設計時の注意点、ダブルトーションとシングルトーションの違いについて説明します。

トーションばねは引きばねと同じように、生産性・形状等により多くの成形方法が用いられています。特に用途が拡大されるにつれ、トーションばねの様々なフックの形状が図面化され、難度の高いものとなってきています。

トーションばねの特徴

トーションばねは、別名「ねじりコイルばね」や「ヒンジばね」とも呼ばれ、回転する動きに対して力を発揮するばねです。身近な例としては、洗濯バサミやドアの蝶番などに使われています。トーションばねのコイルの巻き方には隙間をあけない密着巻きと隙間を設けるピッチ巻きがあります。
〇密着巻き: コイル同士がくっついている
メリット: 加工がしやすい
デメリット: 摩擦が大きく、力の誤差が出やすい
〇ピッチ巻き: コイル同士に隙間がある
メリット: 摩擦が少ない
デメリット: 加工が難しい

トーションばねの腕の形状

トーションばねの腕の形状のうち長い腕は単純なストレートではなく、取り付けやすくするためにさらに曲げを加えたものもあります。その代表的なものは、1段曲げ、2段曲げ、フックをもつ形状です。

(図2:トーションばねの形状例)

(参考文献 JIS B 2704-2:2018 コイルばね―第2部:仕様の表し方

トーションばね設計時の注意点

トーションばねは、加工の容易性から一般的に密着巻きで製作しますが、コイル部が常に接触しており摩擦が大きくなるため、トルクの誤差が生じやすいなどの特徴があります。

●トルク: 回転する力のことです。トーションばねの設計では、必要なトルクを計算することが重要です。
●巻き方向: ばねを巻き込む方向と巻き戻す方向で、力の計算が変わります。巻き戻す方向の方が、壊れやすいので注意が必要です。

●塗装: 塗装が必要な場合は、ピッチ巻きを選びましょう。密着巻きだと、塗装が剥がれて錆びる可能性があります。錆が発生すると、破損に至る恐れもあるので注意しましょう。錆が発生すると、破損に至る恐れもあるので注意しましょう。

シングルトーションばねとダブルトーションばね

ダブルトーションばねは、左右2つのねじりコイルばねが合体した形状をしたばねです。
シングルトーションばねとダブルトーションばねの違いは、(線径や材質が同条件だった場合)コスト面では、ダブルトーションばねはシングルトーションばねより高くなります。ダブルトーションばねはシングルトーションばねの2個分の荷重が発生します。つまり2倍のばね定数になります。

大阪の門真市にある栄光技研株式会社ではトーションばねの短納期の設計変更や受注量の変動にも対応可能です。図面やサンプルがあれば、1個から製作できます。ぜひお気軽にお問い合わせフォームまたはお電話でご相談ください。

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