号数	ばね論文集４２号（１９９７年）
ページ数	pp.55-60
種類	論文
論文名	セラミック(Si3N4) コイルばねの強度特性
Title	Strength Characteristics of Ceramic (Si3N4) Springs
著者	佐藤 繁美・田口 功平・安達 隆介・中谷 雅彦
Author	Shigemi SATO・Kouhei TAGUCHI・Ryusuke ADACHI・Masahiko NAKATANI
抄録	セラミックスの中でも高強度，高耐熱な窒化珪素(Si3N4)を用いたコイルばねを開発した。このコイルばねの強度のばらつきと耐熱性について試験し，1000℃まで使用可能であることを明らかにした。また，ワイブルの破壊理論を用いて，コイルばねの有効体積の計算式を導出し，有効体積がコイルばね強度に与える影響を検討した。その結果，有効体積の増加とともにコイルばねの平均強度は低下した。従って，有効体積の計算式を用いることにより，コイルばねの強度の推定が可能で，設計に使用できるものと考えられる。さらに，保証試験を行うことにより，比較的大きな欠陥を有するコイルばねを除去することが可能で，信頼性の高いコイルばねにすることができる。
Abstract	Coil springs made of silicon nitride (Si3N4), which has higher strength and heat resistance than other ceramics, have recently developed. By examining the range of strengths and the heat resistance of the coil springs, it is shown that the coil springs can be used at temperatures up to 1000℃. Using Weibull failure theory, we derive an equation to calculate effective volumes of coil springs and examine the influence of effective volume on the strength of coil springs. The results show that the mean strength of coil springs decreases with increasing effective volume. Therefore the strength of coil springs can be estimated from an equation of the effective volume, and this equation can be used in design of coil springs. Furthermore, by conducting proof tests, coil springs that have relatively large defects can be eliminated and so only highly reliable coil springs can be placed in service.
著者の所属	日本発条株式会社
Belonging	NHK Spring Co., Ltd.
Key Words	Ceramic springs, Heat resistance, Effective volume, Proof test, Silicon nitride