号数	ばね論文集 68 号（ 2023 年）
ページ数	pp.83-89
種類	論文
論文名	接触形渦巻ばねの自由状態に関する考察
Title	A Study on the Free State of Contact-Type Spiral Springs
著者	水口直秀1) ，松本拓郎1) ，飯田和正1)
Author	Naohide MIZUKUCHI1), Takurou MATSUMOTO1),Kazumasa IDA1)
抄録	接触形渦巻きばねには自由状態が螺旋の一次巻なしぜんまいと自由状態がS字状のS字ぜんまいがある。これらのばねのトルク特性を精密予測するためには、高精度な弾塑性解析によって自由状態を推定することが必要不可欠である。しかし、ばねの内端末から外端末にかけてひずみの変化量がさまざまであるため、高精度な材料モデルを作成することは難しい。また、一次巻成形や熱処理の影響を考慮する必要もある。本論文では、まず接触形渦巻きばねの巻成形における弾塑性変形挙動を明らかにする。様々な寸法あるいは異なる一次巻の接触形渦巻きばねに関して、巻成形時の変形を巻成形中の曲率と成形後の自由状態の曲率として収集した。これらのデータを曲率から表面ひずみに変換することで無次元パラメータとし、S字ぜんまいの一次巻成形由来の初期曲率を考慮してデータを整理した。その結果、巻成形における弾塑性変形をばねの種類に依存せず包括して表現できることが判明した。
Abstract	There are two types of contact-type spiral springs： a spring without a primary winding in which the free state has a spiral shape and an S-shaped spring in which the free state has an S-shape. In order to accurately predict the torque characteristics of these springs, it is essential to estimate the free state by highly accurate elastic-plastic analysis. However, it is difficult to create a highly accurate material model because the amount of change in strain varies from the inner end to the outer end of the spring. It is also necessary to consider the effects of the primary winding process and the heat treatment process. In this paper, we first clarify the elastic-plastic deformation behavior of contact-type spiral springs during winding. For contact-type spiral springs with various dimensions or different primary windings, the deformation during winding was collected as the curvature during winding and the curvature in the free state after winding. These data are converted from curvature to surface strain to make non-dimensional parameter, and then organized considering the initial curvature derived from the primary winding of S-shaped spring. As a result, it was found that the elastic-plastic deformation in winding can be comprehensively expressed without depending on the type of spring.
著者の所属	1)速水発条株式会社
Belonging	1)Hayamizu Hatsujo Co., Ltd
Key Words	Spiral Spring, Elastic-Plastic Deformation, Bending, Curvature Distribution