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疑問・お悩み相談室

なぜ金属製のバネは温度が高くなるとバネ定数が大きくなるのですか

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【ご相談内容】 ばね初心者

なぜ金属製のバネは温度が高くなるとバネ定数が大きくなるのですか?

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問ありがとうございます!
金属製ばねは、温度が高くなると弾性係数が小さくなるので、それに伴ってバネ定数が小さくなります。
実際に温度が高くなるとバネ定数が大きくなる現象が起きているのでしょうか?
もしよければ、詳細内容など こちらへ 送っていただけましたら、
ご回答させていただけることがあるかもしれませんのでお気軽にお問い合わせください。

【返答】 ばね初心者

板バネについて質問です。
とても小さくスペースが取りにくい接点バネの設計をしており、何とか収納出来たのですが、
バネを所定位置まで変形させると1回で10%程度元に戻らなくなります。接点自体の接触は確保出来ており、取れなくなる20%迄へたらせながら使用するといった考え方は危険でしょうか?
繰り返し回数は少ない方です。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問いただきありがとうございます。
板ばねが、20%までへたっても接点としての機能を満足する、また、想定している寿命を満足している、
さらにその寿命の範囲内では基本的にへたることがほとんどであり折損する可能性が低い、ということが
担保されているのであれば、そういった運用方法も1つの手法としては、ありだと思います。

ばねメーカー側としては、設計時の荷重条件での使用やへたりを考慮した許容応力の
範囲内での使用、さらに設計時の推定寿命の範囲内での使用をもちろん推奨します。
そして、性能が低下する前や推定寿命の範囲内での使用中止やばねの交換を推奨します。

しかし、実際のばねの使用のされ方としては、組み込まれた機器に求める性能やその機器の重要度、
また管理基準によって様々です。安全をみてばねがほぼへたってなくても想定寿命の範囲内で
ばねを交換されたり、定期的に点検されて使用されることもあれば、機器が機能しなくなるまで、
またはばねが折れるまで使用されることもあります。

どういった運用方法がいいかは様々な側面を考慮して判断していただく必要があります。

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