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自動車の座席シートなどに使われるS字

キーワード
自動車
ばね
計算方法
座席シート
S字
つずら折り

【ご相談内容】 ばね初心者 中谷正明

自動車の座席シートなどに使われるS字を繰り返して(つずら折り)使うバネの計算方法を教えていただけませんか?

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

中谷さま

自動車のシート用ばねには、ジグザクばね・フォームドワイヤばね・すだればね
など、それぞれのばねで設計方法や計算方法が異なります。

S字の繰り返しであれば、ジグザクばねのことだと思います。

基本仕様は、材料径:d , ピッチ:p(ループ半径rの2倍) , トルクバー長さ:2l
となります。
ジグザクばねの基本的な平面形状の計算代表例は下記のようになります。

引張ばね定数:k=縦弾性係数×π×d^4 / 64×山数((2/3)×l^3 + r(π×l^2+4lr+(π/2)r^2))
最大曲げ応力:σ=32×荷重(l+r) / π×d^3)

その他、等価曲げ剛性やシート荷重-たわみなど、諸条件に応じた計算式がありますが
全てを記載することはできないので、すいません。
(参考文献:日本ばね学会「ばね」3版)

最近では、複雑な形状のばねも多くあるようで、基本式で対応できない場合もあるかもしれません。
有限要素法なども活用されては如何でしょうか。

宜しくお願いします。

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