号数	ばね論文集４７号（２００２年）
ページ数	pp.7-14
種類	論文
論文名	異形コイルばねのばね特性と応力
Title	Spring Characteristic and Stress of Irregular Shaped Coil Spring
著者	柏屋 俊光1)・渡辺 浩太郎1)・久納 孝彦2)
Author	Toshimitsu KASHIWAYA1)・Kotaro WATANABE1)・Takahiko KUNOH2)
抄録	近年，部品点数の減少による軽量化や低価格化のため，異形コイルばねへの期待が高まっている． 　楕円，長方形及び正方形コイルばねは，コイルの形状が非円形な異形コイルばねの一種であり，使用されるスペースに制約がある場合や相手部品の回り止めに有効である．また，座巻部分の寸法が大きい場合には，座巻研磨を施行せずともばねのすわりが良いという特徴がある． 　特に楕円コイルばねは，従来，主として銃の弾倉用に使われてきたが，近年，可撓性のガイドとして自動販売機のコインシュータに使われるなど，新たな用途が広がりつつある． 　しかし，楕円や長方形などの異形コイルばねに関する研究はなされておらず，そのばね定数及び応力の計算式は，未だ確立されていない． 　本研究では，楕円コイルばね，長方形コイルばね及び正方形コイルばねについて材料力学による解析を行い，それらのばね定数及び応力基本式を導出した．また，楕円コイルばねについては，理論値とFEA値を比較することによって，最大主応力の修正係数を導出した．
Abstract	There are many kinds of irregular shaped coil spring like an elliptically coiled, a rectangularly coiled and a squarely coiled spring. Especially an elliptically coiled spring is used in limited space like a gun magazine or precision instruments. Recently, elliptic coil springs are used in the coin shooter of vending machines thanks to their flexibility. Though the irregular shaped coil spring has numerous uses, its design formulae on the spring constant and the maximum stress of the wire have not been derived yet. In this study, general formulae for the spring constant and the principal stress for the springs with relatively small pitch angle are derived theoretically. Moreover, experimental study and FEA (Finite Element Analysis) are conducted. The theoretical results are compared with experiment and FEA. Then the stress correction factor for an elliptically coiled spring is derived by comparing theoretical value with FEA. The theoretical results multiplied by the correction factor are compared with FEA.
著者の所属	1)慶応義塾大学　大学院　2)慶応義塾大学
Belonging	1)Graduate school of Science and Technology, Keio University 2)Faculty of Science and Technology, Keio University
Key Words	Elliptically coiled spring, Rectangularly coiled spring, Squarely coiled spring, Spring constant, Principal stress, Stress correction factor