2022.08.29
バネ全般板バネとは
一般的に「バネ」と聞いて皆さんが頭の中に思い浮かべるものは、金属線をらせん状に巻いた形のものを想像されるかと思います。しかし、一言で「バネ」といっても様々な種類があります。今回は多種多様なバネのなかでも「板バネ」についてお話したいと思います。
「板バネ」はその名の通り、「板の形状をしたバネ」です。様々な形、材質があり身の回りの多種多様シーンで使われています。実際に「板バネ」は、私たちの身の回りのどんなところで使われているのでしょうか。
こんなところにも「板バネ」が！
【金属板バネ】
一般的にはバネ性を持つ金属板材を加工して作ります。材料としては炭素鋼やステンレス鋼、銅合金、チタンなどが使われることが多いです。「板バネ」の中でも比較的薄い（厚さ2㎜以下）ものは「薄板バネ」と呼ばれ、組立作業者にとっても取り扱いが容易で、エネルギーの吸収能力も高く、製造加工も比較的自由度が高いといえます。
書類を挟むダブルクリップも「板バネ」を使っています。挟み口をつまみで開いてそこから元に戻ろうとする力を使って書類を挟んでいます。
スイッチボタンの中にも「板バネ」が使われます。ボタンを押した後元に戻ろうとする力を使ってボタンをもとの位置まで復帰させています。
電池ケースの接点にも使われています。乾電池のプラス側接点を見ると板状になっていますが、電池を取り付けた後、元に戻ろうとする力で電池を固定しています。電池の接点として使う場合、通電性が高い素材（銅合金やニッケルメッキ材）を使うことが多いです。
ピンセットやトングなども「板バネ」です。閉じるときに力を加えてものを挟み、力を抜くと元に戻ろうとする力で開くのです。
爪切りも「板バネ」です。力を加えて刃を閉じることで爪を切り、手を離すことで元の状態に戻ります。
時計やおもちゃに使われているぜんまいも「板バネ」の一種です。ぜんまいは巻くことでエネルギーを貯蔵し、解放すると徐々にエネルギーに変換されるので様々な機構に使われています。
「板バネ」の一種として皿バネという中心に穴が開いた円盤形の「板バネ」を円錐状に重ねたバネがあります。簡単に言うと、形状が底のない皿のようになっているばねです。これは自動車のクラッチや建物の免震構造などによく使われています。
光洋でも作っている「クイックファスナー」も「薄板バネ」の仲間です。「クイックファスナー」は配管を接続するための部品で、ガス給湯器などに使われています。これまで溶接やロウ付け、ボルトでの締結が必要だった箇所をワンタッチで締結できる利便性から広く世の中で使われるようになりました。
弓も板バネといえます。弓本体が矢をつがえるとたわんで力を蓄えます。弦から手を離すと、弓本体に加えられた力が解放され、元の形に戻ることで矢が発射されます。
大きめの「板バネ」ですが、電車のサスペンションには懸架バネと呼ばれる板バネを重ねたバネが用いられています。これがないと社内の揺れが激しくなり乗っていられないこととでしょう。
ネジやボルトとともに使われる座金の一種バネ座金も「板バネ」の1種です。ボルトと部品の間で両側に力を加えることでボルトが緩むことを防いでいます。
部屋の中にあるコンセントにも「板バネ」が使われています。プラグを差し込んだ時に簡単に抜けないのは、中でプラグの端子をバネの力で押さえているからです。またある程度の力を加えることでバネが変形することで、プラグを抜くことができます。
【非金属板バネ】
金属以外の素材を材料とした板バネもあります。樹脂、ゴムなどは代表的な非金属素材ですが、他にも木材やカーボン素材が使われることもあります
プールの飛び込み板も「板バネ」です。先端で踏みしめることで、戻ろうとする力をジャンプ力に加えることで高く飛び上がることができます。
ボールペンやシャープペンシルの根元についているクリップも「板バネ」です。ポケットの布を挟んで、戻ろうとする力で固定しているのです。
リュックサックやウエストポーチに使われているバックルも「板バネ」の機構を使っています。外れている状態から押し込むことで引っ掛け部分が変形し、奥まで到達すると元に戻る機構で外れないようになっています。
スキー板やスノーボードも「板バネ」といえます。スキー板が古くなってくるとバネ性にへたりが生じてきます。へたりが生じるとターンの際に板がしなって押し戻す作用が弱くなり、ターンをするのにより大きな力が必要になってしまいます。古くなったスキー板は早めに交換するのがおすすめです。
このように様々な場面で「板バネ」が使われています。「板バネ」は生活に密着したものです。皆さんも一度身の回りの製品を観察してみて、どんなところにバネが使われているか探してみるのも面白いかもしれません。
