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flat spring
板バネ

板バネとは?

板ばねイメージ画像

一般に板バネ(薄板バネ)と呼ばれている製品の多くは、平板ないしは、フープ材に打抜加工、 曲げ加工、潰し加工などを加えることによって造られています。光洋では主に薄板バネを取り扱っており、 加工品目安については、板厚:0.3mm~1.0mm、板幅:4.0mm~40.0mm程度となります。

薄板ばねには、炭素鋼ではJIS G 3311に規定されているみがき特殊鋼帯のうちの S50CM~S70CM、SK85M、 及びJIS G 4802 のばね用冷間圧延鋼帯を用います。また、ステンレス鋼では、JIS G 4313 のバネ用ステンレス鋼帯を用います。

非鉄関係の材料も鉄鋼と同様にJISに規定されており、バネ用ベリリウム銅、バネ用りん青銅、ばね用洋白の板、ないしは条が用いられます。 これらの材質の選定に あたっては、それぞれの製品の用途・機能・経済性などから決められます。

薄板ばねとしては、曲げ形状を利用して、ばね特性を出すものが多く、加工後に適正な熱処理を施し、製品によってはめっきや化成皮膜処理をして使用されます。 薄板バネの種類は、皿バネ・バネ座金・歯付座金・C形止め輪などの規格品をはじめとして種類は非常に多く、製造は、プレス機やフォーミングマシンを使って行われており、光洋では通常のプレス加工と比較して材料ロスが少ないマルチフォーミングマシンを使用した加工を得意としております。

板バネの材質

バネ用ステンレス鋼帯

材質表記としては、SUS301CSP/
SUS304CSP/SUS631 があります。
硬度の高い順に、H→3/4H→1/2Hとなります。SUS304よりSUS301のほうが硬度が高くなります。
(SUS301CSP-1/2H=SUS304CSP-3/4H)

ばね用ステンレス鋼帯は耐食性とばね性に優れ、磁性も冷間圧延ばね用鋼帯やみがき特殊帯鋼に比べると
はるかに小さいので、電子機器・通信機器をはじめ家電製品・自動車部品と幅広く使用されています。

特殊鋼(ばね用冷間圧延鋼帯)

鋼種としては、炭素鋼(S○○C)・炭素工具鋼(SK-○)・ばね鋼(SUP○)があります。冷間圧延を施した鋼帯(みがき特殊帯鋼)があり、 ばね・チェーン部品・事務機部品・刃物・のこぎり・座金など様々な用途に使用されております。
その中で、ばね用としての取決めが不足していた事もあり、 みがき特殊帯鋼より8鋼種を選び、ばね用として必要な取決めを行い、ばね用冷間圧延鋼帯として規格を定めました。

上記材料は、素材のままでは柔らかい材料ですので加工後に焼入れ焼き戻しあるいはオーステンパを行ってばね特性を与える必要があります。

材料の段階で、焼入れ焼き戻しあるいはオーステンパを施した材料があります。 焼入れ焼き戻し材料→リボン鋼 素材の段階で強度を持っていますので、打ち抜き加工のみあるいは軽度な曲げ加工に適しています。 オーステンパ材料→ベイナイト鋼 材質の特長はリボン鋼と同様ですが、リボン鋼よりもメッキなどによる水素脆性の影響が少ない。

バネ用リン青銅

導電性と強度のバランス、加工性、メッキ性、耐食性に優れていることから電子・電機機器・自動車・情報通信機器などに幅広く使用されており銅材料の代表的な材料です。

板バネの特性

薄板ばねは荷重条件によって以下のように3分類されます。静的条件の場合には強度と安定、 また動的条件の場合にはさらに疲れ強さや、バネの共振の問題を充分考慮しなければなりません。 さらにバネ特有の特性以外に摩擦・導電性などを同時利用するものがあります。

  • 01説明用画像1

    ①静的条件で使用されるもの
    * (a) 荷重の規定・調整
     バネ座金類・クリップクランプ類
    * (b) 蓄積エネルギーの利用
     渦巻バネなど

  • 02説明用画像1

    ②動的条件で使用されるもの

  • 03説明用画像1

    ③バネ特性とそれ以外の特性を利用されるもの
    * (a) 荷重-摩擦
          スプリングピン類・スプリングナット類など
    * (b) 荷重-導電性
          接点バネなど

板バネの製造方法

マルチフォーミング加工

光洋ではマルチフォーミングマシンを用いて板バネを製造しています。

機械説明画像1
機械説明画像2

マルチフォーミングマシンの特徴

フォーミング加工の大きな特徴として材料送り巾のまま加工が可能な点が挙げられます。
プレス加工よりも材料ロスが少なく、製品単価に含まれる材料単価の割合が削減出来ます。

  • 01説明用画像1

    材料送り時の状態
    ☆上記写真でも分る様に、材料送り時と完成時の材料巾が同様なので材料ロスを削減する事が可能となります。
    ☆ プレス加工との大きな違いは、材料を送る際に必要なパイロット部分の材料が不必要な事が大きな材料金額のメリットなります。

  • 02説明用画像1

    抜き加工後の状態
    ☆上記写真でも分る様に、材料送り時と完成時の材料巾が同様なので材料ロスを削減する事が可能となります。
    ☆ プレス加工との大きな違いは、材料を送る際に必要なパイロット部分の材料が不必要な事が大きな材料金額のメリットなります。

  • 03説明用画像1

    曲げ加工が入り完成となる
    ☆上記写真でも分る様に、材料送り時と完成時の材料巾が同様なので材料ロスを削減する事が可能となります。
    ☆ プレス加工との大きな違いは、材料を送る際に必要なパイロット部分の材料が不必要な事が大きな材料金額のメリットなります。

板バネの試作

  • 01説明用画像1

    ①ブランク加工
    定尺の材料をワイヤーカット又はレーザー加工でブランクを作成。場合によっては、簡易型での切断/抜き加工を行います。
    ※写真はワイヤーカットのセット時です。

  • 02説明用画像1

    ②曲げ加工
    ハンドプレスを用いて、曲げ加工を行います。その際、簡易型を作成し加工を行います。
    ※ハンドルを回転させる事により上型を押し込み製品を曲げ込みます。

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    ③後処理加工
    製品/仕様によって後処理を行います。
    ・低温焼き鈍し処理(テンパ処理)
    ・バレル処理
    ・メッキ処理等
    右写真は試作用の低温焼き鈍し処理です。

  • 04説明用画像1

    ④検査
    各寸法を測定し、図面寸法を満足しているかの確認を行います。
    ※試作加工での異型ファスナーです。2で実際に曲げ加工を行いました製品です。

板バネQ&A

  • Q1.数量は何個から対応可能でしょうか?

  • 板バネ1個から対応可能です。(試作対応)
  • Q2.板バネ量産時の最少ロット数は
    何個でしょうか?

  • 特に決まりは御座いません。数量に応じた加工方法で対応します。
  • Q3.試作品納期はどれくらいですか?

  • 数量/板バネの形状/設備の込み具合によりますが約2週間前後です。
  • Q4.板バネの量産品納期は
    どれくらいですか?

  • 約1ヶ月前後となります。(数量で変動します。)
  • Q5.見積り依頼時に何が必要ですか?

  • 板バネの図面があれば問題ございません。スケッチ絵でも打ち合わせを交えて、形状を決め込みお見積りも可能です。また、現物の商品があれば、寸法測定 → 図面作成 → お見積りで対応致します。
  • Q6.板バネの材質は何がありますか?

  • バネ用ステンレス鋼 / 特殊鋼 / バネ用リン青銅 等
  • Q7.板バネの板厚は何ミリまで
    加工可能ですか?

  • 基本的には、板厚 1㎜以下となりますが協力会社様含めて、2㎜程度まで対応可能です。 その他の板厚については、お気軽にお問合せ下さい。
  • Q8.板バネの熱処理は可能でしょうか?

  • バネ用ステンレス鋼 → 社内で対応(低温焼き鈍し処理) 特殊鋼 → 協力会社様で対応(焼入れ・焼戻し/オーステンパ)
  • Q9.板バネの表面処理は可能でしょうか?

  • 協力会社様での対応ですが、メッキ/黒染め/塗装 等 可能です。
  • Q10.規格品の板バネはありますか?

  • 規格品は、お取扱いしておりません。全て、オーダーメイド品となります。
  • Q11.加工方法は何ですか?

  • 弊社はマルチフォーミング機に特化しております。その他、単発プレス/順送プレスで板バネを加工します。