バネは柔軟に動く機械部品です。弾性材料で作られた部品は、外力の作用により変形し、外力により分解されると元の状態に戻ります。通常はばね鋼で作られます。泉質は複雑かつ多様です。形状により、主にコイルバネ、スクロールバネ、板バネ、異形バネなどがあります。
スプリングの主な機能は次のとおりです。
1. 内燃機関のバルブ スプリング、クラッチ コントロール スプリング、その他の機械的動作を制御します。
2. 自動車や電車の下の緩衝バネ、連結器の衝撃吸収バネなど、振動・衝撃エネルギーを吸収します。
3. 時計のバネや銃器のバネなど、エネルギーを蓄電および出力として使用します。
4. ダイナモメータ、ばねスケールのばねなどの力測定要素として使用されます。変形に対するばね荷重の比率をばね定数といいます。剛性が大きいほど、バネは硬くなります。バネはバネ鋼製です。用途に応じてバネの硬さを決めることができます。剛性はワイヤの直径、ばねの直径、ばねの弾性率、および応力と拡張長さに応じたばねによって決まります。
バネは外力が加わると変形し、外力がなくなると元の形状に戻ります。多くのツールや機器は、スプリングのこの特性を利用してリセットします。たとえば、多くの建物のドアのヒンジには、人が出入りすると自動的にリセットされるリターン スプリングが装備されています。この機能を利用して自動傘やシャープペンシルなどを作る人もいて、とても便利です。また、リターンスプリングには各種ボタンやボタン類も欠かせません。
さまざまな電気スイッチを見てみると、スイッチの 2 つの接点のうち 1 つに、2 つの接点が密着して電気をよく通すためにバネが取り付けられている必要があることがわかります。接触が悪いと接点の抵抗が大きくなり、電流が流れた際の発熱も大きくなります。ひどい場合には接触部分の金属が溶けてしまいます。バヨネットヘッドの 2 本の金属柱にはスプリングが装備されており、接触が良好です。スクリューキャップの中央の金属部分とソケットのすべての金属部分は、それらが密着して良好な状態を保つ役割を果たしています。カセットテープにはリン青銅のバネが入っており、テープを曲げ変形させてもその弾性によりヘッドがテープに密着します。ステープラーには長いコイルバネが入っています。その機能はステープルを押すことです。一方、前ステープルを繰り出す場合には、後ステープルを前方に送って快適に繰り出し、全てのステープルが押し出されるまで自動的にステープルを前方に押し出すことができる。多くの機械は自動給弾式であり、自動小銃の弾丸はバネの作用によって自動装填されます。また、洗濯バサミやボールペン、ペンカバーなどのクリップをバネの押し付け作用により衣類に挟み込みます。このように、泉は私たちの生活のいたるところにあります。
