スプリングピンは、さまざまな用途で多くのアセンブリに使用されています。ヒンジピンや車軸として、部品の位置合わせ、あるいは単に複数の部品を固定するなど、その用途は多岐にわたります。スプリングピンは、金属片を円筒形に成形することで作られ、半径方向の圧縮と復元を可能にします。適切に使用すれば、スプリングピンは優れた保持力を持つ、信頼性の高い堅牢な接合部を提供します。
取り付け時、スプリングピンは圧縮され、より小さなホスト穴の形状に適合します。圧縮されたピンは、穴の壁に対して外向きの半径方向の力を加えます。保持力は、圧縮と、それによって生じるピンと穴の壁との間の摩擦によって確保されます。このため、ピンと穴の接触面積が非常に重要です。
半径方向の応力や接触面積を増やすことで、保持力を最適化できます。ピンが大きくて重いほど柔軟性が低下し、結果として、取り付け時のばね荷重または半径方向の応力が高くなります。コイルばねピンはこの規則の例外で、一定の直径内で強度と柔軟性の範囲を広げるために、複数の用途(軽量、標準、重量)で提供されています。
摩擦/保持力と、穴内におけるスプリングピンの係合長さの間には線形関係があります。したがって、ピンの長さを増やし、ピンとホスト穴との接触面積を増やすと、保持力が向上します。ピンの先端には面取りがあるため保持力は発生しませんが、係合長さを計算する際には面取りの長さを考慮することが重要です。ピンの面取りが嵌合穴間のせん断面内に位置しないようにする必要があります。面取りがあると、接線方向の力が軸方向の力に変換され、力が中和されるまでピンがせん断面から離れて「ウォーキング」または移動する原因となる可能性があります。この状況を避けるため、ピンの先端はせん断面からピン径以上離れるようにすることをお勧めします。この状態は、接線方向の力を外側への動きに変換するテーパー穴によっても発生する可能性があります。そのため、テーパーのない穴を使用すること、またはテーパーが必要な場合は1°未満に抑えることを推奨します。
スプリングピンは、母材に支えられていない箇所では、あらかじめ取り付けられた直径の一部が元に戻ります。位置合わせの用途では、スプリングピンをピン全長の60%まで最初の穴に挿入して、その位置を固定し、突出端の直径を制御する必要があります。フリーフィットヒンジの用途では、各位置の幅がピンの直径の1.5倍以上であれば、ピンは外側の部材内に留まる必要があります。このガイドラインを満たさない場合は、ピンを中央の部品内に保持するのが賢明かもしれません。摩擦嵌合ヒンジでは、すべてのヒンジ部品に一致する穴が設けられ、ヒンジセグメントの数に関係なく、各部品がピンとの係合を最大化する必要があります。
投稿日時:2022年1月11日