フック部応力計算

　引張コイルばねのフック部は、いわゆる曲がりはりになっています。
　この曲がりはりの応力計算は、多少難しいところがありますが、いくつか資料を元に書き出しておきました。

　なお、この計算に用いられる「曲がりはりの断面係数」は、材料力学のはり曲げ問題に出てくる断面係数とは異なり、無次元数です。
　資料内では、この曲がりはりの断面係数の導出方法についても、解説しています(地道に積分計算を行なっていますが、もっとスマートな解法があるかもしれません)。

　オンライン版の簡易計算フォームを付けてありますが、より詳細な計算用に、JISの冷間成形ばね用材料について、この応力計算を行なうExcelシートも添付します。
　このExcelには、円形断面と台形断面の応力計算をするシートを含みます。
　また、フックの規格であるJIS B2803:2007には、簡易的な応力計算式が掲載されていますので、この式に基づいた計算結果も出力します。

　曲がりはりの応力計算式は少し複雑なのですが、線径と応力の関係を両対数でプロットすると、ほぼ直線になるのがわかります(右図)。