コンベックスばねの折れ音の吸音/遮音

質問

一般的な計測用メジャーなどに使われているコンベックスばね
(少し湾曲断面をしていてある程度剛性があるが、巻き取る事が出来る板ばね)
にて、手で折り曲げたりすると”パキッ”という甲高い音がします。
この折れる時の音を少しでも小さくor低い音質に変えられないか色々
考えているのですが、良い結果が得られていません。
(コーティングとか貼物とか試してみました)

湾曲した薄板の折れる時の音を小さくor低い音質に変える手法や、過去に類似の検証などされた方おられましたら、アドバイス頂ければ幸いです。

よろしくお願い申し上げます。

回答No.6

noname#230359 · ベストアンサー

コスト的には厳しいと思いますが

端っこ以外に微小な穴を開けたりディンプル状にエッチングしたりすることで
長手方向に振動が伝導するときの損失を増やして音の鋭さを低減できます。

またトタン板のようにコンベックスのコルゲートを小刻みにする
という手も使えますが、捩れに対しては弱くなるので用途しだいですね。

お礼

tigers様

ご回答ありがとうございます。

非常に参考になります。
すぐにでも簡易確認出来そうですので、試してみたいと思います。

ありがとうございます。

回答No.9

noname#230359

その?はなしと言う手前、やむを得ずの　回答(5)再出

図を抜く簡易サイトで判りにくいが
　　http://kikakurui.com/b7/B7512-2005-01.html
　　JIS B 7512 鋼製巻尺

　　表 1 種類及び呼び寸法
　　コンベックスルール 0.5mの整数倍0.5～10m
　　テープ断面がとい(樋)状になっており，直立性に優れた巻尺

　　6.2直立性
　　テープ幅が 13 mm 以上のコンベックスルールは，図 2 に示すように検査台の一端から凹面
　　を上にして長さ D だけ引き出したとき，自重でテープが折れ曲がってはならない。
　　D の長さは，テープ幅の 50 倍以上とする。

規格がありますよ。
例として　5.5ｍ・￥498　の安物さえJIS表示有。

音にこだわり規格外にするも構わないが、使い慣れた事柄なので評価は下がると思います。

お礼

岩魚内様

ご回答ありがとうございます。

実はコンベックスをそのまま同じように使うのではなく、全く違う分野で
使用出来ないかと検討しています。
音へのこだわりもその辺りから来ています。

色々な方からたくさんのご意見頂きましたので、
1.コンベックス自体に追加工し、対策検討する
2.コンベックス自体の見直し
を現物で色々試していきたいと思います。

本当にありがとうございました。

回答No.8

noname#230359

＞　確かに音が発生するのは一方向のみです。
＞　ですので限定的にいけば音をなくす事は出来そうですが、
＞　可能な限りどちらに屈曲させても音を小さくしたいと考えています。

横道それるけど、
コンベックスなら、

外曲げは、まずいので、音が出た方がよい。
内曲げは、綺麗に曲がってくれないと使いづらい。

実験アイディアで言うなら、形状変更。
直進形状保持とのバランスになるとは思うけど。
　　＿　 　　＿
　／　＼ ＝＞ 　／　＼
／　　　＼　 ／

お礼

ozu様

ご回答ありがとうございます。

まずは断面形状を変えずに、追加工等で対策出来ないか検討したいと考えていますが、やはり無理な場合はご指摘頂いている断面形状見直しも併せて進めたいと思います。

色々なパターンがありそうですので、整理した方が良さそうですね。

回答No.7

noname#230359

まったく関係なくも無いので設計的な立場で投稿してみます。
↓部分円環の断面２次モーメントは参考であるが実際に体験できるので解るが,
図の中心側に曲げるのと外側に曲げるのでは,断面係数が大きく違います。

つまり”パキッ”という音は,曲げ方向によっても変わることを忘れないでね。

岩魚内さんの提示された↓を全く知らなかったので、大変興味ふかいぇ
JIS B 7512 「鋼製巻尺」

実際の「折れ」はスパン(50D)と断面形状に依るが、これを計算で出そうとする
とエライ難しくなるw　座屈は勿論、横ねじれも考慮しなければならないから。
然し、現物で試験して確認できるから左程難しくないとも言えるけどね。

参考URL：

http://m-sudo.blogspot.jp/2014/02/blog-post_26.html

お礼

１Ｎの涙様

ご回答ありがとうございます。

当初この事象を理論的に解明できないかと進めていましたが、ご指摘の通り
非常に複雑、且つ難しく、ぶっ倒れそうになりました。
まずは物で色々試して確認するしかないと思っています。

回答No.5

noname#230359

そこまで音を嫌うならマイクスタンドでは

伸縮みだけならロッドアンテナのような伸縮ロッド。
曲げるならフレキスタンド。

コンベックスは収納サイズは小さいが、
伸び縮みして戻るには高弾性が必要条件。それと音の減衰とは逆の性質。
音を低周波にするには振動系の質量を増せばよいが、収納を妨げる。

相反する性質で折衷案も難しく、指摘のような欠点は如何ともしがたいと思います。

コンベックスそのものなら、むしろ威勢よく弾ける音が好きというヒトも。静粛に拘わっても全体として評価されないのでは。

私が改善してほしい点は、勢よく収納しすぎると手を切りはしないかと心配なこと。

お礼

岩魚内様

ご回答ありがとうございます。

すみません、質問内容の具体性が欠けておりました。
極力小さな収納サイズにしたいとは考えていますので、やはり薄板状がベストかと考えています。

ご指摘の通り、すべての条件を満足させる仕様というのは不可能なのかもしれません。まずはΦ20くらいの棒に巻き取れるというのを条件に、その中で少しでも音の改善できないか考えていこうと思います。

回答No.4

noname#230359

音がした方が、破損や動作不良の原因が判って、有意義じゃないんでしょうか？

で、手法は本体じゃなく、周囲環境を防音にする工夫と、本体の振動を極力抑える工夫

（固定指示方法を短調へもっていく等）です。

はね材質の特徴から、エッチング等の表面形状変更（変化）は、音に対して効果はあるが、

応力集中を加速させ、破損も著しく加速するので、控えた方がよいと考えます。

消音効果はあるが、折れ易くなったでは、本末転倒と小生は考えた次第です。

お礼

後(ご)の先(せん)、アフターユー様

ご回答ありがとうございます。

さすが鋭いですね。

一応社内でも音を小さくしたい派と、あえて音を残して利用する派に分かれました。
どちらに転んでも対応できるよう、音を小さくする案も考えているのが実情です。

その程度改善できるか分かりませんが、色々試してみたいと思います。

後(ご)の先(せん)、アフターユー様

確かに応力集中による破損は考えられると思います。
試験的に実施してみて、音に効果あればどこまで追い込めるのか
検討したいと考えています。

ご指摘いただきまして大変ありがとうございます。

回答No.3

noname#230359

申し訳ありません、露払いその３です
本件はコンベックスその物なのでしょうか？
それともコンベックスのような物なのでしょうか？

＞実はご指摘の通り開発案件の為、細かな仕様/使い方/使用場所など
開発案件とは言え、有る程度は条件範囲を狭くしないと
ムダな投稿ばかり増えちゃいますよ

コンベックスその物ならサイズ的に不可能な案
前出の先生方の案は明らかにコンベックスには適用不可でしょうね

でも、コンベックスのような物なら検討に値するかも知れません
例えば直径２ｍのコンベックスのような物とかなら
でも、直径２０mmのコンベックスのような物には適用できないでしょうね

既に検討済みでしょうけれど
ガルバリ鋼板
http://www.jfe-kouhan.co.jp/products/steel_sheet/galva.html
http://www.nisc-s.co.jp/products/plating/02/
「ガルバリではダメでした」
とか書かないと、このようなムダレスも増える

ところで
話は全く変わりますが
あのホコタテのmasaさんですよね？

お礼

lumiheart様

ご回答ありがとうございます。

ご指摘の通り、質問内容があまり具体的でなかった点は反省しております。
またご回答いただく方々にもご迷惑をお掛けしたと感じております。
今後は気を付けたいと思います。

一応現状はコンベックスその物で考えております。
やはりサイズ的に難しいですかね。

ちなみにホコタテのmasaさんとは別人ですよ。
(ホコタテのmasaさんをあまり存じ上げてないんですけど・・・)
ただの一般人です(笑)

回答No.2

noname#230359

露払いの第二段で失礼致します。

これは一種の座屈現象ですので、折り曲げようと力を加えたときに、ある一定
の限度を超えると局部的な曲げが急速に進行するために、音が発生するものと
思います。

剛性を維持したまま、質量を大きくすれば、局部的な曲げの進行速度が低下
するので、音は小さくなる方向と思います。例えば、油粘土等を付ければ
効果があると思います。しかし、剛性がそのままで、質量が大きくなれば、
伸ばした際に直線状を保つことの繰り出し長さは減少するでしょう。また、
巻き取るにも不都合が生じるでしょう。

実際に試してみると、湾曲断面の内向きに曲げる場合は、ほとんど音が発生せ
ず、外向きに曲げる場合にはっきりと音が発生します。
折り曲げる向きを限定するような使い方で、問題を解決できるかもしれません
ので、お試しになっては如何でしょうか。

「繰り出した際に、直線状の形状を保つことのできる性質」

このような性質が不要であれば、凹形状ではなく、平らな焼き入れリボンを
使うことで、折り曲げの際に音が出る現象はなくなると思います。
でも、平らな焼き入れリボンではご所望の機能を果たせないのでしょうね。

ご期待に添えず済みません。

お礼

ohkawa様

ご回答ありがとうございます。

確かに音が発生するのは一方向のみです。
ですので限定的にいけば音をなくす事は出来そうですが、
可能な限りどちらに屈曲させても音を小さくしたいと考えています。

恐らく無音は不可能と考えてますので、甲高い音を低い音質に
変えれたらと考えています。

剛性＆巻取り性を維持しつつ急速な曲りを抑える事が出来れば良いのですが・・・かなり不可能に近い挑戦みたいですね。

めげずに色々試してみたいと思います。

ありがとうございました。

ohkawa様

いえいえ、詳細仕様/状態などあまり記載していない中で色々と
アドバイス頂けることは本当に助かります。

即解決とならずとも、良い方向に向かうヒントにもなるかもしれませんし。

大変感謝しております。ありがとうございます。

回答No.1

noname#230359

目的や必要条件が良く分からない（極秘開発？）ので、何とも難しい
お話ですが、小Rで直角に曲げると音がするので、それを防げば生じに
くくなると思われます。

手っ取り早く試すとすれば、「自在定規(鉛やアルミの芯をビニールで
覆って自在に曲げ伸ばしができるものもの）をばねにくっつければ、
"パキッ"とは折れないような気がします。

技術的なお答えにならず恐縮ですが、先ずは露払いまで。

回答(6)さんのアイディアへ相乗り

・中央長手方向へ点々の丸穴をあける
・中央長手方向へトラック上の長丸穴をあける
穴を穿ったところが折れる場合は、音は小さくなりそうですね

またまたひらめきました

コンベックスの長手方向の両端に、切込みをいれたビニールチューブを
差し込めば、急激にパキッと曲がるのは防ぐことができるかもしれません

こんな感じ
http://www.shinagawashoko.co.jp/jp/pdf/hho/ee%20eo.pdf
で、より薄く小さい物を特注しても大したコストにはならないでしょう。

もし万が一にもこの方向性で開発し特許を申請しても、アイディア料は
請求しません（笑）

書き方がおかしかったです

幅方向の両端に、長手方向へ切込みをいれたチューブ状のものを差し込む

のアイディアです

参考URL：

https://www.google.co.jp/#q=%E8%87%AA%E5%9C%A8%E5%AE%9A%E8%A6%8F

お礼

zaumaku様

ご回答ありがとうございます。

実はご指摘の通り開発案件の為、細かな仕様/使い方/使用場所など
詳細を書いておりませんでした。

巻き取れるようにはしたいので、なるべく厚みを増やさず対応したいと考えておりますが、アドバイス頂きましたように急激な曲りを抑制させるのはおもしろいかもです。
色々試してみたいと思います。

ありがとうございました。

zaumaku様

たくさんのアイデア本当にありがとうございます。

もしうまい具合に成立する物が出来れば、特許出すかもです(笑)
計算などは複雑すぎて頭から煙が出そうでしたので、まずは色々と物で
試してみようと思います。