操作力とは？機械設計で必要な基礎知識
操作力とは
操作力とは
操作力とは、扉やふたを動かすために必要な力のことです。
例えば、扉を開けたり閉めたりする際に、どれくらいの力を加えれば動くのかを計算することで、最適な設計や快適な使い心地を実現することができます。
- 扉の重さや動かす位置によって必要な力が変わります。
- 設計時に操作力を計算することで、適切な部品選定やスムーズな操作感が得られます。
操作力の算出方法
回転中心にトルク発生軸があることを前提とし、以下の計算式で算出できます。
持ち上げ方向の操作力
=
(トルク値 + 扉モーメント)
÷
操作点までの距離
押し下げ方向の操作力
=
(トルク値 − 扉モーメント)
÷
操作点までの距離
回転中心にトルク発生軸がない場合の操作力について
回転中心にトルク発生軸がないトルクステーは、計算式が異なります。トルクステー選定ツールをご利用ください。
スイベルヒンジ操作力の考え方
スイベルヒンジの操作力
スイベル（水平）方向に回転する場合、蓋・扉の質量は理論上関係ないため、以下の計算式で算出できます。
操作力
=
トルク値※
÷
回転中心から操作点までの水平距離
※ 回転中心にトルク発生軸があることが前提です。
例
スイベルトルクヒンジHG-S50-34（トルク値 5.0±20％N·m）、質量＝3kg、回転中心から操作点までの水平距離＝450ｍｍだった場合、操作力は5.0N·m÷450mm×1000＝11.11Nとなります。
さらにトルクのバラつきが±20％あるため、
下限値に振れた場合は5.0N·m×0.8÷450mm×1000＝8.89N、
上限値に振れた場合は5.0N·m×1.2÷450mm×1000＝13.33Nとなります。
すなわち、8.89N～13.33Nで操作できると考えられます。
実際に計算してみましょう
操作力 = トルク値 ÷ 回転中心から操作点までの水平距離
回転中心から操作点までの距離
mm
スイベルヒンジのトルク値
N·m
操作力
N
面倒なモーメント計算も
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