ばねの活躍事例集 これまで培われてきたばね製作技術を活かし、様々な分野で、あらゆるばねの課題を解決してきました。

疑問・お悩み相談室

宇宙・先端技術

東海バネのばねはこんなところで活躍しています

宇宙ロケット

夢や希望と一緒にロケットに乗ったばね。

かつて日本のロケットには、全てアメリ力の部品が使われていた。
しかし、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の誕生と共に、
この国の宇宙産業は大きく舵を切ることになった。
「全て国産で、口ケットを作る」
日本の技術と誇りを賭けた挑戦。そこには高精度なばねの存在が
欠かせない。

地上約400kmの宇宙空間に建設された国際宇宙ステーション(Iss)は、サッ力一場ほどの大きさを持つ巨大な実験施設です。
日本を含む15カ国が参加し、宇宙 空間という特別な環境を利用した実験や研究、地 球・天体の観測などが行われています。
ここに長期滞在する宇宙飛行士の食糧や日用品、実験に必要な装置などを輸送するため、JAXAは宇宙ステーション補給機「こうのとり」を開発しました。
その「こうのとり」を宇宙に打ち上げる重要な任務を担うのが「HⅡ-Bロケット」です。
HⅡ-Bロケットは国内産、そして、国内最大のロケットで、MADE IN JAPANの技術力は世界に高く評価されました。
HⅡ-Bロケットのエンジンと、「こうのとり」を格納するフェアリングと呼ばれる部分には、東海バネのばねが搭載されています。
ロケット打ち上げの強烈な衝撃に耐え、絶対零度(約-270度)の宇宙空間でも正しく機能するばね。そんな特殊なばねの開発・製造には、東海バネがオーダーメイドの多品種超微量生産で培ってきた技術が活かされています。
そして誕生したばねは、日本の宇宙開発者や技術者たちの誇り、そして、たくさんの国民の希望が込められたロケットに乗りました。
日本のロケットは、有人飛行の実現に向けて、さらなる進化を続けています。
宇宙という大舞台にも動じないばね達の活躍が、この国の宇宙開発に、きっと貢献していけるはずです。

第一段エンジン – 日本最大のロケットを打ち上げる主力エンジン –

液体酸素と液体水素を推進薬とする2段式ロケットで、本体横には固体ロケットブースター(SRB-A)を4基搭載し、加速 を補助。いくつかのエンジンを束ねるクラスター方式を採用することで、H-ⅡAロケットの技術を活かしつつ、その能力をさらに向上させています。

レギュレーターバルブの要!- 皿ばね・冷間コイルばね –

レギュレーターバルブにセットされ、ヘリウムガスの調整役として活躍。打ち上げや大気圏内飛行時の高熱に耐えるため、耐熱性などに優れた耐熱耐食材を選定し、提案いたました。過酷な宇宙空間での使用に耐えうるための設計が施されております。

衛星フェアリング – 人工衛星や補給機を空気の抵抗から守る –

フェアリングとは、ロケットによって宇宙空間に打ち上げられる人工衛星や補給機などの「ペイロード」を保護するための円錐形状をしたカバーのようなものです。フェアリングは地上の空気抵抗や、大気圏の高温などからペイロードを保護し、宇宙空間に到達すると分離して、フェアリングの中に格納されていたペイロードが宇宙空間に露出します。

フェアリングの開閉を担う!- 冷間コイルばね –

役目を果たした衛星フェアリングは、コイルばねの力によってパカッと2つに開き、投棄されます。中から姿を現した「こうのとり」を分離し、目的の軌道に載せる際にもばねの力が利用されています。これらのばねには、宇宙空間という特殊な環境に耐えるため高応力材が使われているうえ、過酷な宇宙空間での使用に耐えうるための設計が施されております。

ばね開発秘話

JAXAによる純国産ロケットの開発には、 さまざまな研究機関やメー力一が加わり、 日本の技術力を結集したものづくりが行われました。そんな中、要求される仕様が厳しく、部品の国産化が困難と思われていた、第一段目のロケットエンジン・バルブ用皿ばねの試作に合格することができました。その後、独自の検査装置などを用いた厳しい確性試験を繰り返し、打ち上げの衝撃や宇宙空間という環境でも“絶対に信頼が置ける”ばねをつくり込みました。

宇宙空間の多目的用途対応

宇宙空間では地球上とは違って重力や温度がありません。ばねにとってもそれはとても重要なことであり、様々な点で地球上での設計方法とは異なってきます。そんな宇宙空間での多様な用途に対応した新しいばねをご紹介いたします。

伸展機構ばね”SSR”(Space Spiral Rod)

 

人工衛星

 

SSRは、コンパクトな収納状態からばね作用で瞬時に伸展する機構を持ち、最大伸展時には剛性を有すロッドとなります。
SSRは構造が極めてシンプルなので、機能不良のリスク回避や軽量といったメリットで宇宙空間での機能部品としての採用実績が
あります。

 

SSR

SSR(Space Spiral Rod) 収納時・伸展時

赤外線望遠鏡制御用

宇宙観測用人工衛星「あかり」。そこに搭載された赤外線検出器の検出素子加圧用にオーダーされた超極小サイズの皿ばねをご紹介いたします。

超極小サイズの皿ばね

直径はφ3mmと極小。さらに、絶対零度に近い極低温下での動作性能が求められました。また、極小なうえに複数枚組み合わせの設計のため、使い方に応じた向きの選定なども重要です。世界最高レベルの製造技術がなければこの仕様を満たすことはできません。

 

超極小サイズの皿ばね

導入実績から得られたノウハウを惜しみなく

航空宇宙用途のばねの設計は、要件が非常に高度で、ばねの製造には様々なノウハウが必要な大変高難度なものです。当社では、導入実績から培ったノウハウを最大限活用した設計提案をさせていただきます!ばねの耐久性をしっかり確保したい!ばねの性能を確認したい!特注のばねが欲しい!ばね1個から試作してほしい!などのご要望があればぜひ、当社へご相談下さい!お問い合わせはこちらから。

他にもこんなところで活躍しています

・赤外線天文衛星
・ロケットエンジン
・ロケット組立棟
・素粒子加速機
・深海探査
などのあらゆる科学、研究分野に使用されるばねに

JAXAロケット
人工衛星
  • こんなお客さまに最適です
    こんなお客さまに最適です
    • タワミが大きくなったところで荷重が減少する皿ばねがほしい
    • 数mm程度の狭小スペースで使用する皿ばねがほしい
    • 絶対零度の過酷な環境化でも耐えうる素材のばねが欲しい
  • 当社のバネが宇宙・先端技術に良い理由
    当社のバネが地球・宇宙に良い理由
    1. 宇宙開発から素粒子研究まで、要求がシビアな環境下で使われるばねの製作を強みとしています。
    2. 技術部門、生産部門、営業部門が一体となってお客様のばねに関する課題を解決します。
    3. 研究分野で使用されるばねのほとんどは、わずか数個のオーダー。当社は、数個のばねのオーダーにこそ、強みを発揮します。
    4. 宇宙観測用人工衛星に搭載された赤外線分析装置にも使用された実績をほこる直径3mmの極小ばねなど、製作難易度の高い仕様も対応します。
    5. 宇宙空間の絶対零度に近い極低温下での動作性能にも対応します。
  • 東海バネの宇宙・先端技術用ばねの特徴
    東海バネの地球・宇宙用ばねの特徴
    当社のばねは、常に高品質なばね製造を追及しています。その製造技術は、宇宙開発から素粒子研究まで、製造困難と思われる仕様でも、お客様と一体となって課題を解決し、数多くの最先端の研究部門の方々からも信頼いただいています。とにかく、こんなばねが欲しいと条件をお伝えください。

こだわり事例

●人工衛星搭載赤外線分析装置用皿ばね
  • ・宇宙観測用人工衛星「あかり」に搭載された赤外線検出器の検出素子加圧用にオーダーされた超極小サイズの皿ばね。限られたスペースに装着するため直径はわずか3mm。しかも、宇宙空間であり、絶対零度に近い極低温下での動作性能が求められました。
●ロケット機体制御レギュレータバルブ用皿ばね
  • ・通常、ばねのタワミと荷重の関係は比例して大きくなります。しかしこのばねでは、タワミ量が増えても、荷重値が一定値を維持できるように求められました。
●素粒子研究・高エネルギー加速器施設用ばね
  • ・物質を構成している最小の要素である素粒子を研究対象とする素粒子物理学。その実証実験装置としての素粒子加速器にも、当社の板ばねや皿ばねが採用されています。

地球・宇宙用ばね使用事例

使用用途分野名用途ばねの種類

宇宙開発 赤外線天文衛星 赤外線望遠鏡制御 極小皿ばね
ロケット機体制御 レギュレータバルブ 特殊形状皿ばね
ロケット組立棟 棟内昇降安全装置 皿ばね
コイルばね
素粒子研究 大強度陽子加速器 ビームダンプ 特殊皿ばね
海洋科学 深海探査 深海探査線 耐蝕コイルばね
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