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コイルばねのレートについて教えてください。

キーワード
コイルばね
非線形
圧縮
ばねレート
リニアリティ
立ち上がり
圧縮限界付近

【ご相談内容】 ばね初心者

コイルばねのレートについて教えてください。
ばねレートのリニアリティは実質どのような傾向になっているのでしょうか? 圧縮利用で見た場合、立ち上がり、圧縮限界付近では非線形の様に感じますが、ストーク中間域でも完全に線形なのでしょうか。また、どの程度リニアリティは設計可能なのでしょうか?よろしくお願いします

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご投稿ありがとうございます!
コイルばねのばね定数(バネレート)についてですが、立ち上がり、圧縮限界付近では一般的にばねレートは非線形になることで知られています。
JIS B2704 の中でも、荷重とタワミの関係が直線なくなるので、ばね特性の許容差として、指定高さのときの荷重を指定する場合は、その全タワミの20~80%の範囲にあることが推奨されています。
ばね定数においては、全タワミの30~70%の間の二つの荷重点から算出することになります。

ばね定数の許容差としては、基準値の±10%を標準としていますが、用途に応じて求められる精度が異なります。
熱間成形品においては、最小値を±5%、冷間成形品においては、±4%としてJISでも定められています。

東海バネでは、安全弁に使用されるばねを多く製造しておりますが、上記の内容よりも厳しく管理する場合もあります!

圧縮開始から圧縮完了まで、可能な限りばねレートが線径特性になるように作り込みをおこないます。
シビアなばね定数管理が必要な場合はお気軽にご相談くださいませ♪

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