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疑問・お悩み相談室

質問1) 皿ばねと、圧縮コイルばねの違いを教えてください

キーワード
皿ばね
圧縮コイルばね
皿ばねをセット

【ご相談内容】 水谷 幸司

質問
1) 皿ばねと、圧縮コイルばねの違いを教えてください。(メリット/デメリットでも構いません。)
2) 皿ばねを現在8枚使用しております。それに代わり圧縮コイルばねは使用可能でしょうか?
3) 皿ばねをセットするのに時間を要します。1枚でそれを補うことは可能でしょうか?

以上よろしくお願いします。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

水谷さま

ご投稿ありがとうございます!
ご質問についてご回答させて頂きます!
①皿ばねと圧縮コイルばねの違い
荷重特性・設置スペースで比較致しますと以下の通りです。
【皿ばね】
・大きな荷重を小さいスペースで受けることができます。
・重ね合わせて使用することで、圧縮時と減圧時で荷重特性を変化させることができます。(減衰)

【圧縮コイルばね】
・荷重を受けた際に、大きなストロークを得ることができます。
・圧縮時、減圧時でヒステリシスが少なく、再現性の高い荷重特性が得られます。

②皿ばねから圧縮コイルばねへの置き換え
①にもありますが、荷重特性や設置スペースによって置き換え可否を判断することになります。
皿ばねとコイルばねでは、形状や特性が異なるので、まったく同じ条件では置き換えられない
可能性が高いです。

③皿ばねのセットを1枚で補う
同等の荷重を受ける(反発力を出す)ことは可能だと思いますが、同じストローク、同じ設置スペース
では補えない可能性が高いです。
・セット品(直列仕様)を単品にすると、ストロークが少なくなります。
・セット品(並列仕様)の反発力を得る為に、皿ばねが大きくなります。

よろしくお願いします!

【返答】 ばね初心者

JIS B 2704-1に記載の”疲れ強さ線図”内の繰返し回数(10^7回)のラインについて教えてください。

はじめまして。私が取り扱っている製品にコイルスプリングが含まれ、”へたり”についての検討をしたいため、JISB2704-1に記載の図4の疲れ強さ線図をもとに計算を行っています。取り扱っている製品の最大荷重・最小荷重・引張り強度(最小値)から、上限応力係数・下限応力係数を求め、グラフ上にプロットし、10^7回のライン以下であればOKというのは理解しています。ベースとなる10^7回のラインについては、JISの図から概ねの値を読み取って、へたり検討に使用しています。

【ご質問1】
現在、上記の通り、スプリングメーカが異なる場合も一律同じ値を適用していますが、この10^7ラインはスプリングメーカによって異なるものでしょうか?

【ご質問2】
1でメーカによって差異が生じる場合、メーカに測定依頼を出そうと思っています。依頼するにあたり、JISにてコイルスプリングの疲れ試験方法を探しましたが、記載を見つけることができませんでした。(JIS Z 2273を確認しました)
そもそもこの10^7回のラインは、母材(線材)で確認すべき内容なのか、製品形状(コイルスプリング)で確認すべき内容なのか教えていただけませんか?

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!
ご質問のご回答をさせて頂きます!

①10^7回ラインは、JIS材を適用しているコイルばねであれば、JIS B2704をベースに設計しています。
他社の基準については分かりませんが、独自に疲労限度線図を適用されているかもしれません。

②JISの10^7回ラインについては、コイルばねを用いて作成されています。
コイルばねで繰返し疲労試験をするとなると、コストや時間を要することから、線材で試験する場合も
あります。精度高い疲労線図を作成するのでしたら、実際に使用するばねで疲労試験をされることが
望ましいと思います。

よろしくおねがいします!!

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