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疑問・お悩み相談室

皿ばねの荷重を求める計算式ですが,皿ばねの外径D以外の値が同じ

キーワード
皿ばね
荷重を求める計算式
外径D
機能

【ご相談内容】 皿ばね初心者

皿ばねの荷重を求める計算式ですが,
皿ばねの外径D以外の値が同じである場合,
外径が大きくなるほど荷重が小さくなるのですが,
皿ばねがばねとして機能する外径の適正な範囲というものはあるのでしょうか?

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

サラバネは、板厚、外径、内径にある程度バランスが必要です。例えば板厚が薄いのに径が大きいサラバネは、ひずみ易く、定盤に置いた時にガタのある品物になってしまいます。
外径については、一般的に外径/内径の比を指標としており、適切な範囲は2.5~1.7となります。
東海ばねHPからダウンロードできるサラバネテクニカルガイダンス(技術資料)にも記載してますので、参考にしてください。

【返答】 ばね初心者

力0〜49kgfまではほぼたわまず、50kgfあたりからたわみ量が増加するというような特性を持つ皿バネは可能ですか。

力を加えすぎた際には皿バネが凹み、力の方向に逃げることで部品の損傷を防ぐというような構造で使用したいです。

単純バネだとつっぱりすぎたり、力を逃しすぎたりしてうまく行きません。

ご相談させて下さい。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご相談ありがとうございます。
皿ばねの形状を変えることで、そういった特性を出すのは難しいかもしれませんが、
セットの仕方でなら、可能かと思います。

例えば、皿ばねをケースに入れ、50kgfを負荷して圧縮した状態をストッパーなどで、
固定すれば、その上に0~49kgfを負荷してもたわむことはありません。50kgを超えると、
たわみ出します。その時のたわみ量は、皿ばねの枚数で調整する必要があります。
また、0~49kgfのを負荷するときに若干たわみがほしい場合は、50kgfでセットされた
皿ばねの上に、別の皿ばねをおけば、若干たわみを稼ぐことができます。

若干余談ですが、ほしい特性にもよりますが、上記の構造は圧縮コイルばねでも可能です。
下記リンクの図5のようなレイアウトです。

コイルばね:計算式

また、密着巻きの引きばねがもつ特性である初張力を利用すれば、同様の特性が
得られるかと思います。

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