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ねじりコイルばねの公差(許容差)

ねじりコイルバネの公差(許容差)の規格

ねじりコイルバネの公差が記載されている規格には、下記のものがあります。

 

1.JIS規格

ねじりバネ:JIS B 2709-2 「ねじりコイルばね-第2部:仕様の表し方」

 

2.JSMA規格(日本ばね工業会規格)→日本ばね工業会

JSMA SB001-1 「冷間成形コイルばね-第1部:基本計算方法」

JSMA SB001-2 「冷間成形コイルばね-第2部:仕様の表し方」

 

 

 

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ねじりコイルばねの寸法の公差(許容差)

ねじりコイルバネのコイル部の寸法公差(許容差)は、ばね指数(D/d)によって3つに区分されます。それぞれの区分に1級から3級まで定められています。

 

ばね指数とは、D:コイル平均径をd:材料の直径で割った数値です。ばね指数が大きくなるにつれて寸法はバラツキやすくなり、公差(許容差)は大きくなります。

 

公差(許容差)は、パーセントと最小値の2種類が定められていますが、比較して絶対値の大きいほうに適用します。

 

公差(許容差)は、片側につけることもできます。この場合には、規格の±の範囲を片側にとることになります。例えば、規格範囲が±0.2mmでプラス側にだけに公差(許容差)をとる場合には、0mmから+0.4mmとなります。

 

また、ばね特性(ばね定数や荷重)に公差(許容差)をつける場合は、寸法は参考数値となります。

  

 

コイル直径の公差(許容差)

ばねの用途に応じて、内径または外径に指定します。一般的にはコイル平均径に公差(許容差)は指定しません。

 

ばね指数 4以上8以下    

     1級・・・±1.0%、最小値±0.15mm

     2級・・・±1.5%、最小値±0.20mm

     3級・・・±2.5%、最小値±0.40mm

 

ばね指数 8以上15以下    

     1級・・・±1.5%、最小値±0.20mm

     2級・・・±2.0%、最小値±0.30mm

     3級・・・±3.0%、最小値±0.50mm

 

ばね指数 15以上22以下    

     1級・・・±2.0%、最小値±0.30mm

     2級・・・±3.0%、最小値±0.50mm

     3級・・・±4.0%、最小値±0.70mm

 

 

コイル部の長さの公差(許容差)

コイル部が密着巻の場合には適用しません。

ばね指数 4以上8以下     

     1級・・・±1.0%、最小値±0.2mm

     2級・・・±2.0%、最小値±0.5mm

     3級・・・±3.0%、最小値±0.7mm

 

ばね指数 8以上15以下    

     1級・・・±1.5%、最小値±0.5mm

     2級・・・±3.0%、最小値±0.7mm

     3級・・・±4.0%、最小値±0.8mm

 

 

ばね指数 15以上22以下    

     1級・・・±2.0%、最小値±0.6mm

     2級・・・±4.0%、最小値±0.8mm

     3級・・・±6.0%、最小値±1.0mm

 

腕部の長さの公差(許容差)

ねじりコイルばねの腕部は、材料の線径(単位mm)によって5つに区分されています。

 

線径 0.1以上0.5以下   

     1級・・・±2.0%、最小±0.3mm

     2級・・・±3.0%、最小±0.5mm

     3級・・・±4.0%、最小±1.0mm

 

線径 0.5越え1.0以下   

     1級・・・±2.0%、最小±0.5mm

     2級・・・±3.0%、最小±0.7mm

     3級・・・±4.0%、最小±1.5mm

 

線径 1.0越え2.0以下   

     1級・・・±2.0%、最小±0.7mm

     2級・・・±3.0%、最小±1.0mm

     3級・・・±4.0%、最小±2.0mm

 

線径 2.0越え4.0以下   

     1級・・・±2.0%、最小±1.0mm

     2級・・・±3.0%、最小±1.5mm

     3級・・・±4.0%、最小±3.0mm

 

線径 4.0を越えるもの  

     1級・・・±2.0%、最小±1.5mm

     2級・・・±3.0%、最小±2.0mm

     3級・・・±4.0%、最小±4.0mm 

 

 

 

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ねじりコイルばねの角度の公差(許容差)

腕の自由角度の公差(許容差)

巻数によって、4つに区分されています。巻数が多いほどバラツキます。

 

巻数       3以下   1級・・・± 8°  2級・・・±10°  3級・・・±15°

巻数   3越え10以下   1級・・・±10°  2級・・・±15°   3級・・・±20°

巻数  10越え20以下   1級・・・±15°  2級・・・±20°  3級・・・±30°

巻数  20越え30以下   1級・・・±20°  2級・・・±30°  3級・・・±40°

 

腕の曲げ角度の公差(許容差)

1級・・・±5°  2級・・・±10°  3級・・・±15°

 

ばね特性の公差(許容差)

ばね特性の公差(許容差)は、ねじりコイルばねの場合には一般的には指定しません。腕の自由角度に公差(許容差)を付けることで、間接的にばね特性を管理することが多いです。

 

ねじりコイルばねにはさまざまな端末形状があり、それに応じた取り付け方法や案内棒があります。ばね特性は、これらの状態がすべて影響してくるので、試験機で測定するときには、当事者間で測定治具などを製作し、打ち合わせる必要があります。

 

ねじりコイルばねのばね特性の公差(許容差)は、次の式で求めます。

 

±{(計画ねじれ角度×ばね定数のバラツキβ1)+自由角度のバラツキβ2}×ばね定数

 

規格では、ばね定数(たわみに対するねじりモーメント)のバラツキをβ1とし、1級から3級までしてしています。また、自由角度のバラツキをβ2とし、巻数によって3つの区分が指定されています。

 

β1:ばね定数のバラツキ(たわみに対するねじりモーメント)

 1級・・・0.03 2級・・・0.05 3級・・・0.08

 

β2:自由角度のバラツキ

 巻数   3越え10以下   10°

 巻数 10越え20以下   15°

 巻数 20越え30以下   20°

 

 

 

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