引きばねの公差(許容差)の規格
引きばね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
引きばね:JIS B 2704-2 「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)
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」
引きばねの寸法公差(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。
初張力のない引きばねの自由長さの公差(許容差)は、当事者間の協定によります。
自由長さの公差(許容差)
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
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
ばね特性の公差(許容差)は、有効巻数によって2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。有効巻数が少ないほどバラツキが大きくなります。
指定長さ時の荷重の公差(許容差)
引きばねには初張力というものがあります。引きばねの指定長さの荷重の公差には、初張力のバラツキを考慮する必要があります。引きばねは押しばねよりも公差(許容差)が大きくなります。
引きばねの指定荷重の公差(許容差)は、次の式によって求めます。
±{初張力×初張力のバラツキα+(指定長さの荷重-初張力)×たわみに対する荷重のバラツキβ}
規格では、初張力のバラツキをα、たわみに対する荷重のバラツキ(指定荷重-初張力)をβとし、αとβのそれぞれに対し1級から3級まで指定しています。
α:初張力のバラツキの公差(許容差)
1級・・・0.10 2級・・・0.15 3級・・・0.20
β:たわみに対する荷重のバラツキの公差(許容差)
有効巻数 3以上10以下
1級・・・0.05 2級・・・0.10 3級・・・0.15
有効巻数 10を越えるもの
1級・・・0.04 2級・・・0.08 3級・・・0.12
ばね定数の公差(許容差)
有効巻数 3以上10以下
1級・・・±5% 2級・・・±10% 3級・・・±15%
有効巻数 10を越えるもの
1級・・・±4% 2級・・・±8% 3級・・・±12%
総巻数は参考値となります。
フックの相対角度の公差(許容差)は、当事者間の協定によります。総巻数が多いほど、フックはバラつく傾向にあります。
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