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皿ばねについての概要、用途、原理などをご説明します。また、皿ばねのメーカー49社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。皿ばね関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:山陽株式会社、2位:特線鋼業株式会社、3位:有限会社大日本スプリング製作所となっています。
皿ばねとは、名前の通り皿のような形状をしたばねです。
JISでは、「中心に孔の開いた円板を円すい状に加工した、圧縮方向にばね作用をする、底のない皿形のばね」と定義されています。皿ばねは外部からの荷重を受けて変形し、その後に元の形状に戻る特性を持ったばねです。この特性により、機械装置において様々な用途で使用されています。
見た目や形状が似ている要素部品として、「皿ばね座金」がありますが、JISにて明確に区別されているので混同しないように注意が必要です。皿ばねは、JISに規定されるのが遅かったこともあり、製造各社でそれぞれ独自の規格を持っていることも多いです。
皿ばねは、少ないスペースで高荷重を受けることができます。回転の有無によらず、軸がある場所で軸方向に力を発生させる用途で使用される場合が多いです。
図1. 荷重調整としての使用例
皿ばねは、荷重が変動する状況で一定の圧力を維持するために使用されます。具体例としては、自動車のクラッチです。クラッチの摩擦力を得るために皿ばねが使われています。
また、油圧ピストンにおいては、負荷が無くなったときにピストン位置を復元するリターンスプリングとしても使用されます。
皿ばねは、衝撃や振動を吸収し、機械や構造物を保護するために使用されます。具体例としては、プレス機の防振装置です。板材などをプレスで打ち抜いたときの衝撃を皿ばねのばね性で吸収する目的で使用されています。
図2. プリロードとしての使用例
皿ばねは、部品間の適切なプリロード (初期の圧力または荷重) 確保するためにも使用されます。具体的には、ヒンジの回転軸部す。
摩擦力により、一定以上の力が加えられるまでは静止するため、ヒンジを任意の位置で保持可能です。また、ベアリングや軸受などに使用することで、軸周りのガタツキを抑えることも可能です。
皿ばねの原理は、弾性変形に基づいています。皿ばねは中心に穴の開いた平皿のような形です。圧力がかかると円すい状の部分がたわむ原理になっており、そのたわみを復元しようとする力がばね力となります。
一般的なばねとして、らせん状のばね「コイルばね」がありますが、コイルばねは素線がねじられる荷重を受けながら変形します。コイルばねでは、圧縮、引張、ねじりへの用途の設定があります。
一方、皿ばねには多種的な設定はありません。皿状の底部と上部が荷重を受け、皿の高さが低くなる変形をするため、圧縮方向のみ対応します。
皿ばねの大きな特徴は、小さい変形に高いエネルギーを蓄えられる点です。コンパクトな設計が可能です。
皿ばね単品ではコイルバネと異なり、非線形の特徴を持ちます。
皿ばねを複数使用することが一般的です。これにより、ばね特性を変えることができます。ただし、複数使用する場合、1つ1つの製作誤差がばね特性のずれにつながる場合があり注意が必要です。
図3. 皿ばねの組合せによる特性
単一の使用で荷重やたわみ量 (変位量) が不足する場合は、複数の皿ばねを重ねて使用することが可能です。円すい形の向きを揃えて重ねることを直列、向きを互い違いに重ねることを並列と呼び、異なるばね特性を得られます。
直列に重ねた場合は、荷重が重ねた皿ばねの枚数に比例してばね荷重が大きくなります。3枚直列に重ねた場合、1枚と同等のたわみ量 (変位量) にすると、その時の荷重は3倍です。
並列に重ねた場合は、たわみ量 (変位量) が重ねた皿ばねの枚数に比例して大きくなります。3枚並列に重ねた場合、1枚と同等の荷重をかけると、その時のたわみ量 (変位量) は1枚と比較すると3倍になります。
皿ばねを重ねて使用する際、板厚や寸法の製作時の誤差が、ばねの特性に大きく影響を与えることがあります。
「皿ばね」はJIS 2706で規定され、「皿ばね座金」はJIS 1251で定義されます。JIS B 0103によると、それぞれ以下の通りです。
皿ばねは文字通り、ばねとしての機能が必要です。荷重調整や振動吸収、プリロードなどが使用用途であり、繰り返す動的荷重に使用されます。一方で、皿ばね座金は、ばね作用を利用してねじの緩み止めを狙った座金です。
ボルトを締結した時の軸力に皿ばね座金の弾性エネルギーが対抗することで、安定した締結力を得ることができます。軸力の保持を目的に静的荷重で使用されます。
参考文献
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/machine_design/md05/g0036.html
http://www.iwata.co.jp/standard/standard01.html
https://www.daido.co.jp/common/pdf/pages/technology/journal/83_1/09_technicaldata.pdf
https://www.jsse-web.jp/kandokoro/kan24.pdf
https://www.tokushuko.or.jp/publication/magazine/pdf/2020/magazine2005.pdf
https://www.tohatsu-springs.com/product/sara.php
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年10月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 山陽株式会社 |
13.5%
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| 2 | 特線鋼業株式会社 |
8.1%
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| 3 | 有限会社大日本スプリング製作所 |
8.1%
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| 4 | 特殊発條興業株式会社 |
8.1%
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| 5 | 日本発条株式会社 |
8.1%
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| 6 | 大同精密工業株式会社 |
8.1%
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| 7 | 磐田電工株式会社 |
8.1%
|
| 8 | 株式会社スガワラ |
5.4%
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| 9 | 大阪バネ工業株式会社 |
5.4%
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| 10 | 株式会社光洋 |
5.4%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年10月の皿ばねページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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ボサード株式会社
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一般的には座金とも言われ、ボルトを締結する際に相手材とナットの間に挟むことにより、抜け防止や座面の傾き・凹凸の補正、座面陥没やナットの回転を防止す...
10種類の品番
大喜多株式会社
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コイルバネに比べ、コンパクトで大きな荷重を得ることができます。組み合わせ方によって、さまざまな荷重特性が得られます。 製造元=平和発條株式会社 ※他...
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コイルバネに比べ、コンパクトで大きな荷重を得ることができます。組み合わせ方によって、さまざまな荷重特性が得られます。 製造元=平和発條株式会社 ※他...
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一般ボルト、小ネジ用の座金です。
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六角穴付きボルト (CAPボルト) 用の皿バネ座金、軽荷重用です。 ※他にも品番がございます。
10種類の品番
大喜多株式会社
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六角穴付きボルト (CAPボルト) 用の皿バネ座金、重荷重用です。
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株式会社アキュレイト
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■概要 DIN規格に準じた皿ばね。同径で重荷重用、軽荷重用の二種類をラインナップ。
株式会社東京発条製作所
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■特徴 ・「皿ばね」は単位体積当たりの蓄積エネルギーがコイルスプリングと比較すると非常に大きく、小スペース・小ストロークで大きな荷重能力を有します。 ...
株式会社東京発条製作所
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返信の早い企業
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7.0時間 平均返答時間
■特徴 ・「皿ばね」は単位体積当たりの蓄積エネルギーがコイルスプリングと比較すると非常に大きく、小スペース・小ストロークで大きな荷重能力を有します。 ...
株式会社栃木屋
30人以上が見ています
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■特長 パネル取手 (THA-31) と一緒に使用すると取り付けがスッキリ見えます。
紀州ファスナー株式会社
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ナットと皿バネ座金を一体化したゆるみ止めナットです。 主に、自動車、住宅、農機に使用されています。 ◼︎材質 SWCH10R~45K
Metoreeに登録されている皿ばねが含まれるカタログ一覧です。無料で各社カタログを一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。
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2022年3月24日
スモーリーのウェーブスプリング・リテーニングリングは、様々な条件下でより高い信頼性とパフォーマンスをユーザーに提供します。ウェーブスプリングとリテ...
2022年9月21日
1,567 円
1,500 円
1,700 円
価格について: Metoreeに登録されている皿ばねの製品67点の2024年11月17日時点での価格データを元に算出しています。
