JIS B 2704-1:2018 コイルばね―第１部：基本計算方法

                                                                                 B 2704-1 : 2018

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 材料・・・・[1]
•  5 設計計算・・・・[2]
•  5.1 一般・・・・[2]
•  5.2 記号・・・・[3]
•  5.3 ばねの設計に用いる基本式・・・・[4]
•  5.4 ばねを設計するときに考慮する事項・・・・[9]
•  6 ばね特性・・・・[15]
•  6.1 圧縮ばね・・・・[15]
•  6.2 引張ばね・・・・[15]
•  6.3 ねじりばね・・・・[16]
•  7 設計応力・・・・[16]
•  7.1 一般・・・・[16]
•  7.2 静的な力(荷重)を受けるばね・・・・[16]
•  7.3 繰返し力(荷重)を受けるばね・・・・[18]

(pdf 一覧ページ番号 1)

――――― [JIS B 2704-1 pdf 1] ―――――

B 2704-1 : 2018

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本
ばね工業会(JSMA)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を
改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)で
ある。これによって,JIS B 2704-1:2009は改正され,この規格に置き換えられ,また,JIS B 2709-1:2009
は廃止され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS B 2704の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS B 2704-1 第1部 : 基本計算方法
    JIS B 2704-2 第2部 : 仕様の表し方

(pdf 一覧ページ番号 2)

――――― [JIS B 2704-1 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                           JIS
                                                                           B 2704-1 : 2018

コイルばね−第1部 : 基本計算方法

Coil springs-Part 1: Basic calculation methods

1 適用範囲

  この規格は,一般に使用するばねのうち,円形断面の金属材料を用いた,圧縮コイルばね,引張コイル
ばね及びねじりコイルばね(以下,ばねという。)の基本計算方法について規定する。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0103 ばね用語
    JIS B 0156 ばね記号
    JIS B 2711 ばねのショットピーニング
    JIS G 3521 硬鋼線
    JIS G 3522 ピアノ線
    JIS G 3560 ばね用オイルテンパー線
    JIS G 3561 弁ばね用オイルテンパー線
    JIS G 4314 ばね用ステンレス鋼線
    JIS G 4801 ばね鋼鋼材
    JIS H 3260 銅及び銅合金の線
    JIS H 3270 ベリリウム銅,りん青銅及び洋白の棒並びに線

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS B 0103による。

4 材料

  ばねに用いる材料は,表1による。表1に示す○印は,用途ごとの推奨材料を示す。表1以外の材料及
び他の用途に使用する場合は,受渡当事者間の協定による。

――――― [JIS B 2704-1 pdf 3] ―――――

2
B 2704-1 : 2018
                                        表1−ばねの材料
     種類      規格番号     記号                      用途(参考)                     注記
                                      汎用    導電    非磁    耐熱    耐食   耐疲労
 ばね鋼鋼材   JIS G 4801 SUP6                                                       熱間成形ば
                         SUP7                                                       ねに用いる
                         SUP9
                         SUP9A
                                       ○                                      ○
                         SUP10
                         SUP11A
                         SUP12
                         SUP13
 硬鋼線       JIS G 3521 SW-B                                                       冷間成形ば
                                       ○
                         SW-C                                                       ねに用いる
 ピアノ線     JIS G 3522 SWP-A
                         SWP-B         ○                                      ○
                         SWP-V
 ばね用オイル JIS G 3560 SWO-A
                                       ○
 テンパー線              SWO-B
                         SWOSC-B       ○                      ○
                         SWOSM         ○
 弁ばね用オイ JIS G 3561 SWO-V                                                 ○
 ルテンパー線            SWOCV-V                               ○              ○
                         SWOSC-V                               ○              ○
 ばね用ステン JIS G 4314 SUS302
 レス鋼線                SUS304
                         SUS304N1      ○                      ○      ○
                         SUS316
                         SUS631J1
 黄銅線       JIS H 3260 C 2600 W
                         C 2700 W              ○      ○              ○
                         C 2800 W
 洋白線       JIS H 3270 C 7521 W
                         C 7541 W              ○      ○              ○
                         C 7701 W
 りん青銅線              C 5102 W
                         C 5191 W              ○      ○              ○
                         C 5212 W
 ベリリウム銅            C 1720 W
                                               ○      ○              ○
 線

5 設計計算

5.1 一般

  ばねの設計は,要求ばね特性に従い行う。そのばね特性が,“ばねのたわみ又は長さと力(荷重)との関
係”が圧縮方向である場合には,圧縮コイルばね(以下,圧縮ばねという。)を選び,引張方向である場合
には,引張コイルばね(以下,引張ばねという。)を選ぶ。また,“ばねのねじれ角とモーメント又は力(荷
重)との関係”の場合には,ねじりコイルばね(以下,ねじりばねという。)を選ぶ。
  次に,そのばね特性を満足するように線径,コイル内外径,巻数,自由長さなどの寸法を決めることが
多い。しかし,これらのばねの寸法及び形状は,ばねの組付けスペース,相手部品形状,加工限界,設計

――――― [JIS B 2704-1 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                                                 B 2704-1 : 2018
上考慮すべき事項などによって制約を受ける場合がある。
  さらに,寸法及び形状によって,成形方法及び材料を選定する。特に材料については,耐疲労性,耐熱
性,耐食性,導電性,非磁性などの特別な要求を伴うこともあるので,ばねの用途によって,適切に選定
する。
  設計の手順としては,ばね特性の要求に対して線径,コイル内外径及び巻数の概略値を設定してばね特
性の計算を行い,寸法及び形状に対する制約,その他特別な要求を満足するように設定した概略値を相互
の関連性を考慮して見直し,最終的なばねの寸法,形状,材料などの諸元を決めるのがよい。

5.2 記号

  この規格に用いる記号は,表2による(JIS B 0156参照)。
  なお,JIS B 2704-2に用いる記号も含む。
                                           表2−記号
         記号                               記号の意味                              単位
          c      ばね指数 c=D/d                                                     −
          D      コイル平均径 D=(Di+De)/2                                         mm
         De      コイル外径                                                         mm
          Di     コイル内径                                                         mm
         Dd      案内棒の径                                                         mm
         ΔD     ねじりばねに力(荷重)を与えたときのコイル平均径の変化量           mm
          d      線径(計算に用いる線径又は製品の材料の直径)                       mm
         dmax    線径の最大値                                                       mm
          E      縦弾性係数                                                        N/mm2
          e1     圧縮ばねのコイル外側面の傾き又は圧縮ばねのコイル外側面の直角度     mm
          F      ばね力又はばねに作用する力(荷重)                                  N
        FA,FB   ねじりばねの腕部A,Bにおけるばね力                                  N
          Fi     引張ばねの初張力                                                    N
      F1,F2,··· 圧縮ばね及び引張ばねの指定ばね長さL1,L2,··· における指定ばね力     N
         Fmax    最大試験力                                                          N
          fe     固有振動数                                                          Hz
          G      横弾性係数                                                        N/mm2
          I      断面二次モーメント                                                 mm4
          Lc     圧縮ばねの密着長さ                                                 mm
          L0     圧縮ばねの自由長さ又は引張ばねの自由長さ                           mm
      L1,L2,··· 圧縮ばね及び引張ばねの指定ばね力F1,F2,··· における指定ばね長さ    mm
          ld     ねじりばねの有効部展開長さ                                         mm
       lw,A,lw,B                                                                   mm
                 ねじりばねの腕部A,Bの有効作用長さ(ねじりモーメントの考慮を含む。)
          M      ねじりモーメント又はトルク                                        N・mm
         ms      ばねの運動部分の質量                                                kg
      M1,M2,··· ねじりばねの指定ばね力F1,F2,··· におけるねじりモーメント         N・mm
          n      圧縮ばねの有効巻数又は引張ばね及びねじりばねの巻数                  −
          nt     総巻数                                                              −
          p      ばねのピッチ                                                       mm
          R      圧縮ばね及び引張ばねのばね定数                                    N/mm
         RM      ねじりばねのばね定数                                             N・mm/rad
         RMd     ねじりばねのばね定数                                             N・mm/°

――――― [JIS B 2704-1 pdf 5] ―――――

次のページ PDF 6