号数 ばね論文集47号(2002年)
ページ数 pp.15-20
種類 論文
論文名 コイルドウェーブスプリングのばね特性と応力
Title Spring Characteristic and Stress of Coiled Wave Spring
著者 西尾 康宏1)・渡辺 浩太郎1)・久納 孝彦2)
Author Yasuhiro NISHIO1)・Kotaro WATANABE1)・Takahiko KUNOH2)
抄録  コイルドウェーブスプリングは波型ワッシャーを多数重ねたものと同じと見なされ,限られた空間で強力なばね力が得られる.最近では自動車メーカーがクラッチばねに採用した例もある。他の分野への適用例も増えてきている.しかし,工業標準としては未だ確立されていない.
 本研究ではコイルドウエーブスプリングのばね特性と応力を解析し,ばね定数と応力の公式を導いた.更に非線形ばね特性の公式も導いた。解析結果を評価する為に実験と有限要素法による解析を行った.その結果ばね特性の解析結果と実験結果は良く一致している.線形のばね定数公式はほとんど個々のばねのばね定数の平均値を示し,実用的に役立つものと考えられる.しかし応力公式は定性的に一致するだけであり,公式による解析結果に補正係数0.8を乗ずる必要がある.
Abstract  The coiled wave spring is considered as a multiple layered waved washer, which shows powerful spring force in a limited space. In recent years, some automobile makers adopted them for clutch springs. The application of the spring to other fields has been expanding more and more. But the industrial standard has not been established, yet.
In this research, the spring characteristics and the stress of coiled wave springs are analyzed. And the formulae on the spring constant and the stress are derived. Furthermore the formula on the nonlinear spring characteristics is derived. Moreover, some experiments and the Finite Element Analysis are conducted to confirm the validity of the analytical results. As a result, it is confirmed that the analytical results on the spring characteristic agree with the experimental ones. The formula on the spring constant in linear analysis gave the almost average slope of the spring characteristic curve, which means that the formula is useful practically. But the ones on the stress only agree qualitatively. Therefore the theoretical results on the stress must be multiplied by a correction factor of 0.8.
著者の所属 1)慶応義塾大学 大学院 2)慶応義塾大学
Belonging 1)Graduate school of Science and Technology, Keio University
2)Faculty of Science and Technology, Keio University
Key Words Coiled wave spring, Nonlinear, Spring characteristics, Finite element analysis,