ベアリング用ディスクスプリング選定の6つの重要ポイント
ベアリング用ディスクスプリングは玉軸受アセンブリで広く使われます。別名「円錐ばね座金」とも呼ばれ、円錐形状が特徴です。
一般的な引張・圧縮コイルばねとは異なり、ディスクスプリングはワイヤコイルではなく、高品質のばね鋼やステンレス鋼からプレス加工で作られます。荷重がかかると円錐が平らに潰れることで弾性力を発生させます(圧縮ばねが縮むのと類似)。選定時の6つのチェックポイントを紹介します。
1) スリット入り vs 無溝(ソリッド)
スリット入りは外周に小さな切り欠きがあり、ソリッドにはありません。どちらも中空の円錐形状ですが、ソリッドタイプの方がより均一な押し付け力を得られます。
2) 自由高さ(フリーハイト)
荷重ゼロ時の高さ(長さ)です。荷重で潰れて短くなります。製品によって0.02インチ(約0.5mm)から2インチ(約50mm)超まで幅広く存在します。
3) 軸径(シャフト径)
ディスクスプリングの内径です。シャフトがセンターを通せるサイズでなければなりません。太すぎると通らず、細すぎるとガタつきます。適切な軸径の製品を選ぶことが重要です。
4) 外径
外周の対向する端から端までの長さです。取り付けスペースや荷重特性に合わせて選定します。
5) 材質
主にステンレス鋼(クロム10.5%以上の鉄合金で耐食性に優れる)とばね鋼(疲労強度が高く、繰り返し変形しても永久歪みしにくい)の二択が一般的です。
6) 厚み(板厚)
同じ材質でも厚みが異なります。厚いほど強度が高く重荷重に耐えられますが、潰すのにより大きな力が必要です。
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