
例えば、次の条件が与えられたときの、線径、有効巻数、ばね定数、応力はそれぞれ以下のように求められます。
取付け時長さ160mm、取付け時荷重が176Nで、最大時長さ180mm、最大時荷重が275N、コイル外径φ36mm以下、フックはUフックとし両側とも同じ長さで20mm以上確保のこと。また、使用環境は常温で1×107回以上の疲れ強さを有する引張りコイルばねを設計せよ。
材質はSWP-Aを使用することにする。又、初張力は標準とする。へたりを考慮し最大引張応力は0.7以下(引張り応力の疲れ強さ線図における上限応力係数)、最大せん断応力は0.45以下(せん断応力の疲れ強さ線図における上限応力係数)を目標とする。
このような条件を満足する材料径、及びその他のばね諸元を決定する。ここでは、線径φ4.0mmとする。
線径φ4.0mmのSWP-Aの引張り強さσBは、1670 N/mm2である。
コイル外径をφ36.0mmとすると、ばね指数は

となる。
又、与えられた条件よりばね定数は、

となる。有効巻数は、

となる。
次に、初張力を求める。τiは、「設計上の注意」に記載の式(18)より求める。

「設計上の注意」に記載の式(17)より初張力Piは、

となる。よって、自由高さは、

となる。
片側フック長さは、

となり、与えられた条件である20mm以上を満足する。
Uフック部に発生する最大引張り応力の下限応力(σ1)、上限応力は(σ2)、式(16)より求める。
このとき、式(16)より数式=1.134を得る。

応力値より応力係数

を求める。

これらの係数を設計応力の取り方の図4にプロットすると、1×107回以上の疲れ強さを有していることが分かる。
Uフック部に発生する最大せん断応力の下限応力(τ1)、上限応力(τ2)は、式(11)より求める。
このとき、フック立上がり半径(中心)r2を4.0とすると
は、2.0になる。
又、式(12)よりK2=1.75を得る。

応力値より応力係数数式を求める。

これらの係数を設計応力の取り方の図3にプロットすると、1×107回以上の疲れ強さを有していることが分かる。