ねじりコイルばねの設計について

DMさんと若干、かぶってしまうんですがというか、触発されてしまった感じ

直接の回答ではないが、一般に伝動軸では曲げや軸力、捩り等の複合荷重を
受けることが珍しくない。最新の最大せん断エネルギー説によって合成応力と
して考えればどうだろうか・・・ミーゼス応力（但し基準強度を疲労強度に）
合成応力＝ねじりコイルばね・曲げ応力＋テンション分・ねじり応力

不確定要素が多い場合は実験によるのが最善と思うので、それにより安全率を
考慮されたら如何かなと思います。ちなみに、つい最近知ったのだが、原発の
安全率は、JISB8265から許容引張応力で、安全率４と思っていたが違ってた

安全性に問題がなければ、使用は可能です。

また、ばねの寿命計算ですが、
＊ ねじりコイルばねの両端の引っ掛け形状がある場合のその形状部分
＊ 引張ばねのフック形状（特に、フック形状の根元）
等々は、応力が集中し、加工時ダメージも残り易いので、計算より早く破損する場合が
多々あります。
ですから、ばねは信頼性がないので使用しない、引張ばねより圧縮ばねを使用する事等
の社内規定がある会社もあるくらいです。
因って、寿命計算も信頼性が低下しますし、計算も圧縮若しくは引張の変位も計算に
負荷するので難しい。

コイル径も、ねじりによって径が変化するので、ガイドも甘くなり、寄れ等も計算に
加算すると、?や?の記述リスクも一層アップする事を考慮する必要があります。

ねじりコイルばねのURLを掲載しておきます。

http://www.misumi.co.jp/assy/tech/book_167.htm

回答又はアドバイスが組み合わせ応力にまで進んでいるのにビックリ。
相当曲げモーメントや相当ねじりモーメントの算出手法を用いるのだが、
URLの（資料を拝借して申し訳ない）
http://www.kikaikaihatu.com/geocities/hb10.htm
記述にもあるように、引張/圧縮ばねはねじり応力が、ねじりばねは曲げ応力が
主に掛かるので、混同しないで対処する事が大切です。

ねじりコイルばね(JIS B 2709)で定義され設計された部品を軸方向の
荷重をも負荷させると理解しました

ねじりコイルばねは素材には曲げモーメントが主として発生する事を
前提に各公式が明示されています　圧縮・引張ばねは捻り応力が発生
どちらのばねメーカーさんもこの計算公式に則った緒元で納品されて
おられると判断します

また　使用される前提がこのねじりコイルばねに軸方向の応力が作用して
複合的な応力　つまり　曲げ応力＋捻り応力　を　対応する部品に
負荷した場合　どの様な応力となり　また　ばね寿命にどの様に
影響するかが　質問の本質となるが　何処にも　適応する公式が
見当たらない　扨て如何したら良いか

この様な質問は非常に答えにくいですね　多分皆さん学校では習って
いない筈ですので　設計便覧に表記されていないので設計できませんでは
この世情ではすぐに馘首に繋がります　私の場合　世間情勢も良かった
事と上司に恵まれたことも重なり　色々試行錯誤を認めて貰う事が出来て
失敗と言う貴重な経験を数多く持たせて貰いました　閑話休題

この場合　各応力毎に算出してその危険値を回避出来得る値に安全率を
見込み　試作して耐久試験等で経験式得ると言うのはどうでしょうか

注意：安全率ほどいい加減な定義は無いように思います

福島他災害に合われた方々に思いを寄せて　設計の最高峰と思われた
原子力発電の問題　想定外　安全率がどの程度見込まれたのでしょうか

逆に言うと
圧縮ばねをねじりばねとしてつかうっていうこと？

むかし
三色シャーボ（ボールペンとシャープペンシルドッキング　海外製）
で見たことはあるが
一般的ではないと思う

>ねじりコイルばねを引張りもしくは圧縮方向に常にテンション
ネジリコイルバネで、テンションというのがイメージ沸かないのですが・・・。これは常にトルクがかかったという意味でしょうか?

そうであれば問題ありません。通常トルクがかかった状態で機構内に組みつけられています。そういった使い方をしていない製品の方が思い出すのが難しいです。。。