圧縮コイルばねのばね定数について

質問者さんの内容と異なるかもしれませんが、以下の内容を記述します。

≻ 「ただし、ばね定数を指定した場合は、指定荷重のときの高さ及び指定高さのときの
≻ 荷重に許容差を指定しない。」
の意味は、
ばね定数と自由長さ（高さ）を指定すると、自由長さ＝荷重０（零）Ｎなので、
例えば、長さＡmmの場合は参考値で**Ｎ、長さＢmmの場合は参考値で##Ｎと記載する
意味です。
主はあくまでもばね定数と自由長さ（高さ）。
副として、長さＡmmの場合は参考値で**Ｎ、長さＢmmの場合は参考値で##Ｎと記載する。
そして、荷重に許容差を指定しないとなります。

犠牲は存在しません。
また、実際の使用時の長さＡmmの力**Ｎが公差なしに必要であれば、長さＡmmがスペーサー
等で微調整が可能な機構とし、プッシュゲージ等で力を測定し長さＡmmを微調整します。

ばね定数に公差を指定することは、バネの外径公差と線径公差をしていしなければ、
成り立ちません。
（熱処理後の特にバネの外径寸法の変化も考慮した公差設定が必要です）
また、バネ材料やその成分も微妙に影響します。
ですから、ばね定数に公差を指定することは難しいです。
（ばね定数の計算方法を確認すると判りますが、理論上の設定でも難しいです）

> ばね定数に公差を指定した場合、そのほかの特性は犠牲にしないといけないのでしょうか？
ＮＯかな。
でも、バネの外径公差や線径公差を設定する計算や、材料の弾性係数のバラツキや
正確な数値を確認する作業が必要で、現実的でないでしょう。

それよりは、セット時の長さが調整できる構造で、そのものズバリの力を出せた方が
合理的と思います。

いずれを重視するかの程度で、他を犠牲にしても使用上差障りないことが多いでしょう、の立場の規格と思います。

ばね特性を規定する場合、自由高さ、総巻数は参考値。がしかし

・使用線材　JIS B2704-1 規定通り。規格外不可
　径について安い硬鋼線としても　～１±0.02

・コイル直径は規定

二つの縛りがあって挙げられた例
　　自由長さ３０ｍｍ　高さ２０ｍｍで１Ｎ、　高さ１０ｍｍで２Ｎ
　　自由長さ４０ｍｍ　高さ２０ｍｍで２Ｎ、　高さ１０ｍｍで３Ｎ
計算で両方成立しますか？

用途によって、形重視(自由長さ)、ばね定数重視、指定高さ荷重重視の３つから選ぶ、他の参考値は計算誤差＋製造バラツキでハズレが大きくなったも殆ど使えるはずが、参考値→規定値の格上げを要するなら別途協議、当事者間の協定。

圧縮コイルばねの場合ばね定数は線径の４乗に比例し、平均径の３乗と有効
巻数に反比例します。線径は素材で概ねの公差が決まるので、平均径と巻数で
調整することになります。有効巻数の影響は小さいので、予め平均径を調整
することでばね定数を公差内に調整することになります。製造後の微妙な調整
（最終調整）はばね長とピッチで巻数を調整することになります。

＞ばね定数に公差を指定した場合、そのほかの特性は犠牲にしないと
いけないのでしょうか？
荷重＝ばね定数×たわみ変形量
の式で与えられるように、各因子は一次の相関があります。それぞれに公差を
与えることは設計上矛盾を生じるもとになります。一つの特性因子を規定すれ
ば十分という意味であり、諸特性を犠牲にしている訳ではありません。

＞ばね定数に公差を指定した場合、そのほかの特性は犠牲にしないと
いけないのでしょうか？

標準化の考え方としては、ばね定数を指定したときは、その他のパラメータ
に自由度をあたえ、ちょっとした仕様の違いに対応するために品種数が増大
することを防いでいます。

このJISにおいて、ばね定数を指定したときであっても、公差なしの自由高さ
寸法を参考寸法として指定することができます。従って、お問い合わせの例
のような、とんでもない事態が起こることは防げるものと思います。


なお、JISの基準を超えて、更に厳しい仕様を当事者間で決めることは、自由
ですから、メーカーさんと相談なさって下さい。