2023-139690 設計プログラム、設計装置および設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139690

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】設計プログラム、設計装置および設計方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/20 20200101AFI20230927BHJP

【ＦＩ】

G06F30/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045352

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菊池 克信

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 千紘

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 秀雅

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146DC04

5B146DJ01

5B146DJ02

5B146DJ07

(57)【要約】

【課題】素線の断面やピッチによらず、要求を満たすコイルばねの設計を行うことができる設計プログラム、設計装置および設計方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る設計プログラムは、コンピュータに、コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を設定し、当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を設定し、コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成し、コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、解析モデルに基づいて特性を算出し、各設計案の特性が、制約条件を満たすか否かを判定し、制約条件を満たすと判定された設計案のうち、目的関数を満たす設計案を選択する、ことを実行させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータに、
コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を設定し、
当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を設定し、
前記コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成し、
前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出し、
各設計案の特性が、前記制約条件を満たすか否かを判定し、
前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、前記目的関数を満たす設計案を選択する、
ことを実行させることを特徴とする設計プログラム。

【請求項2】

前記素線断面形状を表現するパラメータは、素線断面に対し、当該素線断面の中心位置を原点とする直交座標を用いて設定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の設計プログラム。

【請求項3】

前記素線断面において、該素線断面の外縁と接する円を設定し、
前記素線断面形状を表現するパラメータとして、前記円の中心位置の座標、前記円の長軸の長さおよび短軸の長さからなる円径、前記素線断面の外縁と前記円との接点の座標、前記円の向きが設定される、
ことを特徴とする請求項２に記載の設計プログラム。

【請求項4】

コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成する解析モデル作成部と、
前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出する算出部と、
各設計案の特性が、前記コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を満たす設計案を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする設計装置。

【請求項5】

コイルばねの設計案を選択する設計装置が、
前記コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を設定し、
当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を設定し、
前記コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成し、
前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出し、
各設計案の特性が、前記制約条件を満たすか否かを判定し、
前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、前記目的関数を満たす設計案を選択する、
ことを特徴とする設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設計プログラム、設計装置および設計方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

構造体の設計は、設計情報を入力して得られる解析結果に基づいて実施される（例えば、特許文献１を参照）。構造体のなかでもコイルばねは、従来、線材間の距離（ピッチ）が小さいものであれば、曲げ応力を無視しても、ねじりモーメントとせん断応力を考慮することによって実際の変形状態や応力状態に対応するために、せん断応力を解析し、この解析結果に基づいて設計されていた。しかしながら、近年のコイルばねの高応力化に伴って、ピッチが大きいものが使用されるようになり、曲げ応力の影響を無視することができなくなってきている。また、設計の段階で、実際の使用状態の応力状態を知るために動的な挙動での応力状態を確認することも求められる。動的な挙動における応力状態について、非特許文献１では、コイルばねの圧縮時の末端の影響を考慮した素線軸に沿っての断面力、および断面モーメントの分布を明示し、最大ねじりモーメントが自由コイルの付け根から（３／４）πの位置に生じ、その位置が実物の折損位置と一致していることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５６５２８５号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】コイルばねの静的ならびに動的挙動、清水浩他、日本機械学会論文集、２７巻１７９号、１１１９－１１２９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、コイルばねに使用する素線には様々な断面の素線が用いられ、その断面や素線の巻回間隔（ピッチ）によって作製されるコイルばねの特性が異なる。しかしながら、非特許文献１では、断面が円の素線を一定のピッチで巻回したコイルばねに限定されており、他の断面形状の素線を用いるものや、ピッチが異なるコイルばねについては考慮されていない。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、素線の断面やピッチによらず、要求を満たすコイルばねの設計を行うことができる設計プログラム、設計装置および設計方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る設計プログラムは、コンピュータに、コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を設定し、当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を設定し、前記コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成し、前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出し、各設計案の特性が、前記制約条件を満たすか否かを判定し、前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、前記目的関数を満たす設計案を選択する、ことを実行させることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る設計プログラムは、上記発明において、前記素線断面形状を表現するパラメータは、素線断面に対し、当該素線断面の中心位置を原点とする直交座標を用いて設定される、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る設計プログラムは、上記発明において、前記素線断面において、該素線断面の外縁と接する円を設定し、前記素線断面形状を表現するパラメータとして、前記円の中心位置の座標、前記円の長軸の長さおよび短軸の長さからなる円径、前記素線断面の外縁と前記円との接点の座標、前記円の向きが設定される、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る設計装置は、コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成する解析モデル作成部と、前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出する算出部と、各設計案の特性が、前記コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を満たす設計案を選択する選択部と、を備えることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る設計方法は、コイルばねの設計案を選択する設計装置が、前記コイルばねの特性に基づいて設定される制約条件を設定し、当該コイルばねの設計目標を示す目的関数を設定し、前記コイルばねの特性を算出するための解析モデルを作成し、前記コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータと、素線間の距離とを含む複数の設計変数からなる設計案ごとに、前記解析モデルに基づいて特性を算出し、各設計案の特性が、前記制約条件を満たすか否かを判定し、前記制約条件を満たすと判定された設計案のうち、前記目的関数を満たす設計案を選択する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、素線の断面やピッチによらず、要求を満たすコイルばねの設計を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る設計装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態において、コイルばねの基本形状の定義について説明するための図（その１）である。

【図3】図３は、本発明の一実施の形態において、コイルばねの基本形状の定義について説明するための図（その２）である。

【図4】図４は、コイルばねの一例を示す図（その１）である。

【図5】図５は、コイルばねの一例を示す図（その２）である。

【図6】図６は、コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータについて説明するための図（その１）である。

【図7】図７は、コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータについて説明するための図（その２）である。

【図8】図８は、コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータについて説明するための図（その３）である。

【図9】図９は、本発明の一実施の形態に係る設計装置が行う最適設計案の選択方法の概要を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合があり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

【0015】

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る設計装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す設計装置１は、コイルばねの設計案群から最適な設計案を決定するものであり、コンピュータ上で仮想的にモデリングされる製品に解析やシミュレーションを実行することにより製品の設計や開発を支援するＣＡＥの機能を提供する装置である。設計装置１は、入力部１１と、解析モデル作成部１２と、算出部１３と、判定部１４と、選択部１５と、出力部１６と、記憶部１７と、制御部１８とを有する。

【0016】

入力部１１は、設計装置１の動作に関する各種信号の入力を受け付ける。入力部１１は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネル等を用いて構成される。

【0017】

解析モデル作成部１２は、記憶部１７を参照して、解析モデルを作成するためのプログラムを実行し、解析モデルを作成する。

【0018】

算出部１３は、解析モデルに設計変数を入力し、当該設計変数によって作製され得るコイルばね仮想モデルの特性を算出する。算出部１３は、例えば、ＦＥＭ（Finite Element Method）を用いて仮想モデルの特性を算出する。設計変数は、素線の断面形状や、コイルばねのピッチ等、コイルばねの設計に必要なパラメータを含む。一つのコイルばねを設計するために必要な複数の設計変数が組をなしており、この組の設計変数によって設計案が構成される。

【0019】

ここで、設計変数について、図２～図８を参照して説明する。まず、コイルばねの基本形状の定義について説明する。図２および図３は、本発明の一実施の形態において、コイルばねの基本形状の定義について説明するための図である。図４および図５は、コイルばねの一例を示す図である。図３～図５では、素線断面１２０の形状が円である例を示している。

【0020】

図２に示すように、コイルばね１００は、素線を螺旋状に巻回してなる。この際、素線の中心に沿って延びる線を中心線、この中心線に対して直交する平面を切断面とする断面を素線断面とする。具体的には、コイルばね１００では、図３に示すように、素線において、所定の長さ間隔で位置する複数の中心１１１を通過し、当該素線の各中心１１１に沿って延びる中心線１１０と、例えば素線の端部における、該素線の中心線１１０と直交する平面を切断面とする素線断面１２０とを設定する。ここで、中心線１１０が周回方向に一周することを一巻とし、周回回数に応じた数を巻目として計数する。例えば、一端部から素線（中心線）が３回周回した位置を３巻目とする。コイルばねの基本形状は、巻目に、中心線座標および素線断面形状をそれぞれ対応付けることによって、定義される。

【0021】

素線断面が円の場合のコイルばねでは、基本形状の定義のほか、説計変数として、巻き数、素線の直径（線径）、コイルの平均径および中心線間の距離（ピッチ）が設定される。これらの設計変数の組み合わせによって一つの設計案が構成される。例えば、図４に示すコイルばね１０１は、設計案として、巻き数が５、線径が３．２、コイル平均径が２４、中心線間の距離が５．２に設定される。また、図５に示すコイルばね１０２は、設計案として、巻き数が１０、線径が２．２、コイル平均径が２０、中心線間の距離が２．７に設定される。なお、素線の直径は、円以外の形状の場合は、例えば、当該素線断面に外接する外接円の直径として設定される。

【0022】

ここで、素線断面形状を表現するパラメータについて、図６～図８を参照して説明する。図６～図８は、コイルばねの素線断面形状を表現するパラメータについて説明するための図である。まず、図６に示すように、素線断面に対し、該素線断面の中心（重心）位置Ｐ０を原点とし、互いに直交するＸ方向およびＹ方向からなる直交座標を設定する。また、素線断面において、該素線断面の外縁と接する円（楕円や真円、長円（オーバル）を含む）を設定する。例えば、図６に示すような、組をなす互いに平行な二つの直線部を、互いに直交するように配置した二組（四つ）の直線部と、異なる組の直線部同士をそれぞれ連結する四つの曲線部とからなる外縁のうち、曲線部の端部とそれぞれ接する円を設定する。各円の中心位置をＰｃ１～Ｐｃ４、円と素線断面とが接する位置（接点）をＰ１～Ｐ８とする。例えば、中心位置Ｐｃ１の円の接点は、位置Ｐ１およびＰ２である。また、中心位置Ｐｃ１の座標を（Ｘｃ１，Ｙｃ１）とする。接点Ｐ１の座標は、（Ｘ１，Ｙ２）とする。また、この円の径（以下、単に「円径」という）は、長軸の長さと短軸の長さとで表現でき、ここでは（Ｒｘ１，Ｒｙ１）とする。さらに、Ｘ方向と長軸とがなす角度をθ１とし、この角度θ１を円の向きとする。同様に、中心位置Ｐｃ２～Ｐｃ４の円についても、同様に座標、円径、円の向きが設定される。これらのパラメータを設定することによって、素線断面形状を表現することができる。このパラメータを、巻目ごとに設定することによって、巻目（位置）における素線断面を設定することができる。

【0023】

例えば、素線断面が円であり、直径Ｄ１が４に設定される場合（図７参照）、各パラメータは、以下のように表現される。
中心位置：Ｐｃ１～Ｐｃ４＝（０，０）
円の向き：θ１～θ４＝０°
円径：（Ｒｘ１，Ｒｙ１）～（Ｒｘ４，Ｒｙ４）＝（２，２）
接点：（Ｘ１，Ｙ１）＝（Ｘ８，Ｙ８）＝（２，０）
（Ｘ２，Ｙ２）＝（Ｘ３，Ｙ３）＝（０，－２）
（Ｘ４，Ｙ４）＝（Ｘ５，Ｙ５）＝（－２，０）
（Ｘ６，Ｙ６）＝（Ｘ７，Ｙ７）＝（０，２）

【0024】

また、素線断面が、素線端部に形成される座巻部のような円の一部を切欠いた形状であり、外縁に沿って形成される仮想円の直径Ｄ１が４、断面の径方向の長さＤ２が１に設定される場合（図８参照）、各パラメータは、以下のように表現される。
中心位置：（Ｘｃ１，Ｙｃ１）＝（√２，１）
（Ｘｃ２，Ｙｃ２）＝（－√２，１）
（Ｘｃ３，Ｙｃ３）＝（Ｘｃ４，Ｙｃ４）＝（０，０）
円の向き：θ１～θ４＝０°
円径：（Ｒｘ１，Ｒｙ１）＝（Ｒｘ２，Ｒｙ２）＝（０，０）
（Ｒｘ３，Ｒｙ３）＝（Ｒｘ４，Ｒｙ４）＝（２，２）
接点：（Ｘ１，Ｙ１）＝（Ｘ２，Ｙ２）＝（Ｘ８，Ｙ８）＝（√２，１）
（Ｘ３，Ｙ３）＝（Ｘ４，Ｙ４）＝（Ｘ５，Ｙ５）＝（－√２，１）
（Ｘ６，Ｙ６）＝（Ｘ７，Ｙ７）＝（０，２）

【0025】

上述した形状のほか、楕円、長円（オーバル）、矩形や、その他の形状であっても、上記のパラメータで素線断面形状を表現することができる。その他の形状とは、例えば、組をなす二つの直線部であって、互いに非平行で向かい合う二つの直線部を、互いに異なる方向に向くように配置した二組（四つ）の直線部と、異なる組の直線部同士をそれぞれ連結する四つの曲線部とからなる外縁をなす形状や、互いに異なる曲率半径を有して延びる複数の湾曲部を繋げてなる形状等が挙げられる。

【0026】

図１に戻り、判定部１４は、算出部１３が算出した特性が、予め設定される制約条件を満たすか否かを、設計案ごとに判定する。ここで、制約条件は、荷重特性等のコイルばねの物性値や、形状の条件等、コイルばねの特性に基づいて設定される条件である。例えば、制約条件として、圧縮時の最大応力、ならびに、荷重の上限値および下限値が設定される。

【0027】

選択部１５は、判定部１４が制約条件を満たすと判定した設計案のうち、特性が目的関数を満たす最適な設計案を選択する。この際、最適な設計案は、一つであってもよいし、複数であってもよい。また、目的関数は、設計目標に相当し、コイルばねやその設計に求められる条件が設定される。例えば、目的関数として、最小となるコイルばねの質量、など、設計案から選択するための条件が設定される。

【0028】

出力部１６は、制御部１８の制御のもと、画像を表示させたり、音や光を出力させたりする。出力部１６は、ディスプレイ（例えば図５に示すディスプレイ１０ａ）や、スピーカー、光源等を用いて構成される。

【0029】

記憶部１７は、制御部１８が各種動作を実行するためのプログラム（例えば後述する設計案を選択する設計プログラム）等を記憶する。また、記憶部１７は、解析モデルを作成するためのプログラムやパラメータを記憶するモデル情報記憶部１７１と、設計変数を記憶する設計変数記憶部１７２とを有する。設計変数記憶部１７２は、設計案と対応付いた各種設計変数を記憶する。記憶部１７は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて構成されるか、またはそれらを組み合わせて構成される。例えば、記憶部１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて構成される。

【0030】

制御部１８は、設計装置１の各構成部品の動作処理を制御する。制御部１８は、例えば、入力部１１を介して設計案の選択処理を開始する指示入力があると、各部に設計案の決定処理を実行させる。また、制御部１８は、選択部１５が選択した設計案の選択結果を、出力部１６に出力させる。

【0031】

解析モデル作成部１２、算出部１３、判定部１４、選択部１５および制御部１８は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等のプロセッサを用いて構成される。

【0032】

続いて、設計案の選択処理について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の一実施の形態に係る設計装置が行う最適設計案の選択方法の概要を説明するためのフローチャートである。制御部１８は、例えば、入力部１１を介して設計案の選択処理を開始する指示入力があると、各部に設計案の決定処理を実行させる。なお、各設計案には、互いに異なる番号ｎ（１～ｎ_MAX：ｎ_MAXは例えば設計案の総数に相当）が付されているものとして説明する。

【0033】

まず、制御部１８は、制約条件を設定する（ステップＳ１０１）。制御部１８は、入力部１１を介して入力された条件、または、予め設定されている条件を、制約条件として設定する。制約条件は、コイルばねの特性に基づいて設定される条件であり、コイルばねの物性値や、形状の条件等が設定される。制御部１８は、例えば、圧縮時の最大応力、ならびに、荷重の上限値および下限値を制約条件として設定する。

【0034】

その後、制御部１８は、目的関数を設定する（ステップＳ１０２）。制御部１８は、入力部１１を介して入力された情報、または、予め設定されている関数を、目的関数として設定する。制御部１８は、例えば、最小のコイルばねの質量を目的関数として設定する。
なお、制約条件の設定と目的関数の設定とは、目的関数の設定を先に実行してもよいし、それぞれを同時に実行してもよい。

【0035】

制約条件および目的関数を設定後、解析モデル作成部１２が、解析モデルの作成を行う（ステップＳ１０３）。解析モデル作成部１２は、予め設定されているモデル作成プログラムを読み込んで解析モデルを作成してもよいし、制約条件や目的関数に対応付いているモデル作成プログラムを読み込んで解析モデルを作成してもよいし、入力部１１を介して指定されたモデル作成プログラムを読み込んで解析モデルを作成してもよい。

【0036】

解析モデル作成後、制御部１８は、設計案の番号ｎをｎ＝１に設定する（ステップＳ１０４）。

【0037】

その後、算出部１３は、ｎ番目の設計案について、当該設計案の説計変数を解析モデルに入力して、当該設計案の特性を算出する（ステップＳ１０５）。

【0038】

判定部１４は、ステップＳ１０６において算出された特性が、制約条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部１８は、判定部１４が制約条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に移行する。一方、制御部１８は、判定部１４が制約条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０８に移行する。

【0039】

ステップＳ１０７において、制御部１８は、判定対象の設計案を設計案候補に設定する。制御部１８は、設定後、ステップＳ１０９に移行する。

【0040】

ステップＳ１０８において、制御部１８は、判定対象の設計案を非設計案候補に設定する。制御部１８は、設定後、ステップＳ１０９に移行する。

【0041】

ステップＳ１０９において、制御部１８は、ｎがｎ_MAXよりも大きいか否かを判断する。制御部１８は、ｎがｎ_MAX以上と判断した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１に移行する。一方、制御部１８は、ｎがｎ_MAXよりも小さいと判断した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に移行する。

【0042】

ステップＳ１１０において、制御部１８は、ｎを１だけ増加させる。制御部１８は、増加後にステップＳ１０５に移行し、増加後のｎ番目について、上述した処理を繰り返す。

【0043】

ステップＳ１１１において、選択部１５は、設計案候補に設定されている設計案のうち、目的関数を満たす最適設計案を選択する。具体的には、選択部１５は、設計案のうち、質量が最小になる設計案を一つまたは複数選択し、この選択した設計案が最適設計案となる。この際、算出部１３が、目的関数に基づいて算出処理を行う。目的関数が質量を用いるものである場合、算出部１３は、各設計案候補について、解析モデルを用いて質量を算出する。

【0044】

設計案選択後、制御部１８は、選択した設計案を、最適設計案として出力する（ステップＳ１１２）。この際、制御部１８は、出力部１６に選択結果を表示等させてもよいし、最適設計案を、制約条件および目的関数と関連付けて記憶部１７に記憶させてもよい。

【0045】

以上説明した本発明の実施の形態では、素線断面を表現するパラメータを設定し、該素線断面や、ピッチを含む複数の説計変数からなる複数の設計案と、解析モデルとを用いて、設計の条件となる制約条件および目的関数を満たす設計案を最適設計案として選択するようにした。本実施の形態によれば、素線の断面やピッチによらず、要求を満たすコイルばねの設計を行うことができる。さらに、解析によって実使用時の特性を推定することが可能であり、正確な設計案の作成をアシストすることができる。

【0046】

また、本発明の実施の形態によれば、制約条件および目的関数を設定するのみで、設計案が選択されるため、設計に要する時間を短縮することができる。

【0047】

また、本発明の実施の形態によれば、単一かつ共通のアルゴリズム（同一のプログラム）によって設計案を選択することによって、使用者によらず同じ設計案を得ることができる。

【0048】

また、本発明の実施の形態よれば、形状のパラメータと特性値とを説計変数として統一して管理することによって、形状と特性値との関係を把握することができる。

【0049】

また、本実施の形態に係る設計装置に実行させるプログラムは、例えば、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルデータでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

【0050】

また、本実施の形態に係る設計装置に実行させるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成されてもよい。

【0051】

また、本実施の形態に係る設計装置は、サーバ装置として機能し、ネットワークを介して接続される外部端末との間で情報を送受信する構成とすることができる。

【0052】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。

【0053】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【0054】

以上説明したように、本発明に係る設計プログラム、設計装置および設計方法は、素線の断面やピッチによらず、要求を満たすコイルばねの設計を行うのに好適である。

【符号の説明】

【0055】

１ 設計装置
１１ 入力部
１２ 解析モデル作成部
１３ 算出部
１４ 判定部
１５ 選択部
１６ 出力部
１７ 記憶部
１８ 制御部
１００、１０１、１０２ コイルばね
１１０ 中心線
１２０ 素線断面
１７１ モデル情報記憶部
１７２ 設計変数記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】