JPH086738B2

JPH086738B2 - 疲労に強いねじ構造

Info

Publication number: JPH086738B2
Application number: JP2293736A
Authority: JP
Inventors: 宣行杉村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH04171311A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、アキュムレータ等に用いる疲労に強いね
じ構造に関するものである。

［従来の技術］第９図に示すように、アキュムレータは、容器主体１
の内部をブラダ２により気体室2aと流体室2bとに仕切
り、その両端部を側板３、４で閉鎖すると共に液体回路
５の液圧変化に応じてブラダ２を伸縮させ、液圧回路の
脈動吸収使用やショックアブソーバ作用などを行わしめ
ている。

この容器本体１と側板３、４との固定手段として平行
ねじが用いられている。

しかし、アキュムレータ内の圧力が上昇し側板が外方
に押されると、ねじには軸方向及び周方向の荷重が加わ
る。ところが、この荷重は、引張力方向に大きく偏り、
引張荷重を受けるめねじの先端側のねじ山に大きな荷重
がかかり、特に第１山目のねじ山に荷重が集中すること
になる。そのため、めねじ先端部のねじ底谷に応力集中
が生じ、そこから破壊してしまう。

そこで、この問題を解決するために、おねじのねじ山
の頂部を第１山目、第２山目、第３山目と順次少なく切
り取り、各頂部を結ぶ直線がテーパー状となる様にした
ねじ（以下テーパねじ、という）を用いることが考え
られる。（特公昭56−53651号公報、米国特許第4189975
号参照）このねじは、おねじとめねじとの接触面積を引張荷重
方向に対して次第に減少させることにより、各ねじ山の
分担荷重を均一にし、集中応力の発生を防止しようとす
るものである。

［発明が解決しようとする課題］従来例のテーパーねじでは、引張荷重を受ける第１山
目のねじは、該引張荷重に対し塑性変形と弾性限度内変
形を起こしながら、弾性限度変形分だけの荷重を分担
し、それ以外の荷重は次の第２山目のねじ山に伝達され
る。そうすると、該ねじ山は、第１山目のねじ山と同様
な要領で荷重を分担し、それ以外の荷重は次のねじ山に
伝達される。このようにして、各ねじ山の分担荷重を接
触面積により規制すると、前述の様に各ねじ山の局部が
塑性変形を起こすのでピッチが変化する。そのため、螺
合しているめねじとおねじとを相対的に移動できなくな
ることがあり、アキュムレータの保守点検等に支障をき
たすことがある。

この発明は、上記事情に鑑み、ねじ山が塑性変形しな
いようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明はそれぞれねじ山とねじ谷とを備えたおねじ
とめねじを螺合したねじ構造において；前記おねじの各ねじ谷底の径が同一であり、前記めねじの各ねじ谷底の径が同一であり、前記両ねじのねじ山がそれぞれ縦断面板状に形成され、該めねじのねじ山の両斜面が対向する該おねじの山の斜
面に面接触しており、該めねじの両端面に偏り防止リングが設けられ、該偏り
防止リングの外周面がめねじのねじ谷底より外側に位置
し、その内周面がおねじのねじ山の頂部と当接している
ことを特徴とする疲労に強いねじ構造である。

［作用］おねじに荷重がかかると、めねじのねじ山は圧縮荷重
を受ける。該めねじのねじ山はその頂部側の両斜面をお
ねじのねじ山の斜面により挟まれるとともに、その両端
面は偏り防止リングにより挟まれながら変形する。

［実施例］この発明の第１実施例を添付図面により説明するが、
同一図面符号はその名称も機能も同一である。おねじ10
とめねじ15は同心状に螺合され、軸心からおねじ10の各
ねじ谷底13までの距離、即ち径はそれぞれ等しく、又該
軸心からめねじ15の各ねじ谷底18までの距離、即ち径は
それぞれ等しく形成されている。

ピッチＰの等しいおねじ10のねじ山11は、断面台形状
に形成されている。

めねじ15のねじ山16を変形しやすくするために、逃げ
部12、12′が形成されている。めねじ15は前記おねじ10
と同一弾性係数の材料で形成され、かつ、等ピッチＰで
ある。めねじ15のねじ山16は、縦断面平板状に形成さ
れ、ねじ山16の高さＨは通常のねじのそれより高く、か
つ、おねじ10のねじ山高さｈより高い。めねじ15の頂部
15aの幅Ｄは、おねじのねじ山11の頂部10aの幅ｄより狭
く形成され、ねじ山16の方がねじ山11より変形しやすく
なっている。このめねじ15の両端面には、偏心するのを
防ぐため、偏り防止リングがボルトで固定されている。
この防止リング17は半径方向の幅がめねじ山の高さＨよ
り大きく形成された円環状体であり、その外周面はめね
じ15のねじ谷底18より外側に位置する。即ち外周面とお
ねじ10の中心間の距離は、めねじ谷底とおねじ10の中心
間の距離より大きく形成されている。

又該リング17の内周面は、おねじ10のねじ山11の頂部
10aに当接している。めねじ15の頂部15aとおねじ10のね
じ谷底13との間に、調整空間14を設け、又、おねじ10の
頂部10aとめねじ谷底18との間に、調整空間19を設け、
めねじのねじ山16が変形しやすいようにしている。めね
じ15の各ねじ山の頂部付近の両斜面は対向するおねじ10
のねじ山の斜面と面接触している。

第１図に示す様に、おねじ10に矢印A10方向の荷重が
かかると、めねじ15は矢印A15の圧縮荷重を受け、第２
図に示す様にめねじ山16はその高さＨ、即ち、その全長
にわたって変形する。ところが、この変形する長さ、即
ち、変形スパンは標準のねじや前記おねじのそれに比べ
極めて長く、かつ、変形しやすい板状なので、このねじ
山16の単位長さ当たりの荷重が小さく、かつ、応力集中
も発生しない。

そのため、ねじ山16は弾性限度の範囲内でのみ変形す
るので、塑性変形することはない。

ねじ山16の変形に伴いめねじ15の軸心が変位しようと
するが、ねじ山の両端部に設けた偏り防止リング17、1
7′により、それが防止されるので両ねじ10、15は常に
同心状態が維持される。

なお、おねじ10のねじ山11は、めねじ15のねじ山16に
比べ、その頂部10aの幅ｄが広く、かつ、その高さｈが
低いので、ほとんど変形しない。

この発明の実施例は上記に限定されるものではなく、
例えば、第３図、第４図に示す第２実施例の様に、おね
じ20とめねじ25のねじ山21、26をそれぞれ縦断面板状に
形成し、両ねじ山21、26の高さＨ、頂部21a、26aの幅
Ｄ、ｄ、調整空間24、29と同一に形成してもよい。この
第２実施例では、おねじ20に矢印A20方向の荷重が加わ
ると、めねじ25は矢印A25方向の圧縮を受ける。

そうすると、双方のねじ山21、26は第４図に示す様に
互いに変形する。このねじ山21、26は標準のねじ山に比
べ高く、所謂変形スパンが長く、かつ、縦断面板状に形
成されているので、ねじ山の単位長さに対する加重が少
なく応力集中も発生しない。従って、弾性限度内でのみ
変形するので、塑性変形を防止することができる。

第５図、第６図は、第３実施例を示すもので、おねじ
本体30とめねじ本体35にそれぞれ螺旋状溝33、38を形成
し、帯状に形成したねじ山部材31、36を前記螺旋溝33、
38にそれぞれ嵌着し、おねじのねじ山31、36を形成して
いる。

この第３実施例では、おねじ30に矢印A30方向の加重
がかかると、めねじ35は矢印A35方向に圧縮され、第６
図に示す様にねじ山31、36は互いに変形するが、その要
領は前記第２実施例と同様である。

第７図、第８図は、第４実施例を示す図で、アキュム
レータAccの容器本体45と側板40のねじ面45a、40aは、
変形空間Ｓを介して互いに対向し、かつ、それぞれのね
じ面45a、40aには、等ピッチにねじ山嵌着溝45b、40bが
形成されている。一枚の板状ねじ山部材50を前記変形空
間Ｓに位置させ、その両端縁を前記ねじ山嵌着溝45b、4
0bに嵌着して固定する。

この第４実施例では、液圧回路の液圧変動に伴い、ブ
ラダ２が圧縮されて側板40が矢印A40方向の加重を受け
ると、容器本体45は矢印A45方向の力を受ける。この
時、変形空間Ｓ内の板ねじ山部材50は第８図に示す様
に、その幅Ｗ、即ち、その全幅長にわたり変形するの
で、標準のねじ山に比べて変形スパンが長いものとな
る。そのため、該部材50の単位長さ当たりの加重が標準
のねじのそれに比べ極めて小さくなるので、応力集中度
が小さい。

従って、弾性限度内でのみ変形させることができるの
で、塑性変形に至らない。

なお、上記実施例においては、板状（帯状）で、か
つ、その幅方向の断面が長方形状のねじ山について説明
したが、このねじ山の幅方向の断面は必ずしも長方形状
でなくてもよく、例えば、台形状、あるいは、三角状に
してもよいことは勿論である。

［発明の効果］この発明に係る疲労に強いねじ構造は、ねじ山を縦断
面板状に形成して変形スパンを拡張したので、従来のも
のに比べ変形しやすく、かつ、単位長当たりの加重が小
さくなる。

そのため、応力集中の発生を防止できるとともに、ね
じ山は弾性限度の範囲でのみ変形する。従って、塑性変
形が発生しないので、従来例と異なりねじのピッチが変
化することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示す図で、第１
図は縦断面図、第２図は第１図の他の状態を示す縦断面
図、第３図は第２実施例を示す縦断面図、第４図は第３
図の他の状態を示す縦断面図、第５図は第３実施例を示
す縦断面図、第６図は第５図の他の状態を示す縦断面
図、第７図は第４実施例を示す縦断面図、第８図は第７
図の他の状態を示す縦断面図、第９図は従来例を示す縦
断面図、である。 10……おねじ 11……ねじ山 14……調整空間 15……めねじ 16……ねじ山 17……偏り防止リング 19……調整空間 30……ねじ本体 31……板状ねじ山部材 33……螺旋状溝 35……ねじ本体 36……板状ねじ山部材 38……螺旋状溝 40b……ねじ山溝 45b……ねじ山溝 50……板状ねじ山部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれねじ山とねじ谷とを備えたおねじ
とめねじを螺合したねじ構造において；前記おねじの各ねじ谷底の径が同一であり、前記めねじの各ねじ谷底の径が同一であり、前記両ねじのねじ山がそれぞれ縦断面板状に形成され、該めねじのねじ山の両斜面が対向する該おねじの山の斜
面に面接触しており、該めねじの両端面に、偏り防止リングが設けられ、該偏
り防止リングの外周面がめねじのねじ谷底より外側に位
置し、その内周面がおねじのねじ山の頂部と当接してい
ることを特徴とする疲労に強いねじ構造。
【請求項２】めねじのねじ山は、その高さがおねじのそ
れより高く、かつ、その頂部の幅がおねじのそれより狭
いことを特徴とする請求項１記載の疲労に強いねじ構
造。
【請求項３】めねじのねじ山は、その高さとその頂部の
幅とがおねじの山のそれとそれぞれ等しいことを特徴と
する請求項１記載の疲労に強いねじ構造。
【請求項４】めねじのねじ山頂部とおねじのねじ谷底と
の間に調整空間を形成したことを特徴とする請求項１記
載の疲労に強い構造。