JP6766929B2 - ねじ体設計方法 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る雄ねじ体10及び雌ねじ体100の締結構造1は、雌ねじ体100を雄ねじ体10に螺合させることによって構成される。
次に、雄ねじ体10及び雌ねじ体100の設計手法及び設計根拠について以下に説明する。なお、ここでは呼び径N16の雄ねじ体10を設計する際の事例を紹介する。
先ず、呼び径N16と成る雄ねじ体10に関して、図7(A)に示すように、相異なる複数の谷径D1,D2,・・・,Dnと、相異なる複数の山角度T1,T2,・・・,Tnから構成されるマトリクス条件の一部又は全部を埋めるように、複数の検証用雄ねじ体10(Tn,Dn)を準備する。
次に、対となる検証用雄ねじ体10(Tn,Dn)と、検証用雌ねじ体100(Qn,En)(以下、検証用ボルトナットセットという)をそれぞれ螺合させて締結強度試験を行う。ここでの締結強度試験は、図8に示すように、検証用雄ねじ体10(Tn,Dn)と検証用雌ねじ体100(Qn,En)を、軸方向に離れる方向(矢印A参照)に相対移動させて、締結状態(螺合状態)を強制的に解除させる引張試験を意味するが、特にこれに限定されず、繰り返し雄ねじ体100(Tn,Dn)と雌ねじ体100(Qn,En)とを相対離反させる疲労試験の他、ねじ体のトルク・軸力・回転角を検証するための所謂ねじ締付試験等であってもよく、これらの試験結果と引張試験の結果との間に相関性があることが確認されている。全ての検証用ボルトナットセットについて締結強度試験を行い、その結果が、雄ねじ体100の軸部12で破断することで締結が解除される軸破断形態となるか、ねじ山Gが変形又は崩れることで締結が解除されるねじ山崩れ形態となるかを判定する。
境界谷径抽出工程が終了した後、境界線Kの中で、前記境界谷径Dkが最大値と成り得る山角度(以下、軸破断優位山角度Tp)を選定する。図9のグラフでは、境界線Kのピーク値から、軸破断優位山角度Tpは70.5°となる。この軸破断優位山角度Tpは、軸部を極力太くして引張強度を高めたとしても、締結解除に関しては軸破断形態に導き易い山角度、即ち、山G側の剪断強度Sが最も高く成り易い山角度、と説明できる。
最後に、決定される軸破断優位山角度Tpと近似する山角度を、呼び径N16における実際の雄ねじ体10及び/又は雌ねじ体100に適用して設計を行う。例えば、実際の山角度Tを70°に設定すれば、谷径Dを大きく設定することが可能になる。具体的な谷径Dとしては、例えば14.25mm程度が好ましいことになる。
10 雄ねじ体
12 軸部
13 雄ねじ部
100 雌ねじ体
106 筒状部材
G、P ねじ山
Claims (2)
- 呼び径を一定として前記山角度及び谷径を相異ならせた複数の検証用雄ねじ体と、上記検証用雄ねじ体と螺合する複数の検証用雌ねじ体を用い、上記検証用雄ねじ体に上記検証用雌ねじ体を螺合させて軸方向に相対離反させる締結強度試験を行う場合において、上記検証用雄ねじ体が軸部で破断して締結状態が解除される軸破断形態、及び、上記検証用雄ねじ体のねじ山が変形若しくは剪断することによって締結状態が解除されるねじ山崩れ形態の双方の形態の破壊を生じさせることで、上記軸破断形態と上記ねじ山崩れ形態の境界近傍と成り得る上記谷径(以下、境界谷径と称す)について、前記山角変量に起因する変化度合いを抽出する境界谷径抽出工程と、
上記境界谷径の変化度合いに基づいて、該境界谷径が最大値と成り得る特定の前記山角度(以下、軸破断優位山角度と称す)を選定する軸破断優位山角度選定工程と、
上記軸破断優位山角度と近似する山角度を、前記呼び径における実際の前記雄ねじ体及び/又は前記雌ねじ体に適用する山角度決定工程と、
を有することを特徴とするねじ体設計方法。 - 前記境界谷径抽出工程は、
前記山角度及び前記呼び径が一定で、該谷径を相異ならせた複数の前記検証用雄ねじ体と、該検証用雄ねじ体と螺合する複数の前記検証用雌ねじ体を用い、前記検証用雄ねじ体に前記検証用雌ねじ体を螺合させて軸方向に相対離反させる締結強度試験を行う場合において、前記検証用雄ねじ体が軸部で破断して締結が解除される軸破断形態、及び、前記検証用雄ねじ体のねじ山が変形若しくは剪断することによって締結が解除されるねじ山崩れ形態の双方の形態の破壊を生じさせることで、前記軸破断形態と前記ねじ山崩れ形態の境界近傍と成り得る特定の前記谷径(以下、境界谷径と称す)を抽出する個別境界谷径抽出工程と、
互いに異なる複数の前記山角度を選定し、各山角度に基づいて、前記個別境界谷径抽出工程を繰り返し行うことで、前記山角度変量に起因する前記境界谷径の変化度合いを抽出する工程と、
を有することを特徴とする請求項1のねじ体設計方法。
Priority Applications (1)
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JP2019144116A JP6766929B2 (ja) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | ねじ体設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019144116A JP6766929B2 (ja) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | ねじ体設計方法 |
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JP2020146432A Division JP7007543B2 (ja) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 雄体 |
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JP (1) | JP6766929B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009104767A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Michiwaki Hiroshi | 両ねじ体及び雌ねじ体 |
-
2019
- 2019-08-06 JP JP2019144116A patent/JP6766929B2/ja active Active
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JP2019184074A (ja) | 2019-10-24 |
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