JPH01283424A - ねじ山付挿入体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ架上の利用分野 本発明は、対称的又は非対称的な台形の雄ねじ山と雌ね
じ山とを備えた、開放構造形式又は閉鎖構造形式のねじ
山付挿入体でろって、該ねじ山付挿入体がその雄ねじ山
で対応する雌ねじ山を備えた有利には金属製の工作物に
ねじ込まれていて、ねじ山付挿入体の雌ねじ山が対応す
る雄ねじ山を備えた高強度のねじを受答するために働く
形式のものに関する。

便米の技術並びに問題点 ねじ結合される一方の対応部材の材料に直接略ねじ山を
備えたねじ結合形式においては、以下に述べる理由から
ねじ山付挿入体が用いられる。すなわち、 基本材料の強度が工作物の雌ねじ山の有効寿命に対して
不十分であり、このようなことは高強度のねじの使用時
にしばしば生じる。

ねじ山は特殊な摩耗抵抗を有し、かつ有効寿命に関して
十分な余裕金もっていなくてはならない。それというの
はねじ結合部はしばしばゆるめられて再び堅く引き締め
られ、この場合誤まったＮ　％に許容不能な高いねじの
引締めを考ｉｔ　Ｌなげればならないからでるる。

工作物の雌ねじ山特に大型で高価な構成部材の雌ねじ山
は娯差をもって製造されるか又は、歇密又はガス密か望
まれている部材において最終加工後にも密ではないこと
がわかっている。このような場合大きな雌ねじ山の形成
と過当なねじ山付挿入体の組込みとによって、ねじ自体
を変化させることなしに高価な不良品と回避することが
できる。

上述のような場合のためには、相応に厚壁で頑丈な構成
上もつねじ山付挿入体又は、工作物の矧ねじ山のシール
性が問題にならない場合には台形・線材成形挿入体例え
ば螺旋コイル押入体が役立つとわかっている。しかしな
がらこのような挿入体は以下に記載の場合、すなわち、
ねじ山は押入体の外径が、制限されたスペースのために
又は、支持構造物の許容不能な弱化を回避するために、
工作物の喝ねじ山のシール性に＠ちながら小さくなくて
はならない場合、 並びに、小さな外径は有しているが線材成形挿入体が特
殊ねじ山の使用のために例えば非対称的な構成において
使用不能であるか、又は雌ねじ山のシール性が要求され
る場合には使用することができない。

発明の課題 ゆえに本発明の課題は、Ｗ頭に述べた形式のねじ山付挿
入体全改良して、制限されたスペースに適合した小さな
外径を有していて、しかも支持構造物の許容できないほ
どの弱化を回避することができるねじ山付挿入体を提供
することでめる。また同時にねじ山付押入体は（例えば
非対称的な構成における）特殊ねじ山のためにも通して
いて、しかも同時に（閉鎖構造形式においては）ｗｓね
じ山の完全なシール性を保証でき、ることが望ましい。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、ねじ山付
挿入体の雌ねじ山と雄ねじ山とが、ねじ山付挿入体の基
本形状が角隅点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを備えた４角形によって
描かれるように、互いに同調して形成されており、この
場合対称的な台形ねじ山の場合には４角形が菱形で、非
対称的な台形ねじ山の場合には４角形が平行４辺形であ
り、互いに上下に位１している４角形形状が、ねじの坩
ねじ山の有効ねじ山高さｓｐの約６０チで少なくとも０
．５ｍ鷹の最小壁厚Ｓｍ１ｎｔ備えた、ねじ山付挿入体
に対して軸平行なウェブＳによって互いに結合されてお
り、ねじ山付挿入体の姫ねじ山の直径と工作物の雌ねじ
山の直径との間の有効ねじ山フランクを外周部に投影し
た際に生じる環状面と、ねじの雄ねじ山の直径とねじ山
付挿入体の雌ねじ山の直径との間の有効ねじ山ブランク
を内周部に投影した際に生じる環状面とが寺しい面積を
有するように、ねじ山付挿入体の外径が現定されている
。

発明の効果 ねじ山付挿入体の基本形状が菱形ないし平行４辺形を有
していることによって、ねじ山付挿入体は、上述の騰材
成形挿入体におけると同様にねじの雄ねじ山がらねじ山
付挿入体を介して工ｆ′Ｆ、物の雌ねじ山への直線的な
力の伝達経路を可能にするコンパクトな構造を有するこ
とができる。これによって、ねじ山付挿入体の両ねじ山
（雌ねじ山及び雄ねじ山）が軸方向においてずれている
場合に生じる許容不能な応力ビークをもつ切欠き部位を
回避することができる。軸平行なりニブは、ねじ山付挿
入体ｔ−頑丈なねじ山付スリーブとして例えば旋削加工
によって容易に製造することができ、同時に、閉鎖され
たねじ山付挿入体の使用時には工作物の雌ねじ山をシー
ルするためにも役立つ。また本発明におけるよプな寸法
設定によって、クエプの環状横断面は菱形形状ないし平
行４辺形形状の壌状横Ｆ！ｆｒ面よりも著しく小さくな
り、これによってウェブは負荷さ几たねじ山付挿入体の
小姑な変形ＶＣ弾性的にかつ塑性的に通分することがで
き、この際に硅谷不ぼ目な応力ビークが生じることはな
い。ねじ山付挿入体の雄ねじ山の外径全可能な限り小さ
く保つため、もしくはねじ山付挿入体の扇ねじ山ないし
雌ねじ山のフランクにおいて等しい高さの圧力を得るた
めに、ねじ山付挿入体の外径は、工作物側における櫨状
面のねじ山７ランク投影面槓とねじ側における環状面の
ねじ山７う／り投影面積とが等しくなるように設計され
ている。この外径は（問題になるねじ山範囲のために）
、利用可能な１嵌材成形押入体の外径にほぼ相当してお
り、同調して製造されない雌ねじ山と雄ねじ山とを備え
た頑丈なねじ山付挿入体に比べて小さい。

実施例 次に図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図には下部を閉鎖されたねじ山付挿入体２が、工作
物４にねじ込まれた状態で示されている。第１ａ図には
このねじ山付挿入体２が単体で示されている。また第１
ｂ図には開放した構造形式のねじ山付挿入体が示されて
いる。このよ５な開放形式のねじ山付挿入体は、閉頚形
式のねじ山付挿入体に比べて安価なので、工作物の雌ね
じ山の付加幻なシール性が望まれていない所ならどこで
も有利に使用することができる。

ねじ山付挿入体２０本発明による特徴は、第１図に破巌
で示された区分Ｘを拡大して示す第２図かられかる。こ
の第２図において１でねじの雄ねじ山が、かつ３で工作
ｖＪ４の雌ねじ山が示されている。ねじ山形式としては
対称的な台形ねじ山が使用されている。

ねじ山付挿入体２は雌ねじ山２ｉ（ねじ側のねじ山〕と
厖ねじ山２ａ（工作物側のねじ山）とを・町しており、
この場合ｔｒ＆ねじ山２１の直径Ｕ　Ｄ２１で、かつ坩
ねじ山の直径ｒ１．Ｄ２ａでそれぞれ示されている。さ
らに工作物４における雌ねじ山３の外径ないし内径はＤ
３ａないしＤ６ｉで示され、ねじの雄ねじ山１の外径は
Ｄｌａで示されている。ねじ込むのに必要な遊びＸｍ１
ｎ及びＸｍａｘはねじのねじ山１とねじ山付挿入体２と
工作物ねじ山３との１１＃４差、つまり汎用のねじ山誤
差に相当する誤差によって与えられている。

不発明の大きな特徴は、ねじ山付挿入体の基本形状が角
隅点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ全備えた４角形（対称的な台形ねじ
山の場合には菱形）を描くように、ねじ山付挿入体２の
雌ねじ山２１と雄ねじ山２ａとが互いに同調して形成さ
れていることでるる。ねじ山付挿入体がこのよプな横断
面構造を有していることによって、雌ねじ山２１から雄
ねじ山２ａへの厳選な力伝達が可能になる。

互いに上下に位ｔしている菱形形状は、鉛直方向におい
てそれぞれウェブＳによって互いに結合されており、こ
のウェブＳは不発明によればねじの雄ねじ山１の有効ね
じ山高さＳＰの約３０％、Ｌかしながら少なくとも０．
３」である。

従ってクエプＳの環状横断面は菱形形状の環状横断面よ
りも明らかに小さい。つまりウェブＳは負荷されたねじ
山付挿入体の小さな変形に適合することがでさ、これに
よって許容不能な応力ピークが回避される。さらにウェ
ブＳは、閉鎖したねじ山付挿入体２の便用時に雌ねじ山
３をシールするのに役立つ。最大のウェブは第２図にお
いてＳｍａｘで、最小のウェブはＳｍ１ｎで示されてい
る。

雌ねじ山２１がその形状においてねじのねじ山１Ｖｃ：
ＩｆＩ合しているのに対して、ねじ山付挿入体２の外径
Ｄ２ａは、工作物側及びねじ側への譲状面の投影面積、
つまり外周部における直径Ｄ２ａとＤ３ｉとの間の有効
ねじ山７ランクの投影面積と、内周部における直径Ｄｌ
ａとｐ２ｉとの間の有効ねじ山フランクの投影面積とが
下記の式のように等しくなるように設計されている：す
なわち、 ＣＤ２ａ）２・π　　ＣＤ６ｉ）”ｒｒ　　　（Ｄｌａ
）”π　　Ｃ０２１，）”・πでめり、この場合 Ｄ６１＝　Ｄｌａ　＋　４　・Ｘｍ１ｎ　＋　２　・Ｓ
ｍａｘと、Ｘｍ１ｎとをウェブＳの範囲のために用いる
と、外径Ｄ２ａは となる。

つまり、ねじ山フランクの投影図の譲状面の面積が互い
に等しいことによって、雄ねじ山２ａ及び雌ねじ山２１
の７ランクにおける等しい藁さの適合が生じる。雄ねじ
山２ｅＬの直径が大きいことに基づいて、ねじ山２ａの
寺しい大きさの投影面が、雌ねじ山２１に対する短い半
径方向長さにおいて生じ（ウェブＳは外側においてより
長い）、これによって雄ねじ山２ｅＬの外径Ｄ２ａは可
能な限り小さくなる。

さらに補足的に述べると、第２図にはさらにねじ山ピッ
チがＰで示されている。

第６図には等しいピッチＰを備えた非対称的な台形ねじ
山が示されており、この台形ねじ山は、第２図に示され
た対称的な台形ねじ山と同じ特徴を有している。ねじ山
付挿入体２の基本形状はこの場合角隅点Ａ−Ｂ−Ｃ！−
Ｄ’ｉ備えた平行４辺形である。従って、このような特
殊ねじ山のための線材形状挿入体を市場Ｖｃ２いて入手
することは不０Ｔ能なので、特殊ねじ山のためにも外径
の小さなねじ山付挿入体を用いることができる。

また、上に述べたねじ山付挿入体のための材料としては
、少なくとも８％の伸び率を有する快削鋼又は調質鋼が
用いられると何利でめる。

ねじ山付挿入体は特にモータ構造及び伝動装置構造にお
いて、つまり１２〜２２ｉ恵の直径と恣意のピッチとを
備えたねじのねじ山のために有利に１更用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工作物にねじ込まれたねじ山付挿入体を示す横
断面図、＠　１　ａ図は第１図に示された下部を閉鎖さ
れたねじ山付挿入体を示す縦断面図、第１ｂ図は開放構
造形式のねじ山付挿入体を示す縦断面図、第２図は第１
図のＸの範囲上拡大して示す部分断面図、第６図は第２
図に示されたねじ山付挿入体とは別の実施例によるねじ
山付神人体金示す図である。 １・・・雄ねじ山、２・・・ねじ山付挿入体、２ａ・・
・Ｊｓねじ山、２１・・・雌ねじ山、３・・・工作物Ｆ
Ｉ［３，３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対称的又は非対称的な台形の雄ねじ山と雌ねじ山と
   を備えた、開放構造形式又は閉鎖構造形式のねじ山付挿
   入体であつて、該ねじ山付挿入体がその雄ねじ山で対応
   する雌ねじ山を備えた工作物にねじ込まれていて、ねじ
   山付挿入体の雌ねじ山が対応する雄ねじ山を備えた高強
   度のねじを受容するために働く形式のものにおいて、 ねじ山付挿入体（２）の雌ねじ山（２ｉ）と雄ねじ山（
   ２ａ）とが、ねじ山付挿入体（２）の基本形状が角隅点
   Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを備えた４角形によつて描かれるように
   、互いに同調して形成されており、この場合対称的な台
   形ねじ山の場合には４角形が菱形で、非対称的な台形ね
   じ山の場合には４角形が平行４辺形であり、 互いに上下に位置している４角形形状が、 ねじの雄ねじ山（１）の有効ねじ山高さＳＰの約３０％
   で少なくとも０．３ｍｍの最小壁厚Ｓｍｉｎを備えた、
   ねじ山付挿入体に対して軸平行なウェブＳによつて互い
   に結合されており、 ねじ山付挿入体（２）の雄ねじ山（２ａ）の直径（Ｄ２
   ａ）と工作物（３）の雌ねじ山（３ｉ）の直径（Ｄ３ｉ
   ）との聞の有効ねじ山フランクを外周部に投影した際に
   生じる環状面と、ねじの雄ねじ山（１）の直径（Ｄ１ａ
   ）とねじ山付挿入体（２）の雌ねじ山（２ｉ）の直径（
   Ｄ２ｉ）との間の有効ねじ山フランクを内周部に投影し
   た際に生じる環状面とが等しい面積を有するように、ね
   じ山付挿入体（２）の外径（Ｄ２ａ）が規定されている
   ことを特徴とするねじ山付挿入体。 ２、少なくとも８％の伸び率を有する快削鋼又は調質鋼
   が、ねじ山付挿入体の材料として用いられている、請求
   項１記載のねじ山付挿入体。 ３、ねじ山付挿入体が、モータ構造及び伝動装置構造に
   おいて１２〜２２ｍｍの直径と恣意のピッチとを備えた
   ねじのねじ山のために使用される、請求項１又は２記載
   のねじ山付挿入体。