JPH10504077A - ねじ継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つの雄ねじ（１０；１０’，１０”；１０'''，１０''''）と１つの雌ねじ（１７；１７’，１７”；１７'''，１７''''）とを包含してなる衝撃ドリル用のねじ継手であって、該雄ねじは差し込み部（１１；１１’，１１”；１１'''，１１''''）に設けられており、上記雌ねじはスリーブ（１８；１８’，１８”；１８'''，１８''''）の内部に設けられている。そして前記の雄ねじと雌ねじとは円筒形を成し、スリーブの自由端に外部肩状停止部を有し、前記肩停止部は接触面（２０；２０’；２０'''，２０''''）を有し、該接触面は、ねじ継手の長尺方向の中心軸線（１５）に対して垂直に設けられ、差し込み部は自由端に端面（１６；１６’；１６'''，１６''''）を有し、該端面は上記の長尺方向の中心軸線（１５）に対して垂直に設けられ、スリーブは内部停止面（２１；１６”；２１'''，２１''''）を備え、該停止面は上記の長尺方向の中心軸線（１５）に対して垂直に設けられ、不使用のねじ継手においては初期遊び（δ）が差し込み部の上記端面（１６；１６’；１６'''，１６''''）と上記内部停止面との間にあり、該初期遊び（δ）はねじ継手の磨耗後に消滅する。ねじ（１０，１７；１０’，１７’）のピッチ角（α）を増加させることにより、少ない締結力のねじ継手が達成され、肩停止部と底停止部との両者により許容可能な継手寿命が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 ねじ継手 技術分野 本発明は、衝撃ドリル用のねじ継手に関し、少なくとも１つの雄ねじと、１つ の雌ねじとを包含してなるねじ継手に関する。 同ねじ継手の該雄ねじは差し込み部（スピゴット）に設けられ、そして雌ねじ はスリーブの内側に設けられた構成を有し、該雄ねじと雌ねじとは円筒形であり 、同スリーブの自由端に外部肩状の停止部（ストッパ部）を具備し、該肩状停止 部は、該ねじ継手の長尺の中心軸線に垂直な接触面を具備している。また、上記 の差し込み部は、自由端に端面を有し、該端面は上記長尺の中心軸線に垂直に形 成され、また上記スリーブは内部の停止面（ストッパ面）を備え、該内部停止面 は上記の長尺の中心軸線に垂直に形成され、該内部停止面は、ねじ継手の不使用 時には差し込み部の端面との間に初期遊びを有し、該初期遊びはねじ継手の磨耗 に従って消滅する。 従来の技術 上述した形式のねじ継手は、スウェーデン国特許第４６９６０３号公報（対応 米国特許第４，９６８，０６８号）により周知であり、同公報を本願に参考とし て本記載中に導入する。このようなねじ継手、特に、台形ねじを用いたねじ継手 においては、使用中に継手の締結状態が極めて強固になり、何ずれか一方の部材 の交換を必要とするときにも継手のねじを緩めることが困難になると言う問題が ある。 発明の開示 本発明の目的は、従来の上述した形式のねじ継手よりも弱い締結状態を有する 上述した形式のねじ継手を提供することにある。 このような本発明の目的は、添付の請求の範囲に記載の特徴を付与されたねじ 継手により達成することができる。以下に本発明の実施形態に就いて添付図面に 基づいて説明するが、同添付図面において、図１は、本発明によるねじ継手の略 示部分断面図、図２は、本発明の他の実施形態に就いての図１と同様な図、図３ は、本発明の更に他の実施形態に就いての図１と同様な図である。 図１に図示のねじ継手は雄ねじ１０を包含し、同雄ねじは差し込み部（スピゴ ット）１１に設けられており、該差し込み部１１は衝撃ドリル用の雄形延長部材 １２の主要部分を形成している。同雄形延長部材１２は上記差し込み部１１の内 端に肩１３を具備し、該肩は第１の平坦接触面１４を有し、この平坦接触面は差 し込み部１１の自由端方向を向いている。上記平坦接触面１４は雄形延長部材１ ２の長手方向の中心軸線１５に対して垂直な拡張域を有している。 差し込み部１１の自由端は平坦な端面１６の形状を有し、該端面１６は、上記 中心軸線１５に対して垂直な突出域を有している。 このねじ継手は、また、雌ねじ１７を包含し、該雌ねじ１７はスリーブ１８の 内部に設けられ、該スリーブは雌形延長部材１９の主要部を形成している。スリ ーブ１８の自由端には、第２の平坦接触面２０が設けられ、該第２の平坦接触面 ２０は、雌形延長部材１９の長手方向の中心軸線１５に対して垂直な拡張域を有 し、該長手方向の中心軸線は、雄形延長部材１２の中心軸線に一致している。該 雌形延長部材１９のスリーブ１８の内側には平坦な底面２１を有し、この底面は 長手方向の中心軸線１５に垂直な拡張域を有している。 図１から明らかなように、本発明のねじ継手においては、雄形延長部材１２の 第１の接触面１４は常にスリーブ１８の第２の接触面２０に接触して、所謂、肩 当たり停止部が形成されている。 また、図１から明らかなように、差し込み部１１の端面１６とスリーブ１８の 内部底面との間には初期遊びδが設けられており、この初期遊びδの値は、公称 的には零（０）に選定されるが、値１ｍｍのプラスの製造公差を有している。 一定期間の使用後、ねじ継手の使用寿命のせいぜい２０％でこの公差による遊 びはねじ継手の磨耗に従って消滅し、その結果、本発明のねじ継手は肩停止部と 底面停止部との両者を共有することになる。 図１から更に明らかなように、ねじ継手の右端には雄形延長部材１２のねじ隙 間２２と雌形延長部材１９のねじ隙間２３とがそれぞれ設けられている。これら のねじ隙間２２、２３は接触面１４、２０またはねじ条の加工上の不正確による 曲げ応力を緩和する狙いを有している。これらのねじ隙間２２、２３は同時に捩 じり応力、衝撃による応力またはねじ継手を通過する張力波を緩和する狙いも有 している。 本発明によるねじ継手をドリル軸とドリル刃先部（ドリルビット）との間に配 設した場合には、ドリル刃先部が上記の雄形延長部材１２を形成し、ドリル軸が 雌形延長部材１９を形成することが好ましい。その理由は、雄ねじ１０の隙間２ ２の領域が本発明のねじ継手の最も脆弱な部分であるからである。すなわち、も し継手が折れるとするなら、切断は隙間２２の部分で発生するからである。ドリ ル刃先部はドリル軸に比べて１０倍も早く磨耗するので、切断部はドリル刃先部 の部分にあることが好ましいのである。 図１に図示のごとく、雄ねじ１０はピッチ角度αを有している。 勿論、雌ねじ１７も同じピッチ角度αを有していることは言うまでもない。本発 明によると、ピッチ角度αは８．５°より大きく１５°より小さく（８．５°＜ α＜１５°）形成される。好ましくはピッチ角度αは、９．５°より大きく１１ ．５°より小さいように選定される（９．５°＜α＜１１．５°）。肩停止部と 底面停止部とを有しないねじ継手では上述したピッチ角度では大き過ぎ、ねじ継 手は充分に締結されず、結果的に揺れが発生し、そしてねじの寿命が許容不可能 な程短くなるのである。 本発明のねじ継手においては、肩停止部と底面停止部とを具備することから、 衝撃波が差し込み部１１とスリーブ１８との両者に同時に伝達される。このこと は差し込み部１１の雄ねじ１０とスリーブ１８の雌ねじ１７との間で軸方向に生 ずる相対的な動作が極めて小さいをことを意味する。その結果、本発明のねじ継 手は肩停止部と底面停止部との両停止部を有しないねじ継手より小さな締結力で も適正な継手作用を遂行することが可能となるのである。このような小さな締結 力はピッチ角度αを増加させることにより達成することができるのである。 図２に示す実施形態のねじ継手においては、２つのドリル軸１２’と１２”が ２つのそれぞれの差し込み部１１’と１１”とを有し、別の継手スリーブ１８’ によって互いに結合されている。差し込み部１１’が雄形延長部材に属するもの とすると、スリーブ１８’とドリル軸１２”とが雌形延長部材を形成していると 考えることができる。差し込み部１１’と１１”の端面１６’、１６”との間に は遊びδがあるので、端面１６”は雌形延長部材の底面を構成していると考える ことができる。 他方、もし、差し込み部１１”が雄形延長部材に属するものとすると、上述と は逆の考え方を当てはめなければ成らないことは言う までもない。然しながら、添付の請求の範囲においては、差し込み部１１’が雄 形延長部材１２’に属するものとして考察してある。図１に実施形態のように、 端面と底面１６’、１６”は長手方向の中心軸線１５に対して垂直な拡張域を有 している。 また、図２に示す実施の形態では、雄ねじ１０’、１０”と雌ねじ１７’、１ ７”が同一ピッチ角度αを有している。 図３に示す実施形態は、雄ねじ１０'''を具備し、この雄ねじ１０'''が分離し た差し込み部材１１'''に形成されている。この図３においては、上記雄ねじ１ ０'''は差し込み部材１１'''の長尺軸線方向における中間部分で中断されている 。然しながら、本発明の範囲内で、雄ねじは差し込み部材１１'''の全長に渡り 連続して延びているように構成することもできる。差し込み部材１１'''は分離 部材であることから、２つの端面１６'''、１６''''を備えている。 差し込み部材１１'''は２つのスリーブ１８'''および１８''''に受承されてお り、該スリーブ１８'''と１８''''はそれぞれドリル管１９'''および１９''''と 一体部材である。雌ねじ１７'''および１７''''はスリーブ１８'''と１８''''の 内側に配設されている。雄ねじ１０'''と雌ねじ１７'''、１７''''はピッチ角α を有している。 上記スリーブ１８'''と１８''''の自由端にはそれぞれ接触面２０'''および２ ０''''が配設されている。また、スリーブ１８'''と１８''''の内部には平坦な 底面２１'''および２１''''が形成されている。上記の端面１６'''、１６''''、 接触面２０'''、２０''''および底面２１'''、２１''''は全て長尺方向の中心軸 線１５に対して垂直な拡張域を有している。 図３に記載の実施形態は本発明の原理に従って機能する。先ず、 接触面２０'''と２０''''との間に確立された肩停止部がある。更に、ねじ継手 の磨耗後に差し込み部１１'''の両端の遊びδが消滅すると２つの底面停止部が 確立される。 本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものでないことは言うまでもな い。つまり、本発明の原理は衝撃ドリル手段のドリル軸、ドリル管の両者に用い ることができるものであり、また、シャンクアダプタと第１ドリル軸との間のね じ継手にも適用可能である。 本発明によるねじ継手のねじは好ましくは一条ねじであるが、二条ねじとする ことも可能である。なお、上述した実施形態や例はこれに限定する意図と考える べきでなく、単なる実例を説明する目的と考えるべきことは言うまでもない。 また、本発明は主に台形ねじに関するが、本発明はこの台形ねじだけに限定さ れるものではない。更に、本発明は請求の範囲に記載の範囲内で自由に改変可能 であることは言うまでもない。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 の間にあり、該初期遊び（δ）はねじ継手の磨耗後に消 滅する。ねじ（１０，１７；１０’，１７’）のピッチ 角（α）を増加させることにより、少ない締結力のねじ 継手が達成され、肩停止部と底停止部との両者により許 容可能な継手寿命が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの雄ねじ（10;10',10";10''',10''''）と１つの雌ねじ（1 7;17',17";17''',17''''）とを備えた衝撃ドリル用のねじ継手であって、該雄ね じは差し込み部材（11;11',11";11''',11''''）に設けられ、該雌ねじはスリー ブ（18;18',18";18''',18''''）の内部に設けられ、該雄ねじと雌ねじとは円筒 形状を有し、また前記ねじ継手は前記スリーブの自由端には外部肩状停止部を備 え、該肩状停止部はねじ継手の長手方向の中心軸線（15）に対して垂直な接触面 （20;20';20''',20''''）を包含してなり、前記差し込み部は自由端に端面（16; 16';16''',16''''）を有し、該端面は前記中心軸線（15）に対して垂直に形成さ れ、前記スリーブは前記中心軸線（15）に対して垂直に形成された内部停止面（ 21;16";21''',21''''）を備え、不使用時のねじ継手は前記差し込み部の前記端 面（16;16';16''',16''''）と前記内部停止面との間には初期遊び（δ）が設け られ、該初期遊び（δ）はねじ継手の磨耗進行後に消滅されるように構成された ねじ継手において、 前記雄ねじと雌ねじは８．５°より大きく１５°より小さいピッチ角（α）を 有するように形成されていることを特徴とするねじ継手。 ２．前記継手のスリーブ（18）は、雌形延長部材（19）の主要部を成し、 前記ねじ継手の内部停止面は、前記継手のスリーブ（18）と前記雌形延長部（ 19）の残余部分との間の移行部分に設けられた底面（21）を形成していることを 特徴とする請求の範囲１に記載のねじ継手。 ３．前記初期遊びは、１ｍｍの大きさのプラスの製造公差を有して公称的には 零値に選定されていることを特徴とする請求の範囲１ 又は２に記載のねじ継手。 ４．前記差し込み部（11;11'）の内端領域にはねじ隙間（22,23;22',23'）が 形成、具備されている請求の範囲１〜３の何ずれか１項に記載のねじ継手。 ５．前記継手のスリーブ（18'）は雌形延長部材（18',12"）を成す取り外し可 能な部分であり、又、前記雌形延長部材（18',12"）の差し込み部（11"）の自由 端は該雌形延長部材（18',12"）の内部停止面（16"）を形成している請求の範囲 １に記載のねじ継手。 ６．前記ピッチ角（α）は９．５°より大きく１１．５°より小さいことを特 徴とする請求の範囲１〜５の何ずれか１項に記載のねじ継手。 ７．前記磨耗は前記ねじ継手の使用寿命のせいぜい２０％が経過することで生 ずることを特徴とする請求の範囲１〜６の何ずれか１項に記載のねじ継手。 ８．前記差し込み部（11'''）は別体要素として形成され、該別体要素は２つ の端面（16''',16''''）を有し、前記スリーブ（18''',18''''）は、衝撃ドリル 用の延長部材と一体、主要部として形成されている請求の範囲１、３、６、７項 の何ずれか１項に記載のねじ継手。