JPS59117909A - ねじ結合体 - Google Patents
ねじ結合体Info
- Publication number
- JPS59117909A JPS59117909A JP22369082A JP22369082A JPS59117909A JP S59117909 A JPS59117909 A JP S59117909A JP 22369082 A JP22369082 A JP 22369082A JP 22369082 A JP22369082 A JP 22369082A JP S59117909 A JPS59117909 A JP S59117909A
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- JP
- Japan
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- annular groove
- stud
- male thread
- male
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- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は円環状溝を有するねじ結合体の改良に係るもの
である。
である。
第１図は一般のねじ結合体を示し、（１）は雄ねじ側部
材、（２）は雌ねじ側部材、（３）は両部材の螺旋状の
ねじ結合部を示し、Ａ及びＢは前記ねじ結合部の両端位
置を示す。而して前記ねじ結合体に引張荷重Ｐが負荷さ
れると１周知のよ５にねじ結合部にかかる荷重は第６図
に示す如く１両端部Ａ、Ｂが大きく、また応力もこの傾
向と同様に両端部が大きくなる。
材、（２）は雌ねじ側部材、（３）は両部材の螺旋状の
ねじ結合部を示し、Ａ及びＢは前記ねじ結合部の両端位
置を示す。而して前記ねじ結合体に引張荷重Ｐが負荷さ
れると１周知のよ５にねじ結合部にかかる荷重は第６図
に示す如く１両端部Ａ、Ｂが大きく、また応力もこの傾
向と同様に両端部が大きくなる。
ねじ結合体を力の伝達方法として利用したものにスタッ
ト９テンシヨナがある。第６図はこのスタッドテンショ
ナの使用方法の原理を示し、（４）は圧力容器本体側フ
ランジ、（５）は圧力容器蓋、（６）はスタッドボルト
、（７）はワッシャ、（８）はナツト、（９）はスタッ
ドボルトとプラーバー（１１とのねじ結合部。
ト９テンシヨナがある。第６図はこのスタッドテンショ
ナの使用方法の原理を示し、（４）は圧力容器本体側フ
ランジ、（５）は圧力容器蓋、（６）はスタッドボルト
、（７）はワッシャ、（８）はナツト、（９）はスタッ
ドボルトとプラーバー（１１とのねじ結合部。
ｆｌｌ）はスタッドテンショナ本体０２１のピストンで
、同本体の注入口（１りより圧力媒体を注入してピスト
ン（１１）を押上げることによってプラーバー〇（Ｉｔ
を引張り。
、同本体の注入口（１りより圧力媒体を注入してピスト
ン（１１）を押上げることによってプラーバー〇（Ｉｔ
を引張り。
前記ねじ結合部（９）を介してスタッドポルト（６）を
引張るようになっている。
引張るようになっている。
一般にねじは螺旋状にきられているが、近年者ねじ山が
独立した円環状に形成されたものがスタット９テンシヨ
ナに使用されている。第４図はこのスタッドテンショナ
の使用方法の原理を示し、スタッドポルト（６′）とプ
ラーバー（１０’）とが両者に噛合するスプリットカッ
プリングと円筒形リングとによって結合されていて、第
６図に示−すスタット９テンシヨナではプラーバー〇〇
を回転させなからスタツドボルト（６）にねじ込んでい
かなければならないのにぢして１周知の方法によりスズ
リットカップリンタ０４）を第６図に示すように分割体
として、半径方向から１＠次にブラーパー（ｉ ｏ’）
及びスタット９ボルト（６’）に噛合させることができ
るようになっている。なお図中Ｃ，Ｄが前記円環状溝の
設けられている範囲である。
独立した円環状に形成されたものがスタット９テンシヨ
ナに使用されている。第４図はこのスタッドテンショナ
の使用方法の原理を示し、スタッドポルト（６′）とプ
ラーバー（１０’）とが両者に噛合するスプリットカッ
プリングと円筒形リングとによって結合されていて、第
６図に示−すスタット９テンシヨナではプラーバー〇〇
を回転させなからスタツドボルト（６）にねじ込んでい
かなければならないのにぢして１周知の方法によりスズ
リットカップリンタ０４）を第６図に示すように分割体
として、半径方向から１＠次にブラーパー（ｉ ｏ’）
及びスタット９ボルト（６’）に噛合させることができ
るようになっている。なお図中Ｃ，Ｄが前記円環状溝の
設けられている範囲である。
この場合においても、ねじ山にかかる荷重は一般には第
２図と同様に、ねじ結合部の両端が大きくなり、！ｆだ
応力もこの傾向と同様に両端が大きくなる。
２図と同様に、ねじ結合部の両端が大きくなり、！ｆだ
応力もこの傾向と同様に両端が大きくなる。
前記スタッドポル） （６′）の頂部側には、ナツト（
８）の噛合するねじと、スズリットカップリング（１（
イ）の噛合する円環状溝とが加工されている。通常ナツ
ト（８）は円環状溝を通過してねじ込まれるので。
８）の噛合するねじと、スズリットカップリング（１（
イ）の噛合する円環状溝とが加工されている。通常ナツ
ト（８）は円環状溝を通過してねじ込まれるので。
円環状溝の外径はナツト（８）の噛合するねじの外径よ
りも小さくしなければならない。また前記注入口０りよ
りスタッドテンショナ本体（＋２１内に注入される圧力
媒体によってプラーバー（１０’）を引張る力はナツト
（８）の所定の締付力よりも大きくなる。通常スタット
９ボルト（６勺とナツト（８）とが噛合する螺旋状ねじ
強度を基糸として設計されるので、力の伝達部である円
環状溝部の山Ｋかかる荷重及び応力を平均化しない限り
、ＣからＤまでの間の強度が兆常に厳しいか、また強度
的に問題となる。
りも小さくしなければならない。また前記注入口０りよ
りスタッドテンショナ本体（＋２１内に注入される圧力
媒体によってプラーバー（１０’）を引張る力はナツト
（８）の所定の締付力よりも大きくなる。通常スタット
９ボルト（６勺とナツト（８）とが噛合する螺旋状ねじ
強度を基糸として設計されるので、力の伝達部である円
環状溝部の山Ｋかかる荷重及び応力を平均化しない限り
、ＣからＤまでの間の強度が兆常に厳しいか、また強度
的に問題となる。
本発明は前記問題点を解決するために提案されたもので
０円環状溝を有するねじ結合体にお（・て。
０円環状溝を有するねじ結合体にお（・て。
雄ねじ側の中心部に円錐台状のチー／ξ孔を穿設し。
円環状溝の雄ねじと雌ねじ山間の２ツチ差を端面側の第
１山目を基準として、同第１山目より遠ざかる山はど大
きくしてなることを特徴とするねじ結合体に係るもので
ある。
１山目を基準として、同第１山目より遠ざかる山はど大
きくしてなることを特徴とするねじ結合体に係るもので
ある。
以下本発明を図示の実施例について説明する。
９Ｉｒ、５図及び２１６図に：ｐイて、 ｒ１６）＆’
ｉ雄ねじ側部材。
ｉ雄ねじ側部材。
０ηは雌ねじ側部材で、雄ねじ側部材（１６１の外周面
には円環状の山ｒＩｎ傷Ｉ２０υ■）（２父３）ｆｆ１
４）が設けられ、中心軸ｘ−ｘ’に沿って円錐台状のチ
ーノミ孔内が穿設され。
には円環状の山ｒＩｎ傷Ｉ２０υ■）（２父３）ｆｆ１
４）が設けられ、中心軸ｘ−ｘ’に沿って円錐台状のチ
ーノミ孔内が穿設され。
同テーパ孔（至）の小径側端部には、雄ねじ側部材の伸
びを測定するための棒が挿入されるように円筒形の孔（
２５’）が連設されている。図中ＤＩ及びＤ２は前記テ
ーパ孔りの大径（ｆｉｌｌ並に小径側の直径、Ｌｌはテ
ーパ加工面の範囲である。また矢印は前記雄ねじ側部材
（＋６１と雌ねじ側部材（Ｉ？）との結合体を引張る方
向、δ１乃至δ６はまさに引張荷重が加えられようとす
る瞬間の雄ねじ側部材（１６１と雌ねじ側部材（１ηと
の間隙で１両部材の円環状溝の互いに接触することにな
る面はｘ−ｘ’軸に対して垂直である。
びを測定するための棒が挿入されるように円筒形の孔（
２５’）が連設されている。図中ＤＩ及びＤ２は前記テ
ーパ孔りの大径（ｆｉｌｌ並に小径側の直径、Ｌｌはテ
ーパ加工面の範囲である。また矢印は前記雄ねじ側部材
（＋６１と雌ねじ側部材（Ｉ？）との結合体を引張る方
向、δ１乃至δ６はまさに引張荷重が加えられようとす
る瞬間の雄ねじ側部材（１６１と雌ねじ側部材（１ηと
の間隙で１両部材の円環状溝の互いに接触することにな
る面はｘ−ｘ’軸に対して垂直である。
また雌ねじ側部材（＋７）は図示の実施例においては４
分割になっていて、雄ねじ側部材（田と雌ねじ側部材（
閉とを結合体とすることができるようにｔ「つている。
分割になっていて、雄ねじ側部材（田と雌ねじ側部材（
閉とを結合体とすることができるようにｔ「つている。
なお引張荷重を加えたとき、結合部が外れないように５
通常は第４図に示す円筒形リング（＋５）が使用される
ことになるが、第５図及び第６図においてはこれを省略
している。
通常は第４図に示す円筒形リング（＋５）が使用される
ことになるが、第５図及び第６図においてはこれを省略
している。
炉７図は第５図に示す結合体で引張荷重Ｐを加えて、δ
７．δ２−−−δ６が零になったとき、堆ねじ側部材（
１６１の円環状溝が分相する荷重及び応力をＧ明するた
めの図である。
７．δ２−−−δ６が零になったとき、堆ねじ側部材（
１６１の円環状溝が分相する荷重及び応力をＧ明するた
めの図である。
第７図においてＰｌ、Ｆ２−、−−−Ｆ７は円環状の山
（１８ｉ１１−−− （２４）Ｋ働く力、 ｅ３−６
２”−ｇ６は前記各円環状溝のピッチ、・Ｓｌ、５２−
−−３７は前記各円環状溝部での雄ねじ側部材（１（へ
）の断面積、 Ｆｌ、Ｆ２−−− Ｆｌは円環状部での
断面力である。
（１８ｉ１１−−− （２４）Ｋ働く力、 ｅ３−６
２”−ｇ６は前記各円環状溝のピッチ、・Ｓｌ、５２−
−−３７は前記各円環状溝部での雄ねじ側部材（１（へ
）の断面積、 Ｆｌ、Ｆ２−−− Ｆｌは円環状部での
断面力である。
しかるときは
ｉ：１から７までの整数
Σ Ｐ−Ｆ ・ ・・・・・・・・・（２）−７’＝
１．７ｔ ノ：１から７−１１’での整数 雄ねじ側部材（１６１の日田状溝部断面での平均応力を
さとすると。
１．７ｔ ノ：１から７−１１’での整数 雄ねじ側部材（１６１の日田状溝部断面での平均応力を
さとすると。
を
次に円環状溝部での最大′応力を（、〜ｍａｘ）ｉ と
すると、この値は〜とＰ、の値に関′係し、′一般には
次式で表わされる。
すると、この値は〜とＰ、の値に関′係し、′一般には
次式で表わされる。
（すｍａＸ） ’ ＝ （ＣＢ ） ｉ ｘ６＋（’０
２ ） ｉ Ｘ Ｐ ｔ”’−・（４）ここで＜Ｇ、
＞７及び（Ｃ２）ｉは雄ねじ側部材ｆ１６１及び雌ねじ
側部材（１７）の形状によって定まる定数で。
２ ） ｉ Ｘ Ｐ ｔ”’−・（４）ここで＜Ｇ、
＞７及び（Ｃ２）ｉは雄ねじ側部材ｆ１６１及び雌ねじ
側部材（１７）の形状によって定まる定数で。
有限要素法による解析で求めろことができる。
前記結合体において、〜及び（＝ ｍａｘ ） ｉを番
の１から７までのものに対して夫々できるだけ均一にな
るようにするには、ＰＬ及びＳ、を適当に選定すればよ
い。
の１から７までのものに対して夫々できるだけ均一にな
るようにするには、ＰＬ及びＳ、を適当に選定すればよ
い。
而して
Ｆｌ≦Ｆ２≦Ｆ３≦Ｆ４≦Ｆ５≦Ｆ６≦Ｆ７となるから
一＄１＜８２≦＄３≦＄４≦８５＜＄６≦８７とすれば
、（３）式より、γが均一化されろ方向になることが分
ろ。
一＄１＜８２≦＄３≦＄４≦８５＜＄６≦８７とすれば
、（３）式より、γが均一化されろ方向になることが分
ろ。
図示の実施例において雄ねじ側部材θａの中心軸線に沿
って穿設された円錐台状のテーパ孔（ハ）はこれを意図
したものであって、Ｄｌ、δ２及びくを適当に選ぶこと
によって、Ｓｌから８７の変化率を調整することができ
るものであり、この際前記テーパ孔（ハ）は連続的形状
であるので加工性がよい。
って穿設された円錐台状のテーパ孔（ハ）はこれを意図
したものであって、Ｄｌ、δ２及びくを適当に選ぶこと
によって、Ｓｌから８７の変化率を調整することができ
るものであり、この際前記テーパ孔（ハ）は連続的形状
であるので加工性がよい。
前記結合体に引張荷重を加えたとき、第７図のら（２は
１から６までの整数）の変化量をΔＡ１とし、Δｅ１〈
δｉのときを考えると、Δ−ｅｉはほぼｐ、、’ｓ １
に比例する値となる。
１から６までの整数）の変化量をΔＡ１とし、Δｅ１〈
δｉのときを考えると、Δ−ｅｉはほぼｐ、、’ｓ １
に比例する値となる。
而して５１（Ｓ２＜Ｓ３〈５４４Ｓ５（Ｓ６（Ｓ７であ
ろから、Δ４）Δノ２〉Δρ３〉Δ、ｅ４〉Δｅ５〉Δ
／３６）Δｅ７となる。
ろから、Δ４）Δノ２〉Δρ３〉Δ、ｅ４〉Δｅ５〉Δ
／３６）Δｅ７となる。
従ってδ、をδ１〈δ２〈δ３＜ −−−一δ６ とな
る適当な値とすると、荷重の増加とともに１１シ次Ｐ１
．Ｐ２−−−−Ｐ７が生じる。
る適当な値とすると、荷重の増加とともに１１シ次Ｐ１
．Ｐ２−−−−Ｐ７が生じる。
このことによって通常のδ１−δ２−−−−δ６二〇の
結合体の場合よりもＣ７を小さくすることができ。
結合体の場合よりもＣ７を小さくすることができ。
（４）式から判るように（０−ｍａｙ ） ７を小さく
することができる。
することができる。
また石のＬが小さいほど、断面が小さくなるので、伸び
易くなり−Ｐｉの正の小さい値であっても、Ｐ、はそれ
程大きくならない８ 以上のことから明らかなように、雄ねじ側部材０θの中
心ｆｌＵに沿って適当な円錐台形のテーパ孔（ハ）を設
けて、δ１〈δ２〈δ３（δ４（δ５〈Ｓ６となるδ１
からＳ６ までの適当な値を選ぶと−Ｐｉ及び（７−ｍ
ａｘ ） ｉを平均化できる。従来の螺旋状ねじでは、
ねじ山のピッチを変えることができないが。
易くなり−Ｐｉの正の小さい値であっても、Ｐ、はそれ
程大きくならない８ 以上のことから明らかなように、雄ねじ側部材０θの中
心ｆｌＵに沿って適当な円錐台形のテーパ孔（ハ）を設
けて、δ１〈δ２〈δ３（δ４（δ５〈Ｓ６となるδ１
からＳ６ までの適当な値を選ぶと−Ｐｉ及び（７−ｍ
ａｘ ） ｉを平均化できる。従来の螺旋状ねじでは、
ねじ山のピッチを変えることができないが。
円環状溝では各溝が独立して加工されるので、容易にｆ
ｆｌ、、Ｃ２−、Ｃ６を漸増させることができ、これに
よってδ１〈δ２〈−一〜−〈Ｓ６をすることかできる
。
ｆｌ、、Ｃ２−、Ｃ６を漸増させることができ、これに
よってδ１〈δ２〈−一〜−〈Ｓ６をすることかできる
。
δ１．δ２− ”’−δ６の値及びテーパ孔（ハ）の形
状を適当に選んで、引張荷重Ｐを一定の値にしたときの
Ｐｉの値は、有限要素法による解析によって求めること
かできる。
状を適当に選んで、引張荷重Ｐを一定の値にしたときの
Ｐｉの値は、有限要素法による解析によって求めること
かできる。
これが求まると、（３）式及び（４）式よりン及び（Ｃ
ｒ−ｍａｙ）ｉが求まる。これを求めた例を第８図に示
す。分用荷重が平均化され、崎大応カもほぼ平用化され
ていることが判る。
ｒ−ｍａｙ）ｉが求まる。これを求めた例を第８図に示
す。分用荷重が平均化され、崎大応カもほぼ平用化され
ていることが判る。
本発明においては前記したように、円環状溝を有するね
じ結合体において、雄ねじ側の中心部に円錐台状のチー
ーξ孔を穿設したので、同テーパ孔の大径側及び小径側
の直径、並に軸方向の長さを適当に選択することによっ
て１円環状部における雄ねじ側部材の断面積の変化率を
調整するとともに１円環状溝の雄ねじと雌ねじ山間のピ
ッチ差を。
じ結合体において、雄ねじ側の中心部に円錐台状のチー
ーξ孔を穿設したので、同テーパ孔の大径側及び小径側
の直径、並に軸方向の長さを適当に選択することによっ
て１円環状部における雄ねじ側部材の断面積の変化率を
調整するとともに１円環状溝の雄ねじと雌ねじ山間のピ
ッチ差を。
端面側の第１山目を基準として、同第１山目より遠ざか
る山はど大きくしたことによって１円環状溝部の荷重分
担を平均化し、最大応力も平均化しうるものである。
る山はど大きくしたことによって１円環状溝部の荷重分
担を平均化し、最大応力も平均化しうるものである。
また前記雄ねじ側部材の中心部に設けられた孔は円錐台
形のテーパ孔に形成された連続的形状を有するので、加
工性がよい等１本発明は多くの利点を有するものである
。
形のテーパ孔に形成された連続的形状を有するので、加
工性がよい等１本発明は多くの利点を有するものである
。
以上本発明を実施例について説明したが１本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではな（１本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではな（１本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
第１図は従来の螺旋状ねじＫよるわじ結合体の縦断面図
、第２図はそのねじ山の長さ方向における荷重分布図、
第５図は従来のスタッドテンショナ使用方法の原理説明
図、第４図は円環状溝圧よろねじ結合体を利用したスタ
ッドテンショナ使用方法の原理説明図、第５図は本発明
に係るねじ結合体の一実施例を示１縦断面図、第６図は
第５図の矢視ｖ＋ −” ｖｒ図、第７図は雄ねじ側部
材の縦断面図、第８図は本発明に係るねじ結合体の円環
状溝の場所と最大応力及び分担荷重との関係を示す図表
である。 （１６１・・雄ねじ側部材、 （１７１・・・・・・
雌ねじ側部材。 １１利１セ゛■ｒ２１）（ハ）（ハ）９４−・−雄ねじ
部材側円環状の山。 （ハ）・・・・・テーパ孔。 復代理人 弁理士 岡 本 蓋 窯外２名 Ｐ Ｐ 第１Ｖ →之じ山の荷重 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ↓ 第７区
、第２図はそのねじ山の長さ方向における荷重分布図、
第５図は従来のスタッドテンショナ使用方法の原理説明
図、第４図は円環状溝圧よろねじ結合体を利用したスタ
ッドテンショナ使用方法の原理説明図、第５図は本発明
に係るねじ結合体の一実施例を示１縦断面図、第６図は
第５図の矢視ｖ＋ −” ｖｒ図、第７図は雄ねじ側部
材の縦断面図、第８図は本発明に係るねじ結合体の円環
状溝の場所と最大応力及び分担荷重との関係を示す図表
である。 （１６１・・雄ねじ側部材、 （１７１・・・・・・
雌ねじ側部材。 １１利１セ゛■ｒ２１）（ハ）（ハ）９４−・−雄ねじ
部材側円環状の山。 （ハ）・・・・・テーパ孔。 復代理人 弁理士 岡 本 蓋 窯外２名 Ｐ Ｐ 第１Ｖ →之じ山の荷重 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ↓ 第７区
Claims (1)
- 円環状溝を有するねじ結合体において、雄ねじ側の中心
部に円錐台状のテーパ孔を穿設し９円環状溝の雄ねじと
雌ねじ山間のピッチ差を端面側の第１山目を基準として
、同第１山目より遠ざかる山はど大きくしてなることを
特徴とするねじ結合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22369082A JPS59117909A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | ねじ結合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22369082A JPS59117909A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | ねじ結合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117909A true JPS59117909A (ja) | 1984-07-07 |
| JPS62370B2 JPS62370B2 (ja) | 1987-01-07 |
Family
ID=16802115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22369082A Granted JPS59117909A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | ねじ結合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009024880A (ja) * | 2003-02-10 | 2009-02-05 | Atsushi Imai | 液体圧装置 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP22369082A patent/JPS59117909A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009024880A (ja) * | 2003-02-10 | 2009-02-05 | Atsushi Imai | 液体圧装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62370B2 (ja) | 1987-01-07 |
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