JPS62370B2 - - Google Patents
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- JPS62370B2 JPS62370B2 JP22369082A JP22369082A JPS62370B2 JP S62370 B2 JPS62370 B2 JP S62370B2 JP 22369082 A JP22369082 A JP 22369082A JP 22369082 A JP22369082 A JP 22369082A JP S62370 B2 JPS62370 B2 JP S62370B2
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- JP
- Japan
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- side member
- annular groove
- thread
- male thread
- threaded joint
- Prior art date
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Dowels (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
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。
係るものである。
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、周知のようにねじ結合部
にかかる荷重は第３図に示す如く、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。
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、周知のようにねじ結合部
にかかる荷重は第３図に示す如く、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
にスタツドテンシヨナがある。第３図はこのスタ
ツドテンシヨ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
タツドボルト、７はワツシヤ、８はナツト、９は
スタツドボルトとプラーバー１０とのねじ結合
部、１１はスタツドテンシヨナ本体１２のピスト
ンで、同本体の注入口１３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つてプラーバ
ー１０を引張り、前記ねじ結合部９を介してスタ
ツドボルト６を引張るようになつている。
にスタツドテンシヨナがある。第３図はこのスタ
ツドテンシヨ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
タツドボルト、７はワツシヤ、８はナツト、９は
スタツドボルトとプラーバー１０とのねじ結合
部、１１はスタツドテンシヨナ本体１２のピスト
ンで、同本体の注入口１３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つてプラーバ
ー１０を引張り、前記ねじ結合部９を介してスタ
ツドボルト６を引張るようになつている。
一般にねじは螺旋状にきられているが、近年各
ねじ山が独立した円環状に形成されたものがスタ
ツドテンシヨナに使用されている。第４図はこの
スタツドテンシヨナの使用方法の原理を示し、ス
タツドボルト６′とプラーバー１０′とが両者に噛
合するスプリツトカツプリングと円筒形リングと
によつて結合されていて、第３図に示すスタツド
テンシヨナではプラーバー１０を回転させながら
スタツドボルト６にねじ込んでいかなければなら
ないのに対して、周知の方法によりスプリツトカ
ツプリング１４を第６図に示すように分割体とし
て、半径方向から順次にプラーバー１０′及びス
タツドボルト６′に噛合させることができるよう
になつている。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。
ねじ山が独立した円環状に形成されたものがスタ
ツドテンシヨナに使用されている。第４図はこの
スタツドテンシヨナの使用方法の原理を示し、ス
タツドボルト６′とプラーバー１０′とが両者に噛
合するスプリツトカツプリングと円筒形リングと
によつて結合されていて、第３図に示すスタツド
テンシヨナではプラーバー１０を回転させながら
スタツドボルト６にねじ込んでいかなければなら
ないのに対して、周知の方法によりスプリツトカ
ツプリング１４を第６図に示すように分割体とし
て、半径方向から順次にプラーバー１０′及びス
タツドボルト６′に噛合させることができるよう
になつている。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、また応力もこの傾向と同様に両端が大き
くなる。
般には第２図と同様に、ねじ結合部の両端が大き
くなり、また応力もこの傾向と同様に両端が大き
くなる。
前記スタツドボルト６′の頂部側には、ナツト
８の噛合するねじと、スプリツトカツプリング１
４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１３よりスタツドテンシヨナ本体１２内に
注入される圧力媒体によつてプラーバー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。通常スタツドボルト６′とナツト８とが噛
合する螺旋状ねじ強度を基準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にかかる荷
重及び応力と平均化しない限り、ＣからＤまでの
間の強度が非常に厳しいか、また強度的に問題と
なる。
８の噛合するねじと、スプリツトカツプリング１
４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１３よりスタツドテンシヨナ本体１２内に
注入される圧力媒体によつてプラーバー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。通常スタツドボルト６′とナツト８とが噛
合する螺旋状ねじ強度を基準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にかかる荷
重及び応力と平均化しない限り、ＣからＤまでの
間の強度が非常に厳しいか、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、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、円環状溝の雄ねじと雌ねじ山間のピツチ差
を端面側の第１山目を基準として、同第１山目よ
り遠ざかる山ほ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。
たもので、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、円環状溝の雄ねじと雌ねじ山間のピツチ差
を端面側の第１山目を基準として、同第１山目よ
り遠ざかる山ほ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。
第５図及び第６図において、１６は雄ねじ側部
材、１７は雌ねじ側部材で、雄ねじ側部材１６の
外周面には円環状の山１８，１９，２０，２１，
２２，２３，２４が設けられ、中心軸Ｘ−X′に
沿つて円錐台状のテーパ孔２５が穿設され、同テ
ーパ孔２５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D1及びD2は前
記テーパ孔２５の大径側並に小径側の直径、L1
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１６と雌ねじ側部材１７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１６と雌ね
じ側部材１７との間隙で、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。
材、１７は雌ねじ側部材で、雄ねじ側部材１６の
外周面には円環状の山１８，１９，２０，２１，
２２，２３，２４が設けられ、中心軸Ｘ−X′に
沿つて円錐台状のテーパ孔２５が穿設され、同テ
ーパ孔２５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D1及びD2は前
記テーパ孔２５の大径側並に小径側の直径、L1
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１６と雌ねじ側部材１７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１６と雌ね
じ側部材１７との間隙で、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１７は図示の実施例において
は４分割になつて、雄ねじ側部材１６と雌ねじ側
部材１７とを結合体とすることができるようにな
つている。
は４分割になつて、雄ねじ側部材１６と雌ねじ側
部材１７とを結合体とすることができるようにな
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、通常は第４図に示す円筒形リング１５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。
ように、通常は第４図に示す円筒形リング１５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。
第７図は第５図に示す結合体で引張荷重Ｐを加
えて、δ１，δ２……………δ６が零になつたと
き、雄ねじ側部材１６の円環状溝が分担する荷重
及び応力を説明するための図である。
えて、δ１，δ２……………δ６が零になつたと
き、雄ねじ側部材１６の円環状溝が分担する荷重
及び応力を説明するための図である。
第７図においてP1，P2……………P7は円環状の
山１８，１９……………２４に働く力、l1，l2…
…………l6は前記各円環状溝のピツチ、S1，S2…
…………S7は前記各円環状溝部での雄ねじ側部材
１６の断面積、F1，F2……………F7は円環状部
での断面力である。
山１８，１９……………２４に働く力、l1，l2…
…………l6は前記各円環状溝のピツチ、S1，S2…
…………S7は前記各円環状溝部での雄ねじ側部材
１６の断面積、F1，F2……………F7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
ｊ：１から７までの整数
雄ねじ側部材１６の円環状溝部断面での平均応
力を〓とすると、 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Ｐiの値に関係し、一般に
は次式で表わされる。
力を〓とすると、 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Ｐiの値に関係し、一般に
は次式で表わされる。
ここで、（C1）i及び（C2）iは雄ねじ側部材１６
及び雌ねじ側部材１７の形状によつて定まる定数
で、有限要素法による解析で求めることができ
る。
及び雌ねじ側部材１７の形状によつて定まる定数
で、有限要素法による解析で求めることができ
る。
前記結合体において、〓及び（〜max）ｉをｉ
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、Ｐi及びＳi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、Ｐi及びＳiを適当に選
定すればよい。
而して
F1≦F2≦F3≦F4≦F5≦F6≦F7となるから、S1
≦S2≦S3≦S4≦S5≦S6≦S7とすれば、(3)式より〓
が均一化される方向になることが分る。
≦S2≦S3≦S4≦S5≦S6≦S7とすれば、(3)式より〓
が均一化される方向になることが分る。
図示の実施例において雄ねじ側部材１６の中心
軸線に沿つて穿設された円錐台状のテーパ孔２５
はこれを意図したものであつて、D1，D2及び＜
を適当に選ぶことによつて、S1からS7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２５は連続的形状であるので加工性がよ
い。
軸線に沿つて穿設された円錐台状のテーパ孔２５
はこれを意図したものであつて、D1，D2及び＜
を適当に選ぶことによつて、S1からS7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２５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
ｌi（ｉは１から６までの整数）の変化量をΔl1と
し、Δl1＜δiのときを考えると、Δｌiはほぼ
Ｐ／S1に比例する値となる。
ｌi（ｉは１から６までの整数）の変化量をΔl1と
し、Δl1＜δiのときを考えると、Δｌiはほぼ
Ｐ／S1に比例する値となる。
而してS1＜S2＜S3＜S4＜S5＜S6＜S7であるか
ら、Δl1＞Δl2＞Δl3＞ΔI4＞Δl5＞Δl6＞Δl7とな
る。
ら、Δl1＞Δl2＞Δl3＞ΔI4＞Δl5＞Δl6＞Δl7とな
る。
従つてδiをδ１＜δ２＜δ３＜……………δ
６となる適当な値とすると、荷重の増加とともに
順次P1，P2……………P7が生じる。
６となる適当な値とすると、荷重の増加とともに
順次P1，P2……………P7が生じる。
このことによつて通常のδ１＝δ２＝…………
…δ６＝０の結合体の場合よりもP7を小さくする
ことができ、(4)式から判るように（〜max）7を小
さくすることができる。
…δ６＝０の結合体の場合よりもP7を小さくする
ことができ、(4)式から判るように（〜max）7を小
さくすることができる。
またｌiのｉが小さいほど、断面が小さくなる
ので、伸び易くなり、Ｐiのｉの小さい値であつ
ても、Ｐiはそれ程大きくならない。
ので、伸び易くなり、Ｐiのｉの小さい値であつ
ても、Ｐiはそれ程大きくならない。
以上のことから明らかなように、雄ねじ側部材
１６の中心軸線に沿つて適当な円錐台形のテーパ
孔２５を設けて、δ１＜δ２＜δ３＜δ４＜δ５
＜δ６となるδ１からδ６までの適当な値を選ぶ
と、Ｐi及び（〜max）ｉを平均化できる。従来
の螺旋状ねじでは、ねじ山のピツチを変えること
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l1，l2……………l6を漸増さ
せることができ、これによつてδ１＜δ２＜……
………＜δ６をすることができる。
１６の中心軸線に沿つて適当な円錐台形のテーパ
孔２５を設けて、δ１＜δ２＜δ３＜δ４＜δ５
＜δ６となるδ１からδ６までの適当な値を選ぶ
と、Ｐi及び（〜max）ｉを平均化できる。従来
の螺旋状ねじでは、ねじ山のピツチを変えること
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l1，l2……………l6を漸増さ
せることができ、これによつてδ１＜δ２＜……
………＜δ６をすることができる。
δ１，δ２……………δ６の値及びテーパ孔２
５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
によつて求めることができる。
５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
によつて求めることができる。
これが求まると、(3)式及び(4)式より〓及び（〜
max）ｉが求まる。これを求めた例を第８図に示
す。分担荷重が平均化され、最大応力もほぼ平担
化されていることが判る。
max）ｉが求まる。これを求めた例を第８図に示
す。分担荷重が平均化され、最大応力もほぼ平担
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
円錐台状のテーパ孔を穿設したもので、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つて、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、円環状溝の雄ねじと雄ねじ山間のピツチ差
を、端面側の第１山目を基準として、同第１山目
より遠ざかる山ほど大きくしたことによつて、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。
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たもので、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つて、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、円環状溝の雄ねじと雄ねじ山間のピツチ差
を、端面側の第１山目を基準として、同第１山目
より遠ざかる山ほど大きくしたことによつて、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、本発明は多くの利
点を有するものである。
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、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、本発
明は勿論このような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、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。
明は勿論このような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、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によるねじ結合体の
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３図は従来のスタツドテンシヨ
ナ使用方法の原理説明図、第４図は円環状溝によ
るねじ結合体を利用したスタツドテンシヨナ使用
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す縦断面図、第６図は第５図
の矢視−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。 １６……雄ねじ側部材、１７……雌ねじ側部
材、１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４
……雄ねじ部材側円環状の山、２５……テーパ
孔。
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３図は従来のスタツドテンシヨ
ナ使用方法の原理説明図、第４図は円環状溝によ
るねじ結合体を利用したスタツドテンシヨナ使用
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す縦断面図、第６図は第５図
の矢視−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。 １６……雄ねじ側部材、１７……雌ねじ側部
材、１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４
……雄ねじ部材側円環状の山、２５……テーパ
孔。
Claims (1)
- 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、円
環状溝の雄ねじと雌ねじ山間のピツチ差を端面側
の第１山目を基準として、同第１山目より遠ざか
る山ほ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 JPS59117909A (ja) | 1984-07-07 |
| JPS62370B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4358115B2 (ja) * | 2003-02-10 | 2009-11-04 | 淳 今井 | 液体圧装置 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP22369082A patent/JPS59117909A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59117909A (ja) | 1984-07-07 |
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