JPS63125813A - セラミツクス製物品 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、特にセラミックスを素材として形成されたね
じ継手やインサート等の物品に適用されて好適なセラミ
ックス製物品に関するものである。

「従来の技術およびその問題点」 従来、ねじ込みによって鋼管等をその材軸方向に継ぐね
じ継手や、コンクリート構造物などに埋設されて各種部
材を接続ないし取り付けるインサートなどは、それらの
主体をなす継手本体、インサート本体が鉄などの金属製
であるために腐食し、この腐食に起因して、例えばねじ
継手の着脱作業が面倒になったり、あるいは、コンクリ
ートなどを劣化させたりする等の問題点が生じる。

この点の解決手段として、本出願人は、継手本体、イン
サート本体をセラミックスにて形成したねじ継手および
インサートをすでに提案した。これらセラミックス製の
ねじ継手、インサートによれば、継手本体、インサート
本体に腐食が全く生じることがなく、腐食に起因した例
えばコンクリ−トの劣化等の種々の問題度を根本的に解
決することができるといった利点がある。ところが、こ
のようなセラミックス製物品にあっても例えば次のよう
な点で検討の余地が残されていた。

すなわち、継手本体およびインサート本体などをセラミ
ックス製とした場合、継手本体、インサート本体などに
形成しておいたねじ（例えばねじ穴等）のねじ山と、こ
のねじ山に螺合されるスチールボルト等の雄型部材のね
じ山との噛み合わせ部分（ひっかかり部分）がねじ出先
端に限定される場合があり、このような際に、セラミッ
クス本体（継手本体、インサート本体等）のねじ出先端
に応力が集中し、クラックやねじ出先端が欠けてしまう
といった問題点が生じる。

「問題点を解決するための手段」 そこで第１発明では、雄型部材のおねじが螺合されるね
じ穴付きのセラミックス製本体を備え、かつ、前記ねじ
穴のねじ山を、山の頂部がねじの起点から終点に至るま
で平坦に切り欠き形成し、しかも、前記ねじ山の径を、
そのねじの有効径以上の範囲に設定したことを特徴とす
るものである。

また、第２発明では、雄型部材のおねじが螺合されるね
じ穴を有しかつ外周に雌型部材のめねじに螺合されるお
ねじを備えた筒状のセラミックス製本体を備え、かつ、
前記ねじ穴およびおねじの各ねじ山を、山の頂部がねじ
の起点から終点に至るまで平坦に切り欠き形成し、しか
も、前記ねじ穴のねじ山の径をそのねじの有効径以上の
範囲に設定するとともに、おねじのねじ山の径をそのね
じの有効径以下の範囲に設定したことを特徴とするもの
である。

「作用」 本発明のセラミックス製物品によれば、セラミックス製
本体のねじ山の頂部を所定の幅寸法を持った平坦に切欠
形成することにより、セラミックス製本体に形成される
ねじ山の高さを低くし、ねじどうしのひっかかり部分を
、強度の大きなねじの基端側に限定して、ねじ山のクラ
ックや欠けを防止する作用を発揮する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。図面はセラミックス製物品としてインサー
トに適用した例を示す。

これらの図において、符号ｌはインサート本体であり、
このインサート本体１は雄型部材として用いるボルトの
挿入孔２を形成した筒状部３と、挿入孔２に同軸的に連
続するねじ穴４を形成した拡大基部５とを有し、全体が
セラミックスにより形成されて、セラミックス製本体を
構成している。

そして、前記インサート本体ｌのねじ穴４は、その断面
が三角形をした三角ねじを基本構造として、そのねじ山
４ａの山の頂部をねじの起点から終点に至るまで平坦に
切り欠いた構成となっている。また、前記ねじ山４ａの
径は、そのねじの有効径以上の範囲に設定され、これに
より、ねじ山４ａ自身にクラックや欠けなどが生じない
ように考慮されている。なお、図面では、有効径以上と
なるように、前記ねじ山の頂部４ｂの幅寸法りは、第２
図に示すように、例えばねじ山４ａのピッチＰの１／２
〜ｌ／３（本実施例ではほぼｌ／２　）の範囲とされて
いる。これは、ねじ山４ａの頂部４ｂの幅寸法りをピッ
チＰの１／２以下に設定すると、ねじ山４ａの高さＨ８
が低くなりすぎてボルトのねじ込み操作が悪くなり、逆
にｌ／３以上にすると、三角ねじのねじ山の高さＨ３に
近付いて幅寸法りが小さくなり、頂部４ｂにクラックや
欠けなどが生じるおそれがあるからである。

また、このねじ穴４の開口端側（第２図下側）のねじ山
４ａの頂部４ｂは、インサート本体１の軸線とギ行な線
分Ｘ−Ｙに対して角度θをもって開口端側に行くに従っ
て下り勾配に傾斜しており、これによって、ねじ穴４の
開口端側に生じる応力を低減させてねじ穴４全体に均一
な応力が生じるように考慮されている。

このような構成のインサートにおいては、セラミックス
製であるインサート本体ｌのねじ山４ａの頂部４ｂが所
定の幅寸法りを持った平坦に切欠形成されているので、
ねじどうしのひっかかり部分を、強度の大きなねじの基
端側に限定して、ねじ山４ａのクラックや欠けを防止す
る作用を発揮させることができる。したがって、インサ
ート本体ｌをセラミックスで形成しても、セラミックス
の収縮現象によるねじ山に対する影響を極めて小さくす
ることができる。また、ねじ山４ａ全体の強度が向上し
、金属製インサートと同様な取り扱いが可能になる。な
お、実施例のように、拡大基部５の内周にねじ穴４を形
成し、このねじ穴４の開口端側の頂部４ｂにテーパをつ
けておくと、ボルトが例えば吊りボルトとして使用され
ている場合にそのボルトに常に引張力としての荷重が作
用しても、拡大基部５の外周面により一様に荷重が受け
られ、いわゆるクサビ効果が発揮され、インサート本体
ｌには全体的に圧縮力としての荷重が作用し、また、ね
じ穴４の開口端側に生じる応力を低減させてねじ穴４全
体に均一な応力が生じる等の作用を発揮させる。この点
は、インサート本体ｌを圧縮力には十分な耐力を発揮す
るセラミックス製とする上で好適である。

次に、第３図を参照して第２発明の実施例について説明
する。この実施例はセラミックス製物品として、外径の
異なる２つの雌雄型部材を接続するねじ継手に適用した
例である。

このねじ継手は、雄型部材（図示例ではボルト）ＩＯの
挿入孔１１を有する円筒状の継手本体１２と、この継手
本体１２の外周に形成され雌型部材（例えばインサート
など）１３のねじ穴１４に螺合するおねじ１５と、前記
挿入孔１１の奥に形成され雄型部材１０のおねじ１６に
螺合するねじ穴１７とを備え、継手本体Ｌ２全体がセラ
ミックスにより形成されている。

そして、前記挿入孔１１は、継手本体１２の中心部に一
端（第１図左端）のみを開口した状態で中心軸線方向に
沿って延出しており、かつ、そのほぼ中央部から奥側に
かけて前記ねじ穴１７が形成されている。

また、前記継手本体Ｉ２の外周のおねじ１５は、前記挿
入孔１１のねじ穴１７が形成された部分（挿入孔１１の
奥側の部分）の外周に位置して形成され、これによって
継手本体１２には外周部および内周部に引張力が作用し
た際、仕ん断力が生じるように考慮されている。

そして、前記ねじ穴１７およびおねじ１５の各ねじ山１
７ａ、１５ａは、山の頂部１７ｂ、１５ｂがねじの起点
から終点に至るまで平坦に切り欠かれており、しかも、
前記各ねじ山１７ａ、１５ａのうちねじ穴１７のねじ山
１７ａは、そのねじの有効径以上の範囲に設定され、ま
たおねじ１５のねじ山１５ａは、そのねじの有効径以下
の範囲に設定されて、ねじ山自身にクラックや欠けなど
が生じないように考慮されている。

なお、図面では、第４図などに示すように、ねじ山１７
ａ、１５ａの各頂部１７ｂ、１５ｂの幅寸法は、ねじ山
のピッチの１／２〜１／３の範囲に設定されている。

次いで、このように構成されたねじ継手の使用方法や作
用などについて説明する。

このねじ継手を使って雄型部材ＩＯと雌型部材１３とを
接続するには、雌型部材１３のねじ穴Ｉ４に継手本体１
２をねじ込み、この継手本体１２の挿入孔１１に雄型部
材ｌＯを挿入してそのおねじ１６をねじ穴！７に螺合す
れば良い。なお、この接続手順を、雄型部材ｌＯに継手
本体１２をねじ込んでおき、これを雌型部材１３のねじ
穴１６にねじ込む逆の手順によっても行うことができる
。

このようにして結合した状態では、継手本体１２の挿入
孔１１の奥側のねじ穴１７に雄型部材１０が、また継手
部材１２の外周のおねじ１５に雌型部材１３がそれぞれ
ねじ結合された状態となるので、雌型部材１３および雄
型部材」０にそれぞれ引張力としての荷重が作用すると
、継手本体１２の内周部では挿入孔１１の奥側から、ま
た継手本体４の外周部では挿入孔１１の開口端側から引
張力が生じる。このため、継手本体１２の内部では、継
手本体１２の内周部および外周部それぞれの引張力が互
いに作用しあって、せん断力が生じ、クラックや分断な
どを発生させる原因である引張力はほとんど生じること
がない。

また、セラミックス製である継手本体１２の内周および
外周それぞれのねじ山１７ａ、１５ａの頂部１７ｂ、１
５ｂが所定の幅寸法を持った平坦に切欠形成されている
ので、ねじどうしのひっかかり部分を、強度の大きなね
じの基端側に限定して、ねじ山１７ａ、１５ａのクラッ
クや欠けを防止する゛作用を発揮させることができる。

したがって、継手本体４を引張力に対して脆いセラミッ
クス製等としても大きな耐力を発揮させることができ、
かつ、軽量化を図ることができる。

なお、このように継手本体１２が、セラミックス等の耐
腐食性の高い材料により形成されていると、継手部分で
のねじの腐食が起こらず、したがって、金属等の腐食し
易い場所等に対するねじ継手の適用性を向上することが
できる。特に、前記継手本体１２をセラミックス製とし
た場合には、耐腐食性を向上することができる上に、耐
熱性および絶縁性に対しても向上することができる利点
がある。

第４図および第５図はそれぞれねじ山の形状の変形例を
示すものである。第４図に示すねじ山２０は、台形ねじ
を基本構造としており、そのねじ山２０の頂部２０ａの
幅しは、このねじのピッチＰの【／２〜１／３の範囲に
設定されている。

また、第５図に示すねじ山３０はのこ歯ねじを基本構造
としており、そのねじ山３０の頂部３０ａの幅しは、こ
のねじのピッチＰの１／２〜ｌ／３の範囲に設定されて
いる。

なお、これら変形例のねじ山を第１図ないし第３図で示
したセラミックス製物品に適用することは可能であり、
ねじ山をこれらの構造としても前述したのと同様の作用
効果を発揮することができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、セラミックス製本
体のねじ山の頂部を所定の幅寸法を持った平坦に切欠形
成することにより、セラミックス製本体に形成されるね
じ山の高さを低くし、ねじどうしのひっかかり部分を、
強度の大きなねじの基端側に限定して、ねじ山のクラッ
クや欠けを防止するようにしているので、セラミックス
製本体に形成したねじ山に対する影響を極めて小さくす
ることができ、特にセラミックスを素材として形成され
たねじ継手やインサート等の物品に適用されて好適なセ
ラミックス製物品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１発明の一実施例を示すもので
、第１図はインサート本体の断面図、第２図は第１図鎖
線Ｈ内部を拡大した断面図、第３図は第２発明の一実施
例を示す断面図、第４図および第５図はそれぞれねし山
の変形例を示す断面図である。 ｌ・・・・・・インサート本体、２・・・・・・挿入孔
、３・・・・・・筒状部、４・・・・・・ねじ穴、４ａ
・・・・・・ねじ山、４ｂ・・・・・・ねじ山の頂部、
５・・・・・・拡大基部、１０・・・・・・雄型部材、
１１・・・・・・挿入孔、１２・・・・・・継手本体、
１３・・・・・・雌型部材、１４・・・・・・ねじ穴、
Ｉ５・・・・・・おねじ、１６・・・・・・おねじ、１
７・・・・・・めねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）雄型部材のおねじが螺合されるねじ穴付きのセラミ
   ックス製本体を備え、かつ、前記ねじ穴のねじ山は、山
   の頂部がねじの起点から終点に至るまで平坦に切り欠か
   れており、しかも、前記ねじ山の径はそのねじの有効径
   以上の範囲に設定されていることを特徴とするセラミッ
   クス製物品。 ２）雄型部材のおねじが螺合されるねじ穴を有しかつ外
   周に雌型部材のめねじに螺合されるおねじを備えた筒状
   のセラミックス製本体を備え、かつ、前記ねじ穴および
   おねじの各ねじ山は、山の頂部がねじの起点から終点に
   至るまで平坦に切り欠かれており、しかも、前記ねじ穴
   のねじ山の径はそのねじの有効径以上の範囲に設定され
   、おねじのねじ山の径はそのねじの有効径以下の範囲に
   設定されていることを特徴とするセラミックス製物品。