JPH0765608B2 - 疲労特性に優れた欠如ねじ - Google Patents
疲労特性に優れた欠如ねじInfo
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- JPH0765608B2 JPH0765608B2 JP63051317A JP5131788A JPH0765608B2 JP H0765608 B2 JPH0765608 B2 JP H0765608B2 JP 63051317 A JP63051317 A JP 63051317A JP 5131788 A JP5131788 A JP 5131788A JP H0765608 B2 JPH0765608 B2 JP H0765608B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、アキュムレータやシリンダなどの荷重変動
の激しいところに使用される引張荷重を受けるねじに関
するもので、特に、固定用及び移動用として広い範囲で
用いられる疲労特性に優れた欠如ねじに関するものであ
る。
の激しいところに使用される引張荷重を受けるねじに関
するもので、特に、固定用及び移動用として広い範囲で
用いられる疲労特性に優れた欠如ねじに関するものであ
る。
従来の技術 例えば、流体機器としてのアキュムレータは、容器本体
の内部をブラダにより気体室と液体室に仕切り、その両
端部を側板で閉鎖すると共に液体回路の液圧変動に応じ
てブラダを伸縮させ、脈動吸収作用やショックアブソー
バ作用等を行わしめているが、この容器本体と側板との
固定手段として平行ねじが用いられている。
の内部をブラダにより気体室と液体室に仕切り、その両
端部を側板で閉鎖すると共に液体回路の液圧変動に応じ
てブラダを伸縮させ、脈動吸収作用やショックアブソー
バ作用等を行わしめているが、この容器本体と側板との
固定手段として平行ねじが用いられている。
発明が解決しようとする課題 ところで、アキュムレータ内の圧力が上昇し側板が外方
に押圧されると、ねじには軸方向及び周方向の荷重、所
謂変動荷重が０から最大荷重の範囲内で繰り返し加わる
がこの荷重は、各ねじ山が均一に分担するものではなく
引張力方向に大きく偏る。
に押圧されると、ねじには軸方向及び周方向の荷重、所
謂変動荷重が０から最大荷重の範囲内で繰り返し加わる
がこの荷重は、各ねじ山が均一に分担するものではなく
引張力方向に大きく偏る。
そのため、大きな引張荷重を受けるめねじ先端部の谷底
に応力集中が生じ、そこから破壊してしまう。
に応力集中が生じ、そこから破壊してしまう。
そこで、この問題を解決するために、既に特許されてい
る「先細状のおねじを用いた疲れ特性のすぐれたネジ継
手」（米国特許4189975号、日本国特公昭56−53651号参
照）を利用することが考えられる。
る「先細状のおねじを用いた疲れ特性のすぐれたネジ継
手」（米国特許4189975号、日本国特公昭56−53651号参
照）を利用することが考えられる。
本発明者は、第５図に示す様に容器本体１のめねじ２と
側板３のおねじ４とを60度三角ねじM106.8×２で形成
し、このおねじ４を前記特許に従い、ねじ山m7〜m1の山
高さｈを漸減せしめた試験用アキュムレータを製作する
と共に、前記三角ねじを標準状態で用いた従来型アキュ
ムレータを製作し、そして、シール径ｄ＝104mm、内圧
ｐ＝０〜318kg/cm2、周波数2.5HZの条件下で各アキュム
レータの各ねじ山の荷重分担率や疲労寿命を調査した。
側板３のおねじ４とを60度三角ねじM106.8×２で形成
し、このおねじ４を前記特許に従い、ねじ山m7〜m1の山
高さｈを漸減せしめた試験用アキュムレータを製作する
と共に、前記三角ねじを標準状態で用いた従来型アキュ
ムレータを製作し、そして、シール径ｄ＝104mm、内圧
ｐ＝０〜318kg/cm2、周波数2.5HZの条件下で各アキュム
レータの各ねじ山の荷重分担率や疲労寿命を調査した。
その結果、荷重分担率は、試験用アキュムレータの方
が、従来型アキュムレータより平均化していたが、疲労
寿命は、試験用アキュムレータの方が従来型アキュムレ
ータより短かった。
が、従来型アキュムレータより平均化していたが、疲労
寿命は、試験用アキュムレータの方が従来型アキュムレ
ータより短かった。
因に、荷重分担率が最も大きいねじ山は、試験用アキュ
ムレータでは、先端部2mから２番目のねじ山m2で、その
率は、18.5％、従来型アキュムレータでは、先端部から
１番目のねじ山で、その率は、21％であり、又、疲労寿
命は、従来型アキュムレータでは560.000回、試験用ア
キュムレータでは、380.000回であった。
ムレータでは、先端部2mから２番目のねじ山m2で、その
率は、18.5％、従来型アキュムレータでは、先端部から
１番目のねじ山で、その率は、21％であり、又、疲労寿
命は、従来型アキュムレータでは560.000回、試験用ア
キュムレータでは、380.000回であった。
ねじ山の荷重分担率が低下すると、ねじ疲労寿命が伸び
るのが通常であるが、上記試験用アキュムレータでは、
これに反し、疲労寿命が短かくなったのである。
るのが通常であるが、上記試験用アキュムレータでは、
これに反し、疲労寿命が短かくなったのである。
そこで、その原因を調べたところ、各めねじ谷底ｆに加
わる曲げモーメント中、めねじ先端部2eの２番目のめね
じ谷底f2に最大曲げモーメントが加わり、そこから破壊
していることがわかった。即ち、おねじ４が矢印Ｙ方向
に押圧されると、めねじの各ねじ山fmは、下面に分担荷
重を受ける片持梁の状態となり、めねじ山fmの山高さfh
は、曲げモーメントの大きさに影響するスパンとみるこ
とができる。
わる曲げモーメント中、めねじ先端部2eの２番目のめね
じ谷底f2に最大曲げモーメントが加わり、そこから破壊
していることがわかった。即ち、おねじ４が矢印Ｙ方向
に押圧されると、めねじの各ねじ山fmは、下面に分担荷
重を受ける片持梁の状態となり、めねじ山fmの山高さfh
は、曲げモーメントの大きさに影響するスパンとみるこ
とができる。
そのため、山高さfhが均一化されている場合には、各ね
じ山の分担荷重が均一化されていないと、分担荷重が大
きい程曲げモーメントが大きくなり破壊しやすくなるの
である。
じ山の分担荷重が均一化されていないと、分担荷重が大
きい程曲げモーメントが大きくなり破壊しやすくなるの
である。
そこで、従来型アキュムレータと試験用アキュムレータ
のめねじ谷底に生じる単位当たりの曲げモーメントを、
荷重分担率とねじ山高さより計算したところ第４図に示
す通りであった。
のめねじ谷底に生じる単位当たりの曲げモーメントを、
荷重分担率とねじ山高さより計算したところ第４図に示
す通りであった。
この図において、Ａは、従来型アキュムレータ、Ｂは、
試験用アキュムレータを示すが、試験用アキュムレータ
Ｂのめねじ先端部2eから２番目のめねじ谷底f2に13.5kg
mm/mmのピーク曲げモーメントPBが生じ、しかもそのモ
ーメントPBは、従来型アキュムレータＡのピーク曲げモ
ーメントPA＝11.4kgmm/mmより大きく、そのため、ねじ
が疲労破壊し易い事が明らかとなった。
試験用アキュムレータを示すが、試験用アキュムレータ
Ｂのめねじ先端部2eから２番目のめねじ谷底f2に13.5kg
mm/mmのピーク曲げモーメントPBが生じ、しかもそのモ
ーメントPBは、従来型アキュムレータＡのピーク曲げモ
ーメントPA＝11.4kgmm/mmより大きく、そのため、ねじ
が疲労破壊し易い事が明らかとなった。
この発明は、上記事事情に鑑み、ねじの疲れ特性を向上
させて疲労寿命を長くすることを目的とする。
させて疲労寿命を長くすることを目的とする。
課題を解決するための手段 この発明は、変動荷重を受ける螺合されたねじにおい
て；引張荷重を受ける側の全ねじ山頂部の接触面を欠如
せしめて全ねじ接触高さを同一にすにするとともにその
接触面積も同一にし、全荷重の1/全ねじ山数、の荷重が
ねじの接触面積と材料応力との積に等しくなるように前
記ねじの径が定められ、他方のねじの各ねじ山高さが標
準高さに形成され、前記各ねじの接触面を対向する他方
のねじのねじ山に常時当接せしめたことにより、上記課
題を解決せんとするものである。
て；引張荷重を受ける側の全ねじ山頂部の接触面を欠如
せしめて全ねじ接触高さを同一にすにするとともにその
接触面積も同一にし、全荷重の1/全ねじ山数、の荷重が
ねじの接触面積と材料応力との積に等しくなるように前
記ねじの径が定められ、他方のねじの各ねじ山高さが標
準高さに形成され、前記各ねじの接触面を対向する他方
のねじのねじ山に常時当接せしめたことにより、上記課
題を解決せんとするものである。
作用 荷重変動により、螺合されたねじに変動荷重が加わる
と、引張荷重を受ける側のねじの各ねじ山に夫々分担荷
重がかかるが、全ねじ山の接触高さは、同一高さに形成
され、ねじ接触面積が等しいので、螺合締付位置がどの
ように変化しても、該ねじ山の分担荷重は略々等しいも
のとなる。
と、引張荷重を受ける側のねじの各ねじ山に夫々分担荷
重がかかるが、全ねじ山の接触高さは、同一高さに形成
され、ねじ接触面積が等しいので、螺合締付位置がどの
ように変化しても、該ねじ山の分担荷重は略々等しいも
のとなる。
そのため、各ねじ谷底に発生する曲げモーメントが平均
化されるので、ピーク曲げモーメントは、大きく低減す
る。
化されるので、ピーク曲げモーメントは、大きく低減す
る。
実施例 この発明の実施例を添付図面により説明するが同一図面
符号はその名称も機能も同一である。
符号はその名称も機能も同一である。
第２図は、アキュムレータACCの縦断面図であり、容器
本体10の内部は、ブラダ11により気体室12と液体室13に
仕切られ、又、この本体10の両端部14、15は、側板16、
17により閉鎖されている。
本体10の内部は、ブラダ11により気体室12と液体室13に
仕切られ、又、この本体10の両端部14、15は、側板16、
17により閉鎖されている。
この本体10の両端部14、15と側板16、17は、螺着されて
いるが、そのねじ部Ｓは、第１図に示すごとく形成され
ている。
いるが、そのねじ部Ｓは、第１図に示すごとく形成され
ている。
即ち、容器本体10の端部14の内側には、側板16のおねじ
19と螺合するめねじ20が形成されている。
19と螺合するめねじ20が形成されている。
このめねじ20は、10個のめねじ山FSを備えているが、全
ねじ山を同一高さに山頂切りして山頂部接触面を欠如せ
しめ、全ねじ接触高さＬを同一高さにしてめねじのねじ
山FSがおねじのねじ山MSと接触する部分、所謂、めねじ
の接触面積FW、を同一にする。
ねじ山を同一高さに山頂切りして山頂部接触面を欠如せ
しめ、全ねじ接触高さＬを同一高さにしてめねじのねじ
山FSがおねじのねじ山MSと接触する部分、所謂、めねじ
の接触面積FW、を同一にする。
めねじ谷底f1〜f10は、円弧状に形成され、その半径fr
は、ピッチの0.1〜0.18倍の大きさである。
は、ピッチの0.1〜0.18倍の大きさである。
おねじ19の各ねじ山高さmhは、標準高さに形成されてい
る。
る。
なお、25は、必要以上のねじ込みを防止するためのスト
ッパ、Ｃは、中心線である。
ッパ、Ｃは、中心線である。
次に、この実施例の作動について説明する。液圧回路30
の液圧が変動し、給排口23からアキュムレータACC内に
液体が圧入されるとブラダ11が圧縮され気体室12内の圧
力が上昇して側板16を矢印A2方向に押圧する。
の液圧が変動し、給排口23からアキュムレータACC内に
液体が圧入されるとブラダ11が圧縮され気体室12内の圧
力が上昇して側板16を矢印A2方向に押圧する。
そのため、おねじ19も同方向に押されるので、これと螺
合しているめねじ20にも荷重が加わるので、各ねじ山FS
1-10には、分担荷重W1-10がかかる。
合しているめねじ20にも荷重が加わるので、各ねじ山FS
1-10には、分担荷重W1-10がかかる。
しかし、この分担荷重が、大きすぎると、そのねじ山FS
が弾性限度内変形と塑性変形を起こし、めねじのピッチ
が変化すると共に各ねじ山FSの現実に受け止める荷重
は、弾性限度内変形の力分だけ荷重を受け持ちそれ以外
の荷重は、次のねじ山に回される。
が弾性限度内変形と塑性変形を起こし、めねじのピッチ
が変化すると共に各ねじ山FSの現実に受け止める荷重
は、弾性限度内変形の力分だけ荷重を受け持ちそれ以外
の荷重は、次のねじ山に回される。
また、分担すべき伝達荷重に対して該ねじ接触面積が大
きいと、該ねじは、弾性限度内変形分だけ荷重を受け持
ち、それ以外の荷重は次のねじ山に回される。
きいと、該ねじは、弾性限度内変形分だけ荷重を受け持
ち、それ以外の荷重は次のねじ山に回される。
この分担荷重は、めねじの接触面積FWの大きさにより規
制されているが、全ねじ山FS10-1の接触高さＬが等しい
ため、その接触面積FWは、夫々等しくなるので、螺合締
付位置がどのように変化しても、現実に分担する各ねじ
山FS1-10の荷重は略々等しくなるように引っ張り荷重を
受けるめねじの内径が定められ、更に述べると、全荷重
の1/全ねじ山数、の荷重がねじの接触面積と材料応力と
の積に等しくなるようにめねじ内径が定められている。
制されているが、全ねじ山FS10-1の接触高さＬが等しい
ため、その接触面積FWは、夫々等しくなるので、螺合締
付位置がどのように変化しても、現実に分担する各ねじ
山FS1-10の荷重は略々等しくなるように引っ張り荷重を
受けるめねじの内径が定められ、更に述べると、全荷重
の1/全ねじ山数、の荷重がねじの接触面積と材料応力と
の積に等しくなるようにめねじ内径が定められている。
つまり、各ねじ山の接触高さと分担荷重が等しいので、
各ねじ谷底f1-10に生ずる曲げモーメントも略々均等の
ものとなる。
各ねじ谷底f1-10に生ずる曲げモーメントも略々均等の
ものとなる。
従って、めねじ20のねじ谷底に生ずる単位当たりのピー
ク曲げモーメントPCは、従来型アキュムレータより大き
く低減されるので疲労寿命を長くすることが出来る。
ク曲げモーメントPCは、従来型アキュムレータより大き
く低減されるので疲労寿命を長くすることが出来る。
因に、本発明によるねじを用いたアキュムレータを製作
し、前記実験と同じ条件下でめねじ谷底f1-10に生じる
曲げモーメントとねじの疲労寿命を調査したところ、曲
げモーメントは、第４図の直線Ｃに示す通りとなり、そ
のピーク曲げモーメントPCは3.482kg.mm/mmとなり、ま
た、疲労寿命は、10,000,000回以上でり従来型アキュム
レータの20倍以上となった。
し、前記実験と同じ条件下でめねじ谷底f1-10に生じる
曲げモーメントとねじの疲労寿命を調査したところ、曲
げモーメントは、第４図の直線Ｃに示す通りとなり、そ
のピーク曲げモーメントPCは3.482kg.mm/mmとなり、ま
た、疲労寿命は、10,000,000回以上でり従来型アキュム
レータの20倍以上となった。
この発明は、三角ねじに限らず、角ねじ、丸ねじ、台形
ねじ等にも利用できることは言うまでもない。
ねじ等にも利用できることは言うまでもない。
また、めねじの全ねじ山を同一高さに山頂切り整形する
代わりに、第３図に示すように、めねじ山FSの山頂部接
触面FSLを削り、めねじ接触高さＬを同一高さに形成し
ても良い。
代わりに、第３図に示すように、めねじ山FSの山頂部接
触面FSLを削り、めねじ接触高さＬを同一高さに形成し
ても良い。
発明の効果 この発明は以上の様に構成したので、各ねじ山の接触面
積は、等しく、且つ、小さくなる。
積は、等しく、且つ、小さくなる。
そのため、該ねじ山の現実の分担荷重は、螺合位置締付
位置の変化にかかわり無く平均化し、該ねじ山のねじ谷
底に生じる曲げモーメントも略々等しくなる。
位置の変化にかかわり無く平均化し、該ねじ山のねじ谷
底に生じる曲げモーメントも略々等しくなる。
従って、ねじ谷底に生じるピーク曲げモーメントが従来
例に比べ低減するので疲労特性が向上し、疲労寿命が長
くなる。
例に比べ低減するので疲労特性が向上し、疲労寿命が長
くなる。
第１図〜第４図は、この発明の実施例を示す図で、第１
図は、縦断面拡大図で、第２図のねじ部拡大図、第２図
は、アキュムレータの縦断面図、第３図は、他の実施例
を示す拡大図で第１図相当する図、第４図は、各ねじ谷
底と曲げモーメントの関係を示す図、第５図は従来例の
拡大断面図の一部を示す図である。 19……おねじ 20……めねじ FS……めねじのねじ山 Ｌ……接触高さ MS……おねじ山
図は、縦断面拡大図で、第２図のねじ部拡大図、第２図
は、アキュムレータの縦断面図、第３図は、他の実施例
を示す拡大図で第１図相当する図、第４図は、各ねじ谷
底と曲げモーメントの関係を示す図、第５図は従来例の
拡大断面図の一部を示す図である。 19……おねじ 20……めねじ FS……めねじのねじ山 Ｌ……接触高さ MS……おねじ山
Claims (1)
- 【請求項１】変動荷重を受ける螺合されたねじにおい
て； 引張荷重を受ける側の全ねじ山頂部の接触面を欠如せし
めて全ねじ接触高さを同一にするとともにその接触面積
も同一にし； 全荷重の1/全ねじ山数、の荷重がねじの接触面積と材料
応力との積に等しくなるように前記ねじの径が定めら
れ； 他方のねじの各ねじ山高さが標準高さに形成され； 前記各ねじの接触面を対向する他方のねじのねじ山に常
時当接せしめたことを特徴とする疲労特性に優れた欠如
ねじ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051317A JPH0765608B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 疲労特性に優れた欠如ねじ |
| GB8827739A GB2215429B (en) | 1988-03-04 | 1988-11-28 | Stepped thread joint |
| SE8804347A SE469484B (sv) | 1988-03-04 | 1988-11-30 | Gaengfoerband med stegformade och avskurna gaengor |
| DE3840731A DE3840731C2 (de) | 1988-03-04 | 1988-12-02 | Innengewinde an einem Druckbehälter |
| FR8816066A FR2628171B1 (fr) | 1988-03-04 | 1988-12-07 | Joint filete a gradins et joint filete sectionne presentant une excellente resistance a la fatigue |
| KR1019880016588A KR950005837B1 (ko) | 1988-03-04 | 1988-12-13 | 피로 특성이 우수한 스텝(Stepped) 나사 및 절단(Cut off) 나사 |
| CN89100004A CN1027771C (zh) | 1988-03-04 | 1989-01-09 | 呈现优良抗疲劳性的阶梯状螺纹和截断状螺纹接头 |
| US07/431,675 US4943095A (en) | 1988-03-04 | 1989-11-02 | Stepped thread and cutoff thread joint exhibiting excellent fatigue resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63051317A JPH0765608B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 疲労特性に優れた欠如ねじ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224509A JPH01224509A (ja) | 1989-09-07 |
| JPH0765608B2 true JPH0765608B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12883539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63051317A Expired - Fee Related JPH0765608B2 (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 疲労特性に優れた欠如ねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765608B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE514137C2 (sv) * | 1998-03-24 | 2001-01-08 | Sandvik Ab | Gängförband för slående borrning, han- och hondel för att ingå i ett gängförband för slående borrning samt metod för att tillverka en produkt med en gänga för att ingå i ett gängförband för slående borrning |
| US6332741B1 (en) * | 2000-09-19 | 2001-12-25 | Textron, Inc. | Masonry anchor device |
| JP2016053379A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社大林組 | 雌ネジ構造及び雌ネジの形成方法 |
| EP4039986A1 (de) * | 2021-02-08 | 2022-08-10 | Roth Hydraulics GmbH | Hydraulikspeicher |
| DE102021003255A1 (de) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Hydac Technology Gmbh | Hydrospeicher |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949628B2 (ja) * | 1977-06-10 | 1984-12-04 | 株式会社東芝 | 光学式文字読取装置 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63051317A patent/JPH0765608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01224509A (ja) | 1989-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |