JPH02229908A - 非対称螺子装置 - 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］ この発明は緊締用の螺子装置に関するものであり、特に
、緊締時のねじ山の屈曲によって螺子部が弛緩するのを
防止するため、斜面の間隙を異にした非対称螺子装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、此種緊締用の螺子装置は種々のものが存在し、例
えば別紙第７図に示すようにボル｝　（Ｂ）とナット（
Ｎ）との組合せが広く使用されている。

同一呼び径なる螺子部の組合せでは、雄螺子部（１）の
ねじ山（３）の斜面（フランク）　（３ａＨ３ｂ）と、
雌螺子部（２）のねじ山（４）の斜面（４１）（４ｂ）
とは、夫々の対峙する面が平行となるように対称的に形
成されている。そして、ボルトの頭部（５）に向って前
記ナット（Ｎ）を螺大していき、第８図に示すように被
緊締部材（６）に当接した位置で、更にナット（Ｎ）を
回転して締付ける。而して、前記雄螺子部（１）の緊締
進行方向（Ｔ１）の逆方向（Ｌｌ）に面する斜面（３ｌ
）と、雌螺子部（２）の緊締進行方向（Ｔ２）の逆方向
（Ｌ２）に面する斜面（４ｌ）とが密着し、相互に応力
が発生して緊締状態が維持される。

［発明が解決しようとする課血］ 従来の螺子装置は、前述したように螺着する際は緊締逆
方向に面する斜面が互いに密着している。

ここで、通常の螺子装置に於ては雌雄のねじ山の１ピッ
チ当りの谷底面積が異り、第９図に示すように雄螺子部
（１）のねじ山（３）の底辺長さ（１１）より、雌螺子
部（２）のねじ山（４）の底辺長さ（ｌ２）が長い。依
って、前記ねじ山（３）と比較して、ねじ山（４）の底
面積が広くなって１ピツチ当りのねじ山の総体積が大と
なり、ねじ山の屈曲強度は雌螺子部（２）の方が大きく
なる。このため、底面積が狭《ねじ山の屈曲強度の小さ
い雄螺子部（１）のねじ山（３）が、第ｌＯ図に示すよ
うに緊締時の強い締付力によって雄螺子部（１）の緊締
進行方向（ＴＩ）に徐々に屈曲する。依って、雄螺子部
（１）の谷底（η近傍の斜面（３１）と、雌螺子部（２
）の頂部（４Ｃ）近傍の斜面（４１）とが点接触状態と
なり、接触面積が著しく小となって弛緩しやすくなる。

一方、雌雄螺子部の材質が異って雄螺子部（１）に比べ
て雌螺子部（２）の屈曲強度が小さい場合には、第１１
図に示すように雌螺子部（２）の緊締進行方向（Ｔ２）
に雌螺子部（２）のねじ山（４）が屈曲する。従って、
雄螺子部（１）の頂部（３Ｃ）近傍の斜面（３！）と、
雌螺子部（２）の谷底（８）近傍の斜面（４！）とが点
接触状態となり、第１０図に示した状態と同様に接触面
積が著しく小となって弛緩しやすくなる。

一般的な螺子装置は雄螺子部（１）と雌螺子部（２）と
が同一材質で形成されているので、ねじ山の底面積の差
異による屈曲強度に差が生じ、上記現象が顕著となる。

そこで、緊締時のねじ山の屈曲によって螺子部が弛緩す
るのを防止し、緊締状態を維持するために解決せられる
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課
題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、同一呼び径なる雌雄一対の螺子部であって、双
方のねじ山の屈曲強度が異なる組合せの螺子部に於て、
緊締逆方向に面する雌雄双方のねじ山の斜面間の間隙を
、前記屈曲強度の低強度側へ漸増するように形成したこ
とを特徴とする非対称螺子装置及び、雄螺子部の緊締逆
方向に面する斜面を一部削除し、雄螺子部の谷底を緊締
進行方向へ拡張した非対称螺子装置及び、雌螺子部の緊
締逆方向に面する斜面を一部削除し、雌螺子部の頂部を
緊締進行方向へ縮小した非対称螺子装置及び、雌螺子部
の緊締逆方向に面する斜面を一部削除し、雌螺子部の谷
底を緊締進行方向へ拡張した非対称螺子装置並びに、雄
螺子部の緊締逆方向に面した斜面を一部削除し、雄螺子
部の頂部を緊締進行方向へ縮小した非対称螺子装置を提
供せんとするものである。

［作用］ この発明は、ねじ山の屈曲強度の異なる組合せの螺子部
に於て、緊締逆方向に面する雌雄双方のねじ山の斜面間
の間隙を、前記屈曲強度の低強度側へ漸増するように形
成してある。即ち、例えば雌螺子部に比較して雄螺子部
のねじ山の屈曲強度が低い場合には、緊締逆方向に面す
る雄螺子部の斜面の谷底近傍を緊締進行方向へ拡張する
か、或は緊締逆方向に面する雌螺子部の斜面の頂部近傍
を緊締進行方向へ縮小することによって、斜面間の間隙
を雄螺子部側へ漸増させる。

又、雌螺子部に比較して雄螺子部のねじ山の屈曲強度が
高い場合には、緊締逆方向に面する雌螺子部の斜面の谷
底近傍を緊締方向へ拡張するか、或は緊締逆方向に面す
る雄螺子部の斜面の頂部近傍を緊締方向へ縮小すること
によって、斜面間の間隙を雌螺子部側へ漸増させる。

上記何れの場合であっても、双方の螺子部の締結時には
、前記屈曲強度の低強度側のねじ山の頂部が点接触に近
い状態で締結する。而して、緊締時の強い締付力によっ
て低強度側のねじ山が緊締進行方向へ屈曲すれば、緊締
逆方向に面する雌雄双方のねじ山の斜面が密着して緊締
されるようになり、摩擦面積が大となって螺子部の弛緩
を防止することができる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面の第１図乃至
第６図に従って詳述する。第１図はボルトθ（１）にナ
ット（１１）を螺着した状態を示しており、ボルトの頭
部（ａを彼緊締部材（１］の表面に当接してある。ボル
ト０（１）の雄螺子部（ロ）のねじ山（１つと、ナット
（１１）の雌螺子部（ｌｆＤのねじ山（０との夫々の屈
曲強度は、ボルト（１（１）とナット（ｌ１）とが同一
の材質で形成してある場合にはねじ山の底面積の大小に
よって定まり、雌螺子部ＯＱの方が大である。

第２図（Ａ）及び（８）は、雄螺子部（ゆと雌螺子部（
Ｉ１とが同一の材質で形成され、雄螺子部（ロ）のねじ
山の屈曲強度が雌螺子部（＋１１０より小である場合を
示している。第２図（Ａ）に示すように、雄螺子部（ゆ
の緊締逆方向（Ｌ１）に面する斜面（＋５１）を一部削
除して斜面（１５ｂ）を形成し、雄螺子部（→の谷底（
１を緊締進行方向（Ｔ１）へ拡張する。即ち、雌雄双方
の螺子部（１０（ｌの緊締方向＜７２）（ＴＩ）に面す
る斜面（１７ｃＨＩ５ｃ）は、その間隔を平行状態に維
持し、緊締逆方向（Ｌ２）（Ｌｌ）に面する斜面（１７
ａ）＜１５ｂ）の間隙は、ねじ山の屈曲強度が低い雄螺
子部（ゆ側へ漸増するように形成してある。又、第２図
（Ｂ）に示すように、雌螺子部（１０の緊締逆方向（Ｌ
２）に面する斜面（１７１）を一部削除して斜面（＋？
ｂ）を形成し、雌螺子部（１Ｇの頂部時を緊締進行方向
（Ｔ２）へ縮小してもよい。或は、斜面（１５ａ）の谷
底（日近傍位置及び斜面（１７ａ）の頂部（ト）近傍位
置を夫々一部削除して、斜面間の間隙を雄螺子部（Ｉ７
０側へ漸増させてもよい。

上記のように形成した螺子装置を締結した場合は、第３
図に示すように、屈曲強度の低い雄螺子部（ゆのねじ山
０→の山頂（ト）近傍部位が、雌螺子部（ＩＥＤのねじ
山（のの斜面＜１７！）又は（＋７１１）に点接触に近
い状態で締結する。而して、緊締時の強い緊締力によっ
て前記雄螺子部（四のねじ山（１つが緊締進行方向（Ｔ
Ｉ）側へ徐々に屈曲し、第４図に示すように、該ねじ山
（１ツの斜面（１５ｇ）又は（＋５ｂ）がねじ山（ｒ′
？）ノ斜面（１７１）又は（＋７ｂ）に密着して緊締さ
れるようになる。

一方、第５図（＾）及び（Ｂ）は、雄螺子部（ゆと雌螺
子部θＱとの材質が異なる等の要因で、雄螺子部（ゆの
ねじ山の屈曲強度が雌螺子部（１０より大である場合を
示している。第５図（＾）に示すように、雌螺子部（ｌ
ｆ９の緊締逆方向（Ｌ２）に面する斜面（１７ｍ）を一
部削除して斜面（１７ｄ）を形成し、雌螺子部（ＩＩの
谷底０１）を緊締進行方向（Ｔ１）へ拡張する。即ち、
雌雄双方の螺子部（ＩＯＱ４）の緊締方向（Ｔ２）（Ｔ
Ｉ）に面する斜面（’Ｉ？ｃＨＩ５ｃ）は、その間隔を
平行状態に維持し、緊締逆方向（Ｌ２）　（Ｌｌ）に面
する斜面（ｔ７ｄ）　（１５１）の間隙は、ねじ山の屈
曲強度が低い雌螺子部（ＩＱ側へ漸増するように形成し
てある。又、第５図（ｎ）に示すように、雄螺子部（ゆ
の緊締逆方向（Ｌｌ）に面する斜面（＋５！）を一部削
除して斜面（＋５ｄ）を形成し、雄螺子部（鴫の頂部（
至）を緊締進行方向（ＴＩ）へ縮小してもよい。或は、
斜面（１７１）の谷底（２１）近傍位置及び斜面（１５
＆）の頂部（ト）近傍位置を夫々一部削除して、斜面間
の間隙を雌螺子部（ｌｆＤ側へ漸増させてもよい。

上記のように形成した螺子装置を締結した場合は、第６
図に示すように、屈曲強度の低い雌螺子部（１０のねじ
山（功の山頂（ハ）近傍部位が、雄螺子部（ゆのねじ山
０りの斜面（１５ａ）又は（１５ｄ）に点接触に近い状
態で締結する。而して、緊締時の強い緊締力によって、
前記雌螺子部（＋１９のねＵ山（ｒ７）が緊締進行方向
（Ｔ２）側へ徐々に屈曲し、第４図にて前述したように
、該ねじ山０９の斜面（１５ａ）又は（１５ｄ）がねじ
山（ロ）の斜面（Ｉ７！）又は（１７ｄ）に密着して緊
締されるようになる。

斯くして、第２図（Ａ）（８）或は第５図（Ａ）（Ｂ）
にて説明したように、雌雄双方のねじ山の斜面間の間隙
を屈曲強度の低強度側へ漸増させて形成すれば、締結時
のねじ山の屈曲によって斜面が密着し、摩擦面積が大と
なって螺子部の弛緩を防止することができる。

尚、斜面間の間隙は雌雄双方の螺子部の材質、及びねじ
山の形状による屈曲強度の差、或は締付トルク等に応じ
て設定する。又、ねじ山の斜面は必ずしも直線に限定せ
られるべきではなく、曲線又は役付直線等の斜面でも効
果を発揮する。

［発明の効果］ この発明は上記一実施例に詳述したように、ねじ山の屈
曲強度が異なる組合せの螺子部に於では、緊締逆方向に
面するねじ山の斜面間を、予め屈曲強度の低強度側へ漸
増するように間隙を設定してある。依って、緊締時の強
い締付力によりねし山が緊締進行方向へ屈曲した場合に
、前記双方の斜面が密着して摩擦面積が大となり、当該
螺子部の弛緩を防止することができる。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示しており、第
１図はボルトとナットの縦断側面図、第２図（＾）（Ｂ
）乃至第６図はねじ山の要部を示した縦断側面図である
。第７図乃至第１１図は従来例を示しており、第７図及
び第８図、第ｌＯ図及び第１１図は夫々ねじ山の要部を
示した縦断側面図、第９図はねじ山の縦断正面図である
。 （ゆ・・・・・・雄螺子部　　　　θ領の・・・・・・
ねじ山（１５ｚ）（１５ｂ）　（１５ｃＨＩ５ｄ）・・
・・・・斜面（１７ｘ）（１７ｂ）　（Ｉｎｃ）（Ｉ’
ｄ）・・・・・・斜面（ＩＩ・・・・・・雌螺子部　　
　　（ＩＩＩ＊ｌ）・・・・・・谷底（ＩＩ［相］・・
・・・・頂部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一呼び径なる雌雄一対の螺子部であつて、双方
   のねじ山の屈曲強度が異なる組合せの螺子部に於て、緊
   締逆方向に面する雌雄双方のねじ山の斜面間の間隙を、
   前記屈曲強度の低強度側へ漸増するように形成したこと
   を特徴とする非対称螺子装置。
2. （２）雄螺子部の緊締逆方向に面する斜面を一部削除し
   、雄螺子部の谷底を緊締進行方向へ拡張した請求項（１
   ）記載の非対称螺子装置。
3. （３）雌螺子部の緊締逆方向に面する斜面を一部削除し
   、雌螺子部の頂部を緊締進行方向へ縮小した請求項（１
   ）又は（２）記載の非対称螺子装置。
4. （４）雌螺子部の緊締逆方向に面する斜面を一部削除し
   、雌螺子部の谷底を緊締進行方向へ拡張した請求項（１
   ）記載の非対称螺子装置。
5. （５）雄螺子部の緊締逆方向に面した斜面を一部削除し
   、雄螺子部の頂部を緊締進行方向へ縮小した請求項（１
   ）又は（４）記載の非対称螺子装置。