特開 2023-169564 雌螺子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023169564

(43)【公開日】2023-11-30

(54)【発明の名称】雌螺子

(51)【国際特許分類】

   F16B 33/02 20060101AFI20231122BHJP

【ＦＩ】

F16B33/02 A

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022080746

(22)【出願日】2022-05-17

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】520408917

【氏名又は名称】合同会社Ｈｅｌｉｃｏｄｅｓｉｇｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】山村 武美

(57)【要約】

【課題】雌螺子の口元付近において雄螺子との接触により生じる応力を低減し分散させることができる雌螺子を提供する。
【解決手段】雌螺子１は、螺旋状のねじ山２０に形成された、軸力が付加される第１のフランク面３０が、第１のフランク面３０の傾斜方向において谷底側に位置し、雌螺子１の中心軸Ｐを含む断面において形状が直線となる谷側螺旋面５１と、第１のフランク面３０の傾斜方向において谷側螺旋面５１よりも山頂側に位置し、断面における形状が直線となり、谷側螺旋面５１に連続している山側螺旋面５０と、を有する。山側螺旋面５０は、谷側螺旋面５１よりも大きいねじ山角度を有する。山側螺旋面５０は、第１のフランク面３０の傾斜方向における幅が雌螺子１の口元１０から離れる方向に向けて次第に大きくなるように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

雌螺子であって、
螺旋状のねじ山に形成された、軸力が付加されるフランク面が、
前記フランク面の傾斜方向において谷底側に位置し、前記雌螺子の中心軸を含む断面において形状が直線となる谷側螺旋面と、
前記フランク面の前記傾斜方向において前記谷側螺旋面よりも山頂側に位置し、前記断面における形状が直線となり、前記谷側螺旋面に連続している山側螺旋面と、を有し、
前記山側螺旋面は、前記谷側螺旋面よりも大きいねじ山角度を有し、
前記山側螺旋面は、前記フランク面の前記傾斜方向における幅が前記雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に大きくなるように構成されている、
雌螺子。

【請求項2】

前記フランク面は、前記雌螺子の口元側に配置され、前記山側螺旋面がなく前記谷側螺旋面を有する口元部を有している、
請求項１に記載の雌螺子。

【請求項3】

前記フランク面の前記口元部は、前記フランク面の口元端から、前記フランク面の螺旋の半周以上の範囲に形成されている、
請求項２に記載の雌螺子。

【請求項4】

前記フランク面の前記傾斜方向の幅に対する前記山側螺旋面の幅の割合は、０％から１００％まで変動する、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項5】

前記谷側螺旋面は、前記フランク面の前記傾斜方向における幅が前記雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に小さくなるように構成されている、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項6】

前記フランク面の前記傾斜方向の幅に対する前記谷側螺旋面の幅の割合は、０％から１００％まで変動する、
請求項５に記載の雌螺子。

【請求項7】

前記谷側螺旋面と前記山側螺旋面とのねじ山角度の差は、２０°以下である、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項8】

前記フランク面は、前記谷側螺旋面と前記山側螺旋面が接続される螺旋頂部を有し、
前記螺旋頂部は、前記雌螺子の口元に近づく方向に向けて前記雌螺子の中心軸に対し次第に縮径している、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項9】

前記山側螺旋面は、前記フランク面の螺旋の２周以上の範囲に形成されている、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、雌螺子に関する。

【背景技術】

【0002】

雌螺子の口元部分の端面には、軸方向に平坦な面或いは面取り面があり、当該端面から雌螺子のねじ螺旋が開始されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２６６０２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の雌螺子に雄螺子が螺合される際には、雄螺子のねじ螺旋が雌螺子の口元部分から挿入される。このとき、雌螺子の口元部分の端面と雄螺子のねじ螺旋は、互いに交差しており、この口元部分に接触部が生じる。そして、雄螺子が雌螺子に挿入され、雄螺子に軸応力が生じ、雄螺子のねじ山が軸方向に広がる方向に変形すると、上記接触部において、雄螺子のねじ螺旋が雌螺子の口元部分に押し付けられ、雌螺子の口元部分に応力が生じる。

【0005】

上述のような雌螺子の口元部分に生じる応力は、雌螺子の口元を広げる方向に働く横応力を生じさせる。かかる横応力は、雌螺子の疲労破壊を招くものであり、好ましくない。

【0006】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、雌螺子の口元付近において雄螺子と雌螺子との接触により生じる応力を低減し分散させることができる雌螺子を提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る雌螺子は、螺旋状のねじ山に形成された、軸力が付加されるフランク面が、フランク面の傾斜方向において谷底側に位置し、雌螺子の中心軸を含む断面において形状が直線となる谷側螺旋面と、フランク面の傾斜方向において谷側螺旋面よりも山頂側に位置し、断面における形状が直線となり、谷側螺旋面に連続している山側螺旋面と、を有し、山側螺旋面は、谷側螺旋面よりも大きいねじ山角度を有し、山側螺旋面は、フランク面の傾斜方向における幅が雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に大きくなるように構成されている。

【0008】

上記態様によれば、雌螺子の口元側において、山側螺旋面の幅が相対的に小さいので、雄螺子のフランク面と雌螺子のフランク面との接触領域が減り、雌螺子の口元側における雄螺子と雌螺子との接触を抑制することできる。この結果、雌螺子の口元付近において雄螺子と雌螺子の接触により応力が発生することを抑制することができる。また、雄螺子のフランク面と雌螺子のフランク面の山側螺旋面との接触領域が、口元から離れる方向に向けて次第に増加するので、雄螺子と雌螺子の接触により生じる応力を螺旋方向に分散させることができる。

【0009】

上記態様において、フランク面は、雌螺子の口元側に配置され、山側螺旋面がなく谷側螺旋面を有する口元部を有していてよい。

【0010】

上記態様において、フランク面の口元部は、フランク面の口元端から、フランク面の螺旋の半周以上の範囲に形成されていてよい。

【0011】

上記態様において、フランク面の前記傾斜方向の幅に対する山側螺旋面の幅の割合は、０％から１００％まで変動してよい。

【0012】

上記態様において、谷側螺旋面は、フランク面の傾斜方向における幅が雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に小さくなるように構成されていてよい。

【0013】

上記態様において、フランク面の傾斜方向の幅に対する谷側螺旋面の幅の割合は、０％から１００％まで変動してよい。

【0014】

上記態様において、谷側螺旋面と山側螺旋面とのねじ山角度の差は、２０°以下であってよい。

【0015】

上記態様において、フランク面は、谷側螺旋面と山側螺旋面が接続される螺旋頂部を有し、螺旋頂部は、雌螺子の口元に近づく方向に向けて雌螺子の中心軸に対し次第に縮径してよい。

【0016】

上記態様において、山側螺旋面は、フランク面の螺旋の２周以上の範囲に形成されていてよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、雌螺子の口元付近において雄螺子との接触により生じる応力を低減し分散させることができる雌螺子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】雌螺子の構成の一例を示す断面図である。

【図2】雌螺子の拡大断面図である。

【図3】雄螺子が挿入された雌螺子の拡大断面図である。

【図4】雌螺子の第１のフランク面の拡大断面図である。

【図5】雄螺子が挿入された雌螺子の他の構成例を示す拡大断面図である。

【図6】雄螺子が挿入された雌螺子の他の構成例を示す拡大断面図である。

【図7】雄螺子が挿入された雌螺子の他の構成例を示す拡大断面図である。

【図8A】本発明の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の応力の状態を示す図である。

【図8B】従来の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の応力の状態を示す図である。

【図9A】本発明の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の雄螺子のフランク面の応力の状態を示す図である。

【図9B】従来の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の雄螺子のフランク面の応力の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る雌螺子１の一例を示す断面図である。図２は、雌螺子１のねじ山のフランク面を示す拡大断面図である。図３は、雄螺子１００が雌螺子１に締結された状態における、雌螺子１のねじ山のフランク面を示す拡大断面図である。図１乃至図３は、雌螺子１の中心軸Ｐを含む面で雌螺子１を切断した断面図である。なお、本明細書の「上」、「下」は、雌螺子１の口元１０側を上とし、奥側（口元１０の反対側）を下とする。

【0020】

図１に示すように雌螺子１は、雄螺子が挿入される入口となる口元１０を有している。口元１０には、入口端（上端）に向かって拡径するテーパ面（面取り面）が形成されている。雌螺子１は、口元１０から奥側に向かって連続的に形成される螺旋状のねじ山２０を有している。ねじ山２０は、締結時に主に軸力が付加される螺旋状の第１のフランク面３０と、主に軸力が付加されない螺旋状の第２のフランク面３１を有している。第１のフランク面３０は、ねじ山２０の奥側（下側）に位置し、第２のフランク面３１は、ねじ山２０の口元１０側（上側）に位置している。

【0021】

図２及び図３に示すように第１のフランク面３０は、例えば、雌螺子１の口元１０付近に位置する口元部４０と、口元部４０の奥側に位置しフランク面３０、３１の形状が変動する形状変動部４１と、形状変動部４１の奥側に位置しフランク面３０、３１の形状が固定された形状固定部４２を有している。

【0022】

口元部４０は、第１のフランク面３０の口元端（螺旋の開始端）３０ａから螺旋の例えば第１周の終端までの範囲（例えば口元１０から数えて１番目のねじ山）に形成されている。すなわち、口元部４０は、螺旋の半周以上の範囲に形成されている。なお、螺旋の１周は３６０°である。口元部４０が形成される範囲は適宜変更することができる。

【0023】

形状変動部４１は、例えば、口元部４０の終端（螺旋の第１周の終端）から螺旋の例えば第５周の終端までの範囲（例えば口元１０から数えて２番目のねじ山から５番目のねじ山）に形成されている。すなわち、形状変動部４１は、螺旋の２周以上の範囲に形成されている。なお、形状変動部４１が形成される範囲は適宜変更することができる。

【0024】

形状固定部４２は、例えば、形状変動部４１の終端（螺旋の第５周の終端）から螺旋の例えば最後の周の終端までの範囲（口元１０から数えて６番目以降のねじ山）に形成されている。

【0025】

形状変動部４１は、第１のフランク面３０の傾斜方向において、山頂側に位置する山側螺旋面５０と、谷底側に位置する谷側螺旋面５１を有している。例えば形状変動部４１は、山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１の２つの平坦な面から構成されている。

【0026】

山側螺旋面５０は、雌螺子１の中心軸Ｐ（図３に示す）を含む断面において形状が直線となるように形成されている。谷側螺旋面５１は、雌螺子１の中心軸Ｐを含む断面において形状が直線となるように形成されている。図２に示すように、山側螺旋面５０は、谷側螺旋面５１のねじ山角度（フランク角）α２よりも大きいねじ山角度（フランク角）α１を有している。山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１は、互いに接続され、山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１の接続部分には、螺旋状の頂角を形成する螺旋頂部６０が形成されている。山側螺旋面５０のねじ山角度α１は、雌螺子１に適合する雄螺子１００のフランク面１１０（図３に示す）のねじ山角度と同等であり、谷側螺旋面５１のねじ山角度α２は、雄螺子１００のフランク面１１０のねじ山角度よりも小さい。

【0027】

山側螺旋面５０のねじ山角度α１は、例えば、１０°以上６０°以下であり、好ましくは、２７．５°以上３０°以下である。谷側螺旋面５１のねじ山角度α２は、例えば、１０°以上５５°以下である。山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１のねじ山角度の差（α１‐α２）は、例えば、２５°以下が好ましく、５°以上１５°以下がさらに好ましい。

【0028】

図４は、第１のフランク面３０の一部のねじ山２０の拡大図である。図４に示すように山側螺旋面５０は、第１のフランク面３０の傾斜方向に第１の幅Ｄ１を有している。谷側螺旋面５１は、第１のフランク面３０の傾斜方向に第２の幅Ｄ２を有している。第１のフランク面３０の全体は、第３の幅Ｄ３を有する。第３の幅Ｄ３は、第１の幅Ｄ１と第２の幅Ｄ２を合わせたものである。

【0029】

図２及び図３に示すように山側螺旋面５０の第１の幅Ｄ１と谷側螺旋面５１の第２の幅Ｄ２は、ねじ山２０の螺旋方向に変動する。例えば山側螺旋面５０の第１の幅Ｄ１は、口元部４０の終端を起点に口元１０から離れる方向に向けて次第に大きくなっている。一方、谷側螺旋面５１の第２の幅Ｄ２は、口元部４０の終端を起点に口元１０から離れる方向に向けて次第に小さくなっている。螺旋頂部６０は、口元１０に近づく方向に向けて中心軸Ｐに対し次第に縮径している。

【0030】

例えば、第１のフランク面３０の第３の幅Ｄ３に対する山側螺旋面５０の第１の幅Ｄ１の割合Ｒ１（Ｄ１／Ｄ３×１００（％））は、口元部４０の終端（形状変動部４１の開始端）において０％であり、奥側に行くにつれて次第に増加し、螺旋の第５周の終端において１００％となっている。

【0031】

例えば第１のフランク面３０の第３の幅Ｄ３に対する谷側螺旋面５１の第２の幅Ｄ２の割合Ｒ２（Ｄ２／Ｄ３×１００（％））は、口元部４０の終端（形状変動部４１の開始端）において１００％であり、奥側に行くにつれて次第に減少し、螺旋の第５周の終端において０％となっている。

【0032】

口元部４０は、山側螺旋面５０がなく（割合Ｒ１が０％）、ねじ山角度が相対的に小さい谷側螺旋面５１を有している。本実施の形態において、口元部４０は、雄螺子１００のフランク面１１０と接触しない非接触部である。

【0033】

形状固定部４２は、谷側螺旋面５１がなく（割合Ｒ２が０％）、ねじ山角度が相対的に大きい山側螺旋面５０を有している。

【0034】

ねじ山２０の第２のフランク面３１は、螺旋状の一つの面から構成されている、図２に示すように第２のフランク面３１は、ねじ山角度α３を有している。ねじ山角度α３は、例えば、第１のフランク面３０の山側螺旋面５０のねじ山角度α１と同じ角度を有している。ねじ山角度α３は、雄螺子１００のフランク面１１０のねじ山角度と同等である。

【0035】

図３に示すように雌螺子１には、雄螺子１００が挿入され締結される。雄螺子１００は、雌螺子１の山側螺旋面５０と同じねじ山角度を有するフランク面１１０を有するものである。

【0036】

雌螺子１における第１のフランク面３０の口元部４０では、例えば、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０が接触しない。第１のフランク面３０の形状変動部４１では、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０の山側螺旋面５０が接触する。谷側螺旋面５１は、雄螺子１００のフランク面１００と接触しない。形状変動部４１では、口元部４０から離れるにつれて山側螺旋面５０の第１の幅Ｄ１が増加し、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０との接触領域が増えていく。形状固定部４２では、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０の一定幅の山側螺旋面５０が接触し、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０との接触領域が一定である。

【0037】

なお、雌螺子１の製造は、一般的な加工技術を用いて行うことができ、旋盤等による旋削加工、マシニング等で回転工具を用いた加工、ねじ切りを行うタップ（工具）を用いたタップ加工等により行われる。

【0038】

本実施の形態によれば、軸力が付加される第１のフランク面３０が、谷側螺旋面５１と、山側螺旋面５０とを有し、山側螺旋面５０は、谷側螺旋面５１よりも大きいねじ山角度を有し、第１のフランク面３０の傾斜方向における第１の幅Ｄ１が雌螺子１の口元１０から離れる方向に向けて次第に大きくなるように構成されている。これにより、雌螺子１の口元１０側において、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０の山側螺旋面５０との接触領域が減り、雌螺子１の口元１０側における雄螺子１００と雌螺子１との接触を抑制することできる。この結果、雌螺子１の口元１０付近において雄螺子１００と雌螺子１の接触により応力が発生することを抑制することができる。また、雄螺子１００のフランク面１１０と第１のフランク面３０の山側螺旋面５０との接触領域が、口元１０から離れる方向に向けて次第に増加するので、雄螺子１００と雌螺子１の接触により生じる応力を螺旋方向に分散させることができる。

【0039】

ところで、雄螺子１００により山側螺旋面５０に軸力が付加されると、山側螺旋面５０が雄螺子１００のフランク面１１０に押され、山側螺旋面５０に対し、雌螺子１００のねじ山の間隔が広げられる方向に力が働く。第１のフランク面３０の谷側螺旋面５１は、雌螺子１００の中心軸を含む断面において直線形状になっているため、山側螺旋面５０を高い強度で支えることができ、山側螺旋面５０の剛性を確保することができる。また、山側螺旋面５０の変形量も抑えることができる。さらに、山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１が、傾斜方向に直線状に形成されているため、雄螺子１００が締結されたときに、山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１にかかる応力が概ね一定方向（例えば図４に示す斜め上方の矢印方向Ｆ）に向く。この結果、山側螺旋面５０と谷側螺旋面５１にかかる応力に基づいた、雌螺子１や雄螺子１００を破断させるようなせん断力が生じにくく、雌螺子１と雄螺子１００の強度を向上することができる。

【0040】

第１のフランク面３０は、山側螺旋面５０がなく谷側螺旋面５１を有する口元部４０を有している。これにより、第１のフランク面３０の口元部４０において、ねじ山角度が小さい谷側螺旋面５１だけであるので、雄螺子１００のフランク面１１０と雌螺子１の第１のフランク面３０との接触を十分に低減し、応力の発生を十分に低減することができる。

【0041】

第１のフランク面３０の口元部４０は、第１のフランク面３０の口元端３０ａから、第１のフランク面３０の螺旋の半周以上の範囲に形成されている。これにより、第１のフランク面３０の口元部４０において、雄螺子１００のフランク面１１０と雌螺子１の第１のフランク面３０との接触を十分かつ確実に低減し、応力の発生を十分かつ確実に低減することができる。

【0042】

第１のフランク面３０の傾斜方向の第３の幅Ｄ３に対する山側螺旋面５０の第１の幅Ｄ１の割合Ｒ１は、０％から１００％まで変動する。これにより、雌螺子１の口元１０付近において雄螺子１００と雌螺子１の接触により生じる応力を螺旋方向に十分かつ適切に分散させることができる。

【0043】

谷側螺旋面５１は、第１のフランク面３０の傾斜方向における第２の幅Ｄ２が雌螺子１の口元１０から離れる方向に向けて次第に小さくなるように構成されている。これにより、雌螺子１の口元１０付近において雄螺子１００と雌螺子１の接触により生じる応力を螺旋方向に好適に分散させることができる。

【0044】

第１のフランク面３０の傾斜方向の第３の幅Ｄ３に対する谷側螺旋面５１の第２の幅Ｄ２の割合Ｒ２は、０％から１００％まで変動する。これにより、雌螺子１の口元１０付近において雄螺子１００と雌螺子１の接触により生じる応力を螺旋方向に十分かつ適切に分散させることができる。

【0045】

谷側螺旋面５１と山側螺旋面５０とのねじ山角度の差は、２０°以下である。ねじ山角度の差を５°以上とすることで、雄螺子１００のフランク面１１０と雌螺子１の第１のフランク面３０との接触をより十分に抑制することができる。ねじ山角度の差を２０°以下とすることで、谷側螺旋面５１と山側螺旋面５０との接続部分における螺旋頂部６０の角度が小さくなり、谷側螺旋面５１が山側螺旋面５０を十分に支えることができるため、十分なねじ山強度を確保し雌螺子１の剛性を確保することができる。

【0046】

第１のフランク面３０は、谷側螺旋面５１と山側螺旋面５０が接続される螺旋頂部６０を有し、螺旋頂部６０は、雌螺子１の口元１０に近づく方向に向けて中心軸Ｐに対し次第に縮径している。これにより、例えばNC工作機械により谷側螺旋面５１と山側螺旋面５０の形成を行うことが可能になり、雌螺子１の製造を容易に行うことができる。また、かかる場合、雌螺子１の中心軸Ｐに対し螺旋頂部６０が文字通りスパイラル状に形成されるので、雌螺子１のねじ山が中心線Ｐに対し正確な円錐台となる。この結果、雄螺子１００と雌螺子１の接触領域が変動する場合でも、雄螺子１００の中心線を雌螺子１の中心線Ｐに一致させることができる。雄螺子１００と雌螺子１の接触領域が口元１０に向かって減少することで、例えば、雄螺子１００のねじ部と頭部の直角度が悪い場合や構造物に対しての雌螺子の直角度が低い場合でも柔軟に対応することができ、外的な振動やクリープ等への対応力も増加する。

【0047】

山側螺旋面５０は、第１のフランク面３０の螺旋の２周以上の範囲に形成されている。これにより、雄螺子１００と雌螺子１の接触により生じる応力を螺旋方向に十分に分散させることができる。

【0048】

上記実施の形態において、形状変動部４１は、口元１０側から奥側に向かって、山側螺旋面５０の割合Ｒ１が０％から１００％まで変動するものであったが、図５に示すように、山側螺旋面５０の割合Ｒ１が、０％を超える割合、例えば５０％から１００％まで変動するものであってもよい。この場合、山側螺旋面５０の開始端における割合Ｒ１は、５０％となる。山側螺旋面５０の開始端における割合Ｒ１は、例えば０％以上６０％以下であってもよい。また、山側螺旋面５０の終端における割合Ｒ１は、例えば５０％以上１００％以下であってもよい。さらに山側螺旋面５０の終端における割合Ｒ１は、１００％未満、例えば８０％以下であってもよい。

【0049】

上記実施の形態において、口元部４０は、第１のフランク面３０の口元端３０ａから、第１のフランク面３０の螺旋の１周の範囲に形成されていたが、図６に示すように、第１のフランク面３０の螺旋の２周以上、例えば３周程度形成されていてもよい。また、口元部４０は、第１のフランク面３０の螺旋の３周以上、５周以上形成されていてもよい。

【0050】

形状変動部４１は、図７に示すように第１のフランク面３０の螺旋の４周以下、さらに３周以下の短い範囲に形成されていてもよい。一方、形状変動部４１は、第１のフランク面３０の螺旋の３周以上、４周以上、例えば第１のフランク面３０の口元部４０以外の全部に形成されていてもよい。形状固定部４２はなくてもよい。

【0051】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0052】

例えば雌螺子１の第１のフランク面３０の形状変動部４１の長さや形状は、上記実施の形態のものに限られない。雌螺子１の全体形状も上記実施の形態のものに限られない。軸力が付加されるフランク面は、第２のフランク面３１であってもよいし、第１のフランク面３０と第２のフランク面３１の両方であってもよい。

【実施例0053】

コンピュータによるＣＡＥ解析を用いて、雄螺子を挿入し軸力を付加した時に本発明の雌螺子１と従来の雌螺子にかかる内部応力を比較した。従来の雌螺子には、第１のフランク面が螺旋状の１つの面で形成されているものを用いた。

【0054】

図８Ａは、本発明の雌螺子１に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の応力の状態を示し、図８Ｂは、従来の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の応力の状態を示す。図８Ａ，８Ｂにおいて、色が暗いほど応力が小さく、色が明るいほど応力が大きいことを示す。図８Ｂの従来の雌螺子１では、雌螺子のフランク面の口元付近に、雄螺子から大きな応力がかかっていることが確認できる。図８Ａの本発明の雌螺子１では、第１のフランク面の口元付近にかかる応力が、従来の雌螺子に比べて小さく、また、第１のフランク面かかる応力が、口元から離れる方向に分散していることが確認できる。

【0055】

さらに、図９Ａは、本発明の雌螺子１に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の雄螺子のフランク面にかかる応力の状態を示し、図９Ｂは、従来の雌螺子に雄螺子を挿入し軸力を付加した時の雄螺子のフランク面にかかる応力の状態を示す。なお、雄螺子のフランク面にかかる応力は、雌螺子のフランク面にかかる応力に対応する。図９Ａ，９Ｂにおいて、色が濃いほど応力が小さく、色が薄いほど応力が大きいことを示す。図９Ｂの従来の雌螺子１では、雌螺子の口元付近のフランク面に、雄螺子から大きな応力が集中してかかっていることが確認できる。図９Ａの本発明の雌螺子１では、第１のフランク面の口元付近にかかる応力が、従来の雌螺子に比べて小さく、また、第１のフランク面かかる応力が、口元から離れる方向に分散していることが確認できる。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明は、雌螺子の口元付近において雄螺子との接触により生じる応力を低減し分散させることができる雌螺子を提供する際に有用である。

【符号の説明】

【0057】

１ 雌螺子
１０ 口元
２０ ねじ山
３０ 第１のフランク面
３１ 第２のフランク面
４０ 口元部
４１ 形状変動部
４２ 形状固定部
５０ 山側螺旋面
５１ 谷側螺旋面
６０ 螺旋頂部
Ｐ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【手続補正書】

【提出日】2022-06-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

雌螺子であって、
螺旋状のねじ山に形成された、軸力が付加されるフランク面が、
前記フランク面の傾斜方向において谷底側に位置し、前記雌螺子の中心軸を含む断面において形状が直線となる谷側螺旋面と、
前記フランク面の前記傾斜方向において前記谷側螺旋面よりも山頂側に位置し、前記断面における形状が直線となり、前記谷側螺旋面に連続している山側螺旋面と、を有し、
前記山側螺旋面は、前記谷側螺旋面よりも大きいねじ山角度を有し、
前記山側螺旋面は、前記フランク面の前記傾斜方向における幅が前記雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に大きくなるように構成されている、
雌螺子。

【請求項2】

前記フランク面は、前記雌螺子の口元側に配置され、前記山側螺旋面がなく前記谷側螺旋面を有する口元部を有している、
請求項１に記載の雌螺子。

【請求項3】

前記フランク面の前記口元部は、前記フランク面の口元端から、前記フランク面の螺旋の半周以上の範囲に形成されている、
請求項２に記載の雌螺子。

【請求項4】

前記フランク面の前記傾斜方向の幅に対する前記山側螺旋面の幅の割合は、前記雌螺子の口元から離れる方向に沿って、０％から１００％まで変化する、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項5】

前記谷側螺旋面は、前記フランク面の前記傾斜方向における幅が前記雌螺子の口元から離れる方向に向けて次第に小さくなるように構成されている、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項6】

前記フランク面の前記傾斜方向の幅に対する前記谷側螺旋面の幅の割合は、前記雌螺子の口元から離れる方向に沿って、１００％から０％まで変化する、
請求項５に記載の雌螺子。

【請求項7】

前記谷側螺旋面と前記山側螺旋面とのねじ山角度の差は、２０°以下である、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項8】

前記フランク面は、前記谷側螺旋面と前記山側螺旋面が接続される螺旋頂部を有し、
前記螺旋頂部は、前記雌螺子の口元に近づく方向に向けて前記雌螺子の中心軸に対し次第に縮径している、
請求項１又は２に記載の雌螺子。

【請求項9】

前記山側螺旋面は、前記フランク面の螺旋の２周以上の範囲に形成されている、
請求項１又は２に記載の雌螺子。