JP2001506358A - 密封ねじ付環状対体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は軸線方向の力を伝達するために２つのねじ付部分１、２から構成されたねじ付環状対体であって、ねじ山５に密封材料６が充填されているねじ付環状対体に関する。本発明の目的は軸線方向に位置され、かつ捩れることが可能であり、一方十分堅固なねじ接続の非確実フランク装着と、密封材料でねじ山５を確実に装嵌充填することにより緊密な接続とを可能とするねじ付環状対体を提供することである。この目的は少なくとも一方のねじ付部分１が軸線方向のねじの長さ７に対して円筒形のフランク付基体８と非円筒形のフランク付基体９とを有していることによって達成される。割り当てられたねじ付部分２を非円筒形のフランク付基体９の軸線方向長手方向にねじ込む間、割り当てられたねじ付部分２のフランク付基体に対する半径方向の最大の空隙の点においてフランク４間の半径方向のテンションによって、対向するフランク４の線接触が達成される。上記半径方向のテンションがフランク４での固定を確実にし、停止手段を有していない軸線方向のセッテイング範囲１０を介してねじ付部分１、２の一定の捩れを可能にする。フランクの両側はねじ山１１のフランクの間に遊びがあるため密封材料６に埋没される。

Description

【発明の詳細な説明】 密封ねじ付環状対体 本発明は２つのねじ付部分(threaded parts)を有するねじ付環状対体(threade d pairing)に関する。ねじ付環状対体は上記部分の間で密封化合物によって気密 密封される。そのようなねじ付環状対体は主として、上記ねじ部分間の断続した 軸線方向の位置に関して安定した回転角度が保証される必要があり、その結果得 られた接合部もまた漏れを生じさせず、かつ捩じり抵抗がある必要があるような 用途において使用される。 技術的解決策の現状には多くの異なるものが存在している。国際特許分類（Ｉ ＰＣ）の分類Ｆ１６Ｂに従った慣用のねじ付環状対体の場合、２つの上記ねじ部 分が一般に上記ねじ部分の一方の軸線方向の停止手段であって、軸線方向の許容 されるテンションにより確実に嵌合して摩擦作用する継手を形成するために使用 される停止手段に対して相互にねじ込まれる。これはねじ付フランクが確実に相 互に錠止されること、およびそれぞれのねじ付フランクを相互に対して当接させ ることの双方により達成される。 密封ねじ付継手は、例えば、ドイツ特許第Ｕ1-29604120号に開示されている。 この特許においては、実質的に中空の円筒形の受入れ部分がねじ付スリーブの中 空の円筒形部分に隣接することによって、遷移部の段が割り当てられた(assigne d)対応部に対する受入れ部として作用する密封装置を形成し、また弾性変形ある いは塑性変形の何れかによってもまた密封を保証する。そのようなねじ付継手に おいて、軸線方向の制限停止手段が明確な位置決めを保証し、それ以上何らか回 転すると許容できない緩みあるいは過度のテンションをもたらすので、軸線方向 停止手段によって決定される捩じれ角度を越えてねじ付部分の一方が更に何れか でも回転しないようにされる。ねじ付部分の相互に対する位置が異常であるとそ れらの自由回転を阻止し、また停止手段によって決定される軸線方向位置に固定 される。そのような相互に対するねじ付部分の位置の硬直性は、例えば、一連の 製造において広範囲の調整作業を実行し、すなわち調整可能な制限停止手 段を形成する必要性をもたらす。このことは不必要な製造コストをもたらす。 また、軸線方向の牽引力である流体力を伝達するために摩擦接続された楔形状 のユニオン継手である密封装置が使用されることも周知である。ドイツ特許公報 第4439250Ｃ1号は、例えば、楔形状のリップを備えた管用密封部材を開示してお り、該密封部材は軸線方向にテーパが付されたカラーと共に使用すると解放可能 な摩擦接続の継手および密封部材を形成する。接続すべき部分の位置割り当ての ため、そのような摩擦接続継手は殆ど十分に固定されず、解放することが困難で あることが多く、解放が不可能ですらあり得る。特に、所定の位置を調整するこ とは可能でない。 所謂「浮動装具(floating fittings)」も周知である。これらは単に何らテンシ ョンを加えることなくねじ付部分の確実な位置決めを行なうので、ねじ付部分間 にある程度の遊びがある。そのような位置決めはねじ付部分を確実に割り当てる ことによってのみ決定されるので、例えば、回転しないよう固定する必要がある 。しかしながら、そのような遊びが許容されない多くの用途がある。 ねじに密封化合物を付与することはねじ付環状対体を密封する周知の方法であ る。殆どの場合、そのような密封化合物は最終組立の前にねじ山に液体あるいは ペーストとして付与され、その後硬化する。このことは、ねじ山それ自体が開口 を形成せず、同時にねじ付環状対体を固定することにより位置が固定されること を保証する。 しかしながら、慣用の確実嵌合および摩擦接続継手においては、密封化合物が 圧縮されたねじ付環状対体の支持フランクの間の空隙を連続して充填することは できないため、適切な密封化合物で密封することはできない。これはねじ付環状 対体の一方の側のみにテンションが掛かり、その結果応力が発生するためである 。その結果、密封化合物に入った小さな亀裂およびフランクの破裂が時間の経過 と共に広がり、ねじ付環状対体は更に浸透性を有するようになる。このため、自 由フランクの間を適切に充填することのみからなるねじ山に充填するこの方法は 、接着剤を付与することにより位置を固定するためにのみ使用される。密封効果 は達成できない。 他方、適切な密封化合物は、この用途においてはねじ山の両側に密封化合物で 十分充填可能なので、「浮動装具」用の密封部材として成功裡に使用可能である。 しかしながら、ねじ付部分は相互に対して、直接、位置づけられるのではなく、 密封化合物中に柔らかく埋設される。このためそのような化合物は従来のねじ付 継手よりもかなり堅固さが小さい。この程度の堅固さは多くの用途に対しては不 十分である。 上述の欠点を克服するために、本発明の目的は回転可能な軸線方向に位置づけ られたねじ付環状対体であって、摩擦接続されたフランクを位置させることによ り十分堅固なねじ付継手を、そして確実に嵌合されたねじ山を密封化合物で完全 に充填することにより漏洩のない継手を構成するねじ付環状対体を提供すること である。これは頂部および底部ブリーチブロックを特に加圧された媒体によって 駆動される作業シリンダのピストンチューブに技術的に簡単に取り付けることを 容易にするべきである。 上記の目的は請求の範囲第１項に記載の特徴によって解決される。好適な展開 は従属項に記載されている。 本発明の本質はねじ付環状対体を構成するねじ付部分の少なくとも１つが好ま しくは楔形状のフランク軸受の基体から構成され、該基体はその軸線方向長さに 亘って円筒形部分と非円筒形部分とを有し、同じピッチのねじが全体に延在して いる。フランク軸受の非円筒形の基体の軸線方向長さに亘るねじ山の割り当てら れた区域中にねじ込まれると、フランクの間で半径方向のテンションが作用する 。従って、摩擦接続がフランクによって継手の固定を保証する。フランクによっ て作用する直接的な圧力によって、形成された継手は「浮動装具」と比較して極め て堅固である。 軸線方向になんらテンションが無い場合、ねじ付環状対体のこの長手方向の区 域をねじ込むことによりねじ山の全長に亘り、すなわち割り当てられたねじ区域 の基体に対して半径方向の差が最大の点において、対向するフランクの間には線 接触のみが発生する。半径方向のテンションにより、対向するフランクの先端は それら自体対称形に配置し、テンションの無い軸線方向組立体の場合、これは全 長に亘り行われ、何れかの他の場合は少なくとも線接触の周りで発生する。軸線 方向位置毎に個々に割り当てられた、ねじ山の割り当てられた区域に対する基体 の半径方向の差はフランクの形状およびピッチに起因するねじフランク間の空隙 を直接測定したものである。特に線接触の領域の外側でのねじフランク間の空隙 は零より大きく、フランク先端は対称配置されている。このことはフランクの両 側が密封化合物中に埋設可能であり、好結果の密封部材に対する条件を満足させ ることを意味する。 半径方向の差、従って半径方向のテンションはねじ付部分の相対位置と個々の 基体の形状とによって変わる。従って、例えば、ねじカップリングの特定の軸線 方向の調整領域と、許容される半径方向のテンション間隔とをパラメータとして 適用する場合、広範囲の適切な非円筒形の基体から選択することが可能である。 この範囲から選択する場合、少なくとも部分的に円錐形である非円筒形の基体が 好ましい。フランクと基体の形状並びに許容されるテンション間隔とに従って、 ２つのねじ付部分の相対位置が必要に応じ常に調整可能とされることが保証され る。回転する場合、この位置は一定であり、所定の軸線方向の位置に対する特定 の捩じれ角度の場合、ねじのピッチによって個別的に左右される。反対方向のね じ方向を有する第２の同様のねじ付環状対体との組み合わせにおいて、回転位置 および軸線方向位置の双方を常に調整することが可能である。 本発明の特定の利点は、 ● そのようなねじ付環状対体を技術的に簡単に製造できること、 ● 漏洩が無いことが保証され、また必要に応じて調整可能なねじ付環状対体 であること、 ● 「浮動装具」と比較して極めて堅固な継手であることである。 本発明を実施例によって詳細に説明する。 図１はねじ付環状対体の原理と図２のＸ部の詳細を示す図であり、 図２は流体圧力媒体に対する作動シリンダの適用例を示す図である。 図１により、軸線方向の力の伝達に対するねじ付環状対体の原理を説明する。 各々同じピッチのねじ山３を備えた２つの相互に割り当てられたねじ付部分（部 分１および部分２）はそれらが確実に嵌合し合い(positively-fitting)、摩擦接 続される(frictionally-connected)ように相互に接合されている。フランク４の 間に形成されたねじ山５には、例えば硬化性糊、あるいはラッカタイプのプラス チックのような密封化合物６が充填される。本発明の実行において、ねじ付環状 対体の少なくとも一方のねじ付部分１は軸線方向のねじの長さ７に亘り円筒形の フランク付基体８と非円筒形のフランク付基体９とから構成されている。このね じ付部分を非円筒形のフランク付本体９の軸線方向長さの部分に位置した他側に 割り当てられたねじ付部分２に相互に接続すると、対向するフランク４の間に発 生する半径方向のテンション(tension)によって、他側に割り当てられたねじ付 部分２のフランク付基体に対して半径方向の差が最大である点において線状接触 が形成される。この半径方向テンションによりねじ付部分（１、２）がフランク ４によって相対的に固定されることを保証し、またねじ付部分（１、２）が停止 手段の無い軸線方向調整領域１０に亘って連続的に回転できるようにもする。同 時に、この半径方向のテンションはねじ山５内でそれぞれの円筒形のフランク付 基体８上にあるフランク４が自由フランク空隙１１を有し、相互に対して自由で あるようにする。フランク空隙１１はフランク４の両側が完全に密封化合物６中 へ完全に埋没することを保証し、このようにして信頼し得る密封を保証する。 図２および詳細部Ｘによれば、そのようなねじ付環状対体は流体圧力媒体用作 動シリンダに対して有利に使用可能である。その軸線方向のねじ長さ７に関して 、ピストンチューブ１２のねじ付部分１は円筒形のフランク付基体８と非円筒形 のフランク付基体９、好ましくは円錐形の基体とから構成される。ピストンチュ ーブ１２は両端にそのようなねじ付環状対体を有していることが好ましい。ピス トンチューブ１２として実施する場合、ねじ付部分１の双方のねじは同じピッチ ３を有し、案内ブリーチブロック１３および底部ブリーチブロック１４としての 他側に割り当てられたねじ付部分２中にねじ込まれる。相互に接続している間、 ピストンチューブ１２と案内ブリーチブロック１３／底部ブリーチブロック１４ の間に半径方向テンションが発生する。この半径方向テンションは接着モーメン トを発生させ、このモーメントがねじ付継手の固定を保証し、同時に自由ねじ山 ５を形成する。密封物質６がこの空間中へ導入され、圧力媒体である流体に対し て密封を効果的にする。ピストンチューブが案内ブリーチブロックの制限停止手 段あるいは底部ブリーチブロックの停止手段に対してねじ込まれていないことが 保証されていれば、ピストンチューブ１２を案内ブリーチブロック１３／底部ブ リ ーチブロック１４に結合すると、両側での調整がし易くなる。組立時、ピストン チューブ１２の正面は案内ブリーチブロックの停止手段１５から底部ブリーチブ ロック停止手段１６まで延びており、ピッチ値３の半分の寸法を有することが好 ましい停止手段の無い軸線方向調整領域１０の距離内に保持される。 ねじは以下に適用される。 ● ０．２−２ＭＰａの圧力範囲の空気作動シリンダ ● ２―１００ＭＰａの圧力範囲の油圧作動シリンダが以下のパラメータの範 囲内で実行されることが好ましい ● 円錐角度１：８―１：１８ ● ピッチ０．５−５ミリ ピストンチューブ１２に位置し、同じねじ方向を有する２つのねじ付環状対体 は底部ブリーチブロックの停止手段１６に対して案内ブリーチブロックの停止手 段１５の軸線方向位置を着実／断続的に調整し易くする。このため希望に応じて ストロークの精密セッテイングおよび、底部ブリーチブロック１４に対する案内 ブリーチブロック１３の、あるいはその逆の回転角度の着実／断続的設定の双方 を可能とする。双方のセッテイングは利用可能な自由な軸線方向調整領域１０の 寸法に関して許容され得る半径方向のテンション間隔によって制限される。これ らのパラメータに注目すると、ねじ込まれた部分の相対位置の調整可能性が保証 される。調整精度はねじのピッチ値３の選定によって変わる。適切な密封化合物 ６が選定されると、円筒形フランクの付環状対体内のフランク４間の空隙１１に よって調整緊密性が決まる。右ねじあるいは左ねじに関して、あるいは軸線方向 の調整および（または）捩りの着実なセッテイングを可能とするように、一方の 側では右ねじ、他方の側では左ねじに関して、底部ブリーチブロック１４に対す る案内ブリーチブロック１３の相対位置をより精密に調整する必要がある場合、 ピストンチューブ１２の両端部における密封ねじ付環状対体は実施可能である。 使用した参照番号 １ ねじ付部分 ２ 割り当てられたねじ付部分 ３ ピッチ値 ４ フランク ５ ねじ山 ６ 密封化合物 ７ 軸線方向ねじ長さ ８ 円筒形のフランク付基体 ９ 非円筒形のフランク付基体 １０ 停止手段の無い軸線方向調整領域 １１ フランクの空隙 １２ ピストンチューブ １３ 案内ブリーチブロック １４ 底部ブリーチブロック １５ ブリーチブロック案内停止手段 １６ 底部ブリーチブロック停止手段

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 の両側はねじ山１１のフランクの間に遊びがあるため密 封材料６に埋没される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 軸線方向の力を伝達する密封ねじ付環状対体において、 ２つの割り当てられたねじ付部分（１、２）が、確実に装嵌し、摩擦接続され るように同じピッチ値（３）のねじによって接続され、 ねじ山（５）が密封化合物（６）で充填されている前記密封ねじ付環状対体に おいて、 前記ねじ付環状対体の少なくとも一方のねじ付部分（１）がその軸線方向のね じの長さ（７）に亘って円筒形のフランク付基体（８）と非円筒形のフランク付 基体（９）とから構成され、 前記ねじ付部分を前記非円筒形のフランク付基体（９）の軸線方向長さに区域 において割り当てられたねじ付部分（２）と組み立てると、フランク（４）の半 径方向のテンションの下で割り当てられたねじ付部分（２）のフランク付基体に 対して半径方向の差が最大の点において対向する該フランク（４）に線状の接触 が形成され、 この半径方向テンションが、前記フランク（４）によってねじ付部分（１、２ ）が固定されることを保証し、それにより前記ねじ山（５）内それぞれの円筒形 のフランク付基体（８）にある前記フランク（４）は自由フランク空隙（１１） を有し、相互に対して自由であり、および停止手段のない軸線方向の調整領域（ １０）に亘って前記ねじ部分（１、２）を連続して回転可能にし、および 前記フランク空隙（１１）が前記フランクの両側が密封化合物（６）中へ完全 に埋没するようにすることを特徴とする密封ねじ付環状対体。 ２． 前記フランク（４）の形状と前記ピッチ値（３）とを考慮して、前記非 円筒形のフランク付基体（９）の形状は、停止手段の無い軸線方向の前記調整領 域（１０）の軸線方向長さによって前記非円筒形のフランク付基体（９）の周り における半径方向のテンションを所望に応じて分配することで決定されることを 特徴とする請求項１に記載の密封ねじ付環状対体。 ３． 前記非円筒形のフランク付基体（９）の形状が円錐形の基体として部分 的に形状づけられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密封 ねじ付環状対体。 ４． 反対の回転方向のねじを備えた第２のねじ付環状対体を使用することに より、双方のねじ付部分（１、２）の着実な位置決めが軸線方向の位置決めおよ び捩じりに関して保証されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいず れか１項に記載の密封ねじ付環状対体。 ５． 前記ねじ付環状対体が流体駆動の作動シリンダを密封し、ピストンチュ ーブ（１２）を使用して案内ブリーチブロック（１３）および（または）底部ブ リーチブロック（１４）の軸線方向に力を伝達するために使用されることを特徴 とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の密封ねじ付環状対体。