(57)【要約】【課題】流体の流通が円滑に行われる流路溝付ねじ部材を提供する。【解決手段】流体の流通が円滑に行われる流路溝付ねじ部材１は、ねじ部２２と、ねじ部２２に隣接した非ねじ部２１，２３と、を備え、ねじ部２２の表面には、当該ねじ部２２の軸線方向に沿って一側から他側に向けて流体を流す流路溝３１が形成されており、さらに、非ねじ部２１の表面には、流路溝３１に連通し、かつねじ部２２の軸線周りの方向に沿う補助凹溝４１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ溝が形成されたねじ部と、
前記ねじ部の中心軸線方向に沿って前記ねじ部に隣接しており、かつねじ溝が形成されていない非ねじ部と、
を備え、
少なくとも前記ねじ部の表面には、前記ねじ部の中心軸線方向に沿って一側から他側へ又は他側から一側へ向けて流体を流す流路溝が形成されている流路溝付ねじ部材であって、
前記非ねじ部の表面には、前記流路溝の少なくとも一端部に連通しており、前記流路溝から流体が流入する、又は前記流路溝へ向けて流体が流出する補助凹溝が、前記ねじ部の中心軸線周りの方向に沿って形成されている
ことを特徴とする流路溝付ねじ部材。
【請求項２】
前記流路溝が複数形成されており、各流路溝が共通の補助凹溝にそれぞれ連通している
請求項１に記載の流路溝付ねじ部材。
【請求項３】
前記ねじ部の中心軸線方向に沿って両側に前記非ねじ部が隣接して形成されている構成であって、
前記補助凹溝が、前記非ねじ部のうち一方だけに形成されており、
他方の非ねじ部が、前記ねじ部から離れるに従って径小となる先細り形状を有している
請求項１又は請求項２に記載の流路溝付ねじ部材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流路溝付ねじ部材の製造方法であって、
少なくとも、前記ねじ部と前記流路溝と前記補助凹溝とを転造加工によって形成する工程を含む
ことを特徴とする流路溝付ねじ部材の製造方法。
【請求項５】
前記ねじ部におけるねじ山及びねじ谷と、前記流路溝との境界部分の表面を曲面形状に形成する
請求項４に記載の流路溝付ねじ部材の製造方法。
【請求項６】
前記流路溝を複数形成する流路溝付ねじ部材の製造方法であって、
前記ねじ部の中心軸線周りの方向に沿って均等間隔で前記流路溝を偶数個形成する
請求項４又は請求項５に記載の流路溝付ねじ部材の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流路溝付ねじ部材を備えた流路システムであって、
前記流路溝付ねじ部材の外部に配されており、前記流路溝を通過する流体が流動する流体流動路を有し、かつ前記流路溝付ねじ部材が螺着される被螺着部材を備え、
流体が、前記流路溝から前記補助凹溝を介して前記流体流動路へ流動する、又は流体が、前記流体流動路から前記補助凹溝を介して前記流路溝へ流動する流路が形成されている
ことを特徴とする流路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば流体が流通する配管の管端同士を接続する際に用いられる流路溝付ねじ部材、該流路溝付ねじ部材の製造方法、及び該流路溝付ねじ部材を備える流路システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、軸部の表面にねじ溝よりも深く、所定のリード角をもつ流路を形成した流路付ボルトが既に提案されている。当該流路付ボルトは冷間圧造による基本的形状を形成する工程、もしくは転造によるねじを形成する工程のいずれかの工程で形成することができるため、切削加工の工程を必要としない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の構成にあっては、流路の形成工程においてヘッダ側の流路端近傍が盛り上がってしまい、流路の入口部（又は出口部）で流体が円滑に流れなくなる問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、流体の流通が円滑に行われる流路溝付ねじ部材を提供することを課題とする。
【０００６】
また本発明は、流体の流通が円滑に行われる流路溝付ねじ部材の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
また本発明は、流体の流通が円滑に行われる流路システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ねじ溝が形成されたねじ部と、前記ねじ部の中心軸線方向に沿って前記ねじ部に隣接しており、かつねじ溝が形成されていない非ねじ部と、を備え、少なくとも前記ねじ部の表面には、前記ねじ部の中心軸線方向に沿って一側から他側へ又は他側から一側へ向けて流体を流す流路溝が形成されている流路溝付ねじ部材であって、前記非ねじ部の表面には、前記流路溝の少なくとも一端部に連通しており、前記流路溝から流体が流入する、又は前記流路溝へ向けて流体が流出する補助凹溝が、前記ねじ部の中心軸線周りの方向に沿って形成されていることを特徴とする流路溝付ねじ部材である。
【０００９】
かかる構成にあっては、前記流路溝に流入しようとする流体や、前記流路溝から流出しようとする流体が、一旦、前記補助凹溝内に流入した上で前記ねじ部の周方向に沿って整流される。このため、前記流路溝に流入しようとする流体や、前記流路溝から流出しようとする流体の流動圧が可及的に均一化されながら所定方向に流動方向が整流されることとなり、飛躍的に流体の出入りが円滑化する。
【００１０】
また、前記流路溝が複数形成されており、各流路溝が共通の補助凹溝にそれぞれ連通している構成が提案される。
【００１１】
かかる構成とすることにより、複数の流路溝にわたって流動圧を可及的に均一化することができるため、流体の出入りがより一層円滑となる。加えて、一つの流路溝内に異物が混入して当該流路溝が仮に閉塞されたとしても他の流路溝によって流路が確保されるため、流体の流れが完全に寸断されてしまうおそれを大幅に低減することができる。なお、流路溝は、軸部の外周面に形成されているため、流路溝における異物の有無を確認しやすいという利点も勿論ある。
【００１２】
また、前記ねじ部の中心軸線方向に沿って両側に前記非ねじ部が隣接して形成されている構成であって、前記補助凹溝が、前記非ねじ部のうち一方だけに形成されており、他方の非ねじ部が、前記ねじ部から離れるに従って径小となる先細り形状を有している構成が提案される。
【００１３】
かかる構成とすることにより、前記他方の非ねじ部と前記ねじ部との境界部において流量が確保しやすくなるため、流体の出入りが容易となって流動が円滑となる。
【００１４】
また本発明は、前記流路溝付ねじ部材の製造方法であって、少なくとも、前記ねじ部と前記流路溝と前記補助凹溝とを転造加工によって形成する工程を含むことを特徴とする流路溝付ねじ部材の製造方法である。
【００１５】
かかる構成にあっては、大量生産に適した転造加工によって前記ねじ部と前記流路溝と前記補助凹溝とを形成することにより、前記流路溝付ねじ部材の製造工程を簡略なものとし、製造にかかる時間やコストを低減することができる。また、転造加工の利点である素材強度の低下を防止することができる効果や、表面粗度を平滑なものとしやすいという効果も得ることができる。
【００１６】
ここで、流路溝の溝深さは、ねじ部のねじ谷の深さよりも深くする必要があり、流路溝を形成する箇所では余肉が大量に発生するところ、この余肉は流路溝の端部に集中しやすいため、当該部位が余肉によって盛り上がってしまうおそれが生じうる。そこで、本発明の製造方法は、流路溝と、当該流路溝の端部に連通する補助凹溝とを転造加工によって形成するため、前記流路溝形成時に生ずる余肉が補助凹溝内に流れて分散化させることができる。また、転造加工によって前記流路溝や前記補助凹溝を形成するため、当該流路溝や補助凹溝の断面形状を非角形状（例えばいわゆるＲ溝形状やＵ溝形状）とすることが容易であり、流路溝や補助凹溝の断面積を増大させて流量を十分に確保することが可能となる。
【００１７】
また、前記ねじ部におけるねじ山及びねじ谷と、前記流路溝との境界部分の表面を曲面形状に形成する構成が提案される。
【００１８】
かかる構成とすることにより、ねじ部を形成する際に発生する余肉が流路溝内へ移動してしまうことを抑制することができる。
【００１９】
さらに、前記流路溝を複数形成する流路溝付ねじ部材の製造方法であって、前記ねじ部の中心軸線周りの方向に沿って均等間隔で前記流路溝を偶数個形成する構成が提案される。
【００２０】
かかる構成とすることにより、転造ダイスの形状を単純化して転造加工の安定性を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明は、前記流路溝付ねじ部材を備えた流路システムであって、前記流路溝付ねじ部材の外部に配されており、前記流路溝を通過する流体が流動する流体流動路を有し、かつ前記流路溝付ねじ部材が螺着される被螺着部材を備え、流体が、前記流路溝から前記補助凹溝を介して前記流体流動路へ流動する、又は流体が、前記流体流動路から前記補助凹溝を介して前記流路溝へ流動する流路が形成されていることを特徴とする流路システムである。
【００２２】
かかる構成にあっては、流体の整流性を向上させた流路システムを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の流路溝付ねじ部材は、流体の流通が円滑に行われる。
【００２４】
本発明の流路溝付ねじ部材の製造方法は、流体の流通が円滑に行われる。
【００２５】
本発明の流路システムは、流体の流通が円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１にかかる流路溝付ねじ部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図２】実施例１にかかる流路システムを示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施例１にかかる流路溝の部分拡大断面図であり、（ｂ）は実施例２にかかる流路溝の部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）は実施例３にかかる流路溝付ねじ部材を示す正面図であり、（ｂ）は実施例４にかかる流路溝付ねじ部材を示す正面図である。
【図５】（ａ）は変形例にかかる流路溝付ねじ部材の正面図であり、（ｂ）は他の変形例にかかる流路溝付ねじ部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の流路溝付ねじ部材、流路溝付ねじ部材の製造方法、及び流路システムを具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。
【００２８】
〔実施例１〕
図１に示すように、流路溝付ねじ部材１は、棒状の軸部２０と、軸部２０の基端に形成された円盤状のフランジ部１１付きのボルト頭部１０とを備えている。
【００２９】
さらに、軸部２０は、ねじ溝が形成されたねじ部２２、並びに、ねじ溝が形成されていない頭部側非ねじ部２１及び先端側非ねじ部２３を備えている。具体的には、ねじ部２２の中心軸線方向に沿ってボルト頭部１０側に、頭部側非ねじ部２１が隣接して形成されている。また、ねじ部２２の中心軸線方向に沿って先端側に、先端側非ねじ部２３が隣接して形成されている。なお、先端側非ねじ部２３は、ねじ部２２から離れるに従って径小となる先細り形状（テーパー形状）を有している。
【００３０】
また、頭部側非ねじ部２１からねじ部２２を介して先端側非ねじ部２３に至るまでの軸部２０の表面には、後述するように流体（例えばオイル）が流れる凹溝形状の流路溝３１が螺旋状に４個（３１ａ〜３１ｄ）形成されている。なお、流路溝３１の溝深さは、ねじ部２２のねじ深さよりも深い寸法とされている。また、図１（ｂ）に示すように、各流路溝３１（３１ａ〜３１ｄ）は、ねじ部２２の中心軸線方向に沿って均等間隔で配置されている。
【００３１】
さらに、頭部側非ねじ部２１の表面には、流路溝３１（３１ａ〜３１ｄ）におけるボルト頭部１０側の終端部にそれぞれ連通し、かつねじ部２２の軸線周りの方向（図１ａにおいて横方向）に沿って１周する補助凹溝４１が設けられている。
【００３２】
次に、流路システムＡを図２に従って説明する。
流路システムＡは、流体が流れる第１管部材５１と、第１管部材５１に接続された第２管部材６１とを備えている。そして、第１管部材５１と第２管部材６１とが、流路溝付ねじ部材１が螺着することによって相互接続されている。
【００３３】
具体的には、第１管部材５１には、第１流体通路５２と、第１流体通路５２に連通したねじ孔部５３とが形成されている。また、第２管部材６１には、第２流体通路６３と、第２流体通路６３に連通した挿通孔部６２とが形成されている。そして、ねじ孔部５３と挿通孔部６２とが適合した状態で、流路溝付ねじ部材１が、ガスケット７１，７２を挟む態様で挿通孔部６２を介してねじ孔部５３に螺着している。
【００３４】
なお、このように流路溝付ねじ部材１が螺着した状態にあっては、第１流体通路５２及び第２流体通路６３と、流路溝付ねじ部材１の流路溝３１とが連通した状態となる。ここで、第１管部材５１と第２管部材６１とによって、本発明にかかる被螺着部材が構成される。また、第１流体通路５２と第２流体通路６３とによって本発明にかかる流体流動路が構成される。
【００３５】
上述の流路システムＡにあって、流体が例えば第１流体通路５２から第２流体通路６３へ向けて流れるときは、流路溝付ねじ部材１における流路溝３１を介して、軸部２０の先端側から終端側へ向けて流体が流れる。なお、第１流体通路５２及び第２流体通路６３の内圧状況によっては、内圧変化に応じて軸部２０の終端側から先端側へ向けて流体が流れる場合もある。
【００３６】
また、上述のように、流路溝付ねじ部材１には、補助凹溝４１が形成されているため、例えば流路溝３１から第２流体通路６３へ流出しようとする流体は、一旦、補助凹溝４１内に流入した上で第２流体通路６３に向けて流出するため、流動方向が一方向に整流されて流動が円滑化する。
【００３７】
また、上述のように、流路溝３１の先端側となる軸部２０の先端部形状が先細り形状であるため、かかる点においても、流体の流通が阻害されない。
【００３８】
さらに、流路溝付ねじ部材１において、４個の流路溝３１（３１ａ〜３１ｄ）は単一の補助凹溝４１に接続されているため、仮に流路溝３１のいずれかが異物の混入等によって閉塞されたとしても、他の流路溝３１が確保されることで流体の流通が完全に寸断されてしまうことがない。なお、流路溝３１は、軸部２０の外周面に形成されているため、流路溝３１における異物の有無を確認しやすいという利点も勿論ある。
【００３９】
ところで、これまでに述べた形状の流路溝付ネジ部材１は、切削加工によって製造することも可能であるが、ねじ部２２と流路溝３１と補助凹溝４１とを転造加工で形成することが好ましい。
【００４０】
かかる構成とすることにより、流路溝３１の終端部に集まる余肉を補助凹溝４１に沿って流すことが可能となり、当該終端部における余肉の盛り上がりを簡素な方法で防止することができる。仮に、流路溝３１の終端部に余肉が集中して盛り上がり部が形成されてしまうと、当該終端部で流体の流通が阻害されやすくなり、不具合が生じてしまう。なお、ねじ部２２と流路溝３１と補助凹溝４１とを転造加工によって形成する場合に、工程順序は特に問わないが、補助凹溝４１を転造加工で形成した後に流路溝３１を転造加工で形成する構成とした場合は、流路溝３１を形成した際に終端部に集中する余肉を補助凹溝４１に流しやすいため、製法が簡便となり好ましい。
【００４１】
なお、ねじ部２２における流路溝３１の断面形状は、図３（ａ）に示すように、底部３２１が曲面形状であるＲ溝形状であることが好ましい。かかる構成とすることにより、角形状（図３ａにおいて二点鎖線）の構成よりも断面積を大きくすることができるため、流体の流通をより一層円滑化することができる。
【００４２】
さらに、ねじ部２２におけるねじ山及びねじ谷と、流路溝３１との境界部分の表面３３１が、いわゆるＲ面取りされた曲面形状であることが好ましい。かかる構成とすることにより、転造加工時に余肉が当該境界部分に集中してしまうことが防止でき、流路溝３１に余肉が流れてしまうことを抑制できる。
【００４３】
〔実施例２〕
実施例２にかかる流路溝付ねじ部材２を図３（ｂ）に従って説明する。
流路溝付ねじ部材２の流路溝３１２は、実施例１における流路溝３１とは異なり、底部３２２が平端面形状であって側壁部にかけて曲面形状とされたＵ字溝形状を有している。かかる構成とすることにより、流路溝３１２の断面積を十分に確保することができるため、流体の流通を円滑化することができる。
【００４４】
また、流路溝付ねじ部材２は、ねじ部２２におけるねじ山及びねじ谷と、流路溝３１２との境界部分の表面３３２が、実施例１と同様に、いわゆるＲ面取りされた曲面形状であるため、流路溝３１に余肉が流れてしまうことを抑制できる。
【００４５】
〔実施例３〕
実施例３にかかる流路溝付ねじ部材３を図４（ａ）に従って説明する。
流路溝付ねじ部材３は、実施例１の先端側非ねじ部２３と異なり、ねじ部２２から離れるに従って径小となるテーパー部２３３ａを介して半球形状の先端側非ねじ部２３３ｂを有している。かかる構成においても、先端側における流体の流通が阻害されるおそれがない。
【００４６】
〔実施例４〕
実施例４にかかる流路溝付ねじ部材４を図４（ｂ）に従って説明する。
流路溝付ねじ部材４は、ねじ部２２の先端側に、先端に向かうに従って径小となるねじ先端部２３７を有している。かかる構成のねじ部２２は、先端部が中実である構造となるため、強度が十分に確保された先端部とすることができると共に、先端部がガイドされることによって対象物に螺着しやすい。
【００４７】
〔変形例〕
本発明の流路溝付ネジ部材１〜４は、ボルト頭部１０及びフランジ部１１を有しないものであってもよい。例えば図５（ａ）に示すように、ねじ部２２４の軸方向両端に非ねじ部２３４，２３４を有し、さらにねじ部２２４の表面に、ねじ部２２４の軸線方向に沿って螺旋状に設けられた流路溝３１４の両端が、ねじ部２２４の軸線周りの方向に沿って設けられた補助凹溝４１４，４１４に各々連通している流路溝付ねじ部材５であってもよい。
【００４８】
また、例えば図５（ｂ）に示すように、ねじ部が径の異なる径小ねじ部２２５と径大ねじ部２２６との異径ねじで構成され、径小ねじ部２２５と径大ねじ部２２６との間に中間非ねじ部２５５を備え、径小ねじ部２２５の表面に軸線方向に沿って径小流路溝３１５が螺旋状に形成され、径大ねじ部２２６の表面に軸線方向に沿って径大流路溝３１６が螺旋状に形成された流路溝付ねじ部材６であってもよい。この場合、径小ねじ部２２５の軸線方向に沿って径大ねじ部２２６側とは反対側に径小非ねじ部２３５が設けられ、径大ねじ部２２６の軸線方向に沿って径小ねじ部２２５とは反対側に径大非ねじ部２３６が設けられ、径小非ねじ部２３５には径小流路溝３１５と連通し、かつ径小ねじ部２２５の軸線周りの方向に沿う径小補助凹溝４１５が設けられ、径大非ねじ部２３６には径大流路溝３１６と連通し、かつ径大ねじ部２２６の軸線周りの方向に沿う径大補助凹溝４１６が設けられる。かかる構成にあっても流体の流通を円滑なものとすることができる。また、転造加工によって容易に大量生産することもできる。
【００４９】
補助凹溝４１，４１４，４１５，４１６の形状は特に限定されないが、整流性の優れたものとするために流路溝３１のように底部がＲ形状であるか流路溝３１２のようにＵ字溝形状であることが望ましい。
【００５０】
また、流路溝３１，３１２，３１４，３１５，３１６の数は４個に限らず２個や６個等でもよい。ただし、転造加工の容易さから偶数個であることが望ましい。また、補助凹溝４１，４１４，４１５，４１６は、流路溝付ねじ部材１〜６における軸線周りの方向に沿って１周状に設けられる必要はなく、例えば軸線周りの方向に沿って分割されて複数設けられていてもよいし、軸線周りの方向に沿って部分的に単数で設けられていてもよい。
【００５１】
流路溝付ねじ部材５の非ねじ部２３４や流路溝付ねじ部材６の非ねじ部２３５，２３６において、各々ねじ部２２４，２２５，２２６から離れるに従って径小となる先細り形状であっても構わない。この場合も、例えば上記実施例１のようにテーパー形状であってもよいし上記実施例３のように半球形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１〜６              流路溝付ねじ部材
１０                頭部
１１                フランジ部
２０                軸部
２１                頭部側非ねじ部
２２                ねじ部
２３，２３３        先端側非ねじ部
３１，３１２        流路溝
４１                補助凹溝
５１                第１管部材
５２                第１流体通路
５３                ねじ孔部
６１                第２管部材
６２                挿通孔部
６３                第２流体通路
７１，７２          ガスケット
２２４              ねじ部
２２５              径小ねじ部（ねじ部）
２２６              径大ねじ部（ねじ部）
２３３ａ            テーパー部（非ねじ部）
２３３ｂ            先端側非ねじ部（非ねじ部）
２３４              非ねじ部
２３５              径小非ねじ部（非ねじ部）
２３６              径大非ねじ部（非ねじ部）
２３７              ねじ先端部
２５５              中間非ねじ部（非ねじ部）
３１４              流路溝
３１５              径小流路溝（流路溝）
３１６              径大流路溝（流路溝）
３２１，３２２      底部
３３１，３３２      表面
４１４              補助凹溝
４１５              径小補助凹溝（補助凹溝）
４１６              径大補助凹溝（補助凹溝）
【図１】
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【図２】
2018132153.tif 000004
【図３】
2018132153.tif 000005
【図４】
2018132153.tif 000006
【図５】
2018132153.tif 000007