(57)【要約】【課題】ねじ部に発生する荷重集中を低減させ、寿命の長いねじ蓋式高圧容器を提供する。【解決手段】容器２と、容器２の開口部へねじ込むねじ蓋３とを有するねじ蓋式高圧容器において、容器２の開口部に形成されためねじ５と、めねじ５に噛合うように、ねじ蓋３に形成されたおねじ６との隙間を、容器２の内側方向に沿って２次関数的に広くするため、予め、めねじ５の内径を一定とし、おねじ６の外径を容器２の内側方向に沿って２次関数的に小さく形成し、容器２の所定の内圧Ｐによる、めねじ５の伸びとおねじ６の縮みの和が、予め形成した隙間と等しくなるようにする。【選択図】　図１
2004052857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、前記容器の開口部へねじ込むねじ蓋とを有するねじ蓋式高圧容器において、
前記容器の開口部に形成されためねじと、前記めねじに噛合うように、前記ねじ蓋に形成されたおねじとの隙間を、前記容器の内側方向に沿って２次関数的に広くなるように、予め形成したことを特徴とするねじ蓋式高圧容器。
【請求項２】
請求項１記載のねじ蓋式高圧容器において、
前記隙間とするため、前記めねじの内径を一定とし、前記おねじの外径を、前記容器の内側方向に沿って２次関数的に小さくしたことを特徴とするねじ蓋式高圧容器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のねじ蓋式高圧容器において、前記容器の所定の内圧による前記おねじ及び前記めねじにかかる荷重が、前記めねじと前記おねじの噛合う全長に渡って均一に分散されるように、前記隙間を設定したことを特徴とするねじ蓋式高圧容器。
【請求項４】
請求項３記載のねじ蓋式高圧容器において、
前記容器の所定の内圧による、前記めねじの長さ方向の伸びと前記おねじの長さ方向の縮みの和が、前記めねじと前記おねじの噛合う全長に渡って、予め形成した前記隙間と等しくなるようにしたことを特徴とするねじ蓋式高圧容器。
【請求項５】
請求項４記載のねじ蓋式高圧容器において、
前記隙間を表す２次関数が次式となることを特徴とするねじ蓋式高圧容器。
δＬ＝（σＮ０／（２×ＥＮ×Ｌ）＋σＢ０／（２×ＥＢ×Ｌ））×Ｘ２
ここで、δＬは前記めねじと前記おねじの長さ方向の隙間、σＮ０は前記容器の内圧による前記めねじの最奥端での軸方向引張応力、σＢ０は前記容器の内圧による前記おねじの最奥端での軸方向圧縮応力、Ｘは前記めねじと前記おねじの噛合う基端位置からの距離、ＥＮは前記めねじのヤング率、ＥＢは前記おねじのヤング率、Ｌはめねじ及びおねじの長さである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ねじ蓋式高圧容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のねじ蓋式高圧容器の一例を示す断面図である。
【０００３】
図６に示すように、ねじ蓋式高圧容器１１は、容器１２と、回転することにより容器１２の開口部へねじ込む円盤状のねじ蓋１３とを有しており、容器１２の開口部の内側とねじ蓋１３の外側が、互いに対向して噛合うようにねじ部１４が形成される。又、詳細は図７において示すが、ねじ蓋式高圧容器１１の内部を高圧の内圧Ｐで保てるように、容器１２とねじ蓋１３との間は、シール材等により密封される。
【０００４】
図７は、図６のＢ部分を拡大して横向きにしたねじ部の断面と荷重分布を併せて示す図である。
【０００５】
図７に示すように、ねじ蓋式高圧容器１１のねじ部１４は、容器１２側のめねじ１５とねじ蓋１３側のおねじ１６が全長に渡って平行ねじで形成されており、容器１２にねじ蓋１３をねじ込むことでねじ蓋式高圧容器１１を閉鎖したとき、平行に形成されためねじ１５とおねじ１６は、ねじ部１４の全長に渡って相互に噛合う。又、ねじ蓋１３は、ねじ蓋式高圧容器１１の内圧Ｐを保てるように、ねじ蓋１３の、容器１２の内壁と対向する部分に設けたリングシール７と、リングシール７をねじ蓋１３の内側から支持するシール押さえリング８とを有している。一般的に高圧容器は、閉鎖状態で、所定の時間毎に、内圧を高圧と常圧とに繰返し維持しながら運転される。
【０００６】
図７に示す荷重の分布は、上記構造を有するねじ蓋式高圧容器１１において、容器１２内部に内圧Ｐが負荷された場合のねじ部１４の長さ方向の荷重を示したものであり、ねじ部１４の均等間隔位置で荷重値を計測し、その荷重値を平均荷重に対する係数として、ねじ部１４の長さ方向の分布を示したものである。
【０００７】
図７に示すように、内圧Ｐによるねじ部１４の荷重は、ねじ蓋１３の内面に最も近いねじ山で最大となり、ねじ蓋１３の外面に近づくにつれて２次関数的に減少している。このことより、ねじ蓋１３の内面に最も近いねじ山の部分側で荷重集中が発生していることがわかる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ蓋式高圧容器１１の内部に高圧力が負荷されたとき、上記構造のねじ蓋式高圧容器１１では、一様な分布の内圧Ｐが容器内面に加わり、ねじ蓋１３の内面にも一様な分布の内圧Ｐが加わる。ねじ蓋１３の内面に加えられた内圧Ｐをねじ蓋１３と容器１２で支えるため、容器１２のめねじ１５とねじ蓋１３のおねじ１６が全長に渡って相互に噛合ったねじ部１４でその力を受けることとなる。
【０００９】
容器１２及びねじ蓋１３が全く弾性変形をせずに、内圧Ｐをねじ部１４で支えるのであれば、各ねじ山で荷重を受けるために、図７に示すような荷重集中が発生することはない。しかしながら、実際には、内圧Ｐを受けて、ねじ蓋１３には圧縮力が発生し、同時に容器１２には引張力が発生するため、ねじ蓋１３の内面に近い部分、つまり、ねじ部１４の最奥端に内圧Ｐによる最大の荷重集中が発生することとなる。図７の荷重分布図に示すように、ねじ部１４の最奥端に平均荷重の４．８１９倍の荷重集中が発生する。この荷重の大きさと分布傾向は、ねじ部１４の長さを長くしても改善することはなく、同様に、ねじ部１４の最奥端に荷重集中が発生する。
【００１０】
上述の荷重集中部分があるため、ねじ蓋式高圧容器１１では、ねじ蓋１３に内部から繰返し高圧力が作用すると、ねじ部１４の荷重集中部分が、金属疲労により破断しやすくなり、ねじ蓋式高圧容器１１の寿命が短くなる問題がある。後述する図５のグラフからも明らかなように、荷重集中が大きくなるほど、その荷重により発生する応力強さの振幅も大きくなり、許容繰り返し回数（寿命）が指数的に減少することとなる。つまり、荷重集中の大きさがねじ蓋式高圧容器１１の寿命を大きく左右する。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ねじ部に発生する荷重集中を低減させ、寿命の長いねじ蓋式高圧容器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係るねじ蓋式高圧容器は、容器と、前記容器の開口部へねじ込むねじ蓋とを有し、前記容器の開口部に形成されためねじと、前記めねじに噛合うように、前記ねじ蓋に形成されたおねじとの隙間を、前記容器の内側方向に沿って２次関数的に広くなるように、予め形成したことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明に係るねじ蓋式高圧容器は、前記隙間とするため、前記めねじの内径を一定とし、前記おねじの外径を、前記容器の内側方向に沿って２次関数的に小さくしたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明に係るねじ蓋式高圧容器は、前記容器の所定の内圧による前記おねじ及び前記めねじにかかる荷重が、前記めねじと前記おねじの噛合う全長に渡って均一に分散されるように、前記隙間を設定したことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明に係るねじ蓋式高圧容器は、前記容器の所定の内圧による、前記めねじの長さ方向の伸びと前記おねじの長さ方向の縮みの和が、前記めねじと前記おねじの噛合う全長に渡って、予め形成した前記隙間と等しくなるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する本発明に係るねじ蓋式高圧容器は、前記隙間を表す２次関数が次式となることを特徴とする。
δＬ＝（σＮ０／（２×ＥＮ×Ｌ）＋σＢ０／（２×ＥＢ×Ｌ））×Ｘ２
ここで、δＬは前記めねじと前記おねじの長さ方向の隙間、σＮ０は前記容器の内圧による前記めねじの最奥端での軸方向引張応力、σＢ０は前記容器の内圧による前記おねじの最奥端での軸方向圧縮応力、Ｘは前記めねじ及び前記おねじの基端位置からの距離、ＥＮは前記めねじのヤング率、ＥＢは前記おねじのヤング率、Ｌはめねじ及びおねじの長さである。
なお、前記めねじのヤング率ＥＮと前記おねじのヤング率ＥＢが等しい場合（ＥＮ＝ＥＢ＝Ｅ）、上式は次式の通りとなる。
δＬ＝（σＮ０＋σＢ０）×Ｘ２／（２×Ｅ×Ｌ）
【００１７】
【発明の実施の形態】
ねじ蓋式高圧容器として機能するためには、容器及びねじ蓋のねじ部が、互いにねじとして機能する必要が有り、そのためには、最低限ねじ山のピッチ及びフランク角（ねじ山の半角）が互いに同一であることが必要である。更に、容器及びねじ蓋のねじ部に発生する荷重集中を低減するには、容器及びねじ蓋の弾性変形を考慮したねじ部の構造にする必要がある。
【００１８】
上記要求を満たす構造とするために、本発明では、ねじ山のピッチ、フランク角が同一であるおねじ、めねじを用いることで、ねじとしての機能を損なうことなく、更に、おねじとめねじのねじ山同士の隙間を、容器及びねじ蓋の弾性変形に応じた隙間にすることで、一部のねじ山に荷重集中させることなく、ねじ部の長さ方向に均一な荷重分散ができる構造とした。
【００１９】
具体的には、ねじ山の位置によるおねじ、めねじの応力及びその応力による弾性変形を考慮し、おねじとめねじのねじ山同士の噛合面において、予めその位置での応力によるめねじの伸び、おねじの縮みを考慮した隙間を形成しておき、ねじに外力（例えば、容器の内圧等）がかかるとき、その外力による応力により生じためねじの伸びとおねじの縮みの和と、予め形成された隙間が、めねじとおねじの噛合う全長に渡って等しくなるようにした。
【００２０】
詳細は図１において説明するが、本発明では、めねじとおねじのねじ山同士の噛合面の隙間を、容器の内側方向に沿って２次関数的に広くすることで、外力による応力により生じためねじの伸びとおねじの縮みの和と、予め形成された隙間が等しくなるものとした。
【００２１】
上記構造とした理由を、本発明に係る実施形態の一例を示す図１乃至図４と数式を用いて説明する。
なお、本発明は、図に示す実施例のみに限定されるものではない。又、計算結果の数字が小さくなるのを避けるため、長さの単位としてｍを使用せずｍｍを用いた。
【００２２】
図１は、本発明に係る実施形態の一例を示すねじ蓋式高圧容器のねじ部の断面図である。
これは、図６に示した従来のねじ蓋式高圧容器１１のＢ部分に相当する。
【００２３】
本発明に係るねじ蓋式高圧容器１は、図６に示した従来のねじ蓋式高圧容器１１と同等の構成であり、容器２と、回転することにより容器２の開口部へねじ込む円盤状のねじ蓋３とを有しており、容器２の開口部の内側とねじ蓋３の外側が、互いに対向して噛合うようにねじ部４が形成される。又、図４において図示しているが、ねじ蓋式高圧容器１の内部を高圧の内圧Ｐで保てるように、ねじ蓋３の、容器２の内壁と対向する部分に設けたリングシール７と、リングシール７をねじ蓋３の内側から支持するシール押さえリング８とを有している。
【００２４】
本発明では、図１に示すねじ部４において、容器２側に形成されためねじ５の内径を一定とし、めねじ５に噛合うように形成されたねじ蓋３側のおねじ６の外径を、容器２の内側方向に沿って２次関数的に小さくして構成することで、めねじとおねじのねじ山同士の噛合面の隙間を、容器の内側方向に沿って２次関数的に広くした。上記おねじ６を有するねじ蓋３を、めねじ５を有する容器２にねじ込むことで、ねじ蓋式高圧容器１を閉鎖する。
【００２５】
上記構造を解りやすくするために、図１において、めねじの山谷の軌跡５ａ及びおねじの山谷の軌跡６ａを一点鎖線で図示した。図１から解るように、同一の内径を有するめねじ５に対して、おねじ６の外径が容器２の内側方向に沿って減少し、それにともなって、めねじとおねじのねじ山同士の噛合面の隙間が、容器２の内側方向に沿って広くなる。
【００２６】
ここで、上記構造とした説明となる数式を導くため、数式に必要な部分の記号を図１において定義する。ねじ部４の全長をＬ、ねじ部４の基端位置をＬ０、ねじ部４の先端位置をＬＭ、めねじ５及びおねじ６のねじ山のピッチ長さをｐ、フランク角（ねじ山の半角）をαとする。又、上記構造のねじ部４において、基端位置Ｌ０から距離Ｘの位置ＬＸでの、長さ方向（軸方向）のめねじ５とおねじ６のねじ山同士の隙間をδＬ、直径方向のめねじ５とおねじ６のねじ山同士の隙間をδＤとし、ねじ蓋３に働く内圧Ｐにより、容器２側に生じる軸方向引張応力をσＮ、ねじ蓋３に生じる軸方向圧縮応力をσＢ、軸方向引張応力σＮによるめねじ５側の伸び代をΔＮ、軸方向圧縮応力をσＢによるおねじ６側の縮み代をΔＢとする。上記記号と図２、図３を用いて、δＬ、δＤ、σＮ、σＢ、ΔＮ、ΔＢを求める。
【００２７】
図２は、内圧Ｐの荷重を受け、全部のねじ山が同じように噛合った状態を示すねじ部の断面図である。
又、図３は、図２におけるＡ部分の拡大断面図である。
【００２８】
ねじ蓋式高圧容器１に内圧Ｐが働き、上記構造のねじ部４において、どのねじ山にも同じ荷重が加わると仮定すると、めねじ５側の長さ方向の軸方向引張応力σＮは直線的に変化し、ねじ部４の基端位置Ｌ０において０となり、ねじ部４の先端位置ＬＭでは、
σＮ０＝Ｐ×π×（Ｄ／２）２／ＡＮ＝（π×Ｐ×Ｄ２／４）／ＡＮ
となる。ここでσＮ０はねじ部４の先端位置ＬＭにおけるσＮの値、ＡＮは容器２のめねじ５の断面積、πは円周率、Ｄは容器２の内径である。この式より、任意の位置ＬＸでの軸方向引張応力σＮは、
σＮ＝σＮ０×（Ｘ／Ｌ）
となる。
【００２９】
一方、おねじ６側の長さ方向の軸方向圧縮応力σＢも直線的に変化し、ねじ部４の基端位置Ｌ０で０となり、ねじ部４の先端位置ＬＭでは、
σＢ０＝（π×Ｐ×Ｄ２／４）／ＡＢ
となる。ここでσＢ０はねじ部４の基端位置Ｌ０でのσＢの値、ＡＢはねじ蓋３のおねじ６の断面積である。この式より、任意の位置ＬＸでの軸方向圧縮応力σＢは、
σＢ＝σＢ０×（Ｘ／Ｌ）
となる。
【００３０】
任意の位置ＬＸでの、位置Ｌ０〜ＬＸ間のめねじ５の伸び、つまり、隙間として必要となる長さ方向の伸び代ΔＮは、
ΔＮ＝∫σＮ×（１／ＥＮ）ｄｘ＝∫σＮ０×（Ｘ／Ｌ）×（１／ＥＮ）ｄｘ
＝（σＮ０×Ｘ２）／（２×ＥＮ×Ｌ）
となる。ここでＥＮはめねじ５（容器２）のヤング率である。
【００３１】
同様に、任意の位置ＬＸでの、位置Ｌ０〜ＬＸ間のおねじ６の縮み、つまり、隙間として必要となる長さ方向の縮み代ΔＢは、
ΔＢ＝（σＢ０×Ｘ２）／（２×ＥＢ×Ｌ）
となる。ここでＥＢはおねじ６（ねじ蓋３）のヤング率である。
【００３２】
上記式より、めねじ６側の伸び代ΔＮとおねじ６側の縮み代ΔＢの合計、即ち、必要となる長さ方向の隙間δＬは
δＬ＝ΔＮ＋ΔＢ
＝（σＮ０／（２×ＥＮ×Ｌ）＋σＢ０／（２×ＥＢ×Ｌ））×Ｘ２
となる。ＥＮ＝ＥＢ＝Ｅである（めねじ及びおねじのヤング率が同じ）場合、上式は次式の通りとなる。
δＬ＝ΔＮ＋ΔＢ＝Ｘ２×（σＮ０＋σＢ０）／（２×Ｅ×Ｌ）
上記式から解るように、（σＮ０／（２×ＥＮ×Ｌ）＋σＢ０／（２×ＥＢ×Ｌ））、又は（σＮ０＋σＢ０）／（２×Ｅ×Ｌ）は一定であることから、長さ方向の隙間δＬとねじ部４の基端位置Ｌ０からの距離Ｘとの関係は、Ｘの２乗に比例し、２次関数となることがわかる。
【００３３】
又、図３に示すように、めねじ５とおねじ６のピッチｐとフランク角αが等しい場合、長さ方向の隙間δＬ＝ΔＮ＋ΔＢは、フランク角αに比例する直径方向（長さ方向に垂直な方向）の隙間δＤを生じることになる。この直径方向の隙間δＤは、
δＤ＝δＬ×ｃｏｔα＝｛Ｘ２×（σＮ０＋σＢ０）／（２×Ｅ×Ｌ）｝×ｃｏｔαとなる。上記関係式も、ｃｏｔαが一定であることから、直径方向の隙間δＤとねじ部４の基端位置Ｌ０からの距離Ｘとの関係は、Ｘの２乗に比例し、２次関数となることがわかる。つまり、ねじ部４の長さ方向に対して、長さ方向の隙間δＬとともに直径方向の隙間δＤも、ねじ部４の基端位置Ｌ０からの距離Ｘの２乗に比例して大きくなり、距離Ｘの２次関数となる。
【００３４】
従って、上記関係式により、本発明では、容器２に内圧Ｐが働いたとき、ねじ部４での荷重集中を防いで、荷重を分散させることができるおねじ、めねじのねじ山同士の適切な隙間として、容器２のめねじ５に対し、同一ピッチｐ及び同一フランク角αのねじ蓋３のおねじ６を、予めねじ部４の長さ方向の隙間δＬを有し、ねじ部４の直径方向の隙間δＤだけねじ山の半径を小さくするように加工した。
【００３５】
ねじ部４が上記構造を有するため、適切な長さ方向の隙間δＬ及び直径方向の隙間δＤを形成することで、高圧運転時に、その内圧Ｐによるめねじ５及びおねじ６にかかる荷重が、めねじ５とおねじ６の噛合う全長に渡って均一に分散されるように、ねじ蓋式高圧容器１を構成することができる。従って、本発明に係るねじ蓋式高圧容器１を用いた場合、容器２に圧力を加えていくと、設定された所定の内圧Ｐで、予め形成した長さ方向の隙間δＬと内圧Ｐによる実際のめねじ５の伸びΔＮとおねじ６の縮みΔＢとの和が等しくなり、めねじ５とおねじ６の全部のねじ山が均一に噛合うとともに、その内圧Ｐによる荷重が、めねじ５とおねじ６の噛合う全長に渡って均一に分散される。
【００３６】
上記構造のおねじ６の場合、直径方向の隙間δＤがおねじ６の各ねじ山で異なるため、めねじ５とおねじ６との各ねじ山の噛合面にて、どのように荷重を受けているかが問題となる。例えば、直径方向の隙間δＤがねじ山のピッチｐと比較して大きい場合、互いに荷重を受ける面積が小さくなるとともに、互いにねじ山の山頂に近い部分で荷重を受けざるを得ず、ねじ山自体にかかる荷重が、ねじ山の山頂に偏ったモーメント力として働くこととなる。その場合、ねじ山自体の剛性が、そのモーメント力に耐えきれず、ねじ山若しくはねじ部が破断されるおそれもある。
【００３７】
しかしながら、逆に直径方向の隙間δＤが、ねじ山のピッチｐに較べて十分小さければ、ねじ山の高さに対する直径方向の隙間δＤも十分小さいため、互いに荷重を受ける面積が各々のねじ山において同等と考えられ、各々のねじ山同士にかかる荷重も同等と考えられ、ねじ部４での荷重分布は一様とみなせる。この場合、各々のねじ山自体の剛性もほぼ同等と考えられる。
【００３８】
上記状態を検証するため、一例として、Ｅ＝２×１０５Ｎ／ｍｍ２、Ｌ＝３００ｍｍ、σＢ０＝２００Ｎ／ｍｍ２、σＮ０＝１００Ｎ／ｍｍ２、α＝３０°、ｐ＝１５ｍｍとし、又、Ｘ＝Ｌとした場合を計算してみる。この場合、直径方向の隙間δＤは、
δＤ＝Ｌ×（σＢ０＋σＮ０）×ｃｏｔα／（２×Ｅ）
＝３００×（２００＋１００）×ｃｏｔ３０°／（２×２×１０５）
＝０．３９８ｍｍ
となる。ねじ山のピッチｐ＝１５ｍｍであるため、
δＤ／ｐ＝０．３８９／１５＝０．０２６
となり、直径方向の隙間δＤはねじ山のピッチｐに対して十分小さいため、ねじ部４での荷重分布は一様とみなせる。
【００３９】
図４は、本発明に係る実施形態の一例であるねじ蓋式高圧容器のねじ部の断面と荷重分布を併せて示す図である。
【００４０】
図４に示す荷重の分布も、図７にて示した荷重の分布と同様に、上記構造を有するねじ蓋式高圧容器１において、容器２内部に内圧Ｐが負荷された場合のねじ部４の長さ方向の荷重を示したものであり、ねじ部４の均等間隔位置で荷重値を計測し、その荷重値を平均荷重に対する係数として、ねじ部４の長さ方向の分布を示したものである。ここでは、図７に示す従来のねじ蓋式高圧容器１１と比較するため、従来と同一の条件にて測定した。
【００４１】
図４に示すように、上記構造を有するねじ蓋式高圧容器１では、ねじ部４の全長に渡って平均荷重レベルで均一に荷重を負担することとなり、局部への荷重の集中を防ぎ、ピーク部の荷重を減少させることができる。又、従来のねじ蓋式高圧容器１１と比較した場合、最大の荷重が約１／５となることがわかる。
【００４２】
図５は、高圧容器に発生する内部応力の大きさと応力発生の許容繰返し数の関係を示すグラフであり、日本高圧力技術協会等により公表されている周知のものである。
このグラフは、使用温度３５０℃におけるヤング率Ｅ３５０＝１．７３×１０５Ｎ／ｍｍ２の高圧容器を用いたものである。なお、表示する数値の大きさの都合により、長さの単位としてｍｍを使用する。
【００４３】
図５のグラフにおいて、従来のねじ蓋式高圧容器１１の装置と、本発明に係るねじ蓋式高圧容器１の装置における荷重による発生応力を比較すると、従来装置では発生応力振幅が６８６Ｎ／ｍｍ２（７０ｋｇｆ／ｍｍ２）、発生応力の許容繰返し数が１０００回であるのに対して、本発明に係る装置では発生応力振幅が１９６Ｎ／ｍｍ２（２０ｋｇｆ／ｍｍ２）レベル以下まで大幅に減少し、発生応力の許容繰返し数が１０７＝１０００００００回となり、装置の寿命を飛躍的に延ばせることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２に係る発明によれば、容器と、前記容器の開口部へねじ込むねじ蓋とを有し、前記容器の開口部に形成されためねじと、前記めねじに噛合うように、前記ねじ蓋に形成されたおねじとの隙間を、前記容器の内側方向に沿って２次関数的に広くなるように、予め形成したので、ねじ部にかかる荷重をねじ部の長さ方向に均一に負担できるため、荷重集中を防ぎ、金属疲労を低減して、ねじ部の寿命を延ばすことができる。又、ねじの長さを短く、コンパクトに構成することもでき、ねじの長さが同じであれば、従来の平行ねじと比較して、ピーク部の荷重が１／５程度になり、金属疲労しにくい設計域とすることができ、装置の寿命を飛躍的に延ばすことができる。
【００４５】
請求項３乃至請求項５に係る発明によれば、前記容器の所定の内圧による前記おねじ及び前記めねじにかかる荷重が、前記めねじと前記おねじの噛合う全長に渡って均一に分散されるように、前記隙間を設定したので、容器の所定の内圧に対するねじ部での荷重を、ねじ部の長さ方向に均一に負担できるため、所定の内圧における荷重集中を防ぎ、金属疲労を低減して、ねじ部の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示すねじ蓋式高圧容器のねじ部の断面図である。
【図２】内圧Ｐの荷重を受け、全部のねじ山が同じように噛合った状態を示すねじ部の断面図である。
【図３】図２におけるＡ部分の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る実施形態の一例であるねじ蓋式高圧容器のねじ部の断面と荷重分布を併せて示す図である。
【図５】高圧容器に生じる応力の強さと発生応力の許容繰返し数との関係を示すグラフである。
【図６】従来のねじ蓋式高圧容器の一例を示す断面図である。
【図７】図６のＢ部分を拡大して横向きにしたねじ部の断面と荷重分布を併せて示す図である。
【符号の説明】
１　　ねじ蓋式高圧容器
２　　容器
３　　ねじ蓋
４　　ねじ部
５　　めねじ
６　　おねじ
７　　リングシール
８　　シール押えリング
【図１】
2004052857.tif 000003
【図２】
2004052857.tif 000004
【図３】
2004052857.tif 000005
【図４】
2004052857.tif 000006
【図５】
2004052857.tif 000007
【図６】
2004052857.tif 000008
【図７】
2004052857.tif 000009