(57)【要約】容器本体（１）と蓋体（５）とを螺合したアキュムレータ（ＡＣＣ）において；螺合部のめねじとして、のこ歯めねじのクリアランスフランクの傾斜角度（β）を、荷重を受ける逆形プレッシャフランク（２０Ａ）の傾斜角度（β）とし、プレッシャフランクの傾斜角度（θ）を逆形クリアランスフランク（２Ｂ）の傾斜角度（θ）にした、逆のこ歯めねじ、又は、両フランクの傾斜角度（α）（γ）がそれぞれ等しく山角度（δ）をほぼ９０度に形成した、山角度９０度めねじ、を用いる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラダを内蔵する容器本体と、該容器本体の一端に設けられた給排筒と、該容器本体の他端に設けられ、蓋体と螺合するめねじと、を備えたアキュムレータにおいて；
前記めねじは、のこ歯めねのクリアランスフランクとプレッシャフランクとを逆にした逆のこ歯めねじ、又は、前記両フランクの傾斜角度がそれぞれ等しい山角度９０度めねじ、であることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
逆のこ歯めねじは、クリアランスフランクとプレッシャフランクとを有する、標準配置状態ののこ歯めねじを逆配置状態にして、該クリアランスフランクを荷重を受ける逆プレッシャフランクにし、又、該プレッシャフランクを逆形クリアランスフランクとしたねじであって、該逆形プレッシャフランクは押圧力を受けた時に外方に拡がることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項３】
逆のこ歯めねじは、のこ歯めねじのプレッシャフランクの形状とクリアランスフランクとの形状を逆にして、逆形クリアランスフランクと荷重を受ける逆形プレッシャフランクとを形成したねじであって、該逆形プレッシャフランクは、押圧力を受けた時に外方に拡がることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項４】
逆のこ歯めねじは、のこ歯めねじのクリアランスフランクの傾斜角度を、荷重を受ける逆形プレッシャフランクの傾斜角度にし、又、クリアランスフランクを前記逆形プレッシャフランクの傾斜角度より小さい逆形クリアランスフランクにしたねじであって、該逆形プレッシャフランクは、押圧力を受けた時に外方に拡がることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項５】
逆形プレッシャフランクの傾斜角度が、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項６】
逆形プレッシャフランクと逆形クリアランスフランクが、めねじ谷底を介して連続しており、該めねじ谷底の半径がねじピッチの１／１０〜１／３の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項７】
逆形クリアランスフランクの傾斜角度が、０°〜１５°であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項８】
逆のこ歯めねじは、段部とテーパ部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項９】
クリアランスフランクとプレッシャフランクとを有するめねじにおいて；前記めねじは、前記両フランクの傾斜角度が、それぞれ等しい山角度９０度めねじ、であることを特徴とするめねじ。
【請求項１０】
段部とテーパ部とを備えていることを特徴とする請求項９記載のめねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、めねじ及びめねじを用いたアキュムレータに関するものである。
技術背景
アキュムレータは、容器本体の内部をブラダにより気体室と液体室に仕切り、その先端部に蓋体を螺着し、その他端に給排筒を螺着している。前記螺着には、ＪＩＳ規格やＩＳＯ規格に定められているねじ、例えば、三角ねじが用いられているが、この三角ねじのプレッシャフランク及びクリアランスフランクの傾斜角度は、それぞれ３０度に形成されて、山角度は６０度である。
このアキュムレータでは、内圧が上昇すると、蓋体が外方に押圧されるので、前記ねじには、軸方向及び周方向の荷重、所謂変動荷重が０〜最大荷重の範囲に亘り繰り返し加わるが、この荷重は各ねじ山が均一に分担するものではなく、引張方向に大きく偏る。そのため、大きな引っ張り荷重を受けるめねじ基端部の谷底に応力集中が生じ、そこから破壊してしまう。
そこで、この問題を解決するため、前記三角ねじの代わりに、のこ歯めねじが用いられる。
前記のこ歯めねじは、角ねじと三角ねじを組み合わせたような形状であり、各めねじ山の一側面には、おねじの荷重を受けるプレッシャフランクが設けられ、他側面には、クリアランスフランクが設けられている。
前記のこ歯めねじのプレッシャフランクの傾斜角度は、７°に形成され、クリアランスフランクのそれは、４５°に形成されている。
のこ歯めねじを用いたアキュムレータでは、内圧が上昇すると、蓋体が押し上げられ、おねじがめねじのプレッシャフランクに圧接して、該プレッシャフランクを押し上げる。このプレッシャフランクに働く押し上げ力は、分散され容器本体を外方に広げる力、所謂拡径力、を発生させる。
この拡径力は、プレッシャフランクの傾斜角度が小さいときには、小さくなる。例えば、前記傾斜角度が、７°の場合には、該傾斜角度が３０°の場合に比べ、拡径力は約１／５となる。そのため、容器主体の先端部は、ほとんど拡径しないので、めねじ山にかかるおねじ山の荷重を次のめねじ山に逃がすことができず、破損してしまう。特に、基端側のめねじ山１番目〜３番目に大きな荷重がかかり、めねじ谷底に特に大きな引っ張り応力が発生するので、この部分から破損することが多い。従って、アキュムレータの使用寿命は短くなる。  この発明は、上記事情に鑑み、アキュムレータの使用寿命を向上させることを目的とする。他の目的は、めねじの破損を防止することである。
【発明の開示】
この発明のアキュムレータは、ブラダを内蔵する容器本体と、該容器本体の一端に設けられた給排筒と、該容器本体の他端に設けられ、蓋体と螺合するめねじと、を備えたアキュムレータにおいて；前記めねじは、のこ歯めねじのクリアランスフランクとプレッシャフランクとを逆にした逆のこ歯めねじ、又は、前記両フランクの傾斜角度がそれぞれ等しい山角度９０度めねじ、であることを特徴とする。
この発明のめねじは、クリアランスフランクとプレッシャフランクとを有するめねじにおいて；前記両フランクの傾斜角度がそれぞれ等しい山角度９０度めねじ、であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  第１図〜第４図は、本発明の第１実施例を示す図であり、第１図は、第３図の要部拡大図、第２図は第１図の逆のこ歯めねじが荷重を受けている状態を示す縦断面図、第３図は第４図の要部拡大断面図、第４図はアキュムレータを示す縦断面図である。第５図は本発明の第２実施例を示す縦断面拡大図、第６図は本発明の第３実施例を示す縦断面拡大図、第７図は本発明の第４実施例を示す縦断面拡大図、第８図〜第１０図は、本発明の第５実施例を示す図であり、第８図は、第１０図の要部拡大図、第９図は第８図のめねじが荷重を受けている状態を示す縦断面図、第１０図はアキュムレータの容器本体と蓋体の螺合部を示す縦断面拡大図である。
発明の実施をするための最良の形態
この発明の第１実施例を図１〜図４により説明する。
アキュムレータＡＣＣは、容器本体１内にブラダ２を内蔵している。このブラダ２は、プリーツブラダであり、所定形状に折り畳まれるように折り癖がつけられている。このブラダ２のフランジ部３は、容器本体１の上部１ａに係止され、蓋体５により固定されている。この蓋体５には、ブラダ２内に連通する給排気口６と、容器主体１のめねじ２０に螺合するおねじ２１とが設けられている。このめねじ２０は、逆のこ歯めねじであり、１２個のめねじ山Ｆ１〜Ｆ１２を備えているが、めねじ山Ｆ１は、めねじ２０の基端部２０Ｄ側に位置し、めねじ山Ｆ１２は、先端部２０Ｗ側に位置している。
この逆のこ歯めねじは、のこ歯めねじ、例えば、プレッシャフランクの傾斜角度が１５°、クリアランスフランクの傾斜角度が４５°ののこ歯めねじ、のめねじ山Ｆ１〜Ｆ１２のプレッシャフランクの形状（傾斜角度）とクリアランスフランクの形状（傾斜角度）とが互いに逆になっており、クリアランスフランクの傾斜角度が、荷重を受ける逆形プレッシャフランク２０Ａの傾斜角度βに形成され、プレッシャフランクの傾斜角度が逆形クリアランスフランク２０Ｂの傾斜角度θに形成されている。
即ち、逆形プレッシャフランク２０Ａの傾斜角度βは、クリアランスフランクの傾斜角度４５°であり、又、逆形クリアランスフランクの傾斜角度θは、プレッシャフランクの傾斜角度１５°である。
逆形プレッシャフランク２０Ａと逆形クリアランスフランク３２Ｂは、めねじ谷底２０Ｃを介して連続しているが、この谷底２０Ｃの半径ｒ１は、０．４ｍｍに形成されている。このねじ谷底の半径ｒ１は、必要に応じて適宜選択されるが、ねじピッチの１／１０〜１／３の範囲が好適である。
容器本体１の底部１ｂには、貫通穴１０が設けられ、この貫通穴１０にはＯリングを介して給排筒１３が挿着されている。この給排筒１３のフランジ部１４は貫通穴１０の受部１１に圧接されている。給排筒１３にはクッションカップ１５の付いたポペット弁１６が摺動自在に支持されている。この給排筒１３には、ナット１７により容器本体１に固定されている。
次に、本実施例の作動について説明する。
給排筒１３を介して図示しない液圧回路にアキュムレータＡｃｃを接続する。該液圧回路の液圧が変化し、容器本体１内の圧力が上昇すると、蓋体５は矢印Ａ５方向に押圧され、第２図に示すように、おねじ２１のおねじ山Ｍ１がめねじ２０の逆形プレッシャフランク２０Ａに圧接する。
この時、めねじ山Ｆ１にかかる荷重は、分散され、矢印Ａ２０方向の押圧力、即ち、拡径力、を発生させるので、逆形プレッシャフランク２０Ａは、おねじ２１のおねじ山Ｍ１の側面上を滑るようにしながら弾性変形し外方に拡がる。  この逆形プレッシャフランク２０Ａの傾斜角度βは４５°であり、従来例のプレッシャフランクの傾斜角度１５°の３倍なので、周方向変位量は大幅に増加する。そして、めねじ山Ｆ１で負担しきれない荷重は、逃がされて次のめねじ山Ｆ２にかかるとともに、該めねじ山Ｆ２で負担しきれない荷重は、逃されて次のめねじ山Ｆ３にかかる。このような過程を繰り返し、おねじにかかる全荷重は、めねじ山Ｆ１〜Ｆ１２に伝達される。
この発明の第２実施例を第５図により説明する。
この実施例と第１実施例（第１図〜第４図）との相違は、逆のこ歯めねじのめねじ谷底２０Ｃの半径が０．２１ｍｍである点である。
この発明の第３実施例を第６図により説明する。
この実施例と第１実施例（第１図〜第４図）との相違は、逆のこ歯めねじの逆形プレッシャフランク２０Ａの傾斜角度βが５０°、逆形クリアランスフランク２０Ｂの傾斜角度βが１０°、めねじ谷底２０Ｃの半径ｒ１が０．２１ｍｍ、である点である。
この発明の第４実施例を第７図により説明する。
この実施例と第１実施例（第１図〜第４図）との相違は、逆のこ歯めねじが段付きテーパめねじである点である。このめねじは、段状部２０Ｘとテーパ部２０Ｙとを備えている。この段状部２０Ｘのめねじ山Ｆ１〜Ｆ３は、山頂カットされ、それらの山頂を結ぶ線はアキュムレータの中心線１０Ｃに平行な直線Ｌとなる。前記テーパ部２０Ｙのめねじ山Ｆ３〜Ｆ１２は、山頂カットされ、それらの山頂を結ぶ線は基端部２０Ｄ側から先端部２０Ｗ側に向かって中心線１０Ｃに近づく方向に傾斜するテーパ線Ｔとなる。
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次の様にしても良い。
標準配置状態、例えば、先端を上側に、基端を下側に配設し、傾斜角度の小さい方のフランク（荷重を受ける面）をめねじ山の下側の面にし、傾斜角度の大きい方のフランクをその上側の面にした状態、ののこ歯めねじを、逆配置状態、例えば、該のこ歯めねじの上下を逆にした状態、にし、先端を下側にし基端を上側にすると、傾斜角度の大きい方のフランクが、荷重を受ける逆形プレッシャフランクとなり、又、傾斜角度の小さい方のフランクが逆形クリアランスフランクとなる。この様に、のこ歯めねじを逆状態にすることにより、逆のこ歯めねじにしても良い。
又、逆形プレッシャフランクの傾斜角度βは、のこ歯めねじのクリアランスの傾斜角度と等しい角度にする代わりに、３０°〜６０°の範囲で適宜選択しても良い。
更に、逆形クリアランスの傾斜角度θは、のこ歯めねじのプレッシャフランクの傾斜角度と等しい角度とする代わりに、それと異なる傾斜角度にしても良い。なお、前記傾斜角度θは、逆形プレッシャフランクの傾斜角度βより小さく形成されるが、その角度θは、０°〜１５°の範囲内で適宜選択され、例えば、逆形プレッシャフランクの傾斜角度βが４５°の場合、逆形クリアランスフランクの傾斜角度θは０°が採用される。
実験例：
次に、前記実施例のめねじ、６０°三角めねじ、のこ歯めねじ、について、おねじにかかる全荷重を３３２６２０Ｎとして、有限要素法で引っ張り荷重を計算を行い、各めねじ山Ｆ１〜Ｆ１２のめねじ谷底の最大引っ張り応力（Ｎ／ｍｍ２）を調べたところ、下記表１に示す結果となった。
この表１において、
Ｆｎｏはめねじ山の番号、
Ａは逆形クリアランスフランクの傾斜角度１５°、逆形プレッシャフランクの傾斜角度４５°、めねじ谷底の半径０．４ｍｍの逆のこ歯めねじ（第１実施例）、
Ｂは逆形クリアランスフランクの傾斜角度１５°、逆形プレッシャフランクの傾斜角度４５°、めねじ谷底の半径０．２１ｍｍの逆のこ歯めねじ（第２実施例）、
Ｃは逆形クリアランスフランクの傾斜角度１０°、逆形プレッシャフランクの傾斜角度５０°、めねじ谷底の半径０．２１ｍｍの逆のこ歯めねじ（第３実施例）、Ｄは逆形クリアランスフランクの傾斜角度１５°、逆形プレッシャフランクの傾斜角度４５°、めねじ谷底の半径０．４ｍｍ、の段付きテーパ逆のこ歯めねじ（第４実施例）、
Ｅはクリアランスフランクの傾斜角度７°、プレッシャフランクの傾斜角度４５°、めねじ谷底の半径０．２１ｍｍの従来型のこ歯めねじ、
Ｆは６０°プレッシャフランクの傾斜角度及びクリアランスフランクの傾斜角度が、それぞれ３０度に形成された三角めねじ、である。
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この表１から次のことが明らかとなった。
▲１▼基端部側のめねじ山Ｆ１〜Ｆ３の谷底引っ張り応力が、他のめねじ山Ｆ４〜Ｆ１２のそれに比べて大きいこと。▲２▼逆のこ歯めねじＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのめねじ山の谷底引っ張り応力は、他のめねじＥ，Ｆのそれに比べて小さいこと。▲３▼逆のこ歯めねじＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの中で、Ａのめねじ山の谷底引っ張り応力が最も小さいこと。▲４▼逆のこ歯めねじＡのめねじ山の谷底引っ張り応力は、のこ歯めねじＥのそれの約１／２．８位で、極めて小さいこと。
実験例２：
次に、前記Ｂ（第２実施例の逆のこ歯めねじ）、Ｃ（第３実施例の逆のこ歯めねじ）及びＦ（通常メートルめねじ）における、各めねじ山Ｆ１〜Ｆ１２の周方向変位量（ｍｍ）を測定したところ、表２の通りであった。
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この表２から次のことが明らかとなった。
▲１▼円方向変位量はめねじ山番号が大きくなるに従い大きくなる傾向があること。▲２▼逆のこ歯めねじＢ、Ｃの円方向変位量が通常めねじＦより大きいこと。▲３▼逆のこ歯めねじＢより逆のこ歯めねじＣの方が、円方向変位量が大きいこと。
この発明の第５実施例を図８〜図１０により説明する。
この実施例と第１実施例との相違点は、容器本体と蓋体の螺着手段として、逆のこ歯めねじの代わりに、両フランクの傾斜角度がそれぞれ等しい山角度９０度めねじ、を用いたことである。即ち、
図４に示すように、アキュムレータＡＣＣは、容器本体１内にブラダ２を内蔵している。このブラダ２は、プリーツブラダであり、所定形状に折り畳まれるように折り癖がつけられている。このブラダ２のフランジ部３は、容器本体１の上部１ａに係止され、蓋体５により固定されている。この蓋体５には、ブラダ２内に連通する給排気口６と、容器主体１のめねじ２０に螺合するおねじ２１とが設けられている。このめねじ２０は、１２個のめねじ山Ｆ１〜Ｆ１２を備えているが、めねじ山Ｆ１は、めねじ２０の基端部２０Ｄ側に位置し、めねじ山Ｆ１２は、先端部２０Ｗ側に位置している。
このめねじは、山角度９０度めねじであり、山角度δは９０度で、その山角度δは、標準三角ねじ、例えば、ＩＳＯ規格の三角ねじ（ＩＳＯ２６１）より大きく形成され、又、そのプレッシャフランク２０ａの傾斜角度α及びクリアランスフランク２０ｂの傾斜角度γは、等しく、それぞれ４５度に形成されている。この様に、両フランク２０ａ、２０ｂは、その傾斜角度α、γが等しいので、対称形となるため、逆のこ歯めねじに比べ、切削加工がしやすい。即ち、特殊形状の切削刃物を準備する必要はなく、又、切削加工も能率良く行うことができる。
なお、前記フランク２０ａ、２０ｂの傾斜角度α、γは等しく形成されるが、山角度δは、必ずしも正確に９０度でなくても良く、その前後の角度が含まれている。即ち、山角度δは、９０度、又は、ほぼ９０度になる範囲内で適宜選択され、例えば、傾斜角度α、γをそれぞれ４４．５度にし、山角度δを８９度に形成しても良い。
プレッシャフランク２０ａとクリアランスフランク３２ｂは、めねじ谷底２０ｃを介して連続しているが、この谷底２０ｃの半径ｒ１は、０．４ｍｍに形成されている。このねじ谷底の半径ｒ１は、必要に応じて適宜選択されるが、ねじピッチの１／１０〜１／３の範囲が好適である。
容器本体１の底部１ｂには、貫通穴１０が設けられ、この貫通穴１０にはＯリングを介して給排筒１３が挿着されている。この給排筒１３のフランジ部１４は貫通穴１０の受部１１に圧接されている。給排筒１３にはクッションカップ１５の付いたポペット弁１６が摺動自在に支持されている。この給排筒１３には、ナット１７により容器本体１に固定されている。
次に、本実施例の作動について説明する。
給排筒１３を介して図示しない液圧回路にアキュムレータＡｃｃを接続する。該液圧回路の液圧が変化し、容器本体１内の圧力が上昇すると、蓋体５は矢印Ａ５方向に押圧され、第９図に示すように、おねじ２１のおねじ山Ｍ１がめねじ２０のプレッシャフランク２０ａに圧接する。
前記めねじ山Ｆ１にかかる荷重は、分散され、矢印Ａ２０方向の押圧力、即ち、拡径力、を発生させるので、プレッシャフランク２０ａは、おねじ２１のおねじ山Ｍ１の側面上を滑るようにしながら弾性変形し外方に拡がる。
この時、前記めねじのプレッシャフランク２０ａの傾斜角度αは４５°であり、従来例の標準三角ねじのプレッシャフランクの傾斜角度３０°の１．５倍なので、周方向変位量は大幅に増加する。
又、このめねじの両フランク２０ａ、２０ｂの傾斜角度α、γはそれぞれ４５度で、山角度δが９０度なので、標準三角ねじに比べ、根太くなり、強度が大きくなる。
そして、めねじ山Ｆ１で負担しきれない荷重は、逃がされて次のめねじ山Ｆ２にかかるとともに、該めねじ山Ｆ２で負担しきれない荷重は、逃されて次のめねじ山Ｆ３にかかる。このような過程を繰り返し、おねじにかかる全荷重は、めねじ山Ｆ１〜Ｆ１２に伝達される。
本発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、前記第４実施例（第７図）と同じように、前記山角度９０度めめねじに、段状部とテーパ部とを設け、段付きテーパねじにしても良い。
また、前記山角度９０度めねねじは、標準三角ねじに比べ、根太であり強度が大きいので、石膏などの脆弱材で形成されるねじ、にも利用できる。
【発明の効果】
この発明のアキュムレータは、のこ歯めねのクリアランスフランクとプレッシャフランクとを逆にした逆のこ歯めねじ、又は、前記両フランクの傾斜角度がそれぞれ等しい山角度９０度めねじ、を備えているので、のこ歯めねじに比べ、荷重を受ける面の傾斜角度は、大幅に大きくなる。そのため、従来例に比し、拡径力が大きくなり、めねじ山の負担する荷重が軽減される。従って、めねじの破損を防止することができるので、アキュムレータの使用寿命を向上させることができる。
この発明のめねじは、クリアランスフランクの傾斜角度とプレッシャフランクの傾斜角度とがそれぞれ等しい山角度９０度めねじなので、標準三角ねじに比べて、強度が大きく破壊しにくい。又、逆のこ歯めねじに比べて、切削加工し易いので、加工能率の向上を図ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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