CN109563951A - 螺纹接头 - Google Patents

螺纹接头 Download PDF

Info

Publication number
CN109563951A
CN109563951A CN201780048024.6A CN201780048024A CN109563951A CN 109563951 A CN109563951 A CN 109563951A CN 201780048024 A CN201780048024 A CN 201780048024A CN 109563951 A CN109563951 A CN 109563951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
male joint
screw thread
shoulder
nipple
female connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780048024.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109563951B (zh
Inventor
丸田贤
岩本理彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vallourec Oil and Gas France SAS
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA, Nippon Steel Corp filed Critical Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Publication of CN109563951A publication Critical patent/CN109563951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109563951B publication Critical patent/CN109563951B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/04Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with additional sealings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/002Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with more then one threaded section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够获得预定的性能的扭矩的范围较大的螺纹接头。本发明的螺纹接头具备:公扣接头(1),其具有包含螺纹宽度可变部(11A)的楔形外螺纹(11);以及母扣接头(3),其具有包含螺纹宽度可变部(11A)的楔形内螺纹(31)。而且,螺纹接头具有如下这样的构造:在公扣接头(1)的外螺纹(11)的插入面(111)和载荷面(112)这两者与母扣接头(3)接触时,公扣接头(1)的台肩(12)与公扣接头(2)的台肩(22)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹(11)和内螺纹(31))屈服之前,公扣接头(1)的台肩(12)会与公扣接头(2)的台肩(22)接触。

Description

螺纹接头
技术领域
本发明涉及一种螺纹接头。
背景技术
在油井、天然气井等(以下,也统称为“油井”)中,作为套管、管道等油井管,使用利用螺纹接头依次连结起来的钢管。
近年,特别是在页岩井等中,重视生产的效率性而推进基于水平挖掘的开采。在这样的用途中使用的油井管的螺纹接头要求具备较高的扭矩。为了提高螺纹接头的扭矩性能,例如,在美国专利6206436号公报或者日本特表2013-507596号公报中公开了设为如下这样的构造的技术:将螺纹形状设为楔形,使螺纹宽度在螺纹部整体的范围内逐渐变化(例如,在公扣接头中,螺纹牙的宽度向顶端去而逐渐变小,在母扣接头中,设为相反)。另外,作为与此类似的技术,在WO2015/083382A1中也公开了将螺纹形状设为梯形的技术。
发明内容
通常,在螺纹接头中设计为,在预定的扭矩范围内发挥所要求的各种性能(在以下,以密封性为例)。即,存在如下情况:若超出适当的范围地施加扭矩,则反而会损害密封性。
因此,例如,在专利文献1这样的构造的要求高扭矩的螺纹接头中,设计为,在以高扭矩紧固时,能够发挥适当的密封性。在这样的螺纹接头中,若反之以低扭矩紧固,则不会显现适当的密封性。另外,对于专利文献3这样的梯形螺纹而言,在以高扭矩紧固时,外螺纹和内螺纹被向彼此分开的方向施加有力,容易脱落。
根据本实施方式,提供一种能够获得预定的性能的扭矩的范围较大的螺纹接头。
根据本实施方式,螺纹接头用于连结管,其中,该螺纹接头包括:公扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形外螺纹;以及母扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形内螺纹。外螺纹与内螺纹啮合。而且,螺纹接头具有如下构造:在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,设于公扣接头的台肩会与设于其他构件的台肩接触。
在该实施方式的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩范围。因此,能够扩大螺纹接头能够应用的范围。
附图说明
图1是该实施方式1的螺纹接头的纵剖视图。
图2是图1所示的外螺纹和内螺纹的放大纵剖视图。
图2A是图2所示的螺纹宽度恒定部的放大纵剖视图。
图2B是图2所示的螺纹宽度可变部的放大纵剖视图。
图2C是图2所示的台肩周边的牙侧锁定时的放大纵剖视图。
图2D是图2所示的台肩周边的比牙侧锁定时进一步向紧固方向旋转时的放大纵剖视图。
图3是表示公扣接头和母扣接头的对扣导程和加载导程的图表。
图4是表示图1所示的螺纹接头的紧固时的扭矩表的图。
图5是螺纹接头的公扣接头的顶端部附近的纵剖视图,是表示伴随着紧固的进行的公扣接头的变形行为的图。
图6A是表示不发生台肩接触的扭矩与圈数之间的关系的图。
图6B是表示发生台肩接触的扭矩与圈数之间的关系的图。
图6C是表示取决于有无螺纹宽度恒定部的外螺纹的加工时间的图表。
图7是实施方式1的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图8是实施方式1的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图9是实施方式1的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图9A是将实施方式1的第4变形例的螺纹接头的公扣接头的顶端部放大而得到的纵剖视图。
图10是实施方式2的螺纹接头的纵剖视图。
图11是实施方式2的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图12是实施方式2的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图13是实施方式2的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图14是实施方式3的螺纹接头的纵剖视图。
图15A是对于图14所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下中间台肩不接触时的纵剖视图。
图15B是对于图14所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下中间台肩接触时的纵剖视图。
图16是实施方式3的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图17是实施方式3的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图18是实施方式3的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图19是实施方式4的螺纹接头的纵剖视图。
图20A是对于图19所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩不接触时的纵剖视图。
图20B是对于图19所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩接触时的纵剖视图。
图21是实施方式4的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图22是实施方式4的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图23是实施方式4的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图24是实施方式5的螺纹接头的纵剖视图。
图25A是对于图24所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩不接触时的纵剖视图。
图25B是对于图24所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩接触时的纵剖视图。
图26是实施方式5的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图27是实施方式5的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图28是实施方式5的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图29是实施方式6的螺纹接头的纵剖视图。
图30A是对于图29所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩不接触时的纵剖视图。
图30B是对于图29所示的螺纹接头,在获得螺纹干涉扭矩的情况下台肩接触时的纵剖视图。
图31是实施方式6的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图32是实施方式6的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图33是实施方式6的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。
图34是梯形螺纹的纵剖视图。
图35A是将梯形螺纹用在图1所示的螺纹接头中时的螺纹宽度可变部的纵剖视图。
图35B是将梯形螺纹用在图1所示的螺纹接头中时的螺纹宽度恒定部的纵剖视图。
具体实施方式
[构成1]
根据本实施方式,螺纹接头用于连结管,其中,该螺纹接头包括:公扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形外螺纹;以及母扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形内螺纹。外螺纹与内螺纹啮合。而且,螺纹接头具有如下构造:在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,设于公扣接头的台肩会与设于其他构件的台肩接触。
根据构成1,在外螺纹的插入面和载荷面这两者分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,即使设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,从而扭矩也从牙侧锁定时的扭矩上升至台肩抵接扭矩,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,若设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩接触,则扭矩进一步上升至台肩抵接扭矩以上。另外,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触,从而确保螺纹部的密封性能。另外,外螺纹和内螺纹是楔形,因此公扣接头的外螺纹难以自母扣接头的内螺纹脱落,扭矩易于上升。
因而,在该实施方式的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
[构成2]
在构成1的基础上,在螺纹宽度可变部,成为如下构造:通过使外螺纹的插入面、牙顶面以及载荷面分别与内螺纹的插入面、槽底面以及载荷面接触,从而显现螺纹接头的密封性。
根据构成2,能够确保螺纹部的密封性能。
[构成3]
在构成1或2的基础上,该螺纹接头使用管接头将一对管紧固在一起。公扣接头设于一对管的各个管的管端部,在顶端部具有台肩。母扣接头设于管接头的两侧的端部。而且,螺纹接头具有如下构造:在一对管的公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与母扣接头的内螺纹的插入面和载荷面接触时,一对管的公扣接头的台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,一对管的公扣接头的台肩彼此间会接触。
根据构成3,在设于一对管的管端部的公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与母扣接头的内螺纹的插入面和载荷面接触时,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,从而扭矩自牙侧锁定时的扭矩上升至台肩抵接扭矩。而且,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,若一对管的公扣接头的台肩彼此间接触,则扭矩进一步上升至台肩抵接扭矩以上。
因而,在组合方式的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
[构成4]
在构成3的基础上,一对管的公扣接头中的一公扣接头还具有形成于顶端部的内周的公扣接头内密封面。一对管的公扣接头中的另一公扣接头还具有形成于顶端部的外周的公扣接头外密封面。公扣接头内密封面与公扣接头外密封面能够密封接触。
根据构成4,利用由公扣接头外密封面和公扣接头内密封面彼此间的嵌合紧贴形成的密封,能够获得比未设置密封面的螺纹接头高的密封性能,特别是针对内压较高的密封性能。
[构成5]
在构成1或2的基础上,在公扣接头的顶端部设有台肩。在母扣接头设有与公扣接头的台肩相对应的台肩。而且,螺纹接头具有如下构造:在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,公扣接头的台肩与母扣接头的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,公扣接头的台肩会与母扣接头的台肩接触。
根据构成5,在公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,从而扭矩自牙侧锁定时的扭矩上升至台肩抵接扭矩。而且,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,若公扣接头的台肩与母扣接头的台肩接触,则扭矩进一步上升至台肩抵接扭矩以上。
因而,在整体方式的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
[构成6]
在构成1或2的基础上,公扣接头具有多级的外螺纹和设于该多级的外螺纹之间的中间台肩。母扣接头具有多级的内螺纹和与公扣接头的中间台肩相对应地设于该多级的内螺纹之间的中间台肩。而且,螺纹接头具有如下构造:在设于一对管中的一个管的管端部的公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,公扣接头和母扣接头的中间台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,公扣接头和母扣接头的中间台肩彼此间会接触。
根据构成6,在设于一个管的管端部的公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,从而扭矩从牙侧锁定时的扭矩上升至台肩抵接扭矩,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,若公扣接头和母扣接头的中间台肩彼此间接触,则扭矩进一步上升至台肩抵接扭矩以上。
因而,在具有多级的螺纹的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
[构成7]
在构成1或2的基础上,在母扣接头的顶端部设有台肩,在公扣接头设有与母扣接头的台肩相对应的台肩。而且,螺纹接头具有如下构造:在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,母扣接头和公扣接头的台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,母扣接头和公扣接头的台肩彼此间会接触。
根据构成7,在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,从而扭矩从牙侧锁定时的扭矩上升至台肩抵接扭矩,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,若母扣接头和公扣接头的台肩彼此间接触,则台肩彼此间干涉,从而扭矩进一步上升至台肩抵接扭矩以上。
因而,在公扣接头的台肩会与设于母扣接头的顶端部的台肩接触的螺纹接头中,能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
[构成8]
在构成1~构成7中任一者的基础上,公扣接头在管轴线方向上具有位于比外螺纹靠管端侧和/或管主体侧的位置的公扣接头侧密封面,母扣接头具有与公扣接头侧密封面相对应地设置的母扣接头侧密封面。而且,公扣接头侧密封面与母扣接头侧密封面能够密封接触。
根据构成8,公扣接头侧密封面和母扣接头侧密封面伴随着公扣接头的拧入而彼此接触,在到达牙侧锁定以后嵌合紧贴,形成基于金属-金属接触的密封。
因而,在螺纹接头中,利用由公扣接头侧密封面和母扣接头侧密封面彼此间的嵌合紧贴形成的密封,能够获得比未设置密封面的螺纹接头高的密封性能。
[构成9]
在构成1~构成8中任一者的基础上,外螺纹和内螺纹还包含螺纹宽度恒定部。
根据构成9,能够减少制造螺纹部时的循环时间。
另外,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触的范围比以往的仅具有螺纹宽度可变部的螺纹接头窄,存在能够提高由于螺纹锁定表面压力的上升而带来的螺纹密封性能的可能性。
参照附图详细地说明本实施方式。另外,对图中相同的或者相当的部分标注相同附图标记而不重复进行其说明。
[实施方式1]
图1是该实施方式1的螺纹接头的纵剖视图。另外,图1表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图1所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图1,实施方式1的螺纹接头10包括公扣接头1、2和母扣接头3、4。
螺纹接头10是组合方式的螺纹接头。
公扣接头1、2设于要连结的一对管6、7各自的管端部。
母扣接头3、4分别设于连结一对管6、7的管接头5的管轴线CL方向的两侧。
公扣接头1自管6的顶端部侧依次具有台肩12和外螺纹11。台肩12配置于公扣接头1的顶端部。外螺纹11呈锥形状地设于公扣接头1的台肩12与基部13之间。锥形例如为1/16。而且,外螺纹11具有倒角面11c。
公扣接头2自管7的顶端部侧依次具有台肩22和外螺纹21。台肩22配置于公扣接头2的顶端部。外螺纹21呈锥形状地设于公扣接头2的台肩22与基部23之间。锥形例如为1/16。而且,外螺纹21具有倒角面21c。
母扣接头3具有内螺纹31。母扣接头4具有内螺纹41。内螺纹31设为自母扣接头3的顶端部朝向内侧呈锥形状。内螺纹41设为自母扣接头4的顶端部朝向内侧呈锥形状。
内螺纹31具有与外螺纹11的倒角面11c相对应的倒角面31c。内螺纹41具有与外螺纹21的倒角面21c相对应的倒角面41c。
公扣接头1的外螺纹11和母扣接头3的内螺纹31相互拧入而紧固,公扣接头2的外螺纹21和母扣接头4的内螺纹41相互拧入而紧固。
在后述的牙侧锁定时,公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)不接触。在自该状态起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头1的顶端部(台肩12)在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触(参照后述的图2的右图)。
优选的是,公扣接头1的顶端部(台肩12)和公扣接头2的顶端部(台肩22)的形状相对于管轴线CL方向成直角。
在本说明书中,将公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触、顶端部(台肩12)开始与顶端部(台肩22)干涉时的扭矩称为台肩抵接扭矩。
图2是图1所示的外螺纹11和内螺纹31的放大纵剖视图。参照图2,外螺纹11和内螺纹31具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B。螺纹宽度可变部11A配置于公扣接头1的台肩12侧。螺纹宽度恒定部11B配置于公扣接头1的基部13侧。螺纹宽度可变部11A的管轴线CL方向上的长度与螺纹宽度恒定部11B的管轴线CL方向上的长度相等。另外,螺纹宽度可变部11A的管轴线CL方向上的长度也可以与螺纹宽度恒定部11B的管轴线CL方向上的长度不同。
螺纹宽度恒定部11B例如从自公扣接头1的顶端部侧起数第5个牙的位置开始。
在外螺纹11中,螺纹宽度恒定部11B是具有恒定的螺纹槽宽度的区域。螺纹宽度可变部11A是具有螺纹宽度恒定部11B的螺纹槽宽度以上且自螺纹宽度恒定部11B向公扣接头1的顶端去而逐渐变大的螺纹槽宽度的区域。另一方面,在内螺纹31中,螺纹宽度恒定部11B是具有恒定的螺纹牙宽度的区域。螺纹宽度可变部11A是具有螺纹宽度恒定部11B的螺纹牙宽度以上且从螺纹宽度恒定部11B向母扣接头4的中央(与公扣接头1的顶端相对应的部分)去而逐渐变大的螺纹牙宽度的区域。即,在螺纹宽度可变部11A,插入面111的对扣导程dS与载荷面112的加载导程dL不同。与之相对地,在螺纹宽度恒定部11B,插入面111的对扣导程dS与载荷面112的加载导程dL相同。关于对扣导程dS和加载导程dL的详细情况,将在后述。
在螺纹宽度可变部11A,外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与内螺纹31的插入面311和载荷面312相对,外螺纹11的螺纹牙顶面113与内螺纹31的螺纹槽底面313相对。
而且,在牙侧锁定时,外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与内螺纹31的插入面311和载荷面312接触,外螺纹11的螺纹牙顶面113与内螺纹31的螺纹槽底面313接触。像这样,在牙侧锁定时,螺纹宽度可变部11A的外螺纹11在其与内螺纹31之间没有间隙地与内螺纹31接触。通过设为这样的构造,能够确保螺纹部的密封性能。
在螺纹宽度恒定部11B也是,外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与内螺纹31的插入面311和载荷面312相对,外螺纹的螺纹牙顶面113与内螺纹31的螺纹槽底面313相对。
而且,在牙侧锁定时,外螺纹11的插入面111在其与内螺纹31的插入面311之间具有间隙20,外螺纹11的载荷面112与内螺纹31的载荷面312接触,外螺纹11的螺纹牙顶面113与内螺纹31的螺纹槽底面311接触。像这样,在牙侧锁定时,螺纹宽度恒定部11B的外螺纹11在插入面111侧在其与内螺纹31之间具有间隙20。
另外,在这样的构造中,螺纹接头10的插入面111和载荷面112分别与插入面311和载荷面312接触的范围(也称为“螺纹锁定范围”。)比以往的仅具有螺纹宽度可变部的螺纹接头的该范围小。因此,与仅具有螺纹宽度可变部的螺纹接头相比较,施加于螺纹锁定范围的表面压力较大。由此,存在螺纹部的密封性能提高的可能性。
另外,螺纹接头10具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,因此相比于仅具有螺纹宽度可变部的螺纹接头能够减少制造时的循环时间。另外,由于具有螺纹宽度可变部11B和螺纹宽度恒定部11B,因此相比于仅具有螺纹宽度可变部的螺纹接头,外螺纹部和内螺纹部的最小的螺纹牙宽度与最大的螺纹牙宽度之差变小。由此,在外螺纹部和内螺纹部中,在具有最小的螺纹牙宽度的螺纹牙的根部难以发生剪切破坏。
在螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,插入面111的牙侧角和载荷面112的牙侧角为负角,即,楔形螺纹。牙侧角是指,与管轴线CL方向垂直的垂直面和插入面111的牙侧面(或者载荷面112的牙侧面)所成的角度。对于插入面111的牙侧角来说,逆时针为正,对于载荷面112的牙侧角来说,顺时针为正。而且,负角例如设定为-1°~-10°。另外,插入面111的牙侧角既可以与载荷面112的牙侧角相同,也可以与载荷面112的牙侧角不同。
在螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,外螺纹11的螺纹牙顶面113和内螺纹31的螺纹槽底面313具有由相当于以管轴线CL为中心轴线的圆筒面的面构成的形状。或者也可以是,外螺纹11的螺纹牙顶面113和内螺纹31的螺纹槽底面313具有由相当于以管轴线CL为中心轴线的圆锥台的周面的面构成的形状。
优选的是,外螺纹11具备倒角面11c。倒角面11c是连结插入面111和外螺纹11的槽底面的倾斜面。优选的是,内螺纹31与外螺纹11的倒角面11c相对应地具备倒角面31c。
在螺纹宽度可变部11A,在牙侧锁定时,外螺纹11的倒角面11c与内螺纹31的倒角面31c接触。与之相对地,在螺纹宽度恒定部11B,在牙侧锁定时,外螺纹11的倒角面11c不与内螺纹31的倒角面31c接触。
通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。倒角面11c的角度相对于外螺纹11的槽底面为30°~60°的范围是适当的。
另外,公扣接头2的外螺纹21和母扣接头4的内螺纹41分别由与公扣接头1的外螺纹11和母扣接头3的内螺纹31相同的构造构成。
图3是表示公扣接头和母扣接头的对扣导程和加载导程的图表。在图3所示的图表中,纵轴是导程的大小,横轴是从公扣接头的顶端或母扣接头的中央起数的螺纹牙数。
此处,如图2A和图2B所示,公扣接头的对扣导程是外螺纹11的相邻的插入面111之间的管轴线CL方向的距离。如图2A和图2B所示,公扣接头的加载导程是外螺纹11的相邻的载荷面112之间的管轴线CL方向的距离。母扣接头的对扣导程是内螺纹31的相邻的插入面311之间的管轴线CL方向的距离。母扣接头的加载导程是内螺纹31的相邻的载荷面312之间的管轴线CL方向的距离。
如图3所示,在公扣接头1的顶端部分,也就是说外螺纹11的螺纹宽度可变部11A(图2B),加载导程比对扣导程大。同样,在母扣接头的中央部分,也就是说内螺纹31的螺纹宽度可变部(与外螺纹11的螺纹宽度可变部11A相对应的部分),加载导程比对扣导程大。
在公扣接头1的基端部分,也就是说外螺纹11的螺纹宽度恒定部11B(图2A),对扣导程和加载导程相等。同样地,在母扣接头3的端部,也就是说内螺纹31的螺纹宽度恒定部(与外螺纹11的螺纹宽度恒定部11B相对应的部分),对扣导程和加载导程相等。
公扣接头和母扣接头的各加载导程在螺纹部的整体范围内恒定。然而,对于公扣接头和母扣接头这两者,各对扣导程变化。即,对于公扣接头和母扣接头这两者,在从螺纹宽度可变部切换为螺纹宽度恒定部时对扣导程变大。
如从图3得知的那样,公扣接头的螺纹宽度可变部切换为螺纹宽度恒定部的位置与母扣接头的螺纹宽度可变部切换为螺纹宽度恒定部的位置不完全一致。这是因为,在使该位置在公扣部和母扣部完全一致的情况下,将公扣接头拧入母扣接头变得困难。
图4是表示图1所示的螺纹接头10的紧固时的扭矩表的图。在图4中,纵轴表示扭矩,横轴表示圈(旋转圈数)。
另外,在图4中,以公扣接头2的外螺纹21拧入母扣接头4的内螺纹41、公扣接头2的顶端部(台肩22)位于管接头5的在管轴线CL方向上的中央部为前提,说明螺纹接头10紧固时的扭矩表。
参照图4,在进行管的紧固(组装)时,最初,公扣接头1的外螺纹11和母扣接头3的内螺纹31相互接触,扭矩沿着直线k1缓缓上升。然后,在公扣接头1的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,扭矩到达牙侧锁定时的扭矩T_Lf。
另外,在本说明书中,牙侧锁定时是指,公扣接头1的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时。
在从牙侧锁定时起进一步进行管的紧固(组装)时,外螺纹11与内螺纹31干涉,扭矩沿着直线k2急剧上升。
此处,在公扣接头的顶端部不与其他的公扣接头的顶端部接触的构造的螺纹接头中,在扭矩到达螺纹部屈服时的扭矩T_y(以下,也称为“屈服扭矩”。)时,螺纹部开始屈服。
然而,在螺纹接头10中,在扭矩到达屈服扭矩T_y之前,公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触,顶端部(台肩12)开始与顶端部(台肩22)干涉(即,扭矩到达台肩抵接扭矩T_sh)。之后,在进行管的紧固(组装)时,扭矩沿着曲线k3更急剧地上升。
在螺纹接头10中,在从牙侧锁定时的扭矩T_Lf到台肩抵接扭矩T_sh的区域REG1,在螺纹宽度可变部11A,公扣接头1的外螺纹11与母扣接头3的内螺纹31干涉,从而扭矩上升,在台肩抵接扭矩T_sh以上的区域REG2,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)干涉,从而扭矩上升。
因而,螺纹接头10在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前使公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触,使公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)干涉,从而实现较高的扭矩性能。
而且,如上所述,公扣接头1的顶端部(台肩12)和公扣接头2的顶端部(台肩22)的形状相对于管轴线CL方向成直角,因此公扣接头1的顶端部(台肩12)顺畅地与公扣接头2的顶端部(台肩22)干涉,能够实现较高的扭矩性能。
在以下,也将区域REG1的扭矩称为“螺纹干涉扭矩”,也将区域REG2的扭矩称为“台肩干涉扭矩”。
图5是螺纹接头10的公扣接头1、2的顶端部附近的纵剖视图,是表示伴随着紧固的进行的公扣接头1、2的变形行为的图。参照图5的上部的图,在扭矩存在于图4所示的区域REG1时,在螺纹接头10中,公扣接头1的顶端部(台肩12)不与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触。通过公扣接头1的外螺纹11与母扣接头3的内螺纹31干涉,从而产生扭矩。此时,公扣接头1、2的顶端部由于螺纹干涉而向下方收缩(参照图5的上部的图)。
在进一步进行紧固,公扣接头1与公扣接头2接触之后,即,在扭矩存在于图4所示的区域REG2时,扭矩除了通过公扣接头1的外螺纹11与母扣接头3的内螺纹31干涉而产生之外,还通过公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)干涉而产生。此时,由于台肩12、22彼此间的干涉,产生相对于由螺纹干涉引起的朝向下方的收缩的反作用力(参照图5的中部的图)。
再进一步进行紧固时,公扣接头1的台肩12和公扣接头2的台肩22由于台肩压缩而屈服(参照图5的下部的图)。根据螺纹接头的构造,也存在在台肩12、22屈服之前螺纹部屈服的情况。
另外,如从图6A和图6B类推的那样,若想要获得较高的扭矩,优选的是,设为在由外螺纹和内螺纹的干涉产生的扭矩尽量变大之后公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)接触的构造。例如,在作为外径5-1/2英寸的油井管的螺纹接头使用的情况下,优选的是,将到达牙侧锁定时的扭矩T_Lf时的公扣接头1的顶端部(台肩12)与公扣接头2的顶端部(台肩22)之间的间隔d设定在1.15mm~1.55mm的范围。
<实施例1>
此处,使用钢管试制图1所示的构造,即在牙侧锁定时公扣接头的顶端彼此间不接触、在进一步施加旋转时公扣接头的顶端彼此间在螺纹部屈服之前接触的构造(以下,称为“发生公扣接头接触”)的螺纹接头,测量紧固时的扭矩与圈数之间的关系。另外,为了进行比较,试制使公扣接头的顶端稍微变短、在螺纹部屈服之前公扣接头的顶端彼此间不接触的构造(以下,称为“不发生公扣接头接触”)的螺纹接头,进行同样的测量。将结果在图6A和图6B中表示。
图6A和图6B是表示取决于有无台肩接触的扭矩与圈数之间的关系的图。在图6A和图6B中,纵轴表示扭矩,横轴表示圈数。
图6A表示比较例1的不发生公扣接头接触的接头的扭矩与圈数之间的关系。另外,图6B表示实施例1的发生公扣接头接触的接头的扭矩与圈数之间的关系。
在不发生公扣接头接触的情况下,螺纹接头的扭矩在圈数成为某值以上时急剧上升。在圈数进一步变多时,扭矩的上升程度降低(参照图6A)。
另一方面,在发生公扣接头接触的情况下,与图6A同样地,螺纹接头的扭矩在圈数为某值以上时急剧上升,在圈数进一步变多时,扭矩的上升程度降低。扭矩的上升程度开始降低时的扭矩为不发生公扣接头接触的情况的2倍以上(参照图6B)。
<实施例2>
另外,实施图1所示的螺纹接头的外螺纹11的加工,测量该加工时间。在实施例2的螺纹接头中,作为外螺纹11,形成螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B。螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B的管轴线方向的长度相等。即,外螺纹11的1/2为螺纹宽度恒定部111。其结果,在外螺纹11中,最大螺纹槽宽度为最小螺纹槽宽度的2倍。
使用与最小螺纹槽宽度相匹配的尺寸的切削工具进行外螺纹11的加工。正如上述,对于外螺纹11,最大的螺纹槽宽度为最小的螺纹槽宽度的2倍。由此,将具有最小螺纹槽宽度的螺纹槽的管轴线方向的切削次数(日文:切削パス回数)设为1,具有最大螺纹槽宽度的螺纹槽的管轴线方向的切削次数(最大切削次数)成为2。另外,管轴线方向的总切削次数为14。
另外,为了进行比较,实施与上述不同的外螺纹的加工,测量该加工时间。在比较例2的螺纹接头中,作为外螺纹,仅形成螺纹宽度可变部,未形成螺纹宽度恒定部。比较例2的外螺纹的管轴线方向的长度与实施例2的外螺纹11的管轴线方向的长度大致相等。比较例2的外螺纹的螺纹槽宽度的变化率也与实施例2的螺纹宽度可变部11A的螺纹槽宽度的变化率实质上相同。其结果,对于外螺纹,最大螺纹槽宽度为最小螺纹槽宽度的4倍。
使用与最小螺纹槽宽度相匹配的尺寸的切削工具进行外螺纹的加工。对于外螺纹,最大螺纹槽宽度为最小螺纹槽宽度的4倍,因此最大切削次数成为4。另外,管轴线方向的总切削次数为28。
(评价)
在图6C中示出实施例2和比较例2各自的螺纹接头的加工时间的图表。实施例2的外螺纹11的最大切削次数和总切削次数分别为比较例2的外螺纹的最大切削次数和总切削次数的1/2。因而,如图7所示,实施例2的外螺纹11的加工时间也为比较例2的外螺纹的加工时间的大约1/2。
如以上这样,确认到,通过在外螺纹11设置螺纹宽度恒定部11B,与不含螺纹宽度恒定部的外螺纹相比较,能够缩短外螺纹的加工时间。关于具有与外螺纹11相对应的结构的内螺纹31,也能够期待同样的效果。
图7是实施方式1的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图7表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图7所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图7,实施方式1的第1变形例的螺纹接头10A包括公扣接头1A、2A和母扣接头3A、4A。
公扣接头1A设于要连结的一对管6A、7A中的一个管6A的管端部。公扣接头2A设于一对管6A、7A中的另一个管7A的管端部。
母扣接头3A设于连结一对管6A、7A的管接头5A的一端侧,母扣接头4A设于管接头5A的另一端侧。
公扣接头1A由在公扣接头1追加有密封面15(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面15配置于外螺纹11与台肩12之间。而且,密封面15设为锥形状。严谨地讲,密封面15呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状(在图7所示的纵剖视图上为直线)、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状(在纵剖视图上为曲线)、或者将上述形状组合而得到的形状。
公扣接头2A由在公扣接头2追加有密封面25的构造构成。密封面25配置于外螺纹21与台肩22之间。而且,密封面25设为锥形状。严谨地讲,密封面25呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。
母扣接头3A由与公扣接头1A的密封面15相对应地在母扣接头3追加有密封面32(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面32配置于比内螺纹31靠管接头5A的内侧的位置。密封面32设为锥形状。严谨地讲,密封面32呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。母扣接头侧密封面32的形状既可以是与公扣接头侧密封面15相同的形状,也可以是不同的形状。正如上述,公扣接头侧密封面15和母扣接头侧密封面32的形状分别有3种,因此其组合有9种。
母扣接头4A由与公扣接头2A的密封面25相对应地在母扣接头4追加有密封面42的构造构成。密封面42配置于比内螺纹41靠管接头5A的内侧的位置。密封面42设为锥形状。严谨地讲,密封面42呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。母扣接头侧密封面42的形状既可以是与公扣接头侧密封面25相同的形状,也可以是不同的形状。正如上述,公扣接头侧密封面25和母扣接头侧密封面42的形状分别有3种,因此其组合有9种。
密封面15、32伴随着公扣接头1A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面25、42伴随着公扣接头2A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头10A也具有如下构造:在公扣接头1A的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3A的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1A的台肩12(顶端部)与公扣接头2A的台肩22(顶端部)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1A的台肩12(顶端部)会与公扣接头2A的台肩22(顶端部)接触。
因而,对于螺纹接头10A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头10A与螺纹接头10相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头10低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头10A的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头10存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图8是实施方式1的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图8表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图8所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图8,实施方式1的第2变形例的螺纹接头10B包括公扣接头1B、2B和母扣接头3B、4B。
公扣接头1B设于要连结的一对管6B、7B中的一个管6B的管端部。公扣接头2B设于一对管6B、7B中的另一个管7B的管端部。
母扣接头3B设于连结一对管6B、7B的管接头5B的一端侧,母扣接头4B设于管接头5B的另一端侧。
公扣接头1B由在公扣接头1追加有密封面16(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面16配置于外螺纹11与基部13之间。而且,密封面16设为锥形状。严谨地讲,密封面16呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。
公扣接头2B由在公扣接头2追加有密封面26的构造构成。密封面26配置于外螺纹21与基部23之间。而且,密封面26设为锥形状。严谨地讲,密封面26呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。
母扣接头3B由与公扣接头1B的密封面16相对应地在母扣接头3追加有密封面33(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面33配置于比内螺纹31靠母扣接头3B的顶端部侧的位置。密封面33设为锥形状。严谨地讲,密封面33呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。母扣接头侧密封面33的形状既可以是与公扣接头侧密封面16相同的形状,也可以是不同的形状。正如上述,公扣接头侧密封面16和母扣接头侧密封面33的形状分别有3种,因此其组合有9种。
母扣接头4B由与公扣接头2B的密封面26相对应地在母扣接头4追加有密封面43的构造构成。密封面43配置于比内螺纹41靠母扣接头4B的顶端部侧的位置。密封面43设为锥形状。严谨地讲,密封面43呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。母扣接头侧密封面43的形状既可以是与公扣接头侧密封面26相同的形状,也可以是不同的形状。正如上述,公扣接头侧密封面26和母扣接头侧密封面43的形状分别有3种,因此其组合有9种。
密封面16、33伴随着公扣接头1B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面26、43伴随着公扣接头2B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头10B也具有如下构造:在公扣接头1B的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3B的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1B的台肩12(顶端部)与公扣接头2B的台肩22(顶端部)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1B的台肩12(顶端部)会与公扣接头2B的台肩22(顶端部)接触。
因而,对于螺纹接头10B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头10B与螺纹接头10相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头10低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头10B的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头10存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图9是实施方式1的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图9表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图9所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图9,实施方式1的第3变形例的螺纹接头10C包括公扣接头1C、2C和母扣接头3C、4C。
公扣接头1C设于要连结的一对管6C、7C中的一个管6C的管端部。公扣接头2C设于一对管6C、7C中的另一个管7C的管端部。
母扣接头3C设于连结一对管6C、7C的管接头5C的一端侧,母扣接头4C设于管接头5C的另一端侧。
公扣接头1C由在公扣接头1追加有上述的密封面15、16(公扣接头侧密封面)的构造构成。
公扣接头2C由在公扣接头2追加有上述的密封面25、26的构造构成。
母扣接头3C由在母扣接头3追加有上述的密封面32、33(母扣接头侧密封面)的构造构成。
母扣接头4C由在母扣接头4追加有上述的密封面42、43的构造构成。
密封面15、32伴随着公扣接头1C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面16、33也伴随着公扣接头1C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面25、42伴随着公扣接头2C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面26、43也伴随着公扣接头2C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头10C也具有如下构造:在公扣接头1C的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3C的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1C的台肩12(顶端部)与公扣接头2C的台肩22(顶端部)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1C的台肩12(顶端部)会与公扣接头2C的台肩22(顶端部)接触。
因而,对于螺纹接头10C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头10C与螺纹接头10相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头10低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头10C的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头10存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图9A是将实施方式1的第4变形例的螺纹接头的公扣接头的顶端部放大而得到的纵剖视图。第4变形例的两个公扣接头的顶端部的构造与图1所示的实施方式1不同,除此之外,基本的构造与实施方式1是同样的。另外,图9A表示紧固完成前的阶段。
参照图9A,在实施方式1的第4变形例的螺纹接头10D中,一个公扣接头1D具有形成于顶端部的内周的公扣接头内密封面17D和形成于顶端部的台肩12D。另一个公扣接头2D具有形成于顶端部的外周的公扣接头外密封面27D和形成于顶端部的台肩面22D。
更具体而言,公扣接头1D具有相比于台肩12D沿管轴线方向延伸的突出部19。公扣接头内密封面17D形成于突出部19的内周面。公扣接头内密封面17D设为锥形状。严谨地讲,公扣接头内密封面17D呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。
另一方面,在公扣接头2D中,公扣接头外密封面27D配置于外螺纹21与台肩22D之间。公扣接头外密封面27D设为锥形状。严谨地讲,公扣接头外密封面27D呈由相当于圆锥台的周面的面构成的形状、由相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面构成的形状、或者将上述形状组合而得到的形状。正如上述,公扣接头内密封面17D和公扣接头外密封面27D的形状分别有3种,因此其组合有9种。
密封面17D和27D伴随着公扣接头1D和公扣接头2D的拧入而相互接触,公扣接头1D和公扣接头2D分别在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
第4变形例的螺纹接头10D也具有如下构造:在公扣接头1D的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3D的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1D的台肩12D与公扣接头2D的台肩22D不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1D的台肩12D会与公扣接头2D的台肩22D接触。
因而,对于螺纹接头10D,也得到图4所示的扭矩表。
台肩22D的台肩角α例如设定为0°~-20°。与此相对应地,台肩12D的台肩角α设定为0°~+20°。台肩角α是与管轴线CL方向垂直的垂直面和形成台肩的台肩面之间的角度。在垂直面通过台肩面的上端(公扣接头外径侧的端)时,在台肩面的下端(公扣接头内径侧的端)相对于垂直面位于公扣接头的顶端侧的情况下,台肩角为正,在台肩面的下端(公扣接头内径侧的端)相对于垂直面位于公扣接头的后端侧(与公扣接头的顶端相反的一侧)的情况下,台肩角为负。优选的是,台肩22D稍微偏负角。台肩22D为负角的情况相比于直角(台肩角=0°)的情况,密封面处的密封性提高。
[实施方式2]
图10是实施方式2的螺纹接头的纵剖视图。另外,图10表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图10所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图10,实施方式2的螺纹接头100包括公扣接头1、2和母扣接头3D、4D。
螺纹接头100是组合方式的螺纹接头。
关于公扣接头1、2,正如上述。
母扣接头3D设于连结一对管6、7的管接头5D的一端侧,母扣接头4D设于管接头5D的另一端侧。
母扣接头3D由在母扣接头3追加有台肩34的构造构成。母扣接头4D由在母扣接头4追加有台肩44的构造构成。
台肩34设于比内螺纹31靠管接头5D的内侧的位置。台肩44设于比内螺纹41靠管接头5D的内侧的位置。
优选的是,台肩34、44的形状相对于管轴线CL方向成直角。
在由于公扣接头1的拧入而到达牙侧锁定时的时候,公扣接头1的顶端部(台肩12)与母扣接头3D的台肩34不接触。在自该状态起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头1的顶端部(台肩12)在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前与母扣接头3D的台肩34接触。
即,公扣接头1的顶端部(台肩12)在扭矩存在于图4所示的区域REG1内时与母扣接头3D的台肩34不接触,在扭矩存在于图4所示的区域REG2内时与母扣接头3D的台肩44接触。
像这样,螺纹接头100由如下构造构成:将在扭矩存在于图4所示的区域REG2内的情况下公扣接头1的顶端部(台肩12)所接触的构件由螺纹接头10的公扣接头2的顶端部(台肩22)变为母扣接头3D的台肩34。
因而,对于螺纹接头100,也得到图4所示的扭矩表。
另外,在由于公扣接头2的拧入而到达牙侧锁定时的时候,公扣接头2的顶端部(台肩22)与母扣接头4D的台肩44不接触,在自牙侧锁定时起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头2的顶端部(台肩22)在螺纹部(外螺纹21和内螺纹41)屈服之前与母扣接头4D的台肩44接触。因而,公扣接头2和母扣接头4D构成由与公扣接头1和母扣接头3D相同的构造构成的接头。
图11是实施方式2的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图11表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图11所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图11,实施方式2的第1变形例的螺纹接头100A包括公扣接头1A、2A和母扣接头3E、4E。
关于公扣接头1A、2A,正如在图7中说明的那样。
母扣接头3E由在图10中说明的母扣接头3D追加有密封面32的构造构成。密封面32与公扣接头1A的密封面15相对应地设置。而且,密封面32设于内螺纹31与台肩34之间。其结果,母扣接头3E由自管接头5E的一个管端侧起依次配置有内螺纹31、密封面32以及台肩34的构造构成。
母扣接头4E由在图10中说明的母扣接头4D追加有密封面42的构造构成。密封面42与公扣接头2A的密封面25相对应地设置。而且,密封面42设于内螺纹41与台肩44之间。其结果,母扣接头4E由自管接头5E的另一个管端侧起依次配置有内螺纹41、密封面42以及台肩44的构造构成。
关于密封面32、42的形状,正如在图7中说明的那样。
密封面15、32伴随着公扣接头1A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面25、42伴随着公扣接头2A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况相比于直角的情况,密封面处的密封性提高。
螺纹接头100A也具有如下构造:在公扣接头1A的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3E的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1A的顶端部(台肩12)与母扣接头3E的台肩34不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1A的顶端部(台肩12)会与母扣接头3E的台肩34接触。
因而,对于螺纹接头100A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头100A与螺纹接头100相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头100低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头100A的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头100存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
另外,在由于公扣接头2A的拧入而到达牙侧锁定时的时候,公扣接头2A的顶端部(台肩22)与母扣接头4E的台肩44不接触,在自牙侧锁定时起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头2A的顶端部(台肩22)在螺纹部(外螺纹21和内螺纹41)屈服之前与母扣接头4E的台肩44接触。因而,公扣接头2A和母扣接头4E构成由与螺纹接头100A相同的构造构成的螺纹接头。
图12是实施方式2的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图12表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图12所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图12,实施方式2的第2变形例的螺纹接头100B包括公扣接头1B、2B和母扣接头3F、4F。
关于公扣接头1B、2B,正如在图8中说明的那样。
母扣接头3F由与公扣接头1B的密封面16相对应地在图10中说明的母扣接头3D追加有密封面33(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面33与公扣接头1B的密封面16相对应地设置。而且,密封面33设于比内螺纹31靠管接头5F的一个管端侧的位置。其结果,母扣接头3F由自管接头5F的一个管端侧起依次配置有密封面33、内螺纹31以及台肩34的构造构成。
母扣接头4F由与公扣接头2B的密封面26相对应地在图10中说明的母扣接头4D追加有密封面43(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面43与公扣接头2B的密封面26相对应地设置。而且,密封面43设于比内螺纹41靠管接头5F的另一个管端侧的位置。其结果,母扣接头4F由自管接头5F的另一个管端侧起依次配置有密封面43、内螺纹41以及台肩44的构造构成。
关于密封面33、43的形状,正如在图8中说明的那样。
密封面16、33伴随着公扣接头1B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面26、43伴随着公扣接头2B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头100B也具有如下构造:在公扣接头1B的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3F的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1B的顶端部(台肩12)与母扣接头3F的台肩34不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1B的顶端部(台肩12)会与母扣接头3F的台肩34接触。
因而,对于螺纹接头100B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头100B与螺纹接头100相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头100低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头100B的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头100存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
另外,在由于公扣接头2B的拧入而到达牙侧锁定时的时候,公扣接头2B的顶端部(台肩22)与母扣接头4F的台肩44不接触,在自牙侧锁定时起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头2B的顶端部(台肩22)在螺纹部(外螺纹21和内螺纹41)屈服之前与母扣接头4F的台肩44接触。因而,公扣接头2B和母扣接头4F构成由与螺纹接头100B相同的构造构成的螺纹接头。
图13是实施方式2的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图13表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图13所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图13,实施方式2的第3变形例的螺纹接头100C包括公扣接头1C、2C和母扣接头3G、4G。
关于公扣接头1C、2C,正如在图9中说明的那样。
母扣接头3G由分别与公扣接头1C的密封面15、16相对应地在图10中说明的母扣接头3D追加有密封面32、33(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面32设于内螺纹31与台肩34之间,密封面33设于比内螺纹31靠管接头5G的一个管端侧的位置。其结果,母扣接头3G由自管接头5G的一个管端侧起依次配置有密封面33、内螺纹31、密封面32以及台肩34的构造构成。
母扣接头4G由分别与公扣接头2C的密封面25、26相对应地在图10中说明的母扣接头3D追加有密封面42、43(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面42设于内螺纹41与台肩44之间,密封面43设于管接头5G的另一个管端侧。其结果,母扣接头4G由自管接头5G的另一个管端侧起依次配置有密封面43、内螺纹41、密封面42以及台肩44的构造构成。
密封面15、32伴随着公扣接头1C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面16、33也伴随着公扣接头1C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
另外,密封面25、42伴随着公扣接头2C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面26、43也伴随着公扣接头2C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况的密封面处的密封性提高。
螺纹接头100C也具有如下构造:在公扣接头1C的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3G的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1C的顶端部(台肩12)与母扣接头3G的台肩34不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1C的顶端部(台肩12)会与母扣接头3G的台肩34接触。
因而,对于螺纹接头100C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头100C与螺纹接头100相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头100低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头100C的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头100存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
另外,在由于公扣接头2C的拧入而到达牙侧锁定时的时候,公扣接头2C的顶端部(台肩22)与母扣接头4G的台肩44不接触,在自牙侧锁定时起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头2C的顶端部(台肩22)在螺纹部(外螺纹21和内螺纹41)屈服之前与母扣接头4G的台肩44接触。因而,公扣接头2C和母扣接头4G构成由与螺纹接头100C相同的构造构成的螺纹接头。
[实施方式3]
图14是实施方式3的螺纹接头的纵剖视图。另外,图14表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图14所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图14,实施方式3的螺纹接头200包括公扣接头201、202和母扣接头203、204。
公扣接头201设于要连结的一对管210、220中的一个管210的管端部。
公扣接头202设于一对管210、220中的另一个管220的管端部。
母扣接头203设于连结一对管210、220的管接头205的一端侧,母扣接头204设于管接头205的另一端侧。
公扣接头201自顶端部起依次具有外螺纹211、中间台肩213以及外螺纹212。
外螺纹211在管轴线CL方向上呈锥形状地设于比公扣接头201的中间台肩213靠公扣接头201的顶端部侧的位置。外螺纹212在管轴线CL方向上呈锥形状地设于中间台肩213与基部216之间。而且,外螺纹211设于半径比设有外螺纹212的锥面的半径小的锥面。
中间台肩213在管轴线CL方向上配置于外螺纹211与外螺纹212之间。
像这样,公扣接头201具有两级的螺纹构造。
另外,公扣接头202由与公扣接头201相同的构造构成。
母扣接头203自管接头205的内侧起依次具有内螺纹231、中间台肩233以及内螺纹232。内螺纹231与公扣部201的外螺纹211相对应地设置。内螺纹232与公扣部201的外螺纹212相对应地设置。中间台肩233与公扣接头201的中间台肩213相对应地设置。
像这样,母扣接头203与公扣接头201的螺纹构造相对应地具有两级的螺纹构造。
另外,母扣接头204由与母扣接头203相同的构造构成。
公扣接头201的外螺纹211、212分别由与上述的外螺纹11相同的构造构成。因而,外螺纹211、212分别具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部B,具有楔形螺纹的形状(参照图2)。
母扣接头203的内螺纹231、232分别由与上述的内螺纹31相同的构造构成。
优选的是,在螺纹接头200中,外螺纹211具有倒角面211c,外螺纹212具有倒角面212c,内螺纹231具有倒角面231c,内螺纹232具有倒角面232c。倒角面211c、212c与上述的倒角面11c相同,倒角面231c、232c与上述的倒角面31c相同。通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。
公扣接头201的外螺纹211和母扣接头203的内螺纹231相互拧入而紧固。另外,公扣接头201的外螺纹212和母扣接头203的内螺纹232相互拧入而紧固。
在外螺纹211拧入内螺纹231,外螺纹212拧入内螺纹232的情况下,公扣接头201的中间台肩213在牙侧锁定时与母扣接头203的中间台肩233不接触。在自该状态起进一步向紧固方向施加旋转时,公扣接头201的中间台肩213在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前与母扣接头203的中间台肩233接触。
优选的是,公扣接头201的中间台肩213和母扣接头203的中间台肩233的形状相对于管轴线CL方向成直角。
图15A和图15B是获得螺纹干涉扭矩和台肩干涉扭矩时的图14所示的螺纹接头200的纵剖视图。
参照图15A,在获得螺纹干涉扭矩时,即,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面212分别与母扣接头203的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,在螺纹接头200,公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233不接触。而且,中间台肩213与中间台肩233之间的间隔为上述的d。在该情况下,公扣接头201的顶端部与公扣接头202的顶端部不接触。
另一方面,参照图15B,在获得台肩干涉扭矩时,在螺纹接头200,公扣接头201的中间台肩213在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前与母扣接头203的中间台肩233接触。在该情况下也是,公扣接头201的顶端部与公扣接头202的顶端部不接触。
因而,螺纹接头200具有如下构造:在公扣接头201的外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头203的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201的中间台肩213会与母扣接头203的中间台肩233接触。
其结果,对于螺纹接头200,也得到图4所示的扭矩表。
像这样,在螺纹接头200中,在从牙侧锁定时的扭矩T_Lf到台肩抵接扭矩T_sh的区域REG1,公扣接头201的外螺纹211、212分别与母扣接头203的内螺纹231、232干涉,从而扭矩上升,在台肩抵接扭矩T_sh以上的区域REG2,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233干涉,从而扭矩上升。
因而,螺纹接头200在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前使公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233接触,使公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233干涉,从而实现较高的扭矩性能。
而且,如上所述,公扣接头201的中间台肩213和母扣接头203的中间台肩233的形状相对于管轴线CL方向成直角,因此公扣接头201的中间台肩213顺畅地与母扣接头203的中间台肩233干涉,能够容易地实现较高的扭矩性能。
另外,在公扣接头202拧入母扣接头204时,也与公扣接头201拧入母扣接头203时同样地,获得螺纹干涉扭矩和台肩干涉扭矩。
图16是实施方式3的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图16表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图16所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图16,实施方式3的第1变形例的螺纹接头200A包括公扣接头201A、202A和母扣接头203A、204A。
公扣接头201A设于要连结的一对管210A、220A中的一个管210A的管端部。
公扣接头202A设于要连结的一对管210A、220A中的另一个管220A的管端部。
母扣接头203A设于连结一对管210A、220A的管接头205A的一端侧,母扣接头204A设于管接头205A的另一端侧。
公扣接头201A由在公扣接头201追加有密封面217(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面217配置于比外螺纹211靠公扣接头201A的顶端侧的位置。而且,密封面217设为锥形状。严谨地讲,密封面217呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
另外,公扣接头202A由与公扣接头201A相同的构造构成。
母扣接头203A由与公扣接头201A的密封面217相对应地在母扣接头203追加有密封面234(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面234配置于比内螺纹231靠管接头205A的内侧的位置。而且,密封面234设为锥形状。严谨地讲,密封面234呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
另外,母扣接头204A由与母扣接头203A相同的构造构成。
密封面217、234伴随着公扣接头201A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头200A也具有如下构造:在公扣接头201A的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头203A的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头201A的中间台肩213与母扣接头203A的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201A的中间台肩213会与母扣接头203A的中间台肩233接触。
另外,也具有如下构造:在公扣接头202A的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头204A的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头202A的中间台肩213与母扣接头204A的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头202A的中间台肩213会与母扣接头204A的中间台肩233接触。
因而,对于螺纹接头200A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头200A与螺纹接头200相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头200低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头200A的密封部有时在螺纹部或者中间台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头200存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图17是实施方式3的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图17表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图17所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图17,实施方式3的第2变形例的螺纹接头200B包括公扣接头201B、202B和母扣接头203B、204B。
公扣接头201B设于要连结的一对管210B、220B中的一个管210B的管端部。
母扣接头203B设于连结一对管210B、220B的管接头205B的一端侧。
公扣接头201B由在公扣接头201追加有密封面218(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面218配置于外螺纹212与公扣接头201B的基部216之间。而且,密封面218设为锥形状。严谨地讲,密封面218呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
另外,公扣接头202B由与公扣接头201B相同的构造构成。
母扣接头203B由与公扣接头201B的密封面218相对应地在母扣接头203追加有密封面235(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面235配置于比内螺纹232靠管接头205B的一端侧的位置。而且,密封面235设为锥形状。严谨地讲,密封面235呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
另外,母扣接头204B由与母扣接头203B相同的构造构成。
密封面218、235伴随着公扣接头201B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头200B也具有如下构造:在公扣接头201B的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头203B的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头201B的中间台肩213与母扣接头203B的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201B的中间台肩213会与母扣接头203B的中间台肩233接触。
另外,也具有如下构造:在公扣接头202B的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头204B的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头202B的中间台肩213与母扣接头204B的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头202B的中间台肩213会与母扣接头204B的中间台肩233接触。
因而,对于螺纹接头200B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头200B与螺纹接头200相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头200低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头200B的密封部有时在螺纹部或者中间台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头200存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图18是实施方式3的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图18表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图18所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图18,实施方式3的第3变形例的螺纹接头200C包括公扣接头201C、202C和母扣接头203C、204C。
公扣接头201C设于要连结的一对管210C、220C中的一个管210C的管端部。
母扣接头203C设于连结一对管210C、220C的管接头205C的一端侧。
公扣接头201C由在公扣接头201追加有上述的密封面217、218(公扣接头侧密封面)的构造构成。另外,公扣接头202C由与公扣接头201C相同的构造构成。
母扣接头203C由在母扣接头203追加有上述的密封面234、235(母扣接头侧密封面)的构造构成。另外,母扣接头204C由与母扣接头203C相同的构造构成。
密封面217、234伴随着公扣接头201C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面218、235也伴随着公扣接头201C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头200C也具有如下构造:在公扣接头201C的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头203C的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头201C的中间台肩213与母扣接头203C的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201C的中间台肩213会与母扣接头203C的中间台肩233接触。
另外,具有如下构造:在公扣接头202C的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头204C的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头202C的中间台肩213与母扣接头204C的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头202C的中间台肩213会与母扣接头204C的中间台肩233接触。
因而,对于螺纹接头200C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头200C与螺纹接头200相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头200低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头200C的密封部有时在螺纹部或者中间台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头200存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
实施方式3的螺纹接头也可以是,公扣接头和母扣接头的螺纹级为3级以上。在该情况下,公扣接头和母扣接头具有两个以上的中间台肩。而且,为如下构造即可:在获得螺纹干涉扭矩时,即,在公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与母扣接头的内螺纹的插入面和载荷面接触时,公扣接头的两个以上的中间台肩全部都不与母扣接头的两个以上的中间台肩中的任一者接触,在获得台肩干涉扭矩时,在螺纹部屈服之前,公扣接头的两个以上的中间台肩中的至少一个与母扣接头的两个以上的中间台肩中的至少一个接触。
另外,实施方式3的螺纹接头也可以是在公扣接头和母扣接头的螺纹级为3级以上的构造的基础上施加了与自上述的螺纹接头200向螺纹接头200A、200B、200C中的任一者变更相同的变更的螺纹接头。
[实施方式4]
图19是实施方式4的螺纹接头的纵剖视图。另外,图19表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图19所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图19,实施方式4的螺纹接头300包括公扣接头301和母扣接头302。
螺纹接头300是整体方式的螺纹接头。
公扣接头301设于要连结的一对管310、320中的一个管310的管端部。母扣接头302设于一对管310、320中的另一个管320的管端部。
公扣接头301自顶端部侧依次具有台肩3011和外螺纹3012。台肩3011配置于公扣接头301的顶端部。外螺纹3012呈锥形状地设于公扣接头301的台肩3011与基部3013之间。
母扣接头302自管320的主体侧依次具有台肩3021和内螺纹3022。台肩3021与公扣接头301的台肩3011相对应地设置。内螺纹3022呈锥形状地设于比台肩3021靠母扣接头302的顶端部侧的位置。
公扣接头301的外螺纹3012和母扣接头302的内螺纹3022相互拧入而紧固。
在获得螺纹干涉扭矩时,公扣接头301的台肩3011(顶端部)与母扣接头302的台肩3021不接触。另外,在获得台肩干涉扭矩时,公扣接头301的台肩3011(顶端部)在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前与母扣接头302的台肩3021接触。
优选的是,公扣接头301的台肩3011和母扣接头302的台肩3021的形状相对于管轴线CL方向成直角。
外螺纹3012由与上述的外螺纹11相同的构造构成,内螺纹3022由与上述的内螺纹31相同的构造构成(参照图2)。
因而,外螺纹3012和内螺纹3022具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,由楔形的螺纹形状构成。
优选的是,在螺纹接头300中,外螺纹3012具有倒角面3012c,内螺纹3022具有倒角面3022c。倒角面3012c与上述的倒角面11c相同,倒角面3022c与上述的倒角面31c相同。通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。
图20A和图20B是获得螺纹干涉扭矩和台肩干涉扭矩时的图19所示的螺纹接头300的纵剖视图。
参照图20A,在获得螺纹干涉扭矩时,即,在公扣接头301的螺纹宽度可变部11A,外螺纹3012的插入面111和载荷面212分别与母扣接头302的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301的台肩3011与母扣接头302的台肩3021不接触。而且,公扣接头301的台肩3011与母扣接头302的台肩3021之间的间隔为上述的d。
另一方面,参照图20B,在获得台肩干涉扭矩时,公扣接头301的台肩3011在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前与母扣接头302的台肩3021接触。
因而,螺纹接头300具有如下构造:在公扣接头301的外螺纹3012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头302的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301的台肩3011与母扣接头302的台肩3021不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前,公扣接头301的台肩3011会与母扣接头302的台肩3021接触。
由此,对于整体方式的螺纹接头300,也得到图4所示的扭矩表。
图21是实施方式4的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图21表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图21所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图21,实施方式4的第1变形例的螺纹接头300A包括公扣接头301A和母扣接头302A。
公扣接头301A设于要连结的一对管310A、320A中的一个管310A的管端部。
母扣接头302A设于一对管310A、320A中的另一个管320A的管端部。
公扣接头301A由在公扣接头301追加有密封面3014(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面3014设于台肩3011与外螺纹3012之间。而且,密封面3014设为锥形状。严谨地讲,密封面3014呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头302A由与公扣接头301A的密封面3014相对应地在母扣接头302追加有密封面3024(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面3024设于内螺纹3022与台肩3021之间。密封面3024设为锥形状。严谨地讲,密封面3024呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面3014、3024伴随着公扣接头301A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况的密封面处的密封性提高。
螺纹接头300A也具有如下构造:在公扣接头301A的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹3012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头302A的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301A的台肩3011与母扣接头302A的台肩3021不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前,公扣接头301A的台肩3011会与母扣接头302A的台肩3021接触。
因而,对于螺纹接头300A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头300A与螺纹接头300相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头300低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头300A的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头300存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图22是实施方式4的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图22表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图22所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图22,实施方式4的第2变形例的螺纹接头300B包括公扣接头301B和母扣接头302B。
公扣接头301B设于要连结的一对管310B、320B中的一个管310B的管端部。
母扣接头302B设于一对管310B、320B中的另一个管320B的管端部。
公扣接头301B由在公扣接头301追加有密封面3015(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面3015设于外螺纹3012与基部3013之间。而且,密封面3015设为锥形状。严谨地讲,密封面3015呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头302B由在母扣接头302追加有与公扣接头301B的密封面3015相对应的密封面3025(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面3025配置于比内螺纹3022靠母扣接头302B的顶端部侧的位置。密封面3025设为锥形状。严谨地讲,密封面3025呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面3015、3025伴随着公扣接头301B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头300B也具有如下构造:在公扣接头301B的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹3012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头302B的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301B的台肩3011与母扣接头302B的台肩3021不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前,公扣接头301B的台肩3011会与母扣接头302B的台肩3021接触。
因而,对于螺纹接头300B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头300B与螺纹接头300相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头300低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头300B的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头300存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图23是实施方式4的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图23表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图23所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图23,实施方式4的第3变形例的螺纹接头300C包括公扣接头301C和母扣接头302C。
公扣接头301C设于要连结的一对管310C、320C中的一个管310C的管端部。
母扣接头302C设于一对管310C、320C中的另一个管320C的管端部。
公扣接头301C由在公扣接头301追加有上述的密封面3014、3015(公扣接头侧密封面)的构造构成。
母扣接头302C由在母扣接头302追加有上述的密封面3024、3025(母扣接头侧密封面)的构造构成。
密封面3014、3024伴随着公扣接头301C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面3015、3025也伴随着公扣接头301C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况的密封面处的密封性提高。
螺纹接头300C也具有如下构造:在公扣接头301C的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹3012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头302C的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301C的台肩3011与母扣接头302C的台肩3021不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前,公扣接头201C的台肩3011会与母扣接头302C的台肩3021接触。
因而,对于螺纹接头300C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头300C与螺纹接头300相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头300低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头300C的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头300存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
[实施方式5]
图24是实施方式5的螺纹接头的纵剖视图。另外,图24表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图24所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图24,实施方式5的螺纹接头400包括公扣接头401和母扣接头402。
螺纹接头400是整体方式的螺纹接头。
公扣接头401设于要连结的一对管410、420中的一个管410的管端部。母扣接头402设于一对管410、420中的另一个管420的管端部。
公扣接头401自顶端部侧依次具有外螺纹4012和台肩4013。外螺纹4012呈锥形状地设于公扣接头401的台肩4013与顶端部之间。台肩4013配置于比外螺纹4012靠管410的主体侧的位置。
母扣接头402自管420的主体侧依次具有内螺纹4022和台肩4023。内螺纹4022呈锥形状地设于母扣接头402的基部4021与台肩4023之间。台肩4023与公扣接头401的台肩4013相对应地设于母扣接头402的顶端部。
公扣接头401的外螺纹4012和母扣接头402的内螺纹4022相互拧入而紧固。
在获得螺纹干涉扭矩时,公扣接头401的台肩4013与母扣接头402的台肩4023不接触。另外,在获得台肩干涉扭矩时,公扣接头401的台肩4013在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前与母扣接头402的台肩4023接触。
优选的是,公扣接头401的台肩4013和母扣接头402的台肩4023的形状相对于管轴线CL方向成直角。
外螺纹4012由与上述的外螺纹11相同的构造构成,内螺纹4022由与上述的内螺纹31相同的构造构成(参照图2)。
因而,外螺纹4012和内螺纹4022具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,由楔形的螺纹形状构成。
优选的是,在螺纹接头400中,外螺纹4012具有倒角面4012c,内螺纹4022具有倒角面4022c。倒角面4012c与上述的倒角面11c相同,倒角面4022c与上述的倒角面31c相同。通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。
图25A和图25B是获得螺纹干涉扭矩和台肩干涉扭矩时的图24所示的螺纹接头400的纵剖视图。
参照图25A,在获得螺纹干涉扭矩时,即,在公扣接头401的螺纹宽度可变部11A,外螺纹4012的插入面111和载荷面212分别与母扣接头402的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301的台肩4013与母扣接头402的台肩4023不接触。而且,公扣接头401的台肩4013与母扣接头402的台肩4023之间的间隔为上述的d。
另一方面,参照图25B,在获得台肩干涉扭矩时,公扣接头401的台肩4013在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前与母扣接头402的台肩4023接触。
因而,螺纹接头400具有如下构造:在公扣接头401的外螺纹4012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头402的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头401的台肩4013与母扣接头402的台肩4023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前,公扣接头401的台肩4013会与母扣接头402的台肩4023接触。
由此,对于整体方式的螺纹接头400,也得到图4所示的扭矩表。
图26是实施方式5的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图26表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图26所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图26,实施方式5的第1变形例的螺纹接头400A包括公扣接头401A和母扣接头402A。
公扣接头401A设于要连结的一对管410A、420A中的一个管410A的管端部。
母扣接头402A设于一对管410A、420A中的另一个管420A的管端部。
公扣接头401A由在公扣接头401追加有密封面4014(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面4014设于公扣接头401A的顶端部与外螺纹4012之间。而且,密封面4014设为锥形状。严谨地讲,密封面4014呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头402A由与公扣接头401A的密封面4014相对应地在母扣接头402追加有密封面4024(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面4024设于内螺纹4022与母扣接头402A的基部4021之间。密封面4024设为锥形状。严谨地讲,密封面4024呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面4014、4024伴随着公扣接头401A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头400A也具有如下构造:在公扣接头401A的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹4012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头402A的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头401A的台肩4013与母扣接头402A的台肩4023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前,公扣接头401A的台肩4013会与母扣接头402A的台肩4023接触。
因而,对于螺纹接头400A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头400A与螺纹接头400相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头400低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头400A的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头400存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图27是实施方式5的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图27表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图27所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图27,实施方式5的第2变形例的螺纹接头400B包括公扣接头401B和母扣接头402B。
公扣接头401B设于要连结的一对管410B、420B中的一个管410B的管端部。
母扣接头402B设于一对管410B、420B中的另一个管420B的管端部。
公扣接头401B由在公扣接头401追加有密封面4015(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面4015呈锥形状地设于外螺纹4012与台肩4013之间。严谨地讲,密封面4015呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头402B由在母扣接头402追加有与公扣接头401B的密封面4015相对应的密封面4025(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面4025呈锥形状地设于内螺纹4022与台肩4023之间。严谨地讲,密封面4025呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面4015、4025伴随着公扣接头401B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况的密封面处的密封性提高。
螺纹接头400B也具有如下构造:在公扣接头401B的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹4012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头402B的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头401B的台肩4013与母扣接头402B的台肩4023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前,公扣接头401B的台肩4013会与母扣接头402B的台肩4023接触。
因而,对于螺纹接头400B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头400B与螺纹接头400相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头400低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头400B的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头400存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图28是实施方式5的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图28表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图28所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图28,实施方式5的第3变形例的螺纹接头400C包括公扣接头401C和母扣接头402C。
公扣接头401C设于要连结的一对管410C、420C中的一个管410C的管端部。
母扣接头402C设于一对管410C、420C中的另一个管420C的管端部。
公扣接头401C由在公扣接头401追加有上述的密封面4014、4015(公扣接头侧密封面)的构造构成。
母扣接头402C由在母扣接头402追加有上述的密封面4024、4025(母扣接头侧密封面)的构造构成。
密封面4014、4024伴随着公扣接头301C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面4015、4025也伴随着公扣接头401C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
优选的是,台肩稍微偏负角(例如,-5°~-20°)。对于在台肩的附近具有密封面的方式,台肩为负角的情况的密封面处的密封性提高。
螺纹接头400C也具有如下构造:在公扣接头401C的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹4012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头402C的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头401C的台肩4013与母扣接头402C的台肩4023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前,公扣接头201C的台肩4013会与母扣接头402C的台肩4023接触。
因而,对于螺纹接头400C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头400C与螺纹接头400相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头400低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头400C的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头400存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
[实施方式6]
图29是实施方式6的螺纹接头的纵剖视图。另外,图29表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图29所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图29,实施方式6的螺纹接头500包括公扣接头501和母扣接头502。
螺纹接头500是整体方式的螺纹接头。
公扣接头501设于要连结的一对管510、520中的一个管510的管端部。
母扣接头502设于一对管510、520中的另一个管520的管端部。
公扣接头501自顶端部侧起依次具有外螺纹5012、中间台肩5013以及外螺纹5014。
外螺纹5012呈锥形状地设于公扣接头501的顶端部与中间台肩5013之间。中间台肩5013设于外螺纹5012与外螺纹5014之间。外螺纹5014呈锥形状地设于中间台肩5013与公扣接头501的基部5015之间。
像这样,公扣接头501由两级的螺纹构造构成。
母扣接头502自管520的主体侧依次具有内螺纹5022、中间台肩5023以及内螺纹5024。内螺纹5022与公扣接头501的外螺纹5012相对应地呈锥形状地设于母扣接头502的基部5021与中间台肩5023之间。中间台肩5023与公扣接头501的中间台肩5013相对应地设于内螺纹5022与内螺纹5024之间。内螺纹5024呈锥形状地设于中间台肩5023与母扣接头502的顶端部之间。
像这样,母扣接头502与公扣接头501的螺纹构造相对应地由两级的螺纹构造构成。
公扣接头501的外螺纹5012和母扣接头502的内螺纹5022相互拧入而紧固。
公扣接头501的外螺纹5014和母扣接头502的内螺纹5024相互拧入而紧固。
在外螺纹5012拧入内螺纹5022、外螺纹5014拧入内螺纹5024的情况下,公扣接头501的中间台肩5013在获得螺纹干涉扭矩时不与母扣接头502的中间台肩5023接触,在获得台肩干涉扭矩时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前与母扣接头502的中间台肩5023接触。
优选的是,公扣接头501的中间台肩5013和母扣接头502的中间台肩5023的形状相对于管轴线CL方向成直角。
另外,在获得螺纹干涉扭矩和台肩干涉扭矩中的任一扭矩时都是,公扣接头501的顶端部不与母扣接头502的基部5021接触,公扣接头501的基部5015也不与母扣接头502的顶端部接触。
外螺纹5012、5014分别由与上述的外螺纹11相同的构造构成,内螺纹5022、5024分别由与上述的内螺纹31相同的构造构成(参照图2)。
因而,外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024分别具有螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B。而且,外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024分别由楔形的螺纹形状构成。
优选的是,在螺纹接头500中,外螺纹5012具有倒角面5012c,外螺纹5014具有倒角面5014c,内螺纹5022具有倒角面5022c,内螺纹5024具有倒角5024c。倒角面5012c、5014c与上述的倒角面11c相同,倒角面5022c、5024c与上述的倒角面31c相同。
通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。
图30A和图30B是获得螺纹干涉扭矩或台肩干涉扭矩时的图29所示的螺纹接头500的纵剖视图。
参照图30A,在获得螺纹干涉扭矩时,即,在螺纹可变部11A,外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面212分别与母扣接头502的内螺纹5022、5024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501的中间台肩5013与母扣接头502的中间台肩5023不接触。而且,公扣接头501的中间台肩5013与母扣接头502的中间台肩5023之间的间隔为上述的d。
另一方面,参照图30B,在获得台肩干涉扭矩时,公扣接头501的中间台肩5013在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前与母扣接头502的中间台肩5023接触。
因而,螺纹接头500具有如下构造:在公扣接头501的外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面112分别与母扣接头502的内螺纹5022、5024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501的中间台肩5013与母扣接头502的中间台肩5023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前,公扣接头501的中间台肩5013会与母扣接头502的中间台肩5023接触。
由此,对于整体方式的螺纹接头500,也得到图4所示的扭矩表。
图31是实施方式6的第1变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图31表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图31所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图31,实施方式6的第1变形例的螺纹接头500A包括公扣接头501A和母扣接头502A。
公扣接头501A设于要连结的一对管510A、520A中的一个管510A的管端部。
母扣接头502A设于一对管510A、520A中的另一个管520A的管端部。
公扣接头501A由在公扣接头501追加有密封面5016(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面5016设于公扣接头501A的顶端部与外螺纹5012之间。而且,密封面5016设为锥形状。严谨地讲,密封面5016呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头502A由与公扣接头501A的密封面5016相对应地在母扣接头502追加有密封面5026(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面5026设于母扣接头502A的基部5021与内螺纹5022之间。密封面5026设为锥形状。严谨地讲,密封面5026呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面5016、5026伴随着公扣接头501A的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头500A也具有如下构造:在公扣接头501A的螺纹宽度可变部11A,在外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面112分别与母扣接头502A的内螺纹5022、5024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501A的中间台肩5013与母扣接头502A的中间台肩5023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前,公扣接头501A的中间台肩5013会与母扣接头502A的中间台肩5023接触。
因而,对于螺纹接头500A,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头500A与螺纹接头500相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头500低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头500A的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头500存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图32是实施方式6的第2变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图32表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图32所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图32,实施方式6的第2变形例的螺纹接头500B包括公扣接头501B和母扣接头502B。
公扣接头501B设于要连结的一对管510B、520B中的一个管510B的管端部。
母扣接头502B设于一对管510B、520B中的另一个管520B的管端部。
公扣接头501B由在公扣接头501追加有密封面5017(公扣接头侧密封面)的构造构成。密封面5017设于外螺纹5014与公扣接头501B的基部5015之间。而且,密封面5017设为锥形状。严谨地讲,密封面5017呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
母扣接头502B由与公扣接头501B的密封面5017相对应地在母扣接头502追加有密封面5027(母扣接头侧密封面)的构造构成。密封面5027配置于内螺纹5024与母扣接头502B的顶端部之间。密封面5027设为锥形状。严谨地讲,密封面5027呈由相当于越靠顶端侧直径越小的圆锥台的周面的面构成的形状或者将该圆锥台的周面与相当于使圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面的面组合而得到的形状。
密封面5017、5027伴随着公扣接头501B的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头500B也具有如下构造:在螺纹宽度可变部11A,在公扣接头501B的外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面112分别与母扣接头502B的内螺纹5022、5024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501B的中间台肩5013与母扣接头502B的中间台肩5023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前,公扣接头501B的中间台肩5013会与母扣接头502B的中间台肩5023接触。
因而,对于螺纹接头500B,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头500B与螺纹接头500相比较,通过具备密封部而获得较高的密封性能。另外,因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头500低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头500B的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头500存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
图33是实施方式6的第3变形例的螺纹接头的纵剖视图。另外,图33表示一对管的连结部的纵剖视图中的相对于管轴线CL位于上侧的纵剖视图,但实际上,在管轴线CL的下侧也存在使图33所示的纵剖视图相对于管轴线CL对称地移动而得到的纵剖视图。
参照图33,实施方式6的第3变形例的螺纹接头500C包括公扣接头501C和母扣接头502C。
公扣接头501C设于要连结的一对管510C、520C中的一个管510C的管端部。
母扣接头502C设于一对管510C、520C中的另一个管520C的管端部。
公扣接头501C由在公扣接头501追加有上述的密封面5016、5017(公扣接头侧密封面)的构造构成。
母扣接头502C由在母扣接头502追加有上述的密封面5026、5027(母扣接头侧密封面)的构造构成。
密封面5016、5026伴随着公扣接头501C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。密封面5017、5027也伴随着公扣接头501C的拧入而相互接触,在到达牙侧锁定时以后相互紧贴而形成基于金属-金属接触的密封。
螺纹接头500C也具有如下构造:在螺纹宽度可变部11A,在公扣接头501C的外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面112分别与母扣接头502C的内螺纹5022、5024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501C的中间台肩5013与母扣接头502C的中间台肩5023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前,公扣接头501C的中间台肩5013会与母扣接头502C的中间台肩5023接触。
因而,对于螺纹接头500C,也得到图4所示的扭矩表。
螺纹接头500C与螺纹接头500相比较,通过具备两个密封部而获得较高的密封性能。因此,螺纹部处的密封性能也可以比螺纹接头500低。
另一方面,在进行紧固时,螺纹接头500C的密封部有时在螺纹部或者台肩部屈服之前屈服。因此,螺纹接头500存在能够获得螺纹部稳定的性能的扭矩范围更大的可能性。
实施方式6的螺纹接头也可以是,公扣接头和母扣接头的螺纹级为3级以上。在该情况下,公扣接头和母扣接头具有两个以上的中间台肩。而且,为如下构造即可:在获得螺纹干涉扭矩时,即,即使公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与母扣接头的内螺纹的插入面和载荷面接触,公扣接头的两个以上的中间台肩也全部都不与母扣接头的两个以上的中间台肩中任一者接触,在获得台肩干涉扭矩时,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,公扣接头的两个以上的中间台肩中的至少一个与母扣接头的两个以上的中间台肩中的至少一个接触。
另外,实施方式6的螺纹接头也可以是在公扣接头和母扣接头的螺纹级为3级以上的构造的基础上施加了与自上述的螺纹接头500向螺纹接头500A、500B、500C中的任一者变更相同的变更的螺纹接头。
图34是梯形螺纹的纵剖视图。参照图34,外螺纹51具有梯形螺纹的形状。而且,外螺纹51具有插入面511和载荷面512。
插入面511的牙侧角θ1是正角,载荷面512的牙侧角θ2是负角。
像这样,在梯形螺纹中,插入面511的牙侧角θ1是正角,载荷面512的牙侧角θ2是负角。而且,牙侧角θ1是5°~30°的范围,牙侧角θ2是0°~-15°的范围。另外,牙侧角θ1既可以与牙侧角θ2相同,也可以与牙侧角θ2不同。
图35A和图35B是将梯形螺纹在图1所示的螺纹接头10中使用时的螺纹宽度可变部和螺纹宽度恒定部的纵剖视图。图35A表示螺纹宽度可变部11A的纵剖视图,图35B表示螺纹宽度恒定部11B的纵剖视图。
在该实施方式中,也可以将具有梯形螺纹的形状的外螺纹和内螺纹分别应用于螺纹接头10的公扣接头1、2和母扣接头3、4的螺纹部。
在螺纹宽度可变部11A,外螺纹51的插入面511和载荷面512分别与内螺纹71的插入面711和载荷面712相对,外螺纹51的螺纹牙顶面513与内螺纹71的螺纹槽底面713相对。
而且,在牙侧锁定时,外螺纹51的插入面511和载荷面512分别与内螺纹71的插入面711和载荷面712接触,外螺纹51的螺纹牙顶面513与内螺纹71的螺纹槽底面713接触。像这样,对于梯形螺纹也是,在牙侧锁定时,螺纹宽度可变部11A的外螺纹51在其与内螺纹71之间没有间隙,与内螺纹71接触。
另外,在螺纹宽度可变部11A,插入面111的对扣导程dS与载荷面112的加载导程dL不同。
在螺纹宽度恒定部11B也是,外螺纹51的插入面511和载荷面512分别与内螺纹71的插入面711和载荷面712相对,外螺纹51的螺纹牙顶面513与内螺纹71的螺纹槽底面713相对。
而且,在牙侧锁定时,外螺纹51的插入面511在其与内螺纹71的插入面711之间具有间隙60,外螺纹51的载荷面512与内螺纹71的载荷面712接触,外螺纹51的螺纹牙顶面513与内螺纹71的螺纹槽底面713接触。像这样,对于梯形螺纹也是,在牙侧锁定时,螺纹宽度恒定部11B的外螺纹51在插入面511侧在其与内螺纹71之间具有间隙60。
另外,在螺纹宽度恒定部11B,插入面511的对扣导程dS与载荷面512的加载导程dL相同。
在螺纹宽度可变部11A和螺纹宽度恒定部11B,外螺纹51的螺纹牙顶面513和内螺纹71的螺纹槽底面713具有由相当于以管轴线CL为中心轴线的圆筒面的面构成的形状。或者也可以是,外螺纹51的螺纹牙顶面513和内螺纹71的螺纹槽底面713具有由相当于以管轴线CL为中心轴线的圆锥台的周面的面构成的形状。
优选的是,外螺纹51具备倒角面511c。倒角面511c是连结插入面511和外螺纹51的槽底面的倾斜面。优选的是,内螺纹71与外螺纹51的倒角面511c相对应地具备倒角面711c。
在螺纹宽度可变部11A,在牙侧锁定时,外螺纹51的倒角面511c与内螺纹71的倒角面711c接触(参照(a))。与之相对地,在螺纹宽度恒定部11B,在牙侧锁定时,外螺纹51的倒角面511c与内螺纹71的倒角面711c不接触。
通过具备倒角面,公扣接头的插入变得容易,并且,螺纹部的密封性提高。倒角面511c的角度相对于外螺纹51的槽底面为30°~60°的范围是适当的。
如上所述,在使用具有梯形螺纹的形状的外螺纹51和内螺纹71的情况下也是,在牙侧锁定时,螺纹宽度可变部11A的外螺纹51的插入面511和载荷面512分别与母扣接头的内螺纹71的插入面和载荷面接触。
因而,在将具有梯形螺纹的形状的外螺纹51和内螺纹71分别应用于螺纹接头10的外螺纹11和内螺纹31的情况下,螺纹接头10具有如下构造:在外螺纹51的插入面511和载荷面512分别与母扣接头3的内螺纹71的插入面和载荷面接触时,公扣接头1的台肩12(顶端部)与公扣接头2的台肩22(顶端部)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹51和内螺纹71)屈服之前,公扣接头1的台肩12(顶端部)会与公扣接头2的台肩22(顶端部)接触。
其结果,在将具有梯形螺纹的形状的外螺纹51和内螺纹71分别应用于螺纹接头10的外螺纹11和内螺纹31的情况下也是,在螺纹接头10中,得到图4所示的扭矩表。
另外,在该实施方式中,也可以将具有梯形螺纹的形状的外螺纹51和内螺纹71应用于螺纹接头10A、10B、10C、100、100A、100B、100C、200、200A、200B、200C、300、300A、300B、300C、400、400A、400B、400C、500、500A、500B、500C中的任一者。
在该情况下,对于螺纹接头10A、10B、10C、100、100A、100B、100C、200、200A、200B、200C、300、300A、300B、300C、400、400A、400B、400C、500、500A、500B、500C,分别得到图4所示的扭矩表。
因而,在该实施方式中,外螺纹和内螺纹也可以是楔形螺纹和梯形螺纹中的任一者。
并且,在螺纹接头10中,上述的外螺纹11也可以仅由螺纹宽度可变部11A构成。这是因为,即使不设置螺纹宽度恒定部11B,外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与内螺纹31的插入面311和载荷面312干涉,从而扭矩也上升,并且,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1的顶端部与公扣接头2的顶端部干涉,从而扭矩也进一步上升,能够获得较大范围的扭矩。因而,外螺纹11至少包含螺纹宽度可变部11A即可。根据同样的理由,在螺纹接头10A、10B、10C、100、100A、100B、100C、200、200A、200B、200C、300、300A、300B、300C、400、400A、400B、400C、500、500A、500B、500C中也是,外螺纹11至少包含螺纹宽度可变部11A即可。
在上述的实施方式1中,对如下这样的螺纹接头10进行了说明,其是组合方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头10具有如下这样的构造:在公扣接头1的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1的台肩12(顶端部)与公扣接头2的台肩22(顶端部)不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1的台肩12(顶端部)会与公扣接头2的台肩22(顶端部)接触。
另外,在上述的实施方式2中,对如下这样的螺纹接头100进行了说明,其是组合方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头100具有如下这样的构造:在公扣接头1的外螺纹11的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3D的内螺纹31的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头1的台肩12(顶端部)与母扣接头3D的台肩34不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹11和内螺纹31)屈服之前,公扣接头1的台肩12(顶端部)会与母扣接头3D的台肩34接触。
并且,在上述的实施方式3中,对如下这样的螺纹接头200进行了说明,其是组合方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头200具有如下这样的构造:在公扣接头201的外螺纹211、212的插入面111和载荷面112分别与母扣接头203的内螺纹231、232的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头201的中间台肩213与母扣接头203的中间台肩233不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹211、212和内螺纹231、232)屈服之前,公扣接头201的中间台肩213会与母扣接头203的中间台肩233接触。
并且,在上述的实施方式4中,对如下这样的螺纹接头300进行了说明,其是整体方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头300具有如下这样的构造:在公扣接头301的外螺纹3012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头302的内螺纹3022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头301的台肩3011与母扣接头302的台肩3021不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹3012和内螺纹3022)屈服之前,公扣接头301的台肩3011会与母扣接头302的台肩3021接触。
并且,在上述的实施方式5中,对如下这样的螺纹接头400进行了说明,其是整体方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头400具有如下这样的构造:在公扣接头401的外螺纹4012的插入面111和载荷面112分别与母扣接头402的内螺纹4022的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头401的台肩4013与母扣接头402的台肩4023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹4012和内螺纹4022)屈服之前,公扣接头401的台肩4013会与母扣接头402的台肩4023接触。
并且,在上述的实施方式6中,对如下这样的螺纹接头500进行了说明,其是整体方式的螺纹接头,其中,该螺纹接头500具有如下这样的构造:在公扣接头501的外螺纹5012、5014的插入面111和载荷面112分别与母扣接头502的内螺纹5022、50024的插入面311和载荷面312接触时,公扣接头501的中间台肩5013与母扣接头502的中间台肩5023不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部(外螺纹5012、5014和内螺纹5022、5024)屈服之前,公扣接头501的中间台肩5013会与母扣接头502的中间台肩5023接触。
而且,在螺纹宽度可变部11A中,外螺纹11等的插入面111和载荷面112分别与母扣接头3等的内螺纹31等的插入面311和载荷面312接触。
因而,该实施方式的螺纹接头是用于连结管的螺纹接头,其中,该螺纹接头是如下结构即可,该螺纹接头包括:公扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的外螺纹;以及母扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的内螺纹,外螺纹与内螺纹啮合,在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,设于公扣接头的台肩会与设于其他构件的台肩接触。
若螺纹接头具有这样的构成,则即使在外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触时,设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,通过外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面干涉,扭矩也沿着图4所示的直线k2上升,在进一步向紧固方向旋转时,若在螺纹部屈服之前,设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩接触,则设于公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩干涉,从而扭矩沿着图4所示的曲线k3进一步上升。另外,外螺纹的插入面和载荷面分别与内螺纹的插入面和载荷面接触,从而确保螺纹部的密封性能。这是因为,其结果,螺纹接头能够扩大能获得预定的性能的扭矩的范围。
应认为,本次所公开的实施方式在所有方面是例示而非限制性的。本发明的范围并非由上述实施方式的说明而是由权利要求书示出,意在包含与权利要求书等价的意思和在权利要求范围内的所有变更。
产业上的可利用性
本发明应用于螺纹接头。

Claims (9)

1.一种螺纹接头,其用于连结管,其中,
该螺纹接头包括:
公扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形外螺纹;以及
母扣接头,其具有包含螺纹宽度可变部的楔形内螺纹,
所述外螺纹与所述内螺纹啮合,
该螺纹接头具有如下构造:在所述外螺纹的插入面和载荷面分别与所述内螺纹的插入面和载荷面接触时,设于所述公扣接头的台肩与设于其他构件的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,设于所述公扣接头的台肩会与设于所述其他构件的台肩接触。
2.根据权利要求1所述的螺纹接头,其中,
在所述螺纹宽度可变部,成为如下构造:所述外螺纹的插入面、牙顶面以及载荷面分别与所述内螺纹的插入面、槽底面以及载荷面接触,由此,显现螺纹接头的密封性。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹接头,其中,
该螺纹接头使用管接头将一对管紧固在一起,
所述公扣接头设于所述一对管的各个管的管端部,在顶端部具有台肩,
所述母扣接头设于所述管接头的两侧的端部,
该螺纹接头具有如下构造:在所述一对管的所述公扣接头的外螺纹的插入面和载荷面分别与所述母扣接头的内螺纹的插入面和载荷面接触时,所述一对管的公扣接头的台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,所述一对管的公扣接头的台肩彼此间会接触。
4.根据权利要求3所述的螺纹接头,其中,
所述一对管的公扣接头中的一公扣接头还具有形成于顶端部的内周的公扣接头内密封面,所述一对管的公扣接头中的另一公扣接头还具有形成于顶端部的外周的公扣接头外密封面,
所述公扣接头内密封面与所述公扣接头外密封面能够密封接触。
5.根据权利要求1或2所述的螺纹接头,其中,
在所述公扣接头的顶端部设有台肩,
在所述母扣接头设有与所述公扣接头的台肩相对应的台肩,
该螺纹接头具有如下构造:在所述外螺纹的插入面和载荷面分别与所述内螺纹的插入面和载荷面接触时,所述公扣接头的台肩与所述母扣接头的台肩不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,所述公扣接头的台肩会与所述母扣接头的台肩接触。
6.根据权利要求1或2所述的螺纹接头,其中,
所述公扣接头具有多级的外螺纹和设于该多级的外螺纹之间的中间台肩,
所述母扣接头具有多级的内螺纹和与所述公扣接头的中间台肩相对应地设于该多级的内螺纹之间的中间台肩,
该螺纹接头具有如下构造:在设于一对管中的一个管的管端部的公扣接头的所述外螺纹的插入面和载荷面分别与所述内螺纹的插入面和载荷面接触时,所述公扣接头和所述母扣接头的中间台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,所述公扣接头和所述母扣接头的中间台肩彼此间会接触。
7.根据权利要求1或2所述的螺纹接头,其中,
在所述母扣接头的顶端部设有台肩,
在所述公扣接头设有与所述母扣接头的台肩相对应的台肩,
该螺纹接头具有如下构造:在所述外螺纹的插入面和载荷面分别与所述内螺纹的插入面和载荷面接触时,所述母扣接头和所述公扣接头的台肩彼此间不接触,在进一步向紧固方向旋转时,在螺纹部屈服之前,所述母扣接头和所述公扣接头的台肩彼此间会接触。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的螺纹接头,其中,
所述公扣接头在管轴线方向具有位于比所述外螺纹靠管端侧和/或管主体侧的位置的公扣接头侧密封面,
所述母扣接头具有与所述公扣接头侧密封面相对应地设置的母扣接头侧密封面,
所述公扣接头侧密封面与所述母扣接头侧密封面能够密封接触。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的螺纹接头,其中,
所述外螺纹和所述内螺纹还包含螺纹宽度恒定部。
CN201780048024.6A 2016-09-16 2017-09-15 螺纹接头 Active CN109563951B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-181175 2016-09-16
JP2016181175 2016-09-16
PCT/JP2017/033565 WO2018052141A1 (ja) 2016-09-16 2017-09-15 ねじ継手

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109563951A true CN109563951A (zh) 2019-04-02
CN109563951B CN109563951B (zh) 2021-09-10

Family

ID=61619593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780048024.6A Active CN109563951B (zh) 2016-09-16 2017-09-15 螺纹接头

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11149882B2 (zh)
EP (1) EP3514432B1 (zh)
JP (1) JP6722290B2 (zh)
CN (1) CN109563951B (zh)
AU (1) AU2017327626B2 (zh)
BR (1) BR112018072939B1 (zh)
CA (1) CA3026559C (zh)
EA (1) EA036397B1 (zh)
MX (1) MX2019001385A (zh)
MY (1) MY192614A (zh)
PL (1) PL3514432T3 (zh)
UA (1) UA124107C2 (zh)
WO (1) WO2018052141A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114867960A (zh) * 2020-01-17 2022-08-05 日本制铁株式会社 管用螺纹接头

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11047413B2 (en) 2016-04-27 2021-06-29 Hydril Company Threaded and coupled tubular goods connection
CA3026557C (en) 2016-09-16 2020-12-22 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Threaded connection
BR112019010704B1 (pt) 2017-01-18 2022-10-04 Nippon Steel Corporation Conexão roscada para tubo de aço
RU2764606C1 (ru) 2018-10-11 2022-01-18 Ниппон Стил Корпорейшн Резьбовое соединение для стальных труб
WO2020195621A1 (ja) 2019-03-27 2020-10-01 日本製鉄株式会社 鋼管用ねじ継手
EP3835541A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-16 Vallourec Oil And Gas France Threaded connection partially in a self-locking engagement with an external shoulder capable to resist elevated torque
EP3854987B1 (en) 2020-01-27 2023-08-02 Vallourec Oil And Gas France Self-locking threaded connection partially in non-locking engagement
US11614186B1 (en) 2020-03-25 2023-03-28 PTC Liberty Tubulars LLC Box connection for a pin with relieved thread region
EP3992418B1 (en) 2020-10-28 2023-08-02 Vallourec Oil And Gas France Self-locking threaded connection partially in non-locking engagement
CN116583655A (zh) * 2020-11-23 2023-08-11 美国钢铁公司 具有提高的密封性的螺纹管连接件
EP4102025B1 (en) 2021-06-07 2023-06-07 Vallourec Oil And Gas France Self-locking threaded connection partially in non-locking engagement
WO2024106291A1 (ja) * 2022-11-15 2024-05-23 日本製鉄株式会社 鋼管用ねじ継手

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2146085A (en) * 1983-09-01 1985-04-11 Hunting Oilfield Services Pipe coupling
US4611838A (en) * 1982-02-27 1986-09-16 Mannesmann Aktiengesellschaft Fluidtight pipe joint
US6206436B1 (en) * 1999-02-19 2001-03-27 Hydril Company Differential wedge thread for threaded connector
US20020027363A1 (en) * 1999-04-19 2002-03-07 Mallis David Llewellyn Wedge thread with torque shoulder
US20040084900A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 Evans M. Edward Threaded pipe connection
CN102257306A (zh) * 2008-12-16 2011-11-23 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 用于石油工业的具有自锁螺纹的管状连接件
CN202578555U (zh) * 2012-04-25 2012-12-05 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 特殊偏梯形螺纹油套管接头
CN105308257A (zh) * 2013-05-23 2016-02-03 瓦卢瑞克石油天然气法国有限公司 用于钻探和开采油气井的螺纹连接件的制造方法、以及生成的螺纹连接件
US20160130884A1 (en) * 2013-06-14 2016-05-12 Jfe Steel Corporation Threaded joint for oil country tubular goods (as amended)
US20160186899A1 (en) * 2011-08-05 2016-06-30 Vallourec Oil And Gas France Tubular connection with self-locking thread form used in the oil industry
CN105793630A (zh) * 2013-12-05 2016-07-20 新日铁住金株式会社 钢管用螺纹接头

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2173460A5 (zh) * 1972-02-25 1973-10-05 Vallourec
JPS5211767B2 (zh) * 1972-03-31 1977-04-02
US3989284A (en) * 1975-04-23 1976-11-02 Hydril Company Tubular connection
DE3207180C1 (de) * 1982-02-27 1983-07-28 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Rohrverbindung für Metallrohre
GB8323349D0 (en) * 1983-08-31 1983-10-05 Hunting Oilfield Services Ltd Pipe connectors
GB8323858D0 (en) * 1983-09-06 1983-10-05 Hunting Oilfield Services Ltd Pipe connectors
US4786090A (en) * 1986-12-04 1988-11-22 Hydril Company Peaked-top resilient seal ring and connection therewith
US4822081A (en) * 1987-03-23 1989-04-18 Xl Systems Driveable threaded tubular connection
FR2725773B1 (fr) * 1994-10-13 1996-11-29 Vallourec Oil & Gas Assemblage filete pour tubes
FR2733570B1 (fr) * 1995-04-28 1997-06-20 Vallourec Oil & Gas Assemblage filete pour tubes
UA66876C2 (uk) * 1998-09-07 2004-06-15 Валлурек Маннесманн Ойл Енд Гес Франс Різьбове з'єднання двох металевих труб з пазом, виконаним в різьбі
JP4049682B2 (ja) 2003-02-06 2008-02-20 新日本製鐵株式会社 鋼管杭用ねじ継手及び締結方法
US7717478B2 (en) * 2006-08-29 2010-05-18 Hydril Llc Scalloped wedge threads
US7527304B2 (en) * 2004-12-30 2009-05-05 Hydril Llc Floating wedge thread for tubular connection
US8029025B1 (en) * 2005-07-28 2011-10-04 Hydril Company Single taper wedge thread connection with mid-seal
US10704338B2 (en) * 2007-08-06 2020-07-07 Hydril Company Abutments for threaded connections
FR2945604B1 (fr) * 2009-05-12 2011-06-03 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Ensemble pour la realisation d'un joint filete pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures et joint filete resultant
FR2945850B1 (fr) * 2009-05-20 2011-06-24 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Ensemble pour la fabrication d'un joint filete pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures et joint filete resultant
US8882157B2 (en) * 2010-09-27 2014-11-11 United States Steel Corporation Connecting oil country tubular goods
CN105899864B (zh) 2014-01-09 2017-07-25 新日铁住金株式会社 钢管用螺纹接头

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611838A (en) * 1982-02-27 1986-09-16 Mannesmann Aktiengesellschaft Fluidtight pipe joint
GB2146085A (en) * 1983-09-01 1985-04-11 Hunting Oilfield Services Pipe coupling
US6206436B1 (en) * 1999-02-19 2001-03-27 Hydril Company Differential wedge thread for threaded connector
US20020027363A1 (en) * 1999-04-19 2002-03-07 Mallis David Llewellyn Wedge thread with torque shoulder
US20040084900A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 Evans M. Edward Threaded pipe connection
CN102257306A (zh) * 2008-12-16 2011-11-23 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 用于石油工业的具有自锁螺纹的管状连接件
US20160186899A1 (en) * 2011-08-05 2016-06-30 Vallourec Oil And Gas France Tubular connection with self-locking thread form used in the oil industry
CN202578555U (zh) * 2012-04-25 2012-12-05 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 特殊偏梯形螺纹油套管接头
CN105308257A (zh) * 2013-05-23 2016-02-03 瓦卢瑞克石油天然气法国有限公司 用于钻探和开采油气井的螺纹连接件的制造方法、以及生成的螺纹连接件
US20160130884A1 (en) * 2013-06-14 2016-05-12 Jfe Steel Corporation Threaded joint for oil country tubular goods (as amended)
CN105793630A (zh) * 2013-12-05 2016-07-20 新日铁住金株式会社 钢管用螺纹接头

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114867960A (zh) * 2020-01-17 2022-08-05 日本制铁株式会社 管用螺纹接头
CN114867960B (zh) * 2020-01-17 2023-11-21 日本制铁株式会社 管用螺纹接头

Also Published As

Publication number Publication date
CN109563951B (zh) 2021-09-10
BR112018072939A2 (pt) 2019-02-19
US20190203857A1 (en) 2019-07-04
BR112018072939B1 (pt) 2022-07-26
WO2018052141A1 (ja) 2018-03-22
EA036397B1 (ru) 2020-11-05
MY192614A (en) 2022-08-29
JPWO2018052141A1 (ja) 2019-02-21
AU2017327626B2 (en) 2020-03-19
US11149882B2 (en) 2021-10-19
AU2017327626A1 (en) 2018-12-20
EA201990122A1 (ru) 2019-08-30
EP3514432B1 (en) 2022-04-06
UA124107C2 (uk) 2021-07-21
CA3026559C (en) 2020-12-15
EP3514432A4 (en) 2019-09-25
CA3026559A1 (en) 2018-03-22
EP3514432A1 (en) 2019-07-24
JP6722290B2 (ja) 2020-07-15
PL3514432T3 (pl) 2022-08-01
MX2019001385A (es) 2019-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109563951A (zh) 螺纹接头
CN105793630B (zh) 钢管用螺纹接头
US11248725B2 (en) Threaded connection
CN103988007B (zh) 具有改进的齿根螺纹轮廓的螺纹连接件
CN108291672B (zh) 钢管用螺纹接头
US6550821B2 (en) Threaded connection
CN108138994A (zh) 钢管用螺纹接头
WO2004005665A3 (en) Dovetail thread coupling for expandable tubulars
CN108779881A (zh) 钢管用螺纹接头
MX2010002519A (es) Conexion tubular para campo petrolifero con capacidad de compresion incrementada.
CN102639912A (zh) 螺纹连接件
CN105899753A (zh) 螺纹接头
CN105899864A (zh) 钢管用螺纹接头
EA023539B1 (ru) Улучшенное уплотнение между трубами
JP2002512670A (ja) 流管継手
CN110088519A (zh) 螺纹接头
CN106461126A (zh) 钢管用螺纹接头
MX2020009358A (es) Acoplamiento para conexion de tubulares de perforacion.
CN207647476U (zh) 双密封面特殊螺纹接头
CN107191721A (zh) 硬质管外套接驳件
CN107091382A (zh) 带有内接头的自锁定硬质管接驳件
CN205908262U (zh) 应用于油套管的管端镦粗的整体式螺纹接头结构
OA19323A (en) Threaded joint.
CN206234510U (zh) 一种螺旋伸缩连接管连接件
RU210572U1 (ru) Трубное изделие нефтепромыслового сортамента

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: Nippon Iron & Steel Corporation

Applicant after: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Applicant before: Nippon Steel Corporation

Applicant before: VALLOUREC MANNESMANN OIL & GAS FRANCE

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant