JP2002538417A - テーパーねじを検査する方法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、金属管をシール状態で組み立てるために金属管の端部に位置する雄又は雌のテーパーパイプねじを管理することに関する。方法は、完全なねじを含むゾーンの中間に実質的に位置する測定面（Ｐ１）におけるねじのピッチ径を平面直径測定装置（５１）を用いて管理する。ねじのピッチ径は従来、仕様ＡＰＩ５Ｂにより、最後の完全雄ねじの平面（Ｐ０）において測定され、そして、ねじの測定されたピッチ径は、平面Ｐ０におけるピッチ径公称値、Ｐ０とＰ１間の距離、及びテーパーの移行値（これ自体が作られるテーパー比の分布の関数である）から計算された推定値（Ｄ_1e）と比較される。発明は、シール面（５，６）及び／又は座面（７，８）の近辺におけるねじ干渉、従って、管アセンブリのシール能力をより良く推定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、金属製パイプの端部に位置する雄または雌の筒状要素の周囲に位置
する雄または雌のペーパーねじを検査する方法に関し、特に、所定断面での雄ま
たは雌のテーパーねじのピッチ径の寸法を検査する方法及びその方法を実施する
検査装置に関する。

【０００２】

【背景技術】

用語、ねじの「ピッチ径」とは、ねじの半高さにおける雄ねじのフランク上の
直径のことをいう。雌ねじは雄ねじに対して定義される。

【０００３】 テーパーねじの場合、ピッチ径の公称値は所定の断面において定義されなれれ
ばならない。金属製パイプのねじ接続は、特に、炭化水素井戸または採鉱井戸用
の掘削管、精製管またはケーシングパイプを構成するものとして知られており、
接続はパイプ端部に位置する雄要素と雌要素の間でなされ、それぞれの要素はそ
の外周または内周に雄または雌のテーパーねじを備えている。

【０００４】 ここで用いられる用語「パイプ（管）」とは、長いパイプに限らず、短い筒状
要素、たとえば、カップリングを形成するものや、２本の長いパイプを協働させ
るものといったいかなるタイプのパイプを意味する。

【０００５】 炭化水素抽出産業において世界的に知られた規格を作っている全米石油協会（
ＡＰＩ）の仕様書ＡＰＩ５ＣＴは、三角形ねじ、丸ねじまたは台形ねじを持つテ
ーパーねじを含むそういったねじ接続を用いて連結されるパイプについて規定し
ている。

【０００６】 ＡＰＩの規格ＡＰＩ５Ｂは、対応するねじとそれを検査する方法を規定してい
る。

【０００７】 規格ＡＰＩ５Ｂは、各パイプ寸法に関し、パイプ本体側部上の完全な雄ねじの
端部に位置する断面内のねじ公称ピッチ径の値に特に言及しており、この断面を
越える雄ねじは不完全な高さを有してなくなっている。

【０００８】 以下本書類の残りの部分において、この断面は「ピッチ径の基準面」、あるい
は、省略形で「基準面」と呼ばれる。用語「最初のねじ」とは、対応する雄また
は雌要素の自由端の方に向いたねじ部の側面に関連し、用語「最後のねじ」とは
、対応する要素の自由端の反対方向に向いたねじ部の側部に関連する。

【０００９】 従って、最後の完全な雄ねじは基準面に位置し、最後の雄ねじはパイプ本体側
部のねじ部の端部に相当する。

【００１０】 ＡＰＩ５Ｂに従い作られたねじは、雄ねじの場合、内ねじを有するリングゲー
ジ、雌ねじの場合、プラグゲージのようなゲージを手で締め付けることにより検
査されなければならない。

【００１１】 被検査ねじにゲージが螺合されたときの被検査ねじに対するその相対軸方向位
置がチェックされ、仕様書ＡＰＩ５Ｂはこの相対軸方向位置に関する値と許容誤
差を規定している。

【００１２】 ＡＰＩ５Ｂが規定する検査法方法は、簡単かつ迅速大局的なねじ検査を行うこ
とができるという利点を有するが、他方、多くの経済的、技術的な不利な点を有
する。

【００１３】 第１に、検査されるそれぞれのねじ径に関して、ハードゲージ検査方法は、マ
スターゲージ及び副ゲージまたは作業ゲージといった異なるレベルのゲージのセ
ットを必要とし、作業ゲージは臨界値を越える摩耗が生じたときに捨てられなけ
ればならない。

【００１４】 このことは、きわめて多数の高精度ゲージを作る必要があること、そして、そ
れらのゲージは摩耗状態に依存して管理されなければならないを意味し、従って
、コスト高になる。

【００１５】 このねじ検査法は、ピッチ径及びテーパー、楕円形というパラメータを含めた
多数のパラメータに依存する大局的な結果を与える。これらのパラメータは相互
作用し、従って検査結果の細かい解釈を容易にしない。

【００１６】 従って、雄ねじを検査するとき、被検査雄ねじのテーパーがゲージのテーパー
よりも小さいならば、雄ねじの最初の谷がゲージねじに接するとともに、雄ねじ
の最後の谷はゲージの対応するねじに対して半径方向のクリアランスを持つ。そ
れとは反対に、被検査雄ねじのテーパーがゲージのものよりも大きいならば、最
後の雄ねじの谷がゲージのねじに接するが、最初のねじの谷は接しない。

【００１７】 いずれの場合にも、基準面におけるゲージ上の対応する面における雄ねじのピ
ッチ径は公称ピッチ形より小さいが、後者の場合には、さらに、最初の雄ねじ位
置のピッチ径は正確にはわからない。

【００１８】 同様に、雌ねじを検査する場合、その雌ねじのテーパーがゲージのものよりも
小さいか大きい場合、基準面のゲージ上の対応する面における雌ねじのピッチ径
は公称ピッチ径よりも大きいが、前記テーパーがゲージのものよりも小さいとき
は、最初の雄ねじ位置のピッチ径は正確にはわからない。

【００１９】 ＡＰＩ接続の機能よりも優れた機能を有することで知られるヨーロッパ特許Ｅ
Ｐ−Ａ−０４８８９１２に記載される接続のような特別のねじ接続の製造業者は
、ＡＰＩ仕様が国際的に認識され、その使用が課せられることにより、ＡＰＩ接
続に規定される方法に準じた方法を使用することを強要されてきた。

【００２０】 それらの方法を実行するコストは非常に高く、製造業者は自身のため及びサブ
コントラクタのために完全セットのゲージを有していなければならない。

【００２１】 従って、ハードゲージを用いないが、基準面または別の設置位置におけるピッ
チ径を直接決定することができるねじ検査法が開発されてきた。

【００２２】 米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４は水平方向に罹患する雄または雌ねじのピ
ッチ径を直接検査する方法と装置について説明しており、そこでは、以下の通り
である。 ・装置は、垂直座面から調節可能な水平距離離れた位置の垂直面に位置する上接
触面と下接触面を有する。 ・上接触面と下接触面の間の垂直距離は調整可能である。 ・垂直座面は検査されるねじを持つ要素の端部を支持し、２つの接触面はねじの
直径上の対向する点のねじ山と接するように装置は置かれる。 ・これらの２つの接触面間の距離の差は、事前決定された値に関して、たとえば
、事前決定された値に対してゼロ設定された比較器を用いて測定される。

【００２３】 この場合事前決定された値は、ねじ峰間の直径の公称値に相当し、従って、検
査されるねじが雄ねじか雌ねじかに依存して１つのねじの高さだけ増大または減
少されたピッチ径の公称値に相当する。

【００２４】 米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４の権利者が販売する装置に対する指示書は
以下のものを定める。 ａ）ピッチ径の測定を用いる検査法を用いるときのピッチ径の許容誤差（ΔＤ）
と、仕様ＡＰＩ５Ｂの規定によるハードゲージの軸方向位置の許容誤差（ΔＳ）
のつながりを確立するために必要な関係、ΔＤ＝ΔＳ・ＴＴ_nom ／１００。ここ
で、ＴＴ_nom は直径に対するねじのテーパー公称値であり、％で表される。 ｂ）接触面間の垂直距離の事前決定された値に与える検査装置の接触面の位置の
影響を補正する細かな補正。 ｃ）基準面からはずれた測定面の位置を補正するために検査装置の接触面間の垂
直距離の事前決定された値を決定する方法。従って、Ｌ・ＴＴ_nom ／１００に等
しい量が公称ピッチ径から差し引かれる。ここで、Ｌは測定面と基準面との間の
軸方向の距離であり、ＴＴ_nom は直径に対するねじのテーパーの公称値（％）で
ある。

【００２５】 しかしながら、その装置に関する前記指示書は、基準面以外の測定面における
ピッチ径の寸法検査を実施するための重要事項を特に付していない。

【００２６】 第１の局面において、本発明は、雄及び雌要素が少なくとも１つのシール手段
を有し、これらの要素を高度にぴったりと接続することにより適した雄または雌
テーパーねじを検査する方法であって、ハードゲージを用いないが、ハードゲー
ジ検査方法と同じ能力を生じさせ保証する方法を開発することを求めてきた。

【００２７】 従って、我々は、平面直径測定装置を用いて所定の測定面におけるピッチ径を
測定する方法を使用することを求めてきた。

【００２８】 この書類の残りの部分において、「測定装置」と略称される用語「平面直径測
定装置」とは、米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４に説明される装置と同様また
は同等なものであって、被検査物の所定の断面における直径を測定するために用
いる装置を意味し、装置は以下のものを含む。 ・横方向の支持面と、 ・互いに横方向に離間し座面から軸方向に位置が調整可能に隔てられ、測定面に
関して決定される少なくとも２つの接触面と、 ・座面から所定の軸方向距離において接触面に正接する横方向の測定面に位置す
る円の直径を測定する手段。

【００２９】 平面直径測定装置を用いる１つの不利な点は、測定されるピッチ径が測定面近
くでのみ正確に知られ、測定面から比較的遠い平面のピッチ径の値は、被検査ね
じのテーパーの製造許容誤差のために、ほとんど確かでないことである。

【００３０】

【発明の開示】

金属製パイプの端部に位置する雄または雌の筒状要素の外周または内周に位置
して少なくとも１つのシール手段を有する雄または雌のテーパーねじを検査する
本発明の方法は、直径測定手段を備える平面直径測定装置を用いて、図の基準面
から距離Ｌのところに位置する所定の測定面においてねじのピッチ径を測定する
方法である。

【００３１】 この書類において、用語「シール手段」とは、たとえば、シール面、横方向の
座面のような手段、または同等な手段を意味する。

【００３２】 雄シール手段は雄要素の自由端の近くに位置し、雌シール手段は雌要素上に位
置し、雄シール手段と連結されてそれと協働する。

【００３３】 本発明の方法は次のステップを含む。 ａ）前記平面直径測定装置において、前記座面と前記測定面間の距離−この距離
は測定面と基準面間の距離の関数である−を調整するステップ。 ｂ）特性距離が測定面のピッチ径の推定距離に関して決定されるセッティングブ
ロックを用いて測定手段を接触面間の横方向の距離の値に設定するステップ。被
検査ねじが雄ねじまたは雌ねじであるかに依存して前記特性距離は測定平面にお
けるピッチ径の推定値よりもｈの量大きくまたは小さく、この量ｈは、１つのね
じの高さと既知の位置補正係数の合計に等しい。 ｃ）選択された測定面におけるねじのねじ峰間の直径を測定するステップ。前記
測定装置はその座面によって綱領中の要素の自由端に当てられる。 ｄ）ねじ峰間の測定された径を許容限度と比較するステップ。

【００３４】 雄ねじのピッチ径の測定面は基準面と最初の完全雄ねじの間に位置する平面で
ある。測定面の選択は、もちろん、測定装置の接触面が完全ねじ峰の十分な長さ
に渡って与えられるようにする必要がある。

【００３５】 雄ねじのピッチ径のための測定面は、好ましくは、基準面と、最初の完全雄ね
じに相当する面との間の実質的に軸方向に半分の位置に位置する。

【００３６】 テーパー雌ねじのピッチ径のための測定面は、２つの雄と雌のねじが図におい
て接続されたときに、雄ねじのピッチ径のための測定面と一致する図面の平面で
ある。

【００３７】 変形において、雄ねじのピッチ径のための測定面と一致する図面の平面が完全
雌ねじのゾーン内に落ちないならば、雌テーパーねじのピッチ径に関する測定面
は、一致面に最も近い完全雌ねじのゾーン内に位置する断面である。

【００３８】 測定面内の雄ねじのピッチ径の推定値Ｄ_1e は次の式を用いて得られる。本書
類の残りの部分においてすべてのテーパー値は直径で言及され％で表される。

【００３９】

【数３】

【００４０】 測定面内の雌ねじのピッチ径の推定値Ｄ_2e は次の式を用いて得られる。

【００４１】

【数４】 式中の添え字１，２はそれぞれ雄及び雌ねじに関する。 Ｄ_nom は基準面におけるピッチ径の公称値、 ＴＴ_rep はテーパーのプロット値、 Ｌは測定面と基準面間の距離であり、測定面が基準面に対して低い直径側に位置
するときは正である。 ΔＴＴは差（ＴＴ_av−ＴＴ_nom）の代数値、 ＴＴ_min 、ＴＴ_max 、ＴＴ_avはそれぞれ、作られたテーパーねじの最小、最大及
び平均値、 σは作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ₁ は基準面（Ｐ₀）と最初の雄ねじ間の距離に対する雄ねじの長さの比、Ｋ₂
は基準面（Ｐ₀）と最後の完全雌ねじ間の距離に対する雌ねじの長さの比、 ｇ（ｘ）は変数ｘに関する、無次元化された、中心を持つ正規分布の値である。

【００４２】 式によって与えられるテーパーＴＴ_rep のプロット値は仮想円錐のテーパーに
相当し、ピッチ径の公称値に等しいその円錐の大径は基準面内に位置し、ハード
ゲージ手段によって検査されるねじのピッチ径の平均値に等しいその円錐の小径
は、少なくとも１つのシール手段の側部上の検査されるねじのねじ端部に位置す
る平面内に位置する。

【００４３】 本発明は、ねじ接続のシール特性を最適化するために被検査ねじのピッチ径を
測定するのに最も重要な場所に関する問題を解決する。

【００４４】 発明者達は、本発明を開発するときに、次のことに気が付いてきた。最初の完
全雄ねじのゾーンにおけるあまりに大きな直径方向のねじ干渉は接続のシーシン
グに有害な影響をもたらす。特に、金属シール面が雄ねじと、雄ねじ要素の端部
の間に設けられるときに、雌ねじ要素上の金属シール面と容易に干渉する。

【００４５】 半径方向に干渉する回転に関する２つの面上の互いに係合した点の間の直径方
向の干渉は一般に、これらの点での面の断面径の差として決定され、接続の前に
測定され、そして、２つの面が一旦接続されて係合点間で接点圧力を生じるとき
に、正である。この決定は、干渉するねじ及びシール面の両方に適用できる。

【００４６】 最初の完全雄ねじに近いところの直径方向のねじ干渉の値を推定するために、
最後の完全雄ねじに近いところよりも、このゾーンにより近いピッチ径を測定す
ることが必要である。テーパーの変化による大きな不確実性を生じさないためで
ある。この目的は、本発明において考慮される。

【００４７】 本発明はまた、本発明の方法により、少なくとも１つのシール手段に近いとこ
ろのねじの面において検査されるねじのピッチ径の平均値が、たとえ、測定面が
全くねじの端部に位置しないときでさえ、本発明の方法又はＡＰＩ５Ｂに規定す
るハードゲージを用いて検査が行われるときと同じになることを保証する。

【００４８】 雌ねじのテーパーの平均値は、それと協働する雄ねじのテーパーと平均値より
も小さいことが好ましい。

【００４９】 そのような相違は、少なくとも１つのシール手段に近いところでねじ干渉を減
少させる接続を作り出し、このレベルでのねじの直径方向の干渉値は本発明の検
査法によって最適に認識される。

【００５０】 雄ねじのテーパーの平均値は好ましくは公称値よりも大きい。

【００５１】 変形例において、雌ねじのテーパーの平均値は公称値よりも小さい。

【００５２】 ねじ峰間の測定された直径の許容最小及び最大値は、被検査ねじが雄又は雌ね
じかに依存して１つのねじの高さだけ増減された、考慮される測定面におけるピ
ッチ径の許容最小及び最大値から直接決定される。

【００５３】 ピッチ径の許容最小及び最大値はピッチ径Ｄ_1e若しくはＤ_2eの推定値の許容誤
差から直接決定され、又は、基準面と測定面の間の距離値を、測定面のピッチ径
の推定値を与える公式におけるこの距離の許容最小及び最大値と取り替えること
により決定される。

【００５４】 測定手段を調整するステップの間に、測定手段は好ましくはゼロ設定され、次
に測定ステップの間に、ゼロに対する差が測定され、最後に比較ステップの間に
この差は許容範囲と比較される。

【００５５】 有利に、測定装置が２つの接触面を有するとき、検査法は、測定装置を又は被
検査ねじを各測定の間に接続軸回りに１／８回転させることにより、同じ測定面
において４回行われ、考慮中の測定面におけるねじ峰間の直径は４測定の平均値
に等しく取られる。

【００５６】 変形例において、測定装置が互いに１２０°隔てた３つの接触面を有するとき
、測定装置又はねじを各測定の間に接続軸回りに４０°、即ち、１／９回転させ
る。

【００５７】 発明の第２局面において、発明者は、本発明の方法を迅速に、従って、経済的
に実行させる平面直径測定装置を備えた。

【００５８】 測定装置が２つの接触面を有するとき、装置は２つの接触面のうちの１つの回
りに回転して回転接触面が与えられる点の直径方向の反対側の被検査ねじの点を
検出しなければならず、ねじ峰間の直径はその回転動作の間に成された測定での
最大値に相当する。従って、測定装置はこの最大値を自動的に捕捉する手段を含
む。

【００５９】 本発明はまた、製品が仕様から外れるときに、発明の検査法を迅速に反応させ
ることを探求する。

【００６０】 この目的のため、測定装置は、捕捉値に対して統計的な計算を実行する手段を
含む。

【００６１】 第３局面において、発明は、発明の第１局面の検査方法における接触面間の所
定の距離を調整するために用いるセッティングブロックを備える。

【００６２】 雄テーパーねじを検査するとき、２つの接触面に対して測定装置と共に用いら
れるセッティングブロックは、この第３局面に従えば、以下のものを含む截頭楔
形である。 ・横方向の端面 ・実質的に長手方向に向いた２つの平らな面であって、前記横方向の端面に関し
て対称に傾斜し、外端面に向かって集束する面 ・２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av1 ／２）に等しい前記２つの面のなす角度 ・前記端面からＬ_Ａの距離のところで（Ｄ_1e ＋ｈ）に等しい前記傾斜した平ら
な面の間の横方向の距離（ｈは先に定められた量） 変形例において、３つの接触面に対して測定装置と共に用いられる截頭円錐体
のセッティングブロックは、円錐体の頂側で横方向の端面を有し、また、ＴＴ_{av 1} のテーパーを持つテーパー面を周囲に有する。その横方向の端面から距離Ｌ_Ａ のところでテーパー面の直径は（Ｄ_1e ＋ｈ）に等しい。

【００６３】 セッティングブロックはまた、その端面又は該端面の横のテーパー周面におい
て、雄要素のシール手段のプロファイルを生じさせる異なるテーパーを持つ部分
又はスロープを備えることができる。そのようなセッティングブロックは、第２
平面測定装置を特に、シール面の直径を検査するために調整可能にする。雌テー
パーねじを検査するとき、第３局面において２つの接触面に対して測定装置と共
に用いられるブロックは、横方向端面と、ブロックの２つの平らな面によって限
定される内部空間を有する。２つの平らな面は実質的に長手方向を向き、端面に
関して対称に傾斜して前記内部空間の背面に向かって収束している。２つの傾斜
した平らな面のなす角は２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av２ ／２）に等しく、前記端面
から長手方向の距離Ｌ_Ｂのところでの前記傾斜した平らな面の間の距離は（Ｄ_{２ e} −ｈ）に等しい。ｈは先に定めた量である。

【００６４】 変形例において、雌ねじを検査するために、１つの接触面に対して測定装置と
共に用いられるセッティングブロックは、横方向端面と、長方向軸及びテーパー
ＴＴ_av２を有するテーパー周面によって限定される内部空間を有し、該空間の頂
部は前記横方向端面と反対側を向き、前記横方向端面からの距離Ｌ_Ｂのところで
の該空間の直径は（Ｄ_２e −ｈ）に等しい。

【００６５】 雌テーパーねじを検査するセッティングブロックはまた、その傾斜した平らな
面の端部又はその横方向端面の反対側の側部におけるテーパー周面において、雌
要素上に少なくとも１つのシール部材を生じさせる異なるテーパー又はスロープ
を備える部分を含むことができる。そのようなセッティングブロックは、第２平
面測定装置を、シール面の直径を検査するために調整可能にする。

【００６６】

【発明の実施形態】

添付の図面は本発明の実施形態を示し、発明をそれに限定するものではない。

【００６７】 図３は、第１金属パイプ１０１の端部の雄要素１と、長いパイプ又はカップリ
ングである第２金属パイプ１０２の端部の雌要素２のねじ接続１００を示す。こ
のようなねじ接続は、例えば、炭化水素井戸のための連結したケーシングパイプ
等を形成する。

【００６８】 図２に示す雄要素１は、外周面において台形ねじを備えるテーパー雄ねじ部３
を有し、端部において（この端部はまた第１パイプ１０１の端部である）環状の
横方向雄端面７を有する。

【００６９】 図２に示す平面Ｐ₀ は、ＡＰＩ５Ｂによれば、最後の完全雄ねじに対応する完
全雄ねじのゾーンの端部に位置する断面である。

【００７０】 図１に示す雌要素２は、内周面において雄ねじ３と螺合する台形ねじを備える
テーパー雌ねじ部４を有し、端部において（この端部はまた第２パイプ１０２の
端部である）環状の横方向雌端面１０を有する。

【００７１】 パイプ１０１，１０２は、雄要素１の雄ねじ３を雌要素２の雌ねじ４にねじ込
むことで接続される。

【００７２】 好ましくは、発明を実施するために、テーパーねじ部３，４は１段階ねじであ
る。

【００７３】 図３の接続は、特にぴったりと接続させるために、以下の追加手段をそれぞれ
の要素上に有する。 ａ）雄要素上 ・外テーパー雄シール面５。この面のテーパーは雄ねじ３のものよりかなり大き
く、例えば、直径に対する雄シール面５のテーパーは２０％である。 ・雄端面によって形成される環状横（方向）座面７ ｂ）雌要素上 ・内テーパー雌シール面６。この面のテーパーは実質的に雄シール面５のテーパ
ーと同じである。 ・環状横（方向）座面８を備える内ショルダ 周知のように雄端面７は先細り（凹状）となるように、頂部に例えば７５°の
テーパーが付けられ、雌座面８は同じ角度の、凸状のテーパーが付けられている
。

【００７４】 追加の手段５，６，７，８は接続１００において次のように作用する。

【００７５】 雄シール面５は半径方向に雌シール座面６と干渉する。即ち、基準点でのその
直径は、接続の前において、雌シール面６の係合点の直径よりも大きく、直径は
また接続の前に測定される。

【００７６】 ねじ込みによりシール面間で接触が一旦得られたときに、さらにねじ込みを続
けると、シール面の直径方向の干渉が増す。

【００７７】 係合（メイクアップ）が完了したときの正確な位置は、雄端面７が内雌ホルダ
の座面８に当接することによって決定され、この当接はシール面５，６間の正確
な干渉値を定める。

【００７８】 座面（７，８）はまたシール手段として作用するが、これらは横方向位置にあ
るため、その機能はシール面（５，６）の機能よりも劣る。

【００７９】 メイクアップが完了したときのその位置は特に、メイクアップトルクに関する
所定値として言及される。

【００８０】 座面７，８の凹凸上のテーパー形状（図には示されていない）は、有利に、座
面が外れることを防止すると共にシール面５，６の接触圧を増大させる。

【００８１】 図４は、被検査ねじの許容誤差よりも実質的に小さい、例えば、１０倍小さい
許容誤差を持つように作られた雄テーパーねじ２３を備える雄プラグゲージ２１
を用いて、仕様ＡＰＩ５Ｂに従い雌要素２上の雌テーパーねじの検査をかなり概
略的に示すものである。従って、ゲージの最後の完全ねじの平面におけるゲージ
のピッチ径は公称ピッチ径に等しく、ゲージのテーパーは図面のテーパーと等し
いと考えることができる。

【００８２】 簡単に示すために、図４及び５は、ねじの峰及び谷のテーパーを示さず、単に
ねじのピッチ円錐を示す。

【００８３】 仕様ＡＰＩ５Ｂは、ねじ４を検査するために、プラグゲージ２１をそれが停止
するまで手でねじ込むように記載しており、停止したときは、プラグゲージ２１
の端部２５，２７の一方におけるねじ２３のピッチ径は所定の平面において検査
される雌ねじ４のピッチ径に等しい。

【００８４】 雌要素１０の端部と、プラグゲージの環状横面２９との間の距離Ａは１セット
のリングゲージ・プラグゲージに関するこの量の標準値Ｓと比較され、標準値に
対する距離の差が所定の許容範囲内であるならば許容される。

【００８５】 プラグゲージ２１のねじがプラグゲージ２１のねじ端側面２５において被検査
雌ねじ４のねじと接するとき（これは被検査ねじ４のテーパーが公称値よりも小
さいときに生じる）、入口の反対側の端部に位置する平面におけるねじ４のピッ
チ径は、対応する平面におけるプラグゲージ２１のねじのピッチ径よりもΔｄ₂ の値だけ大きい。

【００８６】 従って、公称値以下の雌ねじ４のテーパーの全ての値に関して、ねじ４のピッ
チ円錐はプラグゲージのねじの端部２５に位置する平面に位置する点の回りに回
転する。

【００８７】 被検査ねじ４のテーパーが公称値よりも多きときは逆のことが生じる。即ち、
ねじ４のピッチ円錐はプラグゲージ２１の端部２７に位置する平面内に位置する
点の回りに回転する。

【００８８】 図５は、同様に、非常に厳しい許容誤差を用いて作られた雌テーパーねじ２４
を備えるリングゲージ２２を用いて行う仕様ＡＰＩ５Ｂに従う雄要素の雄テーパ
ーねじ３の検査を示す。

【００８９】 ここでもまた、リングゲージ２２は停止するまで被検査雌ねじ３にねじ込まれ
て、雌ねじ要素７と、リングゲージ２２のねじの端部２８に位置する平面との間
の距離Ｐが形成される。

【００９０】 リングゲージ２２のねじ端側面２６でリングゲージ２２のねじが被検査雄ねじ
３と接触するとき（これは被査ねじ３のテーパーが公称値よりも大きいときに生
じる）、そのねじの開始位置に位置する平面でのねじ３のピッチ径は対応する平
面でのリングゲージ２２のねじ２４のピッチ径よりも小さい。

【００９１】 従って、公称値よりも大きな押すねじ３のテーパーの全ての値に関して、ねじ
３のピッチ円錐はリングゲージのねじの端部２６に位置する点の回りに回転する
。

【００９２】 押すねじ３のテーパーが公称値よりも小さいとき、反対のことが生じる。即ち
、ねじ３のピッチ円錐はリングゲージねじの端部２８に位置する点の回りに回転
する。

【００９３】 図６は、米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４に記載されるタイプの平面測定５
１を用いる雄ねじ３のピッチ径の検査を概略的に示す。

【００９４】 装置５１は以下のものむ。 ・エッジ５４，５４’によって形成される横座面を有する端部横材５７ ・長手方向に配設された２つのナイフ５８，５９。これらのナイフの刃は互いに
向き合い、ナイフは互いに横方向に離間し接触面６０，６１を形成している。ナ
イフ５８は長手方向のアーム５２上に置かれてその平面内においてのみ回転する
ことができ、一方、ナイフ５９は、同じく回転するように、横方向に配設された
可動ロッド５６上に配設されている。 ・ここでは、長手方向のアーム上に位置して可動ロッド５６によって駆動される
比較器５５である測定手段 ナイフの回転軸は、測定装置５１を横切り座面５４，５４’に平行な測定平面
Ｐ１を形成し、測定平面Ｐ１が座面５４，５４’から所定の距離Ｌ_Ａのところに
位置するように横材５７は摺動可能である。

【００９５】 比較器５５は、比較器のゼロに相当する事前決定された値に対して、接触面６
１と接触面６０との間の距離の差を測定する。ねじ峰間の直径Ｄ_1s は、次に比
較器５５によって測定された差の代数値を事前決定された値に足すことによって
測定される。

【００９６】 比較器５５は、有利に、自動的に測定を行い記録する電子変位センサに代えら
れる。

【００９７】 雌ねじ３は以下のように検査される。

【００９８】 座面５４，５４’と測定平面Ｐ_１の間の距離Ｌ_Ａは図２の図面に対応する値、
平面Ｐ_１と、雄要素１の端面７の間の距離に調節される。この距離Ｌ_ＡはＰ_０か
ら端面７間での差及び平面Ｐ_０とＰ_１の間の距離Ｌ_１に等しい。

【００９９】 測定平面Ｐ１の位置は、接触面６０，６１が完全ねじの峰上に休むように選択
される。接触面６０，６１の十分な長さを持つので少なくとも２つのねじ峰１３
と接する。

【０１００】 測定平面Ｐ_１の位置は、好ましくは、図２に示すように、基準面Ｐ_０と、最初
の完全雄ねじに対応する平面との間の中間に選択される。

【０１０１】 そういった位置は、雄ねじの開始位置により近いところでピッチ径を測定する
ことを可能にし、従って、このレベルでの直径方向の干渉値をより認識しやすく
すると共に、完全ねじゾーンが比較的短いときでさえも、接触面６０，６１を正
しく座るようにさせる。

【０１０２】 比較器５５のゼロが次に調節され、あるいは、図１０のセッティングブロック
７０の２つの平らな面を接触面６０，６１間に置くことによって事前決定された
値を次に直接与え、これらの２つの平らな面はセッティングブロックの特性寸法
である距離（Ｄ_1e＋ｈ）だけ離間される。Ｄ_1eは測定平面における被検査ねじの
ピッチ径の推定値であり、ｈはねじの高さと、測定装置５１の製造業者によって
与えられる幾何学的位置の補正係数との合計に等しい。この補正係数は、ナイフ
５８，５９が接触面６０，６１回りに回転しないことを考慮している。

【０１０３】 そういったセッティングブロック７０は、ねじを含まず、また、ねじ回転作動
を受けないので早く摩耗することがなく、２２のようなねじゲージよりもより安
い価格で製造できる。

【０１０４】 Ｄ_1eは次の関係を用いて決定される。 Ｄ_1e＝ Ｄ_nom −Ｌ₁ ・ＴＴ_rep1／１００ Ｄ_nom はピッチ径の公称値であり、従って、基準面Ｐ_０でのピッチ径値。 Ｌ₁は平面Ｐ０とＰ_１との間の距離であり、Ｐ_１が_Ｐ０に対して低い径側にある
ときは正である。 ＴＴ_rep1は以下に定められる雄テーパーのプロット値であり、テーパーの公称値
よりも大きい。

【０１０５】 変形例において、２つの平行な面に対してセッティングブロックを使用するこ
とに代えて、比較器５５のゼロを調整するために、図１２に示す截頭楔を使用す
ることができる。ブロック７０は横端面７２と、実質的に長手方向に向いた２つ
の平らな面であって、横端面に関して対称的に傾斜し横端面に向かって集束する
面を有する。その２つの傾斜面のなす角度Ｃは２arctan（ＴＴ_av1 ／２）に等し
く、端面７２から距離Ｌ_Ａのところでの２つの傾斜面面間の横距離は（Ｄ_1e＋ｈ
）に等しい。セッティングブロック７０の端面７２が測定装置５１の座面５４，
５４’に対してあてがわれ、傾斜した平らな面が測定装置接触面６０，６１の間
に位置するようにセッティングブロック７０は挿入される。従って、距離Ｌ₁ に
もかかわらず、単一のセッティングブロック７−だけが必要とされる。

【０１０６】 図１２に示す変形例において、傾斜平面のなす角度Ｃは２arctan（ＴＴ_rep1
／２）に等しく、端面７２から長手方向の距離(Ｌ_Ａ+Ｌ₁) のところでの２つの
傾斜面面間の横距離は（Ｄ_nom＋ｈ）に等しい。

【０１０７】 セッティングブロック７０はまた、端面７２の側部上の平らな面の端部におい
て、雄要素１のシール手段、特にシール面５及びオプションとして雄端面７のプ
ロファイルを作る異なるスロープを備える部分（図１２には示されていない）を
含むことができる。そういったセッティングブロックは第２平面直径測定装置５
１をシール面５の直径を検査するために調節することができる。

【０１０８】 測定装置５１の座面５４，５４’を要素１の端面７、又は、端面が平坦でなく
、例えば、７５°の僅かに先細りするテーパーが付いているときは、この端面の
最も外側の点に対して当接させるように測定装置５１を配設することによって測
定がなされ、接触面６０，６１は雄ねじの直径方向反対側の峰１３と外接触する
ように置かれる。

【０１０９】 測定の間に、接触面６０はねじの峰に固定保持され、測定装置５１が回転する
ときに接触面はそれと接触しており、接触面６１は、回転の間に、反対側のねじ
峰と接触したままである。

【０１１０】 測定平面Ｐ_１内のねじ峰間の直径Ｄ_1S は接触面６０，６１間の横距離の最大
値に相当し、その最大値は、比較器５５を読むことによって得られ、あるいは、
比較器５５の替わりに電子センサが使用され、そして平面直径測定装置が接触面
６０の回りを回転するときに最大値を検出して記憶する電子回路が用いられるな
らば、より良く自動的に決定される。

【０１１１】 雄ねじ３の検査方法の最終ステップは、ねじ峰間の直径の測定された値Ｄ_1Sと
、約Ｄ_1e の範囲によって決定された許容限度との比較である。

【０１１２】 測定面Ｐ_１での雄ピッチ径の値Ｄ₁は、同じ面Ｐ_１のねじ峰間の直径の測定さ
れた値Ｄ_1Sから上で定めた量ｈを差しひくことによって求められ、ねじ峰間の直
径の測定された値Ｄ_1Sの許容範囲限度の値は、量ｈを増やしたピッチ径Ｄ₁の限
度から直接定められる。

【０１１３】 それらの値はまた、測定面でのピッチ径の推定値を与える式Ｄ_1e＝Ｄ_nom−Ｌ₁ ・ＴＴ_rep1／１００において、基準面と測定面間の距離Ｌ₁の値を、Ｌ_1mim, Ｌ_{1 max} （それぞれＬ₁±ΔＬ₁）に取り替えることにより間接的に得られる。

【０１１４】 ＴＴ_rep1を得る方法は図１８に説明されるつぎの計算によって定められる。

【０１１５】 一般に、本発明により検査される雄ねじ３のピッチ径の平均値は、仕様ＡＰＩ
５Ｂに従いリングゲージ２２を用いて検査されるピッチ径の、第１完全雄ねじ上
の手段に位置するこのリングゲージ２２の端部２８の平面における平均値に等し
く設定される。

【０１１６】 図１８上の点Ｇ_１は、基準面Ｐ_０から距離Ｌ_ｓ１離れリングゲージのねじの他
端に位置する平面２６から距離Ｌ_f1離れたリングゲージの端面２８でのねじ３の
ピッチ径の平均値を示す。

【０１１７】 次のことが仮定される。 ａ）上に示すように、作られたねじのピッチ円錐は、被検査ねじ３のテーパーＴ
Ｔ₁ がリングゲージねじのテーパー（これはテーパーの公称値に等しいと仮定さ
れる）よりも大きいか小さいかに依存して被検査雄ねじ３に螺合するリングゲー
ジ２２のねじの一端又は他端に位置する点回りに回転する。 ｂ）作られたねじのテーパーの分布はテーパーの平均値ＴＴ_av1 の中心を持つ正
規分布に従い、テーパーの最大値と最小値の間の範囲（ＴＴ_max1−ＴＴ_min1）は
分布の標準偏差σ₁ の６倍に等しい。

【０１１８】 検査されたねじのテーパーが公称値ＴＴ_nom よりも大きいならば、リングゲー
ジの端面２８内の検査されたねじの点は範囲Ｏ’₁Ａ₁内に位置する。Ｏ’₁はリ
ングゲージのテーパーＴＴ_nomに相当し、点Ａ₁は被検査ねじのテーパーの最大値
ＴＴ_max1に相当する。範囲Ｏ’₁Ａ₁内のいかなる点の確率密度は、図１８の実線
で示すベル曲線の部分によって示されるＯ₁を中心に持つガウス則に従う。点Ｏ₁ は被検査ねじ３のテーパーの平均値ＴＴ_av1に相当する。

【０１１９】 検査されたねじのテーパーＴＴ₁が公称値ＴＴ_nom よりも大きいならば、リン
グゲージの端面２８内の検査されたねじの点はピボット点Ｏ’₁である。点Ｏ’₁ の位置と関連する確率は図１８のベル曲線の波線で示す部分の領域に等しい。

【０１２０】 平面２８内のねじ端の位置の平均合成値は、ＴＴ_min1からＴＴ_max1までのすべ
てのテーパーに関する位置の重心Ｇ_１であり、プロット値ＴＴ_rep1をテーパーに
関して直線Ｑ_１Ｇ_１のこう配によって定める。点Ｑ_１はピッチ径の公称値に相当
する。

【０１２１】 点Ｏ’₁からＡ₁に向かう軸に関して、

【数５】 比Ｌ_f1／Ｌ_s1はここでも、基準面Ｐ_０と、最初の完全雄ねじとの間の距離に対
する雄ねじの長さの比Ｋ₁ に等しい。

【０１２２】

【数６】 ｘは（ＴＴ₁−ＴＴ_av1）／σに等しい無次元化された、中心を持つ変数であり
、−∞から＋∞まで変化する。ＴＴ₁はテーパー変数である。ｆ（ｘ）はガウス
関数であり、

【数７】 次の式が直ちに導かれる

【数８】

【０１２３】数値例 ＴＴ_nom ＝６.２５％ Ｋ_１＝２.２２ ＴＴ_min1＝６.１０％ ＴＴ_max1＝６.６０％ ＴＴ_av1＝６.３５％ ΔＴＴ₁＝（ＴＴ_av1−ＴＴ_nom）＝０.１０％ σ₁ ＝（６.６０−６.１０）／
６＝０.０８％ ＴＴ_rep1＝６.４８％を得る。

【０１２４】 好ましくは、値ＴＴ_rep1は、ＴＴ_nomとＴＴ_max1の間の範囲に試みられ、上記
数値例のケースに相当する。ねじ峰１３によって形成される円錐は、断面の楕円
形、空洞及び周期的なこぶといった幾何学的な不完全性を有することがある。

【０１２５】 測定面Ｐ１でのピッチ径の代表的な測定を得るために、直径を複数回測定する
ことが有利である。

【０１２６】 装置５１によって示されるタイプの２接触面６０，６１を備える測定装置の場
合、平面Ｐ_１でのピッチ径の代表値を得るために４を超える測定をする必要はな
い事を発明者たちは確立した。

【０１２７】 従って、測定装置５１又は被検査ねじ３を各測定の間にねじ軸回りに４５°、
即ち、１／８回転して、４連続測定する事が提案される。Ｄ_１はこれらの４つの
測定の平均値に等しくとられる。

【０１２８】 変形例（図示省略）において、平面直径測定装置は、周知のように、互いに１
２０°離間された３つの接触面を有し、これらの面は、ねじの峰の円錐を測定平
面Ｐ１と交差させることにより形成される円を直接的に定める。その結果、ねじ
峰Ｄ_１ｓ間の直径は測定の間に接触面回りに装置を回転させる必要がある。

【０１２９】 従って、セッティングブロック７０は図１１に示すように直径Ｄ_１ｓを持つ円
柱形状を有する。

【０１３０】 図１３に示す変形例において、ブロックは截頭円錐体であり、截頭円錐体の小
計端面７２の横面から長手方向の距離Ｌ_Ａに位置する断面において（Ｄ１ｅ＋ｈ
）に等しい直径を持つ。ブロックのテーパーはＴＴａｖ１に等しく、テーパーの
ついたブロック７０はその小径の端面７２を測定装置５１の座面５４，５４’及
び接触面間のテーパーのついた周面にに当接させるように挿入される。従って、
図１２に示すケースと同様に、長さＬ_Ａにも関わらず単に１つのセッティングブ
ロックが必要とされる。

【０１３１】 図１３の変形例において、セッティングブロック７０は、截頭円錐体の小径端
部の横面７２から長手方向の距離（Ｌ_Ａ＋Ｌ_１）に位置する断面において（Ｄ_{no m} ＋ｈ）に等しい直径を有する。そのテーパーはＴＴ_rep1の値に等しい。

【０１３２】 変形例（図１３に示されない）において、セッティングブロック７０はまた、
端面７２のテーパー周面において、雄要素１の端部のプロファイルを生じさせる
異なるテーパーを備える部分（図１２に示されない）、特にシール面５及び可能
な雄端面７を有することができる。そういったセッティングブロックは第２平面
直径測定装置５１を調整してシール面５の直径の測定を可能にする。

【０１３３】 ３つの接触面を備える測定装置において、発明者たちはピッチ直径の３つの測
定が十分であり、測定装置又はねじ３を４０°、即ち、１／９回転させればよい
ことを確立した。

【０１３４】 図９及び１９は図６と１８の対称であり、平面直径測定装置５１を用いて測定
面Ｐ２における雌テーパーねじ４のピッチ径Ｄ２を検査する方法を図示及び説明
する。

【０１３５】 図９の装置５１は実質的に図６のものと同一であり、異なる点は、雌ねじを検
査するときに、長軸アーム５２，５３が１８０°回転し、接触面６０，６１が互
いに反対方向に向くことである。検査方法は雄ねじに関するものと同じステップ
を含むが、いくつかの異なる点は以下に説明する。

【０１３６】 第１に、座面５４，５４’と測定面Ｐ２との間のじ距離Ｌ_Ｂは装置５１上で調
整される。

【０１３７】 測定面Ｐ２の位置は図３上で選択され、完全の雌ねじを有するゾーン内に位置
して、その図で雄及び雌ねじが接続されるとき、雄ねじの測定面Ｐ１に一致する
その図の平面に最も近い。

【０１３８】 図３は、接続の図において平面Ｐ２が平面Ｐ１に一致する場合を示す。従って
、図３において距離Ｌ_Ｂは、平面Ｐ２と雌要素２の端面１０との間の距離に相当
する。

【０１３９】 比較器５５のゼロは、接触面６０，６１を図１４のＵ型セッティングブロック
８０のブランチに互いに面する２つの平らな平行な面上に置くことによって調整
される。２つの平らな面は幅（Ｄ_２ｅ−ｈ）の内部空間８１を形成する。この式
において、Ｄ_２ｅは測定面Ｐ２内のピッチ径の推定値であり、ｈは、ねじの高さ
と、装置５１に関する幾何学的配置の補正係数の合計値である。

【０１４０】 を定めるために、雄ねじと同様な関係式を用いる。 Ｄ_２ｅ＝Ｄ_nom −Ｌ_２・ＴＴ_rep2／１００ Ｄ_nomはピッチ径の公称値、 Ｌ_２は平面Ｐ０とＰ２間の距離であり、正であると考えられる。なぜなら、Ｐ２
はＰ０に対して低い直径側にあるからである。 ＴＴ_rep2は雌ねじのテーパーのプロット値であり以下に説明される。テーパーの
公称値よりも小さい。

【０１４１】 変形例において、２つの平行な面によって形成される内部空間を有する図１４
のセッティングブロックに代えて、図１６のＵ型のブロックを用いることができ
、このブロックにおいては、２つの楔型の傾斜した平らな面によって内部空間８
１が形成される。二つの面は、軸（長手）方向に向き、端面８２に関して対称に
傾斜し、内部空間８１の後部（背面）に向かって収束している。傾斜面間のなす
角度Ｄは２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av2）に等しく端面８２からの軸方向の距離Ｌ_Ｂ
における２つの傾斜面の横方向の距離は（Ｄ_２ｅ−ｈ）である。

【０１４２】 図１６に示す変形例において、角度Ｄは２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_rep2／２）であ
り、端面８２から軸方向の距離（Ｌ_Ｂ―Ｌ_２）での２平面間の距離は（Ｄ_nom−
ｈ）である。

【０１４３】 図１６には示されない変形例において、セッティングブロック８０は、雌要素
２の端部のプロファイルを形成する異なるテーパーを備える部分、特にシール面
６及び可能な雌座面８を持つことができる。

【０１４４】 変形例において図１７のセッティングブロック８０が用いられる。ブロックは
端面８２と内部空間８１を有する。内部空間は、テーパーＴＴ_av2を有するテー
パー周面によって形成され、頂部は端面の反対側に位置し、その端面８２からの
軸方向の距離Ｌ_Ｂにおける直径は（Ｄ_２ｅ−ｈ）である。

【０１４５】 図１７に示す変形例において、周面はＴＴ_rep2のテーパーを有し、端面８２か
らの軸方向の距離が（Ｌ_Ｂ―Ｌ_２）のところで直径は（Ｄ_nom−ｈ）である。

【０１４６】 測定面Ｐ２でのねじ峰間の直径Ｄ_２ｓの測定は雄ねじに関する直径Ｄ_１ｓの測
定と同様になされる。

【０１４７】 雌ねじ４の検査法の最後のステップは、ねじ峰間の測定された値Ｄ_２ｓと、範
囲約Ｄ_２ｅで定められる許容限度とを比較することである。測定平面Ｐ２での雌
ねじ４のピッチ径の値Ｄ_２は、測定された値Ｄ_２ｓにｈを付加することによって
得られる。

【０１４８】 直径Ｄ_２ｓに関する許容範囲限度はピッチ径Ｄ_２の限度からｈを差し引くこと
で直接定められる。これらの値はまた、式Ｄ_２＝Ｄ_nom−Ｌ_２・ＴＴ_rep2／１０
０において、平面Ｐ０，Ｐ２間の距離Ｌ_２を、距離Ｌ_２を±ΔＬ_２をで囲む値Ｌ _２min, Ｌ_２max に取り替えることで間接的に求められる。

【０１４９】 Ｄ_２ｅは、Ｄ_1ｅを決定したのと同じタイプの計算を用いて、図１９に示す次
の関係から決定される。

【０１５０】 一般に、本発明に従い検査された雌ねじ４のピッチ径の平均値は、仕様ＡＰＩ
５Ｂに従いプラグゲージ２１を用いて最後の完全雌ねじ上に位置するプラグゲー
ジ２１の端部２７の面において検査されるねじ４のピッチ径の平均値に等しくす
ることを意図する。

【０１５１】 図１９の点Ｇ_２は、基準面Ｐ０空の距離がＬ_ｓ２、プラグゲージの他端に位置
する平面２５からの距離がＬ_ｆ２であるプラグゲージの端面２７におけるねじ４
のピッチ径の平均値を示す。

【０１５２】 次のことが仮定される。 ａ）上に示したように、作られたねじのピッチ円錐は、検査されたねじ４のテー
パーＴＴ_２がプラグゲージのねじのテーパー（これはテーパーの公称値であると
仮定される）よりも小さいか大きいかに依存して被検査雄ねじ４に螺合するプラ
グゲージ２１の一端又は他端に位置する点回りに回転する。 ｂ）作られたねじのテーパーの分布は、平均値ＴＴ_ａｖ２の中心を持つ正規分布
法則に従い、テーパーの最大値と最小値の間の範囲（ＴＴ_max２−ＴＴ_min２）は
分布の標準偏差σ_２の６倍に等しい。

【０１５３】 検査されたねじのテーパーが公称値ＴＴ_nomよりも小さいならば、プラグゲー
ジの端面２７の検査されたねじの点は範囲Ｏ’_２Ａ_２内に位置し、点Ｏ’_２はプ
ラグゲージのテーパーＴＴ_nomに相当し、点Ａ_２は被検査ねじのテーパー最小値
ＴＴ_min２に相当する。範囲Ｏ’_２Ａ_２内のいかなる点における確率密度は、図
１９において実線で示すベル曲線の部分によって示すＯ_１の中心を持つガウス則
に従う。点Ｏ_１は被検査ねじ４のテーパーの平均値ＴＴ_ａｖ２に相当する。

【０１５４】 検査されたねじのテーパーＴＴ_２が公称値ＴＴ_nomよりも小さいならば、プラ
グゲージの端面２７の検査されたねじの端部はピボット点Ｏ’_２である。点Ｏ’ _２ の位置に関連する確率は図１９のベル曲線の破線の部分の領域に等しい。

【０１５５】 端面２７の位置の平均合成値は、テーパー値ＴＴ_min２からＴＴ_max２までの全
体の位置の重心Ｇ_２であり、テーパーのためのプロット値ＴＴ_rep２が直線Ｑ_２
Ｇ_２の勾配によって定められ、点Ｑ_２はピッチ径の公称値に相当する。

【０１５６】 Ｏ_２Ａ_２からＡ_２に向かう軸に関して、

【数９】 比Ｌ_ｆ２／Ｌ_ｓ２は、基準面Ｐ_０と最後の完全雄ねじとの間の距離に対する雄
ねじの長さの比Ｋ_２に等しい。

【０１５７】

【数１０】 ｘは無次元化された、（ＴＴ_２−ＴＴ_av２）σ_２に等しい中心変数であり、−
∞から＋∞まで変化し、ＴＴ_２はテーパー変数に相当する。ｆ（ｘ）はガウス関
数であり、

【数１１】 次の式が容易に導かれる。

【０１５８】

【数１２】

【０１５９】数値例 ＴＴ_nom ＝６.２５％ Ｋ_１＝２.２２ ＴＴ_min2＝６.０５％ ＴＴ_max2＝６.４５％ ＴＴ_av2＝６.２５％ ΔＴＴ₂＝0 ％ σ₂ ＝０.０7％ ＴＴ_rep2＝６.19％であり、ＴＴ_min2とＴＴ_nom間の望ましい範囲内である。

【０１６０】 本発明において検査された雄又は雌ねじのパーフォマンスに関して、雌ねじ４
のテーパーの平均値ＴＴ_av2が雄ねじ３のテーパーの平均値ＴＴ_av1よりも小さい
ことは有利であり、雄及び雌要素１，２のそれぞれが、接続１００における係合
要素のシール面と迅速に干渉するシール面５，６及び／又は接続１００における
係合要素のシール座面に当接する座面７，８のようなシール手段を含む。雄シー
ル手段５，７は雄要素１の自由端の近くに配設されている。

【０１６１】 テーパーの平均値がそのように独特なものであるとき、ねじはシール手段の近
くでほとんど干渉しない。発明者達は、シール手段（５，６，７，８）に近いと
ころでの干渉が小さいことは、シール手段の接点圧力に関して好ましいことを示
した。

【０１６２】 雄ねじのテーパーの平均値ＴＴ_av1は公称値ＴＴ_nomよりも高くなることができ
る。

【０１６３】 雌ねじのテーパーの平均値ＴＴ_av2は公称値ＴＴ_nomよりも小さくなることがで
きる。

【０１６４】 下の表１（ねじ干渉の関数としてシール面に作用する接点圧力）は、直径１７
７.８ｍｍ（７”）、厚さ８.０５ｍｍ（２３ｌｂ／ｆｔ）、最小引張強さ（ＳＭ
ＹＳ）５５１ＭＰａ、接続は図３に示すものと同様なもののパイプの接続につい
ての数値計算の結果を示す。表は、マークアップトルク９.８ｋＮ・ｍに対して
計算された、シール面５，６での接点圧力の値を示す。

【０１６５】

【表１】

【０１６６】 シール面５，６での接触圧（接点圧力）に関し最初の雄ねじの側面に直径方向
の正の干渉が作用する悪影響が見られる。従って、雄ねじの開始側面、特に最初
の完全雄ねじと相互作用する最後の完全雌ねじに相当する平面に直径方向の干渉
を推定することが賢明であると思われる。この領域におけるねじのピッチ径の測
定は有利な結果であると思われる。

【０１６７】 しかしながら、本発明の検査方法によって受け入れられた雄・雌要素のセット
に関して、テーパーの平均の別個の値でもって、かつ、本発明の方法を用いて比
較的にシール面の近くでピッチ径を制御することにより接続を形成するときでさ
え、シール面５，６の近くのねじ干渉の値は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いたハードゲ
ージによって検査されるねじに関する同じ領域でのねじ干渉の最大値よりも大き
くなるかもしれない。

【０１６８】 この点は幾何学的計算によって証明することができる。

【０１６９】 上記例のパイプの場合、テーパーの許容誤差を考慮して、本発明の検査方法の
場合のシール面近くのねじ干渉の最大値は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いて検査される
ねじに関して同じ領域でのねじ干渉の最大値よりも、０.０７ｍｍ小さいことが
見いだされた。

【０１７０】 そのような結果は満足できるものである。発明の厳格な同等性をそこに求める
ものではないが、作られて本発明の方法を用いて検査されたねじのテーパーの許
容範囲を減少させることは適正である。

【０１７１】 仕様ＡＰＩ５Ｂでの検査の同等性に関して成された最終的な証明はマークアッ
プトルクが同等であるということである。

【０１７２】 座面７，８が当接する瞬間のマークアップトルクは本質的にねじ全体に作用す
る大局的な干渉の関数である。

【０１７３】 シール面５，６の近くのねじの干渉値が本発明の方法を用いて良く制御されて
いる間は、ねじの他端、即ち、不完全な雄ねじのレベルでの干渉値は、対照的に
、より貧弱に制御される。

【０１７４】 従って、発明者達は、マークアップトルクは修正されず、そして、雄・雌要素
１，２の平均寸法に対して計算され、ねじの長さ全体での干渉の値を集積したね
じ干渉領域の値は、本発明の方法を用いて検査したねじと、仕様ＡＰＩ５Ｂを用
いて検査したねじとでは少し異なることを確認した。

【０１７５】 先の例のパイプの場合、このねじの干渉領域は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いた検査
に対して本発明の方法の場合の方が２％低い。このような差は全体的に受け入れ
られる。

【０１７６】 一方向又は他方向において、例えば、３０％といった大きな差が発見されるな
らば、例えば、ねじテーパーに関する許容範囲限度を減少させることは、ここで
もまた適切である。

【０１７７】 本発明は、図又は例に限定されるものではない。

【０１７８】 発明は、各パイプは長いパイプで、一端に雄要素１を、他端に雌要素２を備え
、第１パイプ１０１の雄要素は第２パイプ１０２の雌要素２に接続された一体接
合のテーパーねじを検査することに適用できる。

【０１７９】 発明は、また、両端に雄要素１を備える長いパイプ間のカップリング接続であ
って、カップリングの両端が雌要素２である接続にも適用できる。

【０１８０】 発明は、また、正又は負の角度のフランクを有する丸ねじ、三角形ねじ、大径
ねじといったいかなるねじ形状を備えるテーパーねじの検査に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パイプ端部の雌ねじ要素を示す図である。

【図２】 パイプ端部の雄ねじ要素を示す図である。

【図３】 図１及び２の要素を接続した状態を示す図である。

【図４】 仕様ＡＰＩ５Ｂに従いプラグゲージで雌要素を検査する状態を示す図である。

【図５】 仕様ＡＰＩ５Ｂに従いリングゲージで雄要素を検査する状態を示す図である。

【図６】 本発明の平面直径測定装置を用いて、図２に示すタイプの雄要素の検査の状態
を示す図である。

【図７】 平面直径測定装置上の接触面における図６の詳細を示す図である。

【図８】 平面直径測定装置上の別の接触面における図６の詳細を示す図である

【図９】 本発明の平面直径測定装置を用いて、図１に示すタイプの雌要素を検査する状
態を示す図である。

【図１０】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１１】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１２】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１３】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１４】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１５】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１６】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１７】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１８】 図５に示すタイプのリングゲージのピッチ径の位置に対する異なる可能なテー
パーに関する雄ねじの一端におけるピッチ径の位置関係を概略的に示す図である
。

【図１９】 図４に示すタイプのハードゲージのピッチ径の位置に対する雌ねじの場合の同
じタイプの関係を示す図である。図１８と１９において、テーパーの差は、その
値の分布をわかりやすく示すために拡大されている。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の名称】 テーパーねじを検査する方法及び検査装置

【特許請求の範囲】

【数１】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_repは雄テーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min1、ＴＴ_max1、ＴＴ_av1はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最大
及び平均値、 ΔＴＴ₁は差（ＴＴ_av1−ＴＴ_nom）の代数値、 σ₁は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_１は、基準面と最初の完全雄ねじとの間の距離に対する雄ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。

【数２】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_rep２はテーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min２、ＴＴ_max２、ＴＴ_av２はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最
大及び平均値、 ΔＴＴ_２は差（ＴＴ_av２−ＴＴ_nom）の代数値、 σ_２は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_２は、基準面と最後の完全雌ねじとの間の距離に対する雌ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】 本発明は、金属製パイプの端部に位置する雄または雌の筒状要素の周囲に位置
する雄または雌のペーパーねじを検査する方法に関し、特に、所定断面での雄ま
たは雌のテーパーねじのピッチ径の寸法を検査する方法及びその方法を実施する
検査装置に関する。

【０００２】

【背景技術】 用語、ねじの「ピッチ径」とは、ねじの半高さにおける雄ねじのフランク上の
直径のことをいう。雌ねじは雄ねじに対して定義される。

【０００３】 テーパーねじの場合、ピッチ径の公称値は所定の断面において定義されなれれ
ばならない。金属製パイプのねじ接続は、特に、炭化水素井戸または採鉱井戸用
の掘削管、精製管またはケーシングパイプを構成するものとして知られており、
接続はパイプ端部に位置する雄要素と雌要素の間でなされ、それぞれの要素はそ
の外周または内周に雄または雌のテーパーねじを備えている。

【０００４】 ここで用いられる用語「パイプ（管）」とは、長いパイプに限らず、短い筒状
要素、たとえば、カップリングを形成するものや、２本の長いパイプを協働させ
るものといったいかなるタイプのパイプを意味する。

【０００５】 炭化水素抽出産業において世界的に知られた規格を作っている全米石油協会（
ＡＰＩ）の仕様書ＡＰＩ５ＣＴは、三角形ねじ、丸ねじまたは台形ねじを持つテ
ーパーねじを含むそういったねじ接続を用いて連結されるパイプについて規定し
ている。

【０００６】 ＡＰＩの規格ＡＰＩ５Ｂは、対応するねじとそれを検査する方法を規定して
いる。

【０００７】 規格ＡＰＩ５Ｂは、各パイプ寸法に関し、パイプ本体側部上の完全な雄ねじの
端部に位置する断面内のねじ公称ピッチ径の値に特に言及しており、この断面を
越える雄ねじは不完全な高さを有してなくなっている。

【０００８】 以下本書類の残りの部分において、この断面は「ピッチ径の基準面」、あるい
は、省略形で「基準面」と呼ばれる。用語「最初のねじ」とは、対応する雄また
は雌要素の自由端の方に向いたねじ部の側面に関連し、用語「最後のねじ」とは
、対応する要素の自由端の反対方向に向いたねじ部の側部に関連する。

【０００９】 従って、最後の完全な雄ねじは基準面に位置し、最後の雄ねじはパイプ本体側
部のねじ部の端部に相当する。

【００１０】 ＡＰＩ５Ｂに従い作られたねじは、雄ねじの場合、内ねじを有するリングゲー
ジ、雌ねじの場合、プラグゲージのようなゲージを手で締め付けることにより検
査されなければならない。

【００１１】 被検査ねじにゲージが螺合されたときの被検査ねじに対するその相対軸方向位
置がチェックされ、仕様書ＡＰＩ５Ｂはこの相対軸方向位置に関する値と許容誤
差を規定している。

【００１２】 ＡＰＩ５Ｂが規定する検査法方法は、簡単かつ迅速大局的なねじ検査を行うこ
とができるという利点を有するが、他方、多くの経済的、技術的な不利な点を有
する。

【００１３】 第１に、検査されるそれぞれのねじ径に関して、ハードゲージ検査方法は、マ
スターゲージ及び副ゲージまたは作業ゲージといった異なるレベルのゲージのセ
ットを必要とし、作業ゲージは臨界値を越える摩耗が生じたときに捨てられなけ
ればならない。

【００１４】 このことは、きわめて多数の高精度ゲージを作る必要があること、そして、そ
れらのゲージは摩耗状態に依存して管理されなければならないを意味し、従って
、コスト高になる。

【００１５】 このねじ検査法は、ピッチ径及びテーパー、楕円形というパラメータを含めた
多数のパラメータに依存する大局的な結果を与える。これらのパラメータは相互
作用し、従って検査結果の細かい解釈を容易にしない。

【００１６】 従って、雄ねじを検査するとき、被検査雄ねじのテーパーがゲージのテーパー
よりも小さいならば、雄ねじの最初の谷がゲージねじに接するとともに、雄ねじ
の最後の谷はゲージの対応するねじに対して半径方向のクリアランスを持つ。そ
れとは反対に、被検査雄ねじのテーパーがゲージのものよりも大きいならば、最
後の雄ねじの谷がゲージのねじに接するが、最初のねじの谷は接しない。

【００１７】 いずれの場合にも、基準面におけるゲージ上の対応する面における雄ねじのピ
ッチ径は公称ピッチ形より小さいが、後者の場合には、さらに、最初の雄ねじ位
置のピッチ径は正確にはわからない。

【００１８】 同様に、雌ねじを検査する場合、その雌ねじのテーパーがゲージのものよりも
小さいか大きい場合、基準面のゲージ上の対応する面における雌ねじのピッチ径
は公称ピッチ径よりも大きいが、前記テーパーがゲージのものよりも小さいとき
は、最初の雄ねじ位置のピッチ径は正確にはわからない。

【００１９】 ＡＰＩ接続の機能よりも優れた機能を有することで知られるヨーロッパ特許Ｅ
Ｐ−Ａ−０４８８９１２に記載される接続のような特別のねじ接続の製造業者は
、ＡＰＩ仕様が国際的に認識され、その使用が課せられることにより、ＡＰＩ接
続に規定される方法に準じた方法を使用することを強要されてきた。

【００２０】 それらの方法を実行するコストは非常に高く、製造業者は自身のため及びサブ
コントラクタのために完全セットのゲージを有していなければならない。

【００２１】 従って、ハードゲージを用いないが、基準面または別の設置位置におけるピッ
チ径を直接決定することができるねじ検査法が開発されてきた。

【００２２】 米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４は水平方向に離間する雄または雌ねじのピ
ッチ径を直接検査する方法と装置について説明しており、そこでは、以下の通り
である。 ・装置は、垂直座面から調節可能な水平距離離れた位置の垂直面に位置する上接
触面と下接触面を有する。 ・上接触面と下接触面の間の垂直距離は調整可能である。 ・垂直座面は検査されるねじを持つ要素の端部を支持し、２つの接触面はねじの
直径上の対向する点のねじ山と接するように装置は置かれる。 ・これらの２つの接触面間の距離の差は、事前決定された値に関して、たとえば
、事前決定された値に対してゼロ設定された比較器を用いて測定される。

【００２３】 この場合事前決定された値は、ねじ峰間の直径の公称値に相当し、従って、検
査されるねじが雄ねじか雌ねじかに依存して１つのねじの高さだけ増大または減
少されたピッチ径の公称値に相当する。

【００２４】 米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４の権利者が販売する装置に対する指示書は
以下のものを定める。 ａ）ピッチ径の測定を用いる検査法を用いるときのピッチ径の許容誤差（ΔＤ）
と、仕様ＡＰＩ５Ｂの規定によるハードゲージの軸方向位置の許容誤差（ΔＳ）
のつながりを確立するために必要な関係、ΔＤ＝ΔＳ・ＴＴ_nom ／１００。ここ
で、ＴＴ_nom は直径に対するねじのテーパー公称値であり、％で表される。 ｂ）接触面間の垂直距離の事前決定された値に与える検査装置の接触面の位置の
影響を補正する細かな補正。 ｃ）基準面からはずれた測定面の位置を補正するために検査装置の接触面間の垂
直距離の事前決定された値を決定する方法。従って、Ｌ・ＴＴ_nom ／１００に等
しい量が公称ピッチ径から差し引かれる。ここで、Ｌは測定面と基準面との間の
軸方向の距離であり、ＴＴ_nom は直径に対するねじのテーパーの公称値（％）で
ある。

【００２５】 しかしながら、その装置に関する前記指示書は、基準面以外の測定面における
ピッチ径の寸法検査を実施するための重要事項を特に付していない。

【００２６】 であるから、それは、米国特許４５６７６７０及び４９６５９３７に対するも
のである。

【００２７】 第１の局面において、本発明は、雄及び雌要素が少なくとも１つのシール手段
を有し、これらの要素を高度にぴったりと接続することにより適した雄または雌
テーパーねじを検査する方法であって、ハードゲージを用いないが、ハードゲー
ジ検査方法と同じ能力を生じさせ保証する方法を開発することを求めてきた。

【００２８】 従って、我々は、平面直径測定装置を用いて所定の測定面におけるピッチ径を
測定する方法を使用することを求めてきた。

【００２９】 この書類の残りの部分において、「測定装置」と略称される用語「平面直径測
定装置」とは、米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４に説明される装置と同様また
は同等なものであって、被検査物の所定の断面における直径を測定するために用
いる装置を意味し、装置は以下のものを含む。 ・横方向の支持面と、 ・互いに横方向に離間し座面から軸方向に位置が調整可能に隔てられ、測定面に
関して決定される少なくとも２つの接触面と、 ・座面から所定の軸方向距離において接触面に正接する横方向の測定面に位置す
る円の直径を測定する手段。

【００３０】 平面直径測定装置を用いる１つの不利な点は、測定されるピッチ径が測定面近
くでのみ正確に知られ、測定面から比較的遠い平面のピッチ径の値は、被検査ね
じのテーパーの製造許容誤差のために、ほとんど確かでないことである。

【００３１】 米国特許５３６２３９は平面直径測定装置を用いる検査方法を開示しており、
ピッチ径は最初の完全雄ねじの近く及び対応する雌ねじ上で測定される。

【００３２】 そういった方法は、大径のねじ接続で、かつ、圧力や作用力にもかかわらず、
十分にタイトなねじ接続を得るために別個のシール手段を備えないねじ接続の場
合の、最初の完全雄ねじと対応する雌ねじの間のかなり高い値の干渉を保証する
。

【００３３】 にもかかわらず、米国特許５３６２３９は、測定面でのピッチ径の期待値、あ
るいは、直径の許容限度を定めず、ハードゲージによる従来の検査によって得ら
れる分布に関する測定された直径の特定の分布を得ることを探求していない。

【００３４】

【発明の開示】 金属製パイプの端部に位置する雄または雌の筒状要素の外周または内周に位置
して少なくとも１つのシール手段を有する雄または雌のテーパーねじを検査する
本発明の方法は、直径測定手段を備える平面直径測定装置を用いて、図の基準面
から距離Ｌのところに位置する所定の測定面においてねじのピッチ径を測定する
方法である。

【００３５】 この書類において、用語「シール手段」とは、たとえば、シール面、横方向の
座面のような手段、または同等な手段を意味する。

【００３６】 雄シール手段は雄要素の自由端の近くに位置し、雌シール手段は雌要素上に位
置し、雄シール手段と連結されてそれと協働する。

【００３７】 本発明の方法は次のステップを含む。 ａ）前記平面直径測定装置において、前記座面と前記測定面間の距離−この距離
は測定面と基準面間の距離の関数である−を調整するステップ。 ｂ）特性距離が測定面のピッチ径の推定距離に関して決定されるセッティングブ
ロックを用いて測定手段を接触面間の横方向の距離の値に設定するステップ。被
検査ねじが雄ねじまたは雌ねじであるかに依存して前記特性距離は測定平面にお
けるピッチ径の推定値よりもｈの量大きくまたは小さく、この量ｈは、１つのね
じの高さと既知の位置補正係数の合計に等しい。 ｃ）選択された測定面におけるねじのねじ峰間の直径を測定するステップ。前記
測定装置はその座面によって綱領中の要素の自由端に当てられる。 ｄ）ねじ峰間の測定された径を許容限度と比較するステップ。

【００３８】 雄ねじのピッチ径の測定面は基準面と最初の完全雄ねじの間に位置する平面で
ある。測定面の選択は、もちろん、測定装置の接触面が完全ねじ峰の十分な長さ
に渡って与えられるようにする必要がある。

【００３９】 雄ねじのピッチ径のための測定面は、好ましくは、基準面と、最初の完全雄ね
じに相当する面との間の実質的に軸方向に半分の位置に位置する。

【００４０】 テーパー雌ねじのピッチ径のための測定面は、２つの雄と雌のねじが図におい
て接続されたときに、雄ねじのピッチ径のための測定面と一致する図面の平面で
ある。

【００４１】 変形において、雄ねじのピッチ径のための測定面と一致する図面の平面が完全
雌ねじのゾーン内に落ちないならば、雌テーパーねじのピッチ径に関する測定面
は、一致面に最も近い完全雌ねじのゾーン内に位置する断面である。

【００４２】 測定面内の雄ねじのピッチ径の推定値Ｄ_1e は次の式を用いて得られる。本書
類の残りの部分においてすべてのテーパー値は直径で言及され％で表される。

【００４３】

【数３】

【００４４】 測定面内の雌ねじのピッチ径の推定値Ｄ_2e は次の式を用いて得られる。

【００４５】

【数４】 式中の添え字１，２はそれぞれ雄及び雌ねじに関する。 Ｄ_nom は基準面におけるピッチ径の公称値、 ＴＴ_rep はテーパーのプロット値、 Ｌは測定面と基準面間の距離であり、測定面が基準面に対して低い直径側に位置
するときは正である。 ΔＴＴは差（ＴＴ_av−ＴＴ_nom）の代数値、 ＴＴ_min 、ＴＴ_max 、ＴＴ_avはそれぞれ、作られたテーパーねじの最小、最大及
び平均値、 σは作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ₁ は基準面（Ｐ₀）と最初の雄ねじ間の距離に対する雄ねじの長さの比、Ｋ₂
は基準面（Ｐ₀）と最後の完全雌ねじ間の距離に対する雌ねじの長さの比、 ｇ（ｘ）は変数ｘに関する、無次元化された、中心を持つ正規分布の値である。

【００４６】 式によって与えられるテーパーＴＴ_rep のプロット値は仮想円錐のテーパーに
相当し、ピッチ径の公称値に等しいその円錐の大径は基準面内に位置し、ハード
ゲージ手段によって検査されるねじのピッチ径の平均値に等しいその円錐の小径
は、少なくとも１つのシール手段の側部上の検査されるねじのねじ端部に位置す
る平面内に位置する。

【００４７】 本発明は、ねじ接続のシール特性を最適化するために被検査ねじのピッチ径を
測定するのに最も重要な場所に関する問題を解決する。

【００４８】 発明者達は、本発明を開発するときに、次のことに気が付いてきた。最初の完
全雄ねじのゾーンにおけるあまりに大きな直径方向のねじ干渉は接続のシーシン
グに有害な影響をもたらす。特に、金属シール面が雄ねじと、雄ねじ要素の端部
の間に設けられるときに、雌ねじ要素上の金属シール面と容易に干渉する。

【００４９】 半径方向に干渉する回転に関する２つの面上の互いに係合した点の間の直径方
向の干渉は一般に、これらの点での面の断面径の差として決定され、接続の前に
測定され、そして、２つの面が一旦接続されて係合点間で接点圧力を生じるとき
に、正である。この決定は、干渉するねじ及びシール面の両方に適用できる。

【００５０】 最初の完全雄ねじに近いところの直径方向のねじ干渉の値を推定するために、
最後の完全雄ねじに近いところよりも、このゾーンにより近いピッチ径を測定す
ることが必要である。テーパーの変化による大きな不確実性を生じさないためで
ある。この目的は、本発明において考慮される。

【００５１】 本発明はまた、本発明の方法により、少なくとも１つのシール手段に近いとこ
ろのねじの面において検査されるねじのピッチ径の平均値が、たとえ、測定面が
全くねじの端部に位置しないときでさえ、本発明の方法又はＡＰＩ５Ｂに規定す
るハードゲージを用いて検査が行われるときと同じになることを保証する。

【００５２】 雌ねじのテーパーの平均値は、それと協働する雄ねじのテーパーと平均値より
も小さいことが好ましい。

【００５３】 そのような相違は、少なくとも１つのシール手段に近いところでねじ干渉を減
少させる接続を作り出し、このレベルでのねじの直径方向の干渉値は本発明の検
査法によって最適に認識される。

【００５４】 雄ねじのテーパーの平均値は好ましくは公称値よりも大きい。

【００５５】 変形例において、雌ねじのテーパーの平均値は公称値よりも小さい。

【００５６】 ねじ峰間の測定された直径の許容最小及び最大値は、被検査ねじが雄又は雌ね
じかに依存して１つのねじの高さだけ増減された、考慮される測定面におけるピ
ッチ径の許容最小及び最大値から直接決定される。

【００５７】 ピッチ径の許容最小及び最大値はピッチ径Ｄ_1e若しくはＤ_2eの推定値の許容誤
差から直接決定され、又は、基準面と測定面の間の距離値を、測定面のピッチ径
の推定値を与える公式におけるこの距離の許容最小及び最大値と取り替えること
により決定される。

【００５８】 測定手段を調整するステップの間に、測定手段は好ましくはゼロ設定され、次
に測定ステップの間に、ゼロに対する差が測定され、最後に比較ステップの間に
この差は許容範囲と比較される。

【００５９】 有利に、測定装置が２つの接触面を有するとき、検査法は、測定装置を又は被
検査ねじを各測定の間に接続軸回りに１／８回転させることにより、同じ測定面
において４回行われ、考慮中の測定面におけるねじ峰間の直径は４測定の平均値
に等しく取られる。

【００６０】 変形例において、測定装置が互いに１２０°隔てた３つの接触面を有するとき
、測定装置又はねじを各測定の間に接続軸回りに４０°、即ち、１／９回転させ
る。

【００６１】 発明の第２局面において、発明者は、本発明の方法を迅速に、従って、経済的
に実行させる平面直径測定装置を備えた。

【００６２】 測定装置が２つの接触面を有するとき、装置は２つの接触面のうちの１つの回
りに回転して回転接触面が与えられる点の直径方向の反対側の被検査ねじの点を
検出しなければならず、ねじ峰間の直径はその回転動作の間に成された測定での
最大値に相当する。従って、測定装置はこの最大値を自動的に捕捉する手段を含
む。

【００６３】 本発明はまた、製品が仕様から外れるときに、発明の検査法を迅速に反応させ
ることを探求する。

【００６４】 この目的のため、測定装置は、捕捉値に対して統計的な計算を実行する手段を
含む。

【００６５】 第３局面において、発明は、発明の第１局面の検査方法における接触面間の所
定の距離を調整するために用いるセッティングブロックを備える。

【００６６】 雄テーパーねじを検査するとき、２つの接触面に対して測定装置と共に用いら
れるセッティングブロックは、この第３局面に従えば、以下のものを含む截頭楔
形である。 ・横方向の端面 ・実質的に長手方向に向いた２つの平らな面であって、前記横方向の端面に関し
て対称に傾斜し、外端面に向かって集束する面 ・２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av1 ／２）に等しい前記２つの面のなす角度 ・前記端面からＬ_Ａの距離のところで（Ｄ_1e ＋ｈ）に等しい前記傾斜した平ら
な面の間の横方向の距離（ｈは先に定められた量） 変形例において、３つの接触面に対して測定装置と共に用いられる截頭円錐体
のセッティングブロックは、円錐体の頂側で横方向の端面を有し、また、ＴＴ_{av 1} のテーパーを持つテーパー面を周囲に有する。その横方向の端面から距離Ｌ
_Ａのところでテーパー面の直径は（Ｄ_1e ＋ｈ）に等しい。

【００６７】 セッティングブロックはまた、その端面又は該端面の横のテーパー周面におい
て、雄要素のシール手段のプロファイルを生じさせる異なるテーパーを持つ部分
又はスロープを備えることができる。そのようなセッティングブロックは、第２
平面測定装置を特に、シール面の直径を検査するために調整可能にする。雌テー
パーねじを検査するとき、第３局面において２つの接触面に対して測定装置と共
に用いられるブロックは、横方向端面と、ブロックの２つの平らな面によって限
定される内部空間を有する。２つの平らな面は実質的に長手方向を向き、端面に
関して対称に傾斜して前記内部空間の背面に向かって収束している。２つの傾斜
した平らな面のなす角は２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av２ ／２）に等しく、前記端面
から長手方向の距離Ｌ_Ｂのところでの前記傾斜した平らな面の間の距離は（Ｄ_{２ e} −ｈ）に等しい。ｈは先に定めた量である。

【００６８】 変形例において、雌ねじを検査するために、１つの接触面に対して測定装置と
共に用いられるセッティングブロックは、横方向端面と、長方向軸及びテーパー
ＴＴ_av２を有するテーパー周面によって限定される内部空間を有し、該空間の頂
部は前記横方向端面と反対側を向き、前記横方向端面からの距離Ｌ_Ｂのところで
の該空間の直径は（Ｄ_２e −ｈ）に等しい。

【００６９】 雌テーパーねじを検査するセッティングブロックはまた、その傾斜した平らな
面の端部又はその横方向端面の反対側の側部におけるテーパー周面において、雌
要素上に少なくとも１つのシール部材を生じさせる異なるテーパー又はスロープ
を備える部分を含むことができる。そのようなセッティングブロックは、第２平
面測定装置を、シール面の直径を検査するために調整可能にする。

【００７０】

【発明の実施形態】 添付の図面は本発明の実施形態を示し、発明をそれに限定するものではない。

【００７１】 図３は、第１金属パイプ１０１の端部の雄要素１と、長いパイプ又はカップリ
ングである第２金属パイプ１０２の端部の雌要素２のねじ接続１００を示す。こ
のようなねじ接続は、例えば、炭化水素井戸のための連結したケーシングパイプ
等を形成する。

【００７２】 図２に示す雄要素１は、外周面において台形ねじを備えるテーパー雄ねじ部３
を有し、端部において（この端部はまた第１パイプ１０１の端部である）環状の
横方向雄端面７を有する。

【００７３】 図２に示す平面Ｐ₀ は、ＡＰＩ５Ｂによれば、最後の完全雄ねじに対応する完
全雄ねじのゾーンの端部に位置する断面である。

【００７４】 図１に示す雌要素２は、内周面において雄ねじ３と螺合する台形ねじを備える
テーパー雌ねじ部４を有し、端部において（この端部はまた第２パイプ１０２の
端部である）環状の横方向雌端面１０を有する。

【００７５】 パイプ１０１，１０２は、雄要素１の雄ねじ３を雌要素２の雌ねじ４にねじ込
むことで接続される。

【００７６】 好ましくは、発明を実施するために、テーパーねじ部３，４は１段階ねじであ
る。

【００７７】 図３の接続は、特にぴったりと接続させるために、以下の追加手段をそれぞれ
の要素上に有する。 ａ）雄要素上 ・外テーパー雄シール面５。この面のテーパーは雄ねじ３のものよりかなり大き
く、例えば、直径に対する雄シール面５のテーパーは２０％である。 ・雄端面によって形成される環状横（方向）座面７ ｂ）雌要素上 ・内テーパー雌シール面６。この面のテーパーは実質的に雄シール面５のテーパ
ーと同じである。 ・環状横（方向）座面８を備える内ショルダ 周知のように雄端面７は先細り（凹状）となるように、頂部に例えば７５°の
テーパーが付けられ、雌座面８は同じ角度の、凸状のテーパーが付けられている
。

【００７８】 追加の手段５，６，７，８は接続１００において次のように作用する。

【００７９】 雄シール面５は半径方向に雌シール座面６と干渉する。即ち、基準点でのその
直径は、接続の前において、雌シール面６の係合点の直径よりも大きく、直径は
また接続の前に測定される。

【００８０】 ねじ込みによりシール面間で接触が一旦得られたときに、さらにねじ込みを続
けると、シール面の直径方向の干渉が増す。

【００８１】 係合（メイクアップ）が完了したときの正確な位置は、雄端面７が内雌ホルダ
の座面８に当接することによって決定され、この当接はシール面５，６間の正確
な干渉値を定める。

【００８２】 座面（７，８）はまたシール手段として作用するが、これらは横方向位置にあ
るため、その機能はシール面（５，６）の機能よりも劣る。

【００８３】 メイクアップが完了したときのその位置は特に、メイクアップトルクに関する
所定値として言及される。

【００８４】 座面７，８の凹凸上のテーパー形状（図には示されていない）は、有利に、座
面が外れることを防止すると共にシール面５，６の接触圧を増大させる。

【００８５】 図４は、被検査ねじの許容誤差よりも実質的に小さい、例えば、１０倍小さい
許容誤差を持つように作られた雄テーパーねじ２３を備える雄プラグゲージ２１
を用いて、仕様ＡＰＩ５Ｂに従い雌要素２上の雌テーパーねじの検査をかなり概
略的に示すものである。従って、ゲージの最後の完全ねじの平面におけるゲージ
のピッチ径は公称ピッチ径に等しく、ゲージのテーパーは図面のテーパーと等し
いと考えることができる。

【００８６】 簡単に示すために、図４及び５は、ねじの峰及び谷のテーパーを示さず、単に
ねじのピッチ円錐を示す。

【００８７】 仕様ＡＰＩ５Ｂは、ねじ４を検査するために、プラグゲージ２１をそれが停止
するまで手でねじ込むように記載しており、停止したときは、プラグゲージ２１
の端部２５，２７の一方におけるねじ２３のピッチ径は所定の平面において検査
される雌ねじ４のピッチ径に等しい。

【００８８】 雌要素１０の端部と、プラグゲージの環状横面２９との間の距離Ａは１セット
のリングゲージ・プラグゲージに関するこの量の標準値Ｓと比較され、標準値に
対する距離の差が所定の許容範囲内であるならば許容される。

【００８９】 プラグゲージ２１のねじがプラグゲージ２１のねじ端側面２５において被検査
雌ねじ４のねじと接するとき（これは被検査ねじ４のテーパーが公称値よりも小
さいときに生じる）、入口の反対側の端部に位置する平面におけるねじ４のピッ
チ径は、対応する平面におけるプラグゲージ２１のねじのピッチ径よりもΔｄ₂ の値だけ大きい。

【００９０】 従って、公称値以下の雌ねじ４のテーパーの全ての値に関して、ねじ４のピッ
チ円錐はプラグゲージのねじの端部２５に位置する平面に位置する点の回りに回
転する。

【００９１】 被検査ねじ４のテーパーが公称値よりも多きときは逆のことが生じる。即ち、
ねじ４のピッチ円錐はプラグゲージ２１の端部２７に位置する平面内に位置する
点の回りに回転する。

【００９２】 図５は、同様に、非常に厳しい許容誤差を用いて作られた雌テーパーねじ２４
を備えるリングゲージ２２を用いて行う仕様ＡＰＩ５Ｂに従う雄要素の雄テーパ
ーねじ３の検査を示す。

【００９３】 ここでもまた、リングゲージ２２は停止するまで被検査雌ねじ３にねじ込まれ
て、雌ねじ要素７と、リングゲージ２２のねじの端部２８に位置する平面との間
の距離Ｐが形成される。

【００９４】 リングゲージ２２のねじ端側面２６でリングゲージ２２のねじが被検査雄ねじ
３と接触するとき（これは被査ねじ３のテーパーが公称値よりも大きいときに生
じる）、そのねじの開始位置に位置する平面でのねじ３のピッチ径は対応する平
面でのリングゲージ２２のねじ２４のピッチ径よりも小さい。

【００９５】 従って、公称値よりも大きな押すねじ３のテーパーの全ての値に関して、ねじ
３のピッチ円錐はリングゲージのねじの端部２６に位置する点の回りに回転する
。

【００９６】 押すねじ３のテーパーが公称値よりも小さいとき、反対のことが生じる。即ち
、ねじ３のピッチ円錐はリングゲージねじの端部２８に位置する点の回りに回転
する。

【００９７】 図６は、米国特許ＵＳ−Ａ−４５２４５２４に記載されるタイプの平面測定５
１を用いる雄ねじ３のピッチ径の検査を概略的に示す。

【００９８】 装置５１は以下のものむ。 ・エッジ５４，５４’によって形成される横座面を有する端部横材５７ ・長手方向に配設された２つのナイフ５８，５９。これらのナイフの刃は互いに
向き合い、ナイフは互いに横方向に離間し接触面６０，６１を形成している。ナ
イフ５８は長手方向のアーム５２上に置かれてその平面内においてのみ回転する
ことができ、一方、ナイフ５９は、同じく回転するように、横方向に配設された
可動ロッド５６上に配設されている。 ・ここでは、長手方向のアーム上に位置して可動ロッド５６によって駆動される
比較器５５である測定手段 ナイフの回転軸は、測定装置５１を横切り座面５４，５４’に平行な測定平面
Ｐ１を形成し、測定平面Ｐ１が座面５４，５４’から所定の距離Ｌ_Ａのところに
位置するように横材５７は摺動可能である。

【００９９】 比較器５５は、比較器のゼロに相当する事前決定された値に対して、接触面６
１と接触面６０との間の距離の差を測定する。ねじ峰間の直径Ｄ_1s は、次に比
較器５５によって測定された差の代数値を事前決定された値に足すことによって
測定される。

【０１００】 比較器５５は、有利に、自動的に測定を行い記録する電子変位センサに代えら
れる。

【０１０１】 雌ねじ３は以下のように検査される。

【０１０２】 座面５４，５４’と測定平面Ｐ_１の間の距離Ｌ_Ａは図２の図面に対応する値、
平面Ｐ_１と、雄要素１の端面７の間の距離に調節される。この距離Ｌ_ＡはＰ_０か
ら端面７間での差及び平面Ｐ_０とＰ_１の間の距離Ｌ_１に等しい。

【０１０３】 測定平面Ｐ１の位置は、接触面６０，６１が完全ねじの峰上に休むように選択
される。接触面６０，６１の十分な長さを持つので少なくとも２つのねじ峰１３
と接する。

【０１０４】 測定平面Ｐ_１の位置は、好ましくは、図２に示すように、基準面Ｐ_０と、最初
の完全雄ねじに対応する平面との間の中間に選択される。

【０１０５】 そういった位置は、雄ねじの開始位置により近いところでピッチ径を測定する
ことを可能にし、従って、このレベルでの直径方向の干渉値をより認識しやすく
すると共に、完全ねじゾーンが比較的短いときでさえも、接触面６０，６１を正
しく座るようにさせる。

【０１０６】 比較器５５のゼロが次に調節され、あるいは、図１０のセッティングブロック
７０の２つの平らな面を接触面６０，６１間に置くことによって事前決定された
値を次に直接与え、これらの２つの平らな面はセッティングブロックの特性寸法
である距離（Ｄ_1e＋ｈ）だけ離間される。Ｄ_1eは測定平面における被検査ねじの
ピッチ径の推定値であり、ｈはねじの高さと、測定装置５１の製造業者によって
与えられる幾何学的位置の補正係数との合計に等しい。この補正係数は、ナイフ
５８，５９が接触面６０，６１回りに回転しないことを考慮している。

【０１０７】 そういったセッティングブロック７０は、ねじを含まず、また、ねじ回転作動
を受けないので早く摩耗することがなく、２２のようなねじゲージよりもより安
い価格で製造できる。

【０１０８】 Ｄ_1eは次の関係を用いて決定される。 Ｄ_1e＝ Ｄ_nom −Ｌ₁ ・ＴＴ_rep1／１００ Ｄ_nom はピッチ径の公称値であり、従って、基準面Ｐ_０でのピッチ径値。 Ｌ₁は平面Ｐ０とＰ_１との間の距離であり、Ｐ_１が_Ｐ０に対して低い径側にある
ときは正である。 ＴＴ_rep1は以下に定められる雄テーパーのプロット値であり、テーパーの公称値
よりも大きい。

【０１０９】 変形例において、２つの平行な面に対してセッティングブロックを使用するこ
とに代えて、比較器５５のゼロを調整するために、図１２に示す截頭楔を使用す
ることができる。ブロック７０は横端面７２と、実質的に長手方向に向いた２つ
の平らな面であって、横端面に関して対称的に傾斜し横端面に向かって集束する
面を有する。その２つの傾斜面のなす角度Ｃは２arctan（ＴＴ_av1 ／２）に等し
く、端面７２から距離Ｌ_Ａのところでの２つの傾斜面面間の横距離は（Ｄ_1e＋ｈ
）に等しい。セッティングブロック７０の端面７２が測定装置５１の座面５４，
５４’に対してあてがわれ、傾斜した平らな面が測定装置接触面６０，６１の間
に位置するようにセッティングブロック７０は挿入される。従って、距離Ｌ₁ に
もかかわらず、単一のセッティングブロック７−だけが必要とされる。

【０１１０】 図１２に示す変形例において、傾斜平面のなす角度Ｃは２arctan（ＴＴ_rep1
／２）に等しく、端面７２から長手方向の距離(Ｌ_Ａ+Ｌ₁) のところでの２つの
傾斜面面間の横距離は（Ｄ_nom＋ｈ）に等しい。

【０１１１】 セッティングブロック７０はまた、端面７２の側部上の平らな面の端部におい
て、雄要素１のシール手段、特にシール面５及びオプションとして雄端面７のプ
ロファイルを作る異なるスロープを備える部分（図１２には示されていない）を
含むことができる。そういったセッティングブロックは第２平面直径測定装置５
１をシール面５の直径を検査するために調節することができる。

【０１１２】 測定装置５１の座面５４，５４’を要素１の端面７、又は、端面が平坦でなく
、例えば、７５°の僅かに先細りするテーパーが付いているときは、この端面の
最も外側の点に対して当接させるように測定装置５１を配設することによって測
定がなされ、接触面６０，６１は雄ねじの直径方向反対側の峰１３と外接触する
ように置かれる。

【０１１３】 測定の間に、接触面６０はねじの峰に固定保持され、測定装置５１が回転する
ときに接触面はそれと接触しており、接触面６１は、回転の間に、反対側のねじ
峰と接触したままである。

【０１１４】 測定平面Ｐ_１内のねじ峰間の直径Ｄ_1S は接触面６０，６１間の横距離の最大
値に相当し、その最大値は、比較器５５を読むことによって得られ、あるいは、
比較器５５の替わりに電子センサが使用され、そして平面直径測定装置が接触面
６０の回りを回転するときに最大値を検出して記憶する電子回路が用いられるな
らば、より良く自動的に決定される。

【０１１５】 雄ねじ３の検査方法の最終ステップは、ねじ峰間の直径の測定された値Ｄ_1Sと
、約Ｄ_1e の範囲によって決定された許容限度との比較である。

【０１１６】 測定面Ｐ_１での雄ピッチ径の値Ｄ₁は、同じ面Ｐ_１のねじ峰間の直径の測定さ
れた値Ｄ_1Sから上で定めた量ｈを差しひくことによって求められ、ねじ峰間の直
径の測定された値Ｄ_1Sの許容範囲限度の値は、量ｈを増やしたピッチ径Ｄ₁の限
度から直接定められる。

【０１１７】 それらの値はまた、測定面でのピッチ径の推定値を与える式Ｄ_1e＝Ｄ_nom−Ｌ₁ ・ＴＴ_rep1／１００において、基準面と測定面間の距離Ｌ₁の値を、Ｌ_1mim, Ｌ_{1 max} （それぞれＬ₁±ΔＬ₁）に取り替えることにより間接的に得られる。

【０１１８】 ＴＴ_rep1を得る方法は図１８に説明されるつぎの計算によって定められる。

【０１１９】 一般に、本発明により検査される雄ねじ３のピッチ径の平均値は、仕様ＡＰＩ
５Ｂに従いリングゲージ２２を用いて検査されるピッチ径の、第１完全雄ねじ上
の手段に位置するこのリングゲージ２２の端部２８の平面における平均値に等し
く設定される。

【０１２０】 図１８上の点Ｇ_１は、基準面Ｐ_０から距離Ｌ_ｓ１離れリングゲージのねじの他
端に位置する平面２６から距離Ｌ_f1離れたリングゲージの端面２８でのねじ３の
ピッチ径の平均値を示す。

【０１２１】 次のことが仮定される。 ａ）上に示すように、作られたねじのピッチ円錐は、被検査ねじ３のテーパーＴ
Ｔ₁ がリングゲージねじのテーパー（これはテーパーの公称値に等しいと仮定さ
れる）よりも大きいか小さいかに依存して被検査雄ねじ３に螺合するリングゲー
ジ２２のねじの一端又は他端に位置する点回りに回転する。 ｂ）作られたねじのテーパーの分布はテーパーの平均値ＴＴ_av1 の中心を持つ正
規分布に従い、テーパーの最大値と最小値の間の範囲（ＴＴ_max1−ＴＴ_min1）は
分布の標準偏差σ₁ の６倍に等しい。

【０１２２】 検査されたねじのテーパーが公称値ＴＴ_nom よりも大きいならば、リングゲー
ジの端面２８内の検査されたねじの点は範囲Ｏ’₁Ａ₁内に位置する。Ｏ’₁はリ
ングゲージのテーパーＴＴ_nomに相当し、点Ａ₁は被検査ねじのテーパーの最大値
ＴＴ_max1に相当する。範囲Ｏ’₁Ａ₁内のいかなる点の確率密度は、図１８の実線
で示すベル曲線の部分によって示されるＯ₁を中心に持つガウス則に従う。点Ｏ₁ は被検査ねじ３のテーパーの平均値ＴＴ_av1に相当する。

【０１２３】 検査されたねじのテーパーＴＴ₁が公称値ＴＴ_nom よりも大きいならば、リン
グゲージの端面２８内の検査されたねじの点はピボット点Ｏ’₁である。点Ｏ’₁ の位置と関連する確率は図１８のベル曲線の波線で示す部分の領域に等しい。

【０１２４】 平面２８内のねじ端の位置の平均合成値は、ＴＴ_min1からＴＴ_max1までのすべ
てのテーパーに関する位置の重心Ｇ_１であり、プロット値ＴＴ_rep1をテーパーに
関して直線Ｑ_１Ｇ_１のこう配によって定める。点Ｑ_１はピッチ径の公称値に相当
する。

【０１２５】 点Ｏ’₁からＡ₁に向かう軸に関して、

【数５】 比Ｌ_f1／Ｌ_s1はここでも、基準面Ｐ_０と、最初の完全雄ねじとの間の距離に対
する雄ねじの長さの比Ｋ₁ に等しい。

【０１２６】

【数６】 ｘは（ＴＴ₁−ＴＴ_av1）／σに等しい無次元化された、中心を持つ変数であり
、−∞から＋∞まで変化する。ＴＴ₁はテーパー変数である。ｆ（ｘ）はガウス
関数であり、

【数７】 次の式が直ちに導かれる

【数８】

【０１２７】数値例 ＴＴ_nom ＝６.２５％ Ｋ_１＝２.２２ ＴＴ_min1＝６.１０％ ＴＴ_max1＝６.６０％ ＴＴ_av1＝６.３５％ ΔＴＴ₁＝（ＴＴ_av1−ＴＴ_nom）＝０.１０％ σ₁ ＝（６.６０−６.１０）／
６＝０.０８％ ＴＴ_rep1＝６.４８％を得る。

【０１２８】 好ましくは、値ＴＴ_rep1は、ＴＴ_nomとＴＴ_max1の間の範囲に試みられ、上記
数値例のケースに相当する。ねじ峰１３によって形成される円錐は、断面の楕円
形、空洞及び周期的なこぶといった幾何学的な不完全性を有することがある。

【０１２９】 測定面Ｐ１でのピッチ径の代表的な測定を得るために、直径を複数回測定する
ことが有利である。

【０１３０】 装置５１によって示されるタイプの２接触面６０，６１を備える測定装置の場
合、平面Ｐ_１でのピッチ径の代表値を得るために４を超える測定をする必要はな
い事を発明者たちは確立した。

【０１３１】 従って、測定装置５１又は被検査ねじ３を各測定の間にねじ軸回りに４５°、
即ち、１／８回転して、４連続測定する事が提案される。Ｄ_１はこれらの４つの
測定の平均値に等しくとられる。

【０１３２】 変形例（図示省略）において、平面直径測定装置は、周知のように、互いに１
２０°離間された３つの接触面を有し、これらの面は、ねじの峰の円錐を測定平
面Ｐ１と交差させることにより形成される円を直接的に定める。その結果、ねじ
峰Ｄ_１ｓ間の直径は測定の間に接触面回りに装置を回転させる必要がある。

【０１３３】 従って、セッティングブロック７０は図１１に示すように直径Ｄ_１ｓを持つ円
柱形状を有する。

【０１３４】 図１３に示す変形例において、ブロックは截頭円錐体であり、截頭円錐体の小
計端面７２の横面から長手方向の距離Ｌ_Ａに位置する断面において（Ｄ１ｅ＋ｈ
）に等しい直径を持つ。ブロックのテーパーはＴＴａｖ１に等しく、テーパーの
ついたブロック７０はその小径の端面７２を測定装置５１の座面５４，５４’及
び接触面間のテーパーのついた周面にに当接させるように挿入される。従って、
図１２に示すケースと同様に、長さＬ_Ａにも関わらず単に１つのセッティングブ
ロックが必要とされる。

【０１３５】 図１３の変形例において、セッティングブロック７０は、截頭円錐体の小径端
部の横面７２から長手方向の距離（Ｌ_Ａ＋Ｌ_１）に位置する断面において（Ｄ_{no m} ＋ｈ）に等しい直径を有する。そのテーパーはＴＴ_rep1の値に等しい。

【０１３６】 変形例（図１３に示されない）において、セッティングブロック７０はまた、
端面７２のテーパー周面において、雄要素１の端部のプロファイルを生じさせる
異なるテーパーを備える部分（図１２に示されない）、特にシール面５及び可能
な雄端面７を有することができる。そういったセッティングブロックは第２平面
直径測定装置５１を調整してシール面５の直径の測定を可能にする。

【０１３７】 ３つの接触面を備える測定装置において、発明者たちはピッチ直径の３つの測
定が十分であり、測定装置又はねじ３を４０°、即ち、１／９回転させればよい
ことを確立した。

【０１３８】 図９及び１９は図６と１８の対称であり、平面直径測定装置５１を用いて測定
面Ｐ２における雌テーパーねじ４のピッチ径Ｄ２を検査する方法を図示及び説明
する。

【０１３９】 図９の装置５１は実質的に図６のものと同一であり、異なる点は、雌ねじを検
査するときに、長軸アーム５２，５３が１８０°回転し、接触面６０，６１が互
いに反対方向に向くことである。検査方法は雄ねじに関するものと同じステップ
を含むが、いくつかの異なる点は以下に説明する。

【０１４０】 第１に、座面５４，５４’と測定面Ｐ２との間のじ距離Ｌ_Ｂは装置５１上で調
整される。

【０１４１】 測定面Ｐ２の位置は図３上で選択され、完全の雌ねじを有するゾーン内に位置
して、その図で雄及び雌ねじが接続されるとき、雄ねじの測定面Ｐ１に一致する
その図の平面に最も近い。

【０１４２】 図３は、接続の図において平面Ｐ２が平面Ｐ１に一致する場合を示す。従って
、図３において距離Ｌ_Ｂは、平面Ｐ２と雌要素２の端面１０との間の距離に相当
する。

【０１４３】 比較器５５のゼロは、接触面６０，６１を図１４のＵ型セッティングブロック
８０のブランチに互いに面する２つの平らな平行な面上に置くことによって調整
される。２つの平らな面は幅（Ｄ_２ｅ−ｈ）の内部空間８１を形成する。この式
において、Ｄ_２ｅは測定面Ｐ２内のピッチ径の推定値であり、ｈは、ねじの高さ
と、装置５１に関する幾何学的配置の補正係数の合計値である。

【０１４４】 を定めるために、雄ねじと同様な関係式を用いる。 Ｄ_２ｅ＝Ｄ_nom −Ｌ_２・ＴＴ_rep2／１００ Ｄ_nomはピッチ径の公称値、 Ｌ_２は平面Ｐ０とＰ２間の距離であり、正であると考えられる。なぜなら、Ｐ２
はＰ０に対して低い直径側にあるからである。 ＴＴ_rep2は雌ねじのテーパーのプロット値であり以下に説明される。テーパーの
公称値よりも小さい。

【０１４５】 変形例において、２つの平行な面によって形成される内部空間を有する図１４
のセッティングブロックに代えて、図１６のＵ型のブロックを用いることができ
、このブロックにおいては、２つの楔型の傾斜した平らな面によって内部空間８
１が形成される。二つの面は、軸（長手）方向に向き、端面８２に関して対称に
傾斜し、内部空間８１の後部（背面）に向かって収束している。傾斜面間のなす
角度Ｄは２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av2）に等しく端面８２からの軸方向の距離Ｌ_Ｂ
における２つの傾斜面の横方向の距離は（Ｄ_２ｅ−ｈ）である。

【０１４６】 図１６に示す変形例において、角度Ｄは２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_rep2／２）であ
り、端面８２から軸方向の距離（Ｌ_Ｂ―Ｌ_２）での２平面間の距離は（Ｄ_nom−
ｈ）である。

【０１４７】 図１６には示されない変形例において、セッティングブロック８０は、雌要素
２の端部のプロファイルを形成する異なるテーパーを備える部分、特にシール面
６及び可能な雌座面８を持つことができる。

【０１４８】 変形例において図１７のセッティングブロック８０が用いられる。ブロックは
端面８２と内部空間８１を有する。内部空間は、テーパーＴＴ_av2を有するテー
パー周面によって形成され、頂部は端面の反対側に位置し、その端面８２からの
軸方向の距離Ｌ_Ｂにおける直径は（Ｄ_２ｅ−ｈ）である。

【０１４９】 図１７に示す変形例において、周面はＴＴ_rep2のテーパーを有し、端面８２か
らの軸方向の距離が（Ｌ_Ｂ―Ｌ_２）のところで直径は（Ｄ_nom−ｈ）である。

【０１５０】 測定面Ｐ２でのねじ峰間の直径Ｄ_２ｓの測定は雄ねじに関する直径Ｄ_１ｓの測
定と同様になされる。

【０１５１】 雌ねじ４の検査法の最後のステップは、ねじ峰間の測定された値Ｄ_２ｓと、範
囲約Ｄ_２ｅで定められる許容限度とを比較することである。測定平面Ｐ２での雌
ねじ４のピッチ径の値Ｄ_２は、測定された値Ｄ_２ｓにｈを付加することによって
得られる。

【０１５２】 直径Ｄ_２ｓに関する許容範囲限度はピッチ径Ｄ_２の限度からｈを差し引くこと
で直接定められる。これらの値はまた、式Ｄ_２＝Ｄ_nom−Ｌ_２・ＴＴ_rep2／１０
０において、平面Ｐ０，Ｐ２間の距離Ｌ_２を、距離Ｌ_２を±ΔＬ_２をで囲む値Ｌ _２min, Ｌ_２max に取り替えることで間接的に求められる。

【０１５３】 Ｄ_２ｅは、Ｄ_1ｅを決定したのと同じタイプの計算を用いて、図１９に示す次
の関係から決定される。

【０１５４】 一般に、本発明に従い検査された雌ねじ４のピッチ径の平均値は、仕様ＡＰＩ
５Ｂに従いプラグゲージ２１を用いて最後の完全雌ねじ上に位置するプラグゲー
ジ２１の端部２７の面において検査されるねじ４のピッチ径の平均値に等しくす
ることを意図する。

【０１５５】 図１９の点Ｇ_２は、基準面Ｐ０空の距離がＬ_ｓ２、プラグゲージの他端に位置
する平面２５からの距離がＬ_ｆ２であるプラグゲージの端面２７におけるねじ４
のピッチ径の平均値を示す。

【０１５６】 次のことが仮定される。 ａ）上に示したように、作られたねじのピッチ円錐は、検査されたねじ４のテー
パーＴＴ_２がプラグゲージのねじのテーパー（これはテーパーの公称値であると
仮定される）よりも小さいか大きいかに依存して被検査雄ねじ４に螺合するプラ
グゲージ２１の一端又は他端に位置する点回りに回転する。 ｂ）作られたねじのテーパーの分布は、平均値ＴＴ_ａｖ２の中心を持つ正規分布
法則に従い、テーパーの最大値と最小値の間の範囲（ＴＴ_max２−ＴＴ_min２）は
分布の標準偏差σ_２の６倍に等しい。

【０１５７】 検査されたねじのテーパーが公称値ＴＴ_nomよりも小さいならば、プラグゲー
ジの端面２７の検査されたねじの点は範囲Ｏ’_２Ａ_２内に位置し、点Ｏ’_２はプ
ラグゲージのテーパーＴＴ_nomに相当し、点Ａ_２は被検査ねじのテーパー最小値
ＴＴ_min２に相当する。範囲Ｏ’_２Ａ_２内のいかなる点における確率密度は、図
１９において実線で示すベル曲線の部分によって示すＯ_１の中心を持つガウス則
に従う。点Ｏ_１は被検査ねじ４のテーパーの平均値ＴＴ_ａｖ２に相当する。

【０１５８】 検査されたねじのテーパーＴＴ_２が公称値ＴＴ_nomよりも小さいならば、プラ
グゲージの端面２７の検査されたねじの端部はピボット点Ｏ’_２である。点Ｏ’ _２ の位置に関連する確率は図１９のベル曲線の破線の部分の領域に等しい。

【０１５９】 端面２７の位置の平均合成値は、テーパー値ＴＴ_min２からＴＴ_max２までの全
体の位置の重心Ｇ_２であり、テーパーのためのプロット値ＴＴ_rep２が直線Ｑ_２
Ｇ_２の勾配によって定められ、点Ｑ_２はピッチ径の公称値に相当する。

【０１６０】 Ｏ_２Ａ_２からＡ_２に向かう軸に関して、

【数９】 比Ｌ_ｆ２／Ｌ_ｓ２は、基準面Ｐ_０と最後の完全雄ねじとの間の距離に対する雄
ねじの長さの比Ｋ_２に等しい。

【０１６１】

【数１０】 ｘは無次元化された、（ＴＴ_２−ＴＴ_av２）σ_２に等しい中心変数であり、−
∞から＋∞まで変化し、ＴＴ_２はテーパー変数に相当する。ｆ（ｘ）はガウス関
数であり、

【数１１】 次の式が容易に導かれる。

【数１２】

【０１６２】数値例 ＴＴ_nom ＝６.２５％ Ｋ_１＝２.２２ ＴＴ_min2＝６.０５％ ＴＴ_max2＝６.４５％ ＴＴ_av2＝６.２５％ ΔＴＴ₂＝0 ％ σ₂ ＝０.０7％ ＴＴ_rep2＝６.19％であり、ＴＴ_min2とＴＴ_nom間の望ましい範囲内である。

【０１６３】 本発明において検査された雄又は雌ねじのパーフォマンスに関して、雌ねじ４
のテーパーの平均値ＴＴ_av2が雄ねじ３のテーパーの平均値ＴＴ_av1よりも小さい
ことは有利であり、雄及び雌要素１，２のそれぞれが、接続１００における係合
要素のシール面と迅速に干渉するシール面５，６及び／又は接続１００における
係合要素のシール座面に当接する座面７，８のようなシール手段を含む。雄シー
ル手段５，７は雄要素１の自由端の近くに配設されている。

【０１６４】 テーパーの平均値がそのように独特なものであるとき、ねじはシール手段の近
くでほとんど干渉しない。発明者達は、シール手段（５，６，７，８）に近いと
ころでの干渉が小さいことは、シール手段の接点圧力に関して好ましいことを示
した。

【０１６５】 雄ねじのテーパーの平均値ＴＴ_av1は公称値ＴＴ_nomよりも高くなることができ
る。

【０１６６】 雌ねじのテーパーの平均値ＴＴ_av2は公称値ＴＴ_nomよりも小さくなることがで
きる。

【０１６７】 下の表１（ねじ干渉の関数としてシール面に作用する接点圧力）は、直径１７
７.８ｍｍ（７”）、厚さ８.０５ｍｍ（２３ｌｂ／ｆｔ）、最小引張強さ（ＳＭ
ＹＳ）５５１ＭＰａ、接続は図３に示すものと同様なもののパイプの接続につい
ての数値計算の結果を示す。表は、マークアップトルク９.８ｋＮ・ｍに対して
計算された、シール面５，６での接点圧力の値を示す。

【０１６８】

【表１】

【０１６９】 シール面５，６での接触圧（接点圧力）に関し最初の雄ねじの側面に直径方向
の正の干渉が作用する悪影響が見られる。従って、雄ねじの開始側面、特に最初
の完全雄ねじと相互作用する最後の完全雌ねじに相当する平面に直径方向の干渉
を推定することが賢明であると思われる。この領域におけるねじのピッチ径の測
定は有利な結果であると思われる。

【０１７０】 しかしながら、本発明の検査方法によって受け入れられた雄・雌要素のセット
に関して、テーパーの平均の別個の値でもって、かつ、本発明の方法を用いて比
較的にシール面の近くでピッチ径を制御することにより接続を形成するときでさ
え、シール面５，６の近くのねじ干渉の値は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いたハードゲ
ージによって検査されるねじに関する同じ領域でのねじ干渉の最大値よりも大き
くなるかもしれない。

【０１７１】 この点は幾何学的計算によって証明することができる。

【０１７２】 上記例のパイプの場合、テーパーの許容誤差を考慮して、本発明の検査方法の
場合のシール面近くのねじ干渉の最大値は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いて検査される
ねじに関して同じ領域でのねじ干渉の最大値よりも、０.０７ｍｍ小さいことが
見いだされた。

【０１７３】 そのような結果は満足できるものである。発明の厳格な同等性をそこに求める
ものではないが、作られて本発明の方法を用いて検査されたねじのテーパーの許
容範囲を減少させることは適正である。

【０１７４】 仕様ＡＰＩ５Ｂでの検査の同等性に関して成された最終的な証明はマークアッ
プトルクが同等であるということである。

【０１７５】 座面７，８が当接する瞬間のマークアップトルクは本質的にねじ全体に作用す
る大局的な干渉の関数である。

【０１７６】 シール面５，６の近くのねじの干渉値が本発明の方法を用いて良く制御されて
いる間は、ねじの他端、即ち、不完全な雄ねじのレベルでの干渉値は、対照的に
、より貧弱に制御される。

【０１７７】 従って、発明者達は、マークアップトルクは修正されず、そして、雄・雌要素
１，２の平均寸法に対して計算され、ねじの長さ全体での干渉の値を集積したね
じ干渉領域の値は、本発明の方法を用いて検査したねじと、仕様ＡＰＩ５Ｂを用
いて検査したねじとでは少し異なることを確認した。

【０１７８】 先の例のパイプの場合、このねじの干渉領域は、仕様ＡＰＩ５Ｂを用いた検査
に対して本発明の方法の場合の方が２％低い。このような差は全体的に受け入れ
られる。

【０１７９】 一方向又は他方向において、例えば、３０％といった大きな差が発見されるな
らば、例えば、ねじテーパーに関する許容範囲限度を減少させることは、ここで
もまた適切である。

【０１８０】 本発明は、図又は例に限定されるものではない。

【０１８１】 発明は、各パイプは長いパイプで、一端に雄要素１を、他端に雌要素２を備え
、第１パイプ１０１の雄要素は第２パイプ１０２の雌要素２に接続された一体接
合のテーパーねじを検査することに適用できる。

【０１８２】 発明は、また、両端に雄要素１を備える長いパイプ間のカップリング接続であ
って、カップリングの両端が雌要素２である接続にも適用できる。

【０１８３】 発明は、また、正又は負の角度のフランクを有する丸ねじ、三角形ねじ、大径
ねじといったいかなるねじ形状を備えるテーパーねじの検査に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パイプ端部の雌ねじ要素を示す図である。

【図２】 パイプ端部の雄ねじ要素を示す図である。

【図３】 図１及び２の要素を接続した状態を示す図である。

【図４】 仕様ＡＰＩ５Ｂに従いプラグゲージで雌要素を検査する状態を示す図である。

【図５】 仕様ＡＰＩ５Ｂに従いリングゲージで雄要素を検査する状態を示す図である。

【図６】 本発明の平面直径測定装置を用いて、図２に示すタイプの雄要素の検査の状態
を示す図である。

【図７】 平面直径測定装置上の接触面における図６の詳細を示す図である。

【図８】 平面直径測定装置上の別の接触面における図６の詳細を示す図である

【図９】 本発明の平面直径測定装置を用いて、図１に示すタイプの雌要素を検査する状
態を示す図である。

【図１０】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１１】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１２】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１３】 図６の雄ねじ検査に使用する中実セッティングブロックの例を示す図である。

【図１４】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１５】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１６】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１７】 図９の雌ねじ検査に使用する中空セッティングブロックの例を示す図である。

【図１８】 図５に示すタイプのリングゲージのピッチ径の位置に対する異なる可能なテー
パーに関する雄ねじの一端におけるピッチ径の位置関係を概略的に示す図である
。

【図１９】 図４に示すタイプのハードゲージのピッチ径の位置に対する雌ねじの場合の同
じタイプの関係を示す図である。図１８と１９において、テーパーの差は、その
値の分布をわかりやすく示すために拡大されている。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月１日（２００１．３．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【数１】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_repは雄テーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min1、ＴＴ_max1、ＴＴ_av1はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最大
及び平均値、 ΔＴＴ₁は差（ＴＴ_av1−ＴＴ_nom）の代数値、 σ₁は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_１は、基準面と最初の完全雄ねじとの間の距離に対する雄ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。

【数２】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_rep２はテーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min２、ＴＴ_max２、ＴＴ_av２はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最
大及び平均値、 ΔＴＴ_２は差（ＴＴ_av２−ＴＴ_nom）の代数値、 σ_２は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_２は、基準面と最後の完全雌ねじとの間の距離に対する雌ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＲ，ＩＤ，ＩＮ，ＪＰ， ＭＸ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＺＡ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属パイプ（１０１）の端部に位置し、該端部に近くに位置
   する少なくとも１つのシール手段（５，７）を有する雄要素（１）の外周に位置
   する雄テーパーねじ（３）を検査する方法であって、前記ねじのピッチ径（Ｄ_１ ）が、座面（５４，５４’）と、互いに横方向に離間しかつ前記座面から調整可
   能な軸方向距離離間した少なくとも２つの接触面（６０，６１）と、前記接触面
   に正接する横測定面（Ｐ_１）に位置する円の直径を測定する手段（５５）とを有
   する平面直径測定装置（５１）を用いて、図面の基準面（Ｐ_０）からの距離Ｌ１
   に位置する所定の測定面（Ｐ_１）で検査され、方法は以下のステップ、 ａ）前記平面測定装置（５１）において、前記座面と前記測定面（Ｐ_１）との間
   の距離Ｌ_Ａを選択された距離Ｌ_１の関数として調節し、 ｂ）特性寸法が前記測定面（Ｐ_１）のピッチ径の推定値（Ｄ_１ｅ）に関して定め
   られるセッティングブロック（７０）を用いて前記測定手段を前記接触面間の横
   寸法の事前決定値に調節し、 ｃ）前記測定面（Ｐ１）においてねじ峰（Ｄ_１ｓ）間のねじの直径を測定し、前
   記測定装置（５１）の座面（５４，５４’）を前記雄要素の自由端に当接させ、 ｄ）前記ねじ峰間の測定された直径を許容限度範囲と比較する、 を含み、前記雄ねじ（３）のピッチ径の測定面（Ｐ_１）は図面の基準面と最初の
   完全雄ねじとの間に位置する平面であり、測定面のピッチ径の推定値は次の式を
   満足する方法、 【数１】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_repは雄テーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min1、ＴＴ_max1、ＴＴ_av1はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最大
   及び平均値、 ΔＴＴ₁は差（ＴＴ_av1−ＴＴ_nom）の代数値、 σ₁は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_１は、基準面と最初の完全雄ねじとの間の距離に対する雄ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。
2. 【請求項２】 請求項１の方法であって、前記測定平面（Ｐ１）は、前記基
   準面と、前記最初の完全雄ねじに相当する平面との間の実質的に半分の位置に位
   置することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 金属パイプ（１０２）の端部に位置し、雄要素の端部近くに
   位置するシール手段（５，７）と協働するように設けた少なくとも１つのシール
   手段（６，８）を有する雌要素（２）の内周に位置する雌テーパーねじ（４）を
   検査する方法であって、前記ねじのピッチ径（Ｄ_１）が、座面（５４，５４’）
   と、互いに横方向に離間しかつ前記座面から調整可能な軸方向距離離間した少な
   くとも２つの接触面（６０，６１）と、前記接触面に正接する横測定面（Ｐ２）
   に位置する円の直径を測定する手段（５５）とを有する平面直径測定装置（５１
   ）を用いて、図面の基準面（Ｐ_０）からの距離Ｌ２に位置する所定の測定面（Ｐ _２ ）で検査され、方法は以下のステップ、 ａ）前記平面測定装置（５１）において、前記座面（５４，５４’）と前記測定
   面（Ｐ_２）との間の距離Ｌ_Ｂを選択された距離Ｌ_２の関数として調節し、 ｂ）特性寸法が前記測定面（Ｐ_２）のピッチ径の推定値（Ｄ_２ｅ）に関して定め
   られるセッティングブロック（８０）を用いて前記測定手段（５１）を前記接触
   面間の横寸法の事前決定値に調節し、 ｃ）前記測定面（Ｐ_２）においてねじ峰（Ｄ２ｓ）間のねじの直径を測定し、前
   記測定装置（５１）の座面（５４，５４’）を前記雌要素の自由端に当接させ、 ｄ）前記ねじ峰間の測定された直径を許容限度範囲と比較する、 を含み、前記雌ねじ（４）のピッチ径の測定面（Ｐ２）は完全雌ねじのゾーンに
   位置し、図面において前記２つの雄及び雌ねじ（３，４）が接続されたときに請
   求項１又は２の雄ねじのピッチ径の測定平面（Ｐ１）に一致する図面の平面に最
   も近く、測定面（Ｐ２）のピッチ径の推定値は次の式を満足する方法、 【数２】 ここで、Ｄ_nomは基準面のピッチ径の公称値、 ＴＴ_rep２はテーパーのプロット値、 ＴＴ_nomはねじのテーパーの公称値、 ＴＴ_min２、ＴＴ_max２、ＴＴ_av２はそれぞれ作られたねじのテーパーの最小、最
   大及び平均値、 ΔＴＴ_２は差（ＴＴ_av２−ＴＴ_nom）の代数値、 σ_２は作られたテーパーの分布の標準偏差、 Ｋ_２は、基準面と最後の完全雌ねじとの間の距離に対する雌ねじ長さの比、 ｇ（ｕ）は、変数ｕに関する無次元化された、中心を持つ正規分布。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３の方法であって、少なくとも１つのシー
   ル手段はシール面（５，６）を含む方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の方法であって、少なく
   とも１つのシール手段は横座面（７，８）を含む方法。
6. 【請求項６】 請求項３の雌テーパーねじ（４）を検査する方法であって、
   請求項３のみ、又は請求項４もしくは５にも従属し、前記雌ねじのテーパーの平
   均値はそれと協働する雄ねじのテーパーの平均値よりも小さいことを特徴とする
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１又は２の方法であって、請求項１もしくは２のみ、
   又は請求項４もしくは５にも従属し、前記雄ねじのテーパーの平均値は前記公称
   値よりも大きいことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項３の方法であって、請求項３のみ、又は請求項４もし
   くは５にも従属し、前記雌ねじのテーパーの平均値は前記公称値よりも小さいと
   を特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１つに記載の方法であって、ね
   じ峰間の許容範囲の限度値は、測定平面のピッチ径の推定値を与える式において
   、基準面と測定面との間の距離の値を、その値を囲む値に代えることのより得ら
   れることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか１つに記載の方法であって、
    ２つの接触面を有する平面直径測定装置（５１）を用いて、前記測定装置又は前
    記ねじを各測定の間に同じ測定面において４回ねじの軸回りに１／８回転させ、
    これらの４測定の平均値を用いて測定平面のねじの峰間の直径を特定することを
    特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし９のいずれか１つに記載の方法であって、
    ３つの接触面を有する平面直径測定装置（５１）を用いて、前記測定装置又は前
    記ねじを各測定の間に同じ測定面において３回ねじの軸回りに４０°回転させ、
    これらの３測定の平均値を用いて測定平面のねじの峰間の直径を特定することを
    特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の方法であって
    、前記ねじ接続は一体接続であって、各パイプは長いパイプ（１０１，１０２）
    であり、一端に雄要素を備え、他端に雌要素を備え、第１パイプの雄要素は第２
    パイプの雌要素に接続される方法。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の方法であって
    、前記ねじ接続はカップリング接続であって、長いパイプは両端に雄要素を備え
    、雌要素を備えるカップリングが前記雄要素に接続される方法。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１１のいずれか１つに記載された方法を実
    施する平面直径測定装置（５１）であって、２つの接触面を有し、さらに、測定
    の間に得られる最大値を自動的に捕捉する手段を含んでなる装置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１１のいずれか１つに記載された方法を実
    施する平面直径測定装置（５１）であって、前記ねじ峰間の直径の捕捉された値
    を統計的に計算する手段を含んでなる装置。
16. 【請求項１６】 請求項１及び１０、又は請求項２及び１０の方法において
    前記２つの接触面の間の距離の事前決定された値を調節するために使用するセッ
    ティングブロック（７０）であって、截頭楔形であり、横端面（７２）と、実質
    的に長手方向に向き前記横端面に関して対称に傾斜した２つの平らな面であって
    、前記横端面に収束する面を有し、前記平らな面のなす角Ｃは、２ａｒｃｔａｎ
    （ＴＴ_av1／２）に等しく、前記横端面からの長手方向の距離（Ｌ_Ａ）における
    前記平らな面の横方向の距離は（Ｄ_1e ＋ｈ）に等しく、ｈは、被検査ねじの１
    つの歯（１３）の高さと、測定装置に特有な幾何学的補正係数の合計値である、
    セッティングブロック。
17. 【請求項１７】 請求項１及び１１、又は、請求項２及び１１に記載の方法
    において前記３つの接触面間の距離の事前決定された値を調整するために使用す
    るセッティングブロックであって、截頭円錐体であり、該円錐体の頂部側に横端
    面（７２）を有し、ＴＴ_av1に等しいテーパー周面を有し、前記横端面（７２）
    からの距離（Ｌ_Ａ）における前記円テーパー周面の直径は（Ｄ_1e ＋ｈ）に等し
    く、ｈは、被検査ねじの１つの歯（１３）の高さと、測定装置に特有な幾何学的
    補正係数の合計値である、セッティングブロック。
18. 【請求項１８】 請求項１６又は１７のセッティングブロックであって、傾
    斜した平らな平面の端部又は前記端面（７２）側の周面において、前記雄要素（
    １）の少なくとも１つのシール手段（５，７）のプロファイルを与える異なるス
    ロープ又はテーパーを有することを特徴とするセッティングブロック。
19. 【請求項１９】 請求項３及び１０に記載の方法において前記２つの接触面
    （６０，６１）の間の距離の事前決定された値を調節するために使用するセッテ
    ィングブロック（８０）であって、横端面（８２）と、ブロックの２つの平らな
    面であって実質的に長手方向に向き、前記横端面に関して対称に傾斜し、前記横
    端面に向かって収束する平らな面によって形成される内部空間（８１）とを有し
    、前記傾斜した平らな面がなす角Ｄは２ａｒｃｔａｎ（ＴＴ_av２／２）に等しく
    、前記横端面（８２）からの長手方向の距離（Ｌ_Ｂ）における前記平らな面の横
    方向の距離は（Ｄ_２e −ｈ）に等しく、ｈは、被検査ねじの１つの歯（１３）の
    高さと、測定装置に特有な幾何学的補正係数の合計値である、セッティングブロ
    ック。
20. 【請求項２０】 請求項３及び１１に記載の方法において前記３つの接触面
    の間の距離の事前決定された値を調節するために使用するセッティングブロック
    （８０）であって、横端面（８２）と、長手方向軸及びＴＴ_av２に等しいテーパ
    ーを備えるテーパー周面によって形成される内部空間（８１）とを有し、前記内
    部空間の頂部は前記横端面と反対方向の側に向き、前記横端面（８２）からの長
    手方向の距離（Ｌ_Ｂ）における前記内部空間の直径は（Ｄ_２e −ｈ）に等しく、
    ｈは、被検査ねじの１つの歯の高さと、測定装置に特有な幾何学的補正係数の合
    計値である、セッティングブロック。
21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０セッティングブロック（８０）であっ
    て、横端面（８２）と、傾斜した平らな面の端部又は前記横端面（８２）の反対
    側の側部上のテーパーのついた周面において、前記雌要素（２）の前記少なくと
    も１つのシール手段（６，８）のプロファイルを作る異なるスロープ又はテーパ
    ーを備える部分を含んでなるセッティングブロック。