JPH07504483A - 安定化されたセンターショルダーシールを有する管状部材連結部 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 安定化されたセンターショルダーシールを有する管状部材連結部溌明の分野］ この発明は石油産業において一般的に使用されている種類の管状部材連結部に関 する。特に、この発明の管状部材連結部は安定化されたセンターショルダーシー ルを有する。この連結部では、センターショルダーシールに隣接して設けられた 特殊なネジ山構造によって安定化が行われている。この発明はまた、特殊なセン ターショルダーシール設計に関する。さらに、この発明は管状部材連結部を形成 するときにセルフセンタリング機能を有するネジ山形状に関する。このネジ山形 状は安定化されたセンターショルダーシールを用いた連結部だけでなく、従来の 他の連結部設計に対しても使用することが可能である。

［従来の技術］ この発明はパイプや継ぎ手を連結するときに広く使用することができるが、なか でも特に石油産業の管状部材の連結において使用するために開発されてきた。

というのは、こうした連結では他の産業や分野におけるよりも、より厳しくかつ 要求のきつい条件に出会うからである。特に、石油業界では、掘削井戸の直径を そのままにして、パイプの直径をできる限り小さくする傾向がある。掘削井戸の 径が小さければ小さいほど、エネルギは節約さね、掘削の経費が少なくて済む。

しかし、径の小さいパイプを使うときには、隣接する管状パイプの間をつなぐ連 結部は幾何学形状及び性能特性がトランスペアレント（ｔｔｕｔｐａｔｕｔｌで あること、すなわち、連結部の幾何学形状及び性能特性が管状パイプ自身のそれ と同じであることが重要である。一連のパイプ列は、あたかも連結部が存在しな いかのように動作することが好ましい。理想的な連結部では、同じ内径及び外径 であるなど、連結部がパイプと同じ形状を有し、また、例えばテンションの度合 や、圧縮、内圧及び外圧の度合、ねじり抵抗、曲げ抵抗など、同じ性能特性を有 する。

石油業界では、穴の直径を維持するために、二つのタイプの連結、すなわちフラ ッシュジヨイント（Ｉｌｏｓｈ　ｊｏｉＮ）とスリムライン（ｓｌｕｍ　１ｅｎ ｓ）連結が用いられてきた。フラッシュジヨイント連結部の外径は管状パイプの 外径と一般に同じである。スリムライン連結部の外径はパイプのそれよりも一般 に２〜３．５％大きい。こうした従来のパイプの目的とするところは、幾何学的 形状や性能特性全体をトランスペアレントにすることであるけれども、それはこ れまで不可能であった。従来のパイプは、幾何学的形状においてより大きなトラ ンスペアレンジＯｎｎ　ｐ＊ｒｅＩｌｃｙ）を得るために、性能特性は犠牲にさ れることが多かった。

パイプ連結部の効率を評価するために、これまでに様々な基準が設けられてきた 。そうした効率の一つは、軸方向におけるパイプ及びパイプ連結部の負荷容量に よって決定される。このテンション効率は、連結部の破壊強度を管状パイプの破 壊強度と比較することによって計算される。従来のフラッシュジヨイントやスリ ムライン連結の大部分は、６５〜７５％の範囲の効率をそれぞれ達成している。

もちろん、この効率は連結部のタイプや、パイプの直径及び厚み、そして連結部 の製造方法によって変わってくる。

従来の連結部は、ネジ山と、ショルダと、シールからなる基本的な部材を有する 。以下に掲げる従来の特許には、フラッシュジヨイント及びスリムライン連結を 形成するために用いられてきた様々な特徴が記載されている。

１９０１年４月２日に特許されたダブリュ拳シー拳フィッシャ（Ｗ、Ｃ，Ｆｉｓ ｔｕｒ）の米国特許第６７１．２７４号には、ダブテール形状を有するネジ山設 計が開示されている。このネジ山は、−の管状部材の外側と、それに連結される もう一つの管状部材の内側に設けられている。

１９２３年９月２０日に特許されたジエー・ジエー・ムーア（Ｊ、　Ｊ、　Ｍｏ ｏｒＣ）の米国特許第１．４７４．３７５号には、出願者がシングルフックスレ ッド設計と呼んでいるものが開示されている。このスレッド、すなわちネジ山は 、魚雷の後ろ側胴体の前端部をエアーフラスコ（ｘｉｒ　Ｉｔａｓｋ１本体へ固 定するために使用される。

１９３３年９月１９日に特許されたジー・エム・イートン（Ｇ、　Ｌ　Ｅｓｊｏ ｎｌ　らの米国特許第１．９２７．６５６号には、ネジ山が切られているパイプ 部分の壁の厚みを増やすことなく（あるいは厚みの増大を最小限に抑えつつ）接 合部の強度を増すことのできるような方法で、一連の連続したパイプ’Ｆｌを一 体に固定するためのパイプ接合が開示されている。接合される二つのパイプの一 方はピンの外側表面上が機械加工さね、他方はボックスの内側表面が機械加工さ れており、二つのパイプはネジで一体化されて、今日スリムライン連結と呼ばれ ているものを形成する。各パイプのネジ山部分はテーパ状に機械加工されており 、ネジ山の深さはネジ山部分の中心において最も大きくなっており、両方向へ向 かうにつれて段々と小さくなりネジ山部分の端で消滅している。

１９３６年１２月１日こ特許されたジー・エム・イートンらの米国特許第２．０ ６２、４０７号には、接合部のネジ部のネジ山の高さが、接合部のネジ部の中心 部分において最大になっており、両方向に向かうにつれて段々と小さくなって消 滅している、上述した接合部といくらか類似したパイプ接合が開示されている。

しかし、このネジ山設計では、ネジ山の消滅が、ネジ形成ラインであるパイプの 長手軸に対してテーパをなすラインと、パイプの長手軸に対して円筒状のライン すなわち平行なうインとの交差に対応しているところが異なっている。さらに詳 しく説明すると、ピンのパイプ外側端部におけるネジ山のルートはパイプの長手 軸と平行なうインに沿って配置されており、一方、同じ位置におけるネジ山のフ レストはパイプ長手軸に対して一定のテーパをなすラインに沿って配置されてい る。パイプの端部からより内側の位置に設けられたネジ山のルートは、パイプ長 手軸に対して一定のテーパをなすラインに沿って配置されており、一方、同じ位 置におけるネジ山のフレストは、ルートに対しである距離をおいてルートに対し て平行なテーパをなすライン上に配置さている。最後に、ピン上の最も内側のネ ジ山位置においては、ネジ山のルートはパイプ長手軸に対するテーパ上をそのま ま延びており、一方、ネジ山のフレストはパイプ長手軸に平行なうインに沿って 形成されている。従って、ネジ山が設けられた接合部の外側端部及び内側端部の 両方において、ネジ山のルートとフレストが交差するところでネジ山が消滅して いる。ボックスのネジ山構造はピンのそれと相補的であって、ネジ山が設けられ た二つの部材は相互に係合可能になっている。

１９４０年７月９日に特許されたアール・ディー−ハース（Ｒ，Ｄ」ｕｓ）の米 国特許第２．２０７．００５号には、（ここで定義されているような）シングル フックスレッド形状が開示されている。ここでは、ピン部材のロードフランクが アンダーカット（ｕｎｄｅｒｃｕＤされていて、圧力がかかるとカム作用が働い て連結部材が互いに引き寄せらね、密閉（ｓｅｌｉｎｇ−ａｌｌ）機能が働くよ うになっている。ネジ山は連結部の長手軸に対してテーパ状に形成されている。

１９４９年１１月２２日に特許されたアール・ニス・スベリＯＬ　Ｓ、　Ｓｐｍ ７）の米国特許第２．４８８．５６６号には、テーパ状のネジ山構造が開示され ている。このネジ山構造は、螺旋状のネジ山の一方のフランク上のリードが、螺 旋状のネジ山の他方のフランク上のリードと異なっており、ネジ山構造の一方の 端部から反対側の端部へと、ネジ山の幅が一定の割合で増大している。この幅可 変のネジ山構造においては、ロッドあるいはピンをソケットから取り外しやすく なり、部材のネジを完全に外すことなくピンをソケットから分離でき、他方では 、一体に連結したときに各部材のネジの間をくさびのようにすベリばめ（ｓｎｕ ｇ　１ｎｔｅｒ…）できると言われている。幅可変のネジ山構造の使用例として は、形成しようとする管状のワーク部材と組み合わせて用いられるプルロッドの 表面上がある。

１９６３年１１月５日に特許されたウィリアム・エフ・フランツ叫山ｓａ　Ｆ、 　Ｆ＋ｘｎｘｌの米国特許第３．１０９．６７２号には、円筒状の外側表面形状 と、端部に設けられたテーパ状のノコ歯ネジとを有するパイプ部材からなるネジ 付パイプ接合が開示されている。ノコ歯ネジは、円筒状の外側表面上で消滅して おり、完全に形成されたネジ山部分と、段々と消滅するネジ山部分とを形成して いる。

内側表面上にネジ山が機械加工されている相補的な関係にある継ぎ手は、その長 さ方向全体にわたって設けられた完全な高さの（ｆｕｌｌ−ｈｅｉｇｈｔ）テー パ状のネジ山を有する。各部材の上に設けられた相補的なネジ山は、接合部の長 手軸に対して支持関係（ｂｅａｒｉｎｇ　ｒ山１ｉｏｎｓｈｉｐｌにあり、かつ 長手軸とほぼ直角に設けられている追い側フランクと、支持関係にある進み側フ ランクとを有する。進み側フランクは追い側フランクよりも大きなフランク角を 有する。フレストとルートは先端が切り取られていて、接合部の長手軸と平行な 関係にあるフラットなりレスト及びルートを形成している。完全に形成されたネ ジ山のフレストの切取りの高さは、ルートの切取りの高さよりも大きい。従って 、パイプと継ぎ手を手でしっかりと係合させたとき、相補的な関係にあるネジ山 のフレストとルートとの間には接合部の長さ方向全体にわたって予め決められた 量の隙間が形成される。しっかりとした形成（ｐｏｗｅｒ　ｒａ山−ａｐｌが行 われたあとは、継ぎ手のネジ山のフレストはパイプに設けられた消滅するネジ山 のルートと係合するが、完全に形成されたネジ山のフレストとルートとの間には 依然として隙間が形成されており、しっかりとした形成が行われたときに、継ぎ 手の端部において有害なフープ応力が生じないようになっている。

１９７６年１１月２日に特許されたトーマス参エル・ブローズ（Ｔｈｏ＋ｕｓ、 　Ｌ、　Ｂｌｏｓｅ）の米国特許第３．９８９．２８４号（１９８１年６月１６ 日に特許されたＲ　ｅ　３０．６４７も参照のこと）には、ピン部材の中にフー プ張力を生じボックス部材の中にフープ圧縮を生じるように設計された管状部材 連結（パイプ接合）が開示されている。この連結はダブテール相互係合（ｄｏマ ｅ−１ｓｉｌ　１ｎｌｅｒｆｉｌを行うネジ山を有する。ダブテール相互係合を 実現するために、ネジ山のフランクとネジ山のルートの壁との間に形成される角 度は約８５°以下になっている。別の実施例においては、ネジ山のロードフラン クは連結部の軸方向に対して約８５°以下で斜めになっており、一方、スタブフ ランク（ｓｔｕｂ　ｌ１ｓｎｋ）は軸方向の半径面内において半径方向に延びて いる。ピンのネジ山のスタブフランクは、ピンがボックスの中に入れ予成に入れ られる嵯し込まれる（ｓｔｉｂ））ときに前側の端部となるネジ山フランクであ る。ロードフランクはネジ山の追い側フランクである。すべての場合において、 ネジ山はピンとボックスの間に“ダブテール相互係合”が実現されるような隙間 が形成されるように設計されており、ピンの壁を外側へ引っ張りボックスの壁を 内側へ引っ張って、接合部を形成するときに、ピン部材の中にはフープ張力を生 じボックス部材の中にはフープ圧縮を生じるようになっている。

すなわち、出来上がった接合部に（さび式の相互係合が実現されるようになって いる。

各ネジ部材はブローズの特許′２８６に開示されており、軸方向の幅が螺旋の長 さ方向のほぼ全体にわたって徐々に変化する。実施例ではパイプの長手方向に平 行なうイン上にネジ山が形成されているように見えるが、ネジ山をパイプの長手 軸に対して一定のテーパをなすようなライン上に形成する可能性についても記載 されている。接合部のネジ山部分の間に内側のショルダーシールを使用すること についても記載されている。ある実施例においては、この内側のショルダーシー ルは、パイプの長手軸と平行である二つの異なるライン上に設けられた二つのネ ジ山部分の間に設置されており、内側のショルダーシールに対してマルチステッ プのネジ山が形成されている。記載されている内側ショルダーシールはパイプの 長手軸に平行な主要係合（シーリング）面か、または軸方向に対してテーパ状の 主要係合（シーリング）面を有する。

１９７７年３月１８１こ特許されたシャツトン（Ｓ山ｔ＋ｏｎｌらの米国特許第 ４．００９．８９３号には、軸方向に離間された二つのネジ山部分を有するボッ クス部材及びピン部材が開示されている。二つのネジ山部分は半径方向のステッ プ部分によって分離されている。ステップ部分は一方の部材、例えばピン部材に 対して、軸方向のアンダーカットを有する環状部材と、円錐台形状の端面と、半 径方向外側へ膨らんだ周辺表面とを有する。周辺表面はステップにおいてボック ス部材に設けられた若干曲面状の（ｃｏｎｌｏｏ＋ｅｄ）表面とシール状態を保 って係合する。一方、環状部材の端面ばボックス部材のステップ部分に設けられ た若干曲面状の相補的な表面へ当接する。これらのストップ面は、ピン部材及び ボックス部材の端部において相補的なネジ山のストップ面をそれぞれ補うように なっている。テフロンなど、良好な摺動特性を有するフラットな環状部材を、ピ ン部材の環状部材端面と、ボックス部材の相補的な支持表面との間に挟むことが 好ましい。ある実施例においては、ピン部材の環状部材端面とボックス部材の相 補的な支持表面との間にスペースが設けられ、シール用のスリーブを間に挟んで このスペースや、ピン部材の環状部材のアンダーカットのスペースを埋めること が行われる。

１９７９年２月２８日に特許されたディー・ティー・スレートン（Ｄ、　Ｔ、　 ５ｌｘｌａｒｅ＋）らの米国特許第４．　［１７６、４３６号には、ネジ山が設 けられたツールの端部と、往復運動を行うかまたは回転する一連のドリルが取付 けられたツールに対する特別に設計された応力緩和用（山ｅｓｓ　＋ｅｌｉｅｌ ）の溝が開示されている。

１９７９年７月１７３１こ特許されたトーマスーエル・ブローズの米国特許第４ 、１６１．３３２号には、相互に係合したツーステップのネジ山と、相互に係合 した環状ショルダとを有するピン部材及びボックス部材を有するパイプ接合が開 示されている。この連結の環状ショルダの一つは、ネジ山の第１の対と第２の対 との軸方向の間に配置されている。このショルダの構造は、ピン部材のショルダ のスタブフランクが、パイプ長手軸に対して負の角度（好ましくは約５°）を形 成し、接合を行うとショルダが半ダブテールの相互係合を行うようなものになっ ている。

一般に、ピン部材のネジ山は負の角度（好ましくは約１５°）のロードフランク と、負のスタッフランク角（一般に約３ｏ°）を有しており、対応するボックス のネジ山と半ダブテールの相互係合を行う。ピン部材のスタブフランクは一般に 係合されず、通常の形成においては、対応するボックスのネジ山と約０．５０８ Ｉ１１　（０，０２０インチ）の隙間が存在する。

１９７９年７月１７８１こ特許されたティー・エル・ブローズの米国特許第４， ２２４、６０７号には、円筒状のネジ山が設けられたコネクタが開示されている 。このコネクタは若干のテーパを有していて、半径方向の締めしろ（ｉｎｔｅ山 ｒｅｍｃｅ）が制御され、不用意にネジ山が外れるようなことがないようになっ ている。

１９８３年２月１５日に特許されたシー・ニー・ボールフラス（Ｃ，ＬＢｏｌｌ ｌｒ■）の米国特許第４．３７３．７５４号には、マルチステップの、テーパ状 になっていないネジ山部分を有するネジ付コネクタが開示されている。このネジ 山形状は、少なくとも一つの“かぎ型（ｈｏｏｋｅｄ）”フランクを有していて 、引っ張り強度が改善されている。コネクタのメス部材あるいはボックス部材の 壁の厚みを制御してネジ山の負荷特性（ｌａｒｄｉｎｇ）を改善し、オス部材あ るいはピン部材との半径方向内側への動きを可能にして、軸方向の引っ張り負荷 が加わったときにネジ山の“抜け（ｐｏｌｌｉｎｇ　ｏｕｌ）　”が生じないよ うになっている。ピン部材の外側のネジ山ステップはボックス部材のネジ山と部 分的にしが係合せず、ネジ山のルートにおけるチューブの壁の厚みのクリティカ ル（ｃｒｉｌｉｃｉｌ）低下が最小限に抑えられるようになっている。

１９８３年５月２４田こ特許されたエイチ・イー・ルーサ（Ｌ　Ｈ，Ｒｅｕｓｓ ｅ＋）の米国特許第４．３８４．７３７号には、パイプ部分がその中にねじ込ま れるようになった継ぎ手、あるいは一体化ソケットを有する管状部材連結部が開 示されている。パイプ部分の外側表面は、ネジ山部分の外側端部に、ネジ山の設 けられていないノーズ部分を有する。ノーズ部分の終端部には環状表面が設けら れている。ノーズ部分は、ノーズ部分の周辺を延びる凸状の複数の回転表面を有 する。回転表面はすべて、継ぎ手またはソケットのネジ山が設けられていない部 分と係合して、流体に対して密閉性を有するシールを形成する。本発明はこうし たピンノーズ設計を使用していない。ルーサの発明の別の特徴（特に上述したピ ンノーズ設計に関係しない全ての請求の範囲に存在する）は、各部材に設けられ たネジ山のマイナー径（ｍｉｎｏｒ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）のフラット部の間か、 または各部材に設けられたネジ山のメジャー径（ｍｃｉｏ＋　ｄｉａｍｅｔｅｒ ）のフラット部の間で面と面のネジ山接触が行われること、しかし、マイナー径 のフラット部とメジャー径のフラット部の両方の間には接触がないことである。

本発明は連結を行うときに生じる応力に対するこの制御方法は用いていない。本 発明の連結部は、すべての完全な高さのネジ山と大部分の（しかしすべてではな い）不完全な高さのネジ山に対して、連続するネジ山のフレストとルートの間で 面と面のネジ山接触が行われている。

１９８３年８月１６日に特許されたデュレット（Ｄｕｒｅｌ）　らの米国特許第 ４．３９８．７５６号には、円柱−円錐状のパイプ接合が開示されている。ここ では、パイプの長手軸に対してテーパを形成する連続した形成ライン上に、接合 部の約１５〜２５％にわたってネジ山が設けられている。接合部のネジ山部分の 残りの７５〜８５％は、パイプの長手軸と平行な連続した形成ライン上に設けら れている。パイプの長手軸に対してテーパをなすネジ山の位置は、ピンとボック スを最初に入れ子式に一体化するときに連結部への導入部を形成する位置になっ ている。従って、ボックスの導入部のテーパによって隙間が形成されるため、実 際にネジ山を係合させる前に、最初にピンとボックスを入れ子式に入れやすいよ うになっている。

デュレットらの発明の別の特徴は、メス（ボックス）部材が内側ショルダを有し 、この内側ショルダに対してオス（ピン）部材の端面がシールを行うことである 。

本発明の連結部は連結部の中心構造の別のシール面を利用しており、ピン部材の 端面が連結部端部で開放された状態になっている。

１９８６年２月１８日に特許されたティー・エル・ブローズの米国特許第４，５ ７０、９８２号には、ツーステップの形状を有するピン部材及びボックス部材を 備えた管状部材連結部が開示されている。ピン部材の先頭のネジ山ステップは第 ２のネジ山ステップよりも径が小さい。各部材のネジ山形状は、ロードフランク が負の角度を有するようなものであり、ネジ山のステップは逆角度（ｒＣマｅｒ ＋ｅ　ｘｎｇｌｅ）のトルクショルダ（ｔｏ「ｑｕｅ　５ｈｏｏｌｄｅ＋）によ って互いに軸方向に離間されている。トルクショルダは一つあるいは二つの隣接 する円錐面を有する。ネジ山の負のロードフランク角と逆ショルダ角度とが組み 合わさって各部材を一体にロックし、係合した円錐面が半径方向に分離しないよ うにしている。

１９８６年５月２７日に特許されたシェレット（Ｃｈｅｌｅｌｌｅ）らの米国特 許第４，５９１、１９５号には、パイプ接合の二つのネジ山部分の間に配置され たセンターショルダーシールが開示されている。ネジ山部分は、パイプの長手軸 に平行なうインの上に形成されたステップ状のネジ山である。センターショルダ ーシールは、シールのピン部分にアンダーカットされた溝が設けられている。溝 はプラスチックあるいはゴムから形成されたシール用のリングと組み合わせて用 いられ、高温のガスあるいは液体を保持可能なシールを形成している。

１９８６年８月８日に特許されたジエー・ダブリュ・ウェルシュ（＋、Ｗ、Ｗｅ ｌｓｈ）の米国特許第４．６０３．８８９号には、二つの本体へネジで連結する のに用いられる軸を有するネジ付ファスナが開示されている。このファスナは内 側にネジ山が設けられており、二つの本体は外側にネジ山が設けられている。ネ ジ山は、対向する第１及び第２のロードフランクを軸方向の両側に有する。第１ のフランクは第２のピッチを形成している。これらのピッチは異なっており、フ ァスナが本体のネジ山へねじ込まれたとき第１のフランクが一方の本体へ締付け らね、第２のフランクが他方の本体のネジ山へ締付けられるときという点に特徴 がある。

１９８７年６月９日に特許されたドナルド・ジェー・オルトロフ（Ｄｏｎｘｌｄ 　１．０ｔｊｌｏｌ１１の米国特許第４．６７１．５４４号には、テーパ状のネ ジ山からなる二つの部分を有するネジ付パイプ連結が開示されている。このパイ プ連結は、ネジ山部分の間に配置されたテーパ状のシーリング面を有する。テー パ状のシーリング面は、シール部材が有する表面のうちの一つの端部の間のほぼ 中央に配置された弾力性を有するシール部材と係合する。接合部が形成されたと き、シーリング面は弾力性を有するシール部材の両側において金属対金属（ｌＩ ｌｅｌｓｌ　ｔｏ　ｍｅｌｔｌ）の独立したシールを形成する。ある実施例にお いては、ネジ山部分は二つのステップからなっており、これらのステップは上述 した中央のシーリング面の両側に一つずつ設けられている。ネジ山はくさび形状 のネジ山であり、ネジ山の各ステップ内において一方の方向へ幅が徐々に増大し ている。

１９８７年６月３０８１こ特許されたバトリック・イー・マクドナルド（Ｐ出ｉ ｃｋ　Ｅ、ＭｃＤｏａｘｌｄ）の米国特許第４．６７６、５２９号には、ピン部 材及びボックス部材がツーステップのネジ山部分を有するパイプ接合が開示され ている。ネジ山部分の各々はパイプの長手軸に平行なうインの上に形成されてい る。ピン部材及びボックス部材はネジ山部分の間に配置された金属対金属のシー リング面を有する。

シーリング面はピンとボックスとの間の三つの停会用ショルダを提供する。内側 のショルダの組が接触したとき、外側の２組のショルダはそれらの間に隙間があ く。内側のショルダの組と外側のショルダの各組との間には溝が設けられている 。

一方の位置においては溝は連結部のボックス部分の中に設けられており、他方の 位置においては溝は連結部のピン部分の中に設けられている。連結部を形成する トルクが内側ショルダの組の金属の屈服点を越えたときには、金属がボックス部 材及びピン部材に設けられた溝の中に押し出されて、かみあい面を形成し、ボッ クスとピンが互いに回転しないように保持する。

１９８７年９月２９日に特許されたケー・エル・チャーチ（Ｋ、　Ｌ、　Ｃｈｕ ｒｃｈ）の米国特許第４．６９６．４９８号には、一つは内側（ボックス）にネ ジ山が形成さね、一つは外側（ピン）にネジ山が形成されている二つの部材を有 する管状部材連結部が開示されている。各部材は、急激なテーパ形状を有する２ 組のフックスレッド（ｈｏｏｋ　１ｈｒｅ畠ｄｌ　と、圧縮可能な金属対金属の 主要なシールを含む二つの内圧シールと、弾力性を有する耐腐食性の材料からな る補助シールとを有する。さらに、この連結部は弾力性を有する耐腐食性の主要 な外圧シールを有し、またピン部材の端部とボックス部材上に設けられたショル ダとの間でリバースショルダ係合を行うことによってシール係合のときに主要な 金属シーリング面を保持するようになっている。

１９８７年１１月３日に特許されたオルトロフらの米国特許第４．７０３．９５ ４号には、テーパ状のメネジが設けられたボックスと、テーパ状のオネジが設け られたピンとを有するネジ付パイプが開示されている。ネジ山は断面がダブテー ル形状（くさび型のネジ山）であり、ボックス上において一方の方向へ、またピ ン上において他方の方向へ幅が増大している。この設計は、以下の点で上述した 米国特許第３．９８９．２８４号（Ｒｅ　３０．６４７）よりも改善されている 。すなわち、第１のネジ山とボックスの端部との間のボックスの長さをパイプ直 径の５％に等しくするか、またはそれよりも大きくすることによって、またボッ クス上に設けられた第１の完全なネジ山のフレストとピンの上に設けられた最後 のネジ山のルートとの間、及びピンの上に設けられた最後の完全なネジ山のフレ ストとボックスの上に設けられた第１の完全なネジ山のルートとの間に隙間を設 けることによって、第１のネジ山とボックスの端部との間においてボックスへの 大きな応力集中が起きないようになっている点で改善されている。

１９８７年１１月３日こ特許されたイ一台イー・リーブス（Ｅ、　Ｅ、　Ｒｅｅ マｅｓ）の米国特許第４．７０３．９５９号には、圧縮可能なシールリングを備 えたネジ付パイプ連結が開示されている。この連結は、外側にネジ山が設けられ たピン部材と、内側にネジ山が設けられたボックス部材とを有する。各部材はテ ーバ状のネジ山を有する。

このネジ山は一般にダブテール形状のネジ山であり、ピン上において一方の方向 へまたボックス上において反対側の方向へネジ山の幅が増大している。従って、 ピンのネジ山とボックスのネジ山が係合して、ネジ山のフランクの間と、ネジ山 のルートとフレストの間でネジ山のシールを形成している。この改良点は、ボッ クス及びピンのうちの一方の上に設けられたネジ山の端部の中間に環状の溝が設 けられていて、ボックス及びピンのうちの他方の上に設けられているネジ山と環 状の溝との間にキャビティが形成されていること、また環状の溝の中に圧縮可能 な材料からなるリング形状のシール部材が配置されていることであると言われて いる。

１９８８年６月２８日に特許されたローレンス・ワイφタン（Ｌｘｖ＋ｅｎｃｅ 　Ｙ、　ＴＩｌｎｇ）の米国特許第４．７５３．４６０号には、径の小さいネジ 山の組と径の大きなネジ山の組とを有する管状部材連結部が開示されている。径 の小さいネジ山の組は、径が大きな組よりもネジ山の数が少ない。主要なトルク ショルダはネジ山の組の間に配置されており、補助のトルクショルダは大きなネ ジ山の組の背後に配置されている。この実施例においては、ピンの上に設けられ た両方の組の最初の不完全なネジ山とボックスの上に設けられた小さい組の最後 の不完全なネジ山は、円筒形状のルート形状を有する（ルートはパイプの長手軸 と平行なうインの上に形成されている）。一方、ネジ山の残りはテーバ状のルー ト形状を有する。ピンのネジ山の組の長手方向のテーパ角度は、ボックスのネジ 山の組とは異なっており、連結部の中央付近においてこれらの組は最も大きく離 間している。中央にはシールが設けられている。ネジ山の紐のセンターショルダ に隣接する最後のネジ山はフックされている（ピンのロードフランクの角度がパ イプの長手軸に対して負である）。記載されているすべての実施例において、ネ ジ山は負のロードフランクと正のスタブフランクを有する。ピンのセンターショ ルダ部分は二つのフランクを有する。そのうちの一つは正であり（ネジ山の径の 小さなステップの近＜）、一つは負（ショルダの中心近くであり、ネジ山の二つ のステップの間のほぼ中央）である。

１９８９年４月１８日に特許されたティー・エルφブローズの米国特許第４．８ ２２、０８１号には、駆動可能な２部材の管状部材連結部と、特に連結部に対す るネジ山の形状が開示されている。このネジ山形状は収束性のトラップされた（ ｔｒｘｐｐｅｄ）ネジ山のフランクと、互いに係合するショルダと、異なる角度 を有する端面を利用している。ツーステップのネジ山設計が説明されており、こ こでは幅可変の”トラップされた”ネジ山がネジ山の各ステップ上に設けられて いる。

記述によれば、ネジ山のフランクが接触するまえに、ネジ山のフレストとルート が接触する。このブローズらの発明は、ショルダ／端面が軸方向の圧縮負荷に耐 えるのを助けるうえでのネジ山スタブフランクの利点と、互いに係合するショル ダと端面との間の角度を変えることによって、軸方向に圧縮負荷が加わったとき のショルダの変形を小さくする点に関係している。

１９９０年１月１６日に特許されたケー・ディー・シェレットらの米国特許第４ 、８９３．８４４号には、通気可能なシールを備えた管状部材連結部が開示され ている。

二つの表面の間に変形可能なシール部材が配置されており、シール部材の少なく とも一方のサイドにおいてスペースが設けられるようになっている。この連結部 は、フックされたネジ山を有するボックス部材及びピン部材と、二つの部材の間 に設けられたストップショルダと、種々のシール部材を有している。

１９９０年４月１７日に特許されたドイル・イー・リーブスの米国特許第４，９ １７、４０９号には、テーパ状のくさび形状のネジ山を用いたネジ付連結部が開 示されている。このネジ山はボックス上において一方の方向へまたピン上におい て他方の方向へと幅が増大している。従来のものに対する改善は、パイプのネジ 山に対する潤滑油といっしょに使用できるように設計されたネジ山設計にあるよ うに見える。こうした潤滑油を収容できるようにするために、ネジ山はネジ山の ルートとフレストの間の半径方向の隙間をなくすことによって、連結部を形成し たときに拡張可能なチャンバの生じる可能性を、それを完全になくせない場合に は最小限に抑えるような設計になっている。拡張可能なチャンバの中には液体や ペースト状のネジ潤滑油が溜って、誤ったトルク出力値（ｒｅａｄｉｎｇ）を生 じる可能性がある。（さび形状のネジ山は、ダブテールか、または半ダブテール のネジ山形状にできる。幅可変のネジ山構造（スレッドの幅が与えられた方向に おいて徐々に増大する）が、（ブローズの特許第３．９８９．２８４号のように ）ダブテールあるいは半ダブテールのネジ山形状と組み合わせて使用される。リ ーブスの明細書及び請求の範囲には、“回転して、ネジ山が設けられた連結部を 形成するのとほぼ同時に”、ネジ山のロードフランク及びスタブフランクが完全 に係合すると記載されている（Ｃｏｔ、　４．１ｉｎｅ４３−４８　）。出願継 続中においては、継続出願しか登録されていないけれども（新たな内容を含める ことのできる一部継続出願はない）、請求の範囲は続く継続出願の中で補正され ており、ネジ山のフランクがほぼ同時に完全には係合しないという制限が含めら れている。

リーブスに記載されており、独立に請求が行われている別の概念は、同じネジ山 位置において、最も広い部分におけるネジ山の幅を最も狭い部分の約４倍に広げ ることが望ましいということである。なぜこのことが従来のもの（ネジ山の幅の 増大が小さいと言われている）に対して利点があるのかという議論はなされてい ない。

１９９０年７月３１日に特許されたニス・アール・リード（Ｓ、　Ｒ，Ｒｅｔｄ ）の米国特許第４．９４４．５３８号には、改善されたシールリングエントラッ プメント（ｅｎｌｒｘｐｍｅｎｌ）を有するネジ付パイプ接合が開示されている 。

１９９０年９月２５日に特許されたシー・キャペリ（Ｃ，Ｃａｐｅｌｌｌ　らの 米国特許第４．９５８．８６２号には、少なくとも一つのテーパ状のオネジが設 けられたピン部材と、相補的なメネジが設けられたボックス部材とを有する管状 部材連結部が開示されている。各ネジ山部分を越えたところのピン部材端部が円 錐形状のシール面を有し、ボックス部材がピン部材のそれと同じテーパを備えた 円錐シール面を有しており、その結果、接合部を締め付けると、ピン部材の前端 部においてピンとボックスの間にシールが形成される。

１９９１年７月９日に特許されたケー・ディー・シエレットらの米国特許第５、 ０２９．９１１６号は、変形可能なシーリング部材に関するものである。このシ ーリング部材は、係合する管状部材に対して圧力の通気を行うために使用される 。一般的なネジ付線ぎ手はピン及びボックスを有し、これらのピン及びボックス の各々はストップショルダの少なくとも一方のサイドに、かぎ型のステップ状ネ ジ山構造を有する。

１９２０年に公開されたダブリュ・ピッカード情、　Ｐｉｃｋ暑ｒｄ）の英国特 許明細書第＋３７．７７７号には、種々のネジ山設計が示されている。これらの ネジ山構造は、二つまたはそれ以上の部材あるいは物体を横方向に連結するため に使用可能である。このネジ化は材料を中に入れるとその中に固定されて、連結 部の長手軸に対して直角なすべての方向に対する分離に抵抗する。この明細書の 図８はシングルフックスレッドを示している。図１０はダブルフックスレッドを 示している。

１９８１年１１月４日に公開されたケー・マルヤマ（ＫＪｕｍ７１ｍ１）の英国 特許願には、石油あるいはガスの井戸のパイプに対する、流体に対して密閉性を 有するネジ接合が開示されている。この接合部はボックス部材とピン部材を有す る。ピン上のネジ化は丸みをもった三角形のネジ化としてピンの端部から始まっ ており、ノコ歯ネジになっている。ボックス部材上のネジ化は、それと対応する ように形成されている。

［定配 記述の便宜と正確さのために、本発明の詳細な説明するにおいて以下の定義を用 いる。

、連結部の“ビン部材”とは、管状部材のオス部分を意味するものとする。ピン 部材はその外側表面上にネジ化が設けられており、ボックス部材上に設けられた ネジ化と相互に係合して連結部を形成する。

連結部の“ボックス部材”とは、管状部材のメス部分を意味するものとする。

ボックス部材はその内側表面上にネジ化が設けられており、ピン部材上に設けら れたネジ化と相互に係合して連結部を形成する。

“ツーステップのネジ化”とは、一方のネジ山部分が他方のネジ山部分よりもパ イプ長手軸からの半径力吠きいような、二つのネジ山部分を有する連結部を意味 するものとする。

“センターショルダーシール”とは、連結部のうちの、少なくとも二つのネジ山 部分の間に配置されている部分を意味するものとする。この部分は、ピン部材及 びボックス部材の間か、またはビン部材及びボックス部材と環状のシール用スリ ーブのような第３の部材との間に、直に接触する表面を有しており、従ってこの 部分は組付けられた状態にある連結部の中を（ネジ化を介して）流体が流れない ようにするためのシールを提供している。

１０ツクダブルシヨルダ構造を有するセンターショルダーシール構造とは、互い にかみあった部材を有するセンターシール設計であり、この互いにかみあった部 材の一部は各連結部材から延びているようなセンターシール設計を意味するもの とする。ロックダブルショルダ連結の縦断面においては、ロックダブルショルダ 構造はその先から尻尾が延びている逆Ｓ字形をしているように見える。一般に連 結部の長手中心線の方向に延びる逆Ｓ字の中ｒＣ，ｖ＜−（ｃｅｎｔｅｒ　ｂｓ ｒ）を、この中心線に対して平行にすることもできるし、中心線に対して斜めに することもできる。連結部の長手方向の中心線に対する角度は約４５°以下であ ることが好ましい。逆Ｓ字形の中心ツク−の、連結部の長手方向中心線に対する 角度は約２５°以下であることがさらに好ましい。

“ネジ化のルートとは、管状部材の壁が最大の深さにまで機械加工されているネ ジ山位置を意味するものとする。ネジ化のルートはボックスのネジ化のメジャー 径（谷のＩと、ピンのネジ化のマイナー径（谷の鉛とを形成する。

“ネジ化のフレスト”とは、管状部材の壁が最も浅く機械加工されているネジ化 の位置を意味するものとする（ある場合においては壁はネジ化のフレストにおい て機械加工が行われない）。ネジ化のフレストはピンのネジ化のメジャー径（外 径）と、ボックスのネジ化のマイナー径（内面とを形成する。

“ランアウトスレッド”とは、そのルートが管状部材の長手軸に対してテーパ状 に機械加工されているが、そのフレストは管状部材の長手軸と平行に機械加工さ れているようなネジ山部分を意味するものとする。ネジ化のフレストの形成ライ ンとルートの形成（機械加工）ラインは徐々に交差し、ネジ化が消滅するように なっている。組付けられた状態の管状部材連結部においては、ピン部材あるいは ボックス部材上のランアウトスレッドは、一般に対応するボックス部材あるいは ビン部材上のランインスレッドとそれぞれ対応している。

“ランインスレッド”とは、そのルートが管状部材の長手軸と平行に機械加工さ れているが、そのフレストが管状部材の長手軸に対してテーパ状に機械加工され ているようなネジ山部分を意味するものとする。ネジ化のフレストの形成ライン とルートの形成ラインは出発点から広がっており、ネジ化は最後には完全な高さ になる。組付けられた状態の管状部材連結部においては、ビン部材あるいはボッ クス部材上のランインスレッドは、一般に対応するボックス部材あるいはピン部 材上のランアウトスレッドとそれぞれ対応している。

“ネジ化のスタブフランク”とは、ピンをボックスの中に入れ子式に入れるとき に、ネジ化の前側にあるフランクあるいは進み側フランクを意味するものとする 。

“ネジ化のロードフランク”とは、ピンをボックスの中に入れ子式に入れるとき の、ネジ化の追い側フランクを意味するものとする。

ネジ化の１フランク角“とは、ネジ化のフランクと、ネジ山フランクのルートに おいて連結部（管状部材）の長手軸に垂直なラインとがなす角度を意味するもの とする。理解を容易にするために、フランク角は幾何学用語で定義されている。

例えば、その先端側のネジ山端部が右の方を向いており、その後端側のネジ山端 部（一般にそのあとに管状部材が延びている）が左の方を向いた連結部材を示し た連結部材の断面図において、正のフランク角とは垂直ラインをネジ化のフラン クへ向けて回す方向が時計方向であるようなものであり、負のフランク角とは垂 直ラインをネジ化のフランクへ向けて回す方向が反時計方向であるようなもので ある。この明細書を通じて用いられている連結部の図面においては、連結部のピ ン部材はその先端が右側になるようにして図面の下の方に描かれており、連結部 のボックス部材はその先端が左側になるようにして図面の上の方に描かれている 。

従って、ボックス部材に対して、ネジ山フランクのルートにおいて連結部の長手 軸に垂直に形成されたラインの回転方向を見るためには、ボックス部材の図面の 向きを変更してその先端が右側にくるようにすればよい。前述したように、各連 結部材のネジ化のスタブフランクは、連結部材を入れ子式に一体化したときに先 端にくる、すなわち最も前にくるネジ化のフランクである。

“対応する連結部材部分”とは、連結部を組付けたときに、問題としている部材 と接触する連結部材部分のことを意味するものとする。例えば、連結部のピン部 材の一部を問題としているときには、それに対応する連結部材部分は、連結部を 組付けたときにビン部材の一部と接触するボックス部材の部分になる。

“相補的係合”とは、対応する部材の相互係合を意味するものとする。対応する 部材の両方には各部材に対してほぼ等しい長さの部分にわたってネジ化が設けら れている。ネジ化が設けられた部分につき少なくとも一方の部材上のネジ化の全 体の高さは、もう一方の対応する部材のネジ山部分のネジ化の高さに完全に包含 されるようになっでいる。

“リードインスレッド”とは、完全な高さのネジ化、または完全な高さに近いネ ジ化が始まる部分を意味するものとする。この完全な高さのネジ化または完全な 高さに近いネジ化は管状部材の長手軸に対するテーバ上に機械加工されており、 センターショルダーシール構造に隣接したところから始まっている。組付けられ た状態の管状部材連結部においては、ビン部材またはボックス部材上のリードイ ンスレッドは、対応するボックス部材またはピン部材上のランアウトスレッドに それぞれ対応している。

分明の概要］ この発明においては、少なくとも二つの連結部材とセンターショルダーシールと を有する管状部材連結部が検討されており、センターショルダーシールが安定化 さね、連結の効率（連結部の強度／管状部材のｍが改善されている。

またこの発明においては、金属対金属の多数のシーリング面を提供するセンター ショルダーシール設計が開示されている。このシール設計はロックダブルショル ダ形状を有する。

さらに、この発明は連結部を形成する（組付ける）ときにセルフセンタリング機 能を有するようなネジ山形状に関する。

この発明は管状部材や継ぎ手からなる連結部に適用可能であるが、この発明の最 も多い応用は二つの連結部材からなる管状部材連結部である。従って、以下では この発明はこの形で説明する。

二つの連結部材、すなわちピン部材とボックス部材からなる管状部材連結部に対 して、センターショルダーシールの安定化は、各連結部材のセンターショルダ構 造に隣接する少なくとも一つのランアウトスレッド部分を用いることによって実 現されている。一般に、前述した少なくとも一つのランアウトスレッド部分は、 センターショルダ構造に隣接した、壁の厚みが小さい連結部材部分に設けられて いる。ランアウトスレッド部分は、一般に、対応する連結部材上に設けられたラ ンインスレッド部分と組み合わせて使用される。しかし、ランアウトスレッド部 分は対応する連結部材上に設けられた完全な高さのリードインスレッドと組み合 わせることもできる。

ランアウトスレッド部分とランインスレッド部分を同じ連結部材の上でいっしょ に使用することが好ましい。このとき、センターショルダ構造は二つのネジ山部 分の間に配置される。対応する連結部材も対応するランインスレッド部分とラン アウトスレッド部分をそれぞれ有しており、センターショルダーシールに隣接す る１組のランインスレッドとランアウトスレッドが存在することになる。さらに 好ましくは、センターショルダーシールに隣接する１組のランアウトスレッド部 分とランインスレッド部分を有する連結部に加えて、連結部は連結部の終端部に 隣接して第２の組のランアウトスレッドとランインスレッドを有する。こうした ２組のランインスレッド部分とランアウトスレッド部分によって、センターショ ルダーシールと連結部全体が安定化される。２組のランインスレッド部分とラン アウトスレッド部分はまた、最も効率的な連結を実現する。

連結部材が、センターショルダ構造の一方のサイドに隣接する単一のランアウト スレッドと、センターショルダ構造の他方のサイドに隣接する完全な高さのり− ドインスレッドとを有する（他方の連結部材の上には対応するネジ山が設けられ ている）ときには、リリーフ溝（＋ｅｌｉｅｌ　ｇｒｏｏマｅ）がセンターショ ルダ構造と完全な高さのネジ山との間に配置される。リリーフ溝は、連結部を組 付けたときにネジ山の相互係合を可能とし、完全な高さのリードインスレッドの 機械加工を容易にする。センターショルダーシールがそれらの間に配置された状 態で１組のランアウトスレッドとランインスレッドを使用するとき、または２組 のランアウトスレッドとランインスレッドを使用するときには、一般にこうした リリーフ溝を使用する必要はない。

最も好ましいセンターショルダーシール設計は、噛み合い（ｉｎ４ｅ＋１ｏｃｋ ）構造が得られる１０ツクダブルシヨルダ（ｌｏｃｋｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　５ｈ ｏｕｌｄｅｒ）″である。組付けられた状態のピンとボックスの（センターショ ルダーシール領域内の）接触表面の長手軸方向の断面は、先端から尻尾が延びた 逆Ｓ字形をしている。一般に、組付けられた状態のロックダブルショルダ構造の 断面は、（連結の長手軸に平行な）軸方向における“広さ”に対して、（管の長 手軸と直角な）半径方向において２倍から３倍“高い”。さらに、この高さはパ イプ本体の壁の厚みの１７４から１／３の間である。一般に連結の長手方向の中 心線の方向へ延びる逆“８字”の中底ツク−は、この中心線と平行にすることも できるし、中心線に対して斜めにすることもできる。連結部の長手方向の中心線 に対する角度は約４５°以下であることが好ましい。この角度は約２５°以下で あることがさらに好ましく、一般には約１５°以下である。このシール設計では 、金属対金属のシーリング面が三つまで提供さね、また通常の組付けにおいては スレッドコンパウンドを詰め込むことのできる、隙間のない精密な公差のシーリ ング面が三つまで提供される。

ロックダブルショルダのセンターシールが好ましいけれども、センターショルダ と隣接する上述したランアウトスレッド及びランインスレッド構造を用いて従来 型の他のセンターショルダーシール設計を安定化することもできる。特にそれら に限定されるわけではないが、安定化することのできる他のショルダ設計の例と しては、方形ショルダや、フックショルダ（ショルダが連結の長手軸に対して少 なくとも一つの負の角度を有する）、円錐台形状のシールを有する方形ショルダ 、環状ショルダ（連結の長手軸に対してテーパ状に設けられたショルカ、シール 用のスリーブやリングまたは環状部材を用いた軸方向のアンダーカットを有する 環状部材あるいは溝を有するショルダ、連結を組付けたときにその一部が隣接す る溝の中へ横方向に押し出されるように設計されたショルダがある。ランアウト スレッド部分やランインスレッド部分を形成するために使用可能な個々のネジ山 の形状は、ダブルフックスレッド（ｄｏｕｂｌｅ　ｈｏｏｋ　ｌｂ＋ｅｘｄ）や シングルフックスレッド（ｓｉｎｇｌｅ　ｈｏｏｋ　ｔｔ＋＋ｅｔｄ）からなる グループの中から適当に選択する。ただし、産業界で標準となっている他のネジ 山形状を使用することもできる。

ダブルフックスレッド形状は機械的な性能の点で好ましい。ダブルフックスレッ ドは負のロードフランク（ｌｏａｄ　ｌ１ｉｎｋ）角と正のスタブフランク（＋ ｔａｂ　ｌ１ａｎｋｌ角を有する。ロードフランク角とスタブフランク角の絶対 値の（ロードフランク角とスタブフランク角の符号とは関係ない）和が約２０° 以下であるようなダブルフックスレッド形状がこの発明においては適切な機能を 果たす。負のロードフランク角が約８°を越えず、正のスタブフランク角が約５ °を越えないことが好ましい。負のロードフランク角が約０〜５°以下の範囲で あり、正のスタブフランク角が約０〜２°以下の範囲であり、それらの角度の絶 対値の和が５°以下であることがさらに好ましい。

シングルフックスレッドは、約０〜約１５°までの範囲の負のロードフランク角 と、０°から約マイナス３５°までの範囲のスタブフランク角を有する。負のロ ードフランク角は８°以下であり、負のスタブフランク角は２０°以下であるこ とが好ましい。負のロードフランク角は約０°から約８°以下の範囲であり、ス タブフランク角は約Ｏ°からプラス約８°の角度以下の範囲であることがさらに 好ましい。最も好ましいのは、負のロードフランク角が約０°から約８°以下の 角度であり、スタブフランク角がＯｏからプラス約５°の角度までの範囲である ことである。

上述したダブルフックとシングルフックのネジ山形状は幅可変のネジ山と組み合 わせて用いることが好ましい。各部材上に設けられたネジ山は軸方向の幅が徐々 に変化する。ピン部材のネジ山の幅は、ネジ山の各ステップの先端または前端部 から後ろ側端部または後端部へ向けて徐々に増大する。また、ボックス部材のネ ジ山の幅は反対方向へ向けて増大する。

シングルフックまたはダブルフックのネジ山を有する連結部の形成は、ネジ山の スタブフランクに面取り部を設けることによって大きく改善される。この面取り 部は、ピン部材をボックス部材の中に入れ子式に入れるときに、セルフセンタリ ング機能を持たせる。さらに、この面取り部は入れ子式に入れるときに各部材の 間の接触領域を大きくし、任意の接触点における全体の負荷を軽減し、形成され る連結部への損傷を小さくする。面取り部の軸方向の走行距離あるいは走行幅は 、約０．　１２７ｍｍ　（０，００５インチ）かそれ以下であることが好ましい 。面取り部の角度は、ネジ山のピッチとテーパの関数である。面取り部の角度は 、面取り部の半径方向の（連結部の長手軸と直角な）高さが、面取りされたスタ ッフランクとそのまえのロードフランクとの間のステップの高さにほぼ等しくな るようになっている。スタブフランクの高さからそのまえのネジ山のロードフラ ンクの高さを引いたものは、ステップ高さと呼ばれる。

［図面の簡単な説明］ 図ＩＡは、組付けられた状態にあるこの発明の連結部の第１の実施例に対する縦 断面図である。この連結部はロックダブルショルダのセンターショルダーシール と、センターショルダーシールの一方のサイドに隣接してピン部材の上に設けら れた単一のランアウトスレッド部分と、センターショルダーシールの他方のサイ ドに隣接してピン部材の上に設けられている完全な高さのリードインスレッド部 分とを有する。ボックス部材上には対応する形状のネジ山が設けられている。

図ＩＢは、図ＩＡに示されているピン部材の縦断面図である。

図ＩＣは、図ＩＡに示されているボックス部材の縦断面図である。

図２Ａは、組付けられた状態にあるこの発明の連結部の第２の実施例に対する縦 断面図である。この連結部は、センターショルダーシールを形成するロックダブ ルショルダ構造と、センターショルダーシールの各サイドに設けられた１組のラ ンアウトスレッド部分とランインスレッド部分とを有する。

図２Ｂは、図２Ａに示されているピン部材の縦断面図である。

図２Ｃは、図２Ａに示されているボックス部材の縦断面図である。

図３Ａは、組付けられた状態にあるこの発明の連結部の第３の実施例に対する縦 断面図である。この連結部は、ロックダブルショルダのセンターショルダーシー ルと、２組のランアウトスレッド部分及びランインスレッド部分とを有する。

一方の組はセンターショルダーシールに隣接しており、他方の組はピン部材とボ 図３Ｂは、図３Ａに示されているピン部材の縦断面図である。

図３０は、図３八に示されているボックス部材の縦断面図である。

図４Ａは、組付けられた状態にあるこの発明の連結部の第４の、そして最も好ま しい実施例に対する縦断面図である。この連結部は、ロックダブルショルダのセ ンターショルダーシールと、２組のランアウトスレッド部分及びランインスレッ ド部分と、好ましいネジ山形状（シングルフックであり、面取りされたスタブフ ランクを有する幅可変のネジ山）を有する。

図４Ｂは、図４Ａに示されているピン部材の縦断面図である。

図４０は、図４Ａに示されているボックス部材の縦断面図である。

図５Ａは、図ＩＡに示されている形の組付けられた状態にある連結部の、ロック ダブルショルダのセンターショルダーシールの−の実施例に対する拡大縦断面図 である。

図５Ｂは、図５Ａに示されているピン部材の縦断面図である。

図５０は、図５Ａに示されているボックス部材の縦断面図である。

図６Ａは、負のロードフランク角と、正のスタブフランク角を有する、この発明 のダブルフックスレッド部分の一部に対する縦断面図である。

図６Ｂは、負のロードフランク角とゼロ度の（直角の）スタブフランクを有する 、この発明のシングルフックスレッドの縦断面図である。

図６０は、負のロードフランク角と負のスタブフランク角を有する、この発明の 一般的なシングルフックスレッド形状に対する縦断面図である。

図６Ｄは、負のロードフランク角と、若干圧の角度でありｏｏに近いスタブフラ ンク角を有する、この発明のダブルフックスレッド形状に対する縦断面図である 。

図７は、負のロードフランク角度と、ゼロ度の（直角の）スタブフランクと、面 取りされたスタブフランクとを有する、この発明のシングルフックスレッド形状 に対する縦断面図である。このネジ山形状は幅可変であり、各部材の上に設けら れたネジ山の軸方向の幅が徐々に変化するのが最も好ましい。

図８Ａは、図２の組付けられた状態にある連結部の縦断面図である。しかし、ネ ジ山は図５Ａに示されているダブルフックスレッド形状を有している。また、ロ ードフランクとスタブフランクは異なるリードを有していて、各ネジ山上のネジ 山のフレスト／ルートの幅が変化している。

図８Ｂは、図８Ａに示されているピン部材及びボックス部材のダブルフックスレ ッドの一部に対する縦断面図である。

図９Ａは、図３に示されている、しかしネジ山がシングルフックスレッド形状を 有する、この発明の組付けられた状態にある連結部に対する縦断面図である。

図９Ｂ〜図９Ｄは、図９Ａに示されているピン部材及びボックス部材のシングル フックスレッドの一部に対する縦断面図である。

図１ＯＡは、図４Ａに示されている組付けられた状態の連結部に使用されている ようなロックダブルショルダのセンターショルダーシールのより好ましい実施例 に対する拡大縦断面図である。

図１０Ｂは、図１０Ａのピン部材の縦断面図である。

図１００は、図１ＯＡのボックス部材の縦断面図である。

潰施例の説明］ この発明の管状部材連結部は、パイプや継ぎ手などを接合するのに広く用いるこ とができる。しかし、ここでは石油産業における管状側連結部に関連して説明を 行う。というのは、これがこの発明の最も価値のある応用だからである。特に、 この発明はフラッシュジヨイントまたはスリムライン連結において最も一般的に 使用される。フラッシュジヨイントやスリムライン連結においては、連結部と、 組付けられた管状部材との外径及び内径の違いを最小限に抑えることが望ましい 。この発明の連結部に対する二つの主な応用は、一般にフラッシュな外径を有す るフラッシュジヨイントライナ（Ｉｌｕｓｈ　ｊｏｉｎｔ　１ｉｎｅｔ）として と、形成された連結部が一般に外径に最大で＋３．５％変わるようなライナータ イバツク（ｌｉｎｅｒ　１ｉｅ−ｂｌｃｋｌ　テある。

この発明の管状部材連結部は、（連結部の少なくとも二つのネジ山部分の間に） センターシールを用いており、流体（液体または気体）が連結部の中を（ネジ山 を介して）流れないようになっている。この発明の実施例は、あとで詳しく述べ るロックダブルショルダのセンターショルダーシールを有するとして詳細な説明 が行われる。しかし、例えば方形ショルダやフックショルダ、円錐台形状のシー ルを備えた方形ショルダ、環状ショルダなどの他のセンターシール設計を、この 発明の安定化されたセンターショルダーシールを用いた管状部材連結に使用する ことができる。

この発明においては、センターショルダーシールは、シールに大きな損傷が加わ ったり、かっ／またはシールを介して漏れが生じたりすることなく、組付けられ た管状部材の上へ加わる様々な力にシールが耐えられるような形で、安定化され る。この安定化は、センターショルダーシールに隣接して設けられるネジ山部分 を様々に組合せることによって行われる。特に、センターショルダーシールの安 定化は、各連結部材のセンターショルダーシール構造に隣接する少なくとも一つ のランアウトスレッド部分を用いることによって行われる。一方の連結部材上に 設けられたランアウトスレッド部分は、一般に対応する連結部材の上に設けられ たランインスレッド部分と組み合わせて使用される。しかし、一方の連結部材上 に設けられたランアウトスレッド部分は、対応する連結部材上に設けられた完全 な高さのリードインスレッドと組み合わせて使用することもできる。

図１から図４は、この発明による連結部の四つの異なる実施例を示している。

図１〜図４に示されている連結部の四つの実施例の各々は、図１の実施例を参照 してこれから説明するある共通の特徴を有している。ここで図ＩＡ、図ＩＢ、図 １０を参照する。この発明のパイプ接合あるいはネジ付きの連結部は図ＩＡにお いて参照番号１００で表されている。このパイプ接合は管状部材１０３の端部に 形成されたピン部材１０２と、別の管状部材１０７の端部に形成されたボックス 部材１０６を含んでいる。管状部材１０３と管状部材１０７の一方あるいは両方 が長手軸１４を形成している（図８Ａまたは図９Ａを参照のこと）。長手軸１４ は連結部１００の長手方向の中心線である。ボックス部材１０６はその中に形成 されたメネジ構造を有する。ボックス部材１０６のメネジ構造は、ピン部材１０ ２の上に形成された相補的なオネジ構造と相互に係合して、管状パイカリ（図示 されていない）の一部である管状部材１０３．１０７を機械的に連結する。連結 部１００は、さらに連結部１００の長手方向のほぼ中央に配置されたセンターシ ョルダーシール１０４を有する。ピン部材１０２のオネジ構造は、そのピンノー ズすなわち先端１０”５から第１のセンターショルダ構造１１９に隣接する部分 １０９まで延びている。そのあと、ピン部材１０２のオネジ構造は第１のセンタ ーショルダ構造１１９の反対側の部分１１１へと続き、連結部１００の後ろ側の 端部１１３に位置するオネジ端部まで延びている。ボックス部材１０６の相補的 なメネジ構造は、ボックスの先端１１５から第２のセンターショルダ構造１ｏ８ に隣接する部分１１７まで延びている。そのあと、相補的なメネジ構造は第２の センターショルダ構造の反対側の部分１２１へと続き、連結部１００の後ろ側の 端部１２３に位置するメネジ端部まで延びている。

連結部のネジ山部分からなる互いに係合するネジ山の組の間に配置された連結部 １００のセンターショルダーシール１０４は、流体（液体または気体）が連結部 の中を（ネジ山を介して）流れないようにしている。この発明の実施例はあとで 詳しく述べるように、ロックダブルショルダのセンターショルダーシールを有す るとして説明されている。しかし、例えば方形ショルダや、フックショルダ、円 錐台形状のシールを備えた方形ショルダ、環状ショルダなどの他のセンターシー ル設計を、この発明の安定化されたセンターショルダーシールを用いた管状部材 連結部に使用することができる。

この発明の第１の実施例である管状部材の連結部１００を示している図１を再び 参照する。センターショルダーシール１０４は、ピン部材１０２の上に設けられ た第１のセンターショルダ構造１１９と、ボックス部材１０６の上に設けられた 第２のセンターショルダ構造１０８からなるロックダブルショルダである。各連 結部材の上に設けられた、センターショルダーシールの安定化を行うためのネジ 山部分（ランアウトスレッド部分）は、ピン部材１０２の上に設けられたランア ウトスレッド部分１１０と、ボックス部材１０６の上に設けられたランアウトス レッド部分１１４である。ピン部材１０２に関しては、センターショルダ構造１ １９に隣接するランアウトスレッド部分１１０が、センターショルダ構造１１９ に隣接する部分１０９から延びており、完全な高さのテーパ状のネジ山部分１２ ６と合わさっている。ネジ山部分１２６はピン部材１０２の先端１０５まで延び ている。ボックス部材１０６に関しては、センターショルダ構造１０８に隣接す るランアウトスレッド部分１１４がセンターショルダ構造１０８に隣接する部分 １１７から延びており、完全な高さのテーパ状のネジ山部分１２８と合わさって いる。ネジ山部分１２８はボックス部材１０６の先端１１５まで延びている。

ピン部材１０２の上に設けられたランアウトスレッド部分１１０と相互に係合す る相補的なネジ山部分は、ボックス部材１０６の上に設けられた完全な高さのリ ードインスレッド部分１１２である。ボックス部材１０６の上に設けられたラン アウトスレッド部分１１４と相互に係合する相補的なネジ山部分は、ピン部材１ ０２の上に設けられた完全な高さのリードインスレッド部分１１６である。ボッ クス部材１０６とピン部材１０２の上に設けられたリードインスレッド部分１１ ２．１１６は、それぞれ完全な高さのネジ山部分１２２．１２４として延びてお り、これらネジ山部分の端部１２３．１１３までそれぞれ完全な高さのテーパ状 のネジ山として延びている。ピン部材１０２とボックス部材１０６の先端１０５ ゜１１５からそれぞれ延びているネジ山部分のテーパは、ボックス部材１０６と ピン部材１０２の後ろ側の端部１２３．１１３へ向けてそれぞれ延びているリー ドインスレッド部分１１２及びネジ山部分１２４や、リードインスレッド部分１ １６及びネジ山部分１２２のテーパよりも若干大きい。

連結部１００を組付けたとき、ピン部材１０２のランアウトスレッド部分１１０ はボックス部材１０６の完全な高さのリードインスレッド部分１１２と相互に係 合する。そして、ピン部材１０２の完全な高さのネジ山部分１２６は、ボックス 部材１０６の完全な高さのネジ山部分１２４と相互に係合する。連結部１００を 組付けたとき、ボックス部材１０６のランアウトスレッド部分１１４は、ピン部 材１０２の完全な高さのリードインスレッド部分１１６と相互に係合する。そし て、ボックス部材１０６の完全な高さのネジ山部分１２８は、ピン部材１０２の 完全な高さのネジ山部分１２２と相互に係合する。

ピン部材１０２は、完全な高さのリードインスレッド部分１１６と第１のセンタ ーショルダ構造１１９との間にネジ山のリリーフ溝１１８を有する。対応するボ ックス部材１０６は、完全な高さのリードインスレッド部分１１２と第２のセン ターショルダ構造１０８との間にネジ山のリリーフ溝１２０を有する。ネジ山の リリーフ溝は、ピン部材１０２上に設けられた完全な高さのリードインスレッド 部分１１６及びネジ山部分１２２や、ボックス部材１０６の上に設けられた完全 な高さのリードインスレッド１１２及びネジ山部分１２４の機械加工を容易にし 、任意の対応するネジ山の完全に相補的な係合を可能にする。リリーフ溝１１８ ．１２０はまた、スレッドコンパウンドを貯蔵することができ、ネジ山の油圧ロ ックアツプが起きないようにする。

螺旋状の完全な高さのリードインスレッド部分１１２及びネジ山部分１２４とリ ードインスレッド部分１１６及びネジ山部分１２２は、連結部１ｏＯの長手軸に 対する一定のテーパ上に機械加工されている。螺旋状の完全な高さのネジ山部分 １２６，１２８も連結部１００の長手軸１４に対する一定のテーパ上に機械加工 されている。しかし、これら後者のネジ山部分のテーパは、それらに対応する部 材のリードインスレッド部分１１２及びネジ山部分１２４や、リードインスレッ ド部分１１６及びネジ山部分１２２のテーパよりもそれぞれ大きくなっており、 組付けたときの連結部１００の終端部での応力が小さくなるようになっている。

ランアウトスレッド部分１１０．１１４は、ネジ山のフレストの形成ラインが連 結部１００の長手軸１４ど平行であり、ネジ山のルートの形成ラインが長手軸に 対して一定のテーパをなすように機械加工されているランアウトスレッド部分で ある。しかし、個々のフレスト表面や個々のルート表面は一般に連結部の長手軸 に平行に機械加工されている。切り取りされた個々のランインスレッドのフレス トをテーパ状にしておくことは可能であるが、それらは連結部の長手軸と平行に 機械加工する方が好ましい。

組付けを行ったとき、相互に係合した連結部１００はランアウトスレッド部分１ １０．１１４が完全に相補的な係合を行っている。ランアウトスレッド部分１１ ０．１１４の各々は、センターショルダーシール１０４に対して各連結部材の壁 の厚みが小さい方のサイド、すなわち薄い壁部１３０．１３２にそれぞれ配置さ れている。さらに、ネジ山では若干の締めしるが設けられており、ネジ山が確実 に最大限に係合するようになっている。締めじろを用いた係合においては、ピン 部材１０２とボックス部材１０６の上の対応する係合箇所において、ピン部材１ ０２がボックス部材１０６よりも若干大きく機械加工されている。締めしるが設 けられたテーパ状のネジ山は当該分野においては十分に確立されたものである。

ランアウトスレッド部分の完全な相補的係合によれば、利用可能なネジ山のフラ ンクの座面（ｂｅｘｒｉｎｇ　５ｕｔｌｘｃｓｌ　が完全に使用さね、その結果 、より効果的な連結が行われる。一方、それと同時に、ピン部材１０２の上に設 けられた薄い壁部１３２やボックス部材１０６の上に設けられた薄い壁部１３０ で生じる応力が制限される。さらに、ピン部材やボックス部材の上のこれらの部 分に設けられたランアウトスレッド部分のために、センターショルダーシール１ ０４に隣接する領域での連結部の壁の厚みをできる限り大きく維持することがで き、より効果的な連結が行えるようになる。

説明のために、この発明の第１の実施例が図１に示されている。この実施例は、 負のロードフランク角と負のスタブフランク角とを有するシングルフックスレッ ド形状を有する。個々のネジ山のフレストとルートは連結部の長手軸に平行であ る。以下で述べるような、シングルフックスレッド以外のネジ山形状も同様に用 いることができる。

従来のものと比較すると、パイプ本体の直径よりも３％大きく形成されたボック スのスリムライン連結構造を有するこの発明の第１の実施例は、約８５％の効率 （連結部（接合部）の強度／パイプｍを有する。これに対して、当該分野におい て周知の＋３％に形成されたボックスの最もよい連結部でも約７５％の効率しか 得られていない。構造がフラッシュジヨイント連結のときには、当該分野で、こ の発明の実施例は約７５％の効率を実現することができる。

次に図２Ａを参照する。図２Ａはこの発明の第２の実施例を示している。管状部 材の連結部２００は、管状部材２０３の外側端部を機械加工されたピン部材２０ ２と、管状部材２０７の内側端部を機械加工されたボックス部材２０６から形成 されている。管状部材の連結部２００のセンターショルダーシール２０４は、ピ ン部材２０２の上に設けられた第１のセンターショルダ構造２１９と、ボックス 部材２０６の上に設けられた第２のセンターショルダ構造２０８から形成された ロックダブルショルダ構造である。

図２Ｂはピン部材２０２を示している。ピン部材２０２はランアウトスレッド部 分２１０を有する。ランアウトスレッド部分２１０は、ピン部材２０２の薄い壁 部２３０の上に設けられた第１のセンターショルダ構造２１９に隣接する部分２ ０９から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分２２６まで延びて いる。ネジ山部分２２６はピン部材２０２の先端２０５まで延びている。ピン部 材２０２はさらにランインスレッド部分２１６も有する。ランインスレッド部分 ２１６はピン部材２０２の厚い壁部の上に設けられた第１のセンターショルダ構 造２１９に隣接する部分２１１から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるの ネジ山部分２１２まで延びている。ネジ山部分２１２はピン部材２０２の後ろ側 の端部２１３まで延びている。

図２０はボックス部材２０６を示している。ボックス部材２０６はランアウトス レッド部分２１４を有する。ランアウトスレッド部分２１４は、ボックス部材２ ０６の薄い壁部２３２の上に設けられた第２のセンターショルダ構造２０８に隣 接する部分２１７から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分２２ ８まで延びている。ネジ山部分２２８はボックス部材２０６の先端２１５まで延 びている。ボックス部材２０６はランインスレッド部分２２２も有する。ランイ ンスレッド部分２２２は、ボックス部材２０６の厚い壁部の上に設けられた第２ のセンターショルダ構造２０８に隣接する部分２２１から、完全な高さのテーパ 状のネジ山からなるネジ山部分２２４まで延びている。ネジ山部分２２４はボッ クス部材２０６の後ろ側の端部２２３まで延びている。

連結部２００を組付けたとき、ピン部材２０２のランアウトスレッド部分２１０ は、ボックス部材２０６のランインスレッド部分２２２と相互に係合する。そし て、ピン部材２０２の完全な高さのネジ山部分２２６はボックス部材２０６の完 全な高さのネジ山部分２２４と相互に係合する。さらに、ボックス部材２０６の ランアウトスレッド部分２１４はピン部材２０２のランインスレッド部分２１６ と相互に係合する。また、ボックス部材２０６の完全な高さのネジ山部分２２８ はピン部材２０２の完全な高さのネジ山部分２１２と相互に係合する。

ピン部材２０２の上に設けられた螺旋状の完全な高さのネジ山部分２１２．２２ ６と、ボックス部材２０６の上に設けられた完全な高さのネジ山部分２２４゜２ ２８は、連結部２００の長手軸に対する一定のテーパ上に機械加工されている。

しかし、これらのネジ山部分の個々のルート及びフレストの表面は連結部２００ の長手軸に対して平行である。ピン部材２０２上のランアウトスレッド部分２１ ０のマイナー径（ルート）は、隣接する完全な高さのネジ山部分２２６のマイナ ー径（谷の径）が形成する一定のテーパの延長上に機械加工されている。一方、 そのメジャー径（外径）は連結部２００の長手軸に平行に機械加工されている。

ピン部材２０２の上に設けられたランインスレッド部分２１６のマイナー径は連 結部２００の長手軸に平行に機械加工されており、一方、そのメジャー径（フレ スト）は隣接する完全な高さのネジ山部分２１２のメジャー径が形成する一定の テーパの延長として機械加工されている。ボックス部材２０６の対応するランア ウトスレッド部分とランインスレッド部分は同じように構成されている。ルート がメジャー径（谷のＩを形成しており、フレストがマイナー径（内径）を形成し ている。　上述したようにして連続したフレスト及びルートは機械加工されるが 、個々のフレスト及びルートは一般に連結部の長手軸に対して平行に機械加工さ れている。この例外は、ランインスレッド部分である。ここでは、個々のフレス ト表面は隣接する完全な高さのネジ山のメジャー径が形成する一定のテーパの延 長として機械加工されているか、または連結部の長手軸に平行に機械加工するこ とができる。個々のフレスト表面は連結部の長手軸に平行に機械加工されている 方が好ましい。図１に示されている連結部１００におけるように、ピン部材２０ ２に設けられた完全な高さのネジ山部分２２６やボックス部材２０６のネジ山部 分２２８のテーパは、ボックス部材２０６に設けられた対応する完全な高さのネ ジ山部分２２４やピン部材２０２のネジ山部分２１２のテーパよりも大きい。

また、説明のために、シングルフックスレッド形状を有するこの発明の第２の実 施例が図２に示されている。シングルフックスレッドは負のロードフランク角と ゼロ度のスタブフランク角を有する。しかし、以下で述べるように、他のスレッ ド形状を同じように用いることができる。

第２の実施例においては、１組のランアウトスレッド部分とランインスレッド部 分がセンターショルダーシール２０４の各サイドに隣接して使用されている。

組付けられたネジ山部分において、使用されない（係合しない）ネジ山表面はで きる限り小さく抑えられている。連結部２００は、対応するランアウトスレッド 部分とランインスレッド部分の対が完全に相補的な係合を行う。このため、これ らテーパ状のネジ山は非常に効率がよく、図１に示されている第１の実施例にお けるよりもセンターショルダーシール２０４の安定性がずっと大きくなっている 。

従来のものと比較した場合、この発明の第２の実施例は図１に示されている第１ の実施例が有するのとほぼ同じ効率の改善が、従来のものに対して行われている 。

次に図３Ａを参照する。図３Ａはこの発明の第３の実施例を示している。管状部 材の連結部３００は、管状部材３０３の外側端部の上が機械加工されたピン部材 ３０２と、管状部材３０７の内側端部の上が機械加工されたボックス部材３０６ から形成されている。連結部３００のセンターショルダーシール３０４は、ロッ クダブルショルダ構造である。このロックダブルショルダ構造は、ピン部材３０ ２の上に設けられた第１のセンターショルダ構造３１９と、ボックス部材３０６ の上に設けられた第２のセンターショルダ構造３０８から形成されている。

図３Ｂはピン部材３０２を示している。ピン部材３０２は、ランアウトスレッド 部分３１０を有する。ランアウトスレッド部分３１０は、ピン部材３０２の薄い 壁部３３０の上に設けられた第１のセンターショルダ構造３１９に隣接する部分 ３０９から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分３２６まで延び ている。ネジ山部分３２６はランインスレッド部分３３４まで延びている。ラン インスレッド部分３３４はピン部材３０２の先端３０５まで延びている。ピン部 材３０２はランインスレッド部分３１６も有する。ランインスレッド部分３１６ はピン部材３０２の厚い壁部の上に設けられた第１のセンターショルダ構造３１ ９に隣接する部分３１１から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部 分３１２まで延びている。ネジ山部分３１２はランアウトスレッド部分３３６ま で延びている。ランアウトスレッド部分３３６はピン部材３０２の後ろ側の端部 ３１３まで延びている。

図３０はボックス部材３０６を示している。ボックス部材３０６はランアウトス レッド部分３１４を有する。ランアウトスレッド部分３１４は、ボックス部材３ ０６の薄い壁部３３２の上に設けられた第２のセンターショルダ構造３０８に隣 接する部分３１７から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分３２ ８まで延びている。ネジ山部分３２８はランインスレッド部分３３８まで延びて いる。ランインスレッド部分３３８はボックス部材３０６の先端３１５まで延び ている。ボックス部材３０６はランインスレッド部分３２２も有する。ランイン スレッド部分３２２は、ボックス部材３０６の厚い壁部の上に設けられた第２の センターショルダ構造３０８に隣接する部分３２１から、完全な高さのテーパ状 のネジ山からなるネジ山部分３２４まで延びている。ネジ山部分３２４はランア ウトスレッド部分３４０まで延びている。ランアウトスレッド部分３４０はボッ クス部材３０６の後ろ側の端部３２３まで延びている。

連結部３００を組付けたとき、ピン部材３０２のランアウトスレッド部分３１０ はボックス部材３０６のランインスレッド部分３２２と相互に係合する。そして 、ピン部材３０２の完全な高さのネジ山部分３２６は、ボックス部材３０６の完 全な高さのネジ山部分３２４と相互に係合する。また、ピン部材３０２のランイ ンスレッド部分３３４は、ボックス部材３０６のランアウトスレッド部分３４０ と相互に係合する。さらに、ボックス部材３０６のランアウトスレッド部分３１ ４は、ピン部材３０２のランインスレッド部分３１６と相互に係合する。そして 、ボックス部材３０６の完全な高さのネジ山部分３２８は、ピン部材３０２の完 全な高さのネジ山部分３１２と相互に係合する。また、ボックス部材３０６のラ ンインスレッド部分３３８は、ピン部材３０２のランアウトスレッド部分３３６ と相互に係合する。

ピン部材３０２の上に設けられた螺旋状の完全な高さのネジ山部分３１２．３２ ６と、ボックス部材３０６の上に設けられたネジ山部分３２４．３２８は、連結 部３００の長手軸に対する一定のテーパ上に設けられている。しかし、それらの ルート及びフレストの個々の表面は、連結部３００の長手軸に対して平行である 。ピン部材３０２の上に設けられたランアウトスレッド部分３１０，３３６と、 ボックス部材３０６の上に設けられたランアウトスレッド部分３１４．３４０の ルートは、隣接する完全な高さのネジ山部分が形成する一定のテーパの延長上に 機械加工されている。ピン部材３０２の上に設けられたランアウトスレッド部分 ３１０．３３６と、ボックス部材３０６の上に設けられたランアウトスレッド部 分３１４．３４０のフレストは、連結部３００の長手軸に平行に機械加工されて いる。ピン部材３０２の上に設けられたランインスレッド部分３１６．３３４と 、ボックス部材３０６の上に設けられたランインスレッド部分３２２，３３８の ルートは、連結部３００の長手軸に平行に機械加工されている。一方、それらの フレストは、隣接する完全な高さのネジ山部分のメジャー径とマイナー径が形成 する一定のテーパの延長上に機械加工されている。

この発明の第３の実施例が図３に示されている。この実施例は、ダブルフックス レッド形状を有する。しかし、以下で述べるように、他のスレッド形状も同じよ うに使用することができる。

前述した２組のランアウトスレッドとランインスレッド（一つの組はセンターシ ョルダーシール３０４に隣接し、もう一つは連結部３００の終端部に設けられて いる）によって、連結部３００のセンターショルダーシール３０４に対する最大 の接合効率と最大の安定性が得られる。２組のランアウトスレッド及びランイン スレッドによって、ピン部材３０２とボックス部材３０６との間で最も滑らかな 負荷伝達も行われるようになり、その結果、連結部の定格負荷能力が大きくなる だけでな（、過負荷能力（すなわち安全ファクタ）も太き（なる。

従来のものと比較すると、この発明の第３の実施例はパイプ本体の径に対して３ ％大きく形成されたボックスにおいて、スリムライン連結は約９５％の効率（連 結部（接合部）の強度／パイプの強度）を有する。この構造が３％大きく形成さ れたボックスの連結であるときには、効率は約９０％に減少する。当該分野にお いて周知の最良の＋３％に形成されたボックスの連結では、７５％の効率しか得 られない。

上述したこの発明の第３の実施例に関しては、フラッシュ外径の連結部構造にお いて、効率は約７７％である。当該分野で周知の最良のフラッシュ連結でも６５ ％の効率しか得られない。

次に図４Ａを参照する。図４Ａはこの発明の第４の実施例を示している。管状部 材の連結部４００は、管状部材４０３の外側端部が機械加工されたピン部材４０ ２と、管状部材４０７の内側端部が機械加工されたボックス部材４０６から形成 されている。連結部４００のセンターショルダーシール４０４はロックダブルシ ョルダ構造である。このロックダブルショルダ構造は、ピン部材４０２の上に設 けられた第１のセンターショルダ構造４１９と、ボックス部材４０６の上に設け られた第２のセンターショルダ構造４０８から形成されている。

図４Ｂはピン部材４０２を示している。ピン部材４０２はランアウトスレッド部 分４１０を有する。ランアウトスレッド部分４１０は、ピン部材４０２の薄い壁 部４３０の上に設けられた第１のセンターショルダ構造４０８に隣接する部分４ ０９から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分４２６まで延びて いる。ネジ山部分４２６は、ランインスレッド部分４３４まで延びている。ラン インスレッド部分４３４はピン部材４０２の先端４０５まで延びている。ピン部 材４０２はランインスレッド部分４１６も有する。ランインスレッド部分４１６ は、ピン部材４０２の厚い壁部の上に設けられた第１のセンターショルダ構造４ １９に隣接する部分４１１から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山 部分４１２まで延びている。ネジ山部分４１２はランアウトスレッド部分４３６ まで延びている。ランアウトスレッド部分４３６はピン部材４０２の後ろ側の端 部４１３まで延びている。

図４０はボックス部材４０６を示している。ボックス部材４０６はランアウトス レッド部分４１４を有する。ランアウトスレッド部分４１４はボックス部材４０ ６の薄い壁部４３２の上に設けられた第２のセンターショルダ構造４０８に隣接 する部分４１７から、完全な高さのテーパ状のネジ山からなるネジ山部分４２８ まで延びている。ネジ山部分４２８はランインスレッド部分４３８まで延びてい る。ランインスレッド部分４３８はボックス部材４０６の先端４１５まで延びて いる。ボックス部材４０６はランインスレッド部分４２２も有する。ランインス レッド部分４２２は、ボックス部材４０６の厚い壁部の上に設けられた第２のセ ンターショルダ構造４０８に隣接する部分４２１から、完全な高さのテーパ状の ネジ山からなるネジ山部分４２４まで延びている。ネジ山部分４２４はランアウ トスレッド部分４４０まで延びている。ランアウトスレッド部分４４０はボック ス部材４０６の後ろ側の端部４２３まで延びている。

この発明のこの第４の実施例と、図３に示されている第３の実施例との主な相違 は、ネジ山形状にある。この第４の実施例のネジ山形状は、特殊なセルフセンタ リング機能を有するネジ山形状である。この形状では、図７に示されているよう に、そして図７を参照して以下で詳しく述べるように、すべての完全な高さのネ ジ山のスタブフランクが面取りされている。従って、ピン部材４０２に設けられ た完全な高さのネジ山部分４１２，４２６の各スタブフランクと、ボックス部材 ４０６に設けられた完全な高さのネジ山部分４２４．４２８の各スタブフランク は面取りされている。面取り部の幅（軸方向の距離）は、約０．　１２７ｍｍ　 （０゜００５インチ）か、またはそれ以下であることが好ましい。面取り部のＧ Ｉ吉部または管状部材の長手軸に直角な方向の）高さは、ステップの高さくスタ ッフランクの高さから、そのまえのネジ山のロードフランクの高さを引いたもの ）にほぼ等しい。ピン部材４０２とボックス部材４０６の両方の上に設けられて いるすべての完全な高さのネジ山のスタブフランクの上にこの面取り部が設けら れているために、連結部４００を組付けるときにセルフセンタリング機能が得ら れる。特に、ピン部材４０２をボックス部材４０６の中へ最初に入れ子式に入れ る嵯し込む）ときに、このセルフセンタリング機能が得られる。

連結部４００を組付けるとき、最初に入れ子式に入れたあと、ピン部材４０２の ネジ山のスタブフランクはボックス部材４０６のスタブフランクの上に載り、ス タブフランクの面取り部が、上述したセルフセンタリング機能を行う。組付けが 完了すると、しっかりとした締め付けを行うために、ピン部材４０２のランアウ トスレッド部分４１０がボックス部材４０６のランインスレッド部分４２２と相 互に係合し、ピン部材４０２の完全な高さのネジ山部分４２６がボックス部材４ ０６の完全な高さのネジ山部分４２４と相互に係合する。また、ピン部材４０２ のランインスレッド部分４３４がボックス部材４０６のランアウトスレッド部分 ４４０と相互に係合する。さらに、ボックス部材４０６のランアウトスレッド部 分４１４がピン部材４０２のランインスレッド部分４１６と相互に係合し、ボッ クス部材４０６の完全な高さのネジ山部分４２８がピン部材４０２の完全な高さ のネジ山部分４１２と相互に係合する。また、ボックス部材４０６のランインス レッド部分４３８はピン部材４０２のランアウトスレッド部分４３６と相互に係 合する。しっかりとした締め付けを行った状態においては、各部材の完全な高さ のネジ山のロードフランクと、ルートと、フレストは十分に接触していて、シー リング係合を行っている。一方、これらのネジ山のスタブフランクは若干の隙間 （一般に約０．　０５０８ｍｍ　（０，００２インチ））を有する。

ピン部材４０２の上に設けられた螺旋状の完全な高さのネジ山部分４１２，４２ ６と、ボックス部材４０６の上に設けられたネジ山部分４２４．４２８は、連結 部４００の長手軸に対する一定のテーパ上に機械加工されている。しかし、それ らのルート及びフレストの個々の表面は連結部４００の長手軸ど平行である。

ピン部材４０２の上に設けられたランアウトスレッド部分４１０．４３６と、ボ ックス部材４０６の上に設けられたランアウトスレッド部分４１４，４４０の連 続したルートは、隣接する完全な高さのネジ山部分が形成する一定のテーパの延 長上に機械加工されている。ピン部材４０２の上に設けられたランアウトスレッ ド部分４１０，４３６と、ボックス部材４０６の上に設けられたランアウトスレ ッド部分４１４，４４０の連続したフレストは、連結部４００の長手軸に平行に 機械加工されている。ランアウトスレッド部分の個々のルート及びフレストの表 面は、連結部の長手軸に平行に機械加工されている。ピン部材４０２の上に設け られたランインスレッド部分４１６．４３４と、ボックス部材４０６の上に設け られたランインスレッド部分４２２．４３８の連続したルートは、連結部４００ の長手軸と平行に機械加工されている。一方、それらの連続するフレストは、隣 接する完全な高さのネジ山部分のメジャー径またはマイナー径が形成する一定の テーパの延長線上に機械加工されている。これらのランインスレッド部分の個々 のルートの表面は、連結部（連結部材）の長手軸に平行に機械加工されているが 、ランインスレッド部分に関連して前述したように、個々のフレストは連結部の 長手軸に対してテーパ状か、または連結部の長手軸に平行に機械加工することが できる。

図４に示されているこの発明の第４の実施例は、面取りされたスタブフランクを 有するネジ山形状を有する。スタブフランクは、そのまえのネジ山のルート（及 び連結部の長手軸）に垂直なラインに対して約２°以下の正のスタブフランク角 を有する。ロードフランク角は約３°以下の負の角度である。この発明の最も好 ましい実施例においては、スタブフランク角は０°であり、ロードフランク角は 約３°の負の角度である。

図４に示されている連結部の効率は、図３に示されているそれと本質的に同じで ある。

図５Ａは、図１の第１の実施例に示されているセンターショルダーシール５００ の拡大図である。組付けられたセンターショルダーシール５００は、ピン部材５ １４の上に設けられた第１のセンターショルダ構造５１０と、ボックス部材５３ ４の上に設けられた第２のセンターショルダ構造５３０から形成されたロックダ ブルショルダーシールである。ピン部材５１４の上に設けられたネジ山のリリー フ溝５１２と、ボックス部材５３４の上に設けられたネジ山のリリーフ溝５３２ は、ピン部材５１４の上に設けられた完全な高さのリードインスレッド５２６と 、ボックス部材５３４の上に設けられた完全な高さのリードインスレッド５４６ をそれぞれ用いているために必要となる。例えば連結部の第２、第３、第４の実 施例（参照番号２００，３００，４００で表されている）において、完全な高さ のリードインスレッドを使用しないときには、ネジ山のリリーフ溝の使用は随意 である。図５Ａに示されているネジ山形状は、図６Ｄに示されている種類のダブ ルフックである。

図５Ｂ及び図５０は、ピン部材５１４の第１のセンターショルダ構造５１０と、 ボックス部材５３４の第２のセンターショルダ構造５３０をそれぞれ示している 。

各連結部材は、ピン部材５１４の上に設けられたランプ５１６と、ボックス部材 ５３４の上に設けられたランプ５３６を有する。連結部のピン部材５１４のセン ターショルダ構造５１０は、ショルダ５２０を有する。ショルダ５２０は第１の アンダーカット面５２８と、第１のシーリング面５１８と、第４のシーリング面 ５２２を有する。連結部のボックス部材５３４のセンターショルダ構造５３０は ショルダ５４０を有する。ショルダ５４０は第２のアンダーカット面５４８と、 第２のシーリング面５４２と、第３のシーリング面５３８を有する。

センターショルダーシール５００を組付けると、ピン部材のセンターショルダ構 造５１０のショルダ５２０の上に設けられた第１のシーリング面５１８は、ボッ クス部材のセンターショルダ構造５３０の対応する第１のランプ５３６の上の位 置に揃えら枳ガイドされる。それと同時に、ボックス部材のセンターショルダ構 造５３０のショルダ５４０の上に設けられた第２のシーリング面５４２は、ピン 部材のセンターショルダ構造５１０の対応する第２のランプ５１６の上の位置に 揃えられ、ガイドされる。組付けが進むにつれて、ショルダ５２０上の第１のシ ーリング面５１８がボックス部材のセンターショルダ構造５３０の上に設けられ た第３のシーリング面５３８へ当接すると、金属対金属のシールが形成される。

それと同時に、ショルダ５４０の上に設けられた第２のシーリング面５４２がピ ン部材のセンターショルダ構造５１０の上に設けられた第４のシーリング面５２ ２と当接するにつれて、金属対金属のシールが形成される。ショルダ５２０゜５ ４０が所定の位置に移動するにつれて、一般にそれらは若干的がり、第１のセン ターショルダ構造５１０の上の表面５２４と第２のセンターショルダ構造５３０ の上の表面５４４との間のギャップを閉じる。そうして、表面５２４と表面５４ ４の少なくとも一部の間の隙間をなくすか、金属対金属のシールを形成する。

あとの方で述べた隙間のなくなること、または金属対金属のシールは、上述した 曲げ作用が行われるまえに、表面５２４と表面５４４との間に大きな隙間（０゜ １２７＋ｍｍ　（０，００５インチ）以」つが存在するときには起きない。

組付けられた連結部を最終的に締め付ける（トルクを加える）と、ショルダ５２ ０の先端表面はボックス部材のセンターショルダ構造５３０の上に設けられた第 １のアンダーカット面５４８と接触する。一方、ショルダ５４０の先端表面はピ ン部材のセンターショルダ構造５１０の上に設けられた第２のアンダーカット表 面５２８と接触する。こうして、さらに二つの隙間のないシーリング面が形成さ れる。

このように、連結部を組付ける形成する）ときに、合わせて少なくとも二つの、 場合によっては三つの金属対金属の隙間のないシールが形成される。金属対金属 の二つのシールは、ジ−リング面５１８．５３８が接触しており、またジ−リン グ面５２２，５４２が接触している、センターショルダーシール５００の外側の 面取り端部に形成される。一つの金属対金属のシーリング面は、センターショル ダーシール５００の内側の、表面５２４．５４４が接触している壁面に形成され る。隙間のないシールは、ピン部材のショルダ５２０の前面がボックス部材のア ンダーカット面５４８と接触し、ボックス部材のショルダ５４０の前面がピン部 材のアンダーカット面５２８と接触するところで形成される。このように、セン ターショルダーシール５００は金属対金属の多数のシールを形成する。この金属 対金属のシールは互いに係合する金属対金属のシーリング面を有しており、組付 けられた連結部を締め付けると、シールの中にエネルギを溜めることが可能とな る。従って、パイプや連結部に様々な負荷が加わったときに、シールは性能を発 揮し続け、シーリング係合を維持し続ける。また、隙間のない幾つかのシールが 形成されている。これらは金属対金属のシールと組み合わさね、連結部が受ける 様々な条件の負荷のもとて漏れが生じないようにしている。

ネジ山が設けられた連結部の表面ではスレッドコンパウンドが一般に使われる。

このスレッドコンパウンドは約０．　１２７＋ｍ　（０，００５インチ）以下の 表面欠陥や隙間を埋めて、シーリング性能を改善する。表面欠陥または機械加工 の公差によって金属表面の間に約０．　１２７ｍ　（０，００５インチ）以下の 隙間が生じるときには、こうしたスレッドコンパウンドは意図する金属対金属の 間の隙間のないシールの補助を行う。スレッドコンパウンドはまた、連結部を締 め付けたあと隙間がゼロにならないような表面の油圧シールも形成する。例えば 、スレッドコンパウンドを用いて、ピン部材５１４の表面５２９とボックス部材 ５３４の表面５３７の間や、ピン部材５１４の表面５１７やボックス部材５３４ の表面５４９の間に油圧シールが形成できる。さらに、連結部のネジ山の各ステ ップに油圧シールを形成できる。なぜなら、金属対金属の接触が行われないネジ 山表面は、スレッドコンパウンドを用いて埋めることのできる密着係合した表面 だからである。

連結部の断面に対するこの発明のロックダブルショルダのセンターシールの場所 や寸法について次に説明する。ロックダブルショルダーシールが設けられている 領域において連結部を形成している管状部材の壁部の断面のバランスをとって、 より効率のよい連結を行うことが望ましい。次に述べる式を用いれば、ロックダ ブルショルダーシールの半径方向の中心備結部の長手軸に対する半径方向の中心 ）が形成する円に対して、その好ましい直径を計算することができる。本質的に 、この好ましい直径は、連結部の外径の２乗に連結部の内径の２乗を加え、定数 ｋを引き、全体を２で割って、その結果の平方根をとったものに等しい。定数に は噛み合わされたショルダ５２０，５４０の高さを２乗したものの２倍に等しい 。図５Ａに示されているように、ロックダブルショルダーシールの半径方向の中 心は、ショルダ５２０及びショルダ５４０の接触している表面５２４．５４４に それぞれ位置している。噛み合わされたショルダ５２０，５４０の高さは高さ５ ５２である。噛み合わされたショルダ５２０．５４０の最小の高さ５５２は、連 結部を形成するために使用されている管状部材（パイ力の壁の厚みの関数である 。一般に噛み合わされたショルダ５２０，５４０の半径方向の高さ５５２は、シ ョルダ５２０．５４０の図５Ａに示されている長手方向の幅５５４の２倍から３ 倍である。さらに、噛み合わされたショルダ５２０，５４０の断面の高さ５５２ は、一般に管状部材（パイプ）の壁の厚みの１／４から１／３である。

この発明の連結部は、センターショルダーシール５００によって提供される種々 のシールの上に一定の支持力を生じる。センターショルダーシール５００が有す る曲面状の端部であるジ−リング面５１８，５３８，５２２．５４２が締めじろ を有する係合を行って金属対金属のシールを形成するだけでなく、連結部が締付 けられると、アンダーカット表面５４８と接触しているショルダ５２０の表面と 、アンダーカット表面５２８と接触しているショルダ５４００表面に負荷が加わ って、表面５２４，５４４の間の環状の接触が一般にシールを形成する。これは 、シーリング面５１８が接触するシーリング面５３８及び、シーリング面５４２ が接触するシーリング面５２２からと、最終の締付けが行われたときの金属のポ アソン効果から生じるショルダへの曲げ作用による。

図５Ａ〜図５Ｃに示されているものよりも好ましいロックダブルショルダ構造を 図１０Ａ〜図１０Ｃを参照してあとで説明する。

上述した隣接するランアウトスレッド部分とランインスレッド部分を用いること によって、従来知られている他のセンターショルダ設計を安定化することもでき る。それらに制限されるわけではないが、安定化することのできるセンターシー ル設計の例としては、方形ショルダ、フックショルダ（ショルダが少なくとも一 つの、連結部の長手軸に対して負の角度を有する）、円錐台形状のシールを備え た方形ショルダ、環状ショルダ（連結部の長手軸に対してテーパ状のショルカ、 シール用のスリーブ、リング、または環状部材を有する環状部材または溝を有す るショルダ、連結部を組付けたときにその一部が隣接する溝の中へ横方向に押し 出されるように設計されたショルダがある。

図６Ａから図６Ｄは、この発明の連結部の他の特徴と組み合わせて使用される四 つのネジ山形状を示している。

説明の便宜と正確さのために、この発明のネジ山のロードフランク及びスタブフ ランクの角度を記述するのに、以下の幾何学の慣例を用いる。角度αはネジ山の スタブフランク角を表しており、角度βはネジ山のロードフランク角を表してい る。これらの角度は、ネジ山のフランクのルートにおいて、連結部（管状部材） の長手軸に対して垂直なラインに対して幾何学的な用語で定義されている。負の フランク角の大きさは、垂直ラインをネジ山フランクと一致するように反時計方 向に回転させるときの角度である。正のフランク角の大きさは、垂直ラインをネ ジ山フランクと一致するように時計方向に回転させるときの角度である。スタブ フランク角やロードフランク角を定義するためのこれらの慣例は、パイプのネジ 山を機械加工するときに使用される一般の慣例とは必ずしも一致しない。

図６Ａは完全な高さのダブルフックスレッド６００Ａの一部に対して、対応する ピン部材６１０とボックス部材６３０の断面形状を示している。ダブルフックス レッドは、負のロードフランク角βと、正のスタブフランク角αを有する。ピン 部材６１０の一部からとられた完全な高さのネジ山のネジ山形状が、この発明の ネジ山が設けられた管状部材の断面の中に示されている。スタブフランク６１２ は、連結部の長手軸１４と平行なルートの壁６１６に垂直なラインに対して正の スタブフランク角αを形成している。また、ロードフランク６１４は連結部の長 手軸に平行なルートの壁６１８に垂直なラインに対してロードフランク角βを形 成している。

ボックス部材６３０の一部からとられた完全な高さのダブルフックスレッドのネ ジ山形状が、この発明のネジ山が形成された管状部材の断面の中に示されている 。例えば、ピンのネジ山と同様な方法で、スタブフランク６３２はルートの壁６ ３６に垂直なラインに対して正の角度αを形成し、ロードフランク６３４はルー トの壁６３６に垂直なラインに対して負の角度βを形成している。ピン部材６１ ０のダブルフックスレッドをボックス部材６３０のダブルフックスレッドと相互 に係合可能にするためには、図６Ａに示されているように、ネジ山の幅がピン部 材６１０の先端（ボックス部材の中に入れ予成に最初に入れられる端部）から一 定の割合で増加するようにすることと、ネジ山の幅をボックス部材６３０の対応 する端部から一定の割合で減少させる（ルートの幅は一定の割合で増加する）こ とが必要である。従って、ピン部材６１０のネジ山のフレストの幅６２０は徐々 に広くなっている。一方、ネジ山のルートの幅６２２は徐々に狭くなっている。

ボックス部材６３０では逆のことが起きている。こうした寸法を有するネジ山を 形成する一つの方法は、ロードフランクよりも若干大きい（長い）リードを備え たネジ山スタブフランクを機械加工することである。入れ子式に入れた嵯し込ん だ）ときに、ネジ山がぴったり合う（相互に係合する）ようにするために必要な リードの増加量（ΔＬ）は、ネジ山のテーパ（Ｔ）とスタブフランク角及びロー ドフランク角（それぞれα、β）の関数であり、以下の式によって計算すること ができる。

ΔＬ＝Ｉ／２　Ｔ　（Ｉｔｌｌｌ　ａ　ｌ　＋ｌｉｎ　Ｉβ１）連結部に二つ以 上のネジ山ステップ（例えば一つのネジ山部分のあとにセンターショルダーシー ルがきて、そのあとに連結部の長手軸からの軸方向の距離力吠きいところに配置 された別のネジ山部分が続くツーステップのネジ山）が存在するときには、ネジ 山の幅はピン部材の先端から連結部の端部までずっと一定の割合で増加するよう にできる。あるいはそれとは違って、またその方が好ましいが、ネジ山の幅がネ ジ山の各ステップ内において徐々に増加するようにする。この場合には、ネジ山 のピン先端のステップにおける最小幅のネジ山に始まり、ピンのネジ山の第２の ステップの前端部から幅が最小のネジ山が再び始まるようになっている。

機械的な性能に関しては、ダブルフックスレッドは正のスタブフランク角と、負 のロードフランク角を有する。これらの角度の絶対値（角度に関する符号に関係 なく）の和は約５°から約２０’の範囲である。一般に負のロードフランク角は 約８゛を越えず、正のスタブフランク角は約４°を越えない。しかし、機械加工 の容易さとリードの調節ΔＬを最小限に抑えることから、正のスタブフランク角 と負のロードフランク角の絶対値の和は、０°より若干大きく、５°以下である 必要があり、負のロードフランク角は約１°がら約４°の範囲にあることが必要 である。このようにロードフランク角とスタブフランク角の絶対値の和を小さく したときには、連結部材のスレッドを相互に係合可能にするために、幅が一定の 割合で増加するネジ山を使用する必要はない。ロードフランク角がスタブフラン ク角よりも大きい絶対値角度を有することが好ましい。なぜなら、連結部の長手 軸に平行なりレスト及びルートを有するネジ山形状に対しては、ロードフランク ６１４とスタブフランク６１２を見ればわかるように、ロードフランクの長さは スタブフランクの長さよりも短いからである。また、連結部が非常に厳しい条件 下で動作しているときには、ネジ山のロードフランクはスタブフランクよりも大 きな力を受ける。

図６Ｂは、シングルフックスレッド６００Ｂの−の実施例の対応するビン部材６ ６０とボックス部材６７０の断面形状を示している。ビン部材６５０の一部から とられた完全な高さのネジ山に対するネジ山形状が、この発明のネジ山が設けら れた管状部材の断面の中に描かれている。シングルフックスレッドに対するこの 実施例の顕著な特徴は、そのスタブフランク６５２が、連結部の長手軸とネジ山 ルートの壁の両方に対して垂直なラインに対してｏｏの角度αをなし、一方、そ のロードフランク６５４が、連結部の長手軸とネジ山ルートの壁の両方に垂直な ラインに対して負の角度βをなすことである。例えば、ビン部材６５０のネジ山 形状を参照するとわかるように、スタブフランク６５２は連結部の長手軸に対し て直角であり、ルートの壁６５６に垂直なラインに対して０°の角度αをなして おり、一方、ロードフランク６５４はルートの壁６５８に垂直なラインに対して 負の角度βを形成している。同じように、ボックス部材６７０のネジ山形状を参 照すると、スタブフランク６７２はルートの壁６７６に垂直なラインに対してＯ ｏの角度αを形成し、一方、ロードフランク６７４はルートの壁６７６に垂直な ラインに対して負の角度βを形成している。

シングルフックスレッドは、ゼロ度（ｏｏ）から約４５°の範囲の負のスタッフ ランク角を有し、また、ｏｏより大きく約１５°までの範囲の負のロードフラン ク角を有する。ロードフランク角が大きい負の角度であり、スタッフランク角が ロードフランク角よりも小さく、その結果、ネジ山のフレストが隣接するネジ山 のルートよりも広い場合には、最初に入れ子式に入れる嵯し込む）ときに連結部 のビン部材とボックス部材を適切に相互係合させるためには、ダブルフックスレ ッドに関して前述したように、ピンの先端から始めて一定の割合でネジ山の幅を 増大させる必要がある。

機械加工の容易さからして、より好ましいシングルフックスレッド形状は、負の ロードフランク角が０９よりも太きく５゛以下の範囲であり、負のスタブフラン ク角約０°から約２°の範囲であり、これらの角度の絶対値の和が５°以下であ るような形状である。このように小さい負のロードフランク角とスタブフランク 角を使用したときには、連結部材のネジ山を相互に係合可能にするために、一定 の割合で幅が増大するネジ山を使用する必要はない。必要な隙間は、ネジ山のフ レストをネジやまのルートよりも狭く作ることによって形成される。

図６０は、この発明の連結部で使用するのに適した別のネジ山形状の実施例６０ ０Ｃを示している。このネジ山形状は、（ロックダブルショルダなどの）センタ ーショルダーシールを、対応する部材の上に設けられた単一のランアウトスレッ ド及び完全な高さのリードインスレッドと組み合わせて使用し、これらランアウ トスレッドとリードインスレッドがセンターショルダーシールの各サイドに配置 されているような連結部に対して特に適している。ビン部材６９０の一部がらと られた完全な高さのネジ山のネジ山形状はシングルフックスレッドの別の実施例 であり、この発明のネジ山が設けられた管状部材の断面の中に示されている。

シングルフックスレッドに対するこの実施例の特徴は、ビン部材６９０のネジ山 のロードフランク６９４が大きい負の角度βを有し、スタブフランク６９２が大 きい負の角度αを有することである。一般に、角度αは角度βよりも大きい。そ の結果、これらの寸法は、フランクからフランクへの（ロードフランクからスタ ブフランクへの）ベヤリングスレッド（ｂｅｕｉｎｇ　ｌｈ＋ｅ＊ｄ）で定式化 （Ｉｏｒａ＋ｕｌ山）できる。これらのベヤリングスレッドは、ネジ山のルート とフレストとの間に、例えばビン部材６９０のルート６９６とボックス部材６９ ８のフレスト６９９との間に、隙間を有する、これは、図６Ａのダブルフックス レッドや図６Ｂのシングルフックスレッドと対照的である。それらは、ネジ山の ルート及びフレストが座面を提供し、対応するスタブフランクとロードフランク との間に隙間ができるような形により適している。図６０に示されているような 種類のフランクからフランクへのベヤリングスレッドは、ランアウトスレッド部 分における締めじろを修正するのに使用できる。

一般に図６０に示されているシングルフックスレッド形状の角度は、負のロード フランク角が約５°から約１５＠までの範囲であり、負のスタッフランク角が約 ５°から約３５°までの範囲であり、スタブフランク角がロードフランク角より も約１０゛から１５°大きくなっている。

図６Ｄは、ダブルフックスレッド６００Ｄの断面形状を示している。このダブル フックスレッドはほぼ０°から２９以下の角度の範囲の正のスタブフランク角α と、はぼ０°から５°以下の範囲の負の小さい角度のロードフランク角βを有す る。フランク角の絶対値の和は５°以下である。ビン部材６８０の一部からとら れた完全な高さのネジ山のネジ山形状が、この発明のネジ山が設けられた管状部 材の断面の中に示されている。ダブルフックスレッドのこの実施例の顕著な特徴 は、その正の角度のスタブフランク６８２とその負の角度のロードフランク６８ ４の両方が、連結部の長手軸とネジ山ルートの壁に垂直なラインに対してほぼ０ °の角度をなしていることである。例えば、スタブフランク６８２は連結部の長 手軸に対して、直角の角度から、ルートの壁６８６に垂直なラインに対して２° 以下の正の角度までの範囲の角度αを形成し、ロードフランク６８４は、連結部 の長手軸に対してほぼ垂直の角度から、ルートの壁６８８に垂直なラインに対し て５゛以下の負の角度までの範囲の角度βを形成している。対応するボックス部 材６８９は説明したばかりのものと同じ範囲のスタブフランク角とロードフラン ク角を有する。図６Ｄに示されている種類のダブルフックスレッド形状を使用す る場合には、連結部材のネジ山の相互係合嵯し込んだあとの適切な合わせ）を可 能にするために、幅が徐々に増大するネジ山を使用する必要はない。本質的にこ のネジ山形状は、修正された方形のネジ山である。

この発明に使用される最も好ましいネジ山形状は、負のロードフランク角と、ス タブフランクが面取りされておりゼロまたは正の角度のスタブフランク角を有す るものである。このネジ山形状は、連結部材を最初に入れ子式に入れるときにセ ルフセンタリング機能を行う。一般に、（このネジ山形状がそれに似ている）シ ングルフックスレッド形状は、ネジ山を適切に相互係合させるためには幅を変化 させる必要がある。図７Ａ〜図７０は、幅可変のネジ山と組み合わせた、負のロ ードフランク角と、Ｏｏの面取りされたスタブフランクを有するネジ山形状を示 している。ビン部材７５０のネジ山形状は、負の角度βを有するロードフランク ７５４と、０°の角度αを有する面取りされたスタブフランク７５２を有する。

面取り部７５６は幅のを有する。面取り部の角度ηはネジ山のピッチとテーパの 関数である。面取り部７５６の高さ７５８は、スタブフランク７５２の高さから そのまえのロードフランク７５４の高さを引いたもの、すなわち“ステップの高 さ°にほぼ等しいか、それよりも小さい。ボックス部材７７０のネジ山形状は、 負の角度βを有するロードフランク７７４と、０＠の角度αを有する面取りされ たスタブフランク７７２を有する。面取り部７７６は幅ωと面取り角度ηを有す る。面取り部の高さは、ピン部材７５０の面取り部の高さと同じである。ボック ス部材７７０の面取り部の幅と角度と高さは、対応するピン部材７５０に対して 説明したようにして決定する。面取り部の角度はスレッドの幅とテーパの関数で あり、結果としてできる面取り部の高さはステップの高さとほぼ等しいか、それ 以下である。面取り部の高さを大きくすると、セルフセンタリング機能が太き（ なり、好ましい。しかし、面取り部の高さがステップ高さよりも大きいことは利 点がない。面取り部の幅ωは０．　１２７ｍｍ　（０，００５インチ）以下であ ることが好ましい。

この発明の連結部の寸法を決めるときには、センターショルダーシールの半径方 向の中心線の位置を、パイプの外径及び内径を参照して決定する。連結部のネジ 山部分が消滅する点を、連結部の終端部において最低限必要な壁の厚みによって 決定する。ネジ山部分の長さは、ネジ山のテーパの角度と、ネジ山の直径の変化 との関数である。センターショルダーシールの各サイドに設けられたネジ山部分 は連結部に加わる負荷のほぼ半分を支持する必要があるから、係合しているネジ 山の長さを計算して、負荷が掛かったときにネジ山が折れ（ｓｈｅａｒ　ｏｆｌ ｌ　ないようにする。これらのパラメータがわかれば、当該分野に習熟した者は ネジ山のテーパを決定することができる。

図８Ａは、この発明の組付けられた状態にある管状部材の連結部８００Ａを示し ている。連結部８００Ａは、センターショルダーシール８１０の各サイドに設け られた１組のランアウトスレッドとランインスレッド８０２．８０４を有する。

センターショルダシール８１０はロックダブルショルダ構造として描かれている 。

図示されているネジ山形状はダブルフックであり、図８Ｂではピン部材８２０と ボックス部材８３０の一部の上で拡大されて示されている。正のスタブフランク 角αと負のロードフランク角βを有し、それらの絶対値の和が約８°よりも大き いダブルフックスレッドは、手で締付けるときにネジ山を入れ子式に入れたあと フランクを適切に合わせるためには、ネジ山のフレストの幅が可変であり一定の 割合で増加していること（すなわち、スタブフランクとロードフランクとの間の リード調節）が必要である。幅可変のネジ山を使用することによって、組付けら れた状態の連結部におけるフランクの間の隙間をできる限り小さく（一般に約０ ゜０７６２ｍｍ　（０，００３インチ）以下に）保つことが可能となる。従って 、連結部の組付けのときに粒子状の材料を含んでいるスレッドコンパウンドを使 用したときには、フランクの隙間において粒子が埋め合せを行うために、ネジ山 フランクの間にさらなるシールが形成される。一般に、こうしたシールは、フラ ンクの隙間が約０．　１２７ｍｍ　（０，００５インチ）以下のときにのみ形成 が可能である。

図８Ｂはピン部材８２０とボックス部材８３０の一部をそれぞれ示している。

ピン部材８２０のスタブフランク８２２は例えば約５°の正の角度αを有し、ロ ードフランク８２４は例えば約８°の負の角度βを有する。ピン部材８２０の一 部の上に描かれている幅可変の完全な高さのネジ山形状は、段々と増大するフレ スト幅８２５を有する。この増大するフレスト幅８２５は、ボックス部材８３０ 上に設けられた段々と減少する幅可変のネジ山に対応している。このボックス部 材上のネジ山は段々と増大するルート幅８２８を有する。

一定幅のフレスト及びルート（図示されていない）を有するダブルフックスレッ ドをこの発明の連結部に使用したときには、もっと大きいフランクの隙間（設計 に応じて約０．　１２７ｗ　（０，００５インチ）以上）が必要となり、ネジ山 フランクにおけるシーリングが不確実になる。このため、ネジ山を介した流体の 漏れの可能性が生じる。従って、ネジ山形状が一定幅のフレスト及びルートを有 するときには、フランクの角度の絶対値の和が８°以下であるようなダブルフッ クスレッド形状か、従来のシングルフックスレッド形状を使用して、ネジ山のシ ーリングを行う必要がある。

図９は、この発明の組付けられた状態にある管状部材の連結部９００Ａの別の実 施例を示している。連結部９００Ａは、センターショルダーシール９１０に隣接 する２組のランアウトスレッドとランインスレッドの組９０２，９０４を有する 。これらのランアウトスレッドとランインスレッドの組は、連結部の終端部に隣 接する別のランアウトスレッド及びランインスレッドの組９０６，９０８と組み 合わされている。センターショルダーシール９１０はロックダブルショルダ構造 であることが好ましい。連結部９００Ａは面取りされたスタッフランクを有する シングルフックスレッド形状が描かれている。

図９Ｂ〜図９Ｄに示されているように、ピン部材９５０の一部のネジ山形状は、 スタブフランク９５２とロードフランク９５４を備えたシングルフックスレッド を有している。スタブフランク９５２は、連結部９００Ａの長手軸１４に対して 直角である（連結部の長手軸及びルートの壁９６６に垂直なラインに対して０゜ の角度αをなしている）。ロードフランク９５４は、連結部の長手軸１４とネジ 山のルートの壁９６８に垂直なラインに対して負の角度βを有する。負のロード フランク角βは、約１°から約１０°の範囲であることが好ましい。ボックス部 材９７０のネジ山形状はピン部材９５０のそれと相補的である。

この発明の最も好ましい実施例は、図９Ａ〜図９Ｄに示されている連結部９００ Ａである。この実施例は２組のランアウトスレッド部分とランインスレッド部分 と、ロックダブルショルダのセンターシールを利用している。しかし、この連結 部は図９Ｂ〜図９Ｄに示されているように、面取りされたスタブフランクを有す るシングルフックスレッド形状の、幅可変のネジ山を有する。この実施例によれ ば、ピン部材９５０とボックス部材９７０の間における力の流れが最も滑らかに なる。また、高いテンション効率が得られる。さらに、優れたシーリング係合が 行われるため、流体がネジ山の中に流れ込んだり、連結部の中を（ネジ山を介し て）流れたりしないようになっている。シングルフックスレッドの負のロードフ ランクのために、センターショルダーシールの各サイドに設けられた二つのネジ 山領域がユニットとして動くようになる。面取りされたスタブフランクによって 、ピン部材９５０をボックス部材９７０の中へ最初に入れ子式に入れるときにセ ルフセンタリング機能が行われるようになる。

この発明のランアウトスレッド部分とランインスレッド部分は、ネジ山の負荷を 徐々に太きく　（Ｉｘｄｅ　ｉｎ）　Ｌ、、次にネジ山の負荷を徐々に小さく　 （Ｉｘｄｅ　ｏｏｌｌする。

従来一般的に使われているような完全な高さのネジ山は、ネジ山の負荷を急激に 増加させ、そのため大きい力を急激に伝達することになる。これが連結部の中で 望ましくない曲げモーメントを生じる。

連結部のテンション効率は、ピン部材とボックス部材が形成されている範囲に依 存する。一般に、形成範囲が広いほど、達成できる効率は大きくなる。従って、 管状パイプの外径よりも３．５％まで大きい外径を有するスリムライン連結にお いては、パイプと同じ外径を有するフラッシュジヨイント連結で達成される効率 よりも大きい効率が得られる。

連結部９００Ａの２組のランアウトスレッドとランインスレッドは好ましい。

なぜなら、相補的な係合が得られないようなネジ山の隙間やギャップの形での空 間の無駄使いをすることなく、パイプの壁を最大限に利用するからである。また 、リリーフ溝や切取り、または他の金属削減（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）の形でスペ ースを無駄使いしないことが好ましい。しかし、連結部１００の１１８，１２０ に示されているような種類のリリーフ溝は重大ではない。なぜなら、それらはピ ン部材１０２及びボックス部材１０６の断面部分が大きいところに配置されてい るからである。

従って、それらは連結部の全体の効率にとっては重要ではない。

図９Ａ〜図９Ｄに示されているような、そして連結部９００Ａにおいての使用が 推薦されるようなシングルフックスレッド形状においては、ネジ山のメジャー径 とマイナー径との間の、すなわちピン部材９５０のネジ山のフレスト９６４とボ ックス部材９７０のネジ山のルー！−９８４の間の締めじろは、しっかりとした 締め付けを行うことによって得られる。さらに、しっかりとした締付けを行うと 、隣接するロードフランクの間で締めじろが得られ、また隣接するスタブフラン クの間の隙間をできる限り小さくすることができる。ネジ山のルートとフレスト の締めしるによって、ピン部材６５０とボックス部材６７０それぞれにフープ応 力が生じる。そのため、締付けを行うと、なんらかの締めしるが存在する場合に は、ネジ山の金属はポアソン効果によって変形し、ロードフランクを当接させて 係合させる傾向がある。締めじろは、パイプの直径とパイプのグレードによって 変わる。図９Ａを参照する。直径方向の締めじろはセンターショルダーシール９ １０に隣接するネジ山部分の組９０２，９０４において最大となり、徐々に減少 して、連結部の終端部に設けられたネジ山部分の組９０６．９０８で最小になる 。直径方向の締めじろを徐々に小さくするのは、連結部の終端部に設けられたピ ン部材９５０のネジ山部分９３４のような、壁の薄い部材のネジ山部分を保護す るための設計である。センターショルダーシール９１０に隣接する断面の大きい 部分はより堅固であり、従って、より大きい直径方向の締めじろを有し、より大 きいフープ応力を吸収することが可能である。センターショルダーシール９１０ の各サイドに隣接する、ピン部材９５０の小さなステップとボックス部材９７０ の大きいステップの両方の断面部分は、はぼ等しいように設計されている。ネジ 山のフレストとルートの間の内径の締めじろを制御して、ボックス部材及びピン 部材の大きい断面部分においてリニアな応力を得るとともに、ピン部材及びボッ クス部材の終端部に隣接するそれらの部材の断面が小さいところでもリニアな応 力を得るようにする。ネジ山に対してしっかりとした相互係合を行わせるために は、ある程度の量の直径方向の締めしるが必要である。一般的な規則としては、 締めじろを直径２５．４＋ｍ（１インチ）当り０．　０２５４〜０．　０５０８ ｍｍ　（０，００１〜０．００２インチ）の範囲で変化させる。このとき、連結 部の終端部における締めじろは、センターショルダーシールに隣接するところよ りも小さい。

好ましいセンターシールは、パイプ’Ｗｌに加わる負荷から隔絶さ打でけるもの である。言い換えれば、連結部９００Ａのセンターショルダーシール９１０は、 連結部に加わる様々な負荷に対して安定であり、影響を受けないことが必要であ る。

連結部９００Ａの９１０で示されているようなロックダブルショルダのセンター ショルダーシールは、リダンダント（ｒｅｄｕｎｄｕｌｌ　シーリングシステム 、すなわち金属対金属の多数のシールを有していて、効率のよいシーリング係合 が行われるようになっている。従って、連結部に、内圧及び外圧や、軸方向の引 っ張りあるいは圧縮、ねじり、曲げモーメントなどの様々な負荷が加わったとき に、シールが機能を失うようなことはない。

図１０Ａは、図４に示されているこの発明の連結部全体の実施例に示されている センターショルダーシール１０００の拡大図である。組付けられた状態のセンタ ーショルダーシール１０００はロックダブルショルダーシールであり、ピン部材 １０１４の上に設けられた第１のセンターショルダ構造１０１０と、ボックス部 材１０３４の上に設けられた第２のセンターショルダ構造１０３０から形成され ている。

図１０Ｂと図１０Ｃはピン部材１０１４の第１のセンターショルダ構造１０１０ と、ボックス部材１０３４の第２のセンターショルダ構造１０３０をそれぞれ示 している。各連結部材はピン部材１０１４の上に設けられたランプ１０１６と、 ボックス部材１０３４の上に設けられたランプ１０３６を有する。連結部のピン 部材１０１４のセンターショルダ構造１０１０はショルダ１０２０を有する。シ ョルダ１０２０は、第１のアンダーカット面１０２８と、第１の金属対金属のシ ーリング面１０１８と、第２の金属対金属のシーリング面１０２２と、第３の金 属対金属のシーリング面１０２４を有する。連結部のボックス部材１０３４のセ ンターショルダ構造１０３０はショルダ１０４０を有する。ショルダ１０４０は 、第２のアンダーカット面１０４８と、第４の金属対金属のシーリング面１０３ ８と、第５の金属対金属のシーリング面１０４２と、第６の金属対金属のシーリ ング面１０４４を有する。

センターショルダーシール１０００を組付けたとき、ピン部材１０１４のセンタ ーショルダ構造１０１０の上に設けられた第１のシーリング面１０１８は、ボッ クス部材のセンターショルダ構造１０３０の上に設けられた対応する第１のラン プ１０３６の上の位置へ揃えられ、ガイドされる。それと同時に、ボックス部材 のセンターショルダ構造１０３０の上に設けられた第５のシーリング面１０４２ は、ピン部材のセンターショルダ構造１０１０の上に設けられた対応する第２の ランプ１０１６の上の位置へ揃えられ、ガイドされる。組付けが進むにつれて、 三つの部分において金属対金属のシールが形成される。三つの部分とは、ピン部 材のセンターショルダ構造１０１０の第１のシーリング面１０１８とピン部材の センターショルダ構造１０３０の第４のシーリング面１０３８との間と、ピン部 材のセンターショルダ構造１０１０の第２のシーリング面１０２２とボックス部 材のセンターショルダ構造１０３０の第５のシーリング面１０４２との間と、ピ ン部材のセンターショルダ構造１０１０の第３のシーリング面１０２４とボック ス部材のセンターショルダ構造１０３０の第６のシーリング面１０４４との間で ある。

組付けられた連結部を最終的に締め付けると、ショルダ１０２０の先端表面はボ ックス部材のセンターショルダ構造１０３０の上の第１のアンダーカット面１０ ４８と接触し、ショルダ１０４０の先端表面はピン部材のセンターショルダ構造 １０１０の第２のアンダーカット面１０２８と接触して、隙間のないさらに二つ のシーリング面を形成する。

このように、連結部を組付ける形成する）ときに、全部で三つの金属対金属のシ ールと、二つの隙間のないシールが形成される。

一般に、前述したように、連結部のスレッドが設けられた表面上ではスレ・ソド コンバウンドが使用さね、約０．　１２７ｍｍ　（０，００５インチ）以下の表 面欠陥や隙間を埋めることが行われる。

上述した、また図面に示されているこの発明の実施例は、以下で述べる請求の範 囲に示されている発明の範囲を制限するものではない。なぜなら、当該分野に習 熟した者であれば、実験をほとんど行うことなく、請求の範囲に合うように実施 例を拡張することができるからである。

ＦＩＧ、　５Ａ　” ｌａ　９Ｂ ＦＩＧ、　９Ａ ＋０００ 補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８）

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも二つの部材を有する管状部材連結部であって、前記部材の各々が 少なくとも二つのネジ山部分を有し、これらのネジ山部分がその間に配置された センターショルダーシールを有し、さらに、連結部の各部材の上に前記センター ショルダーシールと隣接して少なくとも一つの安定用ネジ山部分が設けられ、こ の安定用ネジ山部分がランアウトスレッド部分を有する管状部材連結部。
2. ２．前記連結部が二つの管状の部材を有し、この部材の各々が、前記センターシ ョルダーシールに隣接して配置された前記ランアウトスレッド部分を、管状部材 の壁の厚みが薄くなっている部分に有している請求項１記載の管状部材連結部。
3. ３．前記ランアウトスレッド部分を有する部材に対応する部材が、前記ランアウ トスレッド部分に対応する位置に完全な高さのリードインスレッド部分を有する 請求項１または請求項２記載の管状部材連結部。
4. ４．前記管状の部材の各々が、前記センターショルダーシールと前記完全な高さ のリードインスレッド部分との間に設けられたネジ山のリリーフ溝を有する請求 項３記載の管状部材連結部。
5. ５．前記ランアウトスレッド部分を有する部材に対応する管状部材が、前記ラン アウトスレッド部分に対応する位置にランインスレッド部分を有する請求項１ま たは請求項２記載の管状部材連結部。
6. ６．それらの間にセンターショルダーシールを有する、前記部材の少なくとも二 つのネジ山部分が、２段のネジ山からなっている請求項１または請求項２記載の 管状部材連結部。
7. ７．前記部材の各々の外側端部に、さらに少なくとも一つの安定用のランアウト スレッド部分が設けられている請求項３記載の管状部材連結部。
8. ８．前記部材の各々の外側端部に、さらに少なくとも一つの安定用のランアウト スレッド部分が設けられている請求項４記載の管状部材連結部。
9. ９．前記部材の各々の外側端部に、さらに少なくとも一つの安定用のランアウト スレッド部分が設けられている請求項５記載の管状部材連結部。
10. １０．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項１または請求項２記載の管状部材連結部。
11. １１．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項３記載の管状部材連結部。
12. １２．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項４記載の管状部材連結部。
13. １３．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項５記載の管状部材連結部ら
14. １４．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項６記載の管状部材連結部。
15. １５．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項７記載の管状部材連結部。
16. １６．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項８記載の管状部材連結部。
17. １７．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造を有する請求 項９記載の管状部材連結部。
18. １８．前記ネジ山部分の形状が、ダブルフック形状かシングルフック形状である 請求項１または請求項２記載の管状部材連結部。
19. １９．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状かシングルフック形状であり、 完全な高さのネジ山のスタブフランクが面取りされている請求項７記載の管状部 材連結部。
20. ２０．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状かシングルフック形状であり、 完全な高さのネジ山のスタブフランクが面取りされている請求項９記載の管状部 材連結部。
21. ２１．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状かシングルフック形状であり、 完全な高さのネジ山のスタブフランクが面取りされている請求項１５記載の管状 部材連結部。
22. ２２．前記ネジ山の形状がダブルフック形状かシングルフック形状であり、完全 な高さのネジ山のスタブフランクが面取りされている請求項１７記載の管状部材 連結部。
23. ２３．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状であり、正のスタブフランク角 と負のロードフランク角の絶対値の和が５°以下である請求項１または請求項２ 記載の管状部材連結部。
24. ２４．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状であり、正のスタブフランク角 と負のロードフランク角の絶対値の和が５°以下である請求項９記載の管状部材 連結部。
25. ２５．前記ネジ山部分の形状がダブルフック形状であり、正のスタブフランク角 と負のロードフランク角の絶対値の和が５°以下である請求項１７記載の管状部 材連結部。
26. ２６．前記ネジ山部分の形状がシングルフック形状であり、負のロードフランク 角が１５°以下であり、スタブフランク角が０°から約マイナス３５°の範囲で ある請求項１または請求項２記載の管状部材連結部。
27. ２７．前記ネジ山部分の形状がシングルフック形状であり、負のロードフランク 角が１５°以下であり、スタブフランク角が０°から約マイナス３５°の範囲で ある請求項９記載の管状部材連結部。
28. ２８．前記ネジ山部分の形状がシングルフック形状であり、負のロードフランク 角が１５°以下であり、スタブフランク角が０°から約マイナス３５°の範囲で ある請求項１７記載の管状部材連結部。
29. ２９．前記負のロードフランク角が４°以下であり、前記負のロードフランク角 と前記スタブフランク角の絶対値の和が５°以下であり、前記完全な高さのネジ 山のスタブフランクが面取りされている請求項２７記載の管状部材連結部。
30. ３０．前記負のロードフランク角が４°以下であり、前記負のロードフランク角 と前記スタブフランク角の絶対値の和が５°以下であり、前記完全な高さのネジ 山のスタブフランクが面取りされている請求項２８記載の管状部材連結部。
31. ３１．前記センターショルダーシールが、ロックダブルショルダと、方形ショル ダと、フックショルダと、円錐台形状のシールを備えた方形ショルダと、環状シ ョルダと、軸方向のアンダーカットを有する環状部材または溝を有するショルダ と、運結部を組付けるときにその一部を隣接する溝の中に押し出すように設計さ れたショルダからなるグループから選択される請求項１または請求項２記載の管 状部材連結部。
32. ３２．二つの管状部材を有する管状部材連結部であって、管状部材の各々がネジ 山部分を有し、これらのネジ山部分がネジ山部分のうちの二つの間に配置された センターショルダーシールを有し、前記管状部材の各々がさらに、前記センター ショルダーシールに隣接する第１のランアウトスレッド部分と、各管状部材の終 端部に隣接して設けられた第２のランアウトスレッド部分と、各管状部材の上に 設けられた対応するランインスレッド部分とを有し、前記第１のランアウトスレ ッド部分が前記センターショルダーシールに隣接する、前記管状部材の壁の薄い 部分に配置されており、前記第２のランアウトスレッド部分が、各管状部材の壁 の薄い終端部に配置されており、前記ランインスレッド部分が、対応する管状部 材の上に設けられたランアウトスレッド部分に対応するように配置されている管 状部材連結部。
33. ３３．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造からなってい る請求項３２記載の管状部材連結部。
34. ３４．少なくとも二つの部材を有しており、これらの部材の各々がロックダブル ショルダ構造からなっている管状部材連結部。
35. ３５．チューブ及び継ぎ手の連結部であって、この連結部の少なくとも二つの部 材がロックダブルショルダ構造からなっている連結部。
36. ３６．少なくとも二つの管状部材を有する管状部材連結部を安定化する方法であ って、前記部材の各々が少なくとも二つのネジ山部分を有するとともに、これら 少なくとも二つのネジ山部分の間に配置されたセンターシールを有し、前記部材 の各々の上に前記センターシールに隣接してランアウトスレッド部分を設ける段 階と、このランアウトスレッド部分を前記センターシールに隣接する、前記部材 の壁の薄い部分に配置する段階とを有する方法。
37. ３７．前記部材の各々の終端部に近接して、さらにランアウトスレッド部分を設 ける段階を有する請求項３６記載の方法。
38. ３８．対応する部材の各々の上に、前記ランアウトスレッド部分に対応する位置 に、ランインスレッド部分を設ける段階を有する請求項３６または請求項３７記 載の方法。
39. ３９．管状部材連結部に使用されるネジ山であって、少なくとも、ピン部材を前 記管状部材連結部のボックス部材の中に最初に入れ子式に入れると接触するよう になるネジ部材に対するスタブフランクとして、面取り部を備えたスタブフラン クを有するようなネジ山。
40. ４０．前記面取り部の高さが、その前のロードフランクから前記スタブフランク までのステップの高さにほぼ等しいような請求項３９記載の方法。
41. ４１．前記ロードフランク角が１５°以下の負の角度である請求項３９記載の方 法。
42. ４２．前記スタブフランク角が、８°以下の負の角度から、８°以下の正の角度 の間の範囲である請求項４１記載の方法。
43. ４３．前記スタブフランク角が、０°から、プラス３°以下の角度の間である請 求項４２記載の方法。
44. ４４．前記負のロードフランク角と、前記０°から正の角度の範囲のスタブフラ ンク角の絶対値の和が、５°以下である請求項４３記載の方法。
45. ４５．前記スタブフランク角が本質的に０°である請求項４４記載の方法。
46. ４６．前記ネジ山が幅可変のネジ山であり、ネジ山の幅が徐々に増大するように なっている請求項４３〜請求項４５のうちのいずれか１項記載の方法。
47. ４７．前記スタブフランクの面取り部の高さが、その前のロードフランクから前 記スタブフランクまでのステップの高さにほぼ等しい請求項４６記載の方法。
48. ４８．少なくとも二つのネジ山部分と、これら少なくとも二つのネジ山部分の間 に配置されたセンターショルダーシールとを有し、さらに前記センターショルダ ーシールに隣接する少なくとも一つの安定用のネジ山部分を有し、前記安定用の ネジ山部分がランアウトスレッド部分を有する、管状部材連結部の部材。
49. ４９．前記連結部のネジ山部分の外側端部に、第２のランアウトスレッド部分を 有する請求項４８記載の部材。
50. ５０．前記センターショルダーシールがロックダブルショルダ構造からなる請求 項４８または請求項４９記載の部材。
51. ５１．前記ネジ山部分のネジ山形状が、負のロードフランク角が１５°以下であ り、スタブフランクが０°からプラス１０°以下の範囲の角度を有するようなも のである請求項４８または請求項４９記載の部材。
52. ５２．少なくとも、連結部のピン部材を連結部のボックス部材の中に最初に入れ 子式に入れると接触するようになる完全な高さのスタブフランクに面取り部が設 けられている請求項５１記載の部材。
53. ５３．前記面取り部の高さが、その前のロードフランクと前記面取り部が設けら れたスタブフランクとの間のステップの高さにほぼ等しい請求項５２記載の部材 。
54. ５４．前記ネジ山が幅可変のネジ山であり、ネジ山の幅が徐々に増大するように なっている請求項５３記載の部材。
55. ５５．前記ネジ山部分の形状が、負のロードフランク角が１５°以下であり、ス タブフランクが０°からプラス８°以下の範囲の角度を有するようなものである 請求項５０記載の部材。
56. ５６．少なくとも、連結部のピン部材を連結部のボックス部材の中に最初に入れ 子式に入れると接触するようになる完全な高さのスタブフランクに面取り部が設 けられている請求項５５記載の部材。
57. ５７．前記面取り部の高さが、その前のロードフランクと前記面取り部が設けら れたスタブフランクとの間のステップの高さにほぼ等しい請求項５６記載の部材 。
58. ５８．前記ネジ山が幅可変のネジ山であり、ネジ山の幅が徐々に増大するように なっている請求項５７記載の部材。