JPS6069385A - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は部材を連結する継手、また特に、必ずしもこれ
に限定されないが、例えば油やガスの探査及び生産にお
いて加圧流体を運ぶため使用される管を連結する管継手
に関するものである。

（従来の技術と問題点） 油やガスの探査及び生産にあたりチュービング及びケー
シングを連結するために現在使用されている継手の主な
型式のものは一層ピッチのねじを設けた内側截頭円錐周
面を有するめす部材と、このめす部材に螺着するようめ
す部材のねじと同一ピッチのねじを有し対応する外側截
頭円錐周面を有するおす部材とから成る。おす部材の自
由端の略軸線方向に向くシール面をめす部材の対応する
シール面に軸線方向圧縮力によって衝合させて、管継手
のシールを行っている。これ等部材を互に堅くねじ込む
ことによって、この軸線方向の圧縮力を発生させて、お
す部材には圧縮作用を生ぜしめ、必す部材には引張作用
を生ぜしめて、ねじ山の頂部の面と谷の面との間を干渉
させることによってこの力を通常保持している。

この形式の管継手は多数の重大な欠点があることがわか
った。シール面を強制的にシール状態に接触させるのに
必要なおす部材の軸線方向の圧縮応力と、めす部材の関
連する引張応力とはシール面に隣接するねじ山の最後の
数個の巻回のみによって主に受け持たれており、ねじ山
の残りの巻回は非常に軽い負荷した受けていない。従っ
て荷重のかかったねし山の負荷を支持するり−ディンク
ブランクは相当な負荷を受け、互に相対的に滑ってシー
ル面を圧縮して接触させる。更に、おす部材とめす部材
とのねし山間の半径方向の干渉が増大すると両部材のね
じが弛む傾向、即ちバックオフの傾向は少なくなるが、
めす部材に生じた、周方向応力は特に内圧の影響を受け
て増大し、めす部材の材料の降伏点の応力を超過する可
能性がある。更に、周方向応力が高くなり、ねじ山のフ
ランクの負荷が大きくなると、ねじ山のフランク、頂部
の面及び谷の面に焼付けを起す可能性がある。

負荷を支持する巻回と、シール面との間の軸線方向の距
離は比較的短いから、おす部材とめす部材とに導入され
る歪エネルギーは制約を受け、継手のおす部材とめす部
材とが相対的に僅かに軸線方向に動いてもソール面の間
のシールの完全性は著しく損なわれる。歪エネルギーガ
制約を受けるだけでなく、シール面にシール作用力を生
せしめるた約の両部材の回転角も制約を受けるから、例
えば両部材の一方の面材に横方向の打撃が加わった時生
ずるような両部材のねじが弛む傾向即ち「ハックオフ」
の僅かな傾向でもシール面の圧縮負荷を著しく減少させ
、シールを不完全なものにしてしまう。

（発すの構成） 本発明管継手はねし山を設けた内側の円周面を有するめ
す部材と、前記めす部材の前記ねじ山に螺着するねし山
を設けた外側の円周面を有するおす部材とを具え１．ｉ
記ねじ山を設けた前記外側の円周面の一端付近に前記お
す部材に環状のほぼ軸線方向に向くシール面を設け、前
記おす部材と前記めす部材とを互に完全にかみ合わせた
時、前記めす部材に設けた環状のほぼ軸線方向に向くシ
ール面に軸線方向の力を受けてｉ更１合してシールを形
成する管継手において、前記おす部材と前記めす部材と
のそれぞれ前記ねし山を形成した面のうちのほぼ中間部
の前記ねし山を同一のピンチに形成し、前記おす部材と
前記めす部材との前記ねし山を形成した面の前記中間部
の両側の端部のうち前記シール面に近い側の端部の前記
ねじ山のピッチを前記おす部材と前記約す部材とて異な
るピッチにし、前記シール面が衝合するまで前記おす部
材と前記めす部材とを互にねじ込んだ時前記おす部材と
めす部材との一方の部材の前記中間部の前記ねじ山の１
個のフランクの少なくとも一部が他方の部材の前記中間
部の前記ねし山の対応する１個のフランクの対応する一
部に衝合し、前記シール面に加わる軸線方向の負荷が増
大すると、前記中間部の前記ねじ山の複数個の一方のフ
ランクが徐々に負荷を受け、前記おす部材と約す部材と
の前記端部の前記ねし山の複数個の一方のフランクが徐
々に衝合し負荷を受けるよう前記異なるピッチを定狛た
ことを特徴とする。

本発明の他の要旨によれば本発明管継手はねじ山を設け
た内側の円周面を有する部材と、前記めす部材の前記ね
じ山に螺着するねじ山を設けた外側の円周面を有するお
す部材とを具え、前記ねし山を設けた前記外側の円周面
の一端付近に前記おす部材に環状のほぼ軸線方向に向く
ソール面を設け、前記おす部材と前記めす部材とを互に
完全にかみ合わせた時前記おす部材とめす部材との一方
の部材の少なくとも一部を圧縮状態に置き他方の部材の
少なくとも一部を引張状態に置く軸線方向の力を受けて
互にシールされた状態に前記シール面の衝合する環状の
ほぼ軸線方向に向くシール面を前記めす部材に設けた管
継手において、前記おす部材と前記めす部材とのそれぞ
れ前記ねじ山を形成した面のうちほぼ中間部の前記ねじ
山を同一のピッチに形成し、前記ねじ山を形成した面の
前記中間部の両側の端部のうち前記シール面に近い側の
端部の前記ねじ山のピッチのうち前記おす部材とめす部
材とのうちの一方の部材のピッチを他方の部材のピッチ
より一層大きく形成したことを特徴とする。

おす部材をそれによって連結すべき部材自身の端部に形
成してもよく、或はおす部材を別個に製造し、例えば溶
接その他の恒久的な手段でこの部材の端部に固着しても
よい。同様にめす部材をそれによって連結すべき部材自
身の端部に形成してもよく、或は別個に製造して部材に
固着又は連結してもよい。必す部材は部材と一体に製造
しても良いしくインテグラル型）、連結すべきもう一方
の継手の一部に固着してもよい。めす部材を別体で製造
した時には、めす部材のシール面をめす部材自身の表面
によって設けてもよいし、このめす部材に既にかみ合わ
されている部材の表面によって設けてもよい。

おす部材とめす部材との円周面を円筒形にしてもよく、
或は截頭円錐形にしおす部材の自由端に向はテーパにし
てもよい。

シール面はおす部材の自由端に又は自由端の近傍と、め
す部材の内側に設けることがてきる。またシール面を約
す部材の自由端に又は自由端の近傍とおす部材の外面に
設けてもよい。シール面を半径方向平面内に延在するこ
とができるが、ソール面を截頭円ｔｉｔ形又は凸形又は
凹形の彎曲面にしてもよく、一部を半径方向平面、截頭
円９１１面および彎曲面にし、これ等を組合せた面にし
てもよい。

これ等ソール面を同一形状にしてもよいが、異なる形状
にし、両部材を完全にかみ合わせた時変形して完全に衝
合するようにしてもよい。例えば、シール面を英国特許
出願第８３２３５（ｉ８　号及び第８４１４２０３　号
に記載したような形状にしてもよい。

おす部材とめす部材との一方の部材のねじ山をその中間
部と一方の端部とにおいて同一のピッチにし、他方の部
材のねし山をその中間部と一方の端部とにおいて異なる
ピッチにし、一方の端部のピッチを必要に応じ一層大き
く又は一層小さくする。例えばおす部材のソール面をそ
の自由端に又は自由端の近傍に設けた時、おす部材の中
間部と一方の端部とのねし山のピッチを同一にし、めす
部材の一方の）７１１１部のねし山のピンチを中間部の
ねし山のピンチより一層小さくする。

メークアップされた管継手に軸線方向の引張負荷が加わ
った時、ねじ山に沿う負荷の分布を向上させるため、ね
じを形成した面の他方の端部のねじ山のピッチをおす部
材とめす部材とて異なるものにし、連結した両部材が軸
線方向の引張力を受けた時、少なくとも中間部とこの中
間部に隣接する他方の端部の一部とのねし山の巻回によ
って最初力を受け持ち、次に他方の端部の自由端のねし
山の巻回が徐々に負荷を受けるようにする。

おす部材とめす部材とがかみ合っている間に圧縮を受け
る方の部材の他方の端部のねじ山のピッチを他方の部材
の端部のねじ山のピッチより小さくすることができる。

この実施例は特に両部材のうちの一方の部材の他方の端
部のねじ山が徐々に半径方向高さを減少させた「バニッ
ンング」形ねじ山である場合に管継手の疲労寿命を延長
し得る利点がある。

ねじ山を形成した面の他方の端部のピッチを異なるピッ
チにするため、一方の部材の中間部と他方の端部とのね
し山のピンチを一定にｈｆｔ持し、他方の部材の他方の
端部のねじ山のピッチを中間部のねじ山のピッチに対し
増大又は減少させる。例えば、おす部材のシール面をそ
の自由端に又は自由端に隣接して設けた時、おす部材の
ねじ山のピッチを中間部と一方の端部とて一定に維持す
ると　゛共に、めす部材の中間部及び他方の端部のねし
山の同一ピッチに対し必す部材の一方の端部のねし山の
ピンチを減少させる。

両部材のねじ山の他方の即ちトレーリンクフランク間に
間隙が生ずるようねじ山の形状を定めるのが有利であり
、両部材を完全にかみ合わせた時、一方のねし山の頂部
の面と、他方のねし山の巻回間の間隙の谷の面との間に
間隙を生ぜしめ、又は接触し、或はわずかに干渉を生ず
るようにすることができ、間隙は一方のねじ山の谷の面
と他方のねじ山の頂部の面との間に設ける。

ねじ山のピッチを変化させる際、ねじ山の軸線方向の厚
さと、ねじ山の隣接する巻回間の間隙の軸線方向の幅の
一方又は両方とを変化させることができる。ねじ山の隣
接する巻回間に一定軸線方向幅を有する間隙を設け、ね
じ山の軸線方向の幅を変化させてピンチを変えるのが有
利である。

次に本発明の理解を容易にするた狛本発明の詳細な説明
する前に従来の技術を図面につき詳細に説明する。

（従来の技術の詳細な説明） 第１図に線図的に示した既知の管継手は管の端部に一体
に形成したおす部材１と、スリーブの一部を形成するめ
す部材２とを具え、このスリーブの他端は他のおす部材
同様に組合わされる。おす部材１の外側截頭円錐面３に
全長にわたり一定ピッチのねじ山４を設ける。截頭円錐
面３に対応する内側截頭円錐面５をめす部材２に設け、
ねじ山４と同一ピッチのねじ山６をこの内側截頭円錐面
５に設ける。おす部材１の遊端に環状の半径方向のシー
ル面７を設け、おす部材と約す部材とが互に完全にかみ
合わされた時、めす部材２の内部の環状の半径方向のシ
ール面８にシール面７を衝合させる。

上述の管継手をメークアップするため、シール面７．８
が互に衝合するまて、おす部材１と必す部材２とを互に
ねじ込む。この時点で、ねじ山４゜６のリーディングフ
ランク９．１０も衝合する。次におす部材１とめす部材
２とを更にねじ込み、衝合しているシール面７．８に負
荷を加える。その反力はねじ山４，６の第１巻回４ａ、
　６ａのリーディングフランク９．１０が受ける。実質
上更に少ない負荷を第２．第３等の巻回が受ける。第２
Ａ及び２Ｂ図の点線１１ａ、　ｌｌｂはねじ山の頂部の
面と谷の面との間がそれぞれ干渉を生じていない場合、
及び干渉を生じた場合のねじの巻回によって受け持たれ
る代表的な負荷をそれぞれ示す。シール面７．８に負荷
をかけることの効果はおす部材を圧縮する（対応してめ
す部材を伸長する）ことであり、これによりおす部材と
めす部材とに歪エネルギーが導入される。しかし、主要
な圧縮と伸長とは負荷の大部分を受けるこれ笠ねし山の
巻回の間及びソール面７，８間に生じ、したがっておす
部材の自由端の比較的短い長さの部分ががなりの程度に
圧縮される。

上述したようなねじ山４．６に沿うこの不利な負荷の分
布のため、シール面７．８に負荷を加える目的でおす部
材と必す部材とを相対的に回転させる角度は比較的小さ
い角度に過ぎない。従って、おす部材とめす部材とのね
じをゆるめようとする傾向による比較的僅かな回転でも
、シール面７．８によって生じているシールの完全性を
著しく減少させてしまう。ねじが弛むのに対する抵抗は
ねじ山のリープインクフランクの摩擦によって生じ、ね
じ山の頂部の面と谷の面との間が干渉することによって
この抵抗は通常増大する。しかし、干渉が可能である程
度は限度があり、これは干渉によって両部材に周方向応
力を生じ、従ってねじ山のフランク、頂部の面及び谷の
面に焼付き（ｇａｌｌｉＢ）　を生ずる恐れがあるから
である。

また、上述の継手が軸線方向の引張応力を受けた時、第
２八図に破線１２ａ　で示すように、この引張作用はね
じを形成した面の両端のねじの巻回のみによって主に受
け持たれる。特におす部材又はめす部材がシール面７又
は８から遠方の端部に次第に消滅するバニラシンク形ね
じ山（ｖａｎｉｓｈｉｎｇｔｈｒｅａｄ）　を有する場
合には、ねじ山のリープインクフランク間の接触面積は
最後の数個のねじ山で特に著しく減少するから、軸線方
向の引張力が加わると相当な負荷が加わり、めす部材が
外れ、即ち半径方向外方に変形し、継手が破壊する恐れ
がある。

（実　施　例） 管を連結する本発明管継手の実施例を第３図に示し、第
１図の既知の管継手と同一部分を同一符号にて示す。こ
の管継手は特に、おす部材１とめす部材２とを具え、ね
じ山４を有する外側截頭円３１Ｅ面３と、シール面７と
をおす部材１に設けると共に、ねじ山６を有する内側截
頭円多ｉＬ面５と、シール面８とをめす部材２に設ける
。第３図の管継手のねじ山を形成する面は３つの部分か
ら成る。

即ち両端の間にあたる中間部２０と、この中間部２０と
シール面７，８に隣接するねし山の端部分との間の端部
２１と、中間部２０とねし山の他の端部分との間の端部
２２とからなる。中間部２０では両部材のねじ山のピッ
チＰ１は同一である。端部２］では、おす部材のねじ山
のピッチＰ２はめす部材のねし山のピッチＰ３より大き
い。このように端部２１のピッチに差を生せしめるには
ねじ山の一方または両方のピッチを変更するが、図示の
ように、ねじ山６を中間部２０のねし山と同一のピッチ
にし、即ちＰ３＝Ｐ。

にし、更におす部材のねじ山４のピッチＰ２をその中間
部２０のピッチＰ１に対し増大させる。端部２２では、
めす部材のねじ山６のピッチＰ５をおす部材のねじ山４
のピッチＰ４より大きくする。一方又は両方のねじ山の
ピッチを変化させて、このことを達成することができ、
図面に示すように、ねじ山４のピッチＰ４を中間部のね
じ山のピッチに等しくすると共に、ねじ山６のピッチＰ
５を中間部のピッチＰ１に対し増大することによってこ
のことを達成する。シール面に作用する圧縮負荷及び支
持する引張負荷に応じてピッチＰ２及びＰ５を同一の値
ヌは異なる値にする。

おす部材とめす部材とが完全にかみ合わされた時、１個
のねじ山の頂部の面と、この１個のねじ山と他のねじ山
との間隙の谷の面との間に干渉が生じるように第３図の
管継手のねじ山４，６の寸法を定める。しかし、既知の
管継手で必要とする程度に比較し、干渉の程度を相当減
らすことができ、これはシール面７．８に隣接する管継
手の部分に蓄えられるエネルギーが増大するため管継手
のねじがゆるむ傾向即ち「バックオフ（ｂａｃｋ−ｏｆ
ｆ）　Ｊの傾向が減少するからである。しかし干渉を零
に減少させて、ねじ山の谷の面と頂部の面との間に間隙
を生せしめることができる。この場合は１個のねじ山の
頂部の面と、このねじ山と他のねじ山との間の間隙の谷
の面との間をすくなくとも接触させるのが有利である。

上述したように構成した場合、シール面７，８が接触す
るよう充分におす部材１とめす部材２とを互にねじ込ん
だ時、中間部２０のねじのリーディングフランク９．１
０の少なくとも一部が衝合する。

この管継手を更に互にねじ込んで締付けると、これ等ね
じ山の巻回は徐々に負荷を受け、端部２１のねじ山の巻
回のリーディングフランクに徐々に負荷を加える。

中間部２０及び一方の端部２１のねじ山の巻回が負荷を
受ける順序と状態とはねじ山の頂部の面と谷の面との間
に干渉があるかないかによって定まる。

干渉がないと、負荷は端部２１に最も近い中間部２０の
端部のねじ山の巻回４ｄ、　６ｄから進行し、中間部２
０の巻回に沿って徐々に進行すると共に、巻回４ｃ。

６ｃ　てはじまり巻回４ｂ、　６ｂに続き、巻回４ａ、
　６ａで終る端部２１の巻回に沿って徐々に進行する。

負荷の全分布を第２八図に一点鎖線１３ａ　で示した。

干渉がある場合には中間部の負荷状態は受け持たれる負
荷が変化する以上に変化し、中間部２０の他端に隣接す
る巻回４ｆ、　６ｆがより早い時期から負荷を受け持つ
。負荷の全分布を第２Ｂ図に一点鎖線１３ｂ　で示す。

シール面７．８を圧縮している際、おす部材の圧縮を受
ける部分の軸線方向の長さく及びめす部材の引張力を受
けて伸長する部分の対応する軸線方向の長さ）はシール
面７．８とこのシール面に隣接する最初の数個の巻回と
の間の距離より可成り長い。従って、既知の管継手に比
較し、おす部材の圧縮を受ける容積と、めす部材の引張
りを受ける容積は著しく増大し、おす部材の自由端及び
めす部材の対応する部分に蓄えられるエネルギーの量は
著しく多くなり、既知の管継手におけるより著しく多い
角度、例えば２００％多い角度だけ両部材を回転して、
シール面７．８に同一の負荷状態を生せしめる。しかも
、既知の管継手のねじ山の巻回のリーディングフランク
に加わる最大負荷に比較し、このねじ山の巻回のリーデ
ィングフランクに加わる最大負荷を著しく減少させるこ
とができ、従ってねし山が焼付く危険を充分に減少させ
ることができる。

′ｆｐ、３図の管継手の両部材が完全にかみ合わされ、
この管継手にいかなる外力も加わらない場合には、端部
２２のねじ山４，６の巻回は殆ど作用していない。しか
し、力が加わって、この管継手が引張力を受けると、負
荷は中間部２０と一方の端部２１とのねし山の巻回及び
他方の端部２２の部分の中間部に密接するねじ山の巻回
によって最初受は持たれる。

この力が増大すると、端部２２の他のねじ山の巻回が徐
々に負荷を受ける。ねじ山の巻回の最終的な負荷状態を
第２Ａ及び２Ｂ図に実線１４ａ、　１４ｂで示し、第２
八図はねじ山の頂部と谷との間に干渉がない場合、１２
ｂ図は干渉がある場合をそれぞれ示す。端ｇＥ２２のね
じ山の巻回は既知の管継手におけるより著しく少ない負
荷を受け、このため管継手の疲労によって定まる寿命を
増大すると共に、おす部材及びめす部材の端部２２のい
ずれかのねじ山が徐々に半径方向の突出量を減少させた
バニッシング形ねじ出である場合にめす部材が外方に変
形する傾向を著しく減少させ又は消滅させることができ
る。

上述の管継手では、シール面７．８をおす部材の自由端
と、めす部材の内側に設けたが、代案として第４図に示
すようにめす部材の自由端と、おす部材の外側に設けて
もよい。第４図においては、第１及び３図と同一部分を
同一符号にて示し、中間部２０、端部２１．２２に同一
のねじのピッチの変化を与えるが、実際上第３図でおす
部材（両部材を互にかみ合わせた時圧縮を受ける部材）
に加えたねじのピッチの変化を第４図ではめす部材（両
部材を互にかみ合わせた時圧縮を受ける部材）に加える
が逆にしてもよい。

第１．３及び４図においてはねじ山４，６を非常に概略
的に示している。

第５及び６図は第７図に示した形式の管継手のめす部材
１０２　とおす部材１０１　とを写実的に示し、めす部
材は両端にそれぞれめす部材１０２を有するスリーブ１
３０から成り゛、各めす部材はそれぞれの管１３１　に
一体に形成したおす部材１０１　にかみ合わされる。第
６図に示すように、おす部材の自由端に半径方向のソー
ル面１０７を設け、外側截頭円錐面１０３　に形成した
ねじ山１０４　を設ける。この特定の実施例ではこのね
じ山は２０個の巻回から成り、両端の７個がそれぞれ端
部１２＋、　１２２内に入る。中央の６個の巻回は中間
部１２０　に入る。中間部１２０と端部１２１　との巻
回はすべて同一のピッチＰ１であり、端部１２２　の巻
回は一層小さいピンチＰ列を有する。端部１２２　のね
じ山は巻回の半径方向の寸法が徐々に減少するバニッシ
ング形ねじてあり、巻回の頂部の表面は円筒上にある。

残りのねじ山の巻回の頂部の表面は谷面と同様にねじ部
の全長にわたり截頭円錐面上にあり、こ気等姓頭円錐面
は同一の円錐角を有する。

めす部材１０２　に半径方向のシール面１０８　と、円
周方向の内側截頭円錐面１０５　とを設け、それにはお
す部材と同様に２０個のねじ１０６　の巻回を設け、こ
のねじは中間部１２０　と端部１２１．　１２２とに分
割される。めす部材の中間部１２０　と端部１２２　と
のねじ山１０Ｇ　のピッチを同一のピッチＰ１にし、端
部１２１のねじ山のピッチＰ３をピッチＰ１より小さく
する。

めす部材のねじ山１０６　をねじの部分全体にわたり一
定の半径方向突出量にし、おす部材の截頭円＄ｌＩ。

面と同一円錐角を有する截頭円錐面上にねじ山の頂部の
面と谷の面とがあるようにする。

第５及び６図の管継手のねじ山の好適な形状を第８図に
示す。図面に示すように、ねじ山のリーディングフラン
ク１０９．１１０は半径方向平面に対し例えば３°のよ
うに非常に僅か傾斜し、トレーリングフランク１１１．
　１１２は例えば１０°の程度に一層大きく傾斜させる
。ねじ山の幅はその高さより大きく、このねじ山をＡＰ
Ｉ　規格バットレスねしに基つくものにするのが有利で
ある。でき上った管継手に軸線方向の力が加わっていな
い場合に、ねじ山の側面１１１．１１２間に常に間隙が
存在するよう他のねじ山の隣接する巻回間の間隙の幅に
対する関係を考慮してこのねし山の幅を定める。図面に
示すようにめす部材のねじ山の頂部の面１１３　がおす
部材のねじ山の隣接する巻回間の間隙の谷の面１１４に
対し少なくとも接触し、そして干渉をもつように、各ね
じ山の半径方向のひろがりを相手ねじ山の巻回間の対応
する間隙の半径方向の広がりに対して定める。このよう
にすることによって、おす部材の端部１２２　のねじ山
がたとえばバニラシンク形ねじ出である場合でも、ねじ
の部分の全長にわたり接触又は場合により干渉を確実に
維持することができる。これに対し、おす部材のねし山
の頂部の面１ｉ６　とめす部材のねじ山の谷の面１１５
　との間にわずかな間隙を設けてもよい。この実施例の
変形では、対をなす頂部の面と谷の面１１３　と１１４
及び１１５　と１１６　間に僅かな間隙を設けてもよい
。

それぞれのねじを形成した部分の全長に沿うねし山のＩ
ＩＪ接する巻回間に一定の軸線方向幅を有する間隙を切
除できる全幅切削工具を使用しておす部材とめす部材と
にねじを形成するのが有利である。ピッチを変化させる
ため工具に対するおす部材又は必す部材の軸線方向の前
進割合を変化させ、即ち増大又は減少させ、ねじ山の部
分の軸線方向の幅を変化させ、即ち増大又は減少させ、
ピッチを増大又は減少させる。ねじ山のフランク１１１
゜１１２間に間隙が存在し、また種々のピッチが含まれ
るようそれぞれのねじ山のＵ４ｈａする巻回間の間隙の
軸線方向の幅を選択するのがよい。

両部材のシール面１０７．１０Ｂの他に第２シールを設
けるのが望ましく、両部材のいずれか一方の周面に環状
溝をもうけ、その中にシールを設置してこのことを達成
する。めす部材のそのような溝１１８を第５図に示した
。両部材を互にかみ合わせる前に、弾性的に圧縮できる
環状シール１１９、例えばテフロン（商品名）製のシー
ルを溝１１Ｂ　内に設置し、次におす部材のねじ山によ
って圧縮し、ねじ山の特定の巻回に対してシールする。

最適のシール作用を得るため、めす部材のねじ山の巻回
が溝の形成によって除去されることによる悪い作用が最
小である位置であってしかも相手おす部材のねじ山の半
径方向高さが十分あるねじ山にかみ合わされるように溝
を設置する。図面に示すように、中間部１２０　と端部
１２１　との境界部に環状／ＲＩ　１８　または窪みを
設ける。

上述の実施例では、両部材のねじ山を形成する面を截頭
円錐形にした。しかし、これ等の面を円筒形にすること
ができる。更に、両部材のねじ山の巻回の数は両部材が
受け持たなければならない負荷及び部材に依存し、した
がって可変である。

同様に、ねじを形成した３つの部分、即ち中間部１２０
、端部１２１．　１２２のねじ山の巻回の数を必要な効
果を得るために最適な数に変えることもできる。

上述の実施例ではシール面７．８及び１０７．１０８を
半径方向の面としたが、他の形式にしてもよく、必要な
ことはこれ等シール面をシールされた状態に接触させる
よう抑圧するため軸線方向の力をうけるようにこれ等シ
ール面を軸線方向に向けることがある。これ等シール面
を例えば截頭円錐面にするか、縦断面で見て互に嵌合す
るＶ字断面の２個の截頭円ｌｆｆ−面にしてもよい。代
案として、凸形又は凹形の彎曲面にしてもよいし、部分
的半径方向面、截頭円ｔｌＡ面又は彎曲面にしてもよい
。これ等間を最初は異なる形状にし、軸線方向の圧縮力
を加えてほぼ同一の形状に変形させてもよい。これ等シ
ール面に１個又は２個以上の溝を設け、シール環をこの
溝に設けてもよいし、シール効果を向上させるためシー
ル面に例えばテフロン（商品名）のようなシール剤をコ
ーテングしてもよい。

このようなシール面は出願中の英国特許出願第８４１４
２０３　号に記載されたものにすることができる。

上述の実施例では、めす部材のシール面８又は１０８を
めす部材と一体の部分として示したが、めす部材に恒久
的または脱着可能に固着した別個の部材によってこのシ
ール面を設けてもよい。例えば第７図の継手に類似する
構成を示す第９図に明らかなように、スリーブ１３０　
に２個のめす部材１０２　を設け、それぞれおす部材＋
（Ｈをかみ合わせる。この場合、いずれか一方のおす部
材１０１　にシール面１０７　を設け、スリーブに予め
かみ合わせた他方のおす部材の端面１０７　によってシ
ール面１０８　を設けることができる。この実施例では
シール面７．８および１０７．１０８の形状は出願中の
英国特許出願第８３２３５０８　号に記載されている。

おす部材とめす部材との両方を管に一体に形成したピン
ボックス型管継手のような他の形式の管継手に上述の管
継手を適用することができ、また例えば構造用管部材、
杭打込管群、ドリルカラーおらびツールジヨイントのよ
うな他の管状の又は中実の細長い例えば円筒部材を連結
するためにも上述の管継手は適用することかで°きる。

油、ガス又は上記のような加圧流体を運ぶための管の連
結のため、及び油又はガスの探査及び生産に使用するた
めには、おす部材を金属管部材の端部に一体に形成し、
めす部材を金属で造り別の金属管部材の端部に一体に形
成するか、又はスリーブの一部として形成する。この場
合の金属とは例えば高張力鋼のような鋼である。両部材
に接触する腐食性の流体を運ぶため、この管継手を使用
する場合には両部材を同一の材料で造るのが有利である
。例えば第９図の実施例におけるように、運ばれる流体
が両部材とは接触しない場合にはめす部材の材料をおす
部材のだ絶の材料より一層高強度なものにすれば、めす
部材の全体としての寸法を減らすことができる。

上述の実施例ではおす部材及びめす部材に設けるねし山
を単一ねじにしたが多重ねじにしてもよい。更に図示の
ねじはハツトレスねじであるが、他の適当な形状のねじ
山も使用することができ条ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知の管継手の線図的断面図、第２Ａ及び２Ｂ
図は既知の管継手及び本発明の実施例の管継手のねじ山
の巻回に作用する負荷を示すクラブ、 第３図は本発明管継手の一実施例の一部の断面図、 第４図は本発明管継手の他の実施例の一部の断面図 第５及び６図はそれぞれ本発明管継手のさらに他の実施
例のおす部材とめす部材との一部の断面図、 第７図は第５及び６図の管継手の断面図、第８図は第５
及び６図の管継手に使用するねじ山の一実施例の拡大断
面図、 第９図は本発明管継手の他の実施例の断面図である。 １　・おす部材　２・・・めす部材 ３・・・外側截頭円ε１を面　４・・・ねじ山５・内側
截頭円錐面　６・・・ねじ山 ７．８・・・／−ル面　９，１０　・・ねじ山のフラン
ク２０・・・中間部　２Ｌ　２２・・・端部）旧・・・
おす部材　１０２・・めす部材１０３　・・外側截頭円
＃Ｉｌ：面　１０４　・・・ねじ山１０５　内側截頭円
ｓＩＦ面　１０６　・ねじ山１０７、　１０８　・シー
ル面　１１１．　１１２・・・フランク１１３・・・ね
じ山の谷の面　＋１４・・ねし山の頂部の面１１５・・
・ねし山の谷の面　１１６　・・ねじ山の頂部の面１１
８・・環状溝　１１９　・環状ツール１２０・・・中間
部　１２１．１２２・端部１３０　・・スリーブ　１３
１　管。 第１頁の続き □ ランド　アバーディーン　ウッドラン ウッドランド　パーク　ハントリー フ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ねじ山（６，１０６）を設けた内側の円周面（５゜
   １０５）を有するめす部材（２，１０２）と、前記めす
   部材の前記ねし山に螺着するねじ山（４，１０４）を設
   けた外側の円周面（３，１０３＞を有するおす部材（Ｌ
   　１０１）とを具え、前記ねじ山を設けた前記外側の円
   周面の〜端付近に前記おす部材（１，１０１）に環状の
   ほぼ軸線方向に向くシール面（７，１０７）を設け、前
   記おす部材と前記めす部材とを互に完全にかみ合わせた
   時軸線方向の力を受けて互にシールされた状態に前記シ
   ール面（７，１０７）に衝合する環状のほぼ軸線方向に
   向くシール面（８，１０８）を前記めす部材（２゜１０
   ２）に設けた管継手において、 前記おす部材と前記めす部材とのそれぞれ前記ねし山を
   形成した面のうちのほぼ中間部（２０，１２０）　の前
   記ねじ山（４，６；　１０４．１０６）を同一のピッチ
   に形成し、 前記おす部材と前記めす部材との前記ねじ山を形成した
   面の前記中間部の両側の端部のうち前記シール面（７，
   １０７；　８．１０８）に近い側ノ端部（２］、　１２
   １）　の前記ねじ山のピッチを前記おす部材と前記約す
   部材とで異なるピッチにし、 前記シール面（７，８；　１０７．１０Ｂ）が衝合する
   まで前記おす部材と前記約す部材とを互にねじ込んだ時
   前記おす部材とめす部材との一方の部材の前記中間部（
   ２０，１２０＞　の前記ねじ山の１個の側面の少なくと
   も一部が他方の部材の前記中間部（２０，１２０）　の
   前記ねじ山の対応する１個の側面の対応する一部に衝合
   し、前記シール面（７，８；　１０７．１０８＞に加わ
   る軸線方向の負荷が増大、すると、前記中間部（２０，
   １２０）の前記ねじ山の複数個の一方のフランクが徐々
   に負荷を受け、前記おす部材と約す部材との前記端部（
   ２１，１２１）　の前記ねじ山の複数個の一方のフラン
   クが徐々に衝合し負荷を受けるよう前記具なるピッチを
   定めたことを特徴とする管継手。 ２．　前記おす部材と約す部材とのうちの一方の部材の
   前記ソール面から遠い他方の前記端部の前記ねじ山のピ
   ッチを相手ねじ山のピッチと異なるピッチにし、前記お
   す部材と必す部材とを互に完全にねじ込んだ時これ等部
   材に引張力が加った際少なくとも前記中間部の前記ねし
   山の複数個の一方のフランクが付加的に負荷を受け、前
   記引張力が増大すると他方の前記端部の前記ねじ山の複
   数個の一方のフランクが徐々に負荷を受けるよう前記異
   なるピッチを定めた特許請求の範囲第１項に記載の管継
   手。 ３、　ねじ山（６，１０６＞を設けた内側の円周面（５
   ゜１０５）を有するめす部材（２，１０２）と、前記め
   す部材の前記ねじ山に螺着するねじ山（４，１０４）を
   設けた外側の円周面（３，１０３）を有するおす部材（
   １，１０１）とを具え、前記ねじ山を設けた前記外側の
   円周面の一端付近に前記おす部材（Ｌ　１０１）に環状
   のほぼ軸線方向に向くシール面（７，１０７）を設け、
   前記おす部材と前記めす部材とを互に完全にかみ合わせ
   た時前記おす部材とめす部材との一方の部材の少なくと
   も一部を圧縮状態に置き他方の部材の少なくとも一部を
   引張状態に置く軸線方向のカを受けて互にシールされた
   状態に前記シール面（７，１０７）に衝合する環状の略
   軸線方向に向くシール面（８，１０８）を前記めす部材
   に設けた管継手において、 前記おす部材と前記めす部材とのそれぞれ前記ねじ山を
   形成した面のうちほぼ中間部（２０，１２０）　の前記
   ねじ山を同一のピッチに形成し、 前記ねじ山を形成した面の前記中間部（２ｏ。 １２０）の両側の端部のうち前記シール面（７，８；１
   ０７、　１０８）　に近い側の端部（２１，１２１＞　
   の前記ねじ山のピッチのうち前記おす部材とめす部材と
   のうちの一方の部材のピッチを他方の部材のピッチより
   一層大きく形成したことを特徴とする管継手。 ４、　前記両側の端部のうち前記シール面から遠い側の
   端部（２２，１２２）　の前記ねじ山のピッチのうち前
   記一方の部材のピッチを前記他方の部材のピッチより一
   層小さく形成した特許請求の範囲第３項に記載の管継手
   。 ５、　前記おす部材と前記めす部材とのうちの一方の部
   材について前記中間部（２０，１２０）　と一方の前記
   端部（２１，１２１）　との前記ねじ山のピッチを同一
   ピッチに形成し、他方の部材について前記中間部と一方
   の前記端部との前記ねじ山のピッチを異なるピッチに形
   成した特許請求の範囲第１〜４項のいずれが１項に記載
   の管継手。 ６、　前記おす部材とめす部材とのうちの一方の部材に
   ついて前記中間部（１０，１２０）　と他方の前記端部
   （２２，１２２＞との前記ねじ山のピッチを同一ピンチ
   に形成し、他方の部材について前記中間部と他方の前記
   端部との前記ねじ山のピッチを異なるピッチに形成した
   特許請求の範囲第２，４及び５項のいずれか１項に記載
   の管継手。　０ ７、　前記おす部材と前記めす部材との前記円周面（３
   ，５；　１０３．１０５）を円筒面にした特許請求の範
   囲第１〜６項のいずれか１項に記載の管継手。 ８、　前記おす部材と前記約す部材との前記円周面（３
   ，５；　１０３．１０５）を截頭円錐面にし、前記おす
   部材の前記截頭円錐面（３，１０３）を外側にテーパに
   し、前記めす部材の前記截頭円錐面（５，１０５＞を内
   方にテーパにした特許請求の範囲第１〜６項のいずれか
   １項に記載の管継手。 ９、　前記めす部材の前記シール面（８，１０８）を前
   記めす部材自身の表面に形成した特許請求の範囲第１〜
   ８項のいずれか１項に記載の管継手。 １０、前記約す部材の前記シール面（８，１０８）を前
   記めす部材にかみ合わせる他の部材の表面に形成した特
   許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項に記載の管継手
   。 １１、前記おす部材の前記シール面（７，１０７）を前
   記おす部材の自由端の区域に設け、前記島す部材の前記
   シール面（８，１０８）をこのめす部材の内部に設けた
   特許請求の範囲第１〜１０項のいずれか１項に記載の管
   継手。 １２、前記おす部材の前記シール面（７，１０７）をこ
   のおす部材の外面に設け、前記めす部材の前記シール面
   （８，１０８）をこの必す部材の自由端の区域の表面に
   設けた特許請求の範囲第１〜１０項のいずれか１項に記
   載の管継手。 １３　前記おす部材（１，１０１）の前記ソール面（７
   ゜１０７）をこのおす部材の自由端に設け、前記おす部
   材の前記中間部（２０，１２０）　と他方の前記端部（
   ２２，１，２２）　との前記ねじ山のピッチを同一のピ
   ンチにし、しかも他方の前記端部（２２゜１２２）の前
   記ねし山のピッチより一層小さくし、前記めす部材の前
   記中間部（２０，１２０）　と他方の前記端部（２２，
   １２２）　との前記ねじ山のピッチを同一のピンチにし
   、しかも一方の前記端部（２１，１２１）　の前記ねじ
   山のピッチより一層小さくした特許請求の範囲第１〜］
   ２項のいずれか１項に記載の管継手。 １４、前記おす部材と前記めす部材とを完全にかみ合わ
   せた時、前記ねじ山（４，６；　１０４．１０６）の他
   方のフランク（１１１，１１２）間に間隙を生ずるよう
   前記おす部材とめす部材との前記ねじ山（４，６；　１
   ０４．１０６）の形状を定めた特許請求の範囲第１〜１
   ３項のいずれか１項に記載の管継手。 １５、前記おす部材と前記めす部材とを完全にかみ合わ
   せた時、各ねじ山の頂部の面（１１３，１１６）と、前
   記ねじ山の巻回間の間隙の対応する谷の面（１１４，１
   １５）との間に間隙が生ずるよう前記ねじ山の形状を定
   めた特許請求の範囲第１〜１４項のいずれか１項に記載
   の管継手。 １６、前記おす部材と前記めす部材とを完全にかみ合わ
   せた時、１個の前記ねじ山の頂部の面（１１３）　と、
   他の前記ねじ山の巻回間の間隙の谷の面（１１４）　と
   の間を接触させ、他の前記ねじ山の頂部の面（１１５）
   　と、１個の前記ねじ山の巻回間の間隙の谷の面（１１
   ６）　との間に間隙が生ずるよう前記ねし山の形状をさ
   だめた特許請求の範囲第１〜１４項のいずれか１項に記
   載の管継手。 １７、前記おす部材と前記めす部材とを完全にかみ合わ
   せた時、１個の前記ねじ山の頂部の面（，１１３）　と
   、他の１個の前記ねじ山の巻回間の間隙の谷の面（１１
   ４）との間に干渉が生じ、他の前記ねし山の頂部の面（
   １１５）　と、１個の前記ねし山の巻回間の間隙の谷の
   面（１１６）　との間に間隙が生ずるようねじ山の形状
   を定めた特許請求の範囲第１〜１４項のいずれか１項に
   記載の管継手。 １８、前記ねじ山を形成した面の全長にわたり一定軸線
   方向幅を有するよう前記巻回間に間隙を設け、前記ねし
   山のピッチを変化させるよう前記ねじ山の巻回の軸線方
   向の厚さを変化させた特許請求の範囲第１〜１７項のい
   ずれか１項に記載の管継手。 １９、前記おす部材及びめす部材の一方の部材の前記ね
   し山を形成した面の中間の部分に環状溝（１１８）　を
   設け、他の部材のねじ山をシールする弾性の圧縮し得る
   環状シール（１１９）　を前記環状溝内に収容した特許
   請求の範囲第１〜１８項のいずれか１項に記載の管継手
   。 ２０　前記めす部材の前記中間部と一方の前記端部との
   間の境界の区域に前記環状溝（１１８）　を設けた特許
   請求の範囲第１９項に記載の管継手。