JPS6069387A - 管継手 - Google Patents

管継手

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JPS6069387A
JPS6069387A JP59183880A JP18388084A JPS6069387A JP S6069387 A JPS6069387 A JP S6069387A JP 59183880 A JP59183880 A JP 59183880A JP 18388084 A JP18388084 A JP 18388084A JP S6069387 A JPS6069387 A JP S6069387A
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winding
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上野 雄夫
ジヨーフリー.ケーブ.デアーデン
エドワード.ジエフリー.スペアー
ドナルド.ノーマン.ジヨンズ
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/004Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/006Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
    • F16L15/009Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface

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

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ン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ン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
由端のほぼ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
手のシールを行なっている。これ等部材を互に堅くねし
込むことによって、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、めす部材には引張作用
を生ぜしめ、ねし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された状態に接触させ
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し山の
最後の数個の巻回のみによって主に受け持たれており、
ねし山の残りの巻回は非常に軽い負荷しか受けていない
。従って荷重のかかったねじ山の負荷を支持するリーデ
ィングフ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、即ちバン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、ねし山の
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
離は比較的短かいから、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シール面の
間のシールの完全性は著るしく損なわれる。歪エネルギ
ーが制約を受けるだけでなく、シール面にシール作用力
を生ぜしめるため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部材に横方向の打撃が加わった
特注ずるような両部材のわしが弛む傾向、即ち「バック
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。
(発明の構成) 本発明管糾丁はねじ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シール面を設け、各ね
じ山の1個のリーディングフランクの少なくとも一部が
他方のねじ山の対応するリーディングフランクに負荷を
受けで圧着衝合するように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
前記シール面に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、前記ねし
山の前記リーディングフランクのピッチを前記ねじ山の
軸線方向の全体にわたり同一に一定にし、前記おす部材
と前記めす部材との少なくとも一方の部材のねじ山のう
ち前記シール面に隣接するねじの一端部のねじ山の巻回
の軸線方向の厚さを前記ねじの他端部に隣接するねし山
の巻回の軸線方向の厚さに対し変化させ、軸線方向の厚
さを減少させた前記ねじ山の巻回の可撓性を増大したこ
とを特徴とする。
一方の部材の軸線方向の厚さを減少させたねじ山の巻回
の軸線方向の厚さをシール面に隣接するねし山を形成し
た面の一端における巻回において最大に減少させ、ねじ
山を形成した面の他端の方向に減少量を徐々に減らすの
が有利である。一方の部材のねし山の巻回の約173と
172との間の巻回の軸線方向の厚さを減少させるのが
よい。
ねじ山のリーディングフランクとトレーリングフランク
とを同一の一定ピンチになるようにねし山を形成し、次
にねし山の巻回のトレーリングフランクから材料を切除
し、ねじ山のリーディングフランクのピンチより一層大
きいが一層小さい一定のピッチを有するトレーリングフ
ランクを生せしめるようにしてこのねし山の厚さを減少
させるのがよい。
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でも
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。めす部材は部材と一体にイン
テグラル型に製造してもよいし、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、このめす部材乙こ既にかみ合わ
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、
或は戴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。
シール面を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できる。またシール面をめ
す部材の自由端に又自由端の近傍と、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、シール面を戴頭円錐形又は凸形又は凹形
の弯曲面にしてもよく、一部を半径方向面、截頭円錐面
及び弯曲面にし、これ等を組合せた面にしてもよい。こ
れ等シール面を同一形状にしてもよいが、異なる形状に
し、両部材を完全に掛合さ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恥
第8323508号及び第8414203号に記載した
ような形状にしてもよい。
おす部材のシール面をその自由端又は自由端の近傍に設
けた場合には、おす部材のシール面に隣接するねし山の
を回の軸線方向の厚さを減少さセるのが好適である。め
す部材のシール面をめす部材の自由端に又は自由端の近
傍に設けた場合には、シール面に隣接するめす部材のね
し山の巻回の軸線方向の厚さを減少させる。
メークアップし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、おす
部材及びめす部材の一方の部材のねし山の巻回のうち、
ねじ山を形成した面の他端に隣接する巻回の軸線方向の
厚さを減少させてもよい。厚さの減少を端部の巻回で最
大にし、ねじを形成した面の一端の方向に厚さの減少を
徐々に少なくするのが有利である。
ねし山を形成した面の一端におけるのと正確に同一の方
法で、ねし山を形成した面の他端におけるねし山の巻回
の軸線方向の厚さを減少させることができる。
おす部材のシール面をおす部材の自由端に又は自由端の
近傍に設けた場合には、めす部材のねし山の巻回のうち
めい部材の自由端に隣接する巻回の軸線方向の厚さを減
少させる。めす部材のシール面をめす部材の自由端に又
は自由端の近傍に設けた場合には、おす部材のねじ山の
巻回のうちおす部材の自由端に隣接する巻回の軸線方向
の厚さを減少さセる。
しかし、上述のようなねし山の巻回の軸線方向の厚さを
減少させることは、ねじ山を形成した面の端部に隣接す
る部分においておす部材とめす部材との一方又は他方或
は両方について行なうことができる。
1個のねじ山の頂部の面と、他のねじ山の隣接する巻回
間の間隙の対応する谷の面との間に間隙を生ずるか、接
触するか、又は干渉するようおす部材とめす部材とのね
し山の寸法を定めることができ、他方のねし山の頂部の
面と1個のねし山の隣接する巻回間の間隙の谷の面との
間に間隙を設ける。
次Gこ本発明の理解を容易にするため本発明の詳細な説
明する前に従来の技術を図面につき説明する。
(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
に同様に組み合わされる。
おす部材1の外側截頭円錐面3に全長にわたり一部ピッ
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の自由端に環状の半径方向のシール面7を設け、おす
部材とめ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タアンプするため、シール面7.8
が互に衝合するまで、おす部材lとめす部材2とを互に
ねし込む。この時点で、ねじ山4,6のリーディングフ
ランク9,1oも衝合する。次におす部材1とめず部′
+A2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。その反力はねし山4,6に第1巻回4
a、6aのリーディングフランク9.10が主に受ける
。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図の破線11はめす部材の自由端の巻回で始まる
ねじ山の巻回によって受&J持たれる負荷を示す。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
し、対応してめす部材を引張ることであり、これにより
おす部材とめす部材とにエネルギを貯える。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等ねし山
の巻回の管及びシール面7.8に生じ、従っておす部材
の自由端の比較的短い長さの部分がかなりの程度に圧縮
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
材とめ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、上述したようにおす部材と
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
に対する抵抗はねし山のリーディングフランク間の摩擦
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し、従ってねし山の
フランク、頂部の面及び谷の面に焼(1き(Balli
ng)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図に破線12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ッシング形ねじ山(
vanishing thread)を有する場合には
、ねじ山のリーディグフランク間の接触面積は最後の数
個のねじ出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錐面3と、シール面7とをお
す部材に設けると共に、ねじ山6を有する内側截頭円錐
面5と、シール面8とをめす部材に設ける。リーディン
グフランク9.10とトレーリングフランク13.14
とを有するねし山4,6はそのねしの全長にわたり同一
の一定のピ・7チを有する。シール面7.8に隣接する
部分ではおす部材とめす部材との少なくとも一方の部材
のねし山の巻回の軸線方向の幅を即ち厚さを減少させる
。その減少量はシール面側の端部で最大であり、シール
面の反対端の方向に減少量を徐々に減少させる。第3図
に示すように、おす部材1のねし山4の巻回4a、4b
、4c、4dの軸線方向の幅即ち厚さはこの順序に減少
量を少なくさせており、次第に幅を大きくしている。
このねじ山の幅即ち厚さはまず全体にわたりリーディン
グフランク19とトレーリングフランク13とが同一で
一定ピッチであるおす部材1のねじ山4を形成すること
によって行なう。次に、軸線方向の幅即ち厚さを減少さ
せるべきねじ山の巻回のトレーリングフランク13から
材料を除去することによって、ねじ山のリーディングフ
ランクのピンチとは異なる一層小さいピッチを有するね
じ山のトレーリングフランクを生せしめる。
このように構成することによって、シール面7.8が衝
合するまで十分におす部材1とめす部材2とを互にねし
込んだ時、ねじ山のリーディングフランク9.10は少
なくともシール面の区域で衝合する。
この管継手を更に締付けると、シール面7.8に最も近
い第1の巻回4a、6aから始まるねし山に負荷が加わ
る。ねじ山4aは撓むようにその厚さを減少さゼでいる
から、ねし山4aは厚さが減少していない待受は持つ負
荷と同一の負荷を受け持たず、従って負荷は他の巻回4
b、 6bの方に軸線方向に伝達する。従って巻回4b
が撓め、負荷の一部を巻回4c。
60等に伝える。このことによる効果は、既知の管継手
におけるよりも巻回4a、6a、4b、6bによって少
ない負荷を支持し、第2図に鎖線15で示すように、ね
じ山の順次の巻回にわたり一層大きな範囲に負荷が分散
する。更に、シール面8,9に隣接するねし山の巻回よ
り多い巻回によって一層多くの負荷を受け持つから、お
す部材の一層長い部分にわたり、即ちおす部材の一層多
くの容積が圧縮され、従ってめす部材の一層長い部分に
わたり、即ちめす部材の−・層多くの容積が張力を受け
る。そのためおす部材の自由端及びめす部材の対応する
部分に一層多くのエネルギーか貯えられ、シール面7.
8に負荷を力■えるため、おす部材とめす部材を実質上
大きな角度にわたり回転させていることになる。
また、ねじ山の巻回のリーディングフランクの最大負荷
を既知の管継手の巻回当りの最大負荷に比較し、著るし
く減らすことができ、これによりねじ山の表面の焼付け
を減らすことができる。
第3図の管継手のねじ山4,6はねし山の1個の頂部の
面と、他のねじ山の隣接する巻回間の間隙の谷の面との
間に干渉が生ずる寸法にすることができる。しかしその
干渉の程度を第1図の既知の管継手の干渉に比較し著る
しく減少させることができ、これは貯えたエネルギーが
増大する結果、ねじが弛む傾向即ちバックオフの傾向が
減少するからである。1個のねし山の頂部の面と、他方
のねし山の隣接する巻回間の間隙の底面との間を少なく
とも接触させるのがよいが、間隙を設けてもよい。 第
3図の管継手のおす部材とめす部材とを完全にかみ合わ
せた時、この管継手がいかなる軸線方向の引張力をも受
けない場合は、ねじ山を形成した面の他端の43,6j
、4i+6i等は殆ど作用していない。しかし、管継手
が引張力を受けると、既知の管継手では他端の隣接する
ねじ山の巻回によって負荷の大部分を受け持つ。端部の
ねじ山のを凹71J+ 6Jによって受け持つ負荷を減
らすと共に、他の巻回にこの負荷を分散するため、この
端部のねし山の1個又は2個の巻回の軸線方向の暑さを
減少させてもよく、この場合端部の巻回のねじ山の厚さ
を最も大きくし、ねしを形成した面の一端の方向にねじ
山の巻回の厚さを徐々に減少させる。
第3図に示すように、ねし山の軸線方向の厚さの減少は
ねし山4について行なう。ねじ山の巻回4a。
4h等におけるように、リーディングフランク9のピッ
チを一定に維持し、トレーリングフランク13から材料
を除去し、これ等フランクのピッチを一定にするが、負
荷を支持するフランクのピンチの値より一層大きくする
。このビソヂの差はおす部材1のねし山を形成した面の
他端におけるねじ山の巻回4a、 4b等のリーディン
グフランク及びトレーリングフランクのピンチの差と同
一にしてもよく、又は一層小さくしてもよい。
第3図に示すようなねし山の巻回4j + 4i、 4
h、 4gの軸線方向の幅を減少させた結果はねし山の
巻回4a、 4b等と同一であり、第2図に実線1Gで
示すように、巻回4jが撓んで、一層大きな負荷を巻回
4j等に伝えることである。
上述の管継手においては、おす部材lの自由端及びめす
部材2の内面にシール面7.8を設けているが、代案と
して第4図に示すようにめす部材の自由端及びめす部材
の内面にシール面を設けてもよい。第4図では同一部分
を同一符号にて示、した。
しかし、第4図の実施例では、おす部材1のねし山4の
巻回の軸線方向の幅はねし山を形成した面の両端で減少
させている。しかし、上述したように、ねじ山の軸線方
向の幅即ち厚さをめす部材のねし山で等しく減少させる
ことができ、又は両部材のねし山で減少させることがで
きる。この場合、トレーリングフランク面を適切に切除
すると共に、ねし山のリーディングフランクのピンチを
一定にすることができる。
第5図は第6図に示す型式の好適な管継手のめす部材1
02とおす部材101 とを一層写実的に示す。
この実施例はめす部材102を各端部に有するスリーブ
130によってめす部材を構成し、それぞれの管131
から成る又は管131に一体に形成したおす部材101
にそれぞれめす部材102をかみ合わせる。
第5図に示すように、おす部材101の自由端に半径方
向シール面107を設け、形成したねじ山104を設け
る。このねし山104はその軸線方向にわたり一定ピン
チのリーディングフランク109と、トレーリングフラ
ンク113とを有する16個の巻回から成る。シール面
107に隣接するおす部材のねし1、IJ104の5個
のねし山の巻回の軸線方向の幅を狭くし、これ等巻回の
トレーリングフランク113のピッチがリーディングフ
ランク109のピッチより小さいようにする。残りのね
じ山については巻回の1−レーリングフランクのピンチ
をリーディングフランクのピンチと同一にする。ねじ山
104はおす部材の内端に隣接してねし山の高さを低く
した「バニッシング」部分を有するハツトレスねしであ
り、このバニッシング部分ではねじ山の巻回の頂部の面
が円筒上に存在する。ねじ山の隣接する巻回間のすべて
の頂部の面と同様、残りのねじ山の巻回の頂部の面は截
頭円錐面上にあり、これ等戴頭円錐面は同一の円錐角を
有する。
めす部材102に関しては、半径方向シール面108と
内側截頭円錐面105とを設け、めす部材のねし山の場
合と同様、16個の巻回のバットレスのねじ山1(16
を設ける。このねじ山のリーディングフランク110は
おす部材のねし山のリーディングフランク109のピッ
チと同一の一部ピノチを有する。
めす部材の自由端に隣接する(即ちシール面108から
遠方の)ねじ山106の最後の5個の巻回の軸線方向の
幅を減少させ、この部分でこれ等巻回のトレーリングフ
ランク114のピンチを残りのねし山の巻回のトレーリ
ングフランクのピッチより一層小さくする。この残りの
ねし山の巻回のビノヂはリーディングフランク110の
ピンチと同一である。ねじ山106は全体にわたり半径
方向突出量は一定であり、おす部材の戴頭円錐面と同一
円錐角を有する截頭円錐面上にその頂部の面と谷の面と
が存在する。
第5図の管継手の部材のねじ山104,106を製造す
るに当り、例えば全幅切削工具を使用して同一の一部ピ
ッチのリーディングフランク及びトレーリングフランク
を有する両方のねじ山を形成する。
次にこれと同一の又は異なる切削工具を使用して角部材
の自由端に隣接しこの自由端から始まるねし山の巻回の
トレーリングツライクを切除する。
軸線方向の幅即ち厚さが減少したねじ山の巻回のトレー
リングフランクが幅の減少していないねし山のトレーリ
ングフランクに連らなって、切除される量か零になるま
でこの切削を継続する。
管継手の部材のねじ山の好適な形状は、リープインクフ
ランク109,110が半径方向平面に対し、例えば3
°程度に僅かに傾斜し、トレーリングフランク113.
114が例えば10°程度一層大きく傾斜している。
一方のねし山の頂部の面と、他方のねし山の隣接する巻
回間の間隙の底部の面との間に間隙があり、他方のねし
山の頂部の面と、一方のねし山の隣接する巻回間の間隙
の底部の面との間に間隙を生し、接触し又は干渉を生ず
るよう、他方のねし山の隣接するねじ山の巻回間の対応
する間隙の半径方向のひろがりに対し一方のねじ山の半
径方向のひろがりを配置する。接触又は干渉が必要であ
り、ねじ山の一方が一端で「バニッシング」形である場
合には、他方の「バニッシング」形でないねじ山の頂部
の面と、「バニッシング」部分を有する一方のねし山の
隣接する巻回間の間隙の谷の面との間に接触又は干渉を
有利に設けることができ、ねし山を形成した表面の長さ
にわたり接触又は干渉を維持する。第5図の実施例にお
いて、接触又は干渉が必要であれば、めす部材のねじ山
106の頂部の面と、おす部材のねじ山104の隣接す
る巻回間の間隙の谷の面との間に接触又は干渉を設ける
上述の実施例では、両部材のねじを形成した面103、
105を戴頭円錐形にした。しかし、これ等の面を円筒
形にすることができる。更に両部材のねし山の巻回の数
は両部材が受け持たなければならない負荷、および部材
に依存し、従って可変である。同様に軸線方向の厚さを
減少させるねじ山の巻回の数は必要に応し変えることが
できる。しかし、少なくとも一方の部材のねし山の巻回
の少なくとも1/3はねし山を形成した面の端部の区域
で軸線方向の厚さを減らすのがよい。
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
よう押圧するため軸線方向の力を受けるようにこれ等シ
ール面を軸線方向に向けることである。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個の截頭円錐面にしてもよい。代案とし
て、凸形又は凹形の弯曲面にしてもよいし、部分的に半
径方向面、截頭円8iL面又は弯曲面にしてもよい。更
にこれ等向を最初は異なる形状にし、軸線方向の圧縮力
を加えて例えば英国特許出願第8414203号に開示
したものと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例
えばテフロン(商品名)のようなシール剤をコーティン
グしてもよい。
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
的又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6図の継手に類似する構
成を示す第7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101を
掛合させる。シール面107を有するおす部材101の
いずれか一方を考えてスリーブに予めかみ合わせた他方
のおす部材の端面107によってめす部材のシール面1
0Bを設けることができる。この実施例ではシール面7
.8,107,108の形状は出願中の英国特許出願第
8323508号に記載された形状を有する。
おす部材とめす部材との両方を管に一体に形成したビン
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、ドリルカラー及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ができる。
油、ガス又は蒸気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7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
材のため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ずことができる。
上述の実施例ではおす部材及びめす部材に設けるねし由
を単一ねじにしたが多重ねしにしてもよい。更に図示の
ねし山はハソ)・レスねじであるが、他の適当な形状の
ねし山も使用することができることは勿論である。
【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2図は第1図
に示す既知の管継手及び本発明管継手の一実施例のねじ
山の巻回に加わる負荷を示すグラフ、 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図は本発明管継手の更に他の実施例の一部の断面図
、 第6及び7図はそれぞれ本発明管継手の他の実施例の一
部の断面図である。 ■・・・おす部材 2・・・めす部材 3・・・外側戴頭円錐面 4・・・ねし山5・・・内側
戴頭円錐面 6・・・ねじ山7.8・・・シール面 9
.10・・・リーデングフランク11・・・破線 13、14・・・トレーリングフランク101・・・お
す部材 102・・・めす部材103・・・外側戴頭円
錐面 104・・・ねじ山 105・・・内側戴頭円錐面10
6・・・ねじ山 107.108・・・シール面109
、110・・・リーディングフランク113、114・
・・トレーリングフランク130・・・スリーブ 13
1・・・管第1頁の続き 0発 明 者 ジョーフリー、ケー イギリブ、テアー
デン 0発 明 者 ニドワード、ジエフリ イギリー、スペ
ア−ケンプ 0発 明 者 ドナルド、ノーマン、 イギリジョンズ
 ド オ コテ ス国ベッドフォード ベバリークレセント 12ス国エ
ムケイ428ニスエツチ ベッドフォードトン サバナ
ークローズ5 ス国スコツトランド アバーディーン ウッドランプ 
デュリス ウッドランド パーク ハントリーージ(番
地なし)

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し山(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(1;101)に環状の
    ほぼ軸線方向に向くシール面(7;107)を設け、各
    ねし山の1個のリーディングフランク(9,10:10
    9.110)の少なくとも一部が他方のねし山の対応す
    るリーディングフランク(10,9;110,109)
    に負荷を設けて圧着衝合するように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;102)に設けた管継手において、前記ねし山
    (4,6;104,106)の前記リーディングフラン
    ク(9,10;109.110)のピッチを前記ねじ山
    の軸線方向の全体にわたり同一に一定にし、 前記おす部材と前記めす部材との少なくとも一方の部材
    のねし山のうち前記シール面(7,8:107,10B
    )に隣接するねじの一端部のねし山の巻回の軸線方向の
    厚さを前記ねじの他端部に隣接するねじ山の巻回の軸線
    方向の厚さに対し変化させ、軸線方向の厚さを減少させ
    た前記ねし山の巻回の可撓性を増大したことを特徴とす
    る管継手。 2、前記一方の部材の軸線方向の厚さを減少させたねし
    山の巻回の軸線方向の厚さを前記シール面に隣接する前
    記ねじの前記一端部の巻回において最小にし、前記ねじ
    の他端部の方向に徐々に厚さを増大した特許請求の範囲
    第1項に記載の管継手。 3、前記おす部材及びめす部材の両方の部材のねし山の
    巻回の軸線方向の厚さを前記一端部において減少させた
    特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の管継手。 4. 前記おす部材及び前記めす部材のうちの一方の部
    材の自由端に隣接する一端部のねし山の巻回の軸線方向
    の厚さを減少させた特許請求の範囲第1項又は第2項に
    記載の管継手。 5、 前記おす部材及び前記めす部材のうちの少なくと
    も一方の部材のねじ山の巻回のうち前記シール面から遠
    方のねじの他端部のねじ山の巻回の軸線方向の厚さを減
    少させ、この厚さを減少させた巻回の可撓性を増大した
    特許請求の範囲第1〜第4項のいずれか1項に記載の管
    継手。 6、前記一方の部材の前記ねじの他端部の厚さを減少さ
    せたねし山の巻回の軸線方向の厚さをこのねじの端部の
    巻回において最小にし、前記シール面の方向に徐々に厚
    さを増大した特許請求の範囲第5項に記載の管継手。 7、前記おす部材及び前記めす部材の両方の部材の前記
    ねし山の巻回の軸線方向の厚さを前記他端部において減
    少させた特許請求の範囲第5項又は第6項に記載の管継
    手。 8、前記おす部材及び前記めす部材のうちの一方の部材
    の自由端に隣接する他端部のねし山の巻回の軸線方向の
    厚さを減少させた特許請求の範囲第5項〜第7項のうち
    いずれか1項に記載の管継手。 9、前記おす部材のねし山の巻回のうち前記おす部材の
    自由端に隣接する端部の巻回の軸線方向の厚さを減少さ
    せ、残りのねし山の巻回を一定軸線方向の厚さにし、前
    記めす部材のねし山の巻回のうち前記めす部材の自由端
    に隣接する端部の巻回の軸線方向の厚さを減少させ、こ
    のめす部材の残りのねし山の巻回を一定軸線方向の厚さ
    にした特許請求の範囲第5項〜第8項のいずれか1項に
    記載の管継手。 10、前記ねじ山の巻回の軸線方向の厚さを減少させる
    ため、その巻回のトレーリングフランクのピンチをその
    巻回のリーディングフランクのピンチと異なるものにし
    た特許請求の範囲第1項〜第9項のいずれか1項に記載
    の管継手。 11、前記おす部材及び前記めす部材の一方の部材のね
    じ山のリーディングフランクとトレーリングフランクと
    をねじの全長にわたり同一の一層ビノチに形成し、次に
    前記巻回のトレーリングフランクから材料を除去して巻
    回の軸線方向の厚さを減少させた特許請求の範囲第1項
    〜第10項のいずれか1項に記載の管継手。 12、軸線方向の厚さを減少させた前記巻回の前記トレ
    ーリングフランクを隣接するねし山の巻回のトレーリン
    グフランクに連なげた特許請求の範囲第1項〜第11項
    いずれか1項に記載の管継手。 13、前記おす部材及び前記めず部材の前記円周面(3
    ,5;103,105)を円周面にした特許請求の範囲
    第1項〜第12項のいずれか1項に記載の管継手。 14、前記おす部材及び前記めす部材の前記円周面(3
    ,5:103.105)を戴頭円錐面にし、前記おす部
    材の前記戴頭円錐面(3;103)を外方にテーバにし
    、前記めす部材の前記戴頭円錐面(5;105)を内方
    にテーパにした特許請求の範囲第1項〜第12項のいず
    れか1項に記載の管継手。 15、前記めす部材の前記シール面(8,108)をこ
    のめす部材自身の表面によって設けた特許請求の範囲第
    1項〜第14項のいずれか1項に記載の管継手。 16、前記め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よって設け
    た特許請求の範囲第1項〜第14項のいずれか1項に記
    載の管継手。 17、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、前記めす部材の前記
    シール面をこのめす部材の内部に設けた特許請求の範囲
    第1項〜第16項のいずれか1項に記載の管継手。 1日、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)をこのめ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項〜第16項のいずれか1項
    に記載の管継手。 1つ 前記おす部イイ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と、ねし山の巻回間の間
    隙の対応する谷の面との間に間隙が生ずるよう前記おす
    部材と前記めす部材との前記ねじ山(4,6;104.
    106)の形状を定めた特許請求の範囲第1項〜第18
    項のいずれか1項に記載の管継手。 20、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と、他のねじ山の
    巻回間の間隙の谷の面との間を接触させ、他の前記ねし
    山の頂部の面と、1個の前記ねし山の巻回間の間隙の谷
    の面との間に間隙が生ずるよう前記おす部材と前記めす
    部材との前記ねじ山の形状を定めた特許請求の範囲第1
    項〜14項のいずれか1項に記載の管継手。 21、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個の前記ねし山の頂部の面と他の1個の前記
    ねし山の巻回間の間隙の谷の面との間に干渉が生じ、他
    の前記ねし山の頂部の面と1個の前記ねし山の巻回間の
    間隙の谷の面との間に間隙が生ずるよう前記おす部材と
    前記めす部材との前記ねし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。
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