JPS63111388A - 耐焼付き油井管用ネジ継手 - 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、ピン先端ネジ無し部に、２つの肩部と係る肩
部間に、金属密封部を、有するピンと係るピンに対応す
るがックスにおいて、継手嵌合中の金属密封部局部面圧
を回避し耐焼付き性を、向上させた耐焼付き油井用ネジ
継手に係わる。

（従来の技術及び問題点） 油井管継手はフィールドにおける繰シ返しの締め込みま
た弛めによるピンと、ボックスの相対運動により、ネジ
部また、金属密封部に、焼付きを生じる。焼付きの支配
因子として面圧、摺動長さ、摺動速度、温度、面粗さ、
潤滑対、素材、表面処理等があるが、油井管継手設計上
、最も、大きく、焼付き性を支配する因子が、面圧と、
摺動長さである。金属対金属接触部を、有した油井管継
手において、係る金属密封部の接触面圧は、油井管内圧
を密封するのに、十分なだけ、付与されなければならな
い。係る密封部の接触面圧が高すぎると、密封部は、継
手嵌合中の、金属部の相対運動と、相まりて、焼付きを
起す。したがりて継手嵌合中の局部接触面圧は、耐焼付
き性を、向上させるためには、是非とも、回避せねばな
らない。特開昭５７−１８６６９０号公報に、”代表さ
れるピン先端２段の肩部を有し、係る肩部の中間に、位
置した金属対金属接触部で気密を行う継手は、気密性に
、関して、過度な引張圧縮に対しても、密封部後端に、
位置した第１肩部によって、その圧縮荷重は、吸収され
、密封部を、重性変形に、至らしめることはない、また
、引張荷重下においても、金属密封部の接触面圧を著し
く、減少させることもない、耐焼付き性に関してはピン
先端、第２肩部は、非接触であるか、接触しても、わず
かであるため、嵌合終了直前の肩部衝接による不必要な
接触面圧増加もなく、耐焼付き性に優れる。しかしなが
ら、第９図に示すごとく、嵌合中に？ツクス第１肩部１
がピン金属密封面５上に、位置する場合、嵌合進行に伴
い、第１肩部近傍のボックス密封面は、継手嵌合中は終
始高面圧にさらされ、繰シ返しの締め、弛めに対して、
焼付きを起す、また、第１０図に示すボックス軸心と、
ピン軸心が、ずれた不良涙金時にもボックス肩部直下の
密封面同士には、局部的高面が、発生し焼付きが、起シ
やすくなる。

本発明は２つの肩部と、その肩部間に、金属密封部を有
する油井管継手において、気密性を低下させるととなく
、耐焼付き性を向上させることを、目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の如き問題点を解決し、発明の目的を達し
たものであシ、その要旨とするところは内面に、雌ネジ
を持つボックスと、外面に、雄ネジをもつピンとを螺合
する管のネジ継手において、ネジなし先端部に、階段状
に配置した２ケ所の肩部と、係る肩部間に、金属密封部
を有し、且つ、係る密封部が、先端側が急勾配で、後端
側がそれよ〕も、ゆるやかな勾配をもつ２種類の円錐面
からなるピンと、該のピン先端形状に、対応する２ケ所
の肩部と、ピン側の先端側急勾配面に一致する一種類の
金属密封部を、有するボックスからなり、金属密封面の
接触開始点でボックス肩角部が、ピン金属密封面上に、
位置しないことを、特徴とする油井管ネジ継手である。

（実施例及び作用） 以下図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図において、９はネジ継手ピン側の雄ネジであシ、
９はネジ部８と、ネジ部８の先端に、位置するネジなし
部において、第１肩部４と、第２肩部７と、肩部４と７
０間に位置する密封面である円錐面６と、円錐面６よシ
も、なだらかな勾配をもつ面５から構成される。従りて
円錐面６のチー／４−はボックス側の密封面（円錐面）
２のそれと一致する。

第２図において１０はネジ継手−ツクス側の雌ネジであ
シ、１０はネジ部８と、ネジ部８の深部に、位置するネ
ジなし部において、第１肩部１と、第２肩部３と、肩部
１と３の間に、位置する密封面である１つの円錐面２か
ら、構成される。

第３図において、第１図の雄ネジ９と、第２図の雌ネジ
１０が、嵌合しピン側密封面６とがックス側密封面２が
、干渉し始める点での位置関係を示し、ボックス肩部１
が、ピン密封面６の面上になく、面５上方に位置し、面
５上は空隙ができることが特徴的である。

係る雄ネジ密封部形状、雄ネジ密封部形状及び、両者の
干渉開始時点での位置関係を、特定することによシ、充
分な密封性を確保しつつ継手嵌合中、ミスアライメント
等によって、生じる密封面の局部高面圧及び、密封面干
渉開始後の、摺動長さを減少させることができ、耐ゴー
リング性向上に、有効である。

第４図は、ミスアライメントが、生じた時の本発明継手
の密封部嵌合状態を示す、挿入角θは一般的Ｋ　５”以
下にあシ、ミスアライメントにもかかわらず、挿入は、
スムーズになシ、焼付きを、引き越す高面圧は、回避さ
れる。

第５図は、密封部にピンとボックスが均一チー／譬を有
した従来の継手嵌合中のがックス密封面の接触面圧挙動
を示す。？ツクス第１肩角部人に、干渉開始時に、高面
圧を生じ、嵌合完了時まで常にＡ部は高面圧にさらされ
つづけ、繰シ返しの締め込み、弛めに対し、Ａ部は、焼
付きの起点となる。

これに対し第６図は本発明の適用例であシ、Ａｍは継手
嵌合中、非接触でありＤ部は干渉開始直後には、面圧を
生じるが、嵌合進行に伴い、非接触状態になる。Ｂ部は
、嵌合後半に、高面圧となシ第５図Ａ部と、同程度の面
圧になる。

しかし高面圧下での摺動距離が短いため、焼付きには至
らない。

一般に、継手の密封部及び、ネジ部には、耐焼付き性向
上に、表面処理が施され、銅メッキ、亜鉛メッキなど、
特に耐焼付き性の優れた処理は、処理の容易さなどから
カップリング側に、行われる。この場合、第５図に示す
均一チー／１の継手では、カップリングｇＡＡ部は、嵌
合中、高面圧にさらされ続け、表面処理は摩耗し、地金
が、露出することで、焼付きに至るが、第６図に示す本
発明例では、高面圧部はカップリング密封部を、Ｄから
Ｂに移動し、密封部の同一場所が、終始、高面圧にさら
されることもないため、表面摩耗も、局部的には起らず
、焼付きは起シにくい。

密封部のテーパ９を変えることによシ、耐焼付き性の向
上を、狙りた公知技術として、特開昭５８−１５２９９
４号があるが、該の発明は、ゲククスとピンの事実上の
密封面のテーパの組み合せを、限定しているという点で
、本発明とは異なシ、係る技術の効果を、実際に得るに
は、密封面先端が、実際には焼付きを起し、また、ミス
アライメント時には、この欠点は、助長される。

密封面干渉開始時の局部面圧を回避し、尚且つ、ボック
ス同一場所の表面処理摩耗をも、回避する目的では第７
図に示す円錐内面と球外面とから、密封部を形成する構
造も考えられるが、焼付きに、有利な低面圧で、尚且つ
、継手として優れた気密性を有するには、ある程度の接
触長さが必要であり、耐焼付き性、気密性の両方性能を
踏まえた時、係る構造よシ、本発明が、′格段に優れる
。

また本発明と同じ目的から第８図に示すように、ボック
ス密封面５のテーパ！を変えた構造からなる継手も考え
られるが、第１肩部（第３図１゜４）を十分厚く得る目
的から本発明の方が優れる。

本発明第１図において、密封面６と、それにつづく面５
の接点は、耐焼付き柱上、半径ｌＯ■以上の円弧で接続
されることが望ましいが、本発明はこれに特定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明の実施例を示す図、第４図
は、本発明の不良嵌合が生じた場合でも、片当シ状態を
最小限に押えうろことを示す図、第５図（ａ）　、　Ｏ
））は、均一テーノ譬密封面の面圧挙動を示す図、第６
図（＆）　ｊ　（ｂ）は、本発明の面圧挙動を示す図、
第７図、第８図は、同じく、耐焼付き性が、向上される
例を示す図、第９因は、均一テーパ継手の嵌合開始状態
を示す図、第１０図は、不良嵌合が、生じた場合の、密
封面の片当シ状態を示す図である。 １：ボックス第１肩部 ２：がックス金属密封部 ３：ボックス第２肩部　４：ピン第１肩部５：ピン金属
密封部　　６：ピン第２肩部７：♂ン第１肩部　　　８
：ネジ部 ９：ピン側雄ネジ １０ニゴツクス側雌ネジ １コ 岸田正行：　、 一一！； 一一−−」 第４図 第５図 第６図 （Ｑ） （ｂ） Ｊ２［１ハ＆之 第７図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内面に、雌ネジを持つボックスと、外面に、雄ネジをも
   つピンとを螺合する管のネジ継手において、ネジなし先
   端部に、階段状に配置した２ヶ所の肩部と、係る肩部間
   に、金属密封部を有し、且つ、係る密封部が、先端側が
   急勾配で、後端側がそれよりも、ゆるやかな勾配をもつ
   ２種類の円錐面からなるピンと、該のピン先端形状に、
   対応する２ヶ所の肩部と、ピン側の先端側急勾配面に一
   致する一種類の金属密封部を、有するボックスからなり
   、金属密封面の接触開始点でボックス肩角部が、ピン金
   属密封面上に、位置しないことを、特徴とする耐焼付き
   油井管用ネ。 ジ継手。