JPS61500740A

JPS61500740A - 管継手

Info

Publication number: JPS61500740A
Application number: JP60500098A
Authority: JP
Inventors: フアーガーソン，デビツド　ジエイ
Original assignee: ハイドリル　カンパニ−
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1986-04-17
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: IT8449302A0; EP0165996B1; CA1251490A; US4624488A; DE3476238D1; BR8407222A; IT1212053B; MX161591A; EP0165996A1; JPH0663415B2; WO1985002651A1

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】管継手不発明は一般的にねじ継手の分野に関し、荷にビン部材とボックス部材とを有するｔ製品のねじ継手に関する０管製品自体と実質的（て同じ軸蔵方向引張牝力？：有する管製品のねじ継手の必要性は長い間認められてきた。

ｌだ、管製品の破裂圧力定格を大きいものにすることが有利であることも認められ℃いる。ここで管製品とい５のは、井戸で用いられる掘削パイプ、作業管、生産管、井戸クーシング、その他同様なコンジットを包含するものである。また不発明のねじ継手の利用がそのような管衾ＩＡ！（のみ限定されるものでないことを理解丁べきである。

管継手を設計する場合様々な臨界条件を勘考しなげｎはならないが、それら臨界条件の１つに、製造、輸送と作動現場及び取扱いにおける頑丈さを保持するためのビン部材の先端部葦たはピン端部フラットにおしする最小厚さに関する条件がある。ピン端部フラットの厚さを増すようにピン部材端部の形状ｆｊ！：変えれば、他の臨界条件を最適に達成することができよ５゜現行のピン端部形状は設計上の最適な処！’Ｙ制約するもので、従って継手の結合機能を最高にすることができない。現行のビン端部形状をもった市販の管継手の１つに、ハイトリル社から商標「トリプルシール（Ｔｒｉｐｌｅ　１３ｅａｌ　）　Ｊとし℃発売され℃ いるものがある。

この「トリプルシール」継手は、１４度の外部シール、千間の９０度のトルク肩部、及び１４反のビン対ボックス内部シールを含む３つの金属対金属シールを儂えることを特徴とする。その継手の結合は、変形のこ歯ねじを付げた２段の円筒面で行われる。更に新しい設計の継手が「トリプルシール■」讐たは「マンノ（ＭＡＣ）　Ｊの商標で発売されたが、これも現行のビン端部形状を漏えるものである。「トリプルシール■」ｌたは「マンノ」も、１４に外部シール、中間肩部、１４４度ビンボックス内部シールを含む３つの金属対金属シールｙｆ！：備える口上記設計のビン端部形状では、大きい引張強度と破裂圧力定格を得るためには、ビンの猿の厚さを小さくし′１：ボックスの積の厚さを大ぎくする必要があるが、これはビン端部フラットの厚さを望ｌしくない過剰Ｖζ薄いものにする。また現行のビン端部形状では内外シール面の適切な保護を行えない。更に現行設計のビン端部形状ではシール面を損傷せずに現場で修理を行うことは困難である。

本発明の目的は、上述のような欠点を無クシ、そし又、現場での作動性と取扱いに対する頑丈さを維持するため罠ピン端部の最小厚さに必要なビン端部臨界条件を冒丁ことなく優れた結合性能を備える改良された管継手装置を提供することにある。

そこで本発明は、１つの軸線を備えるビン部材とボックス部材との管継手であつ ℃、各該部材上に設けられる相互に係合するねじ条、該ボックス部材のカウンタボア上と該ピン部材の自由端部上とにそれぞれ設けられる協同する内部円錐面ヲ備え、該ボックス部材は、該管継手＠祿に対しＣ成る角度で傾斜した環状の外方へ向いた内部面？有し、該ピン部材は、これの端部に隣接する環状の内方へ向いた内部面を有し、このビン内部面の傾斜角度が該ボックス内部面のそれと実質的に同じである如き管継手におい℃、この管継手は、該ピン部材の先端近接端部から先端部１でに設げられるパイロット面を儂え、このパイロット面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し℃ビン端部フラットを形成し、そこで該パイロット面と、従つ℃該増大されたビン端部フラット厚さは、該ボックス部材の増大された墳厚ざを儂えるように該相互床台ねじ条の位ｒｔ次めを可距にし、これによつ″′Ｃ該継手の引値強直と破裂圧力定格を大きくすると共に、また該ピン部材の該内部面を更に保護する如き管継手を提供する。

また本発明シ裏、管継手に用いられる改良されたピン部材であつ℃、このピン部材は、これを受けるカウンタボアを有するボックス部材と同軸Ｉｂ的にねじ係合するものであり、該ピン部材は、これの端部に隣接し該管継手の軸心に対し内方へ傾斜した内部面を有し、そして該ボックス部材の協同する内部面の傾斜角度が該ピン部材の内部２のそれと実質的シζ同じである如きピン部材ておいて、該ピン部材の先端近接端部から先端、部までに設けられるパイロット面を備え、このパイロット面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、そこで該パイロット面は、該ボックス部材の増大された猿厚さを備えるよ５に該ねじ条の位置決めを可能にし、これてよって該継手の軸方向引張強度と破裂圧力定格を犬ぎ（すると共に、また該ピン部材の該内部面を保護し、そし″Ｃ頑丈なビン端部フラットを形成する如く改良されたピン部材に関するものである。

更に本発明は、管継手で用いられる改良されたボックス部材であつ℃、このボックス部材はピン部材と同軸心的ンζねじ係合するものであり、岡該部材は協働する外部円錐面を有し、該ボックス部材はカウンタボアの自由端部に、該管継手の軸心に対し成る角度で１−１ｊ斜した環状の外方へ向いた外部面を備え、該ピン部材は内方へｆｌｊｔ＃した外部面を有し、該ボックス外部面の傾斜角度が該ビン外部面のそれと実質的に同じである如きボックス部材（τおい℃、該ボックス部材の先端近接端部から先端部ｌでに設けられる外部パイロット面を備え、このパイロット面シま、該ボックス部材の該外部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、そこで該外部パイロット面は、該ボックス部材の該外部面をｆｆ１ｉ！！Ｌ、そして頑丈なボックス端部フラットを形成する如く改良されたボックス部材に関する。

上記パイロット面またはグルノーズのその新規な形おける最小厚さの臨界条件を満たしながらビン積厚さを小さクシ、これによってボックス嬢厚さを大ざくすることかできる。この太き（されたボックス積厚さは継手の軸方向引張強度と破裂圧力定格を大きくする。

グルノーズはまた椴扱い時のピン部材の内部シール面を保護する。葦だ上記新規形状は、損傷したビン端部フラットの現場での修理を容易にする。

本発明のその他の長所と特徴が不発明の好適な実施例を示す添付図面を参照にして明らかにされよ５゜それら図面におい′１：同じ番号は同類の部品？示す。

第１図は不発明による管継手の断面図で、ピン部材の端部のグルノーズまたはパイロット面娶示し、第２図は協働する内部シール面とグルノーズまたはパイロット面との図面で、更にビン端部７ラツト厚さ第３図は、ボックス部材がグルノーズまたは外部パイロット面を備える、第１図の実施例の変化形の図面で、太ぎくされたボックス端部フラット厚さを示す。

本発明に従つ″′Ｃ改良さ几た管継手１０が第１図がら第６図１でに詳細シて示される。

Ｍ１図は、ビン部材１２とボックス部材１４との管継手またはパイプジョイン）ｌｉ示す。第１対と第２対の相互に係合するねじ条１６と１８がそれぞれ屑えられる。１対の協働する中間肩部／シールｉ２０がゐ１と第２対相互保合ねじ条の間に投げう几る。ピン部材１２がボックス部材１４にＩＩ￥Ｊ＠ノし的にねじ係曾し、管継手の軸線２２暑鋪える。

不発明によれば、第１図と第２図に示されるよプに、ビン部材１２の自由端部上に設げられる内方へ向いた内部シール面２４と、ボックス部材１４のカウンタボア上に設けられる外方へ向いた内部シール面２６とによつ℃、協働する円錐形環状円部シール面が形成される。ビン部材１２は、Ｖ継手１０のボア３２の内面３０とビン部材１２のパイロット面ｌたはグルノーズ３４とによつ℃画成されるビン端部フラット２８を有する。

不発明によれば、Ｍ１図に示されるよ５に、ボックス部材１４は従来技術で周知の設Ｂｆのボックス端部フラット３６とシール面を愼える。このシールＷＪ３８は１４度の角度で傾斜し、ボックス端部７ラン）Ｋつながる。ピン部材１２の協働する外部円錐形シール面４０力；図示のよ５にボックス部材１４シール面３８と緘封係合する。第１図のボックス部材の外部シール面洗はグルノーズは設けられない。好適に円部シール面は、継手＠線に対し実質的に同じ角度で設けられる環状円錐形シール面とされる。典型的にはその角度は１４度である。同様にボックス部材とビン部材上の協働する外部シール面３８と４０も約１４度の角度で設けられる環状円錐形シール面である。

第２図は、本発明に従ってパイロット面ｌたはグルノーズ３４を備える内部シール面２４と２６を詳細に示す。パイロット面３４の好適な実施例は図示のように継手１０の細線２２と実質的に平行にされる。従つ℃そのパイロット面の傾斜角度は、ビン部材１２の内部シール面２４の１４．ｆの傾斜角度より小さい。このパイロット面は、！１１Ｎ４７で示されるよ５な、内部シール面２４０角度と等しいかより大きい角度の従来技術の面形状の設計よりも大ぎいピン端部厚さΔ、を、ビン端部フラット２８に与える。内部シール面２４は、管継手１００＃１２２　Ｋ対するそのシール面の角度より小さい角度の背後逃げ面４２？：偏える。

この角度は通常、管継手軸線に対し９度ｌたは１０度とされる。

背後逃げ面４２はボックス部材１４とビン部材１２との間に間隙４４を設ける。

ボックス部材の協働面４６は好適にパイロット面３４と干渉係合しないよ５にされる。そこでパイロット面３４と協働面４６との間には間＠４が作られる。

本発明によれば更に、変化形笑施例とし℃、第３図１Ｃ示されるよ５に％ボックツ部材１４の自由端部にデルノーズまたは外部パイロット面５０ａが設けろ、れる。

この外部パイロット面５０ａは実質的にボックス部材１４ａの外部シール面３８ａに並置される。外部パイロット面！ｔＭノクス部材１４ａの先端近接端部から先４部１でに設けられる。ボックス部材１４ａの外部シール面３８ａはピン部材１２ａの外部シール面４０已と協働する。釧ｄ５７ａで示されるよ５な第１図のそれより太き（されたボックス端部７ラツト３６ａの厚さがΔ２で指示される。

第３図に、ボックス部材１４ａの逃げ５４ａで作られる間［５２ａが示される。

その背後逃げ５４ａの角度は普通、継手軸線に対し９Ｋから１０度ｌでの間である。外部パイロン）Ｗｉ５０　ａは好適（・・こ協働ビン面５６ａと非干渉係合しないよ５罠され、その間に間＃４５８　ａが残される。

本発明の使用及び操作において、ピン部材またはボックス部材自由端部にグルノーズを傭九℃とン端部またはボックス端部フラットの厚さを大きくすることにより、それぞれの部材のシール面及び）２ツトの損傷（（対する強度を大きくすることができる。１だ本発明の新規なパイロット面の形状は、現行のビン肩部及びボックス端部形状より損傷の修理を容易にする。

不発Ｆ３ＡｉＣおいてより重要なこととして、ピン部材のパイロット面またはグルノーズによりビン端部厚さが大きくされ、これによりピ／８材１２の壌厚さを小さくでき、しかもなお現場での作動と取扱いに対する頑丈さを維持する最小厚さの臨界条件を保持できる。ことである。そのビン部材１２の猿の厚さの減小により、管継手の同一の全体的な厚さでボックス部材１４の壌の厚さを大きくできる。この大きくされたボックス櫃は管継手の軸方向引張強度と破裂圧力定格を大きくする。

国際調査報告ｍｗ−−−−＋ａｅｓｂ−ｍ−ｍ、ＰＣＴ／ＵＳ　ａ４１０１９８８　―？：ＯＺＸ　Ｔｏ　コニ　Ｉｐｉ＝λＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＺｈＱＣｐ　ＲＥ？ＣＰ、Ｔ　％１！＞Ｔ：ＭＲ：ｆ：：、：０％：入り、ｚ＝デ！’Ｌ工ＣＡＴｒＯＮ？ＩＯ，ＰＣＴ、−′ＵＳ９４０ｍ９８Ｂ（ＳＡａｌｓｏ）υ５−Ａ−２２１１１７９Ｎｏｒ、ｅ

Claims

【特許請求の範囲】１．１つの軸線を備えるピン部材とボツクス部材との管継手であつて、各該部材上に設けられる相互に係合するねじ条、該ボツクス部材のカウンタポア上と該ピン部材の自由端部上とにそれぞれ設けられる協働する内部円錐面を備え、該ボツクス部材は、該管継手軸線に対して成る角度で傾斜した環状の外方へ向いた内部面を有し、該ピン部材は、これの端部に隣接する環状の内方へ向いた内部面を有し、このピン内部面の傾斜角度が該ボツクス部材内部面のそれと実質的に同じである管継手において、この管継手は、該ピン部材の先端近接端部から先端までに設けられるパイロツト面を備え、このパイロツト面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜してピン端部フラツトを形成し、そこで該パイロツト面と、従つて該増大されたピン端部フラツト厚さは、該ボツクス部材の増大された環厚さを備えるように該相互係合ねじ条の位置決めを可能にし、これによつて該継手の引張強度と破裂圧力定格を大きくすると共に、また該ピン部材の該内部面を更に保護することを特徴とする管継手。２．請求の範囲第１項の管継手において、該協働する内部円錐面がシール面であることを特徴とする管継手。３．請求の範囲第２項の管継手において、該シール面がクラウン型であることを特徴とする管継手。４．請求の範囲第２項または第３項の管継手において、該内部シール面の傾斜角度が該継手軸線に対し実質的に１４度であることを特徴とする管継手。５．請求の範囲第１項、第２項または第３項の管継手において、該パイロツト面が該ピン部材の該内部面に実質的に並置されることを特徴とする管継手。６．請求の範囲第１項、第２項または第３項の管継手において、該パイロツト面が該管継手軸線に実質的に平行であることを特徴とする管継手。７．請求の範囲第１項の管継手において、該ねじ条が各該部材上に設けられる第１及び第２対の相互に係台するねじ条であり、該第１対ねじ条が該第２対ねじ条から軸線方向に離間しており、且つ該第１対ねじ条が該第２対ねじ条に対し半径方向に段差があることを特徴とする管継手。８．請求の範囲第７項の管継手において、該ピン及びボツクス部材上の１対の肩部が該第１及び第２対のねじ条の軸線方向の間に設けられることを特徴とする管継手。９．１つの軸線を備えるピン部材とボツクス部材とを有する改良された管継手であつて、この継手は各該部材上の相互に係合するねじ条を有し、該ピン部材は、これの端部に隣接する、該軸線の方へ内方へ傾斜した内部円錐面を有し、そして該ボツクス部材は、該ピン部材の該内部面と実質的に同じ傾斜角度の協働する内部円錐面を有する管継手において、この継手は、該ピン部材の先端近接端部から先端部までに設けられるパイロツト面を備え、このパイロツト面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、これにより、該ピン内部面の傾斜角度と等しいかまたはより大きい角度で傾斜する面で形成されるピン端部フラツト厚さに対して増大されたピン端部フラツト厚さを形成し、そこで該パイロツト面と、従つて該増大されたピン端部フラツト厚さは、該ボツクス部材の増大された環厚さを備えるように該相互係合ねじ条の位置決めを可能にし、これによつて該継手の軸方向引張強度と破裂圧力定格を大きくすると共に、また該ピン部材の該内面を更に保護することを特徴とする管継手。１０．請求の範囲第９項の管継手において、該協働する内部円錐面がシール面であることを特徴とする管継手。１１．請求の範囲第１０項の管継手において、該シール面がクラウン型であることを特徴とする管継手。１２．請求の範囲第１０項または第１１項の管継手において、該内部シール面の傾斜角度が該継手軸線に対し実質的に１４度であることを特徴とする管継手。１３．請求の範囲第９項、第１０項または第１１項の管継手において、該パイロツト面が該ピン部材の該内部面に並置されることを特徴とする管継手。１４．請求の範囲第９項、第１０項または第１１．項の管継手において、該パイロツト面が該管継手紬線に実質的に平行であることを特徴とする管継手。１５．請求の範囲第９項、第１０項または第１１項の菅継手において、該ボツクス部材が、該ピン部材の該パイロツト面と協働する相補的非干渉面を有することを特徴とする菅継手。１６．請求の範囲第９項の管継手において、該ねじ条が各該部材上に設けられる第１及び第２対の相互に係台するねじ条であり、該第１対ねじ条が該第２対ねじ条から軸方向に離間しており、且つ該第１対ねじ条が該第２対ねじ条に対し半径方向に段差があることを特徴とする管継手。ｌ７．請求の範囲第１６項の菅継手において、該ピン及びボツクス部材上の１対の肩部が該第１及び第２対のねじ条の軸線方向の間に設けられることを特徴とする管継手。１８．請求の範囲第９項の管継手において、該ボツクス部材の外部パイロツト面を備え、該ピン及びボツクス部材は協働する外部円■面を有し、該ボツクス部材は、該管継手軸線に対し成る角度で傾斜して該カウンタボアの自由端部上に設けられる環状の外方へ向いた外部面を有し、該ピン部材は、該管継手軸線から内方へ傾斜した外部面を有し、該ピン外部面の傾斜角度は該ボツクス外部面のそれと実質的に同じであり、該外部パイロツト面は該ボツクス部材の自由端部の先端近接端部から先端部までに設けられ、その角度は該ボツクス部材の該外部面の傾斜角度より小さく傾斜し、これにより該外部パイロツト面は該ボツクス部材の該外部面を更に保護し且つ頑丈なボツクス端部フラツトを形成することを特徴とする管継手。１９．請求の範囲第１８項の管継手において、該外部円錐面がシール面であることを特徴とする管継手。２０．管継手のボツクス部材と同軸心的にねじ係合するためのピン部材において、該ボツクス部材は該ピン部材を受けるカウンタボアを有し、該ビン部材は、これの端部に隣接し該管継手の軸線に対し内方へ傾斜した内部円錐面を有し、そして該ボツクス部材の協働する内部円錐面の傾斜角度が該ピン部材の該内部面のそれと実質的に同じである如きピン部材において、該ピン部材の先端近接端部から先端部までに設けられるパイロツト面を備え、このパイロツト面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、そこで該パイロツト面は、該ボツクス部材の増大された環厚さを備えるように該ねじ係合の位置決めを可能にし、これによつて該継手の引張強度と破裂圧力定格を大きくすると共に、また該ピン部材の該内部面を更に保護することを特徴とするピン部材。２１．請求の範囲第２０項のピン部材において、該協働する内部円錐面がシール面であることを特徴とするピン部材。２２．請求の範囲第２１項のピン部材において、該シール面がクラウン型であることを特徴とするピン部材。２３．請求の範囲第２１項または第２２項のピン部材において、該ピン部材の該内部シール面の傾斜角度が該継手軸線に対し約１４度であることを特徴とするピン部材。２４．請求の範囲第２０項、第２１項または第２２項のピン部材において、該パイロツト面が該ピン部材の該内部面に実質的に並置されることを特徴とするピン部材。２５．請求の範囲第２０項，第２１項または第２２項のピン部材において、該パイロツト面が該管継手軸線に実質的に平行であることを特徴とするピン部材。２６．請求の範囲第２０項のピン部材において、該ねじ係合が各該部材上に設けられる第１及び第２対の相互に係台するねじ条であり、該第１対ねじ条が該第２対ねじ条から軸線方向に離間しており、且つ該第１対ねじ条が該第２対ねじ条に対し半径方向に段差があることを特徴とするピン部材。２７．請求の範囲第２６項のピン部材において、該ピン及びボツクス部材上の１対の肩部が該第１及び第２対のねじ条の軸線方向の間に設けられることを特徴とするピン部材。２８．管継手で用いられる改良されたピン部材であつて、このピン部材は、これを受けるカウンタボアを有するボツクス部材と同軸心的にねじ係台するものであり、該ピン部材は、これの端部に隣接し該管継手の軸線に対し内方へ傾斜した内部面を有し、そして該ボツクス部材の協働する内部面の傾斜角度が該ピン部材の該内部面のそれと実質的に同じであるピン部材において、該ピン部材の先端近接端部から先端部までに設けられるパイロツト面を備え、このパイロツト面は該ピン部材の該内部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、そこで該パイロツト面は、該ボツクス部材の増大された環厚さを備えるように該ねじ条の位置決めを可能にし、これによつて該管継手の軸線方向引張強度と破裂圧力定格を大きくすると共に、またピン部材の該内部面を更に保護し、そして頑丈なピン端部フラツトを形成することを特徴とするピン部材。２９．請求の範囲第２８項のピン部材において、該協動する内部円錐面がシール面であることを特徴とするピン部材。３０．請求の範囲第２９項のピン部材において、該シール面がクラウン型であることを特徴とするピン部材。３１．請求の範囲第２９項または第３０項のピン部材において、該内部シール面の傾斜角度が該継手軸線に対し実質的に１４度であることを特徴とするピン部材。３２．請求の範囲第２８項、第２９項または第３０項のピン部材において、該パイロツト面が該ピン部材の該内部面に実質的に並置されることを特徴とするピン部材。３３．請求の範囲第２８項、第２９項または第３０項のピン部材において、該パイロツト面が該管継手軸線に実質的に平行であることを特徴とするピン部材。３４．管継手で用いられる改良されたボツクス部材であつて、このボツクス部材はピン部材と同軸心的にねじ係合するものであり、両該部材は協働する外部円錐面を有し、該ボツクス部材はカウンタボアの自由端部に、該管継手の軸線に対し或る角度で傾斜した環状の外方へ向いた外部面を備え、該ピン部材は内方へ傾斜した外部面を有し、該ボツクス外部面の傾斜角度が該ピン外部面のそれと実質的に同じであるボツクス部材において、該ボツクス部材の先端近接端部から先端部までに設けられる外部パイロツト面を備え、このパイロツト面は、該ボツクス部材の該外部面の傾斜角度より小さい角度で傾斜し、そこで該外部パイロツト面は該ボツクス部材の該外部面を保護し、そして頑丈なボツクス端部フラツトを形成することを特徴とするボツクス部材。３５．請求の範囲第３４項のボツクス部材において、該協働する外部円錐面がシール面であることを特徴とするボツクス部材。３６．請求の範囲第３５項のボツクス部材において、該シール面がクラウン型であることを特徴とするボツクス部材。３７．請求の範囲第３４項、第３５項または第３６項のボツクス部材において、該パイロツト面が該ピン部材の該内部面に実質的に並置されることを特徴とするボツクス部材。３８．請求の範囲第３４項、第３５項または第３６項のボツクス部材において、該パイロツト面が該管継手軸線に実質的に平行であることを特徴とするボツクス部材。３９．請求の範囲第３４項のボツクス部材において、該ねじ係合が各該部材上に設けられる第１及び第２対の相互に係合するねじ条であり、該第１対ねじ条が該第２対ねじ条から軸線方向に離間しており、且つ該第１対ねじ条が該第２対ねじ条に対し半径方向に段差があることを特徴とするボツクス部材。４０．請求の範囲第３９項のボツクス部材において、該ピン及びボツクス部材上の１対の肩部が該第１及び第２対のねじ条の軸線方向の間に設けられることを特徴とするボツクス部材。