JPH0448995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スピゴツト管素子とソケツト管素子
が設けられており、これら管素子が、テーパねじ
によりソケツト管素子の環状肩部とスピゴツト管
素子の環状端面とが相互に接近するようにねじ止
め可能であり、その際スピゴツト管素子およびソ
ケツト管素子が、環状端面または環状肩部に続く
第１及び第２のねじ非形成範囲によつて形成され
た周面パツキン素子を有する、金属管、特に油田
管用の管結合部に関する。

（従来の技術） このような管結合部において周面パツキン素子
は、例えばソケツト管素子のパツキン円錐体とス
ピゴツト管素子のパツキン球部から成るか、また
ソケツト管素子のパツキンシリンダとスピゴツト
管素子のパツキン球部から成る。円錐頂角は任意
である。変形構成においてソケツト管素子の周面
パツキン素子における前記パツキン面は、なるべ
くパツキン球部の方に突出した弧状軸線方向断面
にしてもよい。環状肩部は、ねじ込み制御部とし
て使われる。

前記構成のおよび前記目的の管結合部は、６ｍ
およびそれ以上の管部材をねじ止めして数Kmのパ
イプラインにし、穴内につるし、種々の機能を果
たすようにする場合、特に油田においてかなりの
応力を吸収しなければならない。テーパねじを介
して行われるねじ止めは、そのため所定のねじ止
めトルクを加えた動力ねじ止めである。周面パツ
キン素子は、ねじ止めした状態において金属対金
属の密閉のため必要な密閉力が作用するようにな
つている。

初めに述べたような公知の管結合部において
（ドイツ連邦共和国特許出願公告第1533619号明細
書）、ソケツト管素子の環状肩部は、特殊断面を
持たないなめらかな面である。この環状肩部は、
外方に向つて扁平円錐状に引込んでおり、かつね
じ込み制限部として使われる。スピゴツト管素子
の環状端面は、相応して形成かつ配置されてい
る。管素子をねじ止めする際スピゴツト管素子
は、扁平円錐状に引込んだねじ止め制限環状肩部
において外方へ広げられ、それにより密閉力を強
める。拡張の程度は、所定のねじ止め力に依存す
るが、環状端面と環状肩部の間の摩擦が状態に影
響を及ぼし、かつ他方において摩擦が、表面の粗
さ、表面の傷、潤滑剤のように管理できない多数
の要因に依存する限り、確定していない。このこ
とは、環状肩部を２つの突当たり面範囲に分解し
た別の公知の実施形にもあてはまる（ドイツ連邦
共和国特許第1525928号明細書）。主としてねじ込
み制限のため使われる内側突当たり面範囲は、外
方へ扁平円錐状に引込んだ形をしている。それに
続く外側突当たり面範囲は、外方へ円錐形に突出
した形をしており、かつ主として密閉のため役立
つている。この外側突当たり面範囲には空間が続
いている。なぜならソケツト管素子のねじの方向
に続く区間は、スピゴツト管素子の対向範囲より
大きな直径を有するからである。密閉は、外方へ
扁平円錐状に引込んだ突当たり面範囲においてね
じ止めの際スピゴツト管素子の拡張によつて行わ
れ、スピゴツト管素子の端面における外側縁にほ
とんどの場合かなりの塑性変形を生じ、その際材
料が空間内に侵入することがある。外方に向つて
扁平円錐状に引込んだ環状肩部と環状端面の相互
作用による拡張も、相互作用面の範囲に全くまた
は正確には規定できない内部の力を引起こす。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、初めに述べたような管結合部
においてねじ込み制限部を提供し、同時にこのね
じ込み制限部が、第１及び第２のねじ非形成範囲
から成る周面パツキンに対してスピゴツト管素子
の管端部の所定の拡張を行うようにする。

（課題を解決するための手段） 本発明のよればこの課題は、スピゴツト管素子
のプラグ形先端部の環状端面と、ソケツト管素子
のソケツト形先端部の環状肩部とにそれぞれ螺旋
トラツクを設け、これら螺旋トラツクは、同一軸
線上のスピゴツト管素子とソケツト管素子が嵌め
合わされ且つそれらの周面に設けたねじを噛合さ
せつつ相対的に回転せしめられ、そのようにして
上記環状端面が上記環状肩部に接近したときに係
合するように、相互に全体的に相補足し合う形状
を有している。これら螺旋トラツクのピツチは、
上記の両先端を対向的に回転して最終的な相互係
合位置に至らせるときに、スピゴツト管素子のね
じ非形成範囲（第１のねじ非形成範囲）を半径方
向へ押し拡げてソケツト管素子のねじ非形成範囲
（第２のねじ非形成範囲）に密着されるように作
用する。ドイツ連邦共和国実用新案登録第
1906009号明細書から公知であるように、第１の
ねじ非形成範囲が環状の胴の膨れた樽の形状をし
ており、第２のねじ非形成範囲が略々円錐台形で
あると、第１のねじ非形成範囲を圧縮しようとす
る半径方向の力を発生させる。この圧縮力は、第
１及び第２の螺旋トラツクによつて与えられる相
殺力に抗し、これによつて両方の力は第１及び第
２のねじ非形成範囲の間の所望の接触圧の発生に
寄与する。

螺旋トラツクは単一の又は複合の多巻螺条の形
を有していることが好ましい。

スピゴツト管素子とソケツト管素子との最終的
な相互係合位置では、両方の先端部の対向環状
面、即ちスピゴツト管素子の環状端面とソケツト
管素子の環状肩部との管に接触がもたらされるの
が好ましい。全体的に補形的な形状、好ましくは
台形の多巻螺旋溝を介在させることによつて隔て
られた多巻螺旋リブによつて形成されたトラツク
により、上記の接触が一方のリブ頂面と他方の溝
底面との間で行われる。巻螺旋リブの高さと巻螺
旋溝の深さを同じにすれば、上記の接触は相互に
両方で行われることになる。

螺旋リブと螺旋溝の形状が略々台形である場
合、それら台形の半径方向外側面（これら外側面
はスピゴツト管素子とソケツト管素子の最終的な
相互位置で互いに密着する）はそれぞれスピゴツ
ト管素子及びソケツト管素子の軸線と平行である
ことが好ましい。このような形状によれば、相互
係合の最終段階で両螺旋トラツクの嵌合を容易に
し、その間に第１のねじ非形成範囲は上記のよう
に半径方向の一定の圧縮を受ける。この半径方向
の圧縮により、相互に係合している多巻螺条は両
方の先端部が相互に同心的になるのを助勢し、そ
して、特に両方の菅の内壁面の母面を整合させて
両菅の間での円滑な液体搬送を可能にする。この
ことは、管が油田又は他の液体の搬送用に使用さ
れる場合、水力学的観点から重要なことである。

（実施例） 本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

図示された管結合部は、金属管、特に油田管の
ために使われるものである。管結合部には、スピ
ゴツト管素子１とソケツト管素子２が属する。第
１図に示すように一方の管部材３の端部にスピゴ
ツト管素子１が、他方の管部材の端部にソケツト
管素子２が設けてある。これら管素子は、スピゴ
ツト管素子１の外周面に形成された雄ねじと、ソ
ケツト管素子２の内周面に形成された雌ねじとか
ら成るテーパねじ４によつてソケツト管素子２の
突当たり面即ち環状肩部５およびスピゴツト管素
子１の環状端面６が相接近する方向にねじ止め可
能である。スピゴツト管素子１とソケツト管素子
２は、環状端面６または環状肩部５に続くそれぞ
れ第１及び第２のねじ非形成範囲８又は７を有す
る。環状肩部５と環状端面６は、管軸線に対して
直交している。

ソケツト管素子２の環状肩部５は螺旋トラツク
９（第２の螺旋トラツク）を有する。スピゴツト
管素子１の環状端面６は相応した螺旋トラツク１
０（第１の螺旋トラツク）を有する。両螺旋トラ
ツク９および１０は、所定のねじ止めトルクでス
ピゴツト管素子１とソケツト管素子２をねじ止め
した際に互いにはまり込むようになつており、そ
の際半径方向外方へ連結支持が行われる。本実施
例において第２の螺旋トラツク９は３回巻の螺条
を有し、相応して第１の螺旋トラツク１０も３回
巻の螺条を有する。しかし第２の螺旋トラツク９
と第１の螺旋トラツク１０は、互いに入組んでい
る複合螺条から成つていてもよい。ねじ止めの際
第１のねじ非成形範囲８を広げる力は、第２及び
第１の螺旋トラツク９，１０を適宜構成すること
によつて大きさをあらかじめ正確に決定すること
ができる。

第２の螺旋トラツク９は螺旋リブとして、また
は第１の螺旋トラツク１０は螺旋溝として構成さ
れており、その際螺旋リブは頂面９ａを有し、螺
旋溝は溝底面１０ａを有し、これらの面は、本実
施例においてねじ止めした状態では互いに押合つ
ている。第２図と第３図を比較考察すれば、第２
の螺旋トラツク９を螺旋溝として、また第１の螺
旋トラツク１０と螺旋リブとして構成した逆転実
施例がどのようになつているかはすぐにわかる。
螺旋リブは、半径方向断面が台形の外形を有しか
つ螺旋溝の方に向つて先細になつた断面形を有す
る。即ち、半径方向内側面９ｃが半径方向外側面
９ｂに対して末広がりになつている。螺旋溝は、
ねじ止めのために必要な遊びを除いて相補的に形
成されている。即ち、半径方向内側面１０ｃが半
径方向外側面１０ｂに対して末広がりになつてい
る。環状肩部５に螺旋リブを備えた図示された実
施例において螺旋リブは、管軸線から遠方の側即
ち半径方向外側に管軸線に対して平行な外側面９
ｂを有し、この外側面に、環状端面６の螺旋溝の
外側面１０ｂが対応している。明らかに螺旋リブ
と螺旋溝は、ねじ止めした状態において管軸線に
対して平行な外側面９ｂ，１０ｂによつて互いに
押合つている。螺旋リブと螺旋溝は同時に心出し
素子として使われる。第３図に矢印Ｂで示すよう
に、ねじ止めされていない状態のスピゴツト管素
子１は、環状端面６の範囲においてソケツト管素
子２の内径とは相違した内径を有する。それにも
かかわらず第２図によれば、ねじ止めした状態の
環状端面６と環状肩部５は、半径方向の締付けの
ため段無しに互いに移行している。本実施例にお
いて第２のねじ非形成範囲７は円錐体の形に、ま
た第２のねじ非形成範囲８は球部の形に形成され
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による管結合部をねじ止めし
た状態で示す軸線方向断面図、第２図は、第１図
の部分Ａを拡大して示す図、第３図は、第１及び
第２の螺旋トラツクを互いに係合させる前の第２
図に相当する図である。 １……スピゴツト管素子、２……ソケツト管素
子、４……テーパねじ、５……環状肩部、６……
環状端面、９……第２の螺旋トラツク、１０……
第１の螺旋トラツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液密式に同軸的嵌合するようになされたスピ
   ゴツト管素子とソケツト管素子との組合わせから
   成る金属管用管結合部において、上記のスピゴツ
   ト管素子１がプラグ形の先端部を有しており、こ
   のプラグ形の先端部は半径方向に延びる環状端面
   ６に向つて略々漏斗状に収斂する外周面を具備
   し、上記の外周面は第１のねじ非形成範囲８によ
   つて上記環状端面６から隔てられた雄ねじを有
   し、上記環状端面には第１の螺旋トラツク１０が
   形成してあり、また上記のソケツト管素子２がソ
   ケツト形の先端部を有しており、このソケツト形
   の先端部が半径方向に延びる内方の環状肩部５か
   ら入口端方向へ向つて略々円錐台形状に広がつた
   内周面を具備し、この内周面が第２のねじ非形成
   範囲７によつて上記の環状肩部から隔てられた雌
   ねじを有し、この雌ねじは、上記のプラグ形先端
   部を上記の入口端へ差し込んだ際に、上記の雄ね
   じと噛合可能であり、上記の環状肩部５は上記の
   環状端面６の内径と略々等しい内径を有し、且つ
   上記の第１の螺旋トラツク１０と全体的に相補足
   し合う形状の第２の螺旋トラツク９を具備し、こ
   の第２の螺旋トラツクは上記の環状端面が上記の
   環状肩部に近ずくにつれて第１の螺旋トラツク１
   ０と係合し合う形状を有しており、上記の第１及
   び第２の螺旋トラツクは、上記の両先端部を相対
   的に回転して最終的な相互係合位置に至らせると
   きに、上記の第１のねじ非形成範囲８を半径方向
   へ押し拡げて上記の第２のねじ非形成範囲７に密
   着させるように作用するピツチを有していること
   を特徴とする、金属管用管結合部。 ２ 第１のねじ非形成範囲８が、環状の胴の膨れ
   た樽の形状を有しており、第２のねじ非形成範囲
   ７が略々円錐台形である、特許請求の範囲第１項
   に記載の管結合部。 ３ 第１及び第２の螺旋トラツク１０，９がそれ
   ぞれ多巻螺条である、特許請求の範囲第１項に記
   載の管結合部。 ４ 第１及び第２螺旋トラツク１０，９がそれぞ
   れ相手方のトラツクの多巻螺旋溝内に僅かの間隙
   を残して受け入れられる少なくとも１つの軸線方
   向へ突出する多巻螺旋リブから成つている、特許
   請求の範囲第１項に記載の管結合部。 ５ 螺旋溝と螺旋リブが、軸線方向に延びるそれ
   らの外側面１０ｂ，９ｂが上記の最終的な相互係
   合位置で密着重畳するような外形を有している、
   特許請求の範囲第４項に記載の管結合部。 ６ 螺旋リブが、上記の最終的な相互係合位置に
   おいて螺旋溝の溝底面１０ａと衝合する頂面９ａ
   を有している、特許請求の範囲第５項に記載の管
   結合部。 ７ 上記の外形が、内側面１０ｃ，９ｃが上記の
   外側面１０ｂ，９ｂに対して末広がりになつてい
   る略々台形状である。特許請求の範囲第５項に記
   載の管結合部。 ８ 螺旋リブと螺旋溝の内側面９ｃ，１０ｃが、
   上記の最終的な相互係合位置において互いに僅か
   に離れている、特許請求の範囲第７項に記載の管
   結合部。