| 【発明の名称】 |
耐焼き付き性の優れた管継手及びその加工方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】丸山 和士
【氏名】津留 英司
【氏名】永吉 治之
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| 【要約】 |
【課題】油井管や土木杭等に用いられる管のテーパネジ継手において、締結時に焼き付きを起こし難くする。
【解決手段】管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部１を形成したピンＰと、短管の両端部の内周面にテーパ雄ネジ部１に螺合するテーパ雌ネジ部２を形成したボックスＢとで構成されるテーパネジ継手において、ピンＰを鉛直方向にボックスＢに差し込み、ねじ込み開始するスタビング時、両ネジ山３のスタビングフランク面４が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近とピン先端付近の一方または双方のネジ山３について、両スタビングフランク面４の間に隙間をもたせた管継手。ネジ切り加工の最終パス又は最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、スタビングフランク面を削り込む。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項２】 請求項１の管継手において、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は一様なネジ山幅で形成され、前記ピンのテーパ雄ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ネジ山幅がピン先端からピン根元に向かって徐々に狭く形成されるか、またはピンネジ列の途中からピン根元に向かって徐々に狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項３】 請求項１の管継手において、前記ピンのテーパ雄ネジ部は一様なネジ山幅に形成され、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ボックス入り口付近のネジ山幅が狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項４】 管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ピン先端付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項５】 請求項４の管継手において、前記ピンのテーパ雄ネジ部は一様なネジ山幅で形成され、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ネジ山幅がボックス入り口からボックス中央に向かって徐々に狭く形成されるか、またはボックスネジ列の途中からボックス中央に向かって徐々に狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項６】 請求項４の管継手において、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は一様なネジ山幅に形成され、前記ピンのテーパ雄ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ピン先端付近のネジ山幅が狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項７】 管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近のネジ山およびピン先端付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手。
【請求項８】 請求項２の管継手のピンをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をピン先端からピン根元に向かって徐々に狭くするか、または前記最終パスあるいは最終数パスのみピンネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をピンネジ列の途中からピン根元に向かって徐々に狭くすることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手の加工方法。
【請求項９】 請求項５の管継手のボックスをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をボックス入り口からボックス中央に向かって徐々に狭くするか、または前記最終パスあるいは最終数パスのみボックスネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をボックスネジ列の途中からボックス中央に向かって徐々に狭くすることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手の加工方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油井管や土木杭などに用いられる管のテーパネジ継手において、締結時に焼き付きを起こしにくいネジ形状とした管継手及びその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油井掘削作業では、管端にテーパネジ継手をもつ油井管を掘削坑上で鉛直に次々に締結し降下させる。テーパネジ継手は、油井管先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成され、締結時には潤滑剤としてグリースを使用するか、固体潤滑コーティングが適用される。締結作業では、図１（ａ）のように、油井管先端部のピンＰを矢印で示す鉛直方向にボックスＢに差し込み、ついでねじ込み、ピンＰのテーパ雄ネジ部１をボックスＢのテーパ雌ネジ部２に螺合させる。
【０００３】ねじ込み開始すると（以下、ねじ込み開始する前の差し込み状態をスタビング時という）、図１（ｂ）の拡大図に示すように、ピンＰのネジ山３がボックスＢのネジ山３の間に嵌まり込み、ネジ山３のスタビングフランク面４がたがいに重なり合って螺合していく。ｗはネジ山幅を示し、５はロードフランク面である。スタビング時は、図１（ｂ）のようにネジ山３同士の嵌合が浅いため、図１（ａ）に示すように、ピンＰは中心線Ｃに対してぶれながら、すなわち円錐面に沿った回転運動をしながら嵌まり込んでいく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような油井管の締結作業において、スタビング時、重なり合ったネジ列端、図１（ａ）のネジ山 No.１，２，３、および１１，１２，１３の部分では、図２の実線で示す例のように、スタビングフランク面４に懸かる荷重分担が他の部分より大きくなる。また上記のように、ピンＰは中心線Ｃに対してぶれながら嵌まり込んでいく。このためネジ列端では、図１（ｂ）のように重なり合ったスタビングフランク面４、およびそれと隣合うネジ山山頂部コーナ６に、焼き付きが起こる場合がある。
【０００５】最近の油井掘削作業では、油井管の締結に際して、環境保護の観点から重金属を含まないグリースの適用、さらに進んで、グリースまで省略した固体潤滑継手の導入、または油井管の締結および降下作業のスピードアップ、さらには締結作業の自動化などが指向されている。しかしこのような指向は、グリースの潤滑機能の低下、締結作業における注意力不足などをもたらし、テーパネジ継手の締結時、焼き付き発生を助長する要因となっている。係る状況下において、本発明が解決しようとする課題は、油井管や土木杭などに用いられる管のテーパネジ継手において、締結時に焼き付きを起こしにくいネジ形状とした管継手及びその加工方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本発明の第１発明管継手は、管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【０００７】第１発明管継手の第１の態様は、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は一様なネジ山幅で形成され、前記ピンのテーパ雄ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ネジ山幅がピン先端からピン根元に向かって徐々に狭く形成されるか、またはピンネジ列の途中からピン根元に向かって徐々に狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【０００８】第１発明管継手の第２の態様は、前記ピンのテーパ雄ネジ部は一様なネジ山幅に形成され、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ボックス入り口付近のネジ山幅が狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【０００９】第２発明管継手は、管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ピン先端付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【００１０】第２発明管継手の第１の態様は、前記ピンのテーパ雄ネジ部は一様なネジ山幅で形成され、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ネジ山幅がボックス入り口からボックス中央に向かって徐々に狭く形成されるか、またはボックスネジ列の途中からボックス中央に向かって徐々に狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【００１１】第２発明管継手の第２の態様は、前記ボックスのテーパ雌ネジ部は一様なネジ山幅に形成され、前記ピンのテーパ雄ネジ部は、ロードフランク面が一定のピッチで、ピン先端付近のネジ山幅が狭く形成されていることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【００１２】第３発明管継手は、管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部を形成したピンと、短管の両端部の内周面に前記テーパ雄ネジ部に螺合するテーパ雌ネジ部を形成したボックスとで構成されるテーパネジ継手において、前記ピンを鉛直方向に前記ボックスに差し込んでねじ込み開始し、前記テーパ雄ネジ部および前記テーパ雌ネジ部のネジ山のスタビングフランク面が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近のネジ山およびピン先端付近のネジ山について、両スタビングフランク面の間に隙間をもつことを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手である。
【００１３】また上記課題を解決するための本発明の第１発明法は、第１発明管継手の第１の態様におけるピンをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をピン先端からピン根元に向かって徐々に狭くするか、または前記最終パスあるいは最終数パスのみピンネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をピンネジ列の途中からピン根元に向かって徐々に狭くすることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手の加工方法である。
【００１４】第２発明法は、第２発明管継手の第２の態様におけるボックスをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をボックス入り口からボックス中央に向かって徐々に狭くするか、または前記最終パスあるいは最終数パスのみボックスネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅をボックスネジ列の途中からボックス中央に向かって徐々に狭くすることを特徴とした耐焼き付き性の優れた管継手の加工方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明管継手は、図１（ａ）に示すような、管の先端部の外周面にテーパ雄ネジ部１を形成したピンＰと、短管の両端部の内周面にテーパ雄ネジ部１に螺合するテーパ雌ネジ部２を形成したボックスＢとで構成されるテーパネジ継手において、ピンＰを鉛直方向にボックスＢに差し込み、ねじ込み開始するスタビング時、図１（ｂ）のように、両ネジ山３のスタビングフランク面４が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近とピン先端付近の一方または双方のネジ山３について、両スタビングフランク面４の間に隙間をもたせたものである。
【００１６】このような本発明管継手は、締結するためのスタビング時、螺合するネジ列の端部に位置する数山のネジ山、図１（ａ）の例では No.１，２，３又は／及び No.１１，１２，１３のネジ山３のスタビングフランク面４を、ネジ列中央のネジ山 No.６，７，８の方向に向けて段階的に徐々に接触させていくことができる。このため、ピンＰまたはボックスＢの当該部位、ネジ山 No.１，２，３又は／及び No.１１，１２，１３のスタビングフランク面４にかかる過大な荷重増加が緩和され、焼き付きを回避することができる。
【００１７】スタビング時、ネジ列の各ネジ山３のスタビングフランク面４に懸かる荷重分布をＦＥＭ（有限要素法）にて計算した結果を図２に示す。実線は前述のように従来の継手の例である。先端部にピンＰを形成したＡＰＩ油井管（外径9-5/8in.，単重53.5lbs/ftのバットレス継手）を上から９ｍ吊るしてボックスＢに差し込み、スタビング時の荷重分布を示す。この図から、ネジ列端部のネジ山に懸かる荷重はネジ列中央部のそれに比べ著しく大きくなっていることが判る。
【００１８】破線が本発明管継手の例で、下記第１発明の第２の態様に相当する管継手の場合である。この例は、ボックス入り口のネジ列端から奥に向かって、スタビングフランク面４を、0.04mm、 0.035mm・・・と５μｍずつ減らしながら削り落としたボックスＢに、上記従来の継手と同様の、通常のネジ列を有するピンＰを差し込み、スタビング時の荷重分布を示す。この例はボックス入り口付近のネジ山について、たがいに重なり合うスタビングフランク面の間に隙間をもたせたもので、スタビング時、ネジ山３がたがいに嵌まり込む瞬間の隙間が、ネジ山 No.１３で0.04mm、 No.１２で 0.035mm、 No.１１で0.03mm・・・となる。このため、スタビング時、ボックス入り口の著しい荷重増加が解消されていることが判る。なお、ピン先端付近のネジ山について隙間をもたせた場合の荷重分布は示していないが、スタビング時、ピン先端の著しい荷重増加が解消される。またボックス入り口付近とピン先端付近の双方について隙間をもたせた場合は、ネジ列両端の著しい荷重増加が解消される。
【００１９】第１発明管継手は、スタビング時、両ネジ山３のスタビングフランク面４が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近のネジ山３について、両スタビングフランク面４の間に隙間をもたせたものである。第１発明管継手の第１の態様を図３に示す。この例はネジ形状を誇張して示している。ボックスＢのテーパ雌ネジ部２は一様なネジ山幅のネジ山３で形成され、ピンＰのテーパ雄ネジ部１は、ネジ山３のロードフランク面５が一定のピッチで、ネジ山幅ｗがピン先端８からピン根元に向かって徐々に狭く形成されている。これにより、ボックス入り口７付近のネジ山３について、重なり合う両スタビングフランク面４の間に隙間９をもたせている。
【００２０】図３のような管継手を製造するには、たとえば、ピンＰのテーパ雄ネジ部１をネジ切り加工するとき、最終仕上１〜２パスのみ、ネジ切り始めの原点、すなわちピン先端８から根元に向かう加工パスラインは変えずに、ピッチのみを若干大きくする。こうすることで、ピンＰのロードフランク面５の位置（ピッチ）を変えることなく、ピンＰのスタビングフランク面４を、ピン先端８から根元に向かって少しづつ削り代を大きくしながら削っていくことができ、上記のようにネジ山幅ｗが徐々に狭く形成される。
【００２１】図３のような管継手のスタビング時、重なり合う両スタビングフランク面４はピン先端８付近のａでは互いに接触する。しかしボックス入り口７付近のｂでは隙間９があり、隙間９はピン先端８側からボックス入り口７に向かって徐々に広くなっているので、スタビング時、ボックス入り口７側のスタビングフランク面４の接触が、隙間９のある状態から確実に接触する状態へと、ネジ列中央部に向かって徐々に行われるようになり、ボックス入り口７側に行くにつれてスタビングフランク面の接触が和らぐ。その結果、ボックス入り口７付近のピンＰおよびボックスＢの焼き付きを回避できる。また、ねじ込み時のピンＰのぶれによって、従来継手ではボックス入り口７側の片当たりが大きくなるが、第１発明管継手ではこの片当りも緩和され焼き付きが効果的に回避される。
【００２２】また第１発明管継手の第１の態様は、図５の誇張した例に示すように、ピンＰのネジ山幅ｗが、ピンネジ列の途中ｃからピン根元に向かって徐々に狭く形成されていてもよい。このようにして、ボックス入り口７付近のネジ山３についてスタビングフランク面４の間に隙間９をもたせても、スタビング時、ボックス入り口７側に行くにつれてスタビングフランク面の接触が和らぎ、またボックス入り口７側の片当りも緩和され、ボックス入り口７付近でのピンＰとボックスＢの焼き付きを回避できる。図５のような管継手は、たとえば、ピンＰのテーパ雄ネジ部１をネジ切り加工するとき、最終仕上１〜２パスのみ、ピンネジ列の途中ｃからピン根元に向かってピッチを若干大きくすることで製造することができる。
【００２３】第１発明管継手の第２の態様は、ピンＰのテーパ雄ネジ部１は一様なネジ山幅に形成され、ボックスＢのテーパ雌ネジ部２は、ロードフランク面５が一定のピッチで、ボックス入り口７付近のネジ山幅ｗが狭く形成されている。このようにして、ボックス入り口７付近のネジ山３についてスタビングフランク面４の間に隙間９をもたせても、スタビング時、ボックス入り口７付近でのスタビングフランク面の接触が和らぎ、またボックス入り口７側の片当りも緩和され、ピンＰとボックスＢの焼き付きを回避できる。このようなボックスＢは、たとえば、ネジ切り加工の仕上パスにおいて、ボックス入り口７側端部数山のスタビングフランク面をネジ加工の位相をずらすことにより得られる。また、重なり代はどんなネジでも０．５mm未満と僅かであるので、正常なネジ列を加工した後、クリーニングパスとしてスタビングフランク面のみを僅かに削る方法を用いてもよい。
【００２４】第２発明管継手は、スタビング時、両ネジ山３のスタビングフランク面４が互いに重なり合う状態で、ピン先端付近のネジ山３について、両スタビングフランク面４の間に隙間をもたせたものである。第２発明管継手の第１の態様を図４に示す。この例はネジ形状を誇張して示している。ピンＰのテーパ雄ネジ部１は一様なネジ山幅のネジ山３で形成され、ボックスＢのテーパ雌ネジ部２は、ネジ山３のロードフランク面５が一定のピッチで、ネジ山幅ｗがボックス入り口７からボックス中央に向かって徐々に狭く形成されている。これにより、ピン先端８付近のネジ山３について、重なり合う両スタビングフランク面４の間に隙間９をもたせている。
【００２５】図４のような管継手を製造するには、たとえば、ボックスＢのテーパ雌ネジ部２をネジ切り加工するとき、最終仕上１〜２パスのみ、ネジ切り始めの原点、すなわちボックス入り口７からボックス中央に向かう加工パスラインは変えずに、ピッチのみを若干大きくする。こうすることで、ロードフランク面５の位置（ピッチ）を変えることなく、ボックスＢのスタビングフランク面４を、ボックス入り口７からボックス中央に向かって少しずつ削り代を大きくしながら削っていくことができ、上記のようにネジ山幅ｗが徐々に狭く形成される。
【００２６】図４のような管継手のスタビング時、重なり合う両スタビングフランク面４はボックス入り口７付近のｂでは互いに接触する。しかしピン先端８付近のａでは隙間９があり、隙間９はボックス入り口７側からピン先端８に向かって徐々に広くなっているので、スタビング時、ピン先端８側のスタビングフランク面４の接触が、隙間９のある状態から確実に接触する状態へと、ネジ列中央部に向かって徐々に行われるようになり、ピン先端８側に行くにつれてスタビングフランク面の接触が和らぐ。その結果、ピン先端８付近のピンＰおよびボックスＢの焼き付きを回避できる。
【００２７】また第２発明管継手の第１の態様は、図６の誇張した例に示すように、ボックスＢのネジ山幅ｗが、ピンネジ列の途中ｃからボックス中央に向かって徐々に狭く形成されていてもよい。このようにして、ピン先端８付近のネジ山３についてスタビングフランク面４の間に隙間９をもたせても、図４の例と同様、スタビング時、ピン先端８側に行くにつれてスタビングフランク面の接触が和らぎ、ピン先端８付近でのピンＰとボックスＢの焼き付きを回避できる。図６のような管継手は、たとえば、ボックスＢのテーパ雌ネジ部２をネジ切り加工するとき、最終仕上１〜２パスのみ、ピンネジ列の途中ｃからボックス中央に向かってピッチを若干大きくすることで製造することができる。
【００２８】第２発明管継手の第２の態様は、ボックスＢのテーパ雌ネジ部２は一様なネジ山幅に形成され、ピンＰのテーパ雄ネジ部１は、ロードフランク面５が一定のピッチで、ピン先端８付近のネジ山幅ｗが狭く形成されている。このようにして、ピン先端８付近のネジ山３についてスタビングフランク面４の間に隙間９をもたせても、スタビング時、ピン先端８付近でのスタビングフランク面の接触が和らぎ、ピンＰとボックスＢの焼き付きを回避できる。このようなピンＰは、たとえば、ネジ切り加工の仕上パスにおいて、ピン先端８側端部数山のスタビングフランク面をネジ加工の位相をずらすことにより得られる。また、重なり代はどんなネジでも０．５mm未満と僅かであるので、正常なネジ列を加工した後、クリーニングパスとしてスタビングフランク面のみを僅かに削る方法を用いてもよい。
【００２９】第３発明管継手は、スタビング時、両ネジ山３のスタビングフランク面４が互いに重なり合う状態で、ボックス入り口付近およびピン先端付近のネジ山３について、両スタビングフランク面４の間に隙間をもたせたものである。その態様は、上記第１発明管継手の各態様と上記第２発明管継手の各態様とを組み合わせたものとすることができる。
【００３０】本発明の第１発明法は、第１発明管継手の第１の態様におけるピンＰをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面５のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅ｗをピン先端８からピン根元に向かって徐々に狭くするか、または前記最終パスあるいは最終数パスのみピンネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面５のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅ｗをピンネジ列の途中からピン根元に向かって徐々に狭くする加工方法である。ここで最終パスあるいは最終数パスは、ピン先端８から根元に向かうパスである。これらのパスでは、加工パスラインは変えずにピッチのみを僅かに大きくすることで、ロードフランク面５の位置は変えず、スタビングフランク面を少しずつ削り代を大きくしながら削っていくことができる。最終数パスは２〜３パスでよい。第１発明法を用いれば、ネジ切り刃物を変えることなく同じ刃物で加工が出来るので、これまでのネジ切りプログラムにピッチを大きくしたネジ切りパスをＮＣプログラムに追加するだけでよい。
【００３１】第２発明法は、第２発明管継手の第２の態様におけるボックスＢをＮＣ旋盤でネジ切り加工する際、ネジ切り加工の最終パスあるいは最終数パスのみピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面５のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅ｗをボックス入り口７からボックス中央に向かって徐々に狭くするか、または最終パスあるいは最終数パスのみボックスネジ列の途中からピッチを僅かに大きくすることにより、ロードフランク面５のピッチは一定に保ったまま、ネジ山幅ｗをボックスネジ列の途中からボックス中央に向かって徐々に狭くする加工方法である。ここで最終パスあるいは最終数パスは、ボックス入り口７からボックス中央に向かうパスである。これらのパスでは、加工パスラインは変えずにピッチのみを僅かに大きくすることで、ロードフランク面５の位置は変えず、スタビングフランク面を少しずつ削り代を大きくしながら削っていくことができる。最終数パスは２〜３パスでよい。第２発明法を用いれば、ネジ切り刃物を変えることなく同じ刃物で加工が出来るので、これまでのネジ切りプログラムにピッチを大きくしたネジ切りパスをＮＣプログラムに追加するだけでよい。
【００３２】
【実施例】外径７in、単重２９lb/ft のＡＰＩバットレス継手を、ピンＰは第１発明法により、ボックスＢは第２発明法により、それぞれネジ切り加工した。ピンＰの雄ネジ１は最終パスのピッチをそれまでの５．０８mmから５．１１mmとし、ロードフランク面５のピッチは変えず、ネジ山幅ｗをピン先端８からピン根元に向かって徐々に狭く形成した。ボックスＢの雌ネジ２も最終パスのピッチを５．０８mmから５．１１mmとし、ロードフランク面５のピッチは変えず、ネジ山幅ｗをボックス入り口７からボックス中央に向かって徐々に狭く形成した。また、最終パスまでピッチを５．０８mm一定とした従来の加工法により、ネジ山幅ｗが一様なピンＰおよびボックスＢをネジ切り加工した。
【００３３】そして、上記第１発明法で加工したピンＰと上記従来法で加工したボックスＢを組合わせた第１発明管継手、および上記第２発明法で加工したボックスＢと上記従来法で加工したピンＰを組合わせた第２発明管継手について、縦型パワートングで繰り返し締込み実験を行った。実験は、ボックスＢの内面に燐酸マンガン処理を施し、重金属の入っていない環境適合グリース（マルチメークホワイト）を各締込み毎にピンＰ、ボックスＢに塗布し、実際の現場作業を想定して２ｍのサンプル上部に５００kgの錘をつけたピンＰをボックスＢに差し込み、１０回のねじ込みおよび緩めを行ったが、焼き付きは観察されず、実験終了後、ネジ山３のスタビングフランク面４には場所の違いによる異常は認められなかった。
【００３４】一方、上記従来法で加工したピンＰおよびボックスＢを組合わせた従来継手についての同様の試験では、焼き付きは発生しなかったものの、スタビング時にピン先端８付近とボックス入り口７付近に相当するネジ山３の、山頂部に近いスタビングフランク面４にスクラッチ疵が入っており、焼き付きの起こりやすい状況になっていたことを示していた。
【００３５】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の管継手を用いることにより、油井掘削作業で油井管を締結しつつ降下させる作業、あるいは建設現場等で土木杭として使用される鋼管を締結しつつ降下させる作業において、ピンをボックスにねじ込むときのスタビング時に、ボックス入り口付近あるいはピン先端付近のネジ列端でのスタビングフランク面に懸かる集中荷重が緩和でき、ネジ込み初期の段階でみられるピンのぶれによるボックス入り口付近のネジ山片当たりも合わせて緩和できる。したがって、環境保護の観点から重金属を含まないグリースを潤滑剤に採用し、さらには管締結の自動化を行う場合のような、より過酷な条件でも焼き付き回避が可能となる。さらに固体潤滑剤をコーティングし、完全にグリースを省略した継手にも有効である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６５５
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月５日（１９９９．７．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２４２１
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 弘明 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１０７２（Ｐ２００１−２１０７２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月２６日（２００１．１．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９０６４０ |
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