JP2001199469A

JP2001199469A - 管端保護具

Info

Publication number: JP2001199469A
Application number: JP2000005573A
Authority: JP
Inventors: Takuya Tsujimura; 琢也辻村
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-07-24

Abstract

(57)【要約】【課題】締め付け時や緩め時の作業性を悪化させるこ
となく、ねじ部の防錆に対する対策を十分に確保するこ
と。【解決手段】端部に台形ねじを形成した管材１２の管
端ねじ加工部に装着する管端保護具である。管端保護具
１１に形成する前記管材１２の管端ねじ加工部のねじ１
２ａに螺合するねじ部１１ａの溝幅ｂを、管端ねじ加工
部のねじ１２ａのねじ山幅ａの１．１〜２．０倍とす
る。管端保護具１１の前記ねじ部１１ａの高さｄを、管
端ねじ加工部のねじ１２ａのねじ山高さｃの０．５〜
１．０倍とする。【効果】素材が鋼製、合成樹脂製、これらの組合せで
あっても、締め付け時や緩め時における作業性を悪化さ
せること無く良好に維持しつつ、ねじ部の隙間に充填さ
れた防錆剤の流出を効果的に防いで防錆性能を良好に保
つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管端ねじ加工部に
装着し、ねじ部の保護と、管内面への異物の侵入を防止
するための管端保護具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】管端にねじ加工を施した管材は、輸送中
におけるねじ部の保護と、管内面へのごみや水の侵入を
防止するために、管端にねじ部の保護具を装着してい
る。この管端保護具は、合成樹脂や金属、またはこれら
を組み合せた素材を用いて製造され、その形状は、図２
（ａ）に示すように、管端に雄ねじ１ａを形成されたピ
ン１を保護する雄ねじ用保護具２と、図２（ｂ）に示す
ように、管端に雌ねじ３ａを形成されたボックス３を保
護する雌ねじ用保護具４が一般的である。

【０００３】このうち、雄ねじ用保護具２は、図２
（ａ）に示すように、ピン１の雄ねじ１ａに螺合する雌
ねじ２ａをその内周面に形成し、雌ねじ２ａの奥端壁２
ｂでピン１の内面にごみや水が侵入するのを防止するよ
うになっている。

【０００４】また、雌ねじ用保護具４は、図２（ｂ）に
示すように、ボックス３の雌ねじ３ａに螺合する雄ねじ
４ａその外周面に形成し、ボックス３の内面へのごみや
水の侵入に対しては、図２（ｂ）に示したような筒状の
成形体の場合にはその奥端壁４ｂで、また、図示省略し
たが、中実の成形体の場合には成形体自身で防止するよ
うになっている。

【０００５】ところで、前記した図２に示したような管
端保護具では、雄ねじ用保護具２にあっては、図２
（ｃ）に示したように、ピン１の先端面と奥端壁２ｂ及
びねじ荷重フランク面の接触面に、矢印で示したような
面圧を発生させることで、また、雌ねじ用保護具にあっ
ては、ボックスの先端面と鍔部の端面及びねじ荷重フラ
ンク面の接触面に面圧を発生させることで、緩みを防止
している。

【０００６】また、図３は図２に示した管端保護具の奥
端壁２ｂ，４ｂや鍔部４ｃ（図２（ｂ）参照）がないも
ので、このような管端保護具では、雄ねじ用保護具、雌
ねじ用保護具共に、ピンやボックスのねじ底と雄ねじ用
保護具や雌ねじ用保護具のねじ山、或いは、ピンやボッ
クスのねじ山と雄ねじ用保護具や雌ねじ用保護具のねじ
底間に発生する接触面圧（図３（ｃ）に矢印で示す）に
よって緩みを防止している。なお、図３（ｃ）は、雄ね
じ用保護具２とピン１との緩み防止について説明した図
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の管端保護具では、そのねじ形状について
は全く規定されていなかったので、如何にピンやボック
スのねじ形状が規定されているとしても、ピンやボック
スのねじと管端保護具のねじの隙間が適正な範囲に保持
されることはまれであった。

【０００８】そして、ピンやボックスのねじと管端保護
具のねじの隙間が狭すぎる場合には、ピンやボックスの
ねじ面を損傷させるという問題があった。このような問
題は、特に鋼製の管端保護具の場合に顕著であった。

【０００９】逆に、ピンやボックスのねじと管端保護具
のねじの隙間が大きすぎると、これらのねじの隙間に充
填した防錆剤が流れ出し、ピンやボックスが発錆した
り、輸送中に管端保護具が緩んでしまうという問題があ
った。このような問題は、特に合成樹脂を使用した保護
具においては、高温、低温下での膨張、収縮率が鋼製の
ピンやボックスと異なることで、多く発生していた。

【００１０】上記したような問題に対する対策として、
特開昭６２−２３５０６８号では、図４に示すように、
管端保護具５の先端側内周面に凸状体５ａを、鋼管６の
先端面に接する奥端内面に溝５ｂを形成するものが提案
されているが、このような凸状体５ａや溝５ｂを形成す
る場合には、その製作が困難になる。また、鋼管６の外
周面が同一外径の真円でない限りは、凸状体５ａと鋼管
外周面との間に隙間が発生するので、完全にシールする
ことができない。

【００１１】また、特開平９−３０３６７２号では、図
５に示すように、鋼管６の先端部が当接する管端保護具
５の内奥部にリング状シール材７を設けたものが提案さ
れているが、管端保護具５と別材料のリング状シール材
７を設けるような構成では、締め付け時や緩め時の作業
性が低下する。また、リング状シール材７の再使用が不
可能なことから省エネに反するという問題もある。

【００１２】すなわち、従来の管端保護具においては、
防錆面を満足させながら作業性を悪化させない管端保護
具は存在しなかった。また、管端保護具のねじ形状につ
いて規定したものは存在しなかったので、ねじ部の防錆
についての対策が十分ではなかった。

【００１３】本発明は、上記した従来の管端保護具にあ
った問題点に鑑みてなされたものであり、締め付け時や
緩め時の作業性を悪化させることなく、ねじ部の防錆に
対する対策を十分に確保することができる管端保護具を
提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る管端保護具は、管材の管端ねじ加
工部に螺合すべく、管端保護具に形成するねじ部の溝幅
を、管端ねじ加工部のねじ山幅の１．１〜２．０倍と、
また、管端保護具の前記ねじ部の高さを、管端ねじ加工
部のねじ山高さの０．５〜１．０倍となしている。そし
て、このようにすることで、管材の管端ねじ加工部と管
端保護具のねじ部との隙間が最適化され、締め付け時や
緩め時の作業性を悪化させること無く、前記ねじ部の隙
間に充填された防錆剤の流出を効果的に防止することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る管端保護具は、端部
に台形ねじを形成した管材の管端ねじ加工部に装着する
管端保護具において、管端保護具に形成する前記管材の
管端ねじ加工部に螺合するねじ部の溝幅を、管端ねじ加
工部のねじ山幅の１．１〜２．０倍とし、管端保護具の
前記ねじ部の高さを、管端ねじ加工部のねじ山高さの
０．５〜１．０倍としたものである。

【００１６】本発明に係る管端保護具において、ねじ部
の溝幅を、装着する管材の管端ねじ加工部のねじ山幅の
１．１〜２．０倍と、また、ねじ部の高さを、管端ねじ
加工部のねじ山高さの０．５〜１．０倍としたのは、後
述するように、本発明者の各種実験を行った結果に基づ
くものである。

【００１７】すなわち、ねじ部の溝幅が、装着する管材
の管端ねじ加工部のねじ山幅の１．１倍未満の場合に
は、振動によって緩み難く、かつ、防錆剤も流出し難く
なるが、締め付け時や緩め時における作業性が悪くな
る。一方、２．０倍を超えると、締め付け時や緩め時に
おける作業性は良くなるものの、振動によって緩み易
く、かつ、防錆剤も流出し易くなるからである。

【００１８】また、ねじ部の高さが、管端ねじ加工部の
ねじ山高さの０．５倍未満であれば、締め付け時や緩め
時における作業性は良くなるものの、振動によって緩み
易く、かつ、防錆剤も流出し易くなる。一方、１．０倍
を超えると、振動によって緩み難く、かつ、防錆剤も流
出し難くなるが、締め付け時や緩め時における作業性が
悪くなるからである。

【００１９】上記した構成の本発明に係る管端保護具に
よれば、管材の管端ねじ加工部と管端保護具のねじ部と
の隙間が最適に保持されるので、素材が鋼製、合成樹脂
製、これらの組合せであっても、締め付け時や緩め時に
おける作業性を悪化させること無く良好に維持しつつ、
前記ねじ部の隙間に充填された防錆剤の流出を効果的に
防いで防錆性能を良好に保つことができる。

【００２０】また、本発明に係る管端保護具では、形成
するねじのテーパやピッチが同一であれば、装着しよう
とする管材がどのようなねじ荷重フランク角であって
も、同一の管端保護具で装着することができる。従っ
て、保有する管端保護具の種類が減少でき、作業性の改
善を図ることができる。

【００２１】

【実施例】本発明者は、端部に台形ねじを形成した管材
１２の管端ねじ加工部に装着する管端保護具１１のねじ
部１１ａの溝幅ｂとねじ山高さｄを、各種変化させた試
験材について各種の性能を比較した（図１参照）。な
お、図１におけるａは管材１２の管端ねじ加工部のねじ
１２ａのねじ山幅、ｃは同じくねじ１２ａのねじ山高さ
を示す。

【００２２】その結果を下記表１に示す。下記表１は、
外径が１３９．７ｍｍ、肉厚が１０．５４ｍｍの管材の
端部外周面に台形ねじを切削加工したものに対し、鋼板
と合成樹脂を組み合わせた材質の各種の試験材を、７
８．４Ｎ・ｍのトルクで締め付けた場合の結果である。

【００２３】表１における防錆性については、塩水噴霧
試験（ＪＩＳＫ２２４６）を実施した結果を、また、
耐緩み性能に関しては、１０ｍｍの振幅の振動を７２０
時間負荷する振動試験を実施した際の緩み発生の有無を
確認することで調べた。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１に示したように、ねじ部１１ａの溝幅
ｂとねじ山高さｄを組み合わせたねじ形状を形成した各
種試験材における、締め付けトルクと緩めトルク及び防
錆性を調査したところ、以下のような事柄が判明した。管材と試験材（管端保護具）のねじ隙間が大き過ぎ
る場合、締め付け時や緩め時の作業性は向上するもの
の、ねじ隙間より防錆剤が流出して防錆性が悪くなる。

【００２６】管材と試験材（管端保護具）のねじ隙
間が小さすぎる場合、高温化での樹脂膨張等により緩め
時に必要とするトルクが大きくなって作業性が悪化し、
管材のねじ部に損傷が発生する場合が起こる。反対に、
低温化では潤滑性が少ないので、締め付けや緩め時の作
業性が悪化する。

【００２７】ねじ山幅比（管端保護具のねじ溝幅ｂ
／管材のねじ山幅ａ）が１．１〜２．０で、かつ、ねじ
山高さ比（管端保護具のねじ山高さｄ／管材のねじ山高
さｃ）が０．５〜１．０の範囲内の場合にのみ、防錆性
と作業性の両方が満足する結果が得られる。

【００２８】本発明に係る管端保護具１１は、上記した
本発明者の実験結果に基づいてなされたものであり、端
部に台形ねじを形成した管材１２の管端ねじ加工部に装
着するものであって、図１に示すように、管端保護具１
１に形成する管材１２の管端ねじ加工部のねじ１２ａに
螺合するねじ部１１ａの溝幅ｂを、管材１２のねじ加工
部のねじ１２ａのねじ山幅ａの１．１〜２．０倍と、ま
た、ねじ部１１ａのねじ山高さｄを、ねじ１２ａのねじ
山高さｃの０．５〜１．０倍としたものである。

【００２９】このような本発明に係る管端保護具１１を
使用して、上記した表１と同じ条件で、管材１２のねじ
１２ａと管端保護具１１のねじ部１１ａが接触するねじ
荷重面フランク角を変更して、上記した表１と同様の調
査を実施した結果を下記表２に示す。表２は１インチ当
り５山のピッチで、１／１６のテーパを有するねじを有
する図２に示した奥端壁付の合成樹脂製管端保護具を使
用した結果である。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２より、管材１２のねじ１２ａと管端保
護具１１のねじ部１１ａの、幅と高さの比が本発明の範
囲内であれば、ねじ荷重面フランク角に関わらず、締め
付け性能や緩め性能に優れ、かつ、防錆性能にも問題が
無いことが判明した。これは、ねじ荷重フランク面に発
生する隙間が十分に小さく、潤滑剤を流出させないこ
と、及び、ねじ荷重フランク面と奥端壁に十分な面圧を
発生させ、耐緩み性能に影響を与えないためである。な
お、本発明者の実験によれば、上記した結果は、管端保
護具に一般的に使用される鋼製、合成樹脂製、これらの
組み合わせの各種材質に関わらず、同様の結果が得られ
た。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る管端
保護具によれば、管材の管端ねじ加工部と管端保護具の
ねじ部との隙間が最適に保持されるので、素材が鋼製、
合成樹脂製、これらの組合せであっても、締め付け時や
緩め時における作業性を悪化させること無く良好に維持
しつつ、前記ねじ部の隙間に充填された防錆剤の流出を
効果的に防いで防錆性能を良好に保つことができる。

【００３３】また、本発明に係る管端保護具では、形成
するねじのテーパやピッチが同一であれば、装着しよう
とする管材がどのようなねじ荷重フランク角であって
も、同一の管端保護具で装着することができる。従っ
て、保有する管端保護具の種類が減少でき、作業性の改
善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管端保護具のねじ部を説明する図
で、（ａ）は管材と管端保護具が螺合した状態のねじ各
部の説明図、（ｂ）は荷重フランク角が＋３°の場合の
管材と管端保護具が螺合した状態の図、（ｃ）は荷重フ
ランク角が−３°の場合の管材と管端保護具が螺合した
状態の図である。

【図２】従来の管端保護具の説明図で、（ａ）は雄ねじ
用保護具、（ｂ）は雌ねじ用保護具の説明図、（ｃ）は
雄ねじ用保護具とピンとの螺合状態の説明図である。

【図３】従来の他の管端保護具の説明図で、（ａ）は雄
ねじ用保護具、（ｂ）は雌ねじ用保護具の説明図、
（ｃ）は雄ねじ用保護具とピンとの螺合状態の説明図で
ある。

【図４】特開昭６２−２３５０６８号で提案された管端
保護具の説明図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大
図である。

【図５】特開平９−３０３６７２号で提案された管端保
護具の説明図である。

【符号の説明】

１１管端保護具１１ａねじ部１２管材１２ａねじ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部に台形ねじを形成した管材の管端ね
じ加工部に装着する管端保護具において、管端保護具に
形成する前記管材の管端ねじ加工部に螺合するねじ部の
溝幅を、管端ねじ加工部のねじ山幅の１．１〜２．０倍
とし、管端保護具の前記ねじ部の高さを、管端ねじ加工
部のねじ山高さの０．５〜１．０倍としたことを特徴と
する管端保護具。