JP2002543354A - 高い圧縮定格をもつねじ止め接合具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ねじ締め接合具（３０）の圧縮荷重を吸収するために有用な表面積が接合具（３０）におけるトルクショルダー（３５）のかみ合い面積を増加し、ねじ（３３、３４）の掘下げフランクの間の距離を減少することにより増加される。その面積は構成部品のディメンションを増加し、そして構成部品の製造において許された機械公差を減少することにより、増加される。トルクショルダーに隣接した接合具の隙間（ｘ）は減少され、そのため、トルクショルダーの接触表面積が増加し、一方接合具の周囲の円筒状の壁の密接な近位がトルクショルダーの角の可塑性の変形を受け入れることができる隙間を減少する。トルクショルダーに隣接する面は、加工経費を減少させ、接合具の製造速度を増加するためには、テーパーでなく、円筒状（３７、３８）の形態をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願に対するクロスレファレンス】

本出願は、１９９９年４月３０日出願の米国暫定出願第６０／１３１，８９４
号に関連し、その権利を主張する。

【０００２】

【発明の背景】

（発明の分野） 本発明は管状物体の末端を一緒に固定するためのねじ締め接合具に関する。よ
り具体的には、本発明は井戸の建設に使用される管状パイプ物体を一緒に接合す
るためのねじ締め接合具に関する。

【０００３】 （従来の当該技術分野の説明） 油及びガスの井戸及び、地中から鉱物を採掘するのに使用される他の井戸を掘
削し完成させるのに使用されるパイプは具体的には、各パイプセグメントの末端
に付けられたねじ締め接合具により一緒に固定されたパイプセグメントの長い紐
の形態にある。接合具は接合しているセグメントを一緒に保持すること及び接合
部に圧力シールを提供することの二重の機能を果す。紐へのその最初のアセンブ
リー時に接合具にかかった力、井戸中への紐の配置に関連した力、及びかみ合っ
た接合具上に働く圧力差からもたらされる力から生ずる応力が、ねじ締め接合具
において遭遇される。接合具上に作用する応力が過剰又は不適当のいずれかある
時は、接合具が故障して、紐の分離を引き起こすか又は接合具内の圧力シールを
破裂させる可能性がある。

【０００４】 井戸中で使用されるケーシング又は管材料の具体的な紐の組み立て及びその後
の運転及び利用中に接合具上に作用する力は高張力と高圧縮力の間を交替する可
能性がある。張力は例えば、接合具が井戸の表面から吊される重い紐の一部であ
る時にかかる。圧縮力は、接合具の組み立て時に、そして、パイプの紐が井戸の
孔中のカーブの周囲で曲がらなければならないように井戸の孔が偏っている井戸
中に接合具を入れる過程中に起こる。後者の状況においては、カーブの内側の接
合具の部分はカーブの外側の接合具の部分に比較して圧縮の応力を受ける。接合
具内の過剰な圧縮力の蓄積は接合具を恒久的に変形させたり、圧縮力が接合具の
設計限度を越えると破損させる可能性がある。

【０００５】 最近の掘削及び完成物（completion）の適用はより深いそしてより偏った井戸
に使用される紐に対して増加する圧縮性能を要する。これらのきわどい（critic
al）条件に対する井戸の紐のデザインはパイプ本体と同一か又はパイプ本体より
ごく僅かに大きい外部の半径方向のディメンションをもつ接合具の使用を要する
ことが多い。パイプの直径を減少させるための努力において、接合具の形成に使
用される材料の容量を減少させると、接合具の残りの材料により維持される必要
がある応力を増加させる。概して、これらの減少された直径の接合具は、より大
きい外径をもつ接合具に比較して、低い弾性圧縮性能をもつ。きわどい（critic
al）井戸へのより小さい直径の接合具の使用は、接合具が接合具の要素の弾性限
度を越える応力にさらされる可能性を増加させる。接合具の構成部品の弾性限度
を越えると、接合具の特徴を変化させ、それは接合具の破損の可能性を増加させ
る。

【０００６】 通常のねじ締め接合具は概括的に妨害、又は非妨害又は両方の組み合わせに分
類される。妨害しないねじは時々、「自由回転」と呼ばれる。妨害ねじを有する
接合具は、１つの構成部品のねじが、接合している部品のねじを妨害して、かみ
合ったねじの材料の機械的変形を引き起こすようなディメンションを有する。自
由回転する、非妨害タイプの接合具のねじは組み立てられた接合具に何の機械的
なねじの変形を引き起こさずに、かみ合わせることができる。

【０００７】 幾つかのねじ接合具は妨害及び非妨害の両方の組み合わせ又は自由回転のねじ
を含む可能性がある。自由回転ねじ接合具の組み立ての重要な構成要素は、接合
具を締めさせる、トルクショルダーのような機械的制限物である。数々の場合に
、トルクショルダーはまた、かみ合ったパイプの部分の間の面のシールを提供す
る。自由回転ねじを使用する幾つかの従来の当該技術分野のデザインは、トルク
ショルダーに延伸している内面をテーパーし、組み立て時に、テーパーした面を
強制的に一緒に合わせることによりトルクショルダーに隣接した半径方向のシー
ルを提供する。締まり嵌めのねじの間のシールは通常、隙間を充填するねじのコ
ンパウンドにより補助されたねじの機械的かみ合いにより得られる。

【０００８】 図１は中央のトルクショルダー１３により分離された２段の、自由回転ねじ１
１及び１２を使用する、概括的に１０で示した通常の従来の当該技術分野の接合
具を表す。トルクショルダーは接合具の各部材における円周のショルダーのかみ
合いにより形成される。

【０００９】 図２は図１の接合具のトルクショルダーの詳細を表す。自由回転ねじでねじ締
めされた接合具の具体的なショルダー領域は接合具の雌部品、又はボックス１６
と、接合具の雄部品、又はピン１７の面の間の半径方向の隙間１４及び１５を有
する。隙間１４及び１５は接合具の製造をより容易に、安価にさせるために許さ
れた大きな加工交差からもたらされる。隙間１４及び１５の存在はまた、接合具
のアセンブリーの容易性に寄与する。

【００１０】 トルクショルダー１３は１８で示したかみ合い接触領域に形成される。接触領
域１８の半径方向のディメンションは、隙間１４又は１５の半径方向のディメン
ションに等しい量だけ、ピン及びボックス部品上に形成されたトルクショルダー
のそれぞれの要素の半径方向のディメンションより小さい。幾つかの通常の接合
具においては、支持面１８により表される接触面積がトルクショルダーの全体の
使用可能な表面積の７０％のように少ない可能性がある。

【００１１】 図２に示したような接合具において、組み立て又は接合具の他の圧縮装填時に
トルクショルダーに対してかかる圧縮力は、最小の横断面のディメンションをも
つトルクショルダーの領域に、図４に示したように可塑性に変形させることがで
きる。可塑性の変形はトルクショルダー１３に隣接した隙間１５及び１４内に収
容される。ピンのショルダーの変形は１９に示され、ボックスのショルダーの変
形は２０で示されている。図４は、圧縮装填の影響下で、トルクショルダー１３
の角が開放された半径方向のの隙間中に曲がって変形し、それがトルクショルダ
ー１３の接触面の完全なかみ合いをもつトルクショルダーにより理論的に維持で
きるものより小さい装填において降伏を生じさせる。認められるように、図１〜
４に示したような接合具は、トルクショルダーの外側の、一番端の角の制限され
ない最小の横断面の部分で起こる、トルクショルダーの最も弱い地点の降伏を引
き起こす圧縮力に、その圧縮能が制限される。

【００１２】 図１〜４に示した通常の接合具のねじのデザインもまた、接合具の圧縮強度に
一役を果す。図３に示すように、このような接合具においては、ピン１７のねじ
２２とボックス１６のねじ２３の掘下げフランクの間に隙間２１が存在する。ト
ルクショルダー１３の周囲に形成された隙間と同様に、隙間２１は接合具の製造
及びアセンブリーの簡易化に寄与する大きい機械交差からもたらされる。接合具
が十分に圧縮荷重されてくると、隙間２１は閉鎖されて、ねじの掘下げフランク
がトルクショルダーにかかった圧縮荷重を共有し始めることができる。しかし、
隙間２１を閉鎖するのに必要なかけられた圧縮力の度合は図４に示したトルクシ
ョルダーの変形をもたらすために要する力を越える可能性がある。真の結果は、
図１〜４に示した接合具のための圧縮荷重性能はトルクショルダーの最も薄い、
最も脆い部分の降伏をもたらすであろう値よりも低い値に制限されることである
。

【００１３】 （発明の要約） 接合具の応力圧縮能を増加させるために、ねじ締め接合具の圧縮荷重−支持表
面積を増加させる。増加された表面積は、より低い圧縮荷重でねじの接触面積を
増加させ、そして接合具に提供されたトルクショルダーのかみ合い面積を増加す
ることにより得られる。ショルダー面積の増加は接合具製造時に使用された加工
交差を厳しくすることにより得られる。トルクショルダーの表面接触面積増加が
単位面積当たりの力を減少させ、ショルダーの可塑性変形を受け入れるための隙
間を制限し、それが、ショルダーの湾曲及び変形を減少させるより硬いショルダ
ーを作成する。ねじのディメンションの増加はねじの掘下げフランク間の距離を
減少させ、そのため、かみ合ったピン及びボックスねじの間の隙間はより低い圧
縮荷重で閉鎖し、トルクショルダーが降伏する前に、ねじにトルクショルダーと
圧縮荷重を共有させる。

【００１４】 以上のことから、本発明の第１の目的は井戸管状物を一緒に固定するために使
用されるねじ締め接合具のトルク荷重性能を増加させることである。

【００１５】 本発明のもう１つの目的は、接合具の外部のディメンションを増加させずに、
管状接合具の圧縮荷重性能を増加させることである。

【００１６】 本発明の目的は、トルクショルダー上への圧縮荷重を減少させるために、かみ
合ったねじ締め管状接合具のトルクショルダーの接触面積を増加することである
。

【００１７】 本発明の更にもう１つの目的は、トルクショルダーの弱い領域に隣接した隙間
へのトルクショルダーの可塑性の変形を防止するために、かみ合ったトルクショ
ルダーの周囲の密閉された領域がその最小の横断面のディメンションの領域に沿
ってトルクショルダーを強化するように制限されているトルクショルダーを使用
している自由回転ねじ形態のために増加した圧縮荷重性能を提供することである
。

【００１８】 本発明のもう１つの目的は、接合された接合部材のねじの間の掘下げフランク
ができるだけ最大に縮小され、それにより、これらの力がトルクショルダーの降
伏限界を越える前に、ねじの掘下げフランクが圧縮力を分配するすることを補助
するようにかみ合うであろう、トルクショルダーを使用するピン及びボックス接
合部材をもつ接合具、を提供することである。

【００１９】 以上のこと、並びに本発明のその他の目的、特徴物及び利点を、以下の図面、
明細、及び請求の範囲により、より容易に認識し、理解することができる。

【００２０】 （好ましい態様の説明） 図５は全体的に３０で示した本発明の接合具を表す。接合具３０はボックス部
分３１及びピン部分３２を含む。全体的に３５で示したトルクショルダーのいづ
れかの側に２段のねじセグメント３３及び３４が付いている。トルクショルダー
３５は相対角のショルダーであり、ねじ３３及び３４はフック状の荷重フランク
コンフィギュレーションである。ねじ３３及び３４は、ピン部分３２の外面とボ
ックス部分３１の内面上に形成されたねじのかみ合いを表す。

【００２１】 トルクショルダー３５の詳細は図面の図６及び図６Ａに示されている。トルク
ショルダー３５はボックス３１の円筒状の壁３７からピン３２の円筒状壁３８に
延伸するかみ合った接触面３６で表される。ピン３２上の円筒状壁３７ａは２種
の円筒状壁３７ａ及び３７の間の半径方向の隙間「ｘ」を形成する、ボックス３
１上の円筒状壁３７の下方に延伸する。同様に、ボックス３１上の円筒状壁３８
ａは２種の円筒状の壁３８ａ及び３８の間の半径方向の隙間「ｙ」を形成する、
ピン３２上の円筒状壁３８の上方に延伸する。このように説明されたように、ピ
ンの壁３８の円筒状の面はピンの壁３７ａの円筒状の面より大きい直径をもち、
ボックスの壁３７の円筒状の面はボックスの壁３８ａの円筒状の面より大きい直
径をもつ。そこで、よりトルクショルダー３５はピン３２とボックス３１の円筒
状の壁部分の末端に形成される。円筒状の壁の面の間の隙間ｘ及びｙは、ショル
ダーのかみ合い領域の接合の特徴を表す補助をするために、図６Ａに全体的に拡
大して示される。

【００２２】 ピン３２には、円筒状の面３７とのピンの接点と、ピンねじの末端部分との間
に延伸する環状のへこみ部分３９が付いている。へこみ３９は、ねじの形成物と
、ボックスの面３７とかみ合うピンの円筒状の面の形成物の間の移行地帯を提供
することによりピンねじの加工を容易にする加工くぼみである。ボックスとの円
筒状の面３８のかみ合いに関して、同様な目的のために、ボックスの内部に形成
された類似のへこみ４０が付いている。

【００２３】 接触面３６は、従来の当該技術分野の図１〜４に示されるような通常の接合具
により占められるよりも、壁３７と３８の間の面積が実質的に大きい百分率を占
める半径方向のディメンションＳを有する。周囲の壁３７と３８により提供され
る密接な支持が、ショルダーが可塑的に変形される時にその中にトルクショルダ
ー３６を受け入れることができる間隙を排除する。好ましい事例では、トルクシ
ョルダー領域３６と周囲の壁３７と３８それぞれの間の隙間ｘ及びｙは両方とも
０．００”である。本発明の説に従うと、許された加工交差の相対する極端値で
加工された構成部品により、壁３７と３７ａの間の隙間ｘ及び、壁３８と３８ａ
の間の隙間ｙは０．００”又は０．００４”（０．１０ｍｍ）である。従って、
標準加工交差を使用する０．０１４”（０．３６ｍｍ）の最大隙間に比較して、
この最大の隙間は０．００４”（０．１０ｍｍ）である。

【００２４】 円筒状領域３７ａとのボックス３１のかみ合い及び円筒状領域３８ａとのピン
３２のかみ合いの長さは好ましくは、トルクショルダー３６の高さＳの２倍であ
る、しかし、かみ合い面の長さは、それが圧縮荷重期間にショルダーの可塑性変
形を十分に含むことができる場合は、トルクショルダーの高さＳの半分以下まで
小さくすることができる。

【００２５】 図６に関して認識できるように、トルクショルダーに隣接したピン及びボック
スの面の間の隙間の減少は、ねじ締め接合具の増加した圧縮及び湾曲抵抗を提供
するようにトルクショルダーの可塑性変形を限定する。図５〜８に表した本発明
の形態においては、トルクショルダーの隣接面の間の通常の隙間は、ねじの根元
３４ａの面よりトルクショルダーの頂上３７ａを高くすることにより閉鎖され、
それがショルダーの圧縮面積を増加し、順次ショルダーの弾性荷重支持能を増加
する。

【００２６】 標準接合具の円筒状の面の製造時の通常の加工交差はボックスの半径に対して
＋０．００７−０”（＋０．１８−０ｍｍ）である。偏差は直径に対しては２倍
になる。通常のピンに対する通常の交差は半径に対して−０．００７＋０”（−
０．１８＋０ｍｍ）である。これらの通常の機械交差を適用すると、通常の接合
具のピン又はボックスの円筒状の壁とトルクショルダーの壁との間の隙間は０．
０１４”（０．３６ｍｍ）まで大きい可能性がある。

【００２７】 本発明の論理に従うと、ボックスの加工に許された交差は好ましくは、通常使
用される０．００７−０”（０．１８−０ｍｍ）の交差よりむしろ、半径に対し
て±０．００２”（±０．０５ｍｍ）である。同様に、ピンに対する交差は通常
使用されるような−０．００７＋０”（−０．１８＋０ｍｍ）よりむしろ±０．
００２”（±０．０５ｍｍ）である。その結果、これらの交差をもつ接合具にお
いては、トルクショルダーはピン及びボックスの周囲の円筒状の壁と、両側で密
接に物理的に接触している。

【００２８】 半径方向のシールを提供するためにテーパーされた側壁を使用する接合具のデ
ザインに比較して、本発明の接合具は側壁の摩損の発生率を減少させ、テーパー
よりむしろ円筒状のピン及びボックスの面の、より早い加工及びゲージ測定を可
能にする。

【００２９】 図７は図５の接合具のねじの形態の詳細を示す。接合具のピン及びボックス部
品の間には、実質的には、減少された隙間４５が提供されている。隙間４５のデ
ィメンションはトルクショルダーのコンフィギュレーション及びディメンション
により決定される。本発明の論理に従うと、接合具の圧縮荷重下では、隙間４５
は、隙間を形成している掘下げフランクが、トルクショルダーの変形を引き起こ
す圧縮応力より小さい圧縮応力値でかみ合うように閉鎖するようになっている。
隙間のサイズが減少すると、加工の要求条件が増加し、ピン及びボックスの組み
立てがより困難になる。従って、本発明の目的はトルクショルダーを降伏させず
に、ねじへの圧縮荷重を分配させるのに必要なだけに隙間４５を縮小させること
である。トルクショルダーの接触面積が増加すると、隙間４５を減少させる必要
が減少する。従って、本発明の重要な特徴は、実際的な最大トルクショルダーの
接触面積を提供するための接合具の最適化である。

【００３０】 本発明の接合具の具体的な適用においては、掘下げフランクの間の隙間は好ま
しくは０．００２〜０．００４インチ（０．５１〜１．０２ｍｍ）であろう。図
１〜４に表したタイプの通常のねじのデザインの掘下げフランクの間の隙間又は
ギャップは０．０２００”（０．５１ｍｍ）である。本発明の接合具において、
掘下げフランクの角度は好ましくは、接合具の軸に対する垂線から１５〜３０°
であろう。更に、荷重フランクの角度は好ましくは接合具の軸に対する垂線から
−３°〜−１５°であろう。本発明のねじは好ましくは半径方向のねじ妨害をも
つであろうが、ねじは自由回転でもよい。

【００３１】 掘下げフランクの間の隙間は好ましくは、ボックスねじの幅を拡大することに
より減少される。この変化はまた、かみ合ったねじの間の妨害面積を増加する。
隙間４５を減少する他の方法もまた、本発明の範囲から逸脱せずに使用すること
ができる。

【００３２】 本発明のトルクショルダー１３は好ましくは、図５に示すように２種のテーパ
ーしたねじの段の間に配置されているが、そのねじは直線で、ショルダーは接合
具の他の場所に配置されることができる。トルクショルダーの角度は好ましくは
、パイプの軸の垂線から１５°の相対角であるが、その角度は正の５°までにす
ることができ、実質的にあらゆる負の角度を採ることができる。

【００３３】 ボックスＯＤは膨張され、加工され、ピンＩＤはスエージ加工され、孔をあけ
られる。ボックス接合具は膨張された管に適用されるように示されているが、パ
イプの管はまた平坦でもアップセットされていてもよいことは認められよう。

【００３４】 図５の接合具は２種の軸方向に間隔を明けたテーパーしたねじの段を有する。
ねじはピンの根元／ボックスの頂上に半径方向のねじ締めを伴う鍵形の荷重フラ
ンクを有する。掘下げフランクの間に小さい隙間を伴って、ピンの頂上／ボック
スの根元には半径方向のねじの隙間が提供されている。圧縮時に十分な荷重をか
けられると、接合具はトルクショルダーの周囲のかみ合った円筒状の壁に対して
半径方向の金属と金属のシールを提供する。

【００３５】 図８は本発明の接合具の外部のシールの詳細を示す。ボックス３１の先端はピ
ン３２の外面により締まりシール５０を形成する。シール５０は接合具に外部の
領域の流体が、かみ合ったピンとボックスの間のねじ締め部分中に侵入すること
を防止する機能をもつ。図５で最も分かり易いように、ピン３２の先端とボック
ス３１の内面の間に類似のシール５１が提供されている。シール５１は接合具内
の流体がかみ合ったねじを含むピンとボックスの間の領域に侵入することを防止
する。

【００３６】 ５３．５０ｌｂ／ｆｔ（８０８．９ｇ／ｃｍ）の鋼における０．５４５インチ
（１．３８ｃｍ）の壁の厚さ、直径に対して３／４−インチ／ｆｔ（０．６４ｍ
ｍ／ｃｍ）のテーパーを伴う２−段の接合具、０．０６１〜０．０６２インチ（
１．５５〜１．５７ｍｍ）の呼び高さを伴う１インチ（２．５４ｃｍ）当たり５
個のねじ山のねじピッチ、並びに、１段当たり±０．００１インチ（±０．０２
ｍｍ）及び０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）の段の間隔のリード交差、をも
つ９．６２５−インチ（２４．４ｃｍ）のＯＤケーシングに対する本発明の接合
具においては、円筒状の面３７及び３８が、±０．００２インチ（±０．０５１
ｍｍ）の交差を伴って加工される。本発明の９5/8-インチ（２４．４ｃｍ）のケ
ーシングの集成された接合具における掘下げフランクの隙間は０．００３５イン
チ（０．０９ｍｍ）であり、それは０．０２０インチ（０．５１ｍｍ）の標準の
隙間をもつものより実質的に減少している。隙間の減少は、通常のピン及びボッ
クスねじをもつ接合具と、本発明のねじデザインを付けた接合具との間の互換性
を維持するようにピンのディメンションを変えずに、ボックスねじの幅を増加す
ることにより得られる。

【００３７】 Grant Prideco,Inc.により製造された標準のＮＪＯ接合具を、本発明の改善さ
れた接合具と比較して実施された分析において、０．０１９０”（０．８ｍｍ）
の掘下げフランクの隙間をもつ１１3/4”（２９．８ｃｍ）の６５＃／ｆｔのＰ
１１０パイプに対する標準ＮＪＯ接合具の圧縮性能は１３．４％、すなわち１４
７４ｐｓｉである。０．００３５”（０．０９ｍｍ）の掘下げフランクの隙間を
もつ本出願書に記載したように製造された同様な接合具は４０．１％、すなわち
４４，１１０ｐｓｉの圧縮性能をもつと計算される。

【００３８】 本発明は一体式のジョイント接合具について説明されたが、本発明が連結され
たパイプに適用できることは認識されるであろう。更に、本発明は発明の精神又
は範囲から逸脱せずに、多様なねじの形態及び接合具のデザインとともに使用す
ることができることも理解されよう。

【００３９】 以上の説明及び実施例は本発明の選択された態様を具体的に示す。それらを参
照して、すべてが本発明の精神及び範囲内に入る変更及び修正が当業者に示唆さ
れるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の当該技術分野の接合具を示す４分割断面図である。

【図２】 従来の当該技術分野の接合具のトルクショルダー領域の拡大詳細である。

【図３】 通常の従来の当該技術分野の接合具のボックス先端の詳細な４分割断面図であ
る。

【図４】 圧縮荷重下の接合具のトルクショルダー領域の変形を表す通常の従来の当該技
術分野の接合具の拡大４分割断面図である。

【図５】 本発明の接合具の４分割断面図である。

【図６】 本発明のトルクショルダー領域を表す拡大、詳細４分割断面図である。

【図６Ａ】 説明の目的のために誇張されている、構成部品間の隙間を含む、図６の接合具
のトルクショルダー領域の拡大詳細図である。

【図７】 本発明の接合具のねじかみ合いの詳細を表す４分割断面図である。

【図８】 本発明の接合具の外部シールを表す拡大４分割断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 コスタ，ダレル・エス アメリカ合衆国テキサス州77339キングウ ツド・ウイローポイント2011 (72)発明者 イーソン，レジ・エム アメリカ合衆国テキサス州77025ヒユース トン・ナンバー352ビー・ブロンプトンス トリート7315 Ｆターム(参考） 2D029 KA04 3H013 JA01

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘下げフランク及び充填フランクをもつピンねじの付いた外
   部領域をもつ、軸方向に延びているピン部材、 掘下げフランク及び充填フランクをもつボックスねじの付いた内部領域をもつ
   、軸方向に延びているボックス部材（ここで、前記ボックスねじは、前記ピン部
   材及び前記ボックス部材の共通軸に沿って前記ピンねじとねじ締めでかみ合うよ
   うになっている）、 前記ピン部材上に付いたピンのトルクショルダー（ここで、第１及び第２の円
   筒形のピンの面の間に形成された前記ピンのトルクショルダーは異なる直径をも
   ち、前記外部領域上に前記ピン部材と同軸に形成されている）、 前記ボックス部材上に付いたボックスのトルクショルダー（ここで、第１及び
   第２の円筒形のボックスの面の間に形成された前記ボックスのトルクショルダー
   が異なる直径をもち、前記内部領域上に前記ボックスの部材と同軸に形成されて
   おり、前記ボックスのトルクショルダーが、前記ピン及び前記ボックスのねじ締
   めかみ合いを軸方向に制限するように前記ピンのトルクショルダーとかみ合うよ
   うになっている）、 を含んでなり、そして 前記ピン及びボックスのトルクショルダーが前記接合具の圧縮装填により可塑
   的に変形される時に、前記円筒形ピン及びボックスの面の間の隙間中への前記ト
   ルクショルダーの可塑性の変形を制限するように前記ピンと前記ボックスのトル
   クショルダーを制約するのに十分な量まで、前記の第１の円筒形のボックスの面
   の直径が、前記第１の円筒形のピンの面の直径より大きくなるように選択される
   、管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具。
2. 【請求項２】 前記第１の円筒形のボックスの面の直径が前記第１の円筒形
   のピンの表面の直径より０．０１４インチ（０．３６ｍｍ）未満だけ大きい、請
   求項１記載の接合具。
3. 【請求項３】 前記第１の円筒形のボックスの面が前記第１の円筒形のピン
   の面の直径より０．００８インチ（０．２ｍｍ）未満だけ大きい、請求項１記載
   の接合具。
4. 【請求項４】 前記ピンねじ及び前記ボックスねじの前記掘下げフランクが
   、それより下で前記ピン又はボックスのトルクショルダーの可塑性変形を誘起す
   る前記接合具の圧縮装填において閉鎖しかみ合うディメンションをもち、それに
   より、前記圧縮装填が、前記接合具の圧縮装填の定格を増加するために前記ピン
   及びボックスねじ及び前記トルクショルダー上に分配される、請求項１記載の接
   合具。
5. 【請求項５】 前記接合具が圧縮装填される前の、前記のかみ合ったピン及
   びボックスねじの前記掘下げフランクの間の軸方向の距離が０．０２００インチ
   （０．５１ｍｍ）未満である、請求項４記載の接合具。
6. 【請求項６】 前記接合具が圧縮装填される前の、前記のかみ合ったピン及
   びボックスねじの前記掘下げフランクの間の軸方向の距離が０．００２０と０．
   ００１２インチ（０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍ）の間にある、請求項４記載の接
   合具。
7. 【請求項７】 かみ合った時に前記のかみ合ったピン及びボックスねじの間
   の掘下げフランクの距離を減少させるために、前記ボックスねじが前記ピンねじ
   に対して軸方向に広げられている、請求項４記載の接合具。
8. 【請求項８】 前記ピンねじ及び前記ボックスねじがピンのねじの根元とボ
   ックスのねじの頂上の上で半径方向の締まりはめでかみ合う、請求項１記載の接
   合具。
9. 【請求項９】 前記ピンねじの頂上が前記ボックスねじの根元を半径方向に
   妨害しない、請求項１記載の接合具。
10. 【請求項１０】 前記ピンねじの頂上が前記ボックスねじの根元を半径方向
    に妨害しない、請求項８記載の接合具。
11. 【請求項１１】 前記ピンショルダーが前記ピンねじの間に軸方向に配置さ
    れ、前記ボックスのトルクショルダーが前記ボックスねじの間に軸方向に配置さ
    れる、請求項１記載の接合具。
12. 【請求項１２】 前記ピン及びボックスのトルクショルダーがかみ合いの反
    対角の面を形成する、請求項１記載の接合具。
13. 【請求項１３】 前記ボックス部材が管状物体の半径方向に膨張された末端
    部分上で加工されている、請求項１記載の接合具。
14. 【請求項１４】 前記ピン部材が管状物体のスエージ加工され、孔を明けた
    内径上に形成されている、請求項１３記載の接合具。
15. 【請求項１５】 前記の円筒状ピンの面の軸の長さが前記のピン又はボック
    スのトルクショルダーの半径方向のディメンションの１．５倍と３倍の間である
    、請求項１記載の接合具。
16. 【請求項１６】 かみ合いの前記の反対角の面が前記の共通軸に対する垂線
    から１５°〜３０°内にある、請求項１２記載の接合具。
17. 【請求項１７】 前記のピン及び前記のボックスの前記の装填フランクが前
    記共通の軸に対する垂線から−３°〜−１５°内である、請求項１記載の接合具
    。
18. 【請求項１８】 前記のピンのねじ及び前記のボックスねじが２個のテーパ
    ーしたねじの段を含んでなる、請求項１１記載の接合具。
19. 【請求項１９】 前記のピン及びボックス接合具が管状物体のいずれかの端
    に付いている、請求項１記載の接合具。
20. 【請求項２０】 前記の管状物体がピンからピンにねじ締めされ、前記のボ
    ックス部材が前記の管状物体の１個のピンにかみ合った、ボックスからボックス
    の接合のかみ合わせにより提供されている、請求項１９記載の接合具。
21. 【請求項２１】 前記ピンのトルクショルダーが前記のピンねじのねじの根
    元の面より持ち上がった頂上を有する、請求項１記載の接合具。
22. 【請求項２２】 掘下げフランク及び装填フランクをもつピンねじの付いた
    外部領域をもつ軸方向に延びているピン部材、 掘下げフランク及び装填フランクもつボックスねじの付いた内部領域をもつ、
    軸方向に延びているボックス部材（前記ボックスねじは前記ピン部材及び前記ボ
    ックス部材の共通の軸に沿って前記ピンねじとねじ締めによりかみ合うようにな
    っている）、 前記ピン部材の前記外部領域上に付いたピンのトルクショルダー、 前記ボックス部材の前記内部領域上に付いたボックスのトルクショルダー（前
    記ボックスのトルクショルダーは前記ピンと前記ボックスのねじ締めによるかみ
    合いを軸方向に制限するように前記ピンのトルクショルダーとかみ合うようにな
    っている）、を含んでなり、そして 前記ピンねじ及び前記ボックスねじの前記掘下げフランクが、それより下で前
    記ピン又はボックスのトルクショルダーの可塑性の変形を引き起こす前記接合具
    の圧縮装填時に、閉鎖して、前記ピン及び前記ボックスねじの前記掘下げフラン
    クとかみ合うディメンションをもち、それにより、前記圧縮装填が、前記接合具
    の圧縮装填定格を増加するために前記ピン及びボックスねじ及び前記トルクショ
    ルダー上に分配される、 管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具。
23. 【請求項２３】 前記接合具が圧縮して装填される前の、前記のかみ合った
    ピン及びボックスねじの前記掘下げフランクの間の軸方向の距離が０．０２００
    インチ（０．５１ｍｍ）未満である、請求項２２記載の接合具。
24. 【請求項２４】 前記接合具が圧縮して装填される前の、前記のかみ合った
    ピン及びボックスねじの前記掘下げフランクの間の軸方向の距離が０．０２０（
    ０．５１ｍｍ）と０．００１２インチ（０．０３ｍｍ）の間である、請求項２２
    記載の接合具。
25. 【請求項２５】 前記接合具が圧縮して装填される前の、かみ合ったピン及
    びボックスねじの間の掘下げフランクの距離を減少させるために、前記ボックス
    ねじを前記ピンねじに対して軸方向に幅広くされている、請求項２２記載の接合
    具。
26. 【請求項２６】 前記ピンねじと前記ボックスねじが、ピンねじの根元及び
    ボックスねじ頂上の上に半径方向の締めでかみ合う、請求項２２記載の接合具。
27. 【請求項２７】 前記ピンねじの頂上が前記ボックスねじの根元を半径方向
    に妨害しない、請求項２２記載の接合具。
28. 【請求項２８】 前記ピンねじの頂上が前記ボックスねじの根元を半径方向
    に妨害しない、請求項２６記載の接合具。
29. 【請求項２９】 前記ピン及びボックスのトルクショルダーが前記ピンねじ
    及び前記ボックスねじそれぞれの間に軸方向に締まる、請求項２２記載の接合具
    。
30. 【請求項３０】 前記ピン及びボックスのトルクショルダーがかみ合いの相
    対角の面を形成する、請求項２２記載の接合具。
31. 【請求項３１】 前記ボックス部材が管状物体の半径方向に拡大された末端
    部上に加工されている、請求項２２記載の接合具。
32. 【請求項３２】 前記ピン部材が管状物体のスエージ加工し、孔を明けた内
    径上に形成されている、請求項３１記載の接合具。
33. 【請求項３３】 前記円筒形のボックスの面及び前記円筒形のピンの面の軸
    方向の長さが前記ピンのトルクショルダーの半径方向のディメンションの１．５
    倍と３倍の間にある、請求項２２記載の接合具。
34. 【請求項３４】 かみ合いの前記相対角の面が、前記共通軸に対する垂線か
    ら１５°〜３０°内にある、請求項３０記載の接合具。
35. 【請求項３５】 前記ピン及び前記ボックスの前記装填フランクが前記共通
    軸に対する垂線から−３°〜−１５°内にある、請求項２２記載の接合具。
36. 【請求項３６】 前記ピンねじ及び前記ボックスねじが２個のテーパーした
    ねじ段を含んでなる、請求項２９記載の接合具。
37. 【請求項３７】 前記ピン及びボックス接合具に管状物体のいずれかの端に
    付いている、請求項２２記載の接合具。
38. 【請求項３８】 前記管状物体がねじとねじで止められており、前記ボック
    ス部材が、前記管状物体の１個のピンにかみ合った、ボックスからボックス接合
    のかみ合いにより提供されている、請求項３７記載の接合具。