Protection device for the screw for the tubular member

本発明は、移動中に他の物体と衝突することにより、及び、腐食性物質に曝露されることにより被害を受けることからパイプ（ｐｉｐｅ）端部を保護するためにパイプの端部に取付可能な装置に関する。 特に、本発明は、ドープレス（ｄｏｐｅｌｅｓｓ）接続即ち乾燥潤滑剤を塗布することによりグリース（ｇｒｅａｓｅ）又はドープ（ｄｏｐｅ）を付けずに組立できる接続部に関する。

パイプのねじ接続部を保護するための装置は知られている。 ここで用いる場合、「パイプ」の用語はパイプ、チューブ（ｔｕｂｅｓ）、コネクター（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）、導管、継手等を含むがそれらに限定されない全ての筒状部材を含むと広く解釈すべきである。

パイプのねじ接続部を塵埃及び腐食性流体から防護するために用いられているひとつの技術はパイプの端部をプラスチック・フィルムで包むことである。

他の種々のねじ用保護器も開発されている。 これらの従来からの保護器は典型的にねじ領域の機械的損傷を防止するために、プラスチックの保護器を用いている。 その一方で、腐食は保存用コンパウンド（ｃｏｍｐｏｕｎｄ）又はグリースを付けることにより防止されている。 いくつかの異なる方法が腐食に対応するために用いられている。 例えば、特許文献１はパイプに付けた液状腐食防止剤の使用を開示している。 特許文献２は汚染物質を締め出すために外部シール装置の使用を開示している。 しかし、内部シール装置を含めていない。

特許文献３及び特許文献４は内部及び外部のシール装置を用いるねじ用保護器を開示している。 これら両特許に開示された内部及び外部のシール装置はねじ用保護器のボディ（ｂｏｄｙ）と一体に形成されている。 従って、そのシール装置はねじ用保護器のボディと同じ材料から作られている。 この配置により、シール部材の材料はねじ用保護器のボディの強度条件により制限される。 特許文献４に開示されているねじ用保護器のボディに剛性を与えるのに必要な相対的に堅い材料では、パイプを適切にシールすることができない。 正しいシールを行うためにシール部材には適当な柔軟性を必要としている。 特許文献３は、ねじ用保護器に剛性を与えるために保護器のボディの外側に金属製のシェル（ｓｈｅｌｌ）を設けることによりこの問題の解決を試みている。 特許文献３に開示されたねじ用保護器に追加されたシェルはねじ用保護器の費用と複雑度を高める。 さらに、特許文献３のねじ用保護器のボディがシール部材と同じ相対的に柔軟な材料から作られているので、保護器とパイプの間のねじ切りされた境界部が、より硬質の材料からボディが作られている場合ほど強くはできない。

米国特許第５，３５２，３８３号明細書

米国特許第５，４５２，７４９号明細書

米国特許第４，５８２，０９０号明細書

米国特許第４，７９６，６６８号明細書

本発明は従来技術のこれら及び他の欠点を修復し、パイプのねじ部を腐食環境及び塵埃から効果的に保護するねじ用保護器を提供している。 本発明はドープレスのねじ付きパイプを保護するのに特に良く適していることが見いだされている。 ドープレスパイプ（ｄｏｐｅｌｅｓｓ ｐｉｐｅ）はねじ領域の上に堆積された特別の乾燥コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）を有していて、グリースのような潤滑剤を必要とせず、そのパイプを現場で直ちに使用できる。 さらに、本発明の保護器は汚染物質に対してシール作用をして、それにより、現場でパイプ接続部を清浄にする必要が無くなる。 このことは、清掃活動のための人材とスペース（ｓｐａｃｅ）が制限されていて、沖合に位置している自動リグ（ｒｉｇｓ）に特に有用である。 本発明により、保存用グリースを腐食防止用に塗布する必要が無くなり、コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）は乾燥したままで、清浄で、直ちに使用できる。

一側面に基づくと、我々の発明は、ケース（ｃａｓｅ）、第一のシール部材、第二のシール部材から成るパイプのねじ用保護器に関する。 ケースはパイプの端部に取付可能で、パイプのねじ領域を保護する。 ケースはパイプのねじ領域に係合するために少なくともその長さの一部にねじを有する円筒形又は切頭円錐形の部分を有する。 第一のシール部材がケースの円筒部分に配置されている。 第二のシール部材がケースの環状端部に配置されている。 第一及び第二のシール部材の少なくとも一方が（ｉ）ケースから外すことができ、かつ、（ｉｉ）ケースの材料とは異なる材料から成っている。

本発明の好ましい側面に基づくと、第一及び第二の両方のシール部材がケースから外すことができる。

本発明の好ましい他の側面に基づくと、第一及び第二の両方のシール部材がケースの材料とは異なる材料から成っている。

本発明の他の好ましい側面に基づくと、第一及び第二の両方のシール部材が弾性材料から成っている。

本発明のこれら及び他の特徴と利点の理解を深めることは、図面及び添付した説明を参照することにより行なえる。 その中で、本発明の好ましい実施例が図示され、説明されている。

各図面を通じて、類似又は対応する参照番号を類似又は対応する部分に用いている。

本発明の好ましい一実施例に基づくねじ用保護器が図１に一般的に示されている。

ねじ用保護器１にはパイプＰのねじ領域Ｔを保護するために、パイプＰの端部に取付可能なケース２、及び、パイプＰのねじ領域Ｔに塵埃及び腐食性物質のような汚染物質の浸入を共同して防止する一対の第一及び第二のシール部材４、６から成っている。 第一及び第二のシール部材の少なくとも一方が（ｉ）ケースから外せて、及び、（ｉｉ）ケースの材料とは異なる材料から成っている。 しかしながら、好ましくは、第一及び第二の両方のシール部材がケースから外せて、ケースとは異なる材料から作られている。 さらに、第一及び第二のシール部材の少なくとも一方、好ましくは両方がケースから外せて、ケースとは異なる材料で作られている。 さらに、第一及び第二のシール部材の少なくとも一方、好ましくは両方が弾性材料から作られている。

図１に示すように、ケース２はパイプのねじ領域Ｔに係合するためにその長さの少なくとも一部の上にねじ１０を有する円筒形又は切頭円錐形の部分、及び、パイプＰの遠方側端部Ｄと突き当たる形状になっている環状端部１２から成っている。 ケース２はパイプＰの端部を機械的に保護している。 ケース２のねじ部分１０がパイプＰのねじ領域Ｔに係合して、パイプＰの端末にケース２を取付けて、保持している。 ケース２の環状端部１２がパイプＰの遠方側端部Ｄに突き当たり、かつ、パイプＰ上に押付けられるケース２の距離を制限する。 好ましくは、ケース２は、使用中にパイプＰ上に保護器１を保持するのに、又、パイプＰの端部を保護するのに十分な強度を与える半剛性のプラスチック又は重合体の材料から形成される。 ケース用の好ましい材料の例には、ポリウレタン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）が含まれる。 しかしながら、ケース２は、パイプの端部を保護し、シールするのに十分な剛性と耐久性を有する任意の材料から有利に作成される。 さらに、ケースを多様な要素及び（又は）材料から作ることができる。

第一のシール部材４（又は遠方側シール部材）がケース２の円筒部分に配置され、パイプＰの円筒面をシールしている。 好ましくは、第一のシール部材４が、ケース２の円筒部分８内に形成されたラジアル（ｒａｄｉａｌ）溝８０内に配置された弾性体で、実質的に円筒形のバンド（ｂａｎｄ）から成っている。 複数の弾性リブ（ｒｉｂ）４０が円筒形のバンドから突出す。 各リブ４０は、パイプＰの円筒面と係合するために、別個のシール面から成っている。 それにより、汚染物質の通路に対して冗長性のシールを行う。

図２に示すように、パイプの表面は、製造中の変化、又は、パイプへの物理的損傷により、不規則になることがあり、又、パイプは温度変化により拡大と縮小を生じることがある。 それで、パイプには公称の直径があるけれども、実際にはパイプの直径がある最大直径とある最小直径の間で変動する。 リブ４０の弾性的性質により、不規則なパイプの表面に対してさえ、シール部材４を曲げ、かつ、効果的にシールするようにしうる。 リブ４０の柔軟性により、シール部４にパイプＰの、それぞれ最大直径と最小直径の間でパイプＰの膨張と収縮に適応でき、その一方で効果的シールを維持できる。

第一のシール部材４のリブ４０は、実質的に三角形の断面を有しているとして図１に示されている。 代わりに、そのシール部材は、実質的に台形断面、実質的にドーム（ｄｏｍｅ）形断面、実質的に円形断面、実質的に長方形断面を含むが、それに限定されない多数のシール面を効果的に提供できる任意の断面を有するリブを付けて製造しうる。 第一のシール部材４に対するある代表的断面が、ある好ましいシール材料のショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａ硬度と共に、図４Ａ−４Ｉに示されている。 しかしながら、その断面は、保護器１の取付と取外しの間にパイプＰのねじ領域Ｔのドープレス・コーティング（ｄｏｐｅｌｅｓｓ ｃｏａｔｉｎｇ）に引っ掻き傷又は他の損傷を与えずに、パイプＰのねじ領域Ｔにはめ込みをするのに十分な柔軟性を有するべきである。 決定的では無いけれども、シール部材を、パイプが曝露される鉱油、植物油及び種々の酸に耐久性があるように、その一方で、良好な伸び特性、適当な弾力性及び引張りと圧縮の組合わせを維持するようにそのシール部材を選択することが好ましい。

リブの形状、寸法、材料及び硬度は、パイプの特性（例えば、寸法、材料、表面仕上げ等）、予想される環境（例えば、湿度、汚染物質のタイプ、温度等）、薬品への耐久性、シールの重要性等のような特定用途に付随する設計上の配慮により変化する。

第二のシール部材６（即ち、手前側シール部材）が、パイプＰの遠方側端部Ｄをシールするためにケース２の環状端部１２に配置される。 第二のシール部材６は（図３Ａ内で６ａ１と示された）ケース２の環状部分１２と一体に形成されている、又は、好ましくは、（図３Ｂに示された）ケース２の環状端部１２内に形成された環状溝１２０内に少なくとも部分的に配置された環状ガスケット（ｇａｓｋｅｔ）６ａ２から成っている。 環状ガスケット６ａ２は好ましくは図３Ｂに示すようにドーム形断面を有する単一の環状リングとして形成される。 しかしながら、第二のシール部材６は、例えば、実質的に円形、長方形又は台形の断面を有するシール材のようなパイプのねじを汚染物質から効果的にシールするのに適当な他の形状で効果的に作られる。 さらに、第二のシール部材６は、複数のシール面を提供するためにそこから突出された複数の環状リッジ（ｒｉｄｇｅ）付きで形成される。 その場合、その複数のリッジのそれぞれが、第一のシール部材４に関して上記で述べた断面のいずれかを有するように作成される。

第一及び第二のシール部材４、６の少なくとも一方、好ましくは両方がケース２から外せて、ケース２の材料とは異なる材料から成っている。 好ましくは、第一及び第二の両方のシール部材４、６が、ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ又はポリウレタンのような弾性材料から成る。 しかしながら、特定の用途によっては、他の多くの弾性材料も使用される。

本発明の他の好ましい実施例が図５に示されている。 本実施例の保護器１ｂは実施例１と同様であるが、第二のシール部材６ｂは台形の断面を有し、前の実施例の場合の環状端部内に形成された溝の代わりに、ケース２の環状端部１２の表面に配置されている。

さらに別の好ましい実施例が図６に示されている。 この実施例では、保護器１ｃがパイプＰ上に設置されて、雌側接続部を有している状態で示されている。 保護器１ｃには円筒形の部分８ｃ及び環状端部１２ｃを有しているケース２ｃが含まれる。 円筒形の部分８ｃの表面にはパイプＰの端部に置かれた保護器１ｃを保持するためにパイプＰの雌ねじ領域Ｔ２に係合するようにねじ１０ｃが含まれる。 この実施例では、第一の／手前側のシール部材４ｃも台形断面を有し、パイプＰの内部に形成された内側の環状端部１２ｃの表面に配置され、パイプＰの遠方側端部Ｄに係合して、シールする。

ケースの環状端部は、パイプを通る流れが効果的に阻止されるように、（図５に示すように）ソリッド・ディスク（ｓｏｌｉｄ ｄｉｓｃ）の形をとれる。 この配置で、保護器がパイプの両端に設置されると、パイプの内部に流体が通過しないように実質的にシールできる。 代わりに、環状端部は（図６に示すように）中心に開口部を有するリング（ｒｉｎｇ）として作られて、パイプＰのねじ領域Ｔが保護されるが、パイプＰの端部は他の方法では阻止作用が無くなる。 この配置により、設置等の際に工具又は他の機器を挿入できる。 さらに、この配置により、水がパイプから流出でき、それにより、パイプの内側の腐食を防止する。 前述の配置のどれかで、環状端部又は雄のパイプねじ用保護器の場合、円筒形の部分には、設置を確実にするために必要なら、又は、希望すれば、レンチ（ｗｒｅｎｃｈ）により係合するために２以上の向かい合った平坦面を設けて良い。

ひとつの好ましい側面で、真空的にシールされた領域内で腐食防護をさらに強化するために、パイプに隣接した保護器のケースの表面に揮発性腐食防止剤（Ｖａｐｏｒ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ：ＶＣＩ）の膜を設けることができる。 適当なＶＣＩの膜には、デンプン及びポリエチレン・ベースの膜及び生分解性の膜が含まれ、例えば、スプレー・コーティング（ｓｐｒａｙ ｃｏａｔｉｎｇ）、粉体コーティング、ブラシ（ｂｒｕｓｈ）又は他の器具による塗布、浸漬等のような通常の塗布技術により塗布できる。

本発明の種々の実施例は、（例えば、図１及び５に示されたような）雄のパイプ接続、又は、（例えば、図６の）雌のパイプ接続のための保護器に用いるとして示されている。 しかしながら、本発明の精神と範囲から逸脱せずに、ケースに対するシール部材の位置、
形状、向きを再配置するだけで雄又は雌のパイプ接続を保護するように開示された各実施例を容易に修正できることを理解すべきである。

設置の際、シール部材がパイプＰのねじ部分Ｔをスライド（ｓｌｉｄｅ）して通過する。 このスライドによる接触はシール部材とねじ領域Ｔの上に堆積したドープレス・コーティングの両方をすり減らす傾向がある。 このすり減らしを最小限にするために、特に、第一のシール部材が図１及び５のように円筒形バンドである場合、シール部材は、パイプＰのねじ領域Ｔをスライドして通り過ぎるのに十分な柔軟性を持ち、パイプＰのねじ領域Ｔ上のドープレス・コーティングに引っ掻き傷又は他の損傷を生じないようにすべきである。 シール部材をケースから分離することで、ケースの材料面の制約とは無関係にシール部材の材料と硬度を選択できる。 これにより、保護器全体を交換する必要が無くて、摩耗又は損傷を生じたときにシール部材を交換できる。 さらに、これにより、シール部材を軟質の材料から製作でき、パイプＰのねじ領域Ｔの上を容易にスライドできて、ねじのコーティングに損傷を与えず、保護器がパイプの端部上をスライドするのに工具の必要が無い。 ケースとは異なる材料から作られたシール部材を用いることの別の利点は、その保護器では、高価なシール材料から全体を作った保護器に伴う高コストを生じない。 それゆえ、本発明は比較的低コストで優れたシール能力を提供する。

上記で論じた実施例は本発明の好ましい実施例の代表であって、例示目的でのみ示されている。 それらは本発明の範囲を制限することを意図していない。 特定の構造、寸法、要素等が示され、説明されているけれども、それらは限定的では無い。 本発明の範囲内で修正及び変形が想定されているが、添付請求項の範囲によってのみ限定することを意図している。

本発明の好ましい一実施例に基づくねじ用保護器の部分的断面図である。

図１のねじ用保護器の第一のシール部材の拡大詳細図である。

図１のねじ用保護器の第二のシール部材の拡大詳細図である。

図１のねじ用保護器の第二のシール部材の変形の拡大詳細図である。

図１の第一のシール部材の別の形状の拡大詳細図である。

本発明の好ましい他の実施例に基づくねじ用保護器の部分的断面図である。

本発明の好ましい他の実施例に基づくねじ用保護器の部分的断面図である。