钢管用螺纹接头专利检索-管接头软管，管道及配件专利检索查询-专利查询网

钢管用 螺纹接头

阅读：3发布：2020-06-10

专利汇可以提供钢管用螺纹接头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且螺纹接头(1)包括公扣(13)和母扣(12)。公扣(13)包括台肩面(59)、密封面(56)以及外螺纹部(51)。母扣(12)包括台肩面(24)、密封面(22)以及内螺纹部(21)。外螺纹部(51)和内螺纹部(21)分别为具有纵截面呈梯形状的螺纹牙(57、31)的锥形螺纹。外螺纹部(51)的螺纹牙(57)的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，外螺纹部(51)的螺纹槽(62)的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。内螺纹部(21)的螺纹槽(42)的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，内螺纹部(21)的螺纹牙(31)的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。由此，能够维持较高的密封性能，且能够抑制紧固时的粘扣，并能够容易地进行制造。，下面是钢管用螺纹接头专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种钢管用螺纹接头，其包括管状的公扣和管状的母扣，通过将所述公扣拧入所述母扣从而紧固所述公扣和所述母扣，其中，
所述公扣包括台肩面、密封面以及外螺纹部，
所述母扣包括分别与所述公扣的所述台肩面、所述密封面以及所述外螺纹部相对应的台肩面、密封面以及内螺纹部，
所述外螺纹部和所述内螺纹部分别为具有纵截面呈梯形状的螺纹牙的锥形螺纹，所述外螺纹部和所述内螺纹部的各螺纹牙的纵截面的宽度尺寸成为基部侧的尺寸大于顶部侧的尺寸，
在所述外螺纹部的拧入的行进方向上，
所述外螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，所述外螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽，并且，所述内螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，所述内螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽，在紧固状态下，
所述台肩面彼此相接触，所述密封面彼此相接触，所述外螺纹部的载荷侧面和所述内螺纹部的载荷侧面彼此相接触，所述外螺纹部的插入侧面和所述内螺纹部的插入侧面彼此相接触，所述外螺纹部的螺纹牙底面和所述内螺纹部的螺纹牙顶面相接触，所述外螺纹部的螺纹牙顶面与所述内螺纹部的螺纹牙底面之间形成有间隙，
所述台肩面按照以下方式设置：在紧固螺纹接头时，以所述台肩面彼此相接触的时刻为基准，当所述公扣相对于所述母扣的拧入旋转量在从+0.150转到小于-0.050转时，所述载荷侧面彼此之间和所述插入侧面彼此之间这双方产生接触。
2.根据权利要求1所述的钢管用螺纹接头，其中，
所述外螺纹部的所述插入侧面相对于管轴线在所述行进方向上所成的角度α和所述外螺纹部的所述载荷侧面相对于所述管轴线在所述行进方向上所成的角度β分别在90度以上，且满足α＞β的条件。
3.根据权利要求1或2所述的钢管用螺纹接头，其中，
所述公扣的所述密封面设于所述公扣的所述外螺纹部与所述台肩面之间。
4.根据权利要求3所述的钢管用螺纹接头，其中，
在所述公扣的顶端设有所述台肩面，
所述公扣在所述密封面与所述台肩面之间包括突出部。

说明书全文

钢管用 螺纹接头

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于连结钢管的螺纹接头。

背景技术

[0002] 在油井、天然气井等(以下总称为“油井”)中，为了开采地下资源而使用油井管。油井管通过依次连结钢管而成，钢管的连结使用螺纹接头(参照日本特开平9-119564号公报(专利文献1)、日本特开平10-89554号公报(专利文献2)以及日本特开平9-273671号公报(参照专利文献3))。

[0003] 这种钢管用螺纹接头的形式大致分为接箍(coupling)型和整体(integral)型。在接箍型的情况下，在连结对象的一对管材中，一个管材为钢管，另一个管材为接箍。在该情况下，在钢管的两端部的外周形成有外螺纹部，在接箍的两端部的内周形成有内螺纹部。然后，将钢管的外螺纹部拧入接箍的内螺纹部，由此，将双方紧固并连结起来。在整体型的情况下，连结对象的一对管材均为钢管，而不使用另外的接箍。该情况下，在钢管的一端部的外周形成有外螺纹部，在另一端部的内周形成有内螺纹部。然后，将一个钢管的外螺纹部拧入另一钢管的内螺纹部，由此，将双方紧固并连结起来。

[0004] 通常，形成有外螺纹部的管端部的接头部分包含插入于内螺纹部的要素，因此，被称为公扣(pin)。另一方面，形成有内螺纹部的管端部的接头部分由于包含接受外螺纹部的要素，因此，被称为母扣(box)。由于该公扣和母扣为管材的端部，因此，公扣和母扣均为管状。

[0005] 钢管用螺纹接头通用以API(American Petroleum Institute(美国石油协会))的规格规定的锥形螺纹的螺纹接头。另外，例如专利文献1所公开的那样，使用对API规格的偏梯形螺纹(梯形螺纹)进行改进、提高了耐扭矩性能的螺纹接头。耐扭矩性能是指即使在对紧固状态的螺纹施加有过大的扭矩的情况下也不会产生变形、破损的性能。

[0006] 专利文献1所公开的螺纹接头的螺纹部为螺纹牙的形状呈大致梯形状的锥形螺纹。在该螺纹部的螺纹牙的两侧面中，紧固时位于外螺纹部的拧入行进方向的后侧的侧面被称为载荷侧面或载荷面。另一方面，在紧固时位于外螺纹部的拧入行进方向的前侧的侧面被称为插入侧面或插入面。专利文献1的载荷面相对于与螺纹的轴线(以下还称为“接头轴线”或“管轴线”)垂直的平面所成的角度(载荷面侧角)在-20°以上且小于0°。该载荷面侧角若以载荷面相对于管轴线在拧入行进方向上所成的角度而言，则超过90°且在110°以下。专利文献1的插入面相对于与管轴线垂直的平面所成的角度(插入面侧角)超过30°且在60°以下。该插入面侧角若以插入面相对于管轴线在拧入行进方向上所成的角度而言，则超过
120°且在150°以下。

[0007] 在专利文献1的螺纹部的插入面上，设有被称为干涉量的过盈量。在紧固状态下，专利文献1的螺纹部的外螺纹部和内螺纹部的各自的载荷面彼此相接触，并且，插入面彼此相接触。在该状态时，螺纹牙顶面与螺纹牙底面不接触，而在螺纹牙顶面与螺纹牙底面之间形成有间隙。这样的专利文献1的螺纹接头在随着载荷面彼此的接触以及插入面彼此的接触而产生的楔效应的作用下，具有较高的耐扭矩性能。

[0008] 在专利文献1的公扣的顶端设有被称为台肩面的抵靠面。另一方面，在母扣设有与公扣的台肩面相对应的台肩面。在将公扣紧固于母扣时，公扣的台肩面与母扣的台肩面相抵靠，且双方相接触。当台肩面彼此相抵靠时，拧入公扣所需的紧固扭矩急剧上升。这样的台肩面彼此相抵靠的现象被称为抵肩(日文：ショルダリング)，在抵肩的瞬间产生的紧固扭矩被称为抵肩扭矩。

[0009] 在抵肩后过度地进行公扣的拧入时，台肩面的部分产生屈服(塑性变形)，紧固扭矩无法进一步上升，或急剧下降。该现象以及在该现象发生的瞬间产生的紧固扭矩被称为过扭矩。

[0010] 若以抵肩与过扭矩之间的紧固扭矩完成紧固，则螺纹接头发挥最优异的性能。即，在螺纹接头的内部产生适当的紧固轴向力，螺纹部的啮合变得牢固而不会轻易地松弛。另外，在螺纹接头大多设有在紧固了公扣和母扣的状态下在整周的范围内嵌合密合的密封部。在该情况下，通过以抵肩与过扭矩之间的紧固扭矩完成紧固，能够在密封部导入设计要求的干涉量，而能够带来按计划的密封性能。因此，在紧固时，为了判断紧固完成，设定有紧固扭矩的目标值。该目标扭矩设定在抵肩扭矩与过扭矩之间。

[0011] 在此，若因某种理由导致实际上虽然是在产生抵肩前但紧固扭矩却异常上升而超过目标扭矩，则会在所谓的紧固不足的状态下完成紧固，从而无法导入充分的紧固轴向力。在该情况下，有可能因螺纹部的啮合变得松弛而无法获得规定的强度，或因密封部处的接触力不足而无法获得规定的密封性能。这样的情况被称为超抵肩(抵肩扭矩高于目标扭矩的不良状况)。

[0012] 另一方面，当紧固扭矩超过过扭矩时，则成为所谓的紧固过度的状态，在台肩面的部分产生塑性变形。于是，在与台肩面相邻地设有密封部的情况下，随着台肩面的部分的变形导致密封部变形而容易形成间隙，从而导致密封性能明显下降。

[0013] 如上所述，在紧固状态下，专利文献1的螺纹接头的螺纹部的载荷面彼此相接触，并且，插入面彼此相接触，因此，在载荷面彼此之间以及插入面彼此之间没有间隙。因此，即使在对螺纹接头沿管轴线方向施加有较高的拉伸载荷或压缩载荷的情况下，公扣和母扣也不会沿管轴线方向相对移动。特别是，在对螺纹接头施加有压缩载荷的情况下，由于螺纹部的插入面承担大部分的压缩载荷，因此，能够抑制台肩面的部分的变形，由此，还能够抑制密封部的变形。因此，专利文献1的螺纹接头相比于采用了API规格的偏梯形螺纹的螺纹接头具有较高的密封性能。

[0014] 现有技术文献

[0015] 专利文献

[0016] 专利文献1：日本特开平9-119564号公报

[0017] 专利文献2：日本特开平10-89554号公报

[0018] 专利文献3：日本特开平9-273671号公报

发明内容

[0019] 发明要解决的问题

[0020] 在专利文献1的螺纹接头的情况下，利用互相接触的载荷面彼此以及插入面彼此产生楔效应，另一方面，螺纹牙顶面和螺纹牙底面互相不接触。在专利文献1的螺纹接头中，由于在较长时间的公扣的拧入过程中，载荷面彼此以及插入面彼此分别在以非常高的压力相接触的同时进行旋转，因此，容易产生粘扣。

[0021] 而且，专利文献1的螺纹接头较大程度地受到螺纹牙以及螺纹槽的宽度的尺寸误差的影响。具体而言，即使是微小的尺寸误差，紧固扭矩也会较大程度地变化。于是，即使在紧固时紧固扭矩达到了目标扭矩的情况下，实际上也可能成为超抵肩。另一方面，在为了不产生这样的问题而减小螺纹牙和螺纹槽的各自的宽度尺寸公差时，螺纹切削加工的效率明显下降。

[0022] 本发明的目的在于提供一种具有下述特性的钢管用螺纹接头：

[0023] ·维持较高的密封性能，并且提高耐扭矩性能；

[0024] ·在紧固时抑制粘扣，并抑制超抵肩；

[0025] ·能够容易地进行制造。

[0026] 用于解决问题的方案

[0027] 本发明的一实施方式的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣，通过将所述公扣拧入所述母扣从而紧固所述公扣和所述母扣。

[0028] 所述公扣包括台肩面、密封面以及外螺纹部。

[0029] 所述母扣包括分别与所述公扣的所述台肩面、所述密封面以及所述外螺纹部相对应的台肩面、密封面以及内螺纹部。

[0030] 所述外螺纹部和所述内螺纹部分别为具有纵截面呈梯形状的螺纹牙的锥形螺纹，所述外螺纹部和所述内螺纹部的各螺纹牙的纵截面的宽度尺寸成为基部侧的尺寸大于顶部侧的尺寸。

[0031] 在所述外螺纹部的拧入的行进方向上，

[0032] 所述外螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，所述外螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽，并且，所述内螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，所述内螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。

[0033] 在紧固状态下，

[0034] 所述台肩面彼此相接触，所述密封面彼此相接触，所述外螺纹部的载荷侧面和所述内螺纹部的载荷侧面彼此相接触，所述外螺纹部的插入侧面和所述内螺纹部的插入侧面彼此相接触，所述外螺纹部的螺纹牙底面和所述内螺纹部的螺纹牙顶面相接触，所述外螺纹部的螺纹牙顶面与所述内螺纹部的螺纹牙底面之间形成有间隙。

[0035] 发明的效果

[0036] 本发明的钢管用螺纹接头具有下述显著的效果：

[0037] ·能够维持较高的密封性能，并且能够提高耐扭矩性能；

[0038] ·能够在紧固时抑制粘扣，并能够抑制超抵肩；

[0039] ·能够容易地进行制造。附图说明

[0040] 图1是表示本发明的一实施方式的钢管用螺纹接头的整体结构的纵剖视图。

[0041] 图2是将图1所示的钢管用螺纹接头的接头部分放大后的纵剖视图。

[0042] 图3是将图1所示的钢管用螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。

[0043] 图4A是表示紧固公扣和母扣时的情况的示意图，表示公扣的拧入的初期阶段。

[0044] 图4B是表示紧固公扣和母扣时的情况的示意图，表示公扣的拧入的中期阶段。

[0045] 图4C是表示紧固公扣和母扣时的情况的示意图，表示公扣的拧入的末期阶段。

[0046] 图4D是表示紧固公扣和母扣时的情况的示意图，表示紧固完成时的状态。

[0047] 图5是表示密封接触力相对于抵肩和锁定的产生时刻的偏差的变化的图。

[0048] 图6是将作为比较例的试验No.10的螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。

[0049] 图7是将作为比较例的试验No.11的螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。

[0050] 图8A是表示公扣的紧固扣数与紧固扭矩之间的关系的一例子的示意图，表示在抵肩之前产生锁定的情况。

[0051] 图8B是表示公扣的紧固扣数与紧固扭矩之间的关系的一例子的示意图，表示与抵肩大致同时产生锁定的情况。

[0052] 图8C是表示公扣的紧固扣数与紧固扭矩之间的关系的一例子的示意图，表示在抵肩之后产生锁定的情况。

具体实施方式

[0053] 本发明人们为了达成所述目的进行了深入研究，并获得了下述的见解。在所述专利文献1的钢管用螺纹接头中，产生粘扣以及超抵肩，是因为在长时间的公扣的拧入过程中，载荷面彼此以及插入面彼此分别在以较高的压力相接触的同时进行旋转。因此，在紧固时，若能够降低载荷面彼此以及插入面彼此在接触的同时进行的旋转(距离)，则能够抑制粘扣的产生，作为其结果，能够抑制超抵肩的产生。而且，通过在紧固即将完成之前使载荷面彼此以及插入面彼此分别相接触而发生楔效应，能够使粘扣以及超抵肩的产生风险减小，并且，能够提高耐扭矩性能和密封性能。

[0054] 本发明的钢管用螺纹接头即是基于以上的见解而做成的。以下说明本发明的钢管用螺纹接头的实施方式。

[0055] 本实施方式的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣，通过将公扣拧入母扣从而紧固公扣和母扣。公扣包括台肩面、密封面以及外螺纹部。母扣包括分别与公扣的台肩面、密封面以及外螺纹部相对应的台肩面、密封面以及内螺纹部。外螺纹部和内螺纹部分别为具有纵截面呈梯形状的螺纹牙的锥形螺纹，外螺纹部和内螺纹部的各螺纹牙的纵截面的宽度尺寸成为基部侧的尺寸大于顶部侧的尺寸。在外螺纹部的拧入的行进方向上，外螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，外螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽，并且，内螺纹部的螺纹槽的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，内螺纹部的螺纹牙的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。在紧固状态下，台肩面彼此相接触，密封面彼此相接触，外螺纹部载荷侧面和内螺纹部的载荷侧面彼此相接触，外螺纹部的插入侧面和内螺纹部的插入侧面彼此相接触，外螺纹部的螺纹牙底面和内螺纹部的螺纹牙顶面相接触，外螺纹部的螺纹牙顶面与内螺纹部的螺纹牙底面之间形成有间隙。

[0056] 通过将外螺纹部的形状和内螺纹部的形状、特别是螺纹牙的宽度和螺纹槽的宽度设定为所述的结构，而使螺纹部的载荷面彼此以及插入面彼此在公扣被拧入母扣的过程中不会牢固地相接触，而是在紧固即将完成之前牢固地相接触。当载荷面彼此以及插入面彼此分别牢固地接触时，在随着该接触而产生的楔效应的作用下，扭矩阻力(旋转阻力)增加。由此，在台肩面的部分产生塑性变形之前所需的扭矩上升。其结果，能够提高钢管用螺纹接头的耐扭矩性能。

[0057] 另外，在紧固状态下，外螺纹部的螺纹牙底面与内螺纹部的螺纹牙顶面相接触。即，在外螺纹部的螺纹牙底面与内螺纹部的螺纹牙顶面之间设有被称为干涉量的过盈量。
因此，在公扣的拧入过程中，在公扣的密封面和母扣的密封面彼此相接触并开始滑动之前，外螺纹部的螺纹牙底面和内螺纹部的螺纹牙顶面接触。由此，公扣的轴心和母扣的轴心位于同一轴线上，因此，公扣和母扣以稳定的姿势旋转，密封面彼此也以稳定的姿势开始接触。其结果，能够抑制因密封面彼此的偏压而产生的粘扣和损伤。

[0058] 另外，如上所述，直到紧固即将完成之前未对载荷面彼此和插入面彼此作用较大的压力，而到紧固即将完成之前初次作用有较大的压力。因此，能够降低载荷面彼此以及插入面彼此在接触的同时进行的旋转(距离)。其结果，能够防止在螺纹部产生粘扣。在此，当载荷面彼此和插入面彼此分别牢固地相接触时，由于发生楔效应，因此，紧固扭矩急剧上升。该现象被称为锁定。

[0059] 另外，通过将外螺纹部的形状和内螺纹部的形状、特别是螺纹牙宽度和螺纹槽的宽度设定为所述的结构，能够将紧固即将完成之前的抵接时(或锁定时)的紧固扭矩抑制得较低。因此，能够防止产生超抵接。另外，由于不需要以较高精度的尺寸公差制造螺纹牙的宽度和螺纹槽的宽度，因此，螺纹切削加工的效率提高。

[0060] 另外，外螺纹部和内螺纹部的各螺纹牙的纵截面的宽度尺寸成为基部侧的尺寸大于顶部侧的尺寸。这样的本实施方式的螺纹部相比于纵截面形状呈燕尾状或倒梯形状的情况能够容易地进行加工。在螺纹切削加工燕尾状的螺纹部的情况下，工具的刀尖为顶端的宽度较宽且根部的宽度较窄的形状，从而容易折损。相对于此，在螺纹切削加工本实施方式的螺纹部的情况下，能够使用具有根部的宽度大于顶端的宽度的刀尖形状的结实的工具。因此，螺纹切削加工的效率提高，并能够容易地制造螺纹接头。

[0061] 在所述的螺纹接头中，优选的是，外螺纹部的插入侧面相对于管轴线在拧入行进方向上所成的角度α以及外螺纹部的载荷侧面相对于管轴线在拧入行进方向上所成的角度β分别在90度以上，且满足α＞β的条件。通过将螺纹部设定为这样的尺寸形状，能够进一步容易地制造螺纹接头。而且，若载荷面的角度β在所述的范围内，则能够防止产生脱扣(日文：ジャンプアウト)。脱扣是指在对螺纹接头施加有较大的拉伸载荷时，公扣的螺纹牙越过母扣的螺纹牙而滑脱的不良状况。

[0062] 如上所述，在公扣和母扣锁定的时刻，在外螺纹部和内螺纹部显现楔效应。除此之外，在产生抵肩时，在台肩面的部分产生塑性变形之前所需的扭矩变得非常大。其结果，钢管用螺纹接头的耐扭矩性能大幅提高。也就是说，由于在由抵肩产生的扭矩阻力叠加有由锁定产生的扭矩阻力，因此，钢管用螺纹接头的耐扭矩性能大幅提高。

[0063] 在所述的螺纹接头中，优选的是，按照以下方式设置台肩面：在紧固螺纹接头时，以台肩面彼此相接触的时刻为基准，当公扣相对于母扣的拧入旋转量在规定量的范围内时，载荷面彼此以及插入面彼此这两方产生接触。根据该结构，能够有效地获得由抵肩产生的扭矩阻力和由锁定产生的扭矩阻力的叠加效果。

[0064] 在所述的螺纹接头中，优选的是，公扣的密封面设于公扣的外螺纹部与台肩面之间。在该情况下，母扣的密封面设于母扣的内螺纹部与台肩面之间。在该密封面彼此设有被称为干涉量的过盈量。利用该密封部，能够防止在螺纹接头的内部流动的流体泄漏到外部，或者螺纹接头的外部的流体进入到螺纹接头的内部。在该结构的情况下，即使对螺纹接头施加有较高的压缩载荷，由于不仅台肩面承担该压缩载荷，螺纹部的插入面也承担该压缩载荷，因此，能够抑制台肩面的部分的塑性变形，由此，能够稳定地确保密封部的密封性能。

[0065] 在所述的螺纹接头中，优选的是，在公扣的顶端设有台肩面，公扣在密封面与台肩面之间设置不与母扣相接触的突出部。该情况下，即使对螺纹接头施加有较高的压缩载荷，由于突出部成为缓冲部，因此，也能够抑制突出部自身和台肩面的部分的塑性变形。因此，能够更稳定地确保密封部的密封性能。

[0066] 以下，参照附图详细说明本实施方式的钢管用螺纹接头。

[0067] [螺纹接头的结构]

[0068] 图1是表示本发明的一实施方式的钢管用螺纹接头的整体结构的纵剖视图。本实施方式的螺纹接头是利用接箍11将一对钢管2连结而成的接箍型的螺纹接头。

[0069] 接箍11是沿管轴线P延伸的圆筒状的短管。接箍11的管轴线P方向上的两端部分别成为母扣12。一对钢管2的两端部分别成为公扣13。在母扣12的内周设有内螺纹部21。在公扣13的外周设有外螺纹部51。通过将公扣13的外螺纹部51拧入母扣12的内螺纹部21，从而紧固母扣2和公扣部13。由此，形成包括一对钢管2和接箍11的螺纹接头1。

[0070] 本实施方式的螺纹接头1能够用于以用于开采、生产或者利用石油、天然气等这样的地下资源的油井为首的、温泉或地热发电用的井以及用于在地下封入CO2等废弃物的井等中使用的钢管2的连结。除此以外，本实施方式的螺纹接头1还能够应用于用于将海底的甲烷水合物、稀有金属等运输到海上的钢管2的连结。这样的螺纹接头1能够迅速地进行紧固或解体。

[0071] 图2是将图1所示的钢管用螺纹接头的接头部分放大后的纵剖视图。公扣13自顶端朝向管主体依次包括包含台肩面59在内的突出部58、密封面56以及外螺纹部51。母扣12自管主体朝向顶端依次包括台肩面24、密封面22以及内螺纹部21。母扣12的台肩面24、密封面22以及内螺纹部21分别与公扣13的台肩面59、密封面56以及外螺纹部51相对应地设置。

[0072] 图3是将图1所示的钢管用螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。公扣13的外螺纹部51具有纵截面形成为梯形状的螺纹牙57以及形成在螺纹牙57彼此之间的螺纹槽62。外螺纹部51的螺纹牙57以螺旋状形成于公扣13的外周面。因而，外螺纹部51的螺纹槽62也以螺旋状形成于公扣13的外周面。另外，该螺纹槽62的底面为外螺纹部51的螺纹牙底面
61。

[0073] 另一方面，与公扣13的外螺纹部51相同，母扣12的内螺纹部21具有纵截面形成为梯形状的螺纹牙31以及形成在螺纹牙31彼此之间的螺纹槽42。内螺纹部21的螺纹牙31以螺旋状形成于母扣12的内周面。因此，内螺纹部21的螺纹槽42也以螺旋状形成。另外，该螺纹槽42的底面为内螺纹部21的螺纹牙底面41。

[0074] 公扣13的外螺纹部51和母扣12的内螺纹部21为互相啮合的锥形螺纹。外螺纹部51的螺纹牙57与内螺纹部21的螺纹槽42螺纹结合。外螺纹部51的螺纹槽62与内螺纹部21的螺纹牙31螺纹结合。在利用所述这样的外螺纹部51和内螺纹部21的结构紧固公扣13和母扣12时，公扣13在相对于母扣12旋转的同时沿管轴线P方向相对移动。

[0075] 在以下的说明中，在向接箍11的母扣2紧固钢管2的公扣13时，在拧入公扣13的过程中，公扣13相对于母扣12移动。在图2和图3中，公扣13相对于母扣12的移动方向、即公扣13的外螺纹部51的拧入行进方向设为右方向(参照图2和图3中的空心箭头)。

[0076] 如图3所示，外螺纹部51的螺纹牙57具有位于公扣13的径向外侧的螺纹牙顶面52、位于外螺纹部51的拧入行进方向的前侧的插入面54以及位于外螺纹部51的拧入行进方向的后侧的载荷面55。另外，位于螺纹牙57彼此之间的螺纹槽62的底面成为外螺纹部51的螺纹牙底面61。

[0077] 内螺纹部21的螺纹牙31具有位于母扣12的径向内侧的螺纹牙顶面32、位于外螺纹部51的拧入行进方向的后侧的插入面33以及位于外螺纹部51的拧入行进方向的前侧的载荷面34。另外，位于螺纹牙31彼此之间的螺纹槽42的底面成为内螺纹部21的螺纹牙底面41。在紧固状态下，内螺纹部21的插入面33与外螺纹部51的插入面54相接触，内螺纹部21的载荷面34与外螺纹部51的载荷面55相接触。

[0078] 外螺纹部51的螺纹牙底面61和内螺纹部21的螺纹牙顶面32以在公扣13和母扣12的径向上具有干涉量(过盈量)的方式设置。由此，在公扣13的拧入过程中，在后述的母扣12的密封面22和公扣13的密封面56开始接触之前，外螺纹部51的螺纹牙底面61和内螺纹部21的螺纹牙顶面32开始接触。

[0079] 如所述图2所示，在外螺纹部51的拧入行进方向上，内螺纹部21的螺纹牙31彼此之间的间隔、即螺纹槽42的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，内螺纹部21的螺纹牙31的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。

[0080] 在此，在内螺纹部21中，螺纹槽42的宽度是指螺纹牙底面41的宽度，螺纹牙31的宽度是指螺纹牙顶面32的宽度。另外，螺纹牙底面41的宽度是指将该螺纹牙底面41投影到螺纹接头1的轴心上时的宽度，螺纹牙顶面32的宽度是指将该螺纹牙顶面32投影到螺纹接头1的轴心上时的宽度。即，螺纹牙底面41的宽度是指自该螺纹牙底面41的两端下垂到螺纹接头1的轴心的一对垂线之间的间隔。另外，螺纹牙顶面32的宽度是指自该螺纹牙顶面32的两端下垂到螺纹接头1的轴心的一对垂线之间的间隔。在此，螺纹牙底面41的两端是指是指该螺纹牙底面41的延长线与载荷面34的延长线以及插入面33的延长线之间的各自的交点。同样，螺纹牙顶面32的两端是指该螺纹牙顶面32的延长线与载荷面34的延长线以及插入面33的延长线之间的各自的交点。

[0081] 另外，在外螺纹部51的拧入行进方向上，外螺纹部51的螺纹牙57彼此之间的间隔、即螺纹槽62的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽，另一方面，螺纹牙57的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄。

[0082] 在此，在外螺纹部51中，螺纹槽62的宽度是指螺纹牙底面61的宽度，螺纹牙57的宽度是指螺纹牙顶面52的宽度。另外，与所述的内螺纹部21相同，螺纹牙底面61的宽度是指将该螺纹牙底面61投影到螺纹接头1的轴心上时的宽度，螺纹牙顶面52的宽度是指将该螺纹牙顶面52投影到螺纹接头1的轴心上时的宽度。

[0083] 所述的接箍11和钢管2例如在应用于油井的情况下，通常按照以下的方式进行紧固。在油井的现场，井口的正上方设有作业区(平台)和高台(日文：櫓)，在此进行公扣13相对于母扣12的紧固作业。在平台固定有具有内螺纹部21的母扣12(接箍11)。该母扣12、即接箍11已经与作为油井管下垂的钢管2相连接。作为具有外螺纹部51的公扣13的钢管2利用起重机、提升机等吊起到固定于平台的母扣12的正上方。使钢管2以管轴线P沿垂直方向延伸的姿势下降，并插入到母扣12。然后，利用被称为动力钳的专门的紧固设备将公扣13拧入母扣12，从而将两者紧固起来。

[0084] 图4A～图4D是表示紧固公扣和母扣时的状况的示意图。该图4A～图4D均为将图1所示的钢管用螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。图4A表示公扣的拧入的初期阶段。图4B表示公扣的拧入的中期阶段。图4C表示公扣的拧入的末期阶段。图4D表示紧固完成时的状态。

[0085] 如图4A～图4D所示，在相对于母扣12拧入公扣13时，在直到紧固完成为止的大部分的过程中，母扣12的插入面33与公扣13的插入面54相接触。这是因为在公扣13作用有自身(钢管2)的重量。另外，在图4A～图4C中，由空心箭头表示公扣13(钢管2)的拧入行进方向。

[0086] 如上所述，外螺纹部51(公扣13)的螺纹牙57的宽度形成为沿螺纹的螺旋线逐渐变窄。内螺纹部21(母扣12)的螺纹槽42的宽度也形成为沿内螺纹的螺旋线逐渐变窄。因此，在使公扣13相对于母扣12螺纹结合时，如图4A～图4C所示，内螺纹部21与外螺纹部51之间的间隙逐渐变窄。

[0087] 另外，如上所述，在外螺纹部51的螺纹牙底面61与内螺纹部21的螺纹牙顶面32之间设有干涉量。因此，如图4C所示，在相对于母扣12拧入公扣13的过程中，在内螺纹部21的载荷面34与外螺纹部51的载荷面55彼此开始接触之前，外螺纹部51的螺纹牙底面61与内螺纹部21的螺纹牙顶面32开始接触。由此，公扣13和母扣12的彼此的轴心在同一轴线上。然后，如图4D所示，在直到紧固完成为止的过程中，外螺纹部51的螺纹牙底面61与内螺纹部21的螺纹牙顶面32互相牢固地按压。这是因为，在外螺纹部51的螺纹牙底面61与内螺纹部21的螺纹牙顶面32之间的干涉量的作用下，作用于这些螺纹牙底面61与螺纹牙顶面32之间的嵌合压力随着公扣13的拧入的旋转而逐渐增加。

[0088] 另外，如图4D所示，内螺纹部21的载荷面34和外螺纹部51的载荷面55彼此之间相接触。此时，虽然未图示，但是，公扣13的台肩面59与母扣12的台肩面24相接触。载荷面34、55彼此之间由于承受因插入面33、54彼此之间的接触而产生的反作用力，并且承受台肩面
59、24彼此相接触时产生的反作用力的一部分、即螺纹的紧固轴向力，因此，以作用有规定的载荷的状态相接触。因而，通过台肩面59、24彼此的接触，能够使公扣13相对于母扣12定位，并且，也能够提高螺纹接头1的耐扭矩性能。

[0089] 而且，如下所述，以大致同时产生台肩面59、24彼此相接触的抵肩以及随着载荷面55、34彼此的接触以及插入面54、33彼此的接触而产生的楔效应所产生的锁定的方式，设置公扣13的台肩面59和母扣12的台肩面24。由此，能够进一步提高螺纹接头1的耐扭矩性能。

[0090] 另外，在将公扣13和母扣12紧固起来的状态下，如图4D所示，外螺纹部51的载荷面55和内螺纹部21的载荷面34彼此相接触，插入面54、33彼此相接触，外螺纹部51的螺纹牙底面61与内螺纹部21的螺纹牙顶面32相接触。但是，外螺纹部51的螺纹牙顶面52与内螺纹部
21的螺纹牙底面41之间形成有间隙。

[0091] 如所述图3所示，外螺纹部51的插入面54和载荷面55以相对于管轴线P在外螺纹部51的拧入行进方向上所成的角度分别在90°以上的方式形成。具体而言，插入面54相对于管轴线P在外螺纹部51的拧入行进方向上所成的角度α以及载荷面55相对于管轴线P在外螺纹部51的拧入行进方向上所成的角度β分别在90°以上，且满足α＞β的条件。内螺纹部21也同样。即，内螺纹部21的插入面33形成为与外螺纹部51的插入面54相同的角度，内螺纹部21的载荷面55形成为与外螺纹部51的载荷面34相同的角度。

[0092] 在这样的形状的外螺纹部51以及内螺纹部21的螺纹切削加工中，不使用具有顶端的宽度较宽且根部的宽度较窄的刀尖形状的、容易折损的工具。因此，螺纹切削加工的效率提高，而能够容易地制造螺纹接头1。另外，由于载荷面的角度β在90°以上，因此，在螺纹接头1上作用有较大的拉伸载荷时，能够可靠地限制公扣13向该负荷方向移动。因此，能够进一步可靠地防止产生脱扣。

[0093] 为了最大限度地发挥除制造容易性以外的效果，插入面的角度α和载荷面的角度β分别最优选为90°。但是，角度α和角度β的两者为90°并不容易制造。因而，插入面的角度α优选在92°～114°的范围内。更优选的是，插入面的角度α在93°～106°的范围内。载荷面的角度β在低于90°时，则可能产生脱扣，因此，设定在90°以上。但是，当载荷面的角度β过大时，则需要使工具的刀尖极度尖锐，从而导致工具寿命明显下降。因此，载荷面的角度β在满足了α＞β的条件的基础上，优选在91°～106°的范围内。更优选的是，载荷面的角度β在满足了α＞β的条件的基础上在92°～101°的范围内。

[0094] 另外，外螺纹部51的各螺纹牙57以及内螺纹部21的各螺纹牙42的纵截面的宽度尺寸形成为基部侧的尺寸大于顶部侧的尺寸。由此，相比于螺纹切削加工顶部侧的宽度尺寸大于基部侧的宽度尺寸的燕尾状的螺纹部的情况，本实施方式的螺纹部的螺纹切削加工较容易。这是因为，在螺纹切削加工本实施方式的螺纹部的情况下，能够使用具有根部的宽度大于顶端的宽度的刀尖形状的结实的工具。因而，螺纹切削加工的效率提高，而能够容易地制造螺纹接头1。

[0095] 如所述图2所示，在将公扣13和母扣12紧固起来的状态下，公扣13的密封面56与母扣12的密封面22互相嵌合密合。由于在密封面56、22彼此之间设有干涉量，因此，双方之间通过金属接触而构成密封部，从而发挥密封性能。

[0096] 公扣13的突出部58自公扣13的密封面56的顶端沿管轴线P方向延伸出来。在该突出部58的顶端设有台肩面59。在紧固状态下，突出部58不与母扣12相接触，而在与母扣12之间形成间隙。在对螺纹接头1施加有较高的压缩载荷的情况下，不仅互相接触的台肩面59、24的部分产生塑性变形，突出部58也成为缓冲部而产生塑性变形。因此，能够抑制突出部58自身以及台肩面59、24的部分各自产生的塑性变形。其结果，在与突出部58相邻的密封部(密封面56、22)不产生塑性变形，而能够更稳定地确保该密封部的密封性能。

[0097] 公扣13的台肩面59和母扣12的台肩面24形成为相对于管轴线P在外螺纹部51的拧入行进方向上所成的角度分别小于90°。在将公扣13紧固于母扣12时，台肩面59、24随着公扣13的拧入而互相接触，并发挥限制公扣13的拧入的止挡件的作用。

[0098] 台肩面59、24优选设于同时产生锁定和抵肩的位置。但是，难以严格地使锁定和抵肩同时产生。先产生锁定和抵肩的任一方的可能性较高。

[0099] 图5是表示密封接触力相对于抵肩和锁定的产生时刻的偏差的变化的图。在此，调查了锁定和抵肩的产生时刻的偏差对密封面22、56彼此之间的接触力产生的影响。在图5中，锁定相对于抵肩的偏差为正值的范围表示锁定产生在抵肩之后的状态。

[0100] 根据图5所示的结果明确：在锁定之前先产生了抵肩的情况下(图5中，锁定相对于抵肩的偏差为正值的范围)，能够确保密封面22、56彼此之间的接触力。相反，在抵肩之前先产生了锁定的情况下(图5中，锁定相对于抵肩的偏差为负值的范围)，若该偏差量、即公扣13相对于母扣12的相对旋转量小于规定值(在图5中，小于0.050转)，则能够获得充分的密封接触力。

[0101] 因而，优选的是，按照以下方式设置台肩面59、24：在紧固时，以台肩面59、24彼此相接触的时刻(抵肩时刻)为基准，当公扣13相对于母扣12的拧入旋转量在规定量的范围内时，载荷面55、34彼此以及插入面54、33彼此这两方产生接触(锁定)。即，在抵肩之前先产生了锁定的情况下，在自抵肩的产生时刻开始到公扣13的拧入旋转量小于-0.050转时产生锁定为宜。该情况下，更优选的是，在自抵肩的产生时刻开始到公扣13的旋转量为-0.045转以下时产生锁定为宜。另外，在抵肩之后产生锁定为宜。更优选的是，同时产生锁定和抵肩为宜。

[0102] 实施例

[0103] 为了确认本实施方式的螺纹接头的效果，利用弹塑性有限元法实施数值模拟分析，对耐扭矩性能、耐粘扣性能以及密封性能进行了评价。另外，通过实际制造试验品，对螺纹接头的生产性进行了评价。

[0104] 有关螺纹接头(钢管和接箍)的材质以及尺寸的共同的各特性如以下所述。

[0105] ·钢管的尺寸：外径为约壁厚为约9mm(API规格的6-5/8“24#)

[0106] ·钢管的等级：API规格的L80(公称拉伸屈服强度为552MPa(80ksi))

[0107] ·内螺纹部和外螺纹部：载荷面的螺距为6.35mm(平均一英寸有四个螺纹牙)，螺纹高度(载荷面的高度)为1.5mm，螺纹长度为100mm，载荷面的角度β为93°

[0108] 其他的因子如下述的表1所示的那样进行了各种变更。试验No.1～8是满足本实施方式的条件的本发明例。试验No.9～11是不满足本实施方式的条件的比较例。

[0109] 如下述表1所示，本发明例的No.1～8为采用了图3所示的结构的螺纹部的螺纹接头。比较例的No.9为采用了如API规格的偏梯形螺纹那样地纵截面形状为梯形状的螺纹部的螺纹接头。该No.9的螺纹接头在外螺纹部的螺纹牙底面与内螺纹部的螺纹牙顶面之间具有干涉量，在外螺纹部的螺纹牙顶面与内螺纹部的螺纹牙底面之间具有间隙，而且，在插入面彼此之间具有间隙。比较例的No.10为采用了纵截面形状为梯形状的螺纹部的螺纹接头。该No.10的螺纹接头在载荷面彼此之间以及插入面彼此之间具有干涉量，在外螺纹部和内螺纹部的任一者的螺纹牙顶面与螺纹牙底面之间也具有间隙。比较例的No.11为采用了纵截面形状为燕尾状的螺纹部、即顶部侧的宽度尺寸大于基部侧的宽度尺寸的螺纹部的螺纹接头。

[0110] 图6是将作为比较例的试验No.10的螺纹接头的螺纹部的区域放大后的剖视图。如图6所示，在试验No.10的螺纹接头中，作为母扣101的内螺纹部的螺纹牙131的纵截面呈梯形状。内螺纹部的插入面133为相对于管轴线P以规定的角度倾斜的斜面。内螺纹部的插入面133和载荷面134分别与作为公扣102的外螺纹部的螺纹牙157的插入面154和载荷面155相接触。内螺纹部的插入面133相对于外螺纹部的插入面154具有干涉量。另一方面，在内螺纹部的螺纹牙顶面132与外螺纹部的螺纹牙底面153之间以及内螺纹部的螺纹牙底面141与外螺纹部的螺纹顶面158之间分别具有间隙。另外，图6中的附图标记152是公扣102的外螺纹部的螺纹槽。

[0111] 图7是将作为比较例的试验No.11的螺纹接头的螺纹部的区域放大后的纵剖视图。如图7所示，在试验No.11的螺纹接头中，作为母扣201的内螺纹部的螺纹牙231具有燕尾状的纵截面形状。内螺纹部的螺纹牙顶面232、插入面233以及载荷面234分别与公扣202的外螺纹部的螺纹牙底面253、插入面254以及载荷面255相接触。另一方面，在内螺纹部的螺纹牙底面241与外螺纹部的螺纹牙顶面258之间具有间隙。另外，图7中的附图标记252是公扣
202的外螺纹部的螺纹槽。

[0112] 在试验No.1～11的螺纹接头中，除No.11的螺纹接头以外，具有所述图2所示的台肩面。即，由于No.11的螺纹接头利用螺纹部自身的锁定能够完全约束公扣和母扣的移动，因此，未设有妨碍该锁定的台肩面。

[0113] 表1

[0114] 表1

[0115]

[0116] 在数值模拟分析中，制作试验No.1～11的螺纹接头的各模型，并进行紧固母扣和公扣的分析，计算抵肩扭矩(或锁定时的扭矩)、过扭矩以及紧固完成时作用于螺纹部的载荷面和插入面的接触压力中的最大的接触压力(以下称为“侧面的最大接触压力”)。利用抵肩扭矩进行超抵肩评价，利用过扭矩评价耐扭矩性能。利用侧面的最大接触压力评价螺纹部处的粘扣产生风险。

[0117] 另外，进行模拟了由作为螺纹接头的试验规格的ISO13679(2002年版)规定的系列A试验的分析，求得密封面的接触力的最小值。由此，评价螺纹接头的密封性能。

[0118] 另外，实际制作试验No.2、9以及11的螺纹接头，评价螺纹接头的生产性。

[0119] 下述的表2中表示数值模拟分析的结果。在表2中，抵肩扭矩、过扭矩、密封面的最小接触力以及侧面的最大接触压力的各值由将No.9的螺纹接头的计算值设定为基准“1.0”而得到的相对值来表示。

[0120] 表2

[0121] 表2

[0122]

[0123] 表2所示的抵肩扭矩表示值越大则产生超抵肩的风险越高。如表2所示，比较例的No.10的螺纹接头产生超抵肩的风险较高。相对于此，本发明例的No.1～8的螺纹接头的抵肩扭矩与比较例的No.9、No.11的螺纹接头的抵肩扭矩程度相等，相比于比较例的No.10的螺纹接头，产生超抵肩的风险较小。

[0124] 表2所示的过扭矩表示值越大则耐扭矩性能越优异。如表2所示，本发明例的No.1～8的螺纹接头的过扭矩大于比较例的No.9的螺纹接头的过扭矩。特别是，本发明例的No.1～3的螺纹接头的过扭矩与比较例的No.10、No.11的螺纹接头的过扭矩为相同程度。

[0125] 表2所示的侧面的最大接触压力表示值越大，则在紧固的过程中产生粘扣的风险越高。如表2所示，本发明例的No.1～8的螺纹接头的粘扣产生风险远低于比较例的No.10的螺纹接头的粘扣产生风险，而与比较例的No.11的螺纹接头的粘扣产生风险为相同程度。

[0126] 表2所示的密封面的最小接触力表示值越大，则密封性能越优异。如表2所示，本发明例的No.1～4的螺纹接头的密封性能为与比较例的No.9～11的螺纹接头的密封性能相同的程度，或优异于比较例的No.9～11的螺纹接头的密封性能。特别是，本发明例的No.1～3的螺纹接头的密封性能为与No.11的螺纹接头的密封性能相同的程度，或优异于No.11的螺纹接头的密封性能，在密封性能上更为优异。

[0127] 在下述的表3中表示螺纹接头的生产性的评价结果。在表3中，在实际制作的试验No.2、No.9、No.11的螺纹接头中，将螺纹切削加工时间最短的螺纹接头(试验No.9)的螺纹切削加工时间设为“1.0”，各螺纹接头的螺纹切削加工时间由其相对值表示。另外，在表3中，在实际制作的螺纹接头中，将工具寿命最短的螺纹接头(试验No.11)的工具寿命设为“1”，各螺纹接头的工具寿命由其相对值表示。

[0128] 表3

[0129] 表3

[0130]试验No. 螺纹切削加工时间工具寿命
2 1.3 15
9 1.0 30
11 2.5 1

[0131] 如表3所示，本发明例的No.2的螺纹接头的螺纹切削加工时间为具有燕尾状的螺纹部的No.11的螺纹接头的螺纹切削加工时间的大约一半，接近梯形螺纹的No.9的螺纹接头的螺纹切削加工时间。本发明例的No.2的螺纹接头的工具寿命虽然不及No.9的螺纹接头的工具寿命，但远长于No.11的螺纹接头的工具寿命。

[0132] 如上所述，在本实施方式的钢管用螺纹接头1中，在外螺纹部51的拧入行进方向上，外螺纹部51的螺纹牙57的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，螺纹槽62的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。另外，内螺纹部21的螺纹槽42的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变窄，另一方面，螺纹牙31的宽度沿螺纹的螺旋线逐渐变宽。

[0133] 由此，在公扣13相对于母扣12拧入的过程中，在外螺纹部51和内螺纹部21锁定时，在随着载荷面55、34彼此的接触以及插入面54、33彼此的接触而产生的楔效应的作用下，扭矩阻力急剧增大。因此，能够使在相抵肩了的台肩面59、24的部分产生塑性变形之前所需的扭矩上升。因而，能够提高螺纹接头1的耐扭矩性能。另外，通过将外螺纹部51和内螺纹部21的形状设为所述这样的结构，能够防止超抵肩的产生，并且，螺纹部不需要较高的尺寸精度而能够提高螺纹接头1的生产性。

[0134] 在本实施方式的钢管用螺纹接头1中，在公扣13相对于母扣12的拧入过程中，在母扣12的密封面22与公扣13的密封面56相接触之前，内螺纹部21的螺纹牙顶面32与外螺纹部51的螺纹牙底面61接触。在此，内螺纹部21的螺纹牙顶面32和外螺纹部51的螺纹牙底面61形成为在密封面22、56彼此相接触之前开始接触，并在母扣12与公扣13之间的紧固完成的状态下具有规定的干涉量。

[0135] 如上所述，载荷面55、34彼此之间以及插入面54、33彼此之间在随着各自的接触而产生的楔效应的作用下非常牢固地相接触，但在之前的阶段的过程中，仅插入面54、33以钢管2(母扣12)的自重程度的强度相接触。因此，能够降低螺纹部处产生粘扣的风险。而且，在内螺纹部21的螺纹牙顶面32与外螺纹部51的螺纹牙底面61相接触之后，密封面22、56彼此相接触。因此，在向母扣12拧入公扣13的过程中，能够将母扣12和公扣13配置在同一轴心上。由此，在密封面22、56彼此相接触时，能够防止因密封面22、56彼此的偏压而产生粘扣。

[0136] 另外，内螺纹部21的螺纹牙顶面32和外螺纹部51的螺纹牙底面53既可以与管轴线P平行，也可以相对于管轴线P倾斜。另外，内螺纹部21的螺纹牙顶面32和外螺纹部51的螺纹牙底面53的纵截面形状既可以不是严格的直线，也可以是其他的具有曲率的曲线，还可以是将直线和曲线组合而成的形状。

[0137] 外螺纹部51的螺纹牙57的宽度的变化量优选根据螺纹接头1的外径、外螺纹部51的长度适当调整。但是，在螺纹牙57的宽度的变化量较大的情况下，由于在加工螺纹牙57时需要使螺纹切削用工具往返数次，因此，螺纹切削加工的效率下降，从而导致生产成本上升。因此，若考虑到生产性，则对于外螺纹部51的螺纹牙57的宽度的变化量来说，优选使得螺旋线的两端的螺纹牙57的宽度相比在三倍以内，更优选在两倍以内。

[0138] 外螺纹部51和内螺纹部21的螺纹高度越高、或使外螺纹部51和内螺纹部21的螺纹螺距越小，则螺纹接头1的耐扭矩性能提高，与其相反地，外螺纹部51和内螺纹部21的剪切刚度下降。该情况下，螺纹切削用工具的刀尖也成为宽度较窄且细长的形状，容易产生工具的折损、破损等。为了避免这些问题，以外螺纹部51的螺纹槽62和内螺纹部21的螺纹槽42的最窄的宽度分别大于螺纹高度的0.7倍的方式确定螺纹高度和螺纹螺距即可。

[0139] 母扣12的台肩面24和公扣13的台肩面59以同时产生锁定和抵肩的方式设置。因此，能够获得较高的耐扭矩性能，并且，能够在密封面22、56彼此之间导入规定的干涉量。其结果，能够获得设计要求的密封性能。

[0140] 以抵肩时刻为基准的锁定的产生时刻的偏差量为以公扣13相对于母扣12的拧入旋转量计在±0.150转以内，则能够提高耐扭矩性能。为了获得更高的耐扭矩性能，更优选的是，所述旋转量在±0.080转以内。为了确保更充分的密封接触力，优选的是，减小负侧的旋转量、即自先发生的锁定到后发生的抵肩为止的旋转量。因而，为了稳定地获得较高的密封性能和较高的耐扭矩性能这两个性能，所述旋转量优选设为从+0.150转到小于-0.050转，更优选的是，设为从+0.080转到-0.045转以内。

[0141] 图8A～图8C是表示紧固公扣和母扣时的公扣的紧固扣数与紧固扭矩之间的关系的一例子的示意图。该图8A～图8C被称为扭矩图。图8A表示在抵肩前先产生锁定的情况。图8B是表示锁定与抵肩大致同时产生的情况。图8C表示在抵肩后产生锁定的情况。在该图8A～图8C中，“LP”表示锁定的产生时刻，“SP”表示抵肩的产生时刻。

[0142] 通过以下方式能够确认以抵肩时刻为基准的锁定的产生时刻的偏差量为以公扣的拧入旋转量计在规定量的范围内(从+0.150转到小于-0.050转)。在实施紧固之前，测量公扣的外螺纹部和母扣的内螺纹部的各自的螺纹位置，然后，通过调查紧固时记录的扭矩图从而进行确认。

[0143] 具体而言，首先，对于公扣，选定外螺纹部的任意的螺纹牙，测量自选定的螺纹牙到台肩面在管轴线方向上的距离X。对于母扣，在内螺纹部的螺纹槽中，选定具有与在公扣的测量中所选定的螺纹牙相同宽度的螺纹槽，测量自所选定的螺纹槽到台肩面在管轴线方向上的距离Y。计算所述距离X与所述距离Y之间的差A。然后，在外螺纹部或内螺纹部的载荷面的螺纹螺距为P的情况下，计算A/P。理论上而言，A/P成为以抵肩时刻为基准的锁定的产生时刻的偏差量、即公扣的拧入旋转量。

[0144] 在此，实际上，螺纹导程在制造公差的范围内变动，或通过在公扣、母扣等的表面施加表面处理而使螺纹导程略微变动。因此，在所述计算的A/P上加上或减去与螺纹导程的变动的影响相应的量，从而求得更准确的A/P。然后，实际紧固所述测量的公扣和母扣，并调查该紧固时的扭矩图的线图形状。

[0145] 例如，若锁定的产生时刻的偏差量在规定量的范围内，则如图8B所示，在立起的线图的部分(将其称为Δ扭矩)几乎未看到拐角，表示耐扭矩性能的过扭矩变得非常高。假设，在锁定的产生时刻的偏差量不在规定量的范围内的情况下，如图8A或图8C所示，Δ扭矩产生拐角。通常，将Δ扭矩最初产生拐角(自直线偏离的部分)的时刻的扭矩认为是过扭矩。因此，当锁定的产生时刻的偏差量不在规定量的范围内时，无法获得较高的耐扭矩性能。

[0146] 其他的实施方式

[0147] 以上，说明了本发明的实施方式，但所述实施方式仅是用于实施本发明的示例。因而，本发明并不限定于所述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够通过适当变形来实施所述的实施方式。

[0148] 在所述的实施方式中，以将接箍11和钢管2配置为管轴线P沿上下方向延伸的姿势，将接箍11和钢管2紧固起来。然而，紧固时的接箍11和钢管2的姿势只要能够互相紧固，就可以是任一姿势。

[0149] 在所述的实施方式中，母扣12的密封面22设于内螺纹部21与台肩面24之间，公扣13的密封面56设于外螺纹部51与台肩面59之间。另外，密封面与台肩面相邻，在公扣的顶端部设有突出部。然而，本实施方式的螺纹接头1能够与任何密封构造组合。本实施方式的螺纹接头1即使在反复施加有载荷的情况下，也不会在密封面、台肩面以及突出部产生较大的损害。因而，相比于以往的钢管用螺纹接头，能够获得更加稳定的密封性能。

[0150] 所述的实施方式的螺纹接头不仅能够应用于接箍型的螺纹接头，还能够应用于整体型的螺纹接头。

[0151] 产业上的可利用性

[0152] 本发明的钢管用螺纹接头能够应用于用于连接钢管的螺纹接头。

[0153] 附图标记说明

[0154] 1、钢管用螺纹接头；2、钢管；11、接箍；12、母扣；13、公扣；21、内螺纹部；22、母扣的密封面；24、母扣的台肩面；31、内螺纹部的螺纹牙；32、内螺纹部的螺纹牙顶面；33、内螺纹部的插入面；34、内螺纹部的载荷面；41、内螺纹部的螺纹牙底面、42、内螺纹部的螺纹槽；51、外螺纹部；52、外螺纹部的螺纹牙顶面；54、外螺纹部的插入面；55、外螺纹部的载荷面；
56、公扣的密封面；57、外螺纹部的螺纹牙；58、突出部；59、公扣的台肩面；61、外螺纹部的螺纹牙底面；62、外螺纹部的螺纹槽；P、管轴线；α、外螺纹部的插入面相对于管轴线所成的角度；β、外螺纹部的载荷面相对于管轴线所成的角度。

标题	发布/更新时间	阅读量
伸缩柔性管接头	2020-07-04	5
一种增强热塑性塑料复合管连接接头及其连接方法	2022-02-18	2
用于连接防护栏边框与框内管材的接头	2021-07-09	1
油井管的螺纹接头的试验装置	2021-06-02	3
大型塑料管接头的压塑熔接成型法	2021-06-04	2
一种管路接头压接工具	2022-09-15	1
对接式铜铝管焊接接头	2022-09-25	1
自行车双层管接头	2022-10-29	1
密封管接头	2020-11-05	2
水管接头	2020-09-25	2

钢管用螺纹接头

钢管用螺纹接头

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：