(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の穿孔作業に使用されるドリルステムであって、
第１および第２の対向する外側端を終端とする接合された細長い管状部材の第１のペアを備えており、細長い管状部材の各々が、内腔および選択的に寸法付けられた外径を有しており、細長い管状部材が、対向する外側端の間に位置するピンとボックスとによる螺合接続によって接合されており、
少なくとも一方の細長い管状部材の選択された端部が、細長い管状部材の選択された端部をドリルステムを形成するために使用されるさらなる管状部材へと接続する螺合パイプ継手を有しており、さらなる管状部材が、内腔ならびに細長い管状部材の第１のペアの外径よりも小さい外径を有することで、さらなる管状部材が細長い管状部材の第１のペアへと接続されたときに、細長い管状部材の第１のペアの外径がパイプのアプセット加工された領域を形成し、アプセット加工された領域が、ピンとボックスとによる螺合接続を含んでおり、
螺合パイプ継手が、細長い管状部材の選択された端部に位置する雌ねじ付きのボックス端を備え、雌ねじ付きのボックス端が、さらなる管状部材に位置する雄ねじ付きのピン端と対をなし、ピン端が、露出したピン面を終端としており、内部補強リングが、ピン端の内腔の内側に収容され、ピン端の内側をピン端の長さの一部について延在しており、補強リングが、雌ねじ付きのボックス端に設けられた内側の段部に受け止められる露出した端部を終端としている最も内側の領域を有しており、さらに補強リングが、補強リングの最も内側の領域に形成された外側の段部を有しており、ピン面をリングの外面とボックスのねじ山付きの内面との間に捕まえ、
内部補強リングの露出端が、接続および補強リングの内径の中心線に対して鈍角αを形成しており、雌ねじ付きのボックス端に設けられた内側の段部が、補強リングの露出端の角度に相補的な角度でテーパ状であり、ピン面を捕まえる補強リングの外側の段部が、接続および補強リングの内径の中心線に対して鋭角βで傾斜しており、ピン面が、補強リングの外側の段部に接触して対をなすよう、相補的な角度で傾斜しており、
ドリルステムの組み立て時に、初期の接触がピンの露出面と補強リングの外側の段部との間に形成され、組み立て力が、ピンの先端を補強リングの内径の方向へと半径方向に押すことで、ピンの先端が継手の雌ねじ付きのボックス端から外れることや、ピンの先端がリングの段部に乗り上げることを許容せずに、ピンを捕まえて管状部材を補強する傾向を有する、ドリルステム。
【請求項２】
継手の組み立てを続けることで、補強リングの露出端が内側の段部に作用し、継手のボックス端のより丈夫なより大径の領域に軸方向の力を作用させる、請求項１に記載のドリルステム。
【請求項３】
接続された細長い管状部材の両端が、細長い管状部材の選択された端部をドリルステムの形成に使用されるさらなる管状部材へと接続する螺合パイプ継手を備えている、請求項１に記載のドリルステム。
【請求項４】
補強リングが、補強リングの最も内側の領域に隣接する内側ラジアル面をさらに有しており、内側ラジアル面も、第１の管状部材の雌ねじ付きのボックス端の内側のテーパ状の表面と対をなすようにわずかにテーパ状である、請求項１に記載のドリルステム。
【請求項５】
角度αが、接続の中心線に対して約９５〜１１５°の範囲にある、請求項４に記載のドリルステム。
【請求項６】
角度βが、接続の中心線に対して約４０〜７０°の範囲にある、請求項５に記載のドリルステム。
【請求項７】
補強リングの内側ラジアル面のテーパの程度が、ラジアル面１インチにつき０．１６６７インチ程度である、請求項６に記載のドリルステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くには、水平方向の穿孔作業に用いられるドリルステム（ｄｒｉｌｌ  ｓｔｅｍ）を形成するために使用される管状部材などの管状部材に関し、そのようなドリルステム部材が耐えることができる印加可能なトルクを大きくするための継手および接続技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の世界においては、地下の導管、配管／回線、およびケーブル等、我々の周囲には、我々の毎日の活動の多くを可能にしている例が多数存在する。例えば、水、電気、ガス、電話、ケーブルテレビ、デジタル通信、およびコンピュータ接続のための公益的配管／回線が存在する。多くの場合、これらの配管／回線を、例えば物理的な輸送管を地上に走らせ、あるいは送電線およびケーブルを頭上に走らせる代わりに、安全および美観の理由で埋設することが好ましい。多くの状況においては、地下の公益的配管／回線を、後に埋め戻される溝に埋設することができる。溝は、新設の地域において最も好都合に使用されている。しかしながら、既存のインフラストラクチャがすでに存在する地域においては、溝が構造物または道路に対して深刻な混乱を引き起こす可能性がある。さらには、溝を掘ることで、すでに埋設されている公益的配管／回線を傷めてしまう可能性が常に存在し、溝の掘削によって乱された構造物または道路が元の状態に戻ることは稀である。新設の地域においても、溝への公益的配管／回線の埋設は、いくつかの欠点を抱えている。例えば、溝掘り作業が、作業者ならびに通過する歩行者の負傷の危険を引き起こす可能性がある。
【０００３】
これらの理由および他の理由で、「溝なし」穿孔作業と称されることもある水平方向穿孔（ＨＤＤ）作業などの代替の技法が、ますます一般的になってきている。典型的なＨＤＤ作業においては、掘削機が地表面に配置される。掘削機が、地表面に対して斜めの角度で地面に穴を空けるように配置される。掘削物および土を取り除くために、流体をドリルストリング（ｄｒｉｌｌ  ｓｔｒｉｎｇ）を通り、掘削ツールを越え、試錐孔を戻るように送ることができる。掘削ツールが所望の深さに達した後で、ツールが実質的に水平な経路に沿って案内され、水平な試錐孔が生成される。所望の長さの試錐孔が得られた後で、ツールが地表面を破るように上方へと案内される。次いで、拡径器をドリルストリングに取り付けることができ、このドリルストリングが試錐孔を通って引き戻されることで、試錐孔がより大きな直径へと拡大される。作業のこの段階において、拡径ツールに公益的配管／回線または導管を取り付け、拡径器と一緒に試錐孔を通って引き込むことが一般的である。
【０００４】
典型的な水平方向穿孔機は、駆動機構が搭載されたフレームを備えており、駆動機構が、フレームの長手軸に沿って摺動可能である。駆動機構が、ドリルストリングをその長手軸を中心にして回転させるように構成されている。フレームに沿った駆動機構の摺動が、ドリルストリングの回転と協働して、ドリルストリングを地面へと長手方向に前進させ、あるいは地面から長手方向に後退させる。
【０００５】
穿孔される所望の穴の長さは、それぞれの仕事に応じてさまざまであるが、相当な長さになる可能性がある。所望の穴を生成するための十分な長さのドリルストリングを生み出すために、所定の長さのドリルロッドを多数、つなぎ合わせることができる。より詳しくは、第１のドリルロッドが装置のラックに配置され、地面へと送り込まれる。次のドリルロッドが装置に配置され、通常は各々のドリルロッドのねじ山によって第１のドリルロッドへと接続される。次いで、つなぎ合わせられたドリルロッドが、地面へと送り込まれる。穴全体を形成するために、多数のドリルロッドが、掘削作業の最中にこのやり方で追加される。ロッドが追加されるにつれて、ドリルストリングの長さおよび得られる穴の長さが大きくなる。
【０００６】
このようなドリルストリングの形成のプロセスにおいて、２つのドリルパイプが螺合によってつなぎ合わせられるとき、それらは確実な接続をもたらすための所定のトルク（すなわち、組み立てトルク）まで回転させられる。穿孔の作業の際に、ドリルストリングは、典型的には、順方向（例えば、時計回り）に回転させられる。したがって、パイプが右ねじを有すると仮定すると、ドリルストリングの順回転は、パイプを螺合した状態に保とうとする。しかしながら、ドリルストリングを逆方向（例えば、反時計回り）に回転させることが望ましいこともある。この逆回転の際に、ドリルパイプは分離させられようとする。これは、ドリルストリングの穿孔端が硬い土壌または岩に食い込む場合に特にあてはまる。ドリルパイプの各部が分離しないことが重要である。例えば、ドリルパイプのうちの２つが分離すると、パイプ間の螺合による接合部に隙間が形成され、接合部に異物が進入する可能性がある。異物が取り除かれるまで、異物が接合部に十分なトルクを再び加えることを妨げる可能性がある。緩んだ接合部は、再びトルクが加えられない限り、逆回転のトルク荷重を伝えることができない。分離が地下で生じた場合、接合部が緩んだことを知ることが困難である可能性があり、水平方向穿孔機の動作および／または操縦に、悪影響が及ぶ可能性がある。
【０００７】
状況は、指向性の穿孔に使用されるパイプに加わる力が、垂直な穿孔作業において直面される力と異なるという事実によって、さらに複雑になる。ＨＤＤパイプは、垂直な穿孔においては必要とされないやり方で曲がらなければならないため、垂直な穿孔に使用されるパイプよりも柔軟でなければならない。ＨＤＤ用のパイプは、穿孔および戻りの拡径の際に穴の壁によって支持されるがゆえに、より大きな摩耗を被る可能性があり、垂直パイプよりも大きい引き戻し力および回転力に直面する可能性もある。したがって、これらの案内有りの掘削作業に用いられるドリルパイプは、トルクを伝達するために十分に剛でありながら、依然として試錐孔の方向が変化するときの緩やかな曲がりに対処するために十分に柔軟でなければならない。一般に、ドリルパイプの柔軟性は、パイプの直径が小さくなるほど大きくなる。したがって、柔軟性を向上させるために、より小さな直径のパイプが好ましい。
【０００８】
しかしながら、これらの作業における動作時の高い動作応力に鑑み、パイプの直径が特にドリルステムの重要な領域において小さくなると、これらの領域における故障率が高くなることも事実である。ドリルステムの不具合の可能性を減らしつつ、依然として良好な柔軟性をもたらすために、現時点における製造方法は、ドリルパイプのシャフトの端部を、より大きな直径のピン／ボックス接合部を取り付けることができるように、熱間または冷間鍛造技法によってアプセット加工し、あるいは拡径することを含んでいる。より大きな接合部を、より細い管のアプセット加工を施した端部に取り付けて使用することで、より耐久性の高いパイプの設計がもたらされている。しかしながら、ドリルパイプの端部を変形させるために典型的に使用される加熱鍛造プロセスは、高い熱および多数の作業を必要とするため、時間がかかり、高価である。冷間鍛造プロセスもまた、高価である。
【０００９】
したがって、ＨＤＤ作業に使用される管状のドリルステム部材について、アプセット加工が施された端部をもたらすためのより単純かつより経済的な方法について、ニーズが存在する。
【００１０】
また、該当の穿孔作業において直面する可能性があるあらゆる最終的状況に合わせた適切なトルクをドリスステムに加えることができる優れた構造および技法を開発するというニーズが存在する。
【００１１】
さらに、いくつかの状況においてドリルステムの管状部材間の接合部の全体としての剛性を高める必要性も、存在しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主たる目的は、先行技術において顕著な上述の欠点の多くに対する解決策を、ＨＤＤ作業用のドリルステムの製造に使用される種類の管状部材の改善された接続の形態で提供することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、熱間鍛造作業などを不要にする内部補強リングを備える螺合接続または継手の特別な形態を利用して、水平掘削作業に使用されるドリルパイプを製作するための方法を提供することにある。これらのより手の込んだ製造プロセスの使用を排除することによって、本発明は、製造プロセスをより単純にし、より高速にし、したがってより安価にする。
【００１４】
本発明の他の目的は、管の継手または接続の形成に使用されるピンおよびボックス部材の間の許容トルクを、接続の段部接触面積を増すことによって大きくする設計を提供することにある。そのような改善された設計は、該当の穿孔作業において直面される可能性があるあらゆる最終状況のために、ドリルステムに適切なトルクを加えることを可能にする。
【００１５】
本発明の他の目的は、使用時の管状部材の曲げによって引き起こされる応力を分散させるために、接合部または接続の雄の部材の下方の領域において管状部材の剛性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
これらの目的を達成するために、本発明は、第１の管状部材のアプセット加工された領域を、より小さい外径のさらなる管状部材へと接続し、第１およびさらなる管状部材によって水平方向の穿孔作業に使用される種類のドリルステムを形成するための螺合パイプ継手を提供する。本発明のパイプ継手は、アプセット加工された領域を含んでいる第１の管状部材の雌ねじ付きのボックス端を備えており、この雌ねじ付きのボックス端が、さらなる管状部材の雄ねじ付きのピン端と対をなす。第１の管状部材が、内腔および外径を有しており、さらなる管状部材も、内腔を有するとともに、さらなる管状部材の長さの少なくとも一部分について第１の管状部材の外径よりも小さい外径を有している。雄ねじ付きのピン端が、露出したピン面を終端としている。
【００１７】
内部補強リングが、ピン端の内腔の内側に収容され、ピン端の内側をピン端の長さの一部について延在している。補強リングは、雌ねじ付きのボックス端に設けられた内側の段部に受け止められる露出した端部を終端としている最も内側の領域を有している。さらに補強リングは、補強リングの最も内側の領域に形成された外側の段部を有しており、ピン面をリングの外面とボックスのねじ山付きの内面との間に捕まえる。ボックスの内側の段部、補強リングの露出端、およびピン面と補強リングの外側の段部との間に存在する選択された半径および角度が、接合部の形成時および穿孔の作業時に直面される力の改善された制御をもたらす。
【００１８】
内部補強リングの露出端が、接続および補強リングの内径の中心線に対して鈍角αを形成しており、雌ねじ付きのボックス端に設けられた内側の段部が、補強リングの露出端の角度に相補的な角度でテーパ状である。ピン面を捕まえる補強リングの外側の段部が、接続および補強リングの中心線に対して鋭角βで傾斜しており、ピン面が、補強リングの外側の段部に接触して対をなすよう、相補的な角度で傾斜している。補強リングが、補強リングの最も内側の領域に隣接する内側ラジアル面をさらに有しており、内側ラジアル面も、第１の管状部材の雌ねじ付きのボックス端の内側のテーパ状の表面と対をなすように選択的にテーパ状である。
【００１９】
さらなる目的、特徴、および利点が、以下の説明において明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の原理に従って構成されるドリルステム管状部材を使用する水平方向穿孔機を示している。
【図２】検討対象の種類の先行技術のドリルステム管状部材のドリルステムアプセット加工領域の側面断面図である。
【図３】図２と同様の側面断面図であるが、本発明の改善されたドリルステム管状部材の図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って得た本発明のねじ接続の４分の１の拡大断面図である。
【図５】図３の管状ドリルステム部材のねじ接続の形成に使用される補強リングインサートの一端を取り出した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の説明において提示される本発明の好ましい変種、ならびにその種々の特徴および好都合な詳細が、添付の図面に含まれ、以下の説明において詳述されるとおりの例（ただし、これらに限られない）を参照して、さらに十分に説明される。周知の構成要素およびプロセスならびに製造技術の説明は、本明細書に記載されるとおりの本発明の基本的特徴を不必要にあいまいにすることがないよう、省略される。以下の説明において使用される例は、あくまでも本発明を実施することができるやり方の理解を容易にするためのものにすぎず、本発明を当業者にとって実施可能にするためのものにすぎない。したがって、それらの例を、特許請求の範囲に記載される本発明の技術的範囲を限定するものとして解釈してはならない。
【００２２】
次に、本発明の好ましい一形態の基本的な動作環境を、典型的な市販の水平方向穿孔（ＨＤＤ）機を示している図面の図１を参照して説明する。しかしながら、本発明が、本明細書においては水平掘削作業に適用されるとおりの好ましい形態にて説明されるが、本発明が、いくつかの状況においては、垂直穿孔作業に使用されるドリルパイプなど、他の種類のドリルパイプにも応用可能であることに、留意されたい。
【００２３】
図１に示されている指向性穿孔機１０は、ドリルストリング１４を地面１６へと押し込み、ドリルストリング１４を地面１６から引っ張るように構成されている。ドリルストリング１４は、端部同士の関係で接続される複数の細長い管状部材（例えば、１４ａおよび１４ｂ）を備えている。ドリルヘッド１８が、好ましくは、地面１６へのドリルストリング１４の駆動を促進するために、ドリルストリング１４の遠方端に取り付けられている。ドリルヘッド１８は、例えば切削ビットアセンブリ、スタータロッド、流体ハンマ、ゾンデホルダ、ならびに他の構成部品を備えることができる。好ましくは、細長い部材１４ａおよび１４ｂの各々が、ねじ山付きの雌のボックス端２２に対向して配置されるねじ山付きの雄の端部またはピン端（図２に２０として示されている）を備える。細長い部材１４ａおよび１４ｂをつなぎ合わせるために、細長い部材１４ａの雄の端部２０が、細長い部材１４ｂの雌の端部２２へとねじ込まれ、ねじ接続または接合部がもたらされる。
【００２４】
図２に示した先行技術の管状部材に関して、ピン端２０およびボックス端２２が管状部材のアプセット加工された領域に形成されていることに、留意されたい。すなわち、図２に示した管状部材の中央の領域が、その両端２４、２６のそれぞれに続く部位よりも、大きな外径である。図２において全体が２８として示されているこのアプセット加工の領域は、接続の螺合の領域により高い強度をもたらしている。
【００２５】
再び簡単に図１に目を向けると、図示されている特定の指向性穿孔機１０は、作業者によって地面１６に対していくつかの異なる斜めの角度に位置させることができる細長いガイドまたはトラック３０を備えている。回転ドライバ３２が、トラック３０に搭載されている。回転ドライバ３２は、ドリルストリング１４をドリルストリング１４の長手軸３４を中心にして順方向および逆方向に回転させるように構成されている。本明細書において使用されるとき、用語「順方向」または「順トルク」は、ドリルストリングが細長い部材１４ａおよび１４ｂの螺合を促進する方向に回転させられることを意味する。例えば、細長い部材１４ａおよび１４ｂが右ねじを有する場合、回転またはトルクの順方向は、時計回りである。対照的に、用語「逆方向」または「逆トルク」は、ドリルストリングが細長い部材１４ａおよび１４ｂの螺合の分離を促進する方向に回転させられることを意味する。例えば、細長い部材１４ａおよび１４ｂが右ねじを備える場合、逆回転または逆トルクは、反時計回りの向きである。
【００２６】
公知のやり方で、回転ドライバ３２は、出力軸３４（すなわち、駆動チャックまたは駆動軸）を有するギアボックスを備えている。ギアボックスは、１つ以上の油圧モータ３６を動力としている。油圧システムが示されているが、トルクの発生に関して公知である多数の異なる種類の装置を利用できることを、理解できるであろう。
【００２７】
回転ドライバ３２は、トラック３０を上下に長手方向に摺動するように構成されている。例えば、回転ドライバ３２を、レール（図示されていない）に摺動可能に乗せられたキャリッジ（図示されていない）に搭載することができる。スラスト機構４０が、回転ドライバ３２をトラックに沿って進ませるために設けられる。例えば、スラスト機構４０が、ドリルストリング１４を地面１６へと押し込むべく回転ドライバ３２を下方へと移動させる。反対に、スラスト機構は、ドリルストリング１４を地面１６から取り出すべく回転ドライバ３２を上方へと進める。スラスト機構４０が、例えばチェーン駆動機構など、多数の公知の構成を有することができることを、理解できるであろう。上述のようなチェーン駆動機構を有する指向性穿孔機は、当技術分野において周知である。例えば、そのようなチェーン駆動機構は、アイオワ州ＰｅｌｌａのＶｅｒｍｅｅｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されている多数の指向性穿孔機において使用されている。
【００２８】
再び図面の図１を参照すると、穿孔機１０は、ドリルストリング１４の細長い部材１４ａおよび１４ｂの接続および分離に使用される上側および下側把持ユニット４２、４４をさらに備えている。上側把持ユニット４２は、上側把持ユニットをドリルストリング１４の長手軸３４を中心にして回転させるための油圧シリンダなどの駆動機構を備えている。把持ユニット４２、４４は、把持した細長い部材１４ａおよび１４ｂの回転を選択的に防止するように構成された多数の構成を備えることができる。例えば、把持ユニット４２、４４を、閉じられたときに回転ドライバ３２によるドリルストリング１４の回転を防止するための十分な力でドリルストリング１４を把持するバイスグリップとして構成することができる。あるいは、把持ユニット４２、４４が、細長い部材１４ａおよび１４ｂに設けられる平坦部に選択的に係合して細長い部材の回転を防止するレンチを備えることができる。
【００２９】
以上から、管状部材間のねじ接続に、ＨＤＤドリルステムの作成時に大きなトルク力が加わることを、理解できるであろう。アプセット加工の領域（図２に２８として示されている）が、接続のこの重要な領域に追加の強度をもたらしている。図面の図３〜５が、上述の種類の管状部材について、出願人による改善された設計を示している。図３に示した例においては、管状部材４６が、図面の図４に４８として拡大された様相で示されている特別な螺合パイプ接続部を備えている。この特別な螺合パイプ接続部は、第１の管状部材５２のアプセット加工領域（図３の５０）を、より小さな外径のさらなる管状部材５４へと接続するために使用される。第１の管状部材５２およびさらなる管状部材５４が、上述した種類のＨＤＤ作業に使用される形式のドリルステムを構成する。
【００３０】
図４に最もよく見られるように、本発明の特別な接続部は、アプセット加工領域を含む第１の管状部材５２に位置する雌ねじ付きのボックス端５６を備えており、このボックス端５６が、さらなる管状部材５４の雄ねじ付きのピン端５８と対をなす。第１の管状部材５２は、内腔（図３の６０）および外径を有している。さらなる管状部材５４も、内腔６２と、さらなる管状部材５４の長さの少なくとも一部分において第１の管状部材の外径よりも小さい外径とを有している。
【００３１】
接続部のピン端は、露出したピン面（図４の６４）を終端としている。内部補強リング（図３および４の６６）が、ピン端の内腔６２に収容される。補強リング６６は、内腔６２の内側に位置して内腔６２の全長の一部分（図３に「Ｌ１」として示されている）について延在しているおおむね円筒形のスリーブである。補強リング６６は、雌ねじ付きのボックス端５２に設けられた内部の段部７０に受け止められる露出端６８を終端とする最も内側の領域６７を有している。さらに補強リング６６は、最も内側の領域６７に形成された外側の段部７２を有しており、ピン面をリングの外面とボックスのねじ山付きの内面との間に捕まえる。ボックスの内側の段部７０、補強リングの露出端６８、およびピン面６４と補強リングの外側の段部７２との間に存在する選択された半径および角度が、接続部の作成時および穿孔作業の最中に直面される力について、改善された制御をもたらす。
【００３２】
図面の図５が、本発明の好ましい一実施形態のために選択された好ましい角度および半径を示している。図５に示した例において、角度および半径は、以下のとおりである。
α
１０５°
β
６０°
Ｒ１
０．０６０６インチ
Ｒ２
０．０３５０インチ
Ｒ３
０．４８７０インチ
Ｒ４
０．０１５６インチ
【００３３】
図５および上記の数値パラメータから理解されるとおり、内部補強リング６６の露出端６８が、接続および補強リングの内径の中心線７４に対して、鈍角αを形成している。雌ねじ付きのボックス端に設けられた内側の段部７０は、補強リングの露出端との角度と相補的な角度でテーパ状である。ピン面を捕まえる補強リングの外側の段部７２は、接続および補強リングの中心線７４に対して鋭角βで傾いており、ピン面が、補強リングの外側の段部に接触して対をなすよう、相補的な角度に傾けられている。さらに補強リング６６は、補強リング６６の最も内側の領域６７に隣接する内側ラジアル面（図５に７６として示されている）を有しており、内側ラジアル面も、第１の管状部材の雌ねじ付きのボックス端の内側のテーパ状の表面と対をなすようにわずかにテーパ状である。図示の例では、表面７６のテーパの程度が、約０．１６６７インチ／インチである。表面６８、７０、および７６の各々が、接続が形成されるときに金属対金属のシールを形成することを、理解できるであろう。補強リング６６の他端（図４の７５）は、内側に向かって先細りの表面７７を終端としている。
【００３４】
図示の好ましい例では、角度αが、接続の中心線に対して約９５〜１１５°の範囲にあり、最も好ましくは約１０５°である。角度βは、接続の中心線に対して約４０°〜７０°の範囲にあり、最も好ましくは約６０°である。
【００３５】
本発明を、図３の管状部材の一端の接続部に関して説明したが、管状部材５０が、好ましくは第２の鏡像の接続部（図３に７８として示されている）を反対側の端部に備えることを、理解できるであろう。
【００３６】
作業においては、最初に内部補強リング６６がピン５８の端部に設置され、次いでピン端がボックス５２に螺合させられ、接続部が形成される。露出したピン面６４と補強リングの外側の段部７２との間に初期の接触が形成されると、組み立ての力がピンを補強リングの外面へと押し、ピンが末広がりになって逃げることを許容せずに、ピンをリングとボックス接続との間に捕まえようとし、すなわち力がピン端の先端をボックス端の内径に向かって半径方向内側へと案内する。組み立てが続くにつれ、力はボックス端の後方のより丈夫な領域へと後方に案内される。
【００３７】
発明には、いくつかの利点がもたらされている。本発明の補強リングの使用は、管接続が耐えることができる適用可能なトルクを大きくする管状部材の接続部をもたらす一方で、雄部材の下方で管状部材の剛性も高め、管状製品の曲げによって引き起こされる応力を分散させる。リングは、雄および雌の両方の管状接続部材と接触する角のある段部または半径方向の段部と、雄の接続部材の下方に延在する一体のスリーブとを有するようなやり方で設計される。内部補強リングの存在が、半径および角のある段部を介してボックスの段部の間にピン面を捕まえることによって、接続の段部領域を増加させる。この設計の副産物は、最終的な接合部の剛性の向上である。
【００３８】
本発明を、本発明の形態のうちのわずか１つにて示したが、本発明はこれには限られず、本発明の技術的思想から逸脱することなくさまざまな変更および修正を加えることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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