(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を連結するねじ継手であって、
ねじ幅可変部とねじ幅一定部とを含む楔形雄ねじを有するピンと、
ねじ幅可変部とねじ幅一定部とを含む楔形雌ねじを有するボックスとを備え、
前記雄ねじは、前記雌ねじと噛み合い、
前記雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、前記ピンに設けられたショルダが前記他の部材に設けられたショルダに接触し得る構造を有し、
前記雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記雄ねじの前記ねじ幅一定部の挿入面は前記雌ねじのねじ幅一定部の挿入面との間に隙間を有し、前記雄ねじの前記ねじ幅一定部の荷重面は前記雌ねじのねじ幅一定部の荷重面と接触する、ねじ継手。
【請求項２】
前記雄ねじの前記ねじ幅一定部は一定のねじ谷幅を有する領域であり、前記雄ねじの前記ねじ幅可変部は前記雄ねじの前記ねじ幅一定部のねじ谷幅以上であって前記雄ねじの前記ねじ幅一定部から前記ピンの先端に向かって徐々に大きくなるねじ谷幅を有する領域であり、前記雌ねじの前記ねじ幅一定部は一定のねじ山幅を有する領域であり、前記雌ねじの前記ねじ幅可変部は前記雌ねじの前記ねじ幅一定部のねじ山幅以上であって前記雌ねじの前記ねじ幅一定部から前記ボックスの中央に向かって徐々に大きくなるねじ山幅を有する領域であり、前記雄ねじ及び前記雌ねじのねじ幅可変部においては挿入面のスタブリードが荷重面のロードリードと異なり、前記雄ねじ及び前記雌ねじのねじ幅一定部においては挿入面のスタブリードが荷重面のロードリードと同じである、請求項１に記載のねじ継手。
【請求項３】
管を連結するねじ継手であって、
ねじ幅可変部とねじ幅一定部とを含む楔形雄ねじを有するピンと、
ねじ幅可変部とねじ幅一定部とを含む楔形雌ねじを有するボックスとを備え、
前記雄ねじは、前記雌ねじと噛み合い、
前記雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、前記ピンに設けられたショルダが前記他の部材に設けられたショルダに接触し得る構造を有し、
前記雄ねじの前記ねじ幅一定部は一定のねじ谷幅を有する領域であり、前記雄ねじの前記ねじ幅可変部は前記雄ねじの前記ねじ幅一定部のねじ谷幅以上であって前記雄ねじの前記ねじ幅一定部から前記ピンの先端に向かって徐々に大きくなるねじ谷幅を有する領域であり、前記雌ねじの前記ねじ幅一定部は一定のねじ山幅を有する領域であり、前記雌ねじの前記ねじ幅可変部は前記雌ねじの前記ねじ幅一定部のねじ山幅以上であって前記雌ねじの前記ねじ幅一定部から前記ボックスの中央に向かって徐々に大きくなるねじ山幅を有する領域であり、前記雄ねじ及び前記雌ねじのねじ幅可変部においては挿入面のスタブリードが荷重面のロードリードと異なり、前記雄ねじ及び前記雌ねじのねじ幅一定部においては挿入面のスタブリードが荷重面のロードリードと同じである、請求項１に記載のねじ継手。
【請求項４】
前記ねじ幅可変部では、前記雄ねじの挿入面、山頂面および荷重面が、それぞれ前記雌ねじの挿入面、谷底面および荷重面に接触し、これにより、ねじ継手のシール性を発現する構造となっている、請求項１，２又は３に記載のねじ継手。
【請求項５】
当該ねじ継手は、一対の管をカップリングを用いて締結するものであり、
前記ピンは、前記一対の管の各々の管の管端部に設けられ、先端部にショルダを有し、
前記ボックスは、前記カップリングの両方の端部に設けられ、
前記一対の管の前記ピンの雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記ボックスの雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記一対の管のピンのショルダ同士が接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、前記一対の管のピンのショルダ同士が接触し得る構造を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のねじ継手。
【請求項６】
前記一対の管のピンのうち一方のピンは、先端部の内周に形成されたピン雌シール面を更に有し、当該他方のピンは、先端部の外周に形成されたピン雄シール面を更に有し、
前記ピン雌シール面は、前記ピン雄シール面とシール接触する、請求項５に記載のねじ継手。
【請求項７】
前記ピンの先端部にはショルダが設けられ、
前記ボックスには前記ピンのショルダに対応するショルダが設けられ、
前記雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記ピンのショルダが前記ボックスのショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、前記ピンのショルダが前記ボックスのショルダに接触し得る構造を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のねじ継手。
【請求項８】
前記ボックスの先端部にはショルダが設けられ、
前記ピンには前記ボックスのショルダに対応するショルダが設けられ、
前記雄ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面がそれぞれ前記雌ねじの前記ねじ幅可変部の挿入面および荷重面と接触したとき、前記ボックスおよび前記ピンのショルダ同士は接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、前記ボックスおよび前記ピンのショルダ同士が接触し得る構造を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のねじ継手。
【請求項９】
前記ピンは、管軸方向において、前記雄ねじよりも管端側および／または管本体側に位置するピン側シール面を有し、
前記ボックスは、前記ピン側シール面に対応して設けられたボックス側シール面を有し、
前記ピン側シール面は、前記ボックス側シール面とシール接触する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のねじ継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ねじ継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油井、天然ガス井など（以下、総称して「油井」ともいう）においては、ケーシング、チュービングなどの油井管として、ねじ継手により順次連結された鋼管が使用される。【０００３】
近年、特にシェール井戸などでは、生産の効率性を重視して水平掘りによる採掘が進められている。このような用途で用いられる油井管のねじ継手には、高いトルクを備えることが求められている。ねじ継手のトルク性能を高めるために、例えば、米国特許６２０６４３６号公報または特表２０１３−５０７５９６号公報に、ねじ形状を楔形とし、ねじ幅をねじ部全体にわたって次第に変化させる（例えば、ピンでは、先端に向かってねじ山の幅が次第に小さくなり、ボックスでは、その逆となる）構造とする技術が開示されている。また、これに類似する技術として、ＷＯ２０１５／０８３３８２Ａ１に、ねじ形状を台形とする技術も開示されている。
【発明の概要】
【０００４】
一般に、ねじ継手では、所定のトルク範囲で、求められる諸性能（以下では、シール性を例にとる）が発揮されるように設計されている。すなわち、適正な範囲を超えてトルクをかけても、却ってシール性を損なうことがある。
【０００５】
そのため、例えば、特許文献１のような構造のハイトルクが求められるねじ継手においては、ハイトルクで締結したときに適正なシール性を発揮できるように設計される。そのようなねじ継手では、逆に低トルクで締結しても適正なシール性が発現されない。また、特許文献３のような台形ねじは、ハイトルクで締結されると、雄ねじ及び雌ねじが互いに離れる方向に力が付与され、外れ易くなる。
【０００６】
この実施の形態によれば、所定の性能が得られるトルクの範囲が広いねじ継手を提供する。
【０００７】
この実施の形態によれば、ねじ継手は、管を連結するねじ継手であって、ねじ幅可変部を含む楔形雄ねじを有するピンと、ねじ幅可変部を含む楔形雌ねじを有するボックスとを備える。雄ねじは、雌ねじと噛み合う。そして、ねじ継手は、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触し得る構造を有する。
【０００８】
この実施の形態によるねじ継手においては、所定の性能が得られるトルク範囲を広くできる。そのため、ねじ継手の適用可能範囲を広くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この実施の形態１によるねじ継手の縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す雄ねじおよび雌ねじの拡大縦断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図２に示すねじ幅一定部の拡大縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２に示すねじ幅可変部の拡大縦断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２に示すショルダ周辺のロックドフランク時における拡大縦断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２に示すショルダ周辺のロックドフランク時よりも更に締結方向に回転させた時における拡大縦断面図である。
【図３】図３は、ピン及びボックスのスタブリード及びロードリードを示すグラフである。
【図４】図４は、図１に示すねじ継手の締結時のトルクチャートを示す図である。
【図５】図５は、ねじ継手のピンの先端部付近の縦断面図であり、締結の進行に伴ってピンの変形挙動を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ショルダ接触なしにおけるトルクとターン数との関係を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ショルダ接触ありにおけるトルクとターン数との関係を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ねじ幅一定部の有無による雄ねじの加工時間を示すグラフである。
【図７】図７は、実施の形態１における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図９】図９は、実施の形態１における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態１における第４の変形例に係るねじ継手におけるピンの先端部を拡大した縦断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２によるねじ継手の縦断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３によるねじ継手の縦断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１４に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合において中間ショルダが接触していないときの縦断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１４に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合において中間ショルダが接触しているときの縦断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態４によるねじ継手の縦断面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、図１９に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触していないときの縦断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図１９に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触しているときの縦断面図である。
【図２１】図２１は、実施の形態４における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態４における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２４】図２４は、実施の形態５によるねじ継手の縦断面図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、図２４に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触していないときの縦断面図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、図２４に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触しているときの縦断面図である。
【図２６】図２６は、実施の形態５における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２７】図２７は、実施の形態５における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２８】図２８は、実施の形態５における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図２９】図２９は、実施の形態６によるねじ継手の縦断面図である。
【図３０Ａ】図３０Ａは、図２９に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触していないときの縦断面図である。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、図２９に示すねじ継手において、ねじ干渉トルクが得られる場合においてショルダが接触しているときの縦断面図である。
【図３１】図３１は、実施の形態６における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図３２】図３２は、実施の形態６における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図３３】図３３は、実施の形態６における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。
【図３４】図３４は、台形ねじの縦断面図である。
【図３５Ａ】図３５Ａは、台形ねじを図１に示すねじ継手に用いたときのねじ幅可変部の縦断面図である。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、台形ねじを図１に示すねじ継手に用いたときのねじ幅一定部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［構成１］
この実施の形態によれば、ねじ継手は、管を連結するねじ継手であって、ねじ幅可変部を含む楔形雄ねじを有するピンと、ねじ幅可変部を含む楔形雌ねじを有するボックスとを備える。雄ねじは、雌ねじと噛み合う。そして、ねじ継手は、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触し得る構造を有する。
【００１１】
構成１によれば、雄ねじの挿入面および荷重面の両方がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触していなくても、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクは、ロックドフランク時のトルクからショルダリングトルクまで上昇し、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触すると、トルクは、ショルダリングトルク以上に更に上昇する。また、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触することにより、ねじ部におけるシール性能が担保される。また、雄ねじおよび雌ねじは楔形であるため、ピンの雄ねじがボックスの雌ねじから外れ難く、トルクが上昇し易い。
【００１２】
従って、この実施の形態によるねじ継手においては、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできる。
【００１３】
［構成２］
構成１において、ねじ幅可変部では、雄ねじの挿入面、山頂面および荷重面が、それぞれ雌ねじの挿入面、谷底面および荷重面に接触し、これにより、ねじ継手のシール性を発現する構造となっている。
【００１４】
構成２によれば、ねじ部におけるシール性能を担保できる。
【００１５】
［構成３］
構成１又は２において、当該ねじ継手は、一対の管をカップリングを用いて締結するものである。ピンは、一対の管の各々の管の管端部に設けられ、先端部にショルダを有する。ボックスは、カップリングの両方の端部に設けられる。そして、ねじ継手は、一対の管のピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれボックスの雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、一対の管のピンのショルダ同士が接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、一対の管のピンのショルダ同士が接触し得る構造を有する。
【００１６】
構成３によれば、一対の管の管端部に設けられたピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれボックスの雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクは、ロックドフランク時のトルクからショルダリングトルクまで上昇する。そして、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、一対の管のピンのショルダ同士が接触すると、トルクは、ショルダリングトルク以上に更に上昇する。
【００１７】
従って、カップリング方式のねじ継手において、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできる。
【００１８】
［構成４］
構成３において、一対の管のピンのうち一方のピンは、先端部の内周に形成されたピン雌シール面を更に有する。当該他方のピンは、先端部の外周に形成されたピン雄シール面を更に有する。ピン雌シール面は、ピン雄シール面とシール接触する。
【００１９】
構成４によれば、ピン雄シール面およびピン雌シール面同士の嵌め合い密着によるシールにより、シール面が設けられていないねじ継手よりも高いシール性能、特に内圧に対して高いシール性能を得ることができる。
【００２０】
［構成５］
構成１又は２において、ピンの先端部にはショルダが設けられる。ボックスにはピンのショルダに対応するショルダが設けられる。そして、ねじ継手は、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンのショルダがボックスのショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンのショルダがボックスのショルダに接触し得る構造を有する。
【００２１】
構成５によれば、ピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクは、ロックドフランク時のトルクからショルダリングトルクまで上昇する。そして、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンのショルダがボックスのショルダに接触すると、トルクは、ショルダリングトルク以上に更に上昇する。
【００２２】
従って、インテグラル方式のねじ継手において、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできる。
【００２３】
［構成６］
構成１又は２において、ピンは、複数段の雄ねじと、当該複数段の雄ねじの間に設けられた中間ショルダとを有する。ボックスは、複数段の雌ねじと、当該複数段の雌ねじの間にピンの中間ショルダに対応して設けられた中間ショルダとを有する。そして、ねじ継手は、一対の管のうちの一方の管の管端部に設けられたピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンおよびボックスの中間ショルダ同士は接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンおよびボックスの中間ショルダ同士が接触し得る構造を有する。
【００２４】
構成６によれば、一方の管の管端部に設けられたピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクは、ロックドフランク時のトルクからショルダリングトルクまで上昇し、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンおよびボックスの中間ショルダ同士が接触すると、トルクは、ショルダリングトルク以上に更に上昇する。
【００２５】
従って、複数段のねじを有するねじ継手において、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできる。
【００２６】
［構成７］
構成１又は２において、ボックスの先端部にはショルダが設けられ、ピンにはボックスのショルダに対応するショルダが設けられる。そして、ねじ継手は、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ボックスおよびピンのショルダ同士は接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ボックスおよびピンのショルダ同士が接触し得る構造を有する。
【００２７】
構成７によれば、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクは、ロックドフランク時のトルクからショルダリングトルクまで上昇し、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ボックスおよびピンのショルダ同士が接触すると、ショルダ同士が干渉することにより、トルクは、ショルダリングトルク以上に更に上昇する。
【００２８】
従って、ピンのショルダがボックスの先端部に設けられたショルダに接触し得るねじ継手において、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできる。
【００２９】
［構成８］
構成１から構成７のいずれかにおいて、ピンは、管軸方向において、雄ねじよりも管端側および／または管本体側に位置するピン側シール面を有し、ボックスは、ピン側シール面に対応して設けられたボックス側シール面を有する。そして、ピン側シール面は、ボックス側シール面とシール接触する。
【００３０】
構成８によれば、ピン側シール面およびボックス側シール面は、ピンのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランクに到達して以降では嵌め合い密着して、メタル−メタル接触によるシールを形成する。
【００３１】
従って、ねじ継手においては、ピン側シール面およびボックス側シール面同士の嵌め合い密着によるシールにより、シール面が設けられていないねじ継手よりも高いシール性能を得ることができる。
【００３２】
［構成９］
構成１から構成８のいずれかにおいて、雄ねじおよび雌ねじは、ねじ幅一定部を更に含む。
【００３３】
構成９によれば、ねじ部を製造するときのサイクルタイムを減少できる。
【００３４】
また、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面に接触する範囲は、従来のねじ幅可変部のみを有するねじ継手よりも狭くなり、ネジロック面圧の上昇によるねじシール性能を向上できる可能性がある。
【００３５】
本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３６】
［実施の形態１］
図１は、この実施の形態１によるねじ継手の縦断面図である。なお、図１は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【００３７】
図１を参照して、実施の形態１によるねじ継手１０は、ピン１，２と、ボックス３，４とを備える。
【００３８】
ねじ継手１０は、カップリング方式のねじ継手である。
【００３９】
ピン１，２は、連結される一対の管６，７のそれぞれの管端部に設けられる。
【００４０】
ボックス３，４は、それぞれ、一対の管６，７を連結するカップリング５の管軸ＣＬ方向の両側に設けられる。
【００４１】
ピン１は、管６の先端部側から順に、ショルダ１２および雄ねじ１１を有する。ショルダ１２は、ピン１の先端部に配置される。雄ねじ１１は、ピン１のショルダ１２と基部１３との間にテーパ状に設けられる。テーパは、例えば、１／１６である。そして、雄ねじ１１は、チャンファ面１１ｃを有する。
【００４２】
ピン２は、管７の先端部側から順に、ショルダ２２および雄ねじ２１を有する。ショルダ２２は、ピン２の先端部に配置される。雄ねじ２１は、ピン２のショルダ２２と基部２３との間にテーパ状に設けられる。テーパは、例えば、１／１６である。そして、雄ねじ２１は、チャンファ面２１ｃを有する。
【００４３】
ボックス３は、雌ねじ３１を有する。ボックス４は、雌ねじ４１を有する。雌ねじ３１は、ボックス３の先端部から内側に向かってテーパ状に設けられる。雌ねじ４１は、ボックス４の先端部から内側に向かってテーパ状に設けられる。
【００４４】
雌ねじ３１は、雄ねじ１１のチャンファ面１１ｃに対応するチャンファ面３１ｃを有する。雌ねじ４１は、雄ねじ２１のチャンファ面２１ｃに対応するチャンファ面４１ｃを有する。
【００４５】
ピン１の雄ねじ１１とボックス３の雌ねじ３１、およびピン２の雄ねじ２１とボックス４の雌ねじ４１は、互いにねじ込まれて締結される。
【００４６】
後述するロックドフランク時には、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、ピン２の先端部（ショルダ２２）に接触していない。その状態から更に締結方向に回転を加えると、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン２の先端部（ショルダ２２）に接触する（後述する図２の右図参照）。
【００４７】
ピン１の先端部（ショルダ１２）およびピン２の先端部（ショルダ２２）の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【００４８】
この明細書においては、ピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）に接触し、先端部（ショルダ１２）が先端部（ショルダ２２）と干渉し始めるときのトルクをショルダリングトルクと言う。
【００４９】
図２は、図１に示す雄ねじ１１および雌ねじ３１の拡大縦断面図である。図２を参照して、雄ねじ１１および雌ねじ３１は、ねじ幅可変部１１Ａと、ねじ幅一定部１１Ｂとを有する。ねじ幅可変部１１Ａは、ピン１のショルダ１２側に配置される。ねじ幅一定部１１Ｂは、ピン１の基部１３側に配置される。ねじ幅可変部１１Ａの管軸ＣＬ方向における長さは、ねじ幅一定部１１Ｂの管軸ＣＬ方向における長さに等しい。なお、ねじ幅可変部１１Ａの管軸ＣＬ方向における長さは、ねじ幅一定部１１Ｂの管軸ＣＬ方向における長さと異なっていてもよい。
【００５０】
ねじ幅一定部１１Ｂは、例えば、ピン１の先端部側から数えて５山目の位置から開始される。
【００５１】
雄ねじ１１において、ねじ幅一定部１１Ｂは、一定のねじ谷幅を有する領域である。ねじ幅可変部１１Ａは、ねじ幅一定部１１Ｂのねじ谷幅以上であってねじ幅一定部１１Ｂからピン１の先端に向かって徐々に大きくなるねじ谷幅を有する領域である。一方、雌ねじ３１において、ねじ幅一定部１１Ｂは、一定のねじ山幅を有する領域である。ねじ幅可変部１１Ａは、ねじ幅一定部１１Ｂのねじ山幅以上であってねじ幅一定部１１Ｂからボックス４の中央（ピン１の先端に対応する部分）に向かって徐々に大きくなるねじ山幅を有する領域である。すなわち、ねじ幅可変部１１Ａにおいては、挿入面１１１のスタブリードｄＳは、荷重面１１２のロードリードｄＬと異なる。これに対して、ねじ幅一定部１１Ｂにおいては、挿入面１１１のスタブリードｄＳは、荷重面１１２のロードリードｄＬと同じである。スタブリードｄＳおよびロードリードｄＬの詳細については、後述する。
【００５２】
ねじ幅可変部１１Ａにおいては、雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２は、それぞれ、雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２に対向しており、雄ねじ１１のねじ山頂面１１３は、雌ねじ３１のねじ谷底面３１３に対向している。
【００５３】
そして、ロックドフランク時において、雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２は、それぞれ、雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２に接触しており、雄ねじ１１のねじ山頂面１１３は、雌ねじ３１のねじ谷底面３１３に接触している。このように、ロックドフランク時において、ねじ幅可変部１１Ａの雄ねじ１１は、雌ねじ３１との間に隙間が無く、雌ねじ３１と接触している。このような構造とすることにより、ねじ部におけるシール性能を担保することができる。
【００５４】
ねじ幅一定部１１Ｂにおいても、雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２は、それぞれ、雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と対向し、雄ねじのねじ山頂面１１３は、雌ねじ３１のねじ谷底面３１３と対向している。
【００５５】
そして、ロックドフランク時において、雄ねじ１１の挿入面１１１は、雌ねじ３１の挿入面３１１との間に隙間２０を有し、雄ねじ１１の荷重面１１２は、雌ねじ３１の荷重面３１２と接触し、雄ねじ１１のねじ山頂面１１３は、雌ねじ３１のねじ谷底面３１１と接触する。このように、ロックドフランク時において、ねじ幅一定部１１Ｂの雄ねじ１１は、挿入面１１１側で雌ねじ３１との間で隙間２０を有する。
【００５６】
なお、このような構造では、ねじ継手１０において、挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれ挿入面３１１および荷重面３１２に接触する範囲（「ネジロック範囲」とも言う。）は、従来のねじ幅可変部のみを有するねじ継手よりも少ない。そのため、ねじ幅可変部のみを有するねじ継手と比較して、ネジロック範囲にかかる面圧が大きい。これにより、ねじ部におけるシール性能が向上している可能性がある。
【００５７】
また、ねじ継手１０は、ねじ幅可変部１１Ａとねじ幅一定部１１Ｂとを有するので、ねじ幅可変部のみを有するねじ継手よりも製造時のサイクルタイムを減少できる。また、ねじ幅可変部１１Ｂとねじ幅一定部１１Ｂとを有するので、ねじ幅可変部のみを有するねじ継手よりも、雄ねじ部及び雌ねじ部における最小のねじ山幅と最大のねじ山幅との差が小さくなる。よって、雄ねじ部及び雌ねじ部において、最小のねじ山幅を有するねじ山の根元でせん断破壊が生じにくい。
【００５８】
ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂにおいて、挿入面１１１のフランク角および荷重面１１２のフランク角は、負角である、すなわち、楔形ねじである。フランク角とは、管軸ＣＬ方向に垂直な垂直面と挿入面１１１のフランク面（または荷重面１１２のフランク面）との成す角度である。挿入面１１１のフランク角は、反時計回りが正であり、荷重面１１２のフランク角は、時計回りが正である。そして、負角は、例えば、−１°〜−１０°に設定される。なお、挿入面１１１のフランク角は、荷重面１１２のフランク角と同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００５９】
ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂにおいて、雄ねじ１１のねじ山頂面１１３および雌ねじ３１のねじ谷底面３１３は、管軸ＣＬを中心軸とした円筒面に相当する面からなる形状を有する。あるいは、雄ねじ１１のねじ山頂面１１３および雌ねじ３１のねじ谷底面３１３は、管軸ＣＬを中心軸とした円錐台の周面に相当する面からなる形状を有していてもよい。
【００６０】
雄ねじ１１は、チャンファ面１１ｃを備えているのが好ましい。チャンファ面１１ｃは、挿入面１１１と雄ねじ１１の谷底面とを連結する傾斜面である。雌ねじ３１は、雄ねじ１１のチャンファ面１１ｃに対応してチャンファ面３１ｃを備えているのが好ましい。
【００６１】
ねじ幅可変部１１Ａにおいては、ロックドフランク時において、雄ねじ１１のチャンファ面１１ｃは、雌ねじ３１のチャンファ面３１ｃに接触する。これに対して、ねじ幅一定部１１Ｂにおいては、ロックドフランク時において、雄ねじ１１のチャンファ面１１ｃは、雌ねじ３１のチャンファ面３１ｃに接触しない。
【００６２】
チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。チャンファ面１１ｃの角度は、雄ねじ１１の谷底面に対して３０°〜６０°の範囲が適当である。
【００６３】
なお、ピン２の雄ねじ２１およびボックス４の雌ねじ４１は、それぞれ、ピン１の雄ねじ１１およびボックス３の雌ねじ３１と同じ構造からなる。
【００６４】
図３は、ピン及びボックスのスタブリード及びロードリードを示すグラフである。図３に示すグラフにおいて、縦軸はリードの大きさ、横軸はピンの先端又はボックスの中央から数えたねじ山数である。
【００６５】
ここで、ピンのスタブリードは、図２Ａ及びＢに示すように、雄ねじ１１において隣り合う挿入面１１１間の管軸ＣＬ方向の距離である。ピンのロードリードは、図２Ａ及びＢに示すように、雄ねじ１１において隣り合う荷重面１１２間の管軸ＣＬ方向の距離である。ボックスのスタブリードは、雌ねじ３１において隣り合う挿入面３１１間の管軸ＣＬ方向の距離である。ボックスのロードリードは、雌ねじ３１において隣り合う荷重面３１２間の管軸ＣＬ方向の距離である。
【００６６】
図３に示すように、ピン１の先端部分、つまり雄ねじ１１のねじ幅可変部１１Ａ（図２Ｂ）では、スタブリードよりもロードリードの方が大きい。同様に、ボックスの中央部分、つまり雌ねじ３１のねじ幅可変部（雄ねじ１１のねじ幅可変部１１Ａに対応する部分）では、スタブリードよりもロードリードの方が大きい。
【００６７】
ピン１の基端部分、つまり雄ねじ１１のねじ幅一定部１１Ｂ（図２Ａ）では、スタブリードとロードリードとが等しい。同様に、ボックス３の端部、つまり雌ねじ３１のねじ幅一定部（雄ねじ１１のねじ幅一定部１１Ｂに対応する部分）では、スタブリードとロードリードとが等しい。
【００６８】
ピン及びボックスの各ロードリードは、ねじ部の全体にわたって一定である。しかしながら、ピン及びボックスの双方において、各スタブリードは変化する。すなわち、ピン及びボックスの双方において、ねじ幅可変部からねじ幅一定部に切り替わるときにスタブリードが大きくなる。
【００６９】
図３からわかるように、ピンにおいてねじ幅可変部がねじ幅一定部に切り替わる位置は、ボックスにおいてねじ幅可変部がねじ幅一定部に切り替わる位置と完全には一致していない。当該位置をピンとボックスとで完全に一致させた場合、ボックスにピンをねじ込むことが困難になるためである。
【００７０】
図４は、図１に示すねじ継手１０の締結時のトルクチャートを示す図である。図４において、縦軸は、トルクを表し、横軸は、ターン（回転数）を表す。
【００７１】
なお、図４においては、ピン２の雄ねじ２１がボックス４の雌ねじ４１にねじ込まれ、ピン２の先端部（ショルダ２２）が管軸ＣＬ方向におけるカップリング５の中央部に位置することを前提として、ねじ継手１０の締結時のトルクチャートについて説明する。
【００７２】
図４を参照して、管の締付け（メイクアップ）が進むと、最初、ピン１の雄ねじ１１とボックス３の雌ねじ３１が互いに接触して、トルクは、直線ｋ１に沿ってゆるやかに上昇する。そして、ピン１のねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３の雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、トルクは、ロックドフランク時のトルクＴ＿Ｌｆに到達する。
【００７３】
なお、この明細書においては、ロックドフランク時とは、ピン１の雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３の雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触するときを言う。
【００７４】
管の締付け（メイクアップ）がロックドフランク時から更に進むと、雄ねじ１１が雌ねじ３１と干渉し、トルクは、直線ｋ２に沿って急激に上昇する。
【００７５】
ここで、ピンの先端部が他のピンの先端部に接触しない構造のねじ継手においては、トルクが、ねじ部が降伏するときのトルクＴ＿ｙ（以下、「降伏トルク」とも言う。）に達すると、ねじ部が降伏し始める。
【００７６】
しかし、ねじ継手１０においては、トルクが降伏トルクＴ＿ｙに到達する前に、ピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）に接触し、先端部（ショルダ１２）が先端部（ショルダ２２）と干渉し始める（すなわち、トルクがショルダリングトルクＴ＿ｓｈに到達する）。その後、管の締付け（メイクアップ）を進めると、トルクは、曲線ｋ３に沿って更に急激に上昇する。
【００７７】
ねじ継手１０においては、トルクは、ロックドフランク時のトルクＴ＿ＬｆからショルダリングトルクＴ＿ｓｈまでの領域ＲＥＧ１では、ねじ幅可変部１１Ａにおいて、ピン１の雄ねじ１１がボックス３の雌ねじ３１と干渉することにより上昇し、ショルダリングトルクＴ＿ｓｈ以上の領域ＲＥＧ２では、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）と干渉することにより上昇する。
【００７８】
従って、ねじ継手１０は、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１の先端部（ショルダ１２）をピン２の先端部（ショルダ２２）に接触させ、ピン１の先端部（ショルダ１２）をピン２の先端部（ショルダ２２）と干渉させることにより、高いトルク性能を実現している。
【００７９】
そして、上述したように、ピン１の先端部（ショルダ１２）およびピン２の先端部（ショルダ２２）の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であるので、ピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）とうまく干渉し、高いトルク性能を実現できる。
【００８０】
以下においては、領域ＲＥＧ１におけるトルクを「ねじ干渉トルク」とも言い、領域ＲＥＧ２におけるトルクを「ショルダ干渉トルク」とも言う。
【００８１】
図５は、ねじ継手１０のピン１，２の先端部付近の縦断面図であり、締結の進行に伴ってピン１，２の変形挙動を示す図である。図５の上段の図を参照して、トルクが図４に示す領域ＲＥＧ１に存在するとき、ねじ継手１０において、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、ピン２の先端部（ショルダ２２）に接触していない。トルクは、ピン１の雄ねじ１１がボックス３の雌ねじ３１と干渉することによって生じる。このとき、ピン１，２の先端部は、ねじ干渉によって下方向に収縮する（図５の上段の図参照）。
【００８２】
さらに締め付けを進め、ピン１がピン２と接触した後、すなわち、トルクが図４に示す領域ＲＥＧ２に存在するとき、トルクは、ピン１の雄ねじ１１がボックス３の雌ねじ３１と干渉することに加え、ピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）と干渉することによっても生じる。このとき、ショルダ１２，２２同士の干渉によって、ねじ干渉による下方向への収縮に対する反力が発生する（図５の中段の図参照）。
【００８３】
さらに、締め付けを進めると、ピン１のショルダ１２およびピン２のショルダ２２は、ショルダ圧縮によって降伏する（図５の下段の図参照）。ねじ継手の構造によっては、ショルダ１２，２２が降伏する前に、ねじ部が降伏することもある。
【００８４】
なお、図６Ａ及びＢから類推されるように、高いトルクを得ようとすれば、雄ねじと雌ねじの干渉によるトルクができるだけ大きくなってからピン１の先端部（ショルダ１２）がピン２の先端部（ショルダ２２）と接触する構造とするのが好ましい。例えば、外径５−１／２インチの油井管のねじ継手として使用される場合は、ロックドフランク時のトルクＴ＿Ｌｆに到達したときのピン１の先端部（ショルダ１２）とピン２の先端部（ショルダ２２）との間隔ｄを１．１５ｍｍ〜１．５５ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。
【００８５】
＜実施例１＞
ここで、鋼管を用いて図１に示す構造、すなわち、ロックドフランク時には、ピンの先端同士が接触しておらず、さらに回転を加えるとねじ部が降伏する前にピンの先端同士が接触する構造（以下、「ピン接触あり」と称する）のねじ継手を試作し、締結時におけるトルクとターン数の関係を測定した。また、比較のため、ピンの先端をやや短くして、ねじ部が降伏する前にはピンの先端同士が接触しない構造（以下、「ピン接触なし」と称する）のねじ継手を試作して、同様の測定を行った。結果を図６Ａ及びＢに示す。
【００８６】
図６Ａ及びＢは、ショルダ接触の有無によるトルクとターン数との関係を示す図である。図６Ａ及びＢにおいて、縦軸は、トルクを表し、横軸は、ターン数を表す。
【００８７】
図６Ａは、比較例１に係るピン接触なしの継手におけるトルクとターン数との関係を示す。また、図６Ｂは、実施例１に係るピン接触ありの継手におけるトルクとターン数との関係を示す。
【００８８】
ピン接触なしの場合、ねじ継手のトルクは、ターン数がある値以上になると急激に上昇した。さらにターン数が多くなると、トルクの上昇度合いが低下した（図６Ａ参照）。
【００８９】
一方、ピン接触ありの場合、ねじ継手のトルクは、図６Ａと同様に、ターン数がある値以上になると急激に上昇し、さらにターン数が多くなると、トルクの上昇度合いが低下した。トルクの上昇度合いが低下し始めるときのトルクは、ピン接触なしの場合よりも２倍以上であった（図６Ｂ参照）。
【００９０】
＜実施例２＞
また、図１に示すねじ継手における雄ねじ１１の加工を実施し、その加工時間を計測した。実施例２に係るねじ継手では、雄ねじ１１として、ねじ幅可変部１１Ａ及びねじ幅一定部１１Ｂを形成した。ねじ幅可変部１１Ａ及びねじ幅一定部１１Ｂの管軸方向の長さは等しい。すなわち、雄ねじ１１の１／２がねじ幅一定部１１１である。その結果、雄ねじ１１において、最大ねじ谷幅は最小ねじ谷幅の２倍となった。
【００９１】
雄ねじ１１の加工は、最小ねじ谷幅に合ったサイズの切削工具を用いて行った。上述したとおり、雄ねじ１１において、最大のねじ谷幅は最小のねじ谷幅の２倍である。よって、最小ねじ谷幅を有するねじ谷の管軸方向の切削パス回数を１として、最大ねじ谷幅を有するねじ谷の管軸方向の切削パス回数（最大切削パス回数）は２となった。また、管軸方向の総切削パス回数は１４となった。
【００９２】
また、比較のため、上記と異なる雄ねじの加工を実施し、その加工時間を計測した。比較例２に係るねじ継手では、雄ねじとして、ねじ幅可変部のみを形成し、ねじ幅一定部を形成しなかった。比較例２に係る雄ねじの管軸方向の長さは、実施例２に係る雄ねじ１１の管軸方向の長さとほぼ等しい。比較例２に係る雄ねじのねじ谷幅の変化率も、実施例２に係るねじ幅可変部１１Ａのねじ谷幅の変化率と実質的に同一とした。その結果、雄ねじにおいて、最大ねじ谷幅は最小ねじ谷幅の４倍となった。
【００９３】
雄ねじの加工は、最小ねじ谷幅に合ったサイズの切削工具を用いて行った。雄ねじにおいて、最大ねじ谷幅は最小ねじ谷幅の４倍であるため、最大切削パス回数は４となった。また、管軸方向の総切削パス回数は２８となった。
【００９４】
（評価）
図６Ｃに、実施例２及び比較例２各々のねじ継手に係る加工時間のグラフを示す。実施例２における雄ねじ１１の最大切削パス回数及び総切削パス回数は、それぞれ、比較例２に係る雄ねじの最大切削パス回数及び総切削パス回数の１／２である。したがって、図７に示すように、実施例２に係る雄ねじ１１の加工時間も、比較例２に係る雄ねじの加工時間のおよそ１／２となっている。
【００９５】
以上のように、雄ねじ１１にねじ幅一定部１１Ｂを設けることにより、ねじ幅一定部を含まない雄ねじと比較して、雄ねじの加工時間を短縮できることが確認された。雄ねじ１１と対応する構成を有する雌ねじ３１についても、同様の効果を期待することができる。
【００９６】
図７は、実施の形態１における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図７は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図７に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【００９７】
図７を参照して、実施の形態１における第１の変形例に係るねじ継手１０Ａは、ピン１Ａ，２Ａと、ボックス３Ａ，４Ａとを備える。
【００９８】
ピン１Ａは、連結される一対の管６Ａ，７Ａのうち、一方の管６Ａの管端部に設けられる。ピン２Ａは、一対の管６Ａ，７Ａのうち、他方の管７Ａの管端部に設けられる。
【００９９】
ボックス３Ａは、一対の管６Ａ，７Ａを連結するカップリング５Ａの一方端側に設けられ、ボックス４Ａは、カップリング５Ａの他方端側に設けられる。
【０１００】
ピン１Ａは、シール面１５（ピン側シール面）をピン１に追加した構造からなる。シール面１５は、雄ねじ１１とショルダ１２との間に配置される。そして、シール面１５は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面１５は、円錐台の周面に相当する面からなる形状（図７に示した縦断面図上では直線）、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状（縦断面図上では曲線）、又はこれらを組み合わせた形状をしている。
【０１０１】
ピン２Ａは、シール面２５をピン２に追加した構造からなる。シール面２５は、雄ねじ２１とショルダ２２との間に配置される。そして、シール面２５は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２５は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。
【０１０２】
ボックス３Ａは、ピン１Ａのシール面１５に対応してシール面３２（ボックス側シール面）をボックス３に追加した構造からなる。シール面３２は、雌ねじ３１よりもカップリング５Ａの内側に配置される。シール面３２は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３２は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。ボックス側シール面３２の形状は、ピン側シール面１５と同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。上記の通り、ピン側シール面１５及びボックス側シール面３２の形状はそれぞれ３通りあるから、その組合せは９通りある。
【０１０３】
ボックス４Ａは、ピン２Ａのシール面２５に対応してシール面４２をボックス４に追加した構造からなる。シール面４２は、雌ねじ４１よりもカップリング５Ａの内側に配置される。シール面４２は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面４２は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。ボックス側シール面４２の形状は、ピン側シール面２５と同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。上記の通り、ピン側シール面２５及びボックス側シール面４２の形状はそれぞれ３通りあるから、その組合せは９通りある。
【０１０４】
シール面１５，３２は、ピン１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１０５】
また、シール面２５，４２は、ピン２Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１０６】
ねじ継手１０Ａも、ピン１Ａの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ａの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ａのショルダ１２（先端部）がピン２Ａのショルダ２２（先端部）に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ａのショルダ１２（先端部）がピン２Ａのショルダ２２（先端部）に接触し得る構造を有する。
【０１０７】
従って、ねじ継手１０Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１０８】
ねじ継手１０Ａは、ねじ継手１０と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１０よりも低くてもよい。
【０１０９】
一方で、ねじ継手１０Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１０の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１１０】
図８は、実施の形態１における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図８は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図８に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１１１】
図８を参照して、実施の形態１における第２の変形例に係るねじ継手１０Ｂは、ピン１Ｂ，２Ｂと、ボックス３Ｂ，４Ｂとを備える。
【０１１２】
ピン１Ｂは、連結される一対の管６Ｂ，７Ｂのうち、一方の管６Ｂの管端部に設けられる。ピン２Ｂは、一対の管６Ｂ，７Ｂのうち、他方の管７Ｂの管端部に設けられる。
【０１１３】
ボックス３Ｂは、一対の管６Ｂ，７Ｂを連結するカップリング５Ｂの一方端側に設けられ、ボックス４Ｂは、カップリング５Ｂの他方端側に設けられる。
【０１１４】
ピン１Ｂは、シール面１６（ピン側シール面）をピン１に追加した構造からなる。シール面１６は、雄ねじ１１と基部１３との間に配置される。そして、シール面１６は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面１６は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。
【０１１５】
ピン２Ｂは、シール面２６をピン２に追加した構造からなる。シール面２６は、雄ねじ２１と基部２３との間に配置される。そして、シール面２６は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２６は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。
【０１１６】
ボックス３Ｂは、ピン１Ｂのシール面１６に対応してシール面３３（ボックス側シール面）をボックス３に追加した構造からなる。シール面３３は、雌ねじ３１よりもボックス３Ｂの先端部側に配置される。シール面３３は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３３は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。ボックス側シール面３３の形状は、ピン側シール面１６と同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。上記の通り、ピン側シール面１６及びボックス側シール面３３の形状はそれぞれ３通りあるから、その組合せは９通りある。
【０１１７】
ボックス４Ｂは、ピン２Ｂのシール面２６に対応してシール面４３をボックス４に追加した構造からなる。シール面４３は、雌ねじ４１よりもボックス４Ｂの先端部側に配置される。シール面４３は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面４３は、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。ボックス側シール面４３の形状は、ピン側シール面２６と同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。上記の通り、ピン側シール面２６及びボックス側シール面４３の形状はそれぞれ３通りあるから、その組合せは９通りある。
【０１１８】
シール面１６，３３は、ピン１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１１９】
また、シール面２６，４３は、ピン２Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１２０】
ねじ継手１０Ｂも、ピン１Ｂの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｂの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ｂのショルダ１２（先端部）がピン２Ｂのショルダ２２（先端部）に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ｂのショルダ１２（先端部）がピン２Ｂのショルダ２２（先端部）に接触し得る構造を有する。
【０１２１】
従って、ねじ継手１０Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１２２】
ねじ継手１０Ｂは、ねじ継手１０と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１０よりも低くてもよい。
【０１２３】
一方で、ねじ継手１０Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１０の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１２４】
図９は、実施の形態１における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図９は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図９に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１２５】
図９を参照して、実施の形態１における第３の変形例に係るねじ継手１０Ｃは、ピン１Ｃ，２Ｃと、ボックス３Ｃ，４Ｃとを備える。
【０１２６】
ピン１Ｃは、連結される一対の管６Ｃ，７Ｃのうち、一方の管６Ｃの管端部に設けられる。ピン２Ｃは、一対の管６Ｃ，７Ｃのうち、他方の管７Ｃの管端部に設けられる。
【０１２７】
ボックス３Ｃは、一対の管６Ｃ，７Ｃを連結するカップリング５Ｃの一方端側に設けられ、ボックス４Ｃは、カップリング５Ｃの他方端側に設けられる。
【０１２８】
ピン１Ｃは、上述したシール面１５，１６（ピン側シール面）をピン１に追加した構造からなる。
【０１２９】
ピン２Ｃは、上述したシール面２５，２６をピン２に追加した構造からなる。
【０１３０】
ボックス３Ｃは、上述したシール面３２，３３（ボックス側シール面）をボックス３に追加した構造からなる。
【０１３１】
ボックス４Ｃは、上述したシール面４２，４３をボックス４に追加した構造からなる。
【０１３２】
シール面１５，３２は、ピン１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面１６，３３も、ピン１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１３３】
また、シール面２５，４２は、ピン２Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面２６，４３も、ピン２Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１３４】
ねじ継手１０Ｃも、ピン１Ｃの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｃの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ｃのショルダ１２（先端部）がピン２Ｃのショルダ２２（先端部）に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ｃのショルダ１２（先端部）がピン２Ｃのショルダ２２（先端部）に接触し得る構造を有する。
【０１３５】
従って、ねじ継手１０Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１３６】
ねじ継手１０Ｃは、ねじ継手１０と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１０よりも低くてもよい。
【０１３７】
一方で、ねじ継手１０Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１０の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１３８】
図９Ａは、実施の形態１における第４の変形例に係るねじ継手のピンの先端部を拡大した縦断面図である。第４の変形例は、２つのピンの先端部の構造が図１に示した実施の形態１と異なるほかは、基本的な構造は実施の形態１と同様である。また、図９Ａは締結完了前の段階を示す。
【０１３９】
図９Ａを参照して、実施の形態１における第４の変形例にかかるねじ継手１０Ｄでは、一方のピン１Ｄは、先端部の内周に形成されたピン雌シール面１７Ｄと、先端部に形成されたショルダ１２Ｄとを有する。もう一方のピン２Ｄは、先端部の外周に形成されたピン雄シール面２７Ｄと、先端部に形成されたショルダ面２２Ｄとを有する。
【０１４０】
より具体的には、ピン１Ｄは、ショルダ１２Ｄよりも管軸方向に伸びる突出部１９を有する。ピン雌シール面１７Ｄは、突出部１９の内周面に形成される。ピン雌シール面１７Ｄは、テーパ状に設けられる。厳密には、ピン雌シール面１７Ｄは、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。
【０１４１】
一方、ピン２Ｄでは、ピン雄シール面２７Ｄは、雄ねじ２１とショルダ２２Ｄとの間に配置される。ピン雄シール面２７Ｄは、テーパ状に設けられる。厳密には、ピン雄シール面２７Ｄは、円錐台の周面に相当する面からなる形状、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面からなる形状、又はこれらを組み合わせた形状をしている。上記の通り、ピン雌シール面１７Ｄ及びピン雄シール面２７Ｄの形状はそれぞれ３通りあるから、その組合せは９通りある。
【０１４２】
シール面１７Ｄおよび２７Ｄは、ピン１Ｄおよびピン２Ｄのねじ込みに伴って互いに接触し、ピン１Ｄおよびピン２Ｄがそれぞれロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１４３】
第４の変形例に係るねじ継手１０Ｄも、ピン１Ｄの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｄの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ｄのショルダ１２Ｄがピン２Ｄのショルダ２２Ｄに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ｄのショルダ１２Ｄがピン２Ｄのショルダ２２Ｄに接触し得る構造を有する。
【０１４４】
従って、ねじ継手１０Ｄにおいても、図４に示すに示すトルクチャートが得られる。
【０１４５】
ショルダ２２Ｄのショルダ角αは、例えば、０°〜−２０°に設定される。これに対応して、ショルダ１２Ｄのショルダ角αは、０°〜＋２０°に設定される。ショルダ角αとは、管軸ＣＬ方向に垂直な垂直面と、ショルダをなすショルダ面との間の角度である。ショルダ角は、垂直面がショルダ面の上端（ピン外径側の端）を通るとき、垂直面に対してショルダ面の下端（ピン内径側の端）がピンの先端側に位置する場合は正であり、ピンの後端側（ピンの先端と反対側）に位置する場合は負である。ショルダ２２Ｄは、わずかに負角となっていることが好ましい。ショルダ２２Ｄが負角になっている方が、直角（ショルダ角＝０°）であるよりも、シール面でのシール性が向上する。
【０１４６】
［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２によるねじ継手の縦断面図である。なお、図１０は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１０に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１４７】
図１０を参照して、実施の形態２によるねじ継手１００は、ピン１，２と、ボックス３Ｄ，４Ｄとを備える。
【０１４８】
ねじ継手１００は、カップリング方式のねじ継手である。
【０１４９】
ピン１，２については、上述したとおりである。
【０１５０】
ボックス３Ｄは、一対の管６，７を連結するカップリング５Ｄの一方端側に設けられ、ボックス４Ｄは、カップリング５Ｄの他方端側に設けられる。
【０１５１】
ボックス３Ｄは、ボックス３にショルダ３４を追加した構造からなる。ボックス４Ｄは、ボックス４にショルダ４４を追加した構造からなる。
【０１５２】
ショルダ３４は、雌ねじ３１よりもカップリング５Ｄの内側に設けられる。ショルダ４４は、雌ねじ４１よりもカップリング５Ｄの内側に設けられる。
【０１５３】
ショルダ３４，４４の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【０１５４】
ピン１のねじ込みによってロックドフランク時に至ったとき、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、ボックス３Ｄのショルダ３４に接触していない。その状態から更に締結方向に回転を加えると、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にボックス３Ｄのショルダ３４に接触する。
【０１５５】
すなわち、ピン１の先端部（ショルダ１２）は、トルクが図４に示す領域ＲＥＧ１内に存在するとき、ボックス３Ｄのショルダ３４に接触せず、トルクが図４に示す領域ＲＥＧ２内に存在するとき、ボックス３Ｄのショルダ４４に接触する。
【０１５６】
このように、ねじ継手１００は、トルクが図４に示す領域ＲＥＧ２内に存在する場合においてピン１の先端部（ショルダ１２）が接触する部材をねじ継手１０におけるピン２の先端部（ショルダ２２）からボックス３Ｄのショルダ３４に変えた構造からなる。
【０１５７】
従って、ねじ継手１００においても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１５８】
なお、ピン２のねじ込みによってロックドフランク時に至ったとき、ピン２の先端部（ショルダ２２）は、ボックス４Ｄのショルダ４４に接触しておらず、ロックドフランク時から更に締結方向に回転を加えると、ピン２の先端部（ショルダ２２）は、ねじ部（雄ねじ２１および雌ねじ４１）が降伏する前にボックス４Ｄのショルダ４４に接触する。従って、ピン２およびボックス４Ｄは、ピン１およびボックス３Ｄと同じ構造からなる継手を構成する。
【０１５９】
図１１は、実施の形態２における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１１は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１１に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１６０】
図１１を参照して、実施の形態２における第１の変形例に係るねじ継手１００Ａは、ピン１Ａ，２Ａと、ボックス３Ｅ，４Ｅとを備える。
【０１６１】
ピン１Ａ，２Ａについては、図７において説明したとおりである。
【０１６２】
ボックス３Ｅは、図１０において説明したボックス３Ｄにシール面３２を追加した構造からなる。シール面３２は、ピン１Ａのシール面１５に対応して設けられる。そして、シール面３２は、雌ねじ３１とショルダ３４との間に設けられる。その結果、ボックス３Ｅは、カップリング５Ｅの一方の管端側から順に、雌ねじ３１、シール面３２およびショルダ３４を配置した構造からなる。
【０１６３】
ボックス４Ｅは、図１０において説明したボックス４Ｄにシール面４２を追加した構造からなる。シール面４２は、ピン２Ａのシール面２５に対応して設けられる。そして、シール面４２は、雌ねじ４１とショルダ４４との間に設けられる。その結果、ボックス４Ｅは、カップリング５Ｅの他方の管端側から順に、雌ねじ４１、シール面４２およびショルダ４４を配置した構造からなる。
【０１６４】
シール面３２，４２の形状については、図７において説明したとおりである。
【０１６５】
シール面１５，３２は、ピン１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１６６】
また、シール面２５，４２は、ピン２Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１６７】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、直角であるよりも、シール面でのシール性が向上する。
【０１６８】
ねじ継手１００Ａも、ピン１Ａの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｅの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ａの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｅのショルダ３４に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ａの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｅのショルダ３４に接触し得る構造を有する。
【０１６９】
従って、ねじ継手１００Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１７０】
ねじ継手１００Ａは、ねじ継手１００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１００よりも低くてもよい。
【０１７１】
一方で、ねじ継手１００Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１７２】
なお、ピン２Ａのねじ込みによってロックドフランク時に至ったとき、ピン２Ａの先端部（ショルダ２２）は、ボックス４Ｅのショルダ４４に接触しておらず、ロックドフランク時から更に締結方向に回転を加えると、ピン２Ａの先端部（ショルダ２２）は、ねじ部（雄ねじ２１および雌ねじ４１）が降伏する前にボックス４Ｅのショルダ４４に接触する。従って、ピン２Ａおよびボックス４Ｅは、ねじ継手１００Ａと同じ構造からなるねじ継手を構成する。
【０１７３】
図１２は、実施の形態２における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１２は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１２に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１７４】
図１２を参照して、実施の形態２における第２の変形例に係るねじ継手１００Ｂは、ピン１Ｂ，２Ｂと、ボックス３Ｆ，４Ｆとを備える。
【０１７５】
ピン１Ｂ，２Ｂについては、図８において説明したとおりである。
【０１７６】
ボックス３Ｆは、ピン１Ｂのシール面１６に対応してシール面３３（ボックス側シール面）を図１０において説明したボックス３Ｄに追加した構造からなる。シール面３３は、ピン１Ｂのシール面１６に対応して設けられる。そして、シール面３３は、雌ねじ３１よりもカップリング５Ｆの一方の管端側に設けられる。その結果、ボックス３Ｆは、カップリング５Ｆの一方の管端側から順に、シール面３３、雌ねじ３１およびショルダ３４を配置した構造からなる。
【０１７７】
ボックス４Ｆは、ピン２Ｂのシール面２６に対応してシール面４３（ボックス側シール面）を図１０において説明したボックス４Ｄに追加した構造からなる。シール面４３は、ピン２Ｂのシール面２６に対応して設けられる。そして、シール面４３は、雌ねじ４１よりもカップリング５Ｆの他方の管端側に設けられる。その結果、ボックス４Ｆは、カップリング５Ｆの他方の管端側から順に、シール面４３、雌ねじ４１およびショルダ４４を配置した構造からなる。
【０１７８】
シール面３３，４３の形状については、図８において説明したとおりである。
【０１７９】
シール面１６，３３は、ピン１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１８０】
また、シール面２６，４３は、ピン２Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１８１】
ねじ継手１００Ｂも、ピン１Ｂの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｆの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ｂの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｆのショルダ３４に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ｂの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｆのショルダ３４に接触し得る構造を有する。
【０１８２】
従って、ねじ継手１００Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１８３】
ねじ継手１００Ｂは、ねじ継手１００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１００よりも低くてもよい。
【０１８４】
一方で、ねじ継手１００Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１８５】
なお、ピン２Ｂのねじ込みによってロックドフランク時に至ったとき、ピン２Ｂの先端部（ショルダ２２）は、ボックス４Ｆのショルダ４４に接触しておらず、ロックドフランク時から更に締結方向に回転を加えると、ピン２Ｂの先端部（ショルダ２２）は、ねじ部（雄ねじ２１および雌ねじ４１）が降伏する前にボックス４Ｆのショルダ４４に接触する。従って、ピン２Ｂおよびボックス４Ｆは、ねじ継手１００Ｂと同じ構造からなるねじ継手を構成する。
【０１８６】
図１３は、実施の形態２における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１３は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１３に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０１８７】
図１３を参照して、実施の形態２における第３の変形例に係るねじ継手１００Ｃは、ピン１Ｃ，２Ｃと、ボックス３Ｇ，４Ｇとを備える。
【０１８８】
ピン１Ｃ，２Ｃについては、図９において説明したとおりである。
【０１８９】
ボックス３Ｇは、ピン１Ｃのシール面１５，１６にそれぞれ対応してシール面３２，３３（ボックス側シール面）を図１０において説明したボックス３Ｄに追加した構造からなる。シール面３２は、雌ねじ３１とショルダ３４との間に設けられ、シール面３３は、雌ねじ３１よりもカップリング５Ｇの一方の管端側に設けられる。その結果、ボックス３Ｇは、カップリング５Ｇの一方の管端側から順に、シール面３３、雌ねじ３１、シール面３２およびショルダ３４を配置した構造からなる。
【０１９０】
ボックス４Ｇは、ピン２Ｃのシール面２５，２６にそれぞれ対応してシール面４２，４３（ボックス側シール面）を図１０において説明したボックス３Ｄに追加した構造からなる。シール面４２は、雌ねじ４１とショルダ４４との間に設けられ、シール面４３は、カップリング５Ｇの他方の管端側に設けられる。その結果、ボックス４Ｇは、カップリング５Ｇの他方の管端側から順に、シール面４３、雌ねじ４１、シール面４２およびショルダ４４を配置した構造からなる。
【０１９１】
シール面１５，３２は、ピン１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面１６，３３も、ピン１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１９２】
また、シール面２５，４２は、ピン２Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面２６，４３も、ピン２Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０１９３】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、シール面でのシール性が向上する。
【０１９４】
ねじ継手１００Ｃも、ピン１Ｃの雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｇの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン１Ｃの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｇのショルダ３４に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１Ｃの先端部（ショルダ１２）がボックス３Ｇのショルダ３４に接触し得る構造を有する。
【０１９５】
従って、ねじ継手１００Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０１９６】
ねじ継手１００Ｃは、ねじ継手１００と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手１００よりも低くてもよい。
【０１９７】
一方で、ねじ継手１００Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手１００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０１９８】
なお、ピン２Ｃのねじ込みによってロックドフランク時に至ったとき、ピン２Ｃの先端部（ショルダ２２）は、ボックス４Ｇのショルダ４４に接触しておらず、ロックドフランク時から更に締結方向に回転を加えると、ピン２Ｃの先端部（ショルダ２２）は、ねじ部（雄ねじ２１および雌ねじ４１）が降伏する前にボックス４Ｇのショルダ４４に接触する。従って、ピン２Ｃおよびボックス４Ｇは、ねじ継手１００Ｃと同じ構造からなるねじ継手を構成する。
【０１９９】
［実施の形態３］
図１４は、実施の形態３によるねじ継手の縦断面図である。なお、図１４は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１４に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２００】
図１４を参照して、実施の形態３によるねじ継手２００は、ピン２０１，２０２と、ボックス２０３，２０４とを備える。
【０２０１】
ピン２０１は、連結される一対の管２１０，２２０のうち、一方の管２１０の管端部に設けられる。
【０２０２】
ピン２０２は、一対の管２１０，２２０のうち、他方の管２２０の管端部に設けられる。
【０２０３】
ボックス２０３は、一対の管２１０，２２０を連結するカップリング２０５の一方端側に設けられ、ボックス２０４は、カップリング２０５の他方端側に設けられる。
【０２０４】
ピン２０１は、先端部から順に、雄ねじ２１１、中間ショルダ２１３、および雄ねじ２１２を有する。
【０２０５】
雄ねじ２１１は、管軸ＣＬ方向において、ピン２０１の中間ショルダ２１３よりもピン２０１の先端部側にテーパ状に設けられる。雄ねじ２１２は、管軸ＣＬ方向において、中間ショルダ２１３と基部２１６との間にテーパ状に設けられる。そして、雄ねじ２１１は、雄ねじ２１２が設けられるテーパ面よりも半径が小さいテーパ面に設けられる。
【０２０６】
中間ショルダ２１３は、管軸ＣＬ方向において、雄ねじ２１１と雄ねじ２１２との間に配置される。
【０２０７】
このように、ピン２０１は、２段のねじ構造を有する。
【０２０８】
なお、ピン２０２は、ピン２０１と同じ構造からなる。
【０２０９】
ボックス２０３は、カップリング２０５の内側から順に、雌ねじ２３１、中間ショルダ２３３、および雌ねじ２３２を有する。雌ねじ２３１は、ピン２０１の雄ねじ２１１に対応して設けられる。雌ねじ２３２は、ピン２０１の雄ねじ２１２に対応して設けられる。中間ショルダ２３３は、ピン２０１の中間ショルダ２１３に対応して設けられる。
【０２１０】
このように、ボックス２０３は、ピン２０１のねじ構造に対応して、２段のねじ構造を有する。
【０２１１】
なお、ボックス２０４は、ボックス２０３と同じ構造からなる。
【０２１２】
ピン２０１の雄ねじ２１１，２１２の各々は、上述した雄ねじ１１と同じ構造からなる。従って、雄ねじ２１１，２１２の各々は、ねじ幅可変部１１Ａとねじ幅一定部Ｂとを有し、楔形ねじの形状を有する（図２参照）。
【０２１３】
ボックス２０３の雌ねじ２３１，２３２の各々は、上述した雌ねじ３１と同じ構造からなる。
【０２１４】
ねじ継手２００においては、雄ねじ２１１は、チャンファ面２１１ｃを有し、雄ねじ２１２は、チャンファ面２１２ｃを有し、雌ねじ２３１は、チャンファ面２３１ｃを有し、雌ねじ２３２は、チャンファ面２３２ｃを有することが好ましい。チャンファ面２１１ｃ，２１２ｃは、上述したチャンファ面１１ｃと同じであり、チャンファ面２３１ｃ，２３２ｃは、上述したチャンファ面３１ｃと同じである。チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。
【０２１５】
ピン２０１の雄ねじ２１１とボックス２０３の雌ねじ２３１は、互いにねじ込まれて締結される。また、ピン２０１の雄ねじ２１２とボックス２０３の雌ねじ２３２は、互いにねじ込まれて締結される。
【０２１６】
雄ねじ２１１が雌ねじ２３１にねじ込まれ、雄ねじ２１２が雌ねじ２３２にねじ込まれた場合、ピン２０１の中間ショルダ２１３は、ロックドフランク時には、ボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触していない。その状態からさらに締結方向に回転を加えると、ピン２０１の中間ショルダ２１３は、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触する。
【０２１７】
ピン２０１の中間ショルダ２１３およびボックス２０３の中間ショルダ２３３の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【０２１８】
図１５Ａ及びＢは、ねじ干渉トルクとショルダ干渉トルクが得られるときの図１４に示すねじ継手２００の縦断面図である。
【０２１９】
図１５Ａを参照して、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面２１２がそれぞれボックス２０３の雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ねじ継手２００において、ピン２０１の中間ショルダ２１３は、ボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触していない。そして、中間ショルダ２１３と中間ショルダ２３３との間隔は、上述したｄである。この場合、ピン２０１の先端部は、ピン２０２の先端部と接触していない。
【０２２０】
一方、図１５Ｂを参照して、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ねじ継手２００において、ピン２０１の中間ショルダ２１３は、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触している。この場合も、ピン２０１の先端部は、ピン２０２の先端部と接触していない。
【０２２１】
従って、ねじ継手２００は、ピン２０１の雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０３の雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０１の中間ショルダ２１３は、ボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１の中間ショルダ２１３がボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２２２】
その結果、ねじ継手２００においても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２２３】
このように、ねじ継手２００においては、トルクは、ロックドフランク時のトルクＴ＿ＬｆからショルダリングトルクＴ＿ｓｈまでの領域ＲＥＧ１では、ピン２０１の雄ねじ２１１，２１２がそれぞれボックス２０３の雌ねじ２３１，２３２と干渉することにより上昇し、ショルダリングトルクＴ＿ｓｈ以上の領域ＲＥＧ２では、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１の中間ショルダ２１３がボックス２０３の中間ショルダ２３３と干渉することにより上昇する。
【０２２４】
従って、ねじ継手２００は、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１の中間ショルダ２１３をボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触させ、ピン２０１の中間ショルダ２１３をボックス２０３の中間ショルダ２３３と干渉させることにより、高いトルク性能を実現している。
【０２２５】
そして、上述したように、ピン２０１の中間ショルダ２１３およびボックス２０３の中間ショルダ２３３の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であるので、ピン２０１の中間ショルダ２１３がボックス２０３の中間ショルダ２３３にうまく干渉し、高いトルク性能を容易に実現できる。
【０２２６】
なお、ピン２０２がボックス２０４にねじ込まれるときも、ピン２０１がボックス２０３にねじ込まれるときと同じようにねじ干渉トルクおよびショルダ干渉トルクが得られる。
【０２２７】
図１６は、実施の形態３における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１６は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１６に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２２８】
図１６を参照して、実施の形態３における第１の変形例に係るねじ継手２００Ａは、ピン２０１Ａ，２０２Ａと、ボックス２０３Ａ，２０４Ａとを備える。
【０２２９】
ピン２０１Ａは、連結される一対の管２１０Ａ，２２０Ａのうち、一方の管２１０Ａの管端部に設けられる。
【０２３０】
ピン２０２Ａは、連結される一対の管２１０Ａ，２２０Ａのうち、他方の管２２０Ａの管端部に設けられる。
【０２３１】
ボックス２０３Ａは、一対の管２１０Ａ，２２０Ａを連結するカップリング２０５Ａの一方端側に設けられ、ボックス２０４Ａは、カップリング２０５Ａの他方端側に設けられる。
【０２３２】
ピン２０１Ａは、シール面２１７（ピン側シール面）をピン２０１に追加した構造からなる。シール面２１７は、雄ねじ２１１よりもピン２０１Ａの先端側に配置される。そして、シール面２１７は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２１７は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２３３】
なお、ピン２０２Ａは、ピン２０１Ａと同じ構造からなる。
【０２３４】
ボックス２０３Ａは、ピン２０１Ａのシール面２１７に対応してシール面２３４（ボックス側シール面）をボックス２０３に追加した構造からなる。シール面２３４は、雌ねじ２３１よりもカップリング２０５Ａの内側に配置される。そして、シール面２３４は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２３４は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２３５】
なお、ボックス２０４Ａは、ボックス２０３Ａと同じ構造からなる。
【０２３６】
シール面２１７，２３４は、ピン２０１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０２３７】
ねじ継手２００Ａも、ピン２０１Ａのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０３Ａの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０１Ａの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ａの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１Ａの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ａの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２３８】
なお、ピン２０２Ａのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０４Ａの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０２Ａの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ａの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０２Ａの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ａの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２３９】
従って、ねじ継手２００Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２４０】
ねじ継手２００Ａは、ねじ継手２００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手２００よりも低くてもよい。
【０２４１】
一方で、ねじ継手２００Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又は中間ショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手２００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０２４２】
図１７は、実施の形態３における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１７は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１７に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２４３】
図１７を参照して、実施の形態３における第２の変形例に係るねじ継手２００Ｂは、ピン２０１Ｂ，２０２Ｂと、ボックス２０３Ｂ，２０４Ｂとを備える。
【０２４４】
ピン２０１Ｂは、連結される一対の管２１０Ｂ，２２０Ｂのうち、一方の管２１０Ｂの管端部に設けられる。
【０２４５】
ボックス２０３Ｂは、一対の管２１０Ｂ，２２０Ｂを連結するカップリング２０５Ｂの一方端側に設けられる。
【０２４６】
ピン２０１Ｂは、シール面２１８（ピン側シール面）をピン２０１に追加した構造からなる。シール面２１８は、雄ねじ２１２とピン２０１Ｂの基部２１６との間に配置される。そして、シール面２１８は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２１８は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２４７】
なお、ピン２０２Ｂは、ピン２０１Ｂと同じ構造からなる。
【０２４８】
ボックス２０３Ｂは、ピン２０１Ｂのシール面２１８に対応してシール面２３５（ボックス側シール面）をボックス２０３に追加した構造からなる。シール面２３５は、雌ねじ２３２よりもカップリング２０５Ｂの一方端側に配置される。そして、シール面２３５は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面２３５は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２４９】
なお、ボックス２０４Ｂは、ボックス２０３Ｂと同じ構造からなる。
【０２５０】
シール面２１８，２３５は、ピン２０１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０２５１】
ねじ継手２００Ｂも、ピン２０１Ｂのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０３Ｂの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０１Ｂの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ｂの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１Ｂの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ｂの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２５２】
なお、ピン２０２Ｂのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０４Ｂの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０２Ｂの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ｂの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０２Ｂの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ｂの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２５３】
従って、ねじ継手２００Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２５４】
ねじ継手２００Ｂは、ねじ継手２００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手２００よりも低くてもよい。
【０２５５】
一方で、ねじ継手２００Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又は中間ショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手２００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０２５６】
図１８は、実施の形態３における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図１８は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１８に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２５７】
図１８を参照して、実施の形態３における第３の変形例に係るねじ継手２００Ｃは、ピン２０１Ｃ，２０２Ｃと、ボックス２０３Ｃ，２０４Ｃとを備える。
【０２５８】
ピン２０１Ｃは、連結される一対の管２１０Ｃ，２２０Ｃのうち、一方の管２１０Ｃの管端部に設けられる。
【０２５９】
ボックス２０３Ｃは、一対の管２１０Ｃ，２２０Ｃを連結するカップリング２０５Ｃの一方端側に設けられる。
【０２６０】
ピン２０１Ｃは、上述したシール面２１７，２１８（ピン側シール面）をピン２０１に追加した構造からなる。なお、ピン２０２Ｃは、ピン２０１Ｃと同じ構造からなる。
【０２６１】
ボックス２０３Ｃは、上述したシール面２３４，２３５（ボックス側シール面）をボックス２０３に追加した構造からなる。なお、ボックス２０４Ｃは、ボックス２０３Ｃと同じ構造からなる。
【０２６２】
シール面２１７，２３４は、ピン２０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面２１８，２３５も、ピン２０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０２６３】
ねじ継手２００Ｃも、ピン２０１Ｃのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０３Ｃの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０１Ｃの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ｃの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１Ｃの中間ショルダ２１３がボックス２０３Ｃの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２６４】
なお、ピン２０２Ｃのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０４Ｃの雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン２０２Ｃの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ｃの中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０２Ｃの中間ショルダ２１３がボックス２０４Ｃの中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有する。
【０２６５】
従って、ねじ継手２００Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２６６】
ねじ継手２００Ｃは、ねじ継手２００と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手２００よりも低くてもよい。
【０２６７】
一方で、ねじ継手２００Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又は中間ショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手２００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０２６８】
実施の形態３によるねじ継手は、ピンおよびボックスのねじ段が３段以上であってもよい。この場合、ピンおよびボックスは、２個以上の中間ショルダを有する。そして、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、ピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれボックスの雌ねじの挿入面および荷重面に接触しているとき、ピンの２個以上の中間ショルダの全てがボックスの２個以上の中間ショルダのいずれにも接触しておらず、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ねじ部が降伏する前にピンの２個以上の中間ショルダの少なくとも１つがボックスの２個以上の中間ショルダの少なくとも１つに接触する構造であればよい。
【０２６９】
また、実施の形態３によるねじ継手は、ピンおよびボックスのねじ段が３段以上である構造に加え、上述したねじ継手２００からねじ継手２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃのいずれかへの変更と同じ変更が施されたねじ継手であってもよい。
【０２７０】
［実施の形態４］
図１９は、実施の形態４によるねじ継手の縦断面図である。なお、図１９は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図１９に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２７１】
図１９を参照して、実施の形態４によるねじ継手３００は、ピン３０１と、ボックス３０２とを備える。
【０２７２】
ねじ継手３００は、インテグラル方式のねじ継手である。
【０２７３】
ピン３０１は、連結される一対の管３１０，３２０のうち、一方の管３１０の管端部に設けられる。ボックス３０２は、一対の管３１０，３２０のうち、他方の管３２０の管端部に設けられる。
【０２７４】
ピン３０１は、先端部側から順に、ショルダ３０１１および雄ねじ３０１２を有する。ショルダ３０１１は、ピン３０１の先端部に配置される。雄ねじ３０１２は、ピン３０１のショルダ３０１１と基部３０１３との間にテーパ状に設けられる。
【０２７５】
ボックス３０２は、管３２０の本体側から順に、ショルダ３０２１および雌ねじ３０２２を有する。ショルダ３０２１は、ピン３０１のショルダ３０１１に対応して設けられる。雌ねじ３０２２は、ショルダ３０２１よりもボックス３０２の先端部側にテーパ状に設けられる。
【０２７６】
ピン３０１の雄ねじ３０１２とボックス３０２の雌ねじ３０２２は、互いにねじ込まれて締結される。
【０２７７】
ねじ干渉トルクが得られるとき、ピン３０１のショルダ３０１１（先端部）は、ボックス３０２のショルダ３０２１に接触していない。また、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ピン３０１のショルダ３０１１（先端部）は、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にボックス３０２のショルダ３０２１に接触する。
【０２７８】
ピン３０１のショルダ３０１１およびボックス３０２のショルダ３０２１の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【０２７９】
雄ねじ３０１２は、上述した雄ねじ１１と同じ構造からなり、雌ねじ３０２２は、上述した雌ねじ３１と同じ構造からなる（図２参照）。
【０２８０】
従って、雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２は、ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂを有し、楔形のねじ形状からなる。
【０２８１】
ねじ継手３００においては、雄ねじ３０１２は、チャンファ面３０１２ｃを有し、雌ねじ３０２２は、チャンファ面３０２２ｃを有することが好ましい。チャンファ面３０１２ｃは、上述したチャンファ面１１ｃと同じであり、チャンファ面３０２２ｃは、上述したチャンファ面３１ｃと同じである。チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。
【０２８２】
図２０Ａ及びＢは、ねじ干渉トルクおよびショルダ干渉トルクが得られるときの図１９に示すねじ継手３００の縦断面図である。
【０２８３】
図２０Ａを参照して、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、ピン３０１のねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面２１２がそれぞれボックス３０２の雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン３０１のショルダ３０１１は、ボックス３０２のショルダ３０２１に接触していない。そして、ピン３０１のショルダ３０１１とボックス３０２のショルダ３０２１との間隔は、上述したｄである。
【０２８４】
一方、図２０Ｂを参照して、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ピン３０１のショルダ３０１１は、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にボックス３０２のショルダ３０２１に接触している。
【０２８５】
従って、ねじ継手３００は、ピン３０１の雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３０２の雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン３０１のショルダ３０１１がボックス３０２のショルダ３０２１に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にピン３０１のショルダ３０１１がボックス３０２のショルダ３０２１に接触し得る構造を有する。
【０２８６】
よって、インテグラル方式のねじ継手３００においても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２８７】
図２１は、実施の形態４における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２１は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２１に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０２８８】
図２１を参照して、実施の形態４における第１の変形例に係るねじ継手３００Ａは、ピン３０１Ａと、ボックス３０２Ａとを備える。
【０２８９】
ピン３０１Ａは、連結される一対の管３１０Ａ，３２０Ａのうち、一方の管３１０Ａの管端部に設けられる。
【０２９０】
ボックス３０２Ａは、一対の管３１０Ａ，３２０Ａのうち、他方の管３２０Ａの管端部に設けられる。
【０２９１】
ピン３０１Ａは、シール面３０１４（ピン側シール面）をピン３０１に追加した構造からなる。シール面３０１４は、ショルダ３０１１と雄ねじ３０１２との間に設けられる。そして、シール面３０１４は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３０１４は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２９２】
ボックス３０２Ａは、ピン３０１Ａのシール面３０１４に対応してシール面３０２４（ボックス側シール面）をボックス３０２に追加した構造からなる。シール面３０２４は、雌ねじ３０２２とショルダ３０２１との間に設けられる。シール面３０２４は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３０２４は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０２９３】
シール面３０１４，３０２４は、ピン３０１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０２９４】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、シール面でのシール性が向上する。
【０２９５】
ねじ継手３００Ａも、ピン３０１Ａのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３０２Ａの雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン３０１Ａのショルダ３０１１がボックス３０２Ａのショルダ３０２１に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にピン３０１Ａのショルダ３０１１がボックス３０２Ａのショルダ３０２１に接触し得る構造を有する。
【０２９６】
従って、ねじ継手３００Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０２９７】
ねじ継手３００Ａは、ねじ継手３００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのためねじ部でのシール性能は、ねじ継手３００よりも低くてもよい。
【０２９８】
一方で、ねじ継手３００Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手３００の方、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０２９９】
図２２は、実施の形態４における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２２は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２２に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３００】
図２２を参照して、実施の形態４における第２の変形例に係るねじ継手３００Ｂは、ピン３０１Ｂと、ボックス３０２Ｂとを備える。
【０３０１】
ピン３０１Ｂは、連結される一対の管３１０Ｂ，３２０Ｂのうち、一方の管３１０Ｂの管端部に設けられる。
【０３０２】
ボックス３０２Ｂは、一対の管３１０Ｂ，３２０Ｂのうち、他方の管３２０Ｂの管端部に設けられる。
【０３０３】
ピン３０１Ｂは、シール面３０１５（ピン側シール面）をピン３０１に追加した構造からなる。シール面３０１５は、雄ねじ３０１２と基部３０１３との間に設けられる。そして、シール面３０１５は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３０１５は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３０４】
ボックス３０２Ｂは、ピン３０１Ｂのシール面３０１５に対応するシール面３０２５（ボックス側シール面）をボックス３０２に追加した構造からなる。シール面３０２５は、雌ねじ３０２２よりもボックス３０２Ｂの先端部側に配置される。シール面３０２５は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面３０２５は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３０５】
シール面３０１５，３０２５は、ピン３０１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達して以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０３０６】
ねじ継手３００Ｂも、ピン３０１Ｂのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３０２Ｂの雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン３０１Ｂのショルダ３０１１がボックス３０２Ｂのショルダ３０２１に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にピン３０１Ｂのショルダ３０１１がボックス３０２Ｂのショルダ３０２１に接触し得る構造を有する。
【０３０７】
従って、ねじ継手３００Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３０８】
ねじ継手３００Ｂは、ねじ継手３００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのためねじ部でのシール性能は、ねじ継手３００よりも低くてもよい。
【０３０９】
一方で、ねじ継手３００Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手３００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０３１０】
図２３は、実施の形態４における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２３は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２３に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３１１】
図２３を参照して、実施の形態４における第３の変形例に係るねじ継手３００Ｃは、ピン３０１Ｃと、ボックス３０２Ｃとを備える。
【０３１２】
ピン３０１Ｃは、連結される一対の管３１０Ｃ，３２０Ｃのうち、一方の管３１０Ｃの管端部に設けられる。
【０３１３】
ボックス３０２Ｃは、一対の管３１０Ｃ，３２０Ｃのうち、他方の管３２０Ｃの管端部に設けられる。
【０３１４】
ピン３０１Ｃは、上述したシール面３０１４，３０１５（ピン側シール面）をピン３０１に追加した構造からなる。
【０３１５】
ボックス３０２Ｃは、上述したシール面３０２４，３０２５（ボックス側シール面）をボックス３０２に追加した構造からなる。
【０３１６】
シール面３０１４，３０２４は、ピン３０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面３０１５，３０２５も、ピン３０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０３１７】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、シール面でのシール性が向上する。
【０３１８】
ねじ継手３００Ｃも、ピン３０１Ｃのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３０２Ｃの雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン３０１Ｃのショルダ３０１１がボックス３０２Ｃのショルダ３０２１に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にピン３０１Ｃのショルダ３０１１がボックス３０２Ｃのショルダ３０２１に接触し得る構造を有する。
【０３１９】
従って、ねじ継手３００Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３２０】
ねじ継手３００Ｃは、ねじ継手３００と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手３００よりも低くてもよい。
【０３２１】
一方で、ねじ継手３００Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手３００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０３２２】
［実施の形態５］
図２４は、実施の形態５によるねじ継手の縦断面図である。なお、図２４は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２４に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３２３】
図２４を参照して、実施の形態５によるねじ継手４００は、ピン４０１と、ボックス４０２とを備える。
【０３２４】
ねじ継手４００は、インテグラル方式のねじ継手である。
【０３２５】
ピン４０１は、連結される一対の管４１０，４２０のうち、一方の管４１０の管端部に設けられる。ボックス４０２は、一対の管４１０，４２０のうち、他方の管４２０の管端部に設けられる。
【０３２６】
ピン４０１は、先端部側から順に、雄ねじ４０１２およびショルダ４０１３を有する。雄ねじ４０１２は、ピン４０１のショルダ４０１３と先端部との間にテーパ状に設けられる。ショルダ４０１３は、雄ねじ４０１２よりも管４１０の本体側に配置される。
【０３２７】
ボックス４０２は、管４２０の本体側から順に、雌ねじ４０２２およびショルダ４０２３を有する。雌ねじ４０２２は、ボックス４０２の基部４０２１とショルダ４０２３との間にテーパ状に設けられる。ショルダ４０２３は、ピン４０１のショルダ４０１３に対応してボックス４０２の先端部に設けられる。
【０３２８】
ピン４０１の雄ねじ４０１２とボックス４０２の雌ねじ４０２２は、互いにねじ込まれて締結される。
【０３２９】
ねじ干渉トルクが得られるとき、ピン４０１のショルダ４０１３は、ボックス４０２のショルダ４０２３に接触していない。また、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ピン４０１のショルダ４０１３は、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にボックス４０２のショルダ４０２３に接触する。
【０３３０】
ピン４０１のショルダ４０１３およびボックス４０２のショルダ４０２３の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【０３３１】
雄ねじ４０１２は、上述した雄ねじ１１と同じ構造からなり、雌ねじ４０２２は、上述した雌ねじ３１と同じ構造からなる（図２参照）。
【０３３２】
従って、雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２は、ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂを有し、楔形のねじ形状からなる。
【０３３３】
ねじ継手４００においては、雄ねじ４０１２は、チャンファ面４０１２ｃを有し、雌ねじ４０２２は、チャンファ面４０２２ｃを有することが好ましい。チャンファ面４０１２ｃは、上述したチャンファ面１１ｃと同じであり、チャンファ面４０２２ｃは、上述したチャンファ面３１ｃと同じである。チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。
【０３３４】
図２５Ａ及びＢは、ねじ干渉トルクおよびショルダ干渉トルクが得られるときの図２４に示すねじ継手４００の縦断面図である。
【０３３５】
図２５Ａを参照して、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、ピン４０１のねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面２１２がそれぞれボックス４０２の雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン３０１のショルダ４０１３は、ボックス４０２のショルダ４０２３に接触していない。そして、ピン４０１のショルダ４０１３とボックス４０２のショルダ４０２３との間隔は、上述したｄである。
【０３３６】
一方、図２５Ｂを参照して、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ピン４０１のショルダ４０１３は、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にボックス４０２のショルダ４０２３に接触している。
【０３３７】
従って、ねじ継手４００は、ピン４０１の雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス４０２の雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン４０１のショルダ４０１３がボックス４０２のショルダ４０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にピン４０１のショルダ４０１３がボックス４０２のショルダ４０２３に接触し得る構造を有する。
【０３３８】
よって、インテグラル方式のねじ継手４００においても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３３９】
図２６は、実施の形態５における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２６は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２６に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３４０】
図２６を参照して、実施の形態５における第１の変形例に係るねじ継手４００Ａは、ピン４０１Ａと、ボックス４０２Ａとを備える。
【０３４１】
ピン４０１Ａは、連結される一対の管４１０Ａ，４２０Ａのうち、一方の管４１０Ａの管端部に設けられる。
【０３４２】
ボックス４０２Ａは、一対の管４１０Ａ，４２０Ａのうち、他方の管４２０Ａの管端部に設けられる。
【０３４３】
ピン４０１Ａは、シール面４０１４（ピン側シール面）をピン４０１に追加した構造からなる。シール面４０１４は、ピン４０１Ａの先端部と雄ねじ４０１２との間に設けられる。そして、シール面４０１４は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面４０１４は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３４４】
ボックス４０２Ａは、ピン４０１Ａのシール面４０１４に対応してシール面４０２４（ボックス側シール面）をボックス４０２に追加した構造からなる。シール面４０２４は、雌ねじ４０２２とボックス４０２Ａの基部４０２１との間に設けられる。シール面４０２４は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面４０２４は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３４５】
シール面４０１４，４０２４は、ピン４０１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０３４６】
ねじ継手４００Ａも、ピン４０１Ａのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス４０２Ａの雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン４０１Ａのショルダ４０１３がボックス４０２Ａのショルダ４０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にピン４０１Ａのショルダ４０１３がボックス４０２Ａのショルダ４０２３に接触し得る構造を有する。
【０３４７】
従って、ねじ継手４００Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３４８】
ねじ継手４００Ａは、ねじ継手４００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのためねじ部でのシール性能は、ねじ継手４００よりも低くてもよい。
【０３４９】
一方で、ねじ継手４００Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手４００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０３５０】
図２７は、実施の形態５における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２７は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２７に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３５１】
図２７を参照して、実施の形態５における第２の変形例に係るねじ継手４００Ｂは、ピン４０１Ｂと、ボックス４０２Ｂとを備える。
【０３５２】
ピン４０１Ｂは、連結される一対の管４１０Ｂ，４２０Ｂのうち、一方の管４１０Ｂの管端部に設けられる。
【０３５３】
ボックス４０２Ｂは、一対の管４１０Ｂ，４２０Ｂのうち、他方の管４２０Ｂの管端部に設けられる。
【０３５４】
ピン４０１Ｂは、シール面４０１５（ピン側シール面）をピン４０１に追加した構造からなる。シール面４０１５は、雄ねじ４０１２とショルダ４０１３との間にテーマ状に設けられる。厳密には、シール面４０１５は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３５５】
ボックス４０２Ｂは、ピン４０１Ｂのシール面４０１５に対応するシール面４０２５（ボックス側シール面）をボックス４０２に追加した構造からなる。シール面４０２５は、雌ねじ４０２２とショルダ４０２３との間にテーパ状に設けられる。厳密には、シール面４０２５は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０３５６】
シール面４０１５，４０２５は、ピン４０１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達して以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０３５７】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、シール面でのシール性が向上する。
【０３５８】
ねじ継手４００Ｂも、ピン４０１Ｂのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス４０２Ｂの雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン４０１Ｂのショルダ４０１３がボックス４０２Ｂのショルダ４０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にピン４０１Ｂのショルダ４０１３がボックス４０２Ｂのショルダ４０２３に接触し得る構造を有する。
【０３５９】
従って、ねじ継手４００Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３６０】
ねじ継手４００Ｂは、ねじ継手４００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手４００よりも低くてもよい。
【０３６１】
一方で、ねじ継手４００Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手４００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０３６２】
図２８は、実施の形態５における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図２８は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２８に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３６３】
図２８を参照して、実施の形態５における第３の変形例に係るねじ継手４００Ｃは、ピン４０１Ｃと、ボックス４０２Ｃとを備える。
【０３６４】
ピン４０１Ｃは、連結される一対の管４１０Ｃ，４２０Ｃのうち、一方の管４１０Ｃの管端部に設けられる。
【０３６５】
ボックス４０２Ｃは、一対の管４１０Ｃ，４２０Ｃのうち、他方の管４２０Ｃの管端部に設けられる。
【０３６６】
ピン４０１Ｃは、上述したシール面４０１４，４０１５（ピン側シール面）をピン４０１に追加した構造からなる。
【０３６７】
ボックス４０２Ｃは、上述したシール面４０２４，４０２５（ボックス側シール面）をボックス４０２に追加した構造からなる。
【０３６８】
シール面４０１４，４０２４は、ピン３０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面４０１５，４０２５も、ピン４０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互い密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０３６９】
ショルダは、わずかに負角（例えば、−５°〜−２０°）となっているのが好ましい。ショルダの近傍にシール面がある形態では、ショルダが負角になっている方が、シール面でのシール性が向上する。
【０３７０】
ねじ継手４００Ｃも、ピン４０１Ｃのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス４０２Ｃの雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン４０１Ｃのショルダ４０１３がボックス４０２Ｃのショルダ４０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にピン４０１Ｃのショルダ４０１３がボックス４０２Ｃのショルダ４０２３に接触し得る構造を有する。
【０３７１】
従って、ねじ継手４００Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３７２】
ねじ継手４００Ｃは、ねじ継手４００と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手４００よりも低くてもよい。
【０３７３】
一方で、ねじ継手４００Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手４００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０３７４】
［実施の形態６］
図２９は、実施の形態６によるねじ継手の縦断面図である。なお、図２９は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図２９に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３７５】
図２９を参照して、実施の形態６によるねじ継手５００は、ピン５０１と、ボックス５０２とを備える。
【０３７６】
ねじ継手５００は、インテグラル方式のねじ継手である。
【０３７７】
ピン５０１は、連結される一対の管５１０，５２０のうち、一方の管５１０の管端部に設けられる。
【０３７８】
ボックス５０２は、一対の管５１０，５２０のうち、他方の管５２０の管端部に設けられる。
【０３７９】
ピン５０１は、先端部側から順に、雄ねじ５０１２、中間ショルダ５０１３および雄ねじ５０１４を有する。
【０３８０】
雄ねじ５０１２は、ピン５０１の先端部と中間ショルダ５０１３との間にテーパ状に設けられる。中間ショルダ５０１３は、雄ねじ５０１２と雄ねじ５０１４との間に設けられる。雄ねじ５０１４は、中間ショルダ５０１３とピン５０１の基部５０１５との間にテーパ状に設けられる。
【０３８１】
このように、ピン５０１は、２段のねじ構造からなる。
【０３８２】
ボックス５０２は、管５２０の本体側から順に、雌ねじ５０２２、中間ショルダ５０２３および雌ねじ５０２４を有する。雌ねじ５０２２は、ピン５０１の雄ネジ５０１２に対応してボックス５０２の基部５０２１と中間ショルダ５０２３との間にテーパ状に設けられる。中間ショルダ５０２３は、ピン５０１の中間ショルダ５０１３に対応して雌ねじ５０２２と雌ねじ５０２４との間に設けられる。雌ねじ５０２４は、中間ショルダ５０２３とボックス５０２の先端部との間にテーパ状に設けられる。
【０３８３】
このように、ボックス５０２は、ピン５０１のねじ構造に対応して２段のねじ構造からなる。
【０３８４】
ピン５０１の雄ねじ５０１２とボックス５０２の雌ねじ５０２２は、互いにねじ込まれて締結される。
【０３８５】
ピン５０１の雄ねじ５０１４とボックス５０２の雌ねじ５０２４は、互いにねじ込まれて締結される。
【０３８６】
雄ねじ５０１２が雌ねじ５０２２にねじ込まれ、雄ねじ５０１４が雌ねじ５０２４にねじ込まれた場合、ピン５０１の中間ショルダ５０１３は、ねじ干渉トルクが得られるとき、ボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触せず、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触する。
【０３８７】
ピン５０１の中間ショルダ５０１３およびボックス５０２の中間ショルダ５０２３の形状は、管軸ＣＬ方向に対して直角であることが好ましい。
【０３８８】
なお、ねじ干渉トルクおよびショルダ干渉トルクのいずれのトルクが得られるときも、ピン５０１の先端部がボックス５０２の基部５０２１に接触することはなく、ピン５０１の基部５０１５がボックス５０２の先端部に接触することもない。
【０３８９】
雄ねじ５０１２，５０１４の各々は、上述した雄ねじ１１と同じ構造からなり、雌ねじ５０２２，５０２４の各々は、上述した雌ねじ３１と同じ構造からなる（図２参照）。
【０３９０】
従って、雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４の各々は、ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂを有する。そして、雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４の各々は、楔形のねじ形状からなる。
【０３９１】
ねじ継手５００においては、雄ねじ５０１２は、チャンファ面５０１２ｃを有し、雄ねじ５０１４は、チャンファ面５０１４ｃを有し、雌ねじ５０２２は、チャンファ面５０２２ｃを有し、雌ねじ５０２４は、チャンファ５０２４ｃを有することが好ましい。チャンファ面５０１２ｃ，５０１４ｃは、上述したチャンファ面１１ｃと同じであり、チャンファ面５０２２ｃ，５０２４ｃは、上述したチャンファ面３１ｃと同じである。
【０３９２】
チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。
【０３９３】
図３０Ａ及びＢは、ねじ干渉トルクまたはショルダ干渉トルクが得られるときの図２９に示すねじ継手５００の縦断面図である。
【０３９４】
図３０Ａを参照して、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、ねじ可変部１１Ａにおいて、雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面２１２それぞれボックス５０２の雌ねじ５０２２，５０２４の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン５０１の中間ショルダ５０１３は、ボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触していない。そして、ピン５０１の中間ショルダ５０１３とボックス５０２の中間ショルダ５０２３との間隔は、上述したｄである。
【０３９５】
一方、図３０Ｂを参照して、ショルダ干渉トルクが得られるとき、ピン５０１の中間ショルダ５０１３は、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触している。
【０３９６】
従って、ねじ継手５００は、ピン５０１の雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス５０２の雌ねじ５０２２，５０２４の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン５０１の中間ショルダ５０１３は、ボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にピン５０１の中間ショルダ５０１３がボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触し得る構造を有する。
【０３９７】
よって、インテグラル方式のねじ継手５００においても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０３９８】
図３１は、実施の形態６における第１の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図３１は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図３１に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０３９９】
図３１を参照して、実施の形態６における第１の変形例に係るねじ継手５００Ａは、ピン５０１Ａと、ボックス５０２Ａとを備える。
【０４００】
ピン５０１Ａは、連結される一対の管５１０Ａ，５２０Ａのうち、一方の管５１０Ａの管端部に設けられる。
【０４０１】
ボックス５０２Ａは、一対の管５１０Ａ，５２０Ａのうち、他方の管５２０Ａの管端部に設けられる。
【０４０２】
ピン５０１Ａは、シール面５０１６（ピン側シール面）をピン５０１に追加した構造からなる。シール面５０１６は、ピン５０１Ａの先端部と雄ねじ５０１２との間に設けられる。そして、シール面５０１６は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面５０１６は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０４０３】
ボックス５０２Ａは、ピン５０１Ａのシール面５０１６に対応してシール面５０２６（ボックス側シール面）をボックス５０２に追加した構造からなる。シール面５０２６は、ボックス５０２Ａの基部５０２１と雌ねじ５０２２との間に設けられる。シール面５０２６は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面５０２６は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０４０４】
シール面５０１６，５０２６は、ピン５０１Ａのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達した以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０４０５】
ねじ継手５００Ａも、ピン５０１Ａのねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス５０２Ａの雌ねじ５０２２，５０２４の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン５０１Ａの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ａの中間ショルダ５０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にピン５０１Ａの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ａの中間ショルダ５０２３に接触し得る構造を有する。
【０４０６】
従って、ねじ継手５００Ａにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０４０７】
ねじ継手５００Ａは、ねじ継手５００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのためねじ部でのシール性能は、ねじ継手５００よりも低くてもよい。
【０４０８】
一方で、ねじ継手５００Ａは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手５００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０４０９】
図３２は、実施の形態６における第２の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図３２は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図３２に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０４１０】
図３２を参照して、実施の形態６における第２の変形例に係るねじ継手５００Ｂは、ピン５０１Ｂと、ボックス５０２Ｂとを備える。
【０４１１】
ピン５０１Ｂは、連結される一対の管５１０Ｂ，５２０Ｂのうち、一方の管５１０Ｂの管端部に設けられる。
【０４１２】
ボックス５０２Ｂは、一対の管５１０Ｂ，５２０Ｂのうち、他方の管５２０Ｂの管端部に設けられる。
【０４１３】
ピン５０１Ｂは、シール面５０１７（ピン側シール面）をピン５０１に追加した構造からなる。シール面５０１７は、雄ねじ５０１４とピン５０１Ｂの基部５０１５との間に設けられる。そして、シール面５０１７は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面５０１７は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０４１４】
ボックス５０２Ｂは、ピン５０１Ｂのシール面５０１７に対応してシール面５０２７（ボックス側シール面）をボックス５０２に追加した構造からなる。シール面５０２７は、雌ねじ５０２４とボックス５０２Ｂの先端部との間に配置される。シール面５０２７は、テーパ状に設けられる。厳密には、シール面５０２７は、先端側ほど直径が縮小した円錐台の周面に相当する面から成る形状、又はその円錐台の周面と、円弧などの曲線を管軸ＣＬ周りに回転して得られる回転体の周面に相当する面とを組み合わせた形状をしている。
【０４１５】
シール面５０１７，５０２７は、ピン５０１Ｂのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達して以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０４１６】
ねじ継手５００Ｂも、ねじ幅可変部１１Ａにおいて、ピン５０１Ｂの雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス５０２Ｂの雌ねじ５０２２，５０２４の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン５０１Ｂの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ｂの中間ショルダ５０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にピン５０１Ｂの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ｂの中間ショルダ５０２３に接触し得る構造を有する。
【０４１７】
従って、ねじ継手５００Ｂにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０４１８】
ねじ継手５００Ｂは、ねじ継手５００と比較して、シール部を備えることで高いシール性能が得られる。また、そのためねじ部でのシール性能は、ねじ継手５００よりも低くてもよい。
【０４１９】
一方で、ねじ継手５００Ｂは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手５００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０４２０】
図３３は、実施の形態６における第３の変形例に係るねじ継手の縦断面図である。なお、図３３は、一対の管の連結部における縦断面図のうち、管軸ＣＬに対して上側の縦断面図を示すが、実際には、図３３に示す縦断面図を管軸ＣＬに対して対称に移動させた縦断面図が管軸ＣＬの下側にも存在する。
【０４２１】
図３３を参照して、実施の形態６における第３の変形例に係るねじ継手５００Ｃは、ピン５０１Ｃと、ボックス５０２Ｃとを備える。
【０４２２】
ピン５０１Ｃは、連結される一対の管５１０Ｃ，５２０Ｃのうち、一方の管５１０Ｃの管端部に設けられる。
【０４２３】
ボックス５０２Ｃは、一対の管５１０Ｃ，５２０Ｃのうち、他方の管５２０Ｃの管端部に設けられる。
【０４２４】
ピン５０１Ｃは、上述したシール面５０１６，５０１７（ピン側シール面）をピン５０１に追加した構造からなる。
【０４２５】
ボックス５０２Ｃは、上述したシール面５０２６，５０２７（ボックス側シール面）をボックス５０２に追加した構造からなる。
【０４２６】
シール面５０１６，５０２６は、ピン５０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達して以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。シール面５０１７，５０２７も、ピン５０１Ｃのねじ込みに伴って互いに接触し、ロックドフランク時に到達して以降では互いに密着してメタル−メタル接触によるシールを形成する。
【０４２７】
ねじ継手５００Ｃも、ねじ幅可変部１１Ａにおいて、ピン５０１Ｃの雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス５０２Ｃの雌ねじ５０２２，５０２４の挿入面３１１および荷重面３１２と接触したとき、ピン５０１Ｃの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ｃの中間ショルダ５０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にピン５０１Ｃの中間ショルダ５０１３がボックス５０２Ｃの中間ショルダ５０２３に接触し得る構造を有する。
【０４２８】
従って、ねじ継手５００Ｃにおいても、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０４２９】
ねじ継手５００Ｃは、ねじ継手５００と比較して、シール部を２つ備えることで高いシール性能が得られる。そのため、ねじ部でのシール性能は、ねじ継手５００よりも低くてもよい。
【０４３０】
一方で、ねじ継手５００Ｃは、締め付けを進めていくと、ねじ部又はショルダ部が降伏する前にシール部が降伏することがある。そのため、ねじ継手５００の方が、ねじ部が安定した性能が得られるトルク範囲がより広い可能性がある。
【０４３１】
実施の形態６によるねじ継手は、ピンおよびボックスのねじ段が３段以上であってもよい。この場合、ピンおよびボックスは、２個以上の中間ショルダを有する。そして、ねじ干渉トルクが得られるとき、即ち、ピンの雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれボックスの雌ねじの挿入面および荷重面に接触しても、ピンの２個以上の中間ショルダの全てがボックスの２個以上の中間ショルダのいずれにも接触しておらず、ショルダ干渉トルクが得られるとき、さらに締結方向に回転させると、ねじ部が降伏する前にピンの２個以上の中間ショルダの少なくとも１つがボックスの２個以上の中間ショルダの少なくとも１つに接触する構造であればよい。
【０４３２】
また、実施の形態６によるねじ継手は、ピンおよびボックスのねじ段が３段以上である構造に加え、上述したねじ継手５００からねじ継手５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃのいずれかへの変更と同じ変更が施されたねじ継手であってもよい。
【０４３３】
図３４は、台形ねじの縦断面図である。図３４を参照して、雄ねじ５１は、台形ねじの形状を有する。そして、雄ねじ５１は、挿入面５１１および荷重面５１２を有する。
【０４３４】
挿入面５１１のフランク角θ１は、正角であり、荷重面５１２のフランク角θ２は、負角である。
【０４３５】
このように、台形ねじにおいては、挿入面５１１のフランク角θ１は、正角であり、荷重面５１２のフランク角θ２は、負角である。そして、フランク角θ１は、５°〜３０°の範囲であり、フランク角θ２は、０°〜−１５°の範囲である。なお、フランク角θ１は、フランク角θ２と同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０４３６】
図３５Ａ及びＢは、台形ねじを図１に示すねじ継手１０に用いたときのねじ幅可変部およびねじ幅一定部の縦断面図である。図３５Ａは、ねじ幅可変部１１Ａの縦断面図を示し、図３５Ｂは、ねじ幅一定部１１Ｂの縦断面図を示す。
【０４３７】
この実施の形態においては、台形ねじの形状を有する雄ねじおよび雌ねじをねじ継手１０のそれぞれピン１，２およびボックス３，４のねじ部に適用してもよい。
【０４３８】
ねじ幅可変部１１Ａにおいては、雄ねじ５１の挿入面５１１および荷重面５１２は、それぞれ、雌ねじ７１の挿入面７１１および荷重面７１２に対向しており、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３は、雌ねじ７１のねじ谷底面７１３に対向している。
【０４３９】
そして、ロックドフランク時において、雄ねじ５１の挿入面５１１および荷重面５１２は、それぞれ、雌ねじ７１の挿入面７１１および荷重面７１２に接触しており、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３は、雌ねじ７１のねじ谷底面７１３に接触している。このように、台形ねじにおいても、ロックドフランク時において、ねじ幅可変部１１Ａの雄ねじ５１は、雌ねじ７１との間に隙間が無く、雌ねじ７１と接触している。
【０４４０】
また、ねじ幅可変部１１Ａにおいては、挿入面１１１のスタブリードｄＳは、荷重面１１２のロードリードｄＬと異なる。
【０４４１】
ねじ幅一定部１１Ｂにおいても、雄ねじ５１の挿入面５１１および荷重面５１２は、それぞれ、雌ねじ７１の挿入面７１１および荷重面７１２と対向し、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３は、雌ねじ７１のねじ谷底面７１３と対向している。
【０４４２】
そして、ロックドフランク時において、雄ねじ５１の挿入面５１１は、雌ねじ７１の挿入面７１１との間に隙間６０を有し、雄ねじ５１の荷重面５１２は、雌ねじ７１の荷重面７１２と接触し、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３は、雌ねじ７１のねじ谷底面７１３と接触する。このように、台形ねじにおいても、ロックドフランク時において、ねじ幅一定部１１Ｂの雄ねじ５１は、挿入面５１１側で雌ねじ７１との間で隙間６０を有する。
【０４４３】
また、ねじ幅一定部１１Ｂにおいては、挿入面５１１のスタブリードｄＳは、荷重面５１２のロードリードｄＬと同じである。
【０４４４】
ねじ幅可変部１１Ａおよびねじ幅一定部１１Ｂにおいて、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３および雌ねじ７１のねじ谷底面７１３は、管軸ＣＬを中心軸とした円筒面に相当する面からなる形状を有する。あるいは、雄ねじ５１のねじ山頂面５１３および雌ねじ７１のねじ谷底面７１３は、管軸ＣＬを中心軸とした円錐台の周面に相当する面からなる形状を有していてもよい。
【０４４５】
雄ねじ５１は、チャンファ面５１１ｃを備えているのが好ましい。チャンファ面５１１ｃは、挿入面５１１と雄ねじ５１の谷底面とを連結する傾斜面である。雌ねじ７１は、雄ねじ５１のチャンファ面５１１ｃに対応してチャンファ面７１１ｃを備えているのが好ましい。
【０４４６】
ねじ幅可変部１１Ａにおいては、ロックドフランク時において、雄ねじ５１のチャンファ面５１１ｃは、雌ねじ７１のチャンファ面７１１ｃに接触する（（ａ）参照）。これに対して、ねじ幅一定部１１Ｂにおいては、ロックドフランク時において、雄ねじ５１のチャンファ面５１１ｃは、雌ねじ７１のチャンファ面７１１ｃに接触しない。
【０４４７】
チャンファ面を備えることで、ピンの挿入が容易になるとともに、ねじ部におけるシール性が向上する。チャンファ面５１１ｃの角度は、雄ねじ５１の谷底面に対して３０°〜６０°の範囲が適当である。
【０４４８】
上述したように、台形ねじの形状を有する雄ねじ５１および雌ねじ７１を用いた場合も、ロックドフランク時において、ねじ幅可変部１１Ａの雄ねじ５１の挿入面５１１および荷重面５１２がそれぞれボックスの雌ねじ７１の挿入面および荷重面に接触する。
【０４４９】
従って、台形ねじの形状を有する雄ねじ５１および雌ねじ７１をねじ継手１０の雄ねじ１１および雌ねじ３１にそれぞれ適用した場合、ねじ継手１０は、雄ねじ５１の挿入面５１１および荷重面５１２がそれぞれボックス３の雌ねじ７１の挿入面および荷重面に接触したとき、ピン１のショルダ１２（先端部）がピン２のショルダ２２（先端部）に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５１および雌ねじ７１）が降伏する前にピン１のショルダ１２（先端部）がピン２のショルダ２２（先端部）に接触し得る構造を有する。
【０４５０】
その結果、台形ねじの形状を有する雄ねじ５１および雌ねじ７１をねじ継手１０の雄ねじ１１および雌ねじ３１にそれぞれ適用した場合も、ねじ継手１０において、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０４５１】
また、この実施の形態においては、台形ねじの形状を有する雄ねじ５１および雌ねじ７１をねじ継手１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃのいずれかに適用してもよい。
【０４５２】
この場合、ねじ継手１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃの各々において、図４に示すトルクチャートが得られる。
【０４５３】
従って、この実施の形態においては、雄ねじおよび雌ねじは、楔形ねじおよび台形ねじのいずれであってもよい。
【０４５４】
更に、ねじ継手１０においては、上述した雄ねじ１１は、ねじ幅可変部１１Ａのみからなっていてもよい。ねじ幅一定部１１Ｂが設けられていなくても、トルクは、雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれ雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２と干渉することにより上昇するとともに、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１および雌ねじ３１）が降伏する前にピン１の先端部がピン２の先端部と干渉することにより更に上昇し、広い範囲のトルクを得ることができるからである。従って、雄ねじ１１は、ねじ幅可変部１１Ａを少なくとも含んでいればよい。同様の理由により、ねじ継手１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃにおいても、雄ねじ１１は、ねじ幅可変部１１Ａを少なくとも含んでいればよい。
【０４５５】
上述した実施の形態１においては、カップリング方式のねじ継手において、ピン１の雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３の雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン１のショルダ１２（先端部）がピン２のショルダ２２（先端部）に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１およぼ雌ねじ３１）が降伏する前にピン１のショルダ１２（先端部）がピン２のショルダ２２（先端部）に接触し得る構造を有するねじ継手１０について説明した。
【０４５６】
また、上述した実施の形態２においては、カップリング方式のねじ継手において、ピン１の雄ねじ１１の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３Ｄの雌ねじ３１の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン１のショルダ１２（先端部）がボックス３Ｄのショルダ３４に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ１１およぼ雌ねじ３１）が降伏する前にピン１のショルダ１２（先端部）がボックス３Ｄのショルダ３４に接触し得る構造を有するねじ継手１００について説明した。
【０４５７】
更に、上述した実施の形態３においては、カップリング方式のねじ継手において、ピン２０１の雄ねじ２１１，２１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス２０３の雌ねじ２３１，２３２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン２０１の中間ショルダ２１３がボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ２１１，２１２および雌ねじ２３１，２３２）が降伏する前にピン２０１の中間ショルダ２１３がボックス２０３の中間ショルダ２３３に接触し得る構造を有するねじ継手２００について説明した。
【０４５８】
更に、上述した実施の形態４においては、インテグラル方式のねじ継手において、ピン３０１の雄ねじ３０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３０２の雌ねじ３０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン３０１のショルダ３０１１がボックス３０２のショルダ３０２１に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ３０１２および雌ねじ３０２２）が降伏する前にピン３０１のショルダ３０１１がボックス３０２のショルダ３０２１に接触し得る構造を有するねじ継手３００について説明した。
【０４５９】
更に、上述した実施の形態５においては、インテグラル方式のねじ継手において、ピン４０１の雄ねじ４０１２の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス４０２の雌ねじ４０２２の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン４０１のショルダ４０１３がボックス４０２のショルダ４０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ４０１２および雌ねじ４０２２）が降伏する前にピン４０１のショルダ４０１３がボックス４０２のショルダ４０２３に接触し得る構造を有するねじ継手４００について説明した。
【０４６０】
更に、上述した実施の形態６においては、インテグラル方式のねじ継手において、ピン５０１の雄ねじ５０１２，５０１４の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス５０２の雌ねじ５０２２，５００２４の挿入面３１１および荷重面３１２に接触したとき、ピン５０１の中間ショルダ５０１３がボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部（雄ねじ５０１２，５０１４および雌ねじ５０２２，５０２４）が降伏する前にピン５０１の中間ショルダ５０１３がボックス５０２の中間ショルダ５０２３に接触し得る構造を有するねじ継手５００について説明した。
【０４６１】
そして、ねじ幅可変部１１Ａにおいて、雄ねじ１１等の挿入面１１１および荷重面１１２がそれぞれボックス３等の雌ねじ３１等の挿入面３１１および荷重面３１２と接触する。
【０４６２】
従って、この実施の形態によるねじ継手は、管を連結するねじ継手であって、ねじ幅可変部を含む雄ねじを有するピンと、ねじ幅可変部を含む雌ねじを有するボックスとを備え、雄ねじは、雌ねじと噛み合い、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触しておらず、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前に、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触し得る構造を有していればよい。
【０４６３】
ねじ継手がこのような構成を有していれば、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触したとき、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触していなくても、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と干渉することにより、トルクが図４に示す直線ｋ２に沿って上昇し、さらに締結方向に回転させたとき、ねじ部が降伏する前にピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダに接触すると、ピンに設けられたショルダが他の部材に設けられたショルダと干渉することにより、トルクが図４に示す曲線ｋ３に従って更に上昇する。また、雄ねじの挿入面および荷重面がそれぞれ雌ねじの挿入面および荷重面と接触することにより、ねじ部におけるシール性能が担保される。その結果、ねじ継手は、所定の性能が得られるトルクの範囲を広くできるからである。
【０４６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０４６５】
この発明は、ねじ継手に適用される。
【図１】
0006722290.tif 000002
【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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