(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にシール機能を有するねじを設けた管の、ねじ締め付け完了位置を検出してマーキングを行うためのピン用或いはボックス用のマーキングゲージであって、前記ねじに嵌合するねじを表裏面のうちのどちらか一方に、また、当該ねじを設けた面の基端側或いは先端側には管の前記ねじの先端部或いは奥端部に形成されたショルダー部と当接するショルダー当接部を設け、かつ、測定子の先端が基準面となる前記ショルダー当接部近傍に位置するよう、ダイヤルゲージを基端側に設けたことを特徴とする油井管ねじ継手用マーキングゲージ。
【請求項２】
測定子の先端は一定の面積を有する平面であることを特徴とする請求項１記載の油井管ねじ継手用マーキングゲージ。
【請求項３】
検定用ゲージを用いてダイヤルゲージをゼロ更正した請求項１又は２記載の油井管ねじ継手用マーキングゲージを、端部にシール機能を有するねじを設けた管のねじ面に締め込みつつ、この締め込み時におけるダイヤルゲージの指針の指示値を確認し、指針の指示値が予め設定した範囲内に入らない場合には、前記管のねじ面とマーキングゲージのねじ面を再度洗浄した後、前記操作を繰り返し、指針の指示値が設定した範囲内になった時に正常と判断して締め込み完了位置をマーキングすることを特徴とする締め付け完了位置のマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油井管の端部に設けられたテーパねじのように、シール機能を有するねじの締め付け完了位置をマーキングするためのマーキングゲージ、及び、このマーキングゲージを用いて締め付け完了位置をマーキングする方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示したような雄ねじ（以下、「ピン」という）１と雌ねじ（以下、「ボックス」という）２からなる油井管ねじ継手の締め付けには、ショルダー部３の口開き防止とねじ４やシール面５への十分な面圧を確保すべく締め込む必要があることから、一般的にトルク管理が可能な締め付け装置が用いられるが、この締め付け装置がない場合には、その代替方法として、位置管理マーキングによる締め付けを実施している。
【０００３】
この位置管理マーキングは、図９に示したようなショルダー部３が接触した状態のピン用のマーキングゲージ６とボックス用のマーキングゲージ７を作成し、図１０に示すように、作業者がマーキングゲージ６又は７を油井管８の端部に設けた管端雄ねじ部８ａ又は管端雌ねじ部８ｂに嵌め合わせて夫々ショルダー部を接触させることで、円周方向の位置を検出し、その検出位置に手作業でペイントを吹き付けたり、刻印したりしてマーキングＭを施すことにより行っていた。なお、図９，図１０中の６ａ，７ａはピン用のマーキングゲージ６、ボックス用のマーキングゲージ７に設けられた基準線であり、この基準線６ａ，７ａに倣ってマ−キングを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の位置管理マーキングは、ショルダー部の接触による締め付け力の増加を作業者が感覚的に捉えているのみであるから、
▲１▼  ねじ面に異物を噛み込んだときの締め付け力の増加をショルダー部の接触による締め付け力の増加と判断してしまいマーキング位置を誤る。
▲２▼  上記▲１▼の発生を防止するため慎重な検査（２回ゲージング等）が必要となり検査能率が低下する。
▲３▼  作業者の指先の感覚で判断する部分があるので結果に個人差がありマーキング位置のばらつきが大きくなる。
等の問題が生じる。
【０００５】
特開平１１−３３９２６号や特開平９−２３９４４２号では、上記した位置管理マーキングを機械的に実施する装置が提案されているが、これらの装置は大型であることから油井のある現地では設置することが出来ない。
【０００６】
また、特開平６−２２１４７５号では、油井管特殊ねじ継手を締め付ける方法が提案され、効率良く締め付けが行えるとしているが、この締め付け方法であっても、ねじ面に異物が噛み込んだ場合には、計算値を正確に求めることが出来ないことから、正しく締め付けられないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、位置管理マーキングによる締め付けに際し、ショルダー部の接触を定量的に管理することができるマーキングゲージ、及び、このマーキングゲージを用いた締め付け完了位置のマーキング方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージは、端部にシール機能を有するねじを設けた管の、前記ねじに嵌合するねじを表裏面のうちのどちらか一方に、また、当該ねじを設けた面の基端側或いは先端側には管の前記ねじの先端部或いは奥端部に形成されたショルダー部と当接するショルダー当接部を設け、かつ、測定子の先端が基準面となる前記ショルダー当接部近傍に位置するよう、ダイヤルゲージを基端側に設けたこととしている。そして、このようにすることで、マーキングゲージのショルダー当接部の、管のショルダー部に対する当接を、ダイヤルゲージを用いて定量的に管理することができるようになる。
【０００９】
本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージを用いて、管に締め付け位置の管理マーキングを施すに際しては、検定用ゲージを用いてダイヤルゲージをゼロ更正した当該マーキングゲージを、端部にシール機能を有するねじを設けた管のねじ面に締め込みつつ、この締め込み時におけるダイヤルゲージの指針の指示値を確認し、指針の指示値が予め設定した範囲内に入らない場合には、前記管のねじ面とマーキングゲージのねじ面を再度洗浄した後、前記操作を繰り返し、指針の指示値が設定した範囲内になった時に正常と判断して締め込み完了位置をマーキングする。そして、このようにすることで、正しい位置にマーキングすることができ、締め付け精度が良くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージは、端部にシール機能を有するねじを設けた管の、ねじ締め付け完了位置を検出してマーキングを行うためのピン用或いはボックス用のマーキングゲージであって、前記ねじに嵌合するねじを表裏面のうちのどちらか一方に、また、当該ねじを設けた面の基端側或いは先端側には管の前記ねじの先端部或いは奥端部に形成されたショルダー部と当接するショルダー当接部を設け、かつ、測定子の先端が基準面となる前記ショルダー当接部近傍に位置するよう、ダイヤルゲージを基端側に設けたものである。
【００１１】
本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージによれば、従来、作業者の感覚に頼っていたマーキングゲージのショルダー当接部の、管のショルダー部に対する当接を、ダイヤルゲージを用いて定量的に管理することができるので、ねじ面へ異物が噛み込んだ場合にもその検出が容易に行え、正しい位置に効率的にマーキングすることができ、良好な締め付け精度を確保することができるようになる。
【００１２】
ところで、本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージにおけるダイヤルゲージの測定子の先端が尖っている場合には、マーキングを施す管の肉厚が変化した場合には、測定子の先端で管の端面を捉えられなくなって、マーキングゲージに対するダイヤルゲージの取り付け位置を調整する必要がでてくる。そこで、本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージにおいて、測定子の先端を一定の面積を有する平面となした場合には、マーキングする管の肉厚がある程度変化してもマーキングゲージに対するダイヤルゲージの取り付け位置を変更する必要がなくなる。これが請求項２の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージである。
【００１３】
上記した本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージを用いて、管に締め付け完了位置の管理マーキングを施すに際しては、先ず、検定用ゲージを用いてダイヤルゲージをゼロ更正した後、当該マーキングゲージを、端部にシール機能を有するねじを設けた管のねじ面に締め込みつつ、この締め込み時におけるダイヤルゲージの指針の指示値を確認する。そして、指針の指示値が予め設定した範囲、管の外径によっても異なるが０±０．０２ｍｍ程度の範囲を外れる場合には、前記管のねじ面とマーキングゲージのねじ面を再度洗浄した後、前記操作を繰り返し、指針の指示値が設定した範囲内となった時に正常と判断して締め込み完了位置をマーキングすることで正しい位置にマーキングできて、締め付け精度が良くなる。これが本発明に係る締め付け完了位置のマーキング方法である。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージを図１〜図５に示す実施例に基づいて説明し、このマーキングゲージを用いた本発明に係る締め付け完了位置のマーキング方法に及ぶ。
図１はピン用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージの斜視図、図２は図１のマーキングゲージのダイヤルゲージを検定用ゲージを用いてゼロ更正している場合の説明図、図３は油井管ねじ継手のトルクとターン数の関係を示す図、図４は本発明方法により締め付け完了位置をマーキングした後の締め付け方法の説明図、図５はボックス用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージの斜視図である。
【００１５】
図１において、１１はピン用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージであり、端部にシール機能を有するねじを設けた管の、ねじ締め付け完了位置を検出してマーキングを行うためのものである。
【００１６】
このピン用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１は、管に設けられた雄ねじに嵌合するねじ１１ｂを例えば杆材１１ａの裏面に設け、このねじ１１ｂを設けた面の杆材１１ａの基端側には管の前記ねじの先端部に形成されたショルダー部と当接するショルダー当接部１１ｃを設けると共に、例えば先端を一定の面積を有する平面となした測定子１２ａの当該先端が、基準面となる前記ショルダー当接部１１ｃよりも若干杆材１１ａの先端側寄りの位置に位置するよう、ダイヤルゲージ１２を杆材１１ａの基端側に設けた構成である。
【００１７】
上記した本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１を用いて、管に締め付け完了位置の管理マーキングを施すに際しては、先ず、図２に示したように、本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１に設けた基準線１１ｄと、検定用ゲージ１３に設けた基準線１３ａを合致させて締め込み完了位置を確認した後、マーキングゲージ１１に取り付けたダイヤルゲージ１２をゼロ更正する。
【００１８】
ダイヤルゲージ１２をゼロ更正した後は、当該マーキングゲージ１１を、端部にシール機能を有するねじを設けた管の雄ねじ面に締め込みつつ、この締め込み時におけるダイヤルゲージ１２の指針の指示値を確認する。そして、指針の指示値が予め設定した範囲、例えば０±０．０２ｍｍの範囲から外れる場合には、前記管の雄ねじ面とマーキングゲージ１１のねじ面との間に異物が噛み込まれている等の不適合なマーキング位置と判断して、両ねじ面を再度洗浄する。
【００１９】
両ねじ面を再度洗浄した後は、前記と同様の操作を繰り返し行い、指針の指示値が例えば０±０．０２ｍｍ以内になった時には正常と判断して締め込み完了位置をマーキングする。これが本発明に係る締め付け完了位置のマーキング方法である。
【００２０】
この本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１を用いた本発明に係る締め付け完了位置のマーキング方法によって締め付け完了位置をマーキングした場合には、正しい位置にマーキングすることができて、締め付け精度が良くなる。
【００２１】
本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１は上記したピン用のものに限らず、図５に示したようなボックス用のものもその技術的範囲であることは言うまでもない。
【００２２】
この図５に示したボックス用の油井管ねじ継手用マーキングゲージ１４は管に設けられた雌ねじに嵌合するねじ１４ｂを例えば杆材１４ａの表面に設け、このねじ１４ｂを設けた面の杆材１４ａの先端側には管の前記雌ねじの奥端部に形成されたショルダー部と当接するショルダー当接部１４ｃを設けると共に、例えば先端を一定の面積を有する平面となした測定子１２ａの当該先端が、基準面となる前記ショルダー当接部１４ｃよりも若干杆材１４ａの先端側に突出した位置に位置するよう、ダイヤルゲージ１２を杆材１４ａの基端側に設けた構成である。
【００２３】
ちなみに、外径が１７７．８ｍｍ、肉厚が１０．３６ｍｍの管の端部に形成した金属密封面付ねじ継手に、上記した図１に示したピン用の油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１と、図５に示したボックス用の油井管ねじ継手用マーキングゲージ１４を用いた本発明方法と、ダイヤルゲージの無い従来の方法により締め付け完了位置をマーキングした。
【００２４】
そして、このマーキング位置同士が合致した、すなわち図４（ａ）に示すようなショルダーが接触した図３におけるトルクチャートのトルク肩部から、図４（ｂ）に示すショルダー面圧が発生する最終締め付け位置まで１２７４０Ｎ・ｍのトルクで締め付けた時のターン数Ａから理論マーキングずれ量Ｂ（＝１７７．８×３．１４×Ａ）を計算し、この理論マーキングずれ量Ｂと、実際に測定したマーキング位置のずれ量の差を調べた結果を図６に示す。
【００２５】
本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージ１１，１４を使用して本発明方法により締め付け完了位置をマーキングした場合、図６に示したように、理論マーキングずれ量Ｂと、実際に測定したマーキング位置のずれ量との差のばらつきが改善された。また、図７に示したように、マーキングの能率も改善された。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位置管理マーキングによる締め付けに際し、ショルダー部の接触を定量的に管理することができるので、正しい位置に効率的にマーキングすることができ、締め付け精度が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピン用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージの斜視図である。
【図２】図１のマーキングゲージのダイヤルゲージを検定用ゲージを用いてゼロ更正している場合の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】油井管ねじ継手のトルクとターン数の関係を示す図である。
【図４】本発明方法により締め付け完了位置をマーキングした後の締め付け方法の説明図で、（ａ）はショルダー部への接触時の説明図、（ｂ）は所定のショルダー面圧が発生した締め込み完了時の説明図である。
【図５】（ａ）はボックス用の本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージの斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ図である。
【図６】本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージを使用してマーキングした場合と、ダイヤルゲージの無い従来方法でマーキングした場合のマーキング位置精度の一例を示した図である。
【図７】本発明に係る油井管ねじ継手用マーキングゲージを使用してマーキングした場合と、ダイヤルゲージの無い従来方法でマーキングした場合のマーキング能率の一例を示した図である。
【図８】油井管ねじ継手の要部を断面して示した説明図である。
【図９】従来の油井管ねじ継手用マーキングゲージの説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】従来の油井管ねじ継手用マーキングゲージを用いた締め付け完了位置のマーキング方法の説明図で、（ａ）はピン用のマーキングゲージを用いた場合、（ｂ）はボックス用のマーキングゲージを用いた場合の図である。
【符号の説明】
１１      ピン用のマーキングゲージ
１１ｂ    ねじ
１１ｃ    ショルダー当接部
１２      ダイヤルゲージ
１２ａ    測定子
１３      検定用ゲージ
１４      ボックス用のマーキングゲージ
１４ｂ    ねじ
１４ｃ    ショルダー当接部
【図１】
0003753015.tif 000002
【図２】
0003753015.tif 000003
【図３】
0003753015.tif 000004
【図４】
0003753015.tif 000005
【図５】
0003753015.tif 000006
【図６】
0003753015.tif 000007
【図７】
0003753015.tif 000008
【図８】
0003753015.tif 000009
【図９】
0003753015.tif 000010
【図１０】
0003753015.tif 000011