特開 2022-20548 部材連結構造及びねじ付管状部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022020548

(43)【公開日】2022-02-01

(54)【発明の名称】部材連結構造及びねじ付管状部材

(51)【国際特許分類】

   F16L 15/06 20060101AFI20220125BHJP

   F16B 7/18 20060101ALI20220125BHJP

   F16B 33/02 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

F16L15/06

F16B7/18 A

F16B33/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】53

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021040866

(22)【出願日】2021-03-12

(62)【分割の表示】P 2021040863の分割

【原出願日】2021-03-12

(31)【優先権主張番号】P 2020056905

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020128988

(32)【優先日】2020-07-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020137153

(32)【優先日】2020-08-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020214705

(32)【優先日】2020-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020215878

(32)【優先日】2020-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2021003833

(32)【優先日】2021-01-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2021027058

(32)【優先日】2021-02-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】511025411

【氏名又は名称】株式会社ＮｅｊｉＬａｗ

(71)【出願人】

【識別番号】521108456

【氏名又は名称】株式会社ＮｅｊｉＬａｗ ＭＯ ＩＰ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ

(72)【発明者】

【氏名】道脇 裕

【テーマコード（参考）】

3J039

【Ｆターム（参考）】

3J039AA03

3J039BB01

3J039GA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡易な構造によって、大型化させず、部材の内外径内に納め且つ従来技術の限界を著しく上回る強度を有するようにねじ付管状部材同士を接続する手段を提供する。
【解決手段】雄ねじ部を有する第一部材と、雌ねじ部を有し第一部材に接続し得る第二部材とを具え、雄ねじ部は、径が所定の大きさの第一雄ねじ部と、一端側に向って徐々に縮径する略テーパ状の第二雄ねじ部と、径が所定の大きさの第三雄ねじ部とを有し、雌ねじ部は、所定の大きさの径を有する第一雌ねじ部と、奥側に向けて徐々に縮径する略テーパ状の第二雌ねじ部と、所定の大きさの径を有する第三雌ねじ部とを有し、第一雄ねじ部が第一雌ねじ部に、第二雄ねじ部が第二雌ねじ部に、第三雄ねじ部が第三雌ねじ部にそれぞれ螺合し、第一部材と第二部材とを連結し得、この内部に非採掘資源性流体を収容及び／又は流動させ得る様に構成される。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非油井管である管状部材の部材連結構造であって、
外周面に雄ねじ部を有する第一部材と、
内周面に上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、上記第一部材に接続し得る第二部材と、を具え、
上記雄ねじ部は、径が所定の大きさの第一雄ねじ部と、該第一雄ねじ部よりも一端部側に配されて該一端側に向って徐々に縮径する略テーパ状の第二雄ねじ部とからなり、
上記雌ねじ部は、開口端側に配されて所定の大きさの径を有する第一雌ねじ部と、該第一雌ねじ部側から奥側に向けて徐々に縮径する略テーパ状の第二雌ねじ部とからなり、
上記第一雄ねじ部が上記第一雌ねじ部に、上記第二雄ねじ部が上記第二雌ねじ部にそれぞれ螺合し、上記第一部材と上記第二部材とが連結することを特徴とする部材連結構造。

【請求項2】

前記第二雄ねじ部の径は、前記第一雄ねじ部の径以下であり、
前記第二雌ねじ部の径は、前記第一雌ねじ部の径以上であることを特徴とする請求項１記載の部材連結構造。

【請求項3】

前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成し、
前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする請求項１又は２記載の部材連結構造。

【請求項4】

前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状は、前記第一部材と前記第二部材とを連結状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記第一部材の軸心に対して直角以下であることを特徴とする請求項３記載の部材連結構造。

【請求項5】

前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状は、前記第一部材と前記第二部材とを連結状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記第二部材の軸心に対して直角以下であることを特徴とする請求項３記載の部材連結構造。

【請求項6】

前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部は、互いにねじ山のピッチが等しいことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項7】

前記第一雌ねじ部と前記第二雌ねじ部は、互いにねじ山のピッチが等しいことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項8】

前記雄ねじ部のねじ山のピッチと前記雌ねじ部のねじ山のピッチとが等しいことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項9】

前記雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部側から前記第二雄ねじ部側に向けて徐々にねじ山のピッチが小さく、
前記雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部側から前記第二雌ねじ部側に向けて徐々にねじ山のピッチが小さくなることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項10】

前記第一部材の前記第二部材に対して非係合な領域の外径が、前記第二部材の外径と略等しいことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項11】

前記第一部材と前記第二部材は、中空構造を有し、
前記第一部材の中空の内径が、前記第二部材の前記第一部材に対して非係合な領域の内径と略等しいことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項12】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項13】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項14】

前記雄ねじ部は、前記第二雄ねじ部よりも前記一端側に配され、径が所定の大きさの第三雄ねじ部を有し、
前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部よりも前記奥側に配され、所定の大きさの径を有する第三雌ねじ部を有し、
前記第三雄ねじ部が前記第三雌ねじ部に螺合し得ることを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項15】

前記第三雄ねじ部は、有効径が前記第二雄ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有し、
前記第三雌ねじ部は、有効径が前記第二雌ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする請求項１４記載の部材連結構造。

【請求項16】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項１４又は１５記載の部材連結構造。

【請求項17】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする請求項１４又は１５記載の部材連結構造。

【請求項18】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項19】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項20】

前記雄ねじ部は、径方向に仮想的に分割された、前記第一雄ねじ部を含んだ第一の円環領域と、前記第二雄ねじ部を含んだ第二の円環領域と、前記第三雄ねじ部を含んだ第三の円環領域とを有し、
上記第一の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、
上記第二の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、
上記第三の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、
前記雌ねじ部は、径方向に仮想的に分割された、前記第一雌ねじ部を含んだ第四の円環領域と、前記第二雌ねじ部を含んだ第五の円環領域と、前記第三雌ねじ部を含んだ第六の円環領域とを有し、
上記第四の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、
上記第五の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、
上記第六の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする請求項１４乃至１９の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項21】

前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部は、対称形状のねじ山を有し、
前記第一雌ねじ部が前記第一雄ねじ部のねじ山に対応したねじ山形状を有し、前記第三雌ねじ部が前記第三雄ねじ部のねじ山に対応したねじ山形状を有することを特徴とする請求項１４乃至２０の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項22】

前記第一部材の先端部の外周面と前記第二部材の前記雌ねじ部の基端側の内周面との間、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面と前記第二部材の前記先端部の内周面との間に、密封構造を設けることを特徴とする請求項１乃至２１の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項23】

前記第一部材の先端部の外周面と前記第二部材の前記雌ねじ部の奥側の内周面との間、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面と前記第二部材の前記開口部の内周面との間に、密封構造を設け、
上記密封構造の内、前記第一部材の先端部の外周面は、軸方向長さが前記第二部材の第三雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面は、軸方向長さが前記第二部材の前記開口側の内周面の軸方向長さ未満に設定することを特徴とする請求項１４乃至２１の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項24】

非油井管であるねじ付管状部材において、
中空構造で且つ外周面に雄ねじ部を有し、
該雄ねじ部は、径が所定の大きさの第一雄ねじ部と、上記第一雄ねじ部よりも一端部側に配されて該一端側に向って徐々に縮径する略テーパ状の第二雄ねじ部とからなり、
上記雄ねじ部が、内周面に雌ねじ部を有する他部材に螺合することを特徴とするねじ付管状部材。

【請求項25】

前記第二雄ねじ部の径は、前記第一雄ねじ部の径以下であることを特徴とする請求項２４記載のねじ付管状部材。

【請求項26】

前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする請求項２４又は２５記載のねじ付管状部材。

【請求項27】

前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状は、前記ねじ付部材を前記他部材に螺合させた状態から軸方向に引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記ねじ付部材の軸心に対して直角以上であることを特徴とする請求項２６記載のねじ付管状部材。

【請求項28】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項２４乃至２７の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項29】

前記雄ねじ部は、前記第二雄ねじ部よりも前記一端側に配され、径が所定の大きさの第三雄ねじ部を有することを特徴とする請求項２４乃至２８の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項30】

前記第三雄ねじ部は、有効径が前記第二雄ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする請求項２９記載のねじ付管状部材。

【請求項31】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項２９又は３０記載のねじ付管状部材。

【請求項32】

前記第二雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする請求項２９又は３０記載のねじ付管状部材。

【請求項33】

前記雄ねじ部は、径方向に仮想的に分割された、前記第一雄ねじ部を含んだ第一の円環領域と、前記第二雄ねじ部を含んだ第二の円環領域と、前記第三雄ねじ部を含んだ第三の円環領域とを有し、
上記第一の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、
上記第二の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、
上記第三の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする請求項２９乃至３２の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項34】

前記第一雄ねじ部と前記第三雄ねじ部は、対称形状のねじ山を有することを特徴とする請求項２９乃至３３何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項35】

前記雄ねじ部の先端側及び／又は基端側に、前記雄ねじ部を他部材の雌ねじ部に嵌め合わせたときに前記他部材の内周面に略全周で密着し得る外周面を設けることを特徴とする請求項２４乃至３４の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項36】

前記雄ねじ部の先端側及び／又は基端側に、前記雄ねじ部を他部材の雌ねじ部に嵌め合わせたときに前記他部材の内周面に略全周で密着し得る外周面を設け、
前記雄ねじ部の先端側の上記外周面は、軸方向長さが前記第三雄ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記雄ねじ部の基端側の外周面は、軸方向長さが前記第一雄ねじ部の軸方向長さ未満に設定することを特徴とする請求項２９乃至３４の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項37】

非油井管であるねじ付管状部材において、
中空構造で且つ内周面に雌ねじ部を有し、
該雌ねじ部は、開口端側に所定の大きさの径を有する第一雌ねじ部と、該第一雌ねじ部から離間する向きに沿って徐々に拡径する略テーパ状の第二雌ねじ部とからなり、
上記雌ねじ部が外周面に雄ねじ部を有する他部材に螺合することを特徴とするねじ付管状部材。

【請求項38】

前記第二雌ねじ部の径は、前記第一雌ねじ部の径以上であることを特徴とする請求項３７記載のねじ付管状部材。

【請求項39】

前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする請求項３７又は３８記載のねじ付管状部材。

【請求項40】

前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状は、前記ねじ付部材を前記他部材に螺合させた状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記ねじ付部材の軸心に対して直角以上であることを特徴とする請求項３９記載のねじ付管状部材。

【請求項41】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部よりも軸方向に沿った領域が長いことを特徴とする請求項３７乃至４０の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項42】

前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部よりも前記開口端側に配され、所定の大きさの径を有する第三雌ねじ部を有することを特徴とする請求項３７乃至４１の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項43】

前記第三雌ねじ部は、有効径が前記第二雌ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする請求項４２記載のねじ付管状部材。

【請求項44】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする請求項４２又は４３記載のねじ付管状部材。

【請求項45】

前記第二雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする請求項４２又は４３記載のねじ付管状部材。

【請求項46】

前記雌ねじ部は、径方向に仮想的に分割された、前記第一雌ねじ部を含んだ第四の円環領域と、前記第二雌ねじ部を含んだ第五の円環領域と、前記第三雌ねじ部を含んだ第六の円環領域とを有し、
上記第四の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、
上記第五の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、
上記第六の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする請求項４２乃至４５の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項47】

前記第一雌ねじ部と前記第三雌ねじ部は、対称形状のねじ山を有することを特徴とする請求項４２乃至４６の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項48】

前記雌ねじ部の開口側及び／又は奥側に、前記雌ねじ部を前記他部材の雄ねじ部に嵌め合わせたときに、前記他部材の外周面に略全周で密着し得る内周面を設けることを特徴とする請求項３７乃至４７の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項49】

前記雌ねじ部の開口側及び／又は奥側に、前記雌ねじ部を前記他部材の雄ねじ部に嵌め合わせたときに、前記他部材の外周面に略全周で密着し得る内周面を設け、
前記雌ねじ部の開口側の上記内周面の軸方向長さは、前記第三雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記雌ねじ部の奥側の上記内周面の軸方向長さは、前記第一雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定されることを特徴とする請求項４２乃至４７の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項50】

前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部が半径方向に干渉し、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部の内、一方が半径方向に弾性変形及び／又は塑性変形可能に構成され、
前記雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする請求項１乃至２３の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項51】

前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部が半径方向に干渉し、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部の内、一方が半径方向に弾性変形及び／又は塑性変形可能に構成され、
前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部と前記第三雌ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする請求項１４乃至２１の何れかに記載の部材連結構造。

【請求項52】

前記雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部との境界領域に干渉緩和部を有することを特徴とする請求項２４乃至３６の何れかに記載のねじ付管状部材。

【請求項53】

前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部と前記第三雌ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする請求項４３乃至４９の何れかに記載のねじ付管状部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部材連結構造及びねじ付管状部材に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に支柱、パイプ、管等の中空の棒形状の部材を軸方向に複数連結して利用することが知られており、その連結するための手段として、接着剤や溶接等によって両部材を接合して連結すること、別部材（スリーブや管ねじ継手等）によって両部材を連結することが知られている。

【0003】

例えば、外周にねじ山を有した雄型の接合端部を備える一方の鋼管と、内周にねじ山を有して雄型の接合端部と螺合する雌型の接合端部を備えた他方の鋼管とを、互いの接合端部を螺合させて接合した構造において、雌型の接合端部が備える、当該雌型の接合端部の外周面から内周面に至る貫通孔に対し、先端部に凹凸形状を有するボルトを螺合させ、先端部を雄型の接合端部の外周面に押圧することで、鋼管接合のゆるみ防止構造を成すものが知られている（特許文献１参照）。

【0004】

また、鋼管の端部にフランジを設け、フランジ同士を突き合わせてフランジ孔にボルトを通すことでナットを締結し、鋼管同士を接合するものが知られている（特許文献２参照）。このようなフランジ付き鋼管は、通常、鋼管の設計圧力を基準に、フランジの形状、ボルトの本数等が決められる。即ち、常時作用する内圧に対して強度を確保し、漏れが生じないようにフランジ接合面に十分な面圧が働くように設計されている。

【0005】

また、液体圧シリンダにおいて、シリンダチューブの一端にシリンダボトムを結合し、他端にシリンダヘッドを結合したものが知られており（特許文献３参照）、この液体圧シリンダは、強度を高めるためにシリンダチューブ、シリンダボトム及びシリンダヘッドにフランジを設けてフランジ同士を突き合わせてボルトでシリンダチューブに対してシリンダボトム及びシリンダヘッドを固定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１６３７８１号公報

【特許文献2】特開２０１７－０４００７４号公報

【特許文献3】特開２０１７－０４４２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、溶接によって部材同士を連結する場合、時間が掛かって作業性が悪化してしまう。また接着剤などを用いて部材を接続する場合、接着剤の長期耐久性がねじ継手と比べて高くないことや温度変化による剥離等が発生し得るという問題がある。
また、特許文献１のような管に形成した雄ねじ又は雌ねじストレートねじであるとき、管の軸方向の強度は全断面強度の最大でも五割未満程度しか得ることができないという問題がある。ストレートねじをテーパねじにすれば管の軸方向の強度を向上させることができるが、それでも管の軸方向の強度は管の全断面強度の約七割程度しか得られないという実状がある。
そこで、一般的なねじ継手を介して管同士を接続すれば、全断面強度に相当する強度を得ることができるが、ねじ継手は管よりも大径であってねじ継手を配した箇所が大型化する。そのため、ねじ継手を介して接続させた管を地中に配するときに穴の大型化等の作業に手間がかかってしまう。
なお、管内に流体が通過する場合において、特許文献１のように管同士を直接螺合して接続したときは、管同士の面接触や、ねじ継手が両管に対して面接触していることで管に流体漏洩を防ぐシール性を確保し、また溶接で管同士を接合した場合においても、接合によってシール性を確保している。しかしながら、管が高温下で膨張したり、高負荷を受けて曲げや伸び等の変形が生じたり、接合箇所にクラックが発生したりしたときに、管と管との間に間隙が生じてシール性を失ってしまうという問題がある。

【0008】

また、特許文献２のフランジ付き鋼管同士を接合する場合、内圧以外に軸力や曲げといった外力が作用することも珍しくはない。内圧に対して十分な強度を有するフランジでも、外力が作用する環境ではフランジにモーメントが作用して変形し、フランジ接合面に面圧が働くなり漏れが生じるという問題がある。また、このようなフランジの変形を防止するためにフランジを大型化させなくてはならないという問題がある。また、フランジを有する鋼管同士を配列して保管するに当たってはより大きな保管場所を必要とするという問題がある。
また、特許文献３のように液体圧シリンダにフランジを設ける場合においても、フランジを設けることで液体圧シリンダ全体が大型化し、重量増にもなってしまうという問題がある。
なお、上述した各特許文献は、管の接続に関するものであるが、同様の手段によって接続された支柱等においても同様の問題が発生し得る。

【0009】

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、簡易な構造によって、大型化させず、部材の内外径内に納め且つ従来技術の限界を著しく上回る強度を有するようにねじ付管状部材同士を接続する手段を提供することを目的とする。
また、高温下や高負荷等を受ける環境下でも高いシール性を維持するシール構造を成すための手段を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の部材連結構造は、非油井管である管状部材の部材連結構造であって、外周面に雄ねじ部を有する第一部材と、内周面に上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有し、上記第一部材に接続し得る第二部材と、を具え、上記雄ねじ部は、径が所定の大きさの第一雄ねじ部と、該第一雄ねじ部よりも一端部側に配されて該一端側に向って徐々に縮径する略テーパ状の第二雄ねじ部とからなり、上記雌ねじ部は、開口端側に配されて所定の大きさの径を有する第一雌ねじ部と、該第一雌ねじ部側から奥側に向けて徐々に縮径する略テーパ状の第二雌ねじ部とからなり、上記第一雄ねじ部が上記第一雌ねじ部に、上記第二雄ねじ部が上記第二雌ねじ部にそれぞれ螺合し、上記第一部材と上記第二部材とが連結することを特徴とする。

【0011】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部の径が、前記第一雄ねじ部の径以下であり、前記第二雌ねじ部の径は、前記第一雌ねじ部の径以上であることを特徴とする。

【0012】

本発明の部材連結構造は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成し、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする。

【0013】

本発明の部材連結構造は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、前記第一部材と前記第二部材とを連結状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記第一部材の軸心に対して直角以下であることを特徴とする。

【0014】

本発明の部材連結構造は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状が、前記第一部材と前記第二部材とを連結状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記第二部材の軸心に対して直角以下であることを特徴とする。

【0015】

本発明の部材連結構造は、前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部が、互いにねじ山のピッチが等しいことを特徴とする。

【0016】

本発明の部材連結構造は、前記第一雌ねじ部と前記第二雌ねじ部が、互いにねじ山のピッチが等しいことを特徴とする。

【0017】

本発明の部材連結構造は、前記雄ねじ部のねじ山のピッチと前記雌ねじ部のねじ山のピッチとが等しいことを特徴とする。

【0018】

本発明の部材連結構造は、前記雄ねじ部が、前記第一雄ねじ部側から前記第二雄ねじ部側に向けて徐々にねじ山のピッチが小さく、前記雌ねじ部は、前記第一雌ねじ部側から前記第二雌ねじ部側に向けて徐々にねじ山のピッチが小さくなることを特徴とする。

【0019】

本発明の部材連結構造は、前記第一部材の前記第二部材に対して非係合な領域の外径が、前記第二部材の外径と略等しいことを特徴とする。

【0020】

本発明の部材連結構造は、前記第一部材と前記第二部材が中空構造を有し、前記第一部材の中空の内径が、前記第二部材の前記第一部材に対して非係合な領域の内径と略等しいことを特徴とする。

【0021】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部が前記第一雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0022】

本発明の部材連結構造は、前記第二雌ねじ部が前記第一雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0023】

本発明の部材連結構造は、前記雄ねじ部が前記第二雄ねじ部よりも前記一端側に配され、径が所定の大きさの第三雄ねじ部を有し、前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部よりも前記奥側に配され、所定の大きさの径を有する第三雌ねじ部を有し、前記第三雄ねじ部が前記第三雌ねじ部に螺合し得ることを特徴とする。

【0024】

本発明の部材連結構造は、前記第三雄ねじ部が有効径が前記第二雄ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有し、前記第三雌ねじ部は、有効径が前記第二雌ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする。

【0025】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部が前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0026】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部が前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする。

【0027】

本発明の部材連結構造は、前記第二雌ねじ部が前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0028】

本発明の部材連結構造は、前記第二雌ねじ部が前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする。

【0029】

本発明の部材連結構造は、前記雄ねじ部が径方向に仮想的に分割された、前記第一雄ねじ部を含んだ第一の円環領域と、前記第二雄ねじ部を含んだ第二の円環領域と、前記第三雄ねじ部を含んだ第三の円環領域とを有し、上記第一の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、上記第二の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、上記第三の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、前記雌ねじ部は、径方向に仮想的に分割された、前記第一雌ねじ部を含んだ第四の円環領域と、前記第二雌ねじ部を含んだ第五の円環領域と、前記第三雌ねじ部を含んだ第六の円環領域とを有し、上記第四の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、上記第五の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、上記第六の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする。

【0030】

本発明の部材連結構造は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部が、対称形状のねじ山を有し、前記第一雌ねじ部が前記第一雄ねじ部のねじ山に対応したねじ山形状を有し、前記第三雌ねじ部が前記第三雄ねじ部のねじ山に対応したねじ山形状を有することを特徴とする。

【0031】

本発明の部材連結構造は、前記第一部材の先端部の外周面と前記第二部材の前記雌ねじ部の基端側の内周面との間、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面と前記第二部材の前記先端部の内周面との間に、密封構造を設けることを特徴とする。

【0032】

本発明の部材連結構造は、前記第一部材の先端部の外周面と前記第二部材の前記雌ねじ部の奥側の内周面との間、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面と前記第二部材の前記開口部の内周面との間に、密封構造を設け、上記密封構造の内、前記第一部材の先端部の外周面は、軸方向長さが前記第二部材の第三雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記第一部材の前記雄ねじ部の基端側の外周面は、軸方向長さが前記第二部材の前記開口側の内周面の軸方向長さ未満に設定することを特徴とする。

【0033】

本発明のねじ付管状部材は、非油井管であるねじ付管状部材において、中空構造で且つ外周面に雄ねじ部を有し、該雄ねじ部は、径が所定の大きさの第一雄ねじ部と、上記第一雄ねじ部よりも一端部側に配されて該一端側に向って徐々に縮径する略テーパ状の第二雄ねじ部とからなり、上記雄ねじ部が、内周面に雌ねじ部を有する他部材に螺合することを特徴とする。

【0034】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雄ねじ部の径が前記第一雄ねじ部の径以下であることを特徴とする。

【0035】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする。

【0036】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第二雄ねじ部のねじ山形状が、前記ねじ付部材を前記他部材に螺合させた状態から軸方向に引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記ねじ付部材の軸心に対して直角以上であることを特徴とする。

【0037】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雄ねじ部が、前記第一雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0038】

本発明のねじ付管状部材は、前記雄ねじ部が、前記第二雄ねじ部よりも前記一端側に配され、径が所定の大きさの第三雄ねじ部を有することを特徴とする。

【0039】

本発明のねじ付管状部材は、前記第三雄ねじ部が、有効径が前記第二雄ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする。

【0040】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雄ねじ部が、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0041】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雄ねじ部が、前記第一雄ねじ部及び／又は前記第三雄ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする。

【0042】

本発明のねじ付管状部材は、前記雄ねじ部が径方向に仮想的に分割された、前記第一雄ねじ部を含んだ第一の円環領域と、前記第二雄ねじ部を含んだ第二の円環領域と、前記第三雄ねじ部を含んだ第三の円環領域とを有し、上記第一の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、上記第二の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、上記第三の円環領域の面積は、前記第一部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする。

【0043】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雄ねじ部と前記第三雄ねじ部が、対称形状のねじ山を有することを特徴とする。

【0044】

本発明のねじ付管状部材は、前記雄ねじ部の先端側及び／又は基端側に、前記雄ねじ部を他部材の雌ねじ部に嵌め合わせたときに前記他部材の内周面に略全周で密着し得る外周面を設けることを特徴とする。

【0045】

本発明のねじ付管状部材は、前記雄ねじ部の先端側及び／又は基端側に、前記雄ねじ部を他部材の雌ねじ部に嵌め合わせたときに前記他部材の内周面に略全周で密着し得る外周面を設け、前記雄ねじ部の先端側の上記外周面は、軸方向長さが前記第三雄ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記雄ねじ部の基端側の外周面は、軸方向長さが前記第一雄ねじ部の軸方向長さ未満に設定することを特徴とする。

【0046】

本発明のねじ付管状部材は、非油井管であるねじ付管状部材において、中空構造で且つ内周面に雌ねじ部を有し、該雌ねじ部は、開口端側に所定の大きさの径を有する第一雌ねじ部と、該第一雌ねじ部から離間する向きに沿って徐々に拡径する略テーパ状の第二雌ねじ部とからなり、上記雌ねじ部が外周面に雄ねじ部を有する他部材に螺合することを特徴とする。

【0047】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雌ねじ部の径は、前記第一雌ねじ部の径以上であることを特徴とする。

【0048】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状が、略鋸刃形状を成すことを特徴とする。

【0049】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第二雌ねじ部のねじ山形状は、前記ねじ付部材を前記他部材に螺合させた状態から軸方向に沿って引き離す向きに引張したときに圧力を受けるフランク面のフランク角が前記ねじ付部材の軸心に対して直角以上であることを特徴とする。

【0050】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雌ねじ部が、前記第一雌ねじ部よりも軸方向に沿った領域が長いことを特徴とする。

【0051】

本発明のねじ付管状部材は、前記雌ねじ部が、前記第二雌ねじ部よりも前記開口端側に配され、所定の大きさの径を有する第三雌ねじ部を有することを特徴とする

【0052】

本発明のねじ付管状部材は、前記第三雌ねじ部が、有効径が前記第二雌ねじ部以上で且つストレートねじ形状を有することを特徴とする。

【0053】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雌ねじ部が、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が長いことを特徴とする。

【0054】

本発明のねじ付管状部材は、前記第二雌ねじ部が、前記第一雌ねじ部及び／又は前記第三雌ねじ部よりも軸方向に沿う領域が短いことを特徴とする。

【0055】

本発明のねじ付管状部材は、前記雌ねじ部が、径方向に仮想的に分割された、前記第一雌ねじ部を含んだ第四の円環領域と、前記第二雌ねじ部を含んだ第五の円環領域と、前記第三雌ねじ部を含んだ第六の円環領域とを有し、上記第四の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であり、上記第五の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以上であり、上記第六の円環領域の面積は、前記第二部材の横断面における全断面積の三分の一以下であることを特徴とする。

【0056】

本発明のねじ付管状部材は、前記第一雌ねじ部と前記第三雌ねじ部が、対称形状のねじ山を有することを特徴とする。

【0057】

本発明のねじ付管状部材は、前記雌ねじ部の開口側及び／又は奥側に、前記雌ねじ部を前記他部材の雄ねじ部に嵌め合わせたときに、前記他部材の外周面に略全周で密着し得る内周面を設けることを特徴とする。

【0058】

本発明のねじ付管状部材は、前記雌ねじ部の開口側及び／又は奥側に、前記雌ねじ部を前記他部材の雄ねじ部に嵌め合わせたときに、前記他部材の外周面に略全周で密着し得る内周面を設け、前記雌ねじ部の開口側の上記内周面の軸方向長さは、前記第三雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定、及び／又は前記雌ねじ部の奥側の上記内周面の軸方向長さは、前記第一雌ねじ部の軸方向長さ未満に設定されることを特徴とする。

【0059】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部が半径方向に干渉し、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部の内、一方が半径方向に弾性変形及び／又は塑性変形可能に構成され、前記雄ねじ部は、前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする。

【0060】

本発明の部材連結構造は、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部が半径方向に干渉し、前記第二雄ねじ部及び前記第二雌ねじ部の内、一方が半径方向に弾性変形及び／又は塑性変形可能に構成され、前記雌ねじ部は、前記第二雌ねじ部と前記第三雌ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする。

【0061】

本発明のねじ付管状部材は、前記雄ねじ部が、前記第一雄ねじ部と前記第二雄ねじ部との境界領域に干渉緩和部を有することを特徴とする。

【0062】

本発明のねじ付管状部材は、前記雌ねじ部が、前記第二雌ねじ部と前記第三雌ねじ部との境界領域に、干渉緩和部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0063】

本発明によれば、簡易な構造によって、大型化させず、部材の内外径内に納め且つ従来技術の限界を著しく上回る強度を有するようにねじ付管状部材同士を接続することができる。
また、高温下や高負荷等を受ける環境下でも高いシール性を維持するシール構造を成すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0064】

【図1】第一の実施形態の連結構造を有し、互いに連結し得る二本のねじ付管を示す斜視図である。

【図2】第一の実施形態のねじ付管を示す断面図である。

【図3】連結させたねじ付管を示す断面図である。

【図4】雄ねじのねじ山を示す図である。

【図5】ねじ山の他の形状例を示す図である。

【図6】ねじ付管を示す断面図である。

【図7】ねじ付管の他の形状例を示す断面図である。

【図8】第二雄ねじ部のテーパ形状の例を示す図である。

【図9】ねじ付管の他の形状例を示す断面図である。

【図10】ねじ山形状の例を示す図である。

【図11】ねじ山形状の例を示す図である。

【図12】雄ねじ部と雌ねじ部間の密封構造を示す図である。

【図13】雄ねじ部を有するねじ付管の他の形状例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は円環領域Ａ～Ｃを示す図である。

【図14】雄ねじ部を有するねじ付管の外周面を示す図である。

【図15】雌ねじ部を有するねじ付管の他の形状例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は円環領域Ｄ～Ｆを示す図である。

【図16】シール部の位置例を示す図である。

【図17】先端部の例を示す図である。

【図18】各ねじ付管の各部の軸方向長さを示す図である。

【図19】シリンダに適用した例を示す図である。

【図20】ねじ付管の引張試験及び圧縮試験の結果を示す図である。

【図21】雄ねじ部の干渉緩和部を示す図である。

【図22】ねじ付管の他の形状例を示す断面図である。

【図23】雌ねじ部の干渉緩和部を示す図である。

【図24】ねじ付管における干渉緩和部の位置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0065】

以下に本発明のねじ付管（ねじ付部材）の連結構造の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は第一の実施形態の部材連結構造を有して互いに連結し得る二本のねじ付管１、１Ａを示す斜視図、図２は第一の実施形態のねじ付管１、１Ａを示す断面図である。なお、図１、２においては、ねじ付管１、１Ａ同士を連結するための要部を示し、全体を示すものではない。即ち、図１、２は、ねじ付管１の雄ねじ部が形成された一端部と、ねじ付管１Ａの雌ねじ部が形成された一端部を示している。またねじ付管１、１Ａは、接続したときにおいても、外径の大きさが略一様となるように、後述する雄ねじ部の外径及び雌ねじ部の内径が設定される。

【0066】

ねじ付管１、１Ａは、金属製のねじ付管状部材であって、例えば、外径の大きさが略一様で且つ流体を移送可能に軸方向に貫通孔２を有した、中空構造を有する所謂鋼管等である。従って、ねじ付管１、１Ａは、油井、ガス井等の採掘現場における採掘資源性流体の井戸に使用される物、即ち、油井管を除く非採掘資源性流体（空気、水、非採掘性天然ガス、油圧油等）の使途に限定して使用される物、即ち、非油井管に限定して適用される物である。従って非採掘資源性流体の収容及び／又は流動させ得る様に使用される物であり、ねじ付管１、１Ａは、例えば、水道管、ボイラー管等として使用し得る。

【0067】

ねじ付管１は、外径が縮径した一端部を有し、該一端部の外周面に雄ねじ部１０を有する。雄ねじ部１０は、雄ねじの外径が略一定のストレートねじを有する第一雄ねじ部１２と、第一雄ねじ部１２よりも一端部側に配されて雄ねじの外径が徐々に縮径する、所謂テーパねじを有する第二雄ねじ部１４とを有する。また、第一雄ねじ部１２に比して第二雄ねじ部１４は、軸方向に沿う領域を長く設定する。

【0068】

第二雄ねじ部１４には、一端部に向けて、雄ねじの外径が徐々に小さくなるようにねじ山が形成される。具体的に、第二雄ねじ部１４のねじ山は、第一雄ねじ部１２のねじ山と同一ピッチで且つ一端側に向けて徐々に外径及び山高さが小さくなるように形成される。なお、第一雄ねじ部１２のねじ山と第二雄ねじ部１４のねじ山とは、同一ピッチで連続的に形成されるが、これに限定されず、どちらか一方に比して他方のピッチを大きく又は小さく設定してもよく、徐々にピッチを変更するように構成してもよい。

【0069】

ねじ付管１Ａは、一端部の内周面が拡径し、該内周面に雌ねじ部２０を有する。雌ねじ部２０は、第一雌ねじ部２２と第二雌ねじ部２４とを有し、第一雌ねじ部２２が第二雌ねじ部２４よりも一端側に位置している。また、第一雌ねじ部２２に比して第二雌ねじ部２４は、軸方向に沿う領域を長く設定する。

【0070】

第一雌ねじ部２２は、雌ねじの径が略一定のストレートねじを有する。第二雌ねじ部２４は、雌ねじの径が徐々に変化するテーパねじを有する。具体的に、第二雌ねじ部２４には、一端側（即ち、第一雌ねじ部２２側）に向けて、雌ねじの内径が徐々に大きくなるようにねじ山が形成される。また、第二雌ねじ部２４のねじ山は、第一雌ねじ部２２のねじ山と同一ピッチに設定される。結果、雌ねじ部２０のねじ山は、第一雌ねじ部２２においてストレートねじを成すように形成され、第二雌ねじ部２４において第一雌ねじ部２２（一端）側から内径が漸次縮径していくテーパねじを成すように形成される。

【0071】

なお、第一雌ねじ部２２のねじ山と第二雌ねじ部２４のねじ山とは、同一ピッチで連続的に形成されるが、これに限定されず、どちらか一方に比して他方のピッチを大きく又は小さく設定してもよく、徐々にピッチを変更するように構成してもよい。

【0072】

また、雄ねじ部１０、雌ねじ部２０のねじ山形状は、特に限定されるものではないが、例えば鋸刃形状としてもよい。ここで図４は雄ねじ部１０のねじ山形状を示す図であり、図４に示すようにねじ山形状は、ねじ付管１、１Ａ同士を螺合させ、接続した状態から両ねじ付管１、１Ａを軸方向に引き離す向きに引張したときに圧力を受けるねじ山のフランク面４のフランク角θがねじ付管１の軸心に対して略直角とする。なお、ここでフランク角θは、三角形様のねじ山断面における外角を示すものとする。

【0073】

なお、雌ねじ部２０のねじ山形状は、雄ねじ部１０と同様に設定する。即ち、雌ねじ部２０において、雄ねじ部１０のフランク面４に当接するフランク面のフランク角を、雄ねじ部１０と同様のフランク角θに設定する。勿論、雄ねじ部１０、雌ねじ部２０は、互いのフランク面が略全面で当接するようにすれば、フランク角を直角以外の角度にしてもよく、例えば、雄ねじ部１０におけるフランク角θを直角を超える角度に設定してもよく、逆にフランク角θを図５に示すような直角を下回る、所謂反し状に設定してもよい。

【0074】

ねじ付管１、１Ａ同士の接続は、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０との螺合により行う。具体的には、ねじ付管１の一端部をねじ付管１Ａの一端部側の内周面内に挿入する。このとき、先ずねじ付管１の先端側に存する第二雄ねじ部１４をねじ付管１Ａの開口側の第一雌ねじ部２２によって囲まれる内周面を通過させ、図３（ａ）に示す第一雄ねじ部１２を第一雌ねじ部２２に螺合可能な位置にねじ付管１を配置する。次に第一雄ねじ部１２を第一雌ねじ部２２に螺合するように、ねじ付管１をねじ付管１Ａに対しねじの締め付け方向に回転させる。

【0075】

これにより、ねじ付管１は、第二雄ねじ部１４が第二雌ねじ部２４に螺合可能な位置まで徐々に変位し、更に回転することによって図３（ｂ）に示すように第二雄ねじ部１４の雄ねじと第二雌ねじ部２４の雌ねじとが螺合した状態となる。

【0076】

従って、ねじ付管１、１Ａは、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とが螺合した状態で接続される。即ち、第一雄ねじ部１２が第一雌ねじ部２２に螺合し、第二雄ねじ部１４が第二雌ねじ部２４に螺合した状態で接続される。また、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とを嵌め合わせたときにおいて、軸方向に並ぶ雄ねじ部１０のねじ山の頂部を結んだ仮想線と、軸方向に並ぶ雌ねじ部２０のねじ山の頂部を結んだ仮想線とが平行となる。即ち、第一雄ねじ部１２における仮想線と第一雌ねじ部２２における仮想線とが平行で、且つ第二雄ねじ部１４における仮想線と第二雌ねじ部２４における仮想線とが平行となる。

【0077】

ここで、接続されたねじ付管１、１Ａの軸方向の強度は、第一雄ねじ部１２と第一雌ねじ部２２が螺合する箇所、第二雄ねじ部１４と第二雌ねじ部２４が螺合する箇所で異なる。

【0078】

先ず、ねじ付管１の第一雄ねじ部１２においては、ねじ山の始点近傍の管の肉厚が最も薄い箇所、即ち、図６の位置Ｐ１辺りに荷重が集中する。従って、第一雄ねじ部１２における強度は、位置Ｐ１の強度に依存し、全断面強度に対する位置Ｐ１での強度の割合が、全断面積に対する位置Ｐ１での断面積の割合に略相当する。例えば、位置Ｐ０での全断面積に対し、位置Ｐ１での断面積の割合が約九割であれば、強度は全断面強度の約九割となる。

【0079】

ねじ付管１の第二雄ねじ部１４は、先端に向けて外径が変化するテーパねじを有するため、ねじ付管１Ａの第二雌ねじ部２４のねじ山に対し、ねじが有効に掛かっている区間において略隙間無く螺合する。即ち、ねじ掛り有効長さに応じた、ねじ山の剪断断面積に係る剪断強度に相当し、第二雄ねじ部１４においては、ねじ掛り有効長さにおいてねじ山に負荷が分散され、結果、ねじ掛り有効長さが最大となるように第二雄ねじ部１４を設定した場合に全断面強度の約七割の強度が得られる。

【0080】

なお、ねじ付管１Ａの第一雌ねじ部２２、第二雌ねじ部２４においても、ねじ付管１の第一雄ねじ部１２、第二雄ねじ部１４と略同様に強度が決まる。即ち、第一雌ねじ部２２は、ねじ山の始点近傍の肉厚が最も薄い箇所（図６における位置Ｐ３）に荷重が集中する。従って、第一雌ねじ部２２における強度は、肉厚が最も薄い位置Ｐ３での断面積の全断面積（図６における位置Ｐ４での断面積）に対する割合と、全断面強度とによって決まる。また、第二雌ねじ部２４は、テーパねじを有することから最大で全断面強度の約七割の強度が得られる。

【0081】

雄ねじ部１０、雌ねじ部２０は、上記のようにストレートねじを配した領域、テーパねじを配した領域とで強度が異なることから、その全体の引張強度が各領域での引張強度の総和で決まる。具体的に、雄ねじ部１０の引張強度は、第一雄ねじ部１２の引張強度と第二雄ねじ部１４の引張強度の和で決まり、上記の例のように第一雄ねじ部１２領域の引張強度が全断面の引張強度の約一割で、第二雄ねじ部１４領域の引張強度が全断面の引張強度の約七割であれば、全体の引張強度は全断面の引張強度の約八割となる。なお、雌ねじ部２０においても、第一雌ねじ部２２領域の引張強度と第二雌ねじ部２４領域の引張強度との和が全体の引張強度となる。

【0082】

以上、説明したように、ねじ付管１、１Ａにそれぞれ雄ねじ部と雌ねじ部とを設け、第一雄ねじ部及び第一雌ねじ部のストレートねじ同士が螺合し、また第二雄ねじ部及び第二雌ねじ部のテーパねじ同士が螺合することで、単にストレートねじで雄ねじと雌ねじとを螺合した場合、或いはテーパねじ同士で雄ねじと雌ねじとを螺合した場合よりも軸方向の強度を向上させることができる。

【0083】

なお、上述した実施形態において、雄ねじ部１０を、ねじ付管１の中途部から一端部に向って第一雄ねじ部１２、第二雄ねじ部１４の順に配して成るように形成したが、図７に示すように中途部から一端部に向けて順に第一雄ねじ部１２、第二雄ねじ部１４、ストレートねじを有する第三雄ねじ部１６を配して成るように形成してもよい。

【0084】

また、雌ねじ部２０は、ねじ付管１Ａの一端から順に第一雌ねじ部２２、第二雌ねじ部２４を配したが、図７に示すように一端から順に第一雌ねじ部２２、第二雌ねじ部２４、ストレートねじを有する第三雌ねじ部２６を配して成るように形成してもよい。

【0085】

また、一般的にねじ付管同士を接続する際に強度を向上させるために、別体の継手を介して管の接続を行っているが、継手の外径がねじ付管よりも大径であるため、このようなねじ付管を設置するためには、継手に合わせて大径の井戸、穴等を設けていた。しかしながら、本発明のねじ付管によれば、軸方向に非常に高い強度を有しながら、管の外径の大型化を抑えることができるので、井戸、穴等の掘削にかかる作業手間を低減させると共に、掘削の低コスト化を図ることができる。

【0086】

また、接続されたねじ付管１、１Ａは、第一雄ねじ部及び第一雌ねじ部のストレートねじ同士が螺合し、また第二雄ねじ部及び第二雌ねじ部のテーパねじ同士が螺合するので、フランジ付き鋼管同士の接続と比較して径方向に張り出したフランジを設けることなく、軸方向の強度を向上することができる。また、フランジを省くことにより、ねじ付管１、１Ａの大型化を抑え、配設に必要なスペースを小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。また、ねじ付管１、１Ａを配列して保管する場合においても、保管場所の省スペース化を図ることができる。
また、フランジ接合面に隙間が生じることによる流体の漏れが発生し得ないことから、より安定した流体の移送を行うことができる。

【0087】

なお、上述した実施形態において、第二雄ねじ部１４及び第二雌ねじ部２４のテーパねじのテーパ形状は、適宜設定し得る。例えば、図８（ａ）に示す雄ねじ部１０の断面形状において、第二雄ねじ部１４の各ねじ山の先端を繋いだ仮想線が直線状で且つ所定の勾配で傾斜したテーパ形状に設定し得、また、図８（ｂ）に示す第二雄ねじ部１４の各ねじ山の先端を繋いだ仮想線が曲線状に傾斜したテーパ形状に設定し得る。また、図８（ｃ）に示す第二雌ねじ部１４の各ねじ山の先端及び／又は谷部を軸方向に沿って繋いだ仮想線がタンジェント曲線様の曲線形状に設定することも可能である。勿論、雌ねじ部２０の第二雌ねじ部２４においてもテーパねじは、上記と同様に所定の勾配で傾斜したテーパ形状に設定し得、また曲線状に傾斜したテーパ形状に設定し得る。

【0088】

また、上述した実施形態において、第一雄ねじ部１２及び第二雄ねじ部１４に亘って連続するねじ山を設けたが、これに限定されるものではなく、第一雄ねじ部１２のねじ山と、第二雄ねじ部１４のねじ山とを別々に形成してもよい。また、図９に示すように第一雄ねじ部１２と第二雄ねじ部１４との間に非ねじ部１８を設けてもよい。非ねじ部１８は、少なくとも第一雄ねじ部１２のねじ山の谷径以下となるように外径が設定される。即ち、非ねじ部１８は、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とを螺合する際に、雌ねじ部２０のねじ山に干渉せず螺合を妨げない外径に設定される。また、非ねじ部１８は、軸方向に沿って外径が一定であることが望ましい。

【0089】

また、雄ねじ部１０に非ねじ部１８を配した場合、同様に雌ねじ部２０にも非ねじ部を配してもよい。また非ねじ部１８にメタルシール構造を設けたり、Ｏリング、Ｄリング、ガスケット等のシール材を装着してもよい。雄ねじ部１０と雌ねじ部２０との間にシール材を介在させれば、より気密性が向上して管内に流れる流体の漏洩防止等を図ることができる。

【0090】

また、雄ねじ部１０、雌ねじ部２０のねじ山形状は、鋸刃形状に限定するものではなく、適宜設定し得、例えば、図１０（ａ）に示す三角ねじ状、図１０（ｂ）に示す丸ねじ状、図１０（ｃ）に示す角ねじ状、図１０（ｄ）に示す台形ねじ状等があり得る。また、図１１（ａ）に示すようにねじ山の先端面を広く形成した鋸刃形状や、図１１（ｂ）に示すようにねじ山の先端面を広く形成した反し状等があり得る。また、図１１（ｃ）に示すように、ねじ山の先端面やねじの谷部が曲面状の鋸刃形状や、図１１（ｄ）に示すようにねじ山の先端面やねじの谷部が曲面状の反し状であってもよい。
なお、雄ねじ部１０において、第一雄ねじ部と第二雄ねじ部とでねじ山形状を異ならせてもよく、例えば、ストレートねじである第一雄ねじ部のねじ山を三角ねじ状、テーパねじである第二雄ねじ部のねじ山を鋸刃形状等のように設定することもできる。また、図７に示すような第一雄ねじ部乃至第三雄ねじ部を有する雄ねじ部においても同様であって、第一雄ねじ部のねじ山を三角ねじ状、第二雄ねじ部のねじ山を鋸刃形状、第三雄ねじ部のねじ山を丸ねじ形状等のように設定することもできる。

【0091】

また、雄ねじ部１０の外径と雌ねじ部２０の内径は、適宜設定し得る。従って雄ねじ部１０と雌ねじ部２０との間で密封性を向上させるべく雄ねじ部１０の外径及び／又は雌ねじ部２０の内径を設定してもよい。即ち、第二雄ねじ部１４が第二雌ねじ部２４を内側から外側に向かって押圧し、第二雄ねじ部１４及び第二雌ねじ部２４の少なくとも一方を弾性変形及び／又は塑性変形させて密封性を向上させてもよい。

【0092】

例えば、完全に螺合させた状態において、雌ねじ部２０が径方向外側にやや拡がり得るように、第二雄ねじ部１４の最大外径（若しくは最大有効径）を第二雌ねじ部２４の最大内径（若しくは最大有効径）よりも大きく設定、及び／又は第二雄ねじ部１４の最小外径（若しくは最小有効径）を第二雌ねじ部２４の最小内径（若しくは最小有効径）よりも大きく設定する。これによれば、第二雄ねじ部１４と第二雌ねじ部２４とが少なくとも一部で径方向に干渉し得、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とを螺合させていく際に、雌ねじ部２０が弾性変形及び／又は塑性変形しながら拡径して、その結果として雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とが密着して密封性が向上する。
勿論、第二雄ねじ部１４が径方向内側に弾性変形及び／又は塑性変形するように、第二雄ねじ部１４の外径に対する第二雌ねじ部２４の内径の大きさを設定してもよい。また、上記で第二雄ねじ部１４の外径、第二雌ねじ部２４の内径を設定するものとして説明したが、更に第二雄ねじ部１４及び／又は第二雌ねじ部２４における管の厚みを設定するようにしてもよい。

【0093】

また、第二雄ねじ部１４と第二雌ねじ部２４とを干渉させる構成にした場合、正規の位置まで互いを螺合させる（最奥までねじ込む）とき、第一雄ねじ部１２における第二雄ねじ部１４近傍のねじ山の先端が、第二雌ねじ部２４の第一雌ねじ部２２側端部付近のねじ谷部よりも半径方向外側に位置し干渉する。この干渉した状態では、それ以上の螺合が不可となる。従って、第一雄ねじ部１２における、第二雌ねじ部２４に干渉する端部領域を縮径させ、干渉量を減少乃至皆無とするように構成する。
縮径させる長さは、第一雄ねじ部１２の端部と第二雌ねじ部２４との干渉長さ以上の長さとすることが好ましい。また、第一雄ねじ部１２の端部領域に、段状、テーパ状、曲線状、無ねじ状等の種々の形状を設けて縮径させる。

【0094】

具体的に第一雄ねじ部１２が第二雌ねじ部２４に軸方向に干渉し得るので、そのような干渉を避けるために第一雄ねじ部１２と第二雄ねじ部１４との外向きに凸（即ち、半径方向外向きに凸）状の境界領域に図２１に示すような干渉緩和部１３を設ける。
例えば、干渉緩和部１３の各ねじ山の先端を結んだ仮想線１３ａ（図２１参照）は、第一雄ねじ部１２の各ねじ山の先端を結んだ直線状の仮想線１２ａ及び第二雄ねじ部１４の各ねじ山の先端を結んだテーパ状の仮想線１４ａよりも、軸心側に寄った曲線状を成し、該曲線に沿うようにねじ山の高さや位置を定める。また、干渉緩和部１３における最大となる半径ｒ（図２１参照）は、第二雌ねじ部２４の最小内径以下である。
従って、干渉緩和部１３を設けることで、第一雄ねじ部１２と第二雌ねじ部２４との干渉を緩和乃至避けることができる。また、干渉緩和部１３は、第二雌ねじ部２４への干渉を緩和乃至避けるような面形状を有してもよいが、第一雌ねじ部２２及び／又は第二雌ねじ部２４に螺合し得るようなねじ山を具える形状を有してもよい。

【0095】

なお、雄ねじ部１０が、ねじ付管１の中途部から一端部に向かってストレートねじの第一雄ねじ部１２、テーパねじの第二雄ねじ部１４を有する形状として説明したが、勿論、図２２に示すように中途部から一端部に向かって第二雄ねじ部１４、第一雄ねじ部１２を有する形状であってもよいことは言うまでもない。その場合、雄ねじ部１０に螺合し得る雌ねじ部２０は、図２２に示す一端から奥に向かって第二雌ねじ部２４、第一雌ねじ部２２を有する形状となる。また、雄ねじ部１０は、第二雄ねじ部１４よりも中途部側に環状を成し、ねじ付管１Ａの内周面に全周に亘って密着し得るシール部１９を設けてもよい。

【0096】

また、図２２のねじ付管１、１Ａにおいて、第二雄ねじ部１４と第二雌ねじ部２４とを干渉させる構成とし、且つ正規の位置まで互いを螺合させる（最奥までねじ込む）とき、第一雌ねじ部２２における第二雌ねじ部２４側端部付近に、第二雄ねじ部１４の第一雄ねじ部１２側端部が干渉する。従って、第一雌ねじ部２２における、第二雄ねじ部１４に干渉する端部領域を拡径させ、干渉量を減少乃至皆無とするように構成する。
拡径させる長さは、第一雌ねじ部２２の端部と第二雄ねじ部１４との干渉長さ以上の長さとすることが好ましい。また、第一雌ねじ部２２の端部領域に、段状、テーパ状、曲線状、無ねじ状等の種々の形状を設けて拡径させる。

【0097】

具体的に第一雌ねじ部２２と第二雌ねじ部２４との外向きに凸（即ち、半径方向内向きに凸）状の境界領域に干渉緩和部２３（図２３参照）を設ける。例えば、干渉緩和部２３の各ねじ山の先端を結んだ仮想線２３ａ（図２３参照）は、第一雌ねじ部２２の各ねじ山の先端を結んだ仮想線２２ａと、第二雌ねじ部２４の各ねじ山の先端を結んだテーパ状の仮想線２４ａよりも、外側に位置する曲線状を成し、該曲線に沿うようにねじ山の高さや位置を定める。また、干渉緩和部２３における最大となる半径Ｒ（図２３参照）は、第二雄ねじ部１４の最小外径以上である。干渉緩和部２３を設けることで、第一雌ねじ部２２と第二雄ねじ部１４との干渉を緩和乃至避けることができる。また、干渉緩和部２３は、第二雄ねじ部１４への干渉を緩和乃至避けるような面形状を有してもよいが、第一雄ねじ部１２及び／又は第二雄ねじ部１４に螺合し得るようなねじ山を具える形状を有してもよい。

【0098】

また、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０との間に密封構造を配するために、図１２に示すようにねじ付管１の雄ねじ部１０の先端部の外周面３０を、ねじ付管１Ａの雌ねじ部２０の基端側の内周面４０に密着させるようにしてもよい。即ち、ねじ付管１Ａとねじ付管１との挿入向きにおける、雄ねじ部１０の挿入向き前方側に位置する外周面３０を、ねじ付管１Ａの挿入向き後方側に位置する内周面４０に密着させてもよい。
その場合、外周面３０における外径が、内周面４０における内径よりも僅かに大きくなるように設定する。従って、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とを嵌め合わせたときに、外周面３０が内周面４０を外側に押圧或いは内周面４０が外周面３０を内側に押圧するように弾性力が作用する。結果、外周面３０と内周面４０が全周で密着して密封性能を発揮する。

【0099】

また、ねじ付管１の雄ねじ部１０の基端側の外周面３２を、ねじ付管１Ａの雌ねじ部２０の先端側の内周面４２に密着させるようにしてもよい。その場合、外周面３２における外径が、内周面４２における内径よりも僅かに大きくなるように設定する。
このようにしても、雄ねじ部１０と雌ねじ部２０とを嵌め合わせたときに、外周面３２が内周面４２を外側に押圧或いは内周面４２が外周面３２を内側に押圧するように弾性力が作用し、外周面３２と内周面４２が全周で密着して密封性能を発揮する。なお、外周面３０、３２及び内周面４０、４２は、雄ねじ部１０及び雌ねじ部２０の軸心に対して傾斜させた傾斜面であってもよい。

【0100】

次に、他の構成に係るねじ付管について説明する。図１３は雄ねじ部を有するねじ付管の他の構成例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は円環領域Ａ～Ｃを示す図である。ねじ付管３００は、ねじ付管４００に接続される先端側から順に第一シール部３１０、雄ねじ部３２０、第二シール部３３０を配設する。また、ねじ付管３００は、ねじ付管４００に対する挿入深さを規制する先端部３００ａを有する。

【0101】

第一シール部３１０は、図１４に示すように、外周面の周方向全周に延在し且つ径方向外側に突出する環状凸部３１２を少なくとも一つ以上、好ましくは複数有する。また、第一シール部３１０は、環状凸部３１２を軸方向に並列させることで、環状凸部３１２間に環状凸部３１２に対し相対的に凹形状を成す環状凹部３１４を画成する。なお、環状凸部３１２の突出長さは、少なくとも後述する第一雄ねじ部３２２と第一雌ねじ部４２２（図１５参照）との螺合を妨げず且つ第一無ねじ部４１０（図１５参照）の内周面に密着（或いは僅かに干渉）可能な長さとする。

【0102】

雄ねじ部３２０は、基端側から順にストレートねじの第一雄ねじ部３２２、テーパねじの第二雄ねじ部３２４、ストレートねじの第三雄ねじ部３２６を配して成り、第二雄ねじ部３２４は、有効径が第一雄ねじ部３２２の有効径以下であり、第三雄ねじ部３２６は、有効径が第二雄ねじ部の有効径以下である。第二雄ねじ部３２４の有効径は、先端側よりも基端側の方が大きい。なお、ここでは第二雄ねじ部３２４の最大有効径が第一雄ねじ部３２２の有効径に略相当し、最小有効径が第三雄ねじ部３２６の有効径に略相当するように、第一雄ねじ部３２２乃至第三雄ねじ部３２６のねじ山が一連の螺旋状を成しているものとする。

【0103】

ねじ付管３００は、第一雄ねじ部３２２乃至第三雄ねじ部３２６の何れかを含んだ、軸方向視で径方向に三分割された同心の円環領域Ａ（第一の円環領域）、円環領域Ｂ（第二の円環領域）、円環領域Ｃ（第三の円環領域）を有する。図１３（ｂ）に示すように、ねじ付管３００の外周面から第一雄ねじ部３２２の有効径部分までの径方向の領域を円環領域Ａとする。また、第二雄ねじ部３２４の最大有効径部分（即ち、第一雄ねじ部３２２の有効径部分）から第二雄ねじ部３２４の最小有効径部分までの径方向の領域を円環領域Ｂとする。また、第三雄ねじ部３２６の有効径部分（即ち、第二雄ねじ部３２４の最小有効径部分）からねじ付管３００の内周面までの径方向の領域を円環領域Ｃとする。

【0104】

円環領域Ａの面積は、ねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。また横断面領域Ｂの面積は、ねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以上に設定する。また横断面領域Ｃの面積は、ねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。

【0105】

第一雄ねじ部３２２は、第一雌ねじ部４２２と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ａの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。従って、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第一雄ねじ部３２２のねじ山の総剪断面積が円環領域Ａの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。

【0106】

また、第二雄ねじ部３２４は、第二雌ねじ部４２４と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ｂの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。従って、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第二雄ねじ部３２４のねじ山の総剪断面積が円環領域Ｂの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。

【0107】

また、第三雄ねじ部３２６は、第三雌ねじ部４２６と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ｃの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。従って、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第三雄ねじ部３２６のねじ山の総剪断面積が円環領域Ｃの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。

【0108】

第二シール部３３０は、第一シール部３１０と同様に環状凸部３３２を一つ以上好ましくは複数有し、環状凸部３３２間に環状凹部３３４を画成している。また環状凸部３３２の突出長さは、第二無ねじ部４３０（図１５参照）の内周面に密着（或いは僅かに干渉）可能な長さとする。

【0109】

先端部３００ａは、ねじ付管４００に当接し深さ方向の位置を規制し得る形状、好ましくは更に挿入し易くする誘い込み可能な形状を有するものであれば尚よく、例えば、図１４に示すように第一シール部３１０の先端を面取り加工することで形成することができる。またねじ付管４００に当接し深さ方向の位置を規制し得る規制手段としての基端部３００ｂを先端部３００ａに代えて或いは先端部３００ａと共に第二シール部３３０の基端側に形成してもよい。

【0110】

また、図１５は雌ねじ部を有するねじ付管の他の構成例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は円環領域Ｄ～Ｆを示す図である。ねじ付管４００は、第一無ねじ部４１０、雌ねじ部４２０、第二無ねじ部４３０を有する。ねじ付管４００は、ねじ付管３００に接続したとき、第一無ねじ部４１０が第一シール部３１０に対応し、第二無ねじ部４３０が第二シール部３３０に対応する。

【0111】

また、ねじ付管４００は、ねじ付管３００の挿入を規制する受部４００ａを有し、受部４００ａは、先端部３００ａ（或いは基端部３００ｂ）に対応する箇所に配設される。第一無ねじ部４１０は、軸方向にわたり内径が一定の円周形状の内周面を有し、当該内径が後述す第三雌ねじ部４２６の山径未満に設定されている。また第二無ねじ部４３０は、軸方向にわたり内径が一定の円周形状の内周面を有し、当該内径が後述する第一雌ねじ部４２２の谷径以上に設定されている。

【0112】

雌ねじ部４２０は、被挿入端側から順にストレートねじの第一雌ねじ部４２２、テーパねじの第二雌ねじ部４２４、ストレートねじの第三雌ねじ部４２６を配して成る。第二雌ねじ部４２４は、少なくとも最小有効径が第一雌ねじ部４２２の有効径以上で、第三雌ねじ部４２６は、有効径が第二雌ねじ部４２４の最大有効径以上であり、第一雌ねじ部４２２は、第一雄ねじ部３２２と螺合し、第二雌ねじ部４２４は、第二雄ねじ部３２４と螺合し、第三雌ねじ部４２６は、第三雄ねじ部３２６と螺合する。

【0113】

ねじ付管４００は、第一雌ねじ部４２２乃至第三雌ねじ部４２６の何れかを含んだ、軸方向視で径方向に三分割された同心の円環領域Ｄ（第四の円環領域）、円環領域Ｅ（第五の円環領域）、円環領域Ｆ（第六の円環領域）を有する。図１５（ｂ）に示すように、ねじ付管４００の外周面から第一雌ねじ部４２２の有効径部分までの径方向の領域を円環領域Ｄとする。また、第二雌ねじ部４２４の最大有効径部分（即ち、第一雌ねじ部４２２の有効径部分）から第二雌ねじ部４２４の最小有効径部分までの径方向の領域を円環領域Ｅとする。また、第三雌ねじ部４２６の有効径部分（即ち、第二雌ねじ部４２４の最小有効径部分）からねじ付管４００の素管部分の内周面までの径方向の領域を円環領域Ｆとする。

【0114】

円環領域Ｄの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。また横断面領域Ｅの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以上に設定する。また横断面領域Ｆの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。なお、ここでは、円環領域Ｄが円環領域Ａに略相当する面積を有し、円環領域Ｅが円環領域Ｂに略相当する面積を有し、円環領域Ｆが円環領域Ｃに略相当する面積を有するものとする。

【0115】

第一雌ねじ部４２２は、第一雄ねじ部３２２と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ｄの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。即ち、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第一雌ねじ部４２２のねじ山の総剪断面積が円環領域Ｄの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。ここでは第一雌ねじ部４２２のねじ領域の形状を、第一雄ねじ部３２２のねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチに対応するように設定することで、上記条件を満たしている。

【0116】

また、第二雌ねじ部４２４は、第二雄ねじ部３２４と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ｅの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。即ち、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第二雌ねじ部４２４のねじ山の総剪断面積が円環領域Ｅの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。ここでは第二雌ねじ部４２４のねじ領域の形状を、第二雄ねじ部３２４のねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチに対応するように設定することで、上記条件を満たしている。

【0117】

また、第三雌ねじ部４２６は、第三雄ねじ部３２６と螺合して嵌め合わされるねじ山全域の剪断面積が、円環領域Ｆの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるように、ねじ領域の形状等を設定する。即ち、ねじ山の有効径部位で螺旋状に一連に剪断して成る第三雌ねじ部４２６のねじ山の総剪断面積が円環領域Ｆの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。ここでは第三雌ねじ部４２６のねじ領域の形状を、第三雄ねじ部３２６のねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチに対応するように設定することで、上記条件を満たしている。

【0118】

なお、第一無ねじ部４１０と第一シール部３１０とは、互いの軸方向長さが略等しいが、第一無ねじ部４１０の方が長くなるように設定される。雌ねじ部４２０と雄ねじ部３２０とは、互いの軸方向長さが略等しい。第二無ねじ部４３０と第二シール部３３０とは、互いの軸方向長さが略等しいが第二無ねじ部４３０の方が長くなるように設定される。

【0119】

第一シール部３１０は、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とが螺合する前に第一無ねじ部４１０に係合しないように、軸方向長さを設定することが好ましい。具体的には、図１８（ａ）に示す第一シール部３１０の軸方向長さをＬ１、第一シール部３１０と軸方向に隣接する第三雄ねじ部３２６の軸方向長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように各軸方向長さを設定することが望ましい。同様に第二シール部３３０は、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とが螺合する前に第二無ねじ部４３０に係合しないように、軸方向長さを設定することが好ましい。具体的には、図１８（ａ）に示す第二シール部３３０の軸方向長さをＬ３、第二シール部３３０と軸方向に隣接する第一雄ねじ部３２２の軸方向長さをＬ４としたとき、Ｌ３＜Ｌ４を満たすように各軸方向長さを設定することが望ましい。

【0120】

上記第一シール部３１０と第二シール部３３０の軸方向長さに対応するように、第一無ねじ部４１０と第二無ねじ部４３０の各軸方向長さについても同様に設定することが好ましい。具体的には、図１８（ｂ）に示す第一無ねじ部４１０の軸方向長さをＬ１´、第一無ねじ部４１０と軸方向に隣接する第三雌ねじ部４２６の軸方向長さをＬ２´としたとき、Ｌ１´＜Ｌ２´を満たすように各軸方向長さを設定することが望ましい。第二無ねじ部４３０の軸方向長さをＬ３´、第二無ねじ部４３０と軸方向に隣接する第一雌ねじ部４２２の軸方向長さをＬ４´としたとき、Ｌ３´＜Ｌ４´を満たすように各軸方向長さを設定することが望ましい。
上記のように各部の軸方向長さを設定すれば、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とが螺合し始めてから、締め込み完了までの間に、第一シール部３１０と第一無ねじ部４１０（及び第二シール部３３０と第二無ねじ部４３０）が係合してシーリング構造を成すことが出来る。

【0121】

このようなねじ付管３００、４００によれば、ねじ付管３００をねじ付管４００に挿入して回転すると、各雄ねじ部３２２乃至３２６が各雌ねじ部４２２乃至４２６に螺合する。また、第一シール部３１０が第一無ねじ部４１０に圧入され、環状凸部３１２が第一無ねじ部４１０の内周面に密着する。また、第二シール部３３０が第二無ねじ部４３０に圧入され、環状凸部３３２が第二無ねじ部４３０の内周面に密着する。
また、ねじ付管３００の先端部３００ａがねじ付管４００の受部４００ａに係合又は当接するように構成することも可能であり、こうすることで各雄ねじ部３２２乃至３２６と各雌ねじ部４２２乃至４２６との必要以上の締め込みを抑止する。

【0122】

また、環状凸部３１２が第一無ねじ部４１０、環状凸部３３２が第二無ねじ部４３０にそれぞれ密着し、環状凸部３１２、３３２が第一無ねじ部４１０又は第二無ねじ部４３０に圧接するため、ねじ付管３００、４００の引張、圧縮等の入力によるねじ付管３００及びねじ付管４００との相対変位を伴う状況下においても対応可能なシール構造を成すと共に、ねじ付管３００、４００の曲げ等の変形にも追従可能な、高い密封性能を有するシール構造を成すことができる。

【0123】

更に、環状凹部３１４にシーリング構造を持たせるようにしてもよい。具体的には所定温度以上で軟化膨張する固脂（後で詳述する）を環状凹部３１４内に収容させ、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂リングを環状凹部３１４に嵌着及び／又は埋設させシーリング構造を構成することができ、これによって更に密封性能を向上させることができる。

【0124】

また、上述したように、第一雄ねじ部３２２は、ねじ山全域の総断面積が円環領域Ａの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるようにねじ領域の形状等を設定したので、円環領域Ａの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有する。同様に、第二雄ねじ部３２４は、円環領域Ｂの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有し、また第三雄ねじ部３２６は、円環領域Ｃの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有する。
従って、雄ねじ部３２０全体は、ねじ付管３００における雄ねじ部３２０が形成されていない領域での引張強度よりも高い剪断強度を有することとなり、雌ねじ部４２０と螺合した状態で両ねじ付管３００、４００を軸方向に沿って互いを離間させる向きに引張ったときに、ねじ付管３００の軸破断が生じるよりも先に雄ねじ部３２０が剪断破壊することを防止することが出来る。

【0125】

これと同様にして、第一雌ねじ部４２２は、ねじ山全域の総断面積が円環領域Ｄの面積に３の平方根を乗じた大きさ以上となるようにねじ領域の形状等を設定したので、円環領域Ｄの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有する。同様に、第二雌ねじ部４２４は、円環領域Ｅの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有し、また第三雌ねじ部４２６は、円環領域Ｆの面積に相当する素管の引張強度よりも高い剪断強度を有する。

【0126】

従って、雌ねじ部４２０全体は、ねじ付管４００における雌ねじ部４２０が形成されていない領域での引張強度よりも高い剪断強度を有することとなり、雄ねじ部３２０と螺合した状態で両ねじ付管３００、４００を軸方向に沿って互いに離間させる向きに引張ったときに、ねじ付管４００の軸破断が生じるよりも先に雌ねじ部４２０が剪断破壊することを防止することが出来る。

【0127】

上記の通り、雄ねじ部３２０及び雌ねじ部４２０の剪断強度は、各ねじ付管３００、４００のねじ部が形成されていない領域での引張強度よりも高く、ねじ付管３００、４００同士を接続した状態で互いを離間させる向きに引張力を付加したとき、ねじ山の剪断よりも先に確実にねじ付管３００、４００の何れかを軸破断させることができる。

【0128】

第一雄ねじ部３２２、第二雄ねじ部３２４、第三雄ねじ部３２６又は第一雌ねじ部４２２、第二雌ねじ部４２４、第三雌ねじ部４２６それぞれの引張強度は、対象とする雄ねじ部又は雌ねじ部の互いに螺合する嵌合い領域における略有効径部位をねじ山に沿って螺旋状に一連に剪断した際の総剪断面積ａと、当該対象とする雄ねじ部の有効径部位における横断面の断面積ｂと、当該対象とする雌ねじ部の有効径部位における横断面の断面積ｃとの何れか最も引張強度が小さいものとなる。但し、ａ≧√３・ｂ∧ａ≧√３・ｃの関係に設定することができ、この場合対象とする雄ねじ部又は雌ねじ部の引張強度は、ｂ及び／又はｃに材料の単位面積当たりの引張強度を乗じたものとして算出可能である。

【0129】

また、第二雄ねじ部の螺進向きの前後に第一雄ねじ部、第三雄ねじ部を配し、第二雌ねじ部の螺進向きの前後に第一雌ねじ部、第三雌ねじ部を配したことで、雄ねじ部及び雌ねじ部は、螺旋状のねじ領域全体で螺合する。これによって従来の所謂フラッシュジョイントと呼ばれる継手で存在していたテーパねじ部の先端側と基端側とにねじの無掛部が形成されてしまうことが無く、無掛部の存在による強度低下を防止し、結果、ねじ付管同士を強固に接続することができる。

【0130】

また、上述した構造によるねじ付管３００、４００によれば、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とを螺合させ締め込んだときに接続部分を高強度化させることができる。ここで引張強度の評価において、ねじ付管３００、４００の素管部分の降伏強度に対する接合部分の引張強度の割合である接合部分の降伏率という基準を考えることができる。接合部分の降伏率は、｛接合部分の破壊強度｝／｛素管部分の全断面降伏強度｝で示すことができる。

【0131】

例えば、強度区分がボルトの強度区分でいうところの１０．９相当の鋼材料を用い、接合部分の断面積がＳ_１（ｍｍ^２）、素管部分の断面積がＳ_０（ｍｍ^２）の場合には、降伏率を式（１）のように示すことができる。
［式１］

ここで、強度区分の前の数字の１０は引張り強さで最小１０４０（Ｎ／ｍｍ^２）の約１／１００にした数を示す。後ろの９は降伏強度であって、且つ引張り強さ１０４０（Ｎ／ｍｍ^２）との比率が９０パーセントであることを保証する。即ち、降伏強度は１０４０×０．９＝９３６（Ｎ／ｍｍ^２）である。
断面積Ｓ_１は、上記した雄ねじ部３２０の断面積或いは雌ねじ部４２０の断面積によって定まる。即ち、雄ねじ部３２０は、図１３に示すねじ付管３００の内径から第一雄ねじ部３２２の有効径までの範囲が断面積の大きさに影響する。雌ねじ部４２０は、図１５に示すねじ付管４００の外形から第三雌ねじ部４２６の有効径までの範囲が断面積の大きさに影響する。
従って、雄ねじ部３２０は、第一雄ねじ部３２２を拡径するように設定し、雌ねじ部４２０は、第三雌ねじ部４２６を縮径するように設定し、例えば、断面積Ｓ_１が断面積Ｓ_０の８割程度の大きさとなるように設定した場合、式１の断面積Ｓ_１を断面積Ｓ_０×０．８と表すことができる。
式１に各値を代入した式２を示す。
［式２］

式２に示すように、約８９パーセントの降伏率を得ることができる。
また、降伏強度の引張強さに対する比率が低い材料を選択する程、より高い降伏率を得ることが出来る。例えば、降伏強度の引張強さに対する比率が７０パーセントの材料を選定した場合であって、断面積Ｓ_１が断面積Ｓ_０の８割程度の大きさとした場合、約１１４パーセントの降伏率を得られる。

【0132】

また、降伏強度の引張強度に対する比率が高い材料を選定した場合であっても、断面積Ｓ_１を断面積Ｓ_０に近づける程、降伏率の高いねじ付管３００、４００を得ることが可能となる。勿論、現実的には加工精度の問題や第一雌ねじ部４２２や第二無ねじ部４３０、或いは第三雄ねじ部３２６や第一シール部３１０の最薄肉部の強度の問題等があって一定厚以下にすることが好ましくないということがあることを考慮する必要がある。
また、例えば、引張強度が９６５（Ｎ／ｍｍ^２）で且つ降伏強度が８６２（Ｎ／ｍｍ^２）の材料（降伏強度の引張強さに対する比率が約８９パーセントの材料）で製造したねじ付管において、素管部分が外径４００ｍｍ、肉厚１９ｍｍであって且つ第一雌ねじ部４２２や第二無ねじ部４３０、或いは第三雄ねじ部３２６や第一シール部３１０の最薄肉部を１．４ｍｍとなるよう設定した場合、式１によれば約１０３パーセントの降伏率を得ることが出来る。なお、従来は、同一材料によって製造されるねじ付管の降伏率が凡そ七割である。このことから本発明による雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０との螺合、即ち、ストレートねじ同士を螺合させると共にテーパねじ同士を螺合させることで、より肉厚を薄く設定することが出来るようになり、従来のねじ付管と比較して非常に高い降伏率が得られる。

【0133】

なお、雄ねじ部３２０のねじ山形状は、第一雄ねじ部３２２、第二雄ねじ部３２４、第三雄ねじ部３２６で各々変えるようにしてもよく、また全て同様の形状にしてもよい。例えば、各雄ねじ部３２２乃至３２６で鋸刃形状のねじ山を有してもよく、ストレートねじ形状の第一雄ねじ部３２２と第三雄ねじ部３２６とのねじ山が、三角ねじや台形ねじ等の対称形状の山形状を有するものとし、テーパねじ形状の第二雄ねじ部３２４のねじ山が、鋸刃形状を有するものとすることができる。なお、雌ねじ部４２０は、雄ねじ部３２０に螺合することから、各雌ねじ部４２２乃至４２６のねじ山形状は、各雄ねじ部３２２乃至３２６のねじ山形状に対応した形状とすると共に、基本的にピッチを同一とすることが好ましい。

【0134】

ここで、図２０は、二種類のねじ山形状に対応するねじ付管３００とねじ付管４００とを互いに螺合して連結させた部材連結構造の試験体の引張強度、圧縮強度を示す図である。部材連結構造は、雄ねじ部３２０のねじ山形状とこれに対応する雌ねじ部４２０のねじ山形によって破壊強度に影響を受ける。
具体的にねじ付管３００は、上述の円環領域Ａ、円環領域Ｂ、円環領域Ｃを有し、ねじ付管４００は、上述の円環領域Ｄ、円環領域Ｅ、円環領域Ｆを有し、これらが螺合、連結して試験体が成る。更に、円環領域Ａの面積をねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以下とし、第一雄ねじ部３２２がねじ山の総剪断面積が円環領域Ａの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。
また横断面領域Ｂの面積をねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以上とし、第二雄ねじ部３２４がねじ山の総剪断面積が円環領域Ｂの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。
また横断面領域Ｃの面積をねじ付管３００の横断面における全断面積の三分の一以下とし、第三雄ねじ部３２６がねじ山の総剪断面積が円環領域Ｃの面積の３の平方根倍以上となるように、ねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等を設定する。
また、円環領域Ｄの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。また横断面領域Ｅの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以上に設定する。また横断面領域Ｆの面積は、ねじ付管４００の横断面における全断面積の三分の一以下に設定する。円環領域Ｄが円環領域Ａに略相当する面積を有し、円環領域Ｅが円環領域Ｂに略相当する面積を有し、円環領域Ｆが円環領域Ｃに略相当する面積を有するものとする。

【0135】

上記構成のねじ付管３００、４００において、二種類の試験体を用意し、それぞれ異なるねじ山形状を設定し、引張試験及び圧縮試験を行った結果を図２０に示す。なお、それぞれの試験体のねじ掛り有効長さ、ねじ山の数、ピッチ等は互いに等しく設定した。
ここでねじ山形状は、一方を鋸刃形状でねじ山角度を６０°とし、他方を断面が対称形状な三角ねじ山でねじ山角度を７０°とした。図２０において、破線は、ねじ山角度７０°の部材連結体（試験体）の引張試験の結果を示す。一点鎖線は、鋸刃形状でねじ山角度６０°の部材連結体（試験体）の引張試験の結果を示す。実線は、鋸刃形状でねじ山角度６０°の部材連結体（試験体）の圧縮試験の結果を示す。二点鎖線は、ねじ山角度７０°の部材連結体（試験体）の圧縮試験の結果を示す。

【0136】

引張試験では、部材連結体（試験体）を成すねじ付管３００とねじ付管４００とを治具を介してそれぞれ試験機に装着し、更に雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０を互いに螺合させた状態で部材連結体が破断するまで引張させた。
また、圧縮試験では、部材連結体（試験体）を成すねじ付管３００とねじ付管４００とを予め互いに螺合した状態で、治具を介して試験機に装着し、圧壊するまで圧縮させた。

【0137】

図２０の破線及び実線を比較、即ち圧縮試験結果を比較した場合は鋸刃形状でねじ山角度６０°のねじ山を有する部材連結体（試験体）よりも、ねじ山角度７０°の断面視で対称形状のねじ山を有する部材連結体（試験体）の方が、圧縮強度が高い結果となった。
他方、図２０の一点鎖線及び二点鎖線を比較、即ち、引張試験結果を比較した場合はねじ山角度７０°のねじ山を有する部材連結体（試験体）よりも、鋸刃形状でねじ山角度６０°のねじ山を有する部材連結体（試験体）の方が、引張強度が高い結果となった。このような圧縮試験の結果と引張試験の結果から、圧縮に強いねじ山形状と引張に強いねじ山形状とが異なるといえる。
従って、部材連結体（試験体）の使用箇所に応じてねじ山形状を適宜設定することが望ましく、例えば、引張応力を受け易い環境に配設される部材連結体（試験体）は、鋸刃形状のねじ山を有するものであることが好ましい。また圧縮応力を受け易い環境に配設される部材連結体（試験体）は、ねじ山角度７０°の断面視で対称形状のねじ山を有するものであることが好ましい。或いは、引張応力と圧縮応力の両方を受け易い環境や、使途に配設される場合には断面が対称形状のねじ山より好ましくは、ねじ山角度７０°の断面視で対称形状のねじ山を有する部材連結体を選択することが好ましい。

【0138】

また、各シール部３１０、３３０の外周に環状凸部３１２、３３２と環状凹部３１４、３３４を設けたが、ねじ付管４００側に環状凸部と環状凹部を設けてもよい。即ち、各無ねじ部４１０、４３０の内周面に環状凸部と環状凹部とを形成し、各シール部３１０、３３０の外周面に環状凸部を密着させてもよい。この場合、各シール部はその外周を円周面状又は略円錐周面状とすることができる。

【0139】

また、ねじ付管３００の先端側及び基端側に第一シール部３１０、第二シール部３３０を設けたが、先端側又は基端側の何れか一方のみにシール部を設けるようにしてもよい。即ち、図１６（ａ）に示すようにねじ付管３００の先端側にのみシール部３１０を設けるようにしてもよく、図１６（ｂ）に示すようにねじ付管３００における雄ねじ部３２０の基端側にのみシール部３３０を設けるようにしてもよい。これらの場合においては、ねじ付管４００は、シール部に対応する箇所にだけ無ねじ部を形成しておけばよい。即ち、雌ねじ部の一端側又は他端側の何れか一方にのみ無ねじ部を形成すればよい。

【0140】

また、ねじ付管３００のねじ付管４００に対する挿入を規制する先端部３００ａの形状は、適宜設定し得る。例えば、先端部３００ａは、図１７（ａ）に示すように、軸直交方向に対して例えば４５°未満の浅い角度で傾斜したものであってもよく、また、図１７（ｂ）に示すように曲面状に形成されたもの、即ちねじ付管３００の先端部を丸く面取りすることによって形成されたものであってもよい。また、図１７（ｃ）に示すように角部が直角形状であるねじ付管３００の端面を先端部３００ａとしてもよい。なお、先端部３００ａが傾斜面又は曲面形状であると、傾斜する先端部３００ａを介して受部４００ａに径方向外向きに荷重が集中し得、ねじ付管４００を拡径させる虞がある。そこで先端部３００ａをねじ付管３００の端面を含む広範囲で受部４００ａに面接触するようにすれば、その分荷重が分散して受部４００ａに径方向外向きの荷重が作用することを抑止できる。
勿論、ねじ付管３００の雄ねじ部３２０の基端側に位置する基端部３００ｂの形状も同様に適宜設定し得るものである。また、受部４００ａの形状は、先端部３００ａ又は基端部３００ｂの形状に対応するように設定することができる。

【0141】

また、先端部３００ａ又は基端部３００ｂを設ける以外の手段によって、ねじ付管４００に対するねじ付管３００の挿入を規制してもよい。例えば、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０の何れか一方、又は両方のねじ山の終端のピッチを短く設定する。即ち、雄ねじ部３２０の基端側の一部のねじ山と雌ねじ部４２０の挿入方向奥側の一部のねじ山との少なくとも一方の、ピッチを短くする。これによって雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とを螺合させたときに、ピッチが短くなっている箇所で螺進を規制する制動構造をもたせることができる。勿論この場合には、先端部３００ａと受部４００ａとを互いに接触させる必要はないが、あえて接触させて荷重を制動構造との間で分散させてもよい。

【0142】

また、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０との間で密封性を向上させるべく雄ねじ部３２０の外径及び／又は雌ねじ部４２０の内径を設定してもよい。即ち、雄ねじ部３２０の内、テーパねじの第二雄ねじ部３２４がテーパねじの第二雌ねじ部４２４を内側から外側に向かって押圧し、第二雄ねじ部３２４及び第二雌ねじ部４２４の少なくとも一方を弾性変形及び／又は塑性変形させて密封性を向上させてもよい。

【0143】

例えば、完全に螺合させた状態において、雌ねじ部４２０が径方向外側にやや拡がり得るように、第二雄ねじ部３２４の最大外径（若しくは最大有効径）を第二雌ねじ部４２４の最大内径（若しくは最大有効径）よりも大きく設定、及び／又は第二雄ねじ部３２４の最小外径（若しくは最小有効径）を第二雌ねじ部４２４の最小内径（若しくは最小有効径）よりも大きく設定する。これによれば、第二雄ねじ部３２４と第二雌ねじ部４２４とが少なくとも一部で径方向に干渉し得、雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とを螺合させていく際に、雌ねじ部４２０が弾性変形及び／又は塑性変形しながら拡径して、その結果として雄ねじ部３２０と雌ねじ部４２０とが密着して密封性が向上する。

【0144】

勿論、第二雄ねじ部３２４が径方向内側に弾性変形及び／又は塑性変形するように、第二雄ねじ部３２４の外径に対する第二雌ねじ部４２４の内径の大きさを設定してもよい。また、上記で第二雄ねじ部１４の外径、第二雌ねじ部２４の内径を設定するものとして説明したが、更に第二雄ねじ部３２４及び／又は第二雌ねじ部４２４における管の厚みを設定するようにしてもよい。
なお、第二雄ねじ部３２４と第二雌ねじ部４２４とを干渉させる構成にした場合、第一雄ねじ部３２２と第二雄ねじ部３２４との間に第一の干渉緩和部３２３（図２４（ａ）参照）、第二雌ねじ部４２４と第三雌ねじ部４２６との間に第二の干渉緩和部４２５（図２４（ｂ）参照）を設けてもよい。

【0145】

第一の干渉緩和部３２３は、第一雄ねじ部３２２と第二雄ねじ部３２４との外向きに凸（半径方向外向きに凸）状の境界領域に配され、第二雌ねじ部４２４に対し、軸方向に干渉しないように、例えば段状、テーパ状、曲線状等に形成すること、或いは無ねじ領域を形成することによって構成される。また、第二の干渉緩和部４２５は、第二雌ねじ部４２４と第三雌ねじ部４２６との外向きに凸（半径方向内向きに凸）状の境界領域に配され、第三雄ねじ部３２４に対し、軸方向に干渉しないように、例えば段状、テーパ状、曲線状等に形成すること、或いは無ねじ領域を形成することによって構成される。

【0146】

両干渉緩和部３２３、４２５を設けることで、第一雄ねじ部３２２と第二雌ねじ部４２４との干渉を避けると共に、第三雌ねじ部４２６と第二雄ねじ部３２４との干渉を避けることができる。
また、第一の干渉緩和部３２３及び／又は第二の干渉緩和部４２５は、第二雌ねじ部４２４（或いは第二雄ねじ部３２４）への干渉の緩和乃至避けるような面形状を有してもよいが、第一の干渉緩和部３２３は、第二雌ねじ部４２４に螺合し得るようにねじ山を具えてもよく、また同様に第二の干渉緩和部４２６は、第二雄ねじ部３２４に螺合し得るように、ねじ山を具えてもよい。

【0147】

また、固脂としては、例えば、熱可塑性樹脂や、その熱可塑性樹脂を混合したガラス繊維強化樹脂や熱可塑性エラストマー等もあり得る。熱可塑性樹脂としては、例えば汎用プラスチック（ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂等）、エンジニアリングプラスチック（ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン等）、スーパーエンジニアリングプラスチック（ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフロロエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド等）等が適用し得て、適用温度や熱膨張率や所要の耐薬品性等によって選定する。

【0148】

ねじ付管は、油井管を除く、鋼管（配管用炭素鋼綱管、圧力配管用炭素綱鋼管、水配管用亜鉛めっき鋼管、配管用アーク溶接炭素綱鋼管等）、ライニング鋼管（水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管、水道用耐熱性硬質塩化ビニルライニング鋼管、消火用硬質塩化ビニル外面被覆鋼管、排水用硬質塩化ビニルライニング鋼管、水道用ポリエチレン粉体ライニング鋼管、排水用タールエポキシ塗装鋼管、ポリエチレン被覆鋼管等）、鋳鉄管（ダクタイル鋳鉄管、排水用鋳鉄管等）、銅管（配管用銅管、被覆銅管等）、ＳＵＳ鋼管（一般配管用ステンレス鋼管）、鉛管（排水、通気用鉛管、排水鉛管等）等であってもよい。
また、ねじ付管の使用場所や、用途は原油採掘現場等での使用並びに原油採掘用途等を除けば特に限定されるものではなく、例えば地中に埋設して使用されるものであっても、屋内や屋外で使用されるものであってもよい。またねじ付管は、液体、気体、粉体などの流体を輸送するために用いるものであってもよく、送電線や電信信号の通信に用いる通信線の配管に用いるものであってもよい。即ち、ボイラー管、水道管、排水管、ガス管、消火用配管、エアー配管、計測用配管、電気設備用配管、電線管等であってもよい。
また、ねじ付部材は、シリンダに適用してもよく、具体的には、図１９に示すように、シリンダチューブ５００の両端に雄ねじ部３２０を設けて、シリンダボトム５１０及びシリンダヘッド５２０に雌ねじ部４２０を設けるようにすればよい。このようにすれば、フランジを設けることなく、ピストン５３０の摺動に伴って生じる応力に十分に耐える高強度を有しながら、更に小型化、軽量化させたシリンダを設けることができる。

【符号の説明】

【0149】

１，１Ａ…ねじ付管 ２…貫通孔 １０…雄ねじ部 １２…第一雄ねじ部 １４…第二雄ねじ部 １６…第三雄ねじ部 １８…非ねじ部 ２０…雌ねじ部 ２２…第一雌ねじ部 ２４…第二雌ねじ部 ２６…第三雌ねじ部 ３００，４００…ねじ付管 ３１０…第一シール部 ３１２…環状凸部 ３１４…環状凹部 ３２０…雄ねじ部 ３２２…第一雄ねじ部 ３２４…第二雄ねじ部 ３２６…第三雄ねじ部 ３３０…第二シール部 ４１０…第一無ねじ部 ４２０…雌ねじ部 ４２２…第一雌ねじ部 ４２４…第二雌ねじ部 ４２６…第三雌ねじ部 ４３０…第二無ねじ部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】