(57)【要約】      （修正有）【課題】内部圧力、外部圧力を連続的に被る継手の雄及び雌要素の金属−金属シール面の間の干渉接触圧を増大し、様々な荷重形態の下でよく機能する継手を提供する。【解決手段】雄要素１１又は雌要素１２の少なくとも一方の要素は、螺子１３、１５と要素の自由端との間のリップ１４、１６を備え、リップ１６は第１の領域２０を含み、その周辺面上には第１の金属的シール面２２が配置され、この第１の金属シール面は、他方の要素１１に配置されたそれに対応する第２の金属的シール面２３に対して径方向に締まりばめする。第２の領域２１は第１の領域２０よりも剛性が小さく、径方向に変形することができる。【選択図】図３
2014013077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リークプルーフ螺子管継手であって、第１の管状部品（１１’）の端部に配置されて、雄螺子（１３）を含む雄要素（１１）と、第２の管状部品（１２’）の端部に配置されて、前記雄螺子（１３）に対応する雌螺子（１５）を含む雌要素（１２）とを備え、前記雄要素（１１）又は雌要素（１２）の少なくとも一方の要素は前記螺子（１３，１５）と前記要素（１７，１８）の自由端との間のリップ（１４，１６）を備え、且つ他方の要素は前記リップ（１４，１６）のための凹所（１９，２８）を含み、前記リップ（１６）は第１の領域（２０）を含み、 これは他方の要素（１１）へ向かう周辺面を有し、その周辺面上には第１の金属的シール面（２２）が配置されており、この第１の金属シール面は、他方の要素 （１１）に配置されたそれに対応する第２の金属的シール面（２３）に対して径方向に締まりばめすることができ、前記リップ（１６）は第２の領域（２１）を有し、これは第１の領域（２０）と対応する螺子（１５）との間で軸方向に位置しているリークプルーフ螺子管継手において、
第２の領域（２１）の径方向の剛性は、第１の領域（２０）のそれよりも小さく、螺子（１５）の方向において第２の領域に隣接する第３の領域のそれよりも小さく、第２の領域（２１）は、そこに加えられる圧力によって径方向に変形することができ、第１の金属的シール面は、長手軸方向断面で見て、対応する第２の金属的シール面（２３）と干渉点接触におかれ、
第２の領域（２１）は、前記螺子（１５）に隣接し、且つ第２の領域（２１）の軸方向長さが第１の領域（２０）の軸方向長さの５０％乃至１３０％の範囲であり、第１の金属的シール面（２２）と第２の金属的シール面（２３）との間の最適な接触を保つようにされており、第２の領域（２１）は、第１の領域（２０）に関して薄い領域（２４）であり、この薄い領域（２４）は、その周面上に位置する環状溝（２５）により規定されており、
前記環状溝（２５）は、二つの傾斜フランク（３３，３４）と、円筒面（３２）を有する底部とからなり、前記環状溝のプロファイルは非対称であり、且つ前記二つの傾斜フランク（３３，３４）の傾斜は前記領域（２４）における荷重分散を最適化するように選択されており、
前記円筒面（３２）は、対応する第２の金属的シール面（２３）と接触する一つの前記干渉点における第１の領域（２０）の第１の金属的シール面（２３）の一部の厚さの５０％乃至９０％の範囲の最小の厚さを有することを特徴とする螺子管継手。
【請求項２】
請求項１の螺子管継手において、前記溝（２５）のプロファイルは非対称であり、第１の領域（２０）側に位置するフランクは、前記螺子側（１５）に位置するフランクよりも傾きが小さいことを特徴とする螺子管継手。
【請求項３】
請求項１又は２の螺子管継手において、前記円筒面（３２）は、第２の領域（２１）の軸方向長さの５％乃至７５％の範囲の軸方向長さを有することを特徴とする螺子管継手。
【請求項４】
請求項１の螺子管継手において、前記薄い領域（２４）は、第１と第２の金属的シール面（２２，２３）の接触点（Ｐ）で測定して、第１の領域（２０）の厚さの５０％乃至９０％の範囲の最小限の厚さを有することを特徴とする螺子管継手。
【請求項５】
請求項１、２、及び３の何れか一項に記載の螺子管継手において、第１の領域（２０）側に位置する溝（２５）の前記フランクは、テーパー面（３３）を有する部分であることを特徴とする螺子管継手。
【請求項６】
請求項５の螺子管継手において、テーパー面（３３）を有する前記部分は、前記継手の軸で５°乃至５０°の範囲の角度をなすことを特徴とする螺子管継手。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の螺子管継手において、第１と第２の金属的シール面（２２，２３）のうちの一方は、円環状面（２９）を有する部分であり、他方はテーパー面（３５）を有する部分であることを特徴とする螺子管継手。
【請求項８】
請求項７の螺子管継手において、円環状面（２９）を有する前記部分の半径は、１０乃至１００ｍｍの範囲であることを特徴とする螺子管継手。
【請求項９】
請求項７又は８の螺子管継手において、円環状面（２９）を有する前記部分の半径は、２０乃至８０ｍｍの範囲であることを特徴とする螺子管継手。
【請求項１０】
請求項７、８、及び９の何れか一項に記載の螺子管継手において、他方の金属的シール面（３５）のテーパーは、５％乃至５０％の範囲にあることを特徴とする螺子管継手。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れか一項に記載の螺子管継手において、前記円環状面部分（２９）は、前記リップ（１６）に配置されていることを特徴とする螺子管継手。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の螺子管継手において、前記リップ（１６）は前記雌要素（１２）に配置されることを特徴とする螺子管継手。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の螺子管継手において、前記リップ（１４）は前記雄要素に配置されることを特徴とする螺子管継手。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の螺子管継手において、前記二つの要素（１１、１２）の各々は、第１の領域（２０，３８）、第２の領域（２１、３９）及び溝（２５、４０）を有するリップからなることを特徴とする螺子管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静荷重（例えば軸方向張力、軸方向圧縮、面内曲げ、内圧又は外圧並びにそれらの組合せ）の下でリークプルーフである螺子管継手に関する。
【０００２】
そのようなリークプルーフ螺子管継手（以下、継手と称する）は、第１の管状部品（例えば長大管）の端部において雄要素を、第２の管状部品（例えば長大管又 はカップリング）の端部において雌要素を組み立て、それらの要素の各々に金属的シール面を設けて、他方の要素の金属的シール面に対して径方向に締まりばめするようにすることにより得られる。
【０００３】
このような継手は特に、炭化水素井戸又はそれに類似する井戸（例えば地熱井戸など）のためのリークプルーフのケーシング列又は管列を製造するのに用いられている。
【０００４】
このような継手の雄及び雌要素の金属的シール面（又は金属-金属シール面）は、継手のシール特性を生じる非常に重要な領域である。
【０００５】
炭化水素井戸では、そのような継手は、例えば管軸に沿う張力、圧縮、屈曲、或いは圧力などの様々な荷重を受ける。これらの様々な荷重は経時的に変動し、これは例えばケーシング列を結合するとき（外圧の増加）、又は産出中（内圧の増加）、或いは保守動作中（産出を停止した後に起動）であり、それらの荷重は単独で働くか、或いはそれらの組合せで働く。
【０００６】
このような継手は上述のような機械的荷重を許容するのみならず、機械的荷重が加わった際にもリークプルーフを保つことが期待されている。
【０００７】
この理由から、本発明は、特に金属的シール面の機能を最適化するために、継手のシール特性を増大させる目的で、係る継手を改良せんとするものである。
【０００８】
このような継手についての従来技術は、広範な静的荷重を被る金属−金属シール面のシール特性を改良するための手段を提案しており、これは特にフランス特許ＦＲ ２ ３５９３５３号及び国際特許出願ＷＯ ２００６／０６１５７７号公報に説明されている。
【０００９】
ＦＲ ２ ３５９ ３５３号は差圧に対して堅固な継手を開示しており、これは雄螺子を有する雄要素と、補完的な雌螺子を有する雌要素と、雄要素に位置するテーパー状環状面及 び雌要素の自由端に位置する対応する前方面からなる外側当接面と、雌要素に置かれた第１の金属的シール面及び雄要素に置かれた第２の金属的シール面からなる外側金属−金属シールとからなる。
【００１０】
その継手が外部圧力差、即ち外部の過剰な圧力を被るとき、金属的シール面は互いにより強く適合されるので、継手はそれ自身で加圧される。内部圧力差、即ち内部の過剰な圧力の場合には、環状の正面外側当接面は、互いに対してより強く適合される。
【００１１】
国際特許出願ＷＯ ２００６／０６１５７７号公報は、張力及び圧縮荷重を被る外側金属−金属シールを設けた継手を説明している。そのような螺子継手は雌要素を含み、これは当 接面、螺子、及びその当接面と螺子との間に位置する環状溝とを備える。その環状溝は矩形状であり、比較的に短く、螺子生成ツールをより容易に引き抜くこと ができるので、雌要素に全高螺子の機械加工を容易にすることを可能とし、長い螺子長により張力に強く、荷重を当接面よりもむしろ溝における小さな領域上へ 集中させる継手が得られる。この小領域における荷重集中は、同公報によれば、当接面を可塑化させることなく、そのレベルにおける荷重の最大量を局所化する ことを可能とする。
【００１２】
しかしながら、内外の圧力荷重を連続して被るこのような従来技術の継手のシール性能は考慮されていない。
【００１３】
特に、発明者は、ＦＲ ２ ３５９ ３５３号に説明されたような継手は、内圧次いで外圧の適用を連続的に被るときにリークプルーフ性能を低下させることを観察した。
【００１４】
本発明は、上述した不都合を解消することにより、内部圧力及び外部圧力を連続的に被る継手の雄及び雌要素の金属−金属シール面の間の干渉接触圧を増大せんとする。
【００１５】
また本発明は、全ての様々な荷重形態の下でよく機能する継手を得ようとする。
【００１６】
更に本発明は、外部シールと、ＦＲ ２３５９ ３５３号に説明された形式の一定外径を有する継手（平継手）と、ＥＰ ０ ７６７ ３３５号に説明された形式の殆ど一定外径（半平）を有するジョイントとからなる継手に特に適用可能にせんとするものである。
【００１７】
本発明によれば、継手は、第１の管状部品の端部に配置されて、雄螺子を含む雄要素と、第２の管状部品の端部に配置されて、前記雄螺子に対応する雌螺子を含む雌要素とからなる。
【００１８】
雄要素又は雌要素の少なくとも一方の要素は螺子と要素の自由端との間のリップを備え、且つ他方の要素は該リップのための凹所を備える。
【００１９】
リップは第１の領域を含み、これは他方の要素へ向かって回動する周辺面を有する。第１の金属的シール面は、その周辺面上に位置している。第１の金属シール面は、他方の要素でそれに対応する第２の金属的シール面に対して径方向に締まりばめすることができる。
【００２０】
リップは第２の領域を有し、これは第１の領域と対応する螺子との間で軸方向に位置している。
【００２１】
本発明の主要な特性に従えば、第２の領域の径方向の剛性は、第１の領域のそれよりも小さく、螺子の方向において第２の領域に隣接する第３の領域のそれよりも小さい。
【００２２】
本発明に従えば、第２の領域は、そこに加えられる圧力によって径方向に変形することができる。 
本発明の他の主要な特性に従えば、第１の金属的シール面は、長手軸方向断面で見て、対応する第２の金属的シール面と干渉点接触におくことができる。
【００２３】
第２の領域は、螺子に隣接させることが有利である。
【００２４】
好ましい実施形態において、第２の領域は、第１の領域の軸方向長さの５０％乃至１３０％の範囲の軸方向長さを有する。
【００２５】
第２の領域は、環状溝によって規定される第１の領域に関して薄くなることが有利であり、その環状溝はその薄くなる領域の周面に位置している。
【００２６】
好ましくは、前記環状溝は、二つの傾斜フランクと、円筒面を有する底部とからなる。
【００２７】
好ましくは、溝は非対称のプロフィールを有し、第１の領域側にあるフランクは螺子側にあるフランクよりも傾きが小さい。
【００２８】
円筒周面は、第２の領域の軸方向長さの５％乃至７５％の範囲の軸方向長さを有する。
【００２９】
有益な実施形態においては、前記薄くなる領域は、第１と第２の金属的シール面の接触点で測定して、第１の領域の厚さの５０％乃至９０％の範囲の最小限の厚さを有する。
【００３０】
好ましくは、第１の領域側にある溝の前記フランクは、テーパー面を有する部分である。
【００３１】
前記テーパー面を有する部分は、継手の軸で５°乃至５０°の範囲の角度をなすことも有利である。
【００３２】
第１と第２の金属的シール面のうちの一方は、円環状面を有する部分であり、他方はテーパー面を有する部分であることが有利である。
【００３３】
前記円環状面を有する部分の半径は、好ましくは１０乃至１００ｍｍの範囲であり、更に好ましくは２０乃至８０ｍｍの範囲である。
【００３４】
好ましくは、他方の金属的シール面のテーパーは、５％乃至５０％の範囲にある。
【００３５】
前記円環状面部分は、前記リップに配置されていることが有利である。
【００３６】
前記リップは前記雌要素に置かれることも有利である。
【００３７】
本発明の他の実施形態では、前記リップは前記雄要素に置かれる。
【００３８】
本発明の更に他の実施形態では、二つの要素の各々は、第１及び第２の領域を有するリップからなる。
【００３９】
本発明の他の利点及び特徴は、以下の詳細な説明及び添付図面から明らかになり、これらは本発明のより良い理解を提供するのに役立つのみならず、適切な場合には、その定義にも貢献し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】図１ａは組立て状態における従来技術の継手の縦方向断面を示す。
【図１ｂ】図１ｂは雌要素の自由端における図１ａの詳細図である。
【図２】図２は、軸が管状要素及びそれらの要素の継手がそれらの使用の間に被る様々な荷重を表すフォン・ミーゼス（Ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ）楕円である。
【図３】図３は本発明の実施形態による組立て継手の縦断面を示す。
【図４】図４は本発明の継手の雌リップにおける図３の継手の雄要素の詳細である。
【図５】図５は本発明の継手の雄要素の凹所における図３の継手の雄要素の詳細である。
【図６】図６は外圧を加えられる本発明の継手を表す。
【図７】図７は図２の点による荷重の様々な連続モードを受ける様々な継手に関して完成した要素を分析することによって得られる接触圧の相対的な測定値を表すグラフである。
【図８】図８は本発明の他の実施例における組み立てられた継手の縦断面図を示す。
【００４１】
図１ａはＦＲ２ ３５９ ３５３号に説明された継手を示しており、この継手は、第１の管状部品１’の端部に配置されて、雄螺子３を含む雄要素１と、第２の管状部品２’の端部に配置 されて、雄螺子３に対応する雌螺子４を含む雌要素２とからなる。第１の管状部品１’は、例えば、比較的に長い管である。第２の管状部品（この場合は他方の 管）も比較的に長い管であるが、これはカップリングとしてもよい。雌要素２は、雌螺子４と雌要素の自由端との間に位置するリップ５を含む。雄要素１は、雄 螺子３と雄要素の基部との間に位置するリップのために、雄凹所６を含む。
【００４２】
図１ｂは図１ａの詳細を示し、雌要素の自由端及びそれに対応する雄凹所６を示す。
【００４３】
外側逆テーパー状環状当接面７は、雌要素の自由端の前面に配置されており、雄要素１に向けられるリップ５の周面に配置された第１のテーパー状金属的シール 面８に隣接している。第１の金属的シール面８は、継手の軸に対して直交する面に６０°程度の角度ｂをなして、非常に短い軸長を有しており、その基部におけ る雄凹所６の周面に配置された対応する第２のテーパー状金属シール面９に対して所定の径方向締まりばめをなし、外側金属−金属シールを形成する。
【００４４】
雄凹所６は、雌要素７の対応する当接面と協働することができる外側逆テーパー状環状当接面１０を介して、第１の管状部品１’の外周面へ結合されている。逆当接の角度は例えば１５°である。
【００４５】
外側当接は、第１及び第２のシール面を互いに関して軸方向に位置させることにより、それらの径方向締まりばめを規定する。
【００４６】
様々な軸方向荷重の下の継手の性能は、管状部品のそれに関して定められる。
【００４７】
図２は二つの軸によって規定される図を示ており、それらの軸は、それぞれ伸張及び圧縮荷重（ｋＮ）に対する正と負の横座標に対応し、且つそれぞれ内部圧及び外圧 荷重（ＭＰａ）に対する正と負の縦座標に対応する。その荷重は、管状部品及び継手が井戸における使用中に受けるものである。
【００４８】
可塑性論は、様々な組み合わせ荷重を被る管状部品の可塑化に対する抵抗の制限が楕円（フォン・ミーゼス楕円として知られている）であることを教示する。この楕円は、上述の荷重の様々な組合せを被る管状部品の寸法と降伏強さによって規定される。
【００４９】
機能させるためには、管状部品と同じ荷重を被る継手には、管状部品の抵抗にできるだけ近似する抵抗を持たせねばならない。従って継手のための楕円面は、継手が管状部品の前に可塑化しないように、できるだけ大きな管状部品の楕円面を覆わなければなりない。
【００５０】
図１の継手の場合、外側当接の存在は、管状部品に比べて継手の抗張力を減じるので、継手のために比較的に小さな面積で楕円を生じる。
【００５１】
本発明の継手は点検中にリークプルーフであることが意図されており、そのシールはそれが井戸における使用中に受けるであろう荷重の様々な組合せについて検査せねばならないものである。
【００５２】
図２に示すように、継手が保証される荷重の様々な組合せは、継手Ｂの楕円を形成する管状部品Ａの楕円の内側に位置する点と一致する。
【００５３】
継手のシールの性能を定めるために、認定試験は、サイクルの形式で、管状部品に関して楕円の内側に位置する荷重の異なる組合せを適用することによってなさ れる。特に、内圧/外圧サイクルの後及びそれらのサイクル中に、継手のシールが損なわれていないことを確かめることは重要である。
【００５４】
そのような試験は、例えば国際標準ＩＳＯ １３６７９（ケーシング及び管列のための継手についての試験手順）で定められる。
【００５５】
図１の継手への内圧の適用は、第１の管状部品１’及び第２の管状部品２’にスウェリングをもたらし、これは第１及び第２の金属的シール面８，９の変形を引き起こす。
【００５６】
金属的シール面において、雌要素は雄要素の断面積よりも小さな断面積を有するので、雌要素の外側金属的シール面の変形は雄要素の外側金属シール面のそれよりも大きい。
【００５７】
従って、内圧が減じるとき、雄及び雌要素はそれらの正確な初期相対位置に復帰し得ない。継手のシールを可能にする第１の径方向干渉はこのように部分的に低 減され、角度ｂの高い値と第１の金属的シール面８のテーパー形状の形の非常に短い長さのため、接触圧は相当に減少される。
【００５８】
対照的に、内圧が加わるに続いて、外圧が加わるとき、接触圧が減じられた金属的シール面は、螺子管継手の充分なシールをもはや確実にはしないので、外側シール面においてリークのおそれがある。
【００５９】
図３は本発明の好ましい実施例による螺子管継手を示し、これは、第１の管状部品１１’の端部に配置されて、雄螺子１３を含む雄要素１１と、第２の管状部品１２’の端部に配置されて、雄螺子１３に対応する雌螺子１５を含む雌要素１２とからなる。
【００６０】
雌要素１２は、ｉ）雌螺子１５と雄螺子１７の自由端との間に位置する雌螺子１６と、ｉｉ）雌リップ１６に対向する雌凹所１９とからなる。
【００６１】
雌リップ１６、第１の金属的シール面２２が位置する雄要素１１に向かっている周面を有する第１の領域２０と、第１の金属的シール面２２と雌螺子１５との間に軸方向に位置する第２の領域２１とからなる。
【００６２】
第１のシール面２２は、雄要素１１の基部にある第２の金属的シール面２３と堅固な干渉点接触することができる。
【００６３】
螺子１５に隣接した第２の領域２１は、第１の領域２０に対して薄い領域２４によって規定されていると共に、内周面を含み、ここには溝２５が生成されてい る。溝２５によって厚さが減少しているので、第２の領域２１の有する径方向剛性は、第１の領域２０よりも小さく、雌要素の壁（即ち、この場合は螺子領域 １５の壁）は第２の領域２１を越える。
【００６４】
螺子領域１５の壁の径方向剛性により、螺子から出発する壁の径方向剛性については考慮しない。即ち、この壁の場合には、この壁は一側では雌要素の外径により制限され、他方の側では螺子の根により制限される。
【００６５】
「剛性」の概念は、材料の固有の特性及びその寸法特性を含む。
【００６６】
薄い領域２４がより高い径方向剛性で二つの領域の間に置かれているので、外圧が加えられるとき、それは径方向に変形するように設計されており、第１と第２との金属的シーリング面２２，２３の間で余裕のある弾性干渉接触エネルギを生み出す。
【００６７】
雄要素は、ｉ）雄螺子１３と雄要素１８の自由端との間に位置する雄リップ１４であり、この雄リップ１４は第３の金属シール面２６を含み、この第３の金属 シール面は雌要素１２の凹所１９において第４の金属シール面２７と干渉点接触することができる雄リップ１４と、ｉｉ）雄リップ１４に対向して、雄螺子１３ と雄要素１１の基部との間に位置する非螺子外周面であり、第２の金属シール面２３を含み、この第２の金属シール面は雌要素１２の第１の金属シール面２２と 干渉点接触することができる。
【００６８】
図４は本発明の雌リップ１６の第１及び第２の領域２０，２１の好ましい実施例を示す。
【００６９】
第２の領域２１の径方向変形は、第１の金属的シール面２２が位置する第１の領域２０の長手区画の回転を誘導する。外圧が加わる間、第２の金属的シール面 ２３との接触維持を改善するために、第１の領域２０は凸状円環面２９を有する部分を含み、その凸状円環面は大きな半径を有し、これは１０ｍｍ乃至 １００ｍｍの範囲、好ましくは２０ｍｍ乃至８０ｍｍの範囲、例えば４０ｍｍである。
【００７０】
凸状円環面２９を有する上述の部分は、有効接触領域を構成し、これは雌要素１７の自由端の前面へテーパー状面３０により接続されており、そのテーパー状面 ３０は円筒状面３１により軸及び溝２５に対して約１０°傾けられている。テーパー状面３０及び円筒状面３１は円環状面２９へ正接に接続されて、円環状面 ２９と共に第１の領域２０を形成する。
【００７１】
第１の領域２０の長さはテーパー状面３０，円環状面２９、及び円筒状面３１の軸方向長さの合計に対応する。
【００７２】
第２の領域２１は、好ましくは、それが屈曲できるように第１の領域２０の長さの１００％に実質的に等しい長さを有する。５０％未満の長さは、第２の領域 ２１における小さな屈曲効果を引き起こし、これは第１と第２の金属シール面２２，２３のより小さな接触をもたらす。１３０％を越える長さは、第２の領域に おける大きな屈曲を生じ、これは第１の領域２０の過度の回動をまねいて、金属的シール面２２，２３との接触が失われるおそれ（リーク）がある。
【００７３】
薄い領域２４は円筒状面３２を含む。
【００７４】
円筒状面３２はより雌螺子１５側に位置し、第１の領域２０へ第１のテーパー状面３３（これは継手の軸に対して１０°程度の傾斜を有する）及び第２のテー パー状面３４（これは継手の軸に対して６０°程度の比較的に急勾配の傾斜）を介して接続されている。このことは溝２５のプロファイルが対称でないことを意 味する。傾斜は、薄い領域２４における荷重分散を最適化するために選ばれる。
【００７５】
円筒状面３２は、最小限の厚さの領域を規定し、その長さは、この場合は、第２の領域２１の長さの５０％に等しく、且つその厚さは、この場合は、第１の領域２０の厚さの７０％に等しい。
【００７６】
第１の領域２０の厚さは接触点Ｐのレベルにおいて第１の金属シール面２２でとられる。
【００７７】
円筒状面３２の長さが第２の領域２１の長さの５％未満又は７５％よりも大きいと、荷重分散を低下させる傾向がある。
【００７８】
第１の領域２０の厚さの５０％未満の厚さは、第２の領域２１の剛性を過度に減じて、可塑化を誘発し得る。第１の領域２０の厚さの９０％よりも大きな厚さ は、第２の領域２１を過度に剛にし得るので、第２の領域２１の変形を許さず、金属的シール面２２，２３の間の余剰な干渉接触エネルギを発生しない。
【００７９】
図５は、第１の領域２０の第１の金属的シール面２２との干渉接触することができる本発明の継手の雄要素２８の凹所の好ましい形態を表す。
【００８０】
雄要素１１の基部から開始され、雄要素２８の凹所はテーパー状面３５を含み、その傾きは継手の軸に関して３°程度であり、大径凹円環状面３６を有する部分、及び円筒状面３７を含む。円環状面部分３６はテーパー状面３５と円筒状面３７との正接接続を生じる。
【００８１】
本発明の主要な特性は、図１の継手における内圧の適用に続いて部分的に失われ得る径方向干渉が、それに及ぼされる外圧の影響の下で、第２の領域２１の径方向変形により本発明においては保持されることである。
【００８２】
図６は外圧をかけられる本発明の実施例による継手を示す。第２の領域２１の径方向変形が第１の領域２０の回動を誘発して誘導して、第１と第２との金属的シール面 ２２，２３の間の干渉接触エネルギを発生させて、これは、第１と第２との金属的シール面２２，２３の間の接触領域におけるシール特性を確実なものとする充 分な接触圧を維持することを可能にする。
【００８３】
第１及び第２の金属的シール面２２，２３の円環状面２９／テーパー面３５の組合せは、第２の領域２１の径方向変形によって誘発される第１の領域２０の回動にもかかわらず、面の間の径方向干渉を最善に保存すること可能とする。
【００８４】
図７のグラフは接触領域（以下、接触圧全体と称する）を、楕円管状部品を通過する荷重のサイクルを受ける幾つかの継手の第１及び第２の金属的シール面の間で比較 させることを可能とする。横軸は様々な荷重が適用されることを表し、縦軸は接触圧全体が第１及び第２の金属的シール面（接触域）の接触に沿って得られるこ とを表す。この接触圧全体の測定は、完成した要素の分析によって得られます。得られた値は、パーセンテージとして表されており、第１及び第２の参照金属的 シール面（即ち、図１の先行技術の継手のそれら）に関して正規化される相対的な値である。
【００８５】
以下の継手の接触圧全体は、次のようにシミュレーションされた：
- 例Ａ：図１の先行技術継手（参照としての役割を果たす）;
- 例Ｂ：図３の本発明の実施例の継手;
- 例Ｃ：薄い領域がない他は、図３の発明の実施例の円環/テーパー状金属的シール面による継手。
【００８６】
例Ｃは比較例であって、発明の範囲外である。
【００８７】
楕円の内側に位置する点に対応する様々な荷重は、図２中に印を付されている。下記の表１はキーを示す。
【００８８】
参照継手（例Ａ）に関して、サイクルの間の荷重の形式に関係なく、図３（例Ｂ）の継手のシール性能が非常に良好であることが観察できる。この性能は、溝を伴わずに生成される例３の継手の性能についてもより良好である。
【００８９】
溝がないとき、継手のシール特性が張力の適用の直後に低下することが観察され、外圧が加えられる（符号８及びそれに続くもの）と直ちに、（たとえ参照の絶対性能が最適でないとしても）シール特性は参照に関して減らされる。
【００９０】
表１：継手楕円に加荷重と位置の特徴
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本発明の図３の継手に関して与えられる溝２５の有益な効果は、このように示される。
【００９１】
本発明の一つの利点は、雌リップ１６において外圧の影響の下に変形可能な領域を得ることであり、ここでは変形により得られたエネルギが第１の金属シール面２２における補足的な接触圧を発生させるのに用いられる。
【００９２】
図３に示される本発明の実施例の他の利点は、溝２５と雄凹所２８との間の初期クリアランスが第２の領域２１の比較的に大きな変形を可能にするということである。
【００９３】
本発明の他の利点は、管状部品の降伏強度に関係なく、それが適用されるということである。
【００９４】
本発明は、非限定的な例として上述された実施例に限定されるものではなく、以下の請求項の文脈において、当業者の技術の範囲内でなされる他の全ての変形例に関する。
【００９５】
上述の実施例は、雄要素へ向けられる側にある溝を有する雌要素のリップ上に第２の領域を生成することを予想させる。
【００９６】
上述の実施例は、雄要素の反対側へ向けられた溝を有する雌要素のリップに第２の領域を位置させることも予想させる。
【００９７】
しかし、程度が下がるこの実施例は、薄い領域を雄要素の方へ径方向状に変形させる。
【００９８】
更なる具体化において、第２の領域が雄要素のリップに配置されて、溝が内部の金属的シール面に関連して雌要素に向けられる側に位置させることも予想できる。
【００９９】
図８に示されるように、二つの要素１１，１２がリップ１４，１６、第１の領域２０，３８、第２の領域２１，３９を含み、溝２５，４０は、１２は対応する要素の各々に向けられて側に位置することも予想できる。
【０１００】
第２の領域が溝によって規定されないが、それが異なる弾力計数を有する材料で制作さるか、或いは、熱処理を経ることにより、その剛性を低減させて、その変形を促進することも予想できる。
【０１０１】
螺子の方向の隣接した領域が第２の領域のそれよりも大きな径方向剛性を有する限り、第２の領域を螺子に隣接させる必要はない。
【０１０２】
例えば第１及び第２のシール面に同じテーパーでテーパー状形態を与えることにより、第１及び第２のシール面を点接触よりもむしろ線接触の形態にすることも予想できるが、そのような実施例は最適というわけではない。
【０１０３】
図３に示される実施例は殆ど一定の外径を有する継手に対応し、これは平継手(ｆｌｕｓｈ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)及び外部当接（ｅｘｔｅｒｎａｌ ａｂｕｔｍｅｎｔ）と称される。
【０１０４】
本発明は、内圧次いで外圧を受ける継手の機能における当接にも、雄要素と雌要素との間の径における変動にも関係しない。
【０１０５】
本発明は、このような平形継手以外に、例えば半平形継手（雌要素の外径が雄要素の外径よりも僅かに大きいもの）、内部当接を有する継手、螺子の部分の間又 は螺子の二つの段の間の中間当接、或いは当接を有さない継手（例えば米国再発行特許３０６４７号、米国再発行特許３４４６７号、又は ＷＯ２００４／１０６７９７に説明された形式の漸進的軸方向干渉を有する継手）に適用することが意図されている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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