(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１０）を備え、かつ各々が、ねじ末端が雄型か雌型かにより、管状コンポーネントの外部又は内部の周辺面に形成された少なくとも１つの第１ねじ領域（３、３ａ；４、４ａ）を、その末端（１、２）の一方に備え、かつ、組立て時に協働しうる第１及び第２の管状コンポーネントを備え、
前記末端（１、２）が端子表面（７、８）で終端する、ねじ山接合部の作製のための組立体において、
前記ねじ領域の少なくとも１つは、前記ねじ領域の係合したねじ山長の少なくとも１０％にわたり、かつ、前記回転軸（１０）を通る長手方向断面において、曲線（Ｃ）の連続的な凹部にしたがう輪郭を有している、ねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項２】
曲線（Ｃ）の前記凹部は、最小ねじ高が１０％〜９０％低減される円形又は楕円形の円弧である、請求項１に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項３】
第１及び第２の管状コンポーネントは、前記ねじ末端が雄型か雌型かにより前記コンポーネントの外側又は内側の周辺面に形成された第２ねじ領域（３ｂ；４ｂ）を各々備え、かつ組立て時に協働しうる、請求項１又は２に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項４】
各コンポーネントの、第２ねじ領域（３ｂ；４ｂ）が、第１ねじ領域（３ａ；４ａ）の延長部に設けられる、請求項３に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項５】
第１及び第２の管状コンポーネントは、第１及び第２ねじ領域（３ａ、３ｂ；４ａ、４ｂ）間に設けられた金属／金属封止面（３７；４７）を各々備え、金属／金属封止面（３７；４７）は、第１及び第２の管状コンポーネントが一体に組み立てられる場合に、封止締まりばめ状態で協働しうる、請求項３又は４に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項６】
金属／金属封止面（３７；４７）は先細りであり、他方の封止面はトロイダルである、請求項５に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項７】
前記トロイダル面は雄型末端がある前記管状コンポーネント上に設けられ、そのトーラスの半径は４０〜８０ｍｍであり、一方、前記先細り面は１〜６度のテーパ状で、雌型末端がある前記管状コンポーネント上に設けられる、請求項５に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項８】
ねじ領域又は複数のねじ領域（３；４）は、前記管状コンポーネントの回転軸（１０）と０．５度以上、好ましくは、５度の角度を形成するテーパ母線（２０）を有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項９】
ねじ領域又は複数のねじ領域（３、３ａ、３ｂ；４、４ａ、４ｂ）は自動ロック式であり、そのねじ山（３２；４２）は、第１及び第２の管状コンポーネントの回転軸（１０）を通る長手方向断面で見て、ねじ山頂部（３５、４５）と、ねじ山谷底部（３６、４６）と、ロードフランク（３０；４０）と、スタビングフランク（３１；４１）とを備え、各管状コンポーネントのねじ山頂部（３５、４５）の幅は、対象の前記管状コンポーネントの端子表面（７；８）の方向に狭くなり、一方、ねじ山谷底部（３６、４６）の幅は広くなる、請求項８に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１０】
前記雄型及び雌型の管状コンポーネントの前記ねじ山の輪郭は、蟻継ぎ状である、請求項９に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１１】
曲線（Ｃ）の凹部に一致する前記輪郭は、雄型末端（１）がある前記管状コンポーネントの端子表面（７）から最も遠いねじ領域（３ａ）に適用される、請求項８又は９に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１２】
前記ねじ領域の少なくとも一方は、軸（１０）を通る長手方向断面において、曲線の少なくとも２つの連続的な凹部にしたがう輪郭を有している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１３】
前記ねじ領域の第１と最後のねじ山は、前記ねじ山頂部と谷底部との間に隙間を設けるために不完全である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１４】
前記不完全なねじ山頂部と谷底部との間の隙間（ｊ）は、０．１〜３ｍｍである、請求項１３に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１５】
各コンポーネントについて、第２ねじ領域（３ｂ；４ｂ）が、第１ねじ領域（３ａ；４ａ）の前記テーパ軸に平行だが一致しないテーパ軸上に設けられる、請求項３に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１６】
各コンポーネントについて、第２ねじ領域（３ｂ；４ｂ）のらせんが、第１ねじ領域（３ａ、４ａ）のらせんに対して角度αだけずれる、請求項３に記載のねじ山接合部の作製のための組立体。
【請求項１７】
請求項４〜１６のいずれか一項に記載の組立体の自動ロック式接合部により得られるねじ山接合部の構造。
【請求項１８】
回転軸（１０）を備える管状コンポーネントを作製するための方法であって、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の組立体により作製される前記ねじ山接合部を得るための第２の機械加工を行う前に、軸（１０）を通る長手方向断面において、曲線の連続的な凹部に一致する輪郭を得るように、前記管状コンポーネントの一方の末端の第１の機械加工が行われる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素坑井の穿設及び作業用ねじ山接合部を作製するための組立体の構造に関し、当該組立体は、第１及び第２の管状コンポーネントを備え、その一方に雄型ねじ末端が設けられ、他方には雌型ねじ末端が設けられ、当該２つの末端は、自動ロック式組立で協働しうる。本発明はまた、組立体で２つの管状コンポーネントを接合して生じる接合部ともいうねじ山接合部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語「炭化水素坑井の穿設及び作業用コンポーネント」は、完了時に、炭化水素坑井を穿設するためのステム又は坑井改修ライザ又は坑井操業時に用いられるケーシングストリング又は極めて厚い管状ストリング等のメンテナンス用ライザを構成するように、同タイプ又は他のタイプの他の要素に接合される目的で実質的に管状の形状を備えたいかなる要素をも意味する。特に、本発明は、例えば、ドリルパイプ、大重量ドリルパイプ、ドリルカラー及びツールジョイントとして知られるパイプ及び大重量ドリルパイプを接合するための部分等のドリルステムに用いられるコンポーネントに適用しうる。
【０００３】
公知の方法で、ドリルストリングに用いられる各コンポーネントは、一般的に、各々が、他方のコンポーネントの対応する末端と組み立てられる目的で、雄型ねじ領域が設けられた末端と雌型ねじ領域が設けられた末端とを備え、その組立が接合部を画成する。それにより、穿設中、当該構成されたストリングは、当該コンポーネントは分解せず又は過トルクも起こさずに当該坑井の表面から回転して下方の当該坑井に十分な回転トルクを伝達しうるように高トルクで一体に組立てなければならない。
【０００４】
従来製品では、一般に、組立てトルクは組み立て目的で当該各コンポーネントに設けられた隣接表面の接触協働で実現される。しかし、当該隣接表面の範囲は当該管厚のごく一部で、完了トルクが高度に印加されると迅速に当該隣接表面の臨界樹脂加工閾値に達する。
【０００５】
このため、当該隣接表面から、適応できない力の少なくとも一部又は全てを除去できるようにねじ切り部が改良されている。その目的は、従来技術の特許文献１及び特許文献２等に記載の自動ロック式ねじ切り部を用いて達成された。自動ロック式ねじ山として知られるその種のねじ切りは、雄型末端の（歯ともいう）ねじ山及び雌型末端の（歯ともいう）ねじ山のピッチは一定ではあるがねじ山幅は可変である。
【０００６】
より具体的には、ねじ山（又は歯）幅は、雄型末端又は各雌型末端のねじ山の場合、各々、当該雄型末端、雌型末端から距離が離れるにつれて徐々に広がる。したがって、当該雄型及び雌型のねじ山（又は歯）の組立過程で、当該ねじ山はロッキングポイントに対応する位置で互いにロックされて完成する。より正確には、ロッキングは、自動ロック式ねじ切り部の場合、当該雄型ねじ山（又は歯）のフランクが対応する雌型ねじ山（又は歯）のフランクに接触してロックすると行われる。当該ロッキング位置に達すると、互いに組み合わさった当該雄型及び雌型ねじ領域には、当該雄型ねじ領域の末端に位置する雄型及び雌型の歯の共通する中間高での幅が、それに沿って、当該雌型ねじ領域に位置する当該雄型及び雌型の歯の共通する中間高での幅に一致する対称面がある。
【０００７】
このため、その組立てトルクは、当該フランク間の接触表面の大部分、つまり、従来技術の当該隣接表面で構成されたものよりも実質的にはるかに広い全表面領域で担われる。
【０００８】
しかし、潤滑油を用いると、当該フランク間及び当該ねじ山頂部と谷底部との間を強制して接触させてその種の接合部の当該ねじ領域を封止させるので、組立作業が複雑になる。当該接合部の組立前に、（ピンとしても知られる）当該雄型末端、（ボックスとしても知られる）当該雌型末端又はこれらの両方のねじ領域に潤滑油フィルムが施される。その潤滑油フィルムは、一般に必要以上にかなり厚い。したがって、当該接合部の組立過程で、余分な潤滑油が当該ねじ領域を通って流出後、当該雄型管状コンポーネントの外側肩部領域又は当該雌型管状コンポーネントの内側肩部領域で排出される。
【０００９】
さらに、当該潤滑油により、当該ねじ切り部に封入され、互いに組み合わされた当該ねじ山を切り離す傾向がある逆圧が生成されうる。つまり、当該潤滑油は、半径隙間又は軸向隙間が十分に狭い、つまり、当該隙間が、当該ねじ領域に施された当該潤滑油の厚さよりも薄いと、加圧下で封入しうる。これは、特に、当該ねじ山が、例えば、当該ねじ山頂部及び谷底部の領域及び当該フランクに締め接触する場合に起こりうる。このため、完了トルクが誤って読み取られる。その場合、一度不十分な完了トルクで稼動すると、当該接合部はもはや封止されえず、加圧下で余分な潤滑油が漏出しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国再発行特許第３０６４７号明細書
【特許文献２】米国再発行特許第３４４６７号明細書
【特許文献３】米国特許第６０５０６１０号明細書
【特許文献４】米国特許第７３５０８３０号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０２１６１６０号明細書
【特許文献６】米国特許第７８５０２１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
当該欠点を克服するために改良が行われている。特許文献３及び特許文献４は、潤滑油を排出させるためにねじ山に溝を導入することを提案する。しかし、溝があると、疲労強度が弱まり、封止が損なわれる。他の解決策、例えば、特許文献５で提案されている解決策が想定される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の原理は、特に、潤滑油を移動させて過圧の問題を回避させるため、ねじ山間の接触圧力が、特定部分で相殺されるように、ねじ領域に摂動部を形成することである。
【００１３】
しかし、その構成では当該ねじ山領域の検査が複雑になる問題がある。実際に、当該接合部は、加工上の問題の有無にかかわらず確実に設計する必要がある。また、所定の領域で当該接触圧力が低下すれば、隣接領域で接触圧力を高めて補正するべきである。その場合、磨耗のリスクが生じる。
【００１４】
特許文献６は、隙間の全容積がねじ切り部の中央領域で最大になり、かつ、当該ねじ切り部の末端方向で減少するよう、ねじ山の頂点と谷底部の間及びフランク間に設けうる当該隙間を備える自動ロック式ねじ切り部を提案する。この解決策でも、依然、当該ねじ切り部の側部が複雑に変化する問題、それにより加工及び検査の作業が困難になる問題がある。さらに、全体の隙間容積が当該ねじ切り部の中央部の領域で最大で、様々な隙間が当該ねじ山に形成されると当該ねじ山が狭くなり、つまり、当該部で自動ロックされて当該接合部が脆弱になる。
【００１５】
このため、本発明は当該接合部の封止又はその疲労強度を損なわず、組立中の潤滑油の移動を促進することを意図する。
【００１６】
より正確には、本発明は、回転軸を備え、かつ各々が、ねじ末端が雄型か雌型かにより、第１及び第２の管状コンポーネントの外部又は内部の周辺面に形成された少なくとも第１ねじ領域をその末端の一方に備え、かつ、組立て時に協働しうる第１及び第２の管状コンポーネントを備え、前記末端が端子表面で終端する、ねじ山接合部の作製のための組立体において、前記ねじ領域の少なくとも１つは、前記ねじ領域の係合したねじ山長の少なくとも１０％にわたり、かつ軸を通る長手方向断面において、曲線の連続的な凹部にしたがう輪郭を有している、組立体を提供する。
【００１７】
相補的又は置換的であってよい本発明の特徴を以下に明示する。
【００１８】
曲線Ｃの当該凹部は、最小ねじ高が１０〜９０％低減される円形又は楕円形の円弧としうる。
【００１９】
第１及び第２の管状コンポーネントは、当該各ねじ末端が雌型で形成されているか又は雌型で形成されているかにより、当該コンポーネントの外部又は内部周辺面に形成され、かつ、組立て時に協働しうる第２ねじ領域を備えうる。
【００２０】
どのコンポーネントも、第２ねじ領域は第１ねじ領域の延長部に配置しうる。
【００２１】
当該第１及び第２の管状コンポーネントは、各々第１及び第２ねじ領域間に配置された金属／金属封止面を備えてよく、当該金属／金属封止面は、第１及び第２の管状コンポーネントが一体に組み立てられると、封止された締まりばめで協働しうる。
【００２２】
当該金属／金属封止面の一方は先細りであってよく、その場合、他方の封止面はトロイダルである。
【００２３】
当該トロイダル面は雄型末端がある当該管状コンポーネント上に配置でき、そのトーラスの半径は、４０〜８０ｍｍであり、一方、当該先細り面は、１〜６度のテーパ状である雌型末端がある当該管状コンポーネント上に配置される。
【００２４】
当該ねじ領域又は複数のねじ領域のテーパ母線は、（各々）当該管状コンポーネントの回転軸と０．５度以上、好ましくは、５度の角度を形成しうる。
【００２５】
当該ねじ領域又は複数のねじ領域は自動ロック式にでき、そのねじ山は、第１及び第２の管状コンポーネントの回転軸を通る長手方向断面で見て、ねじ山頂部とねじ山谷底部とロードフランクとスタビングフランクとを備え、各管状コンポーネントのねじ山頂部の幅は、対象の当該管状コンポーネントの端子表面方向に狭まり、一方、当該ねじ山谷底部の幅は広がる。
【００２６】
当該雄型及び雌型管状コンポーネントのねじ山の輪郭は蟻継ぎ状である。
【００２７】
曲線の凹部に対応する輪郭は、雌型末端がある当該管状コンポーネントの端子表面から最も離れた当該ねじ領域に適合しうる。
【００２８】
当該ねじ領域の少なくとも一方の輪郭は、当該軸を通る長手方向断面に、曲線の少なくとも２つの連続凹部にしたがう。
【００２９】
当該ねじ領域の第１の及び最後のねじ山は、当該ねじ山頂部と谷底部との間に隙間を設けるため、不揃いでよい。
【００３０】
当該不揃いねじ山頂部と谷底部との間の隙間は、０．１〜１．５ｍｍにしうる。
【００３１】
第２ねじ領域は第１ねじ領域のテーパ軸に平行で一致しないテーパ軸内に配置しうる。
【００３２】
第２ねじ領域のらせんは第１ねじ領域のらせんに対して角度αだけずれてよい。
【００３３】
本発明はまた本発明の接合部の自動ロック式組立体で得られるねじ山接合部の構造に関する。
【００３４】
本発明はまた、回転軸を備える管状コンポーネントを作製するための方法であって、本発明によるねじ領域を得るため、第２の機械加工を実行する前に、曲線の連続的な凹部に一致する、当該軸を通る長手方向断面における輪郭を得るように、当該管状コンポーネントの当該末端の一方の第１の機械加工が実行される、方法に関する。
【００３５】
本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照した以下の説明で詳細に開示されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の１の実施形態の２つの管状コンポーネントを自動ロック式組立で接合して生じる接合部の長手方向断面の概略図である。
【図２】本発明の１の実施形態の２つの管状コンポーネントを自動ロック式組立で接合する過程の接合部の長手方向断面の概略図である。
【図３】本発明の他の実施形態の２つの管状コンポーネントを自動ロック式組立で接合して生じる接合部の長手方向断面の概略図である。
【図４】長手方向断面の管状コンポーネントの概略図である。
【図５】長手方向断面の管状コンポーネントの概略図である。
【図６】従来の接合部の曲線と比較した、本発明の１の実施形態に関する曲線のねじ切り部の隙間を比較するグラフである。
【図７】従来の接合部の曲線と比較した、本発明の１の実施形態に関する曲線のねじ切り部の隙間を比較する他のグラフである。
【図８】従来の接合部の曲線と比較した、本発明に関する曲線のねじ切り部の隙間を比較する他のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、回転軸１０があり組立状態のねじ山接合部があり雄型末端１が設けられた、同じ回転軸１０がある第１の管状コンポーネントと、雌型末端２が設けられた、同じ回転軸１０がある第２の管状コンポーネントとを備える本発明の第１の実施形態を示し、当該雄型末端及び雌型末端は、一体に組み立てられる。２つの末端１及び２は各々、当該ねじ山接合部の軸１０に対して径方向に配置された端子表面で終端し、各々、当該２つのコンポーネントの組立で相互接合のために協働するねじ領域３及び４が設けられている。用語「ねじ領域」は、連続ねじ切り部がある、つまり、当該ねじ切り部のらせんに途切れのない管状コンポーネントの周方向面の部分を意味する。
【００３８】
ねじ領域３及び４は、組立て中に、漸進的な軸方向の締まりばめが、最終的なロッキング位置まで行われる（当該ねじ山の軸方向幅及び／又は当該ねじ山間の間隔の漸進的な変化があるともいわれる）「自動ロック式」という公知のタイプである。
【００３９】
図２は、当該接合部が組立て中であること以外は図１の当該接合部を示す。用語「自動ロック式ねじ領域」は、以下に詳述する特徴を備えるねじ領域を意味する。雄型ねじ山（又は歯）３２は、雌型ねじ山（又は歯）４２と同様一定のピッチがあるが、その幅は、雄型３２及び雌型４２の組立て中に、ねじ山（又は歯）が、所定の位置で互いに組み合わさってロッキングして終端するよう、それらの各々の端子表面７、８の方向に縮小する。
【００４０】
より正確には、雌型ねじ領域４のロードフランク４０間のピッチＬＦＰｂは、当該雌型ねじ領域のスタビングフランク４１間のピッチＳＦＰｂ同様一定で、ロードフランク４０間のピッチは、スタビングフランク４１間のピッチより大きいという具体的な特徴がある。同様に、雄型スタビングフランク３１間のピッチＳＦＰｐは、雄型ロードフランク３０間のピッチＬＦＰｐ同様一定である。また、雄型スタビングフランク３１間及び雌型スタビングフランク４１間の各々のピッチＳＦＰｐ及びＳＦＰｂも等しく、当該ピッチは、それ自体も等しい雄型ロードフランク３０間及び雌型ロードフランク４０間の各々のピッチＬＦＰｐ及びＬＦＰｂよりも小さい。
【００４１】
図２はまた、前記末端の外径ＯＤｐと内径ＩＤｐの間の差で定義されず、ねじ領域３の基部、つまり、最後のねじ山で定義される、雄型末端１の臨界部ともいう、雄型末端１の厚さｅｐを示す。同様に、雌型末端２の臨界部ともいう、雌型末端２の厚さｅｂは、外径ＯＤｂと内径ＩＤｂとの間の差で定義されず、ねじ領域４の基部、つまり、最後のねじ山で定義される。したがって、当該雄型末端の当該臨界部は雄型末端１の厚さｅｐで定義され、当該雌型末端の当該臨界部は当該雌型末端の厚さｅｂで定義され、前記臨界部は、実際には、当該雄型末端又は雌型末端の断面を、厚さがｅｐ及びｅｂである当該領域で見た場合の表面である。
【００４２】
したがって、当該接合部の効率は、当該雄型末端の臨界部と当該雌型末端の臨界部との間の最小値と、当該管の規則的な部分との間の比に等しいと定義される。当然のことながら、当該管の規則的な部分は、当該ねじ領域から離れて測定した当該ねじ山コンポーネントの厚さに関連しなければならない。その場合、この厚さは、当該雄型末端及び当該雌型末端の場合に一定である。当該厚さは、ＯＤｂとＩＤｂとの差及びＯＤｐとＩＤｐとの差の両方から計算される。接合部効率の概念は、当該接合部の疲労強度に関連する。
【００４３】
図３は、ねじ山接合部が組立て状態の本発明の第２の実施形態を示す。当該接合部は、回転軸１０を備え、同じ回転軸１０があり、雄型末端１が設けられる第１の管状コンポーネントと、同じ回転軸１０があり、雌型末端２が設けられる第２の管状コンポーネントとを備え、当該雄型末端及び当該雌型末端は一体に組み立てられる。２つの末端１及び２は各々、当該ねじ山接合部の軸１０に対して径方向に配置された端子表面７、８で終端する。第１及び第２の管状コンポーネントには各々、組立により、当該２つのコンポーネントの相互接合のために協働する第１及び第２ねじ領域３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂが設けられる。当該ねじ領域はまた、公知の「自動ロック式」タイプである。
【００４４】
第１の変形例では、当該雄型末端のねじ領域３ａ及び３ｂは、同じ方向２０に位置合わせする。つまり、第２の管状ねじ領域３ｂは、第１ねじ領域３ａの延長部に設けられる。同様に、当該雌型末端のねじ領域４ａ及び４ｂは、同じ方向２０に位置合わせする。当該雄型末端の第１及び第２ねじ領域３ｂ及び３ａは、各々、第１のねじ山３８ｂ、３８ａ及び最後のねじ山３９ｂ、３９ａに適合する。同様に、当該雄型末端の第１及び第２ねじ領域４ａ及び４ｂは、各々、第１のねじ山４９ａ、４９ｂ及び最後のねじ山４８ａ、４８ｂに適合する。
【００４５】
図示しない他の変形例では、各雄型又は雌型コンポーネントのための位置合わせはないが平行に配置された２つのねじ領域を備える段階的接合部も想定しうる。
【００４６】
図４は、図１及び図２の雌型末端の詳細図である。本発明では、当該ねじ領域の少なくとも１つは、前記ねじ領域の係合したねじ山の主要部にわたり、曲線Ｃの連続的な凹部にしたがう輪郭を、軸１０を通る長手方向断面に有する。用語「曲線の一部にしたがう輪郭」は、軸１０を通る長手方向断面では、当該ねじ山頂部が各々、当該断面の平面に属する単一の曲線内に内接することを意味する。図４では当該雄型末端のねじ領域３は、曲線Ｃにしたがう輪郭がある。
【００４７】
用語「連続的曲線」は、当該曲線に変曲点がないことを意味する。「凹曲面」は、当該ねじ領域の輪郭がくぼむように配置されることを意味する。また、この輪郭は、当該係合したねじ山の長さの少なくとも１０％にわたって適用しうる。用語「係合したねじ山」は、「不完全」というねじ山とは対照的に、当該ねじ切り部の当該末端に配置され、かつ、はめ合い部のねじ山に接触せず、実際には、その組立力に適応しない当該はめ合い部のねじ山に接触する当該ねじ山を意味する。つまり、当該雄型ねじ領域のねじ山頂部３５ａは、曲線Ｃの一部にしたがう。
【００４８】
図４はまた、本発明の曲線Ｃにしたがう当該ねじ山の腐食した輪郭とは明確に異なる、従来から公知のねじ山の場合の輪郭ＳＰを図示する。したがって、曲線Ｃにより当該ねじ切り部に作製されたへこみから潤滑油が移動できることが図から分かるであろう。また、当該ねじ切り部の凹んだ輪郭は、前記輪郭がその上に作製される当該ねじ山要素の臨界部に影響を及ぼさないことが図から分かるであろう。このため、当該接合部の効率が維持される。
【００４９】
代替例として、本発明は当該雄型ねじ領域ではなく当該雌型ねじ領域に適用しうる。同様に、当該雄型ねじ領域及び当該雌型ねじ領域の両方に凹形の輪郭を設けうる。
【００５０】
図５は図３の雄型コンポーネントの詳細図である。本発明では、当該ねじ領域の少なくとも１つは、軸１０を通る長手方向断面において、前記ねじ領域内の係合したねじ山の主要部にわたり、輪郭が曲線Ｃの連続的な凹部に一致する。図５から分かるように、当該雄型末端のねじ領域３ａは、輪郭が曲線Ｃにしたがう。当該凹状曲線輪郭が、当該雄型コンポーネントの第２ねじ領域３ａ、つまり、雄型末端１を備えた当該管状コンポーネントの端子表面７から最も遠い領域に適用される点が有利である。このようにして、グリースの圧力は、当該雄型コンポーネントの厚さが最小になっている領域で低下する。
【００５１】
２つの位置合わせされたねじ切り部が設けられた接合部に相当する図５の実施形態が検討されるか又は単一のねじ切り部が設けられた接合部に相当する図４の実施形態が検討されるかに関わらず、本出願人により当該曲線の部分の輪郭に関するいくつかの実現性が既に想定される。非限定的な実施例として、当該曲線の部分は、多項式曲線、楕円又は円形の一部であってよい。
【００５２】
好ましくは、最小ねじ高が１０〜９０％低減されるよう、円形又は楕円形の円弧を用いるのが有利である。つまり、当該ねじ山部は、当該ねじ高が最大で最初のねじ高の１０〜９０％の範囲の値だけ低減される部分にわたり凹む。
【００５３】
図１及び図２から分かるように、有利な方法では、当該雄型及び雌型のねじ山（又は歯）は、当該ねじ山接合部の軸１０を通る長手方向断面で見て、組立後に互いに強固にかみ合うような全体の外観が蟻継ぎ状の輪郭である。
【００５４】
この補助的保証により、当該接合部が大きな曲げ又は張力を受けた場合の当該雄型及び雌型のねじ山の分離に相当するジャンプアウトのリスクが解消する。より正確には、当該蟻継ぎ状のねじ山の構造が、一般に「台形」というねじ山と比較して、この接合部の径方向の剛性を高め、その軸方向幅は、当該ねじ山の基部から頂部に向かって狭まる。
【００５５】
有利には、図２から分かるように、当該管状コンポーネントのねじ切り部３及び４は、組立の進行を促進するため、テーパ母線２０に沿って配置される。一般的に、このテーパ母線は、軸１０と１〜６度の角度を形成する。この場合の当該テーパ母線は、当該ロードフランクの中間部を通るように画成される。
【００５６】
有利には、図２から分かるように、当該雄型及び雌型のねじ領域の当該歯の頂部と当該谷の底は当該ねじ山接合部の軸１０と平行である。このため実際に機械加工が容易になる。
【００５７】
有利には、第１及び第２の管状コンポーネントは、各々、それらの第１ねじ領域と第２ねじ領域との間に設けられた金属／金属封止面３７、４７を備え、金属／金属封止面３７及び４７は、第１及び第２の管状コンポーネントが一体に組み立てられる場合に、封止締まりばめとして協働しうる。
【００５８】
好ましくは、金属／金属封止面３７、４７の一方は先細りであり、他方はトロイダルである。雄型末端がある当該管状コンポーネント上に配置された当該トーラスの半径は４０〜８０ｍｍであってよく、その先細の面は、先細の当該雌型末端の当該管状コンポーネント上の５〜１５％の範囲に設けられる。
【００５９】
好ましくは、当該接合部の軸１０を通る長手方向断面で見て、当該雄型ねじ領域の輪郭の一部が曲線の凹部をたどる場合、当該雌型ねじ末端のねじ山頂部は、当該雄型ねじ末端のねじ山谷に接触する。このため、当該雌型ねじ山頂部と当該雄型ねじ山谷の接触が維持されて、当該雄型の頂部と当該雌型ねじ山谷の間に可変の隙間が形成される。
【００６０】
好ましくは、当該ねじ山領域の第１のねじ山及び最後のねじ山は不完全である。用語「不完全なねじ山」は、当該ねじ山頂部と谷底部の間に隙間が形成されるようにその高さが削られる（図２の）ねじ切り部３及び４の末端に位置するねじ山３８、３９及び４８、４９を意味する。
【００６１】
このように、封止性が向上して当該ねじ切り部の当該隙間が広がると組立後のグリースは大幅に減圧する。したがって、当該雄型及び雌型末端の封止面及び分離面に対する接触圧力を低減する逆圧はわずかか又は全くない。またこれは当該グリースの当該逆圧でも歪められず、組立トルクをより正確にかけうることを意味する。
【００６２】
従って、０．１〜３ｍｍの範囲の隙間ｊを当該不完全なねじ山頂部と谷底部との間で選択できる。
【００６３】
図６は、本発明の接合部の場合の当該ねじ切り部に沿った様々な隙間の変化を示す。完全なねじ山ＺＰの領域では、図より当該曲線Ｃに一致する輪郭は、当該ねじ領域をえぐると当該隙間が広まるのが分かるであろう。完全なねじ領域ＺＰの両側は不完全なねじ領域ＺＩである。後者は、最小限の隙間で領域ＺＰに接合されかつ当該ねじ領域の末端まで再び広がる。完全なねじ領域ＺＰでの当該隙間は、０．２５〜０．８ｍｍで、一方、不完全なねじ領域ＺＩでの当該隙間は、０．２５〜１ｍｍであることに留意する。
【００６４】
本発明はまた、明確に同じねじ切り部上の曲線の２つ以上の凹部を作製することを含む実施形態も包含する。このことは、ねじ高の低減が制限され、それにより、当該ねじ山が係合され続けることを意味する。つまり、依然として、ねじ山のジャンプアウトのリスクから当該接合部を守りながら、一連の細い部分がある当該ねじ切り部の全長に沿って、グリースの移動がもたらされる。実施例が図８に図示され、細い部分が２つある実施形態を示す。この場合、当該ねじ要素の一方には２つの凹状曲線をたどるねじ山輪郭が設けられたねじ切り部がある。
【００６５】
本発明はまた、当該ねじ切り部の輪郭への凹状曲線の配置に関連する様々な実施形態も包含する。つまり、当該曲線は当該ねじ切り部の中間の中心に配置されてよく、また、当該曲線は当該ねじ切り部の一方の末端方向にずらしてよい。図７は、当該曲線がずれて中心に配置されていない実施形態の実施例である。
【００６６】
したがって、本発明の管状コンポーネントを組み立てて得られる当該ねじ山接合部は、施行規格に準じた完了トルクにより得られる。この種の接合部は、特に穿設用途に用いられる。有利には、当該雄型及び／又は雌型のねじ山頂部は、当該雌型及び／又は雄型のねじ山谷に接触しうる。これにより、潤滑油が閉じ込められず、つまり、当該潤滑油は組立て中、当該ねじ山フランクへ排出される。
【００６７】
本発明は、２つ以上の連続的な段状ねじ領域を備える、つまり、平行で一致しない当該ねじ領域のテーパ軸を備えた接合部に明らかに適用しうる。
【００６８】
本発明はまた、いくつかのねじ切り部らせんを備える接合部にも適用でき、その場合、当該接合部は、マルチスタートねじ切り部として知られるねじ切り部を備える。この場合、第２ねじ領域の当該らせんは、第１ねじ領域のらせんに対して角度αだけずれる。
【００６９】
当該接合部に関して、本発明は、雄型末端があるコンポーネント及び雌型末端があるコンポーネント共に適用しうる管状コンポーネントの製造方法を提案する。当該工程は、最初に、当該軸を通る長手方向断面で曲線の連続的な凹部に一致する輪郭を得るため、当該管状コンポーネントの一方の末端が機械加工された後、当該ねじ領域が機械加工されることを特徴とする。
【００７０】
当該工程は、当該コンポーネントの末端を細くするのに第１ステップが有効であり、当該ステップを旋盤作業で容易に遂行できる点で簡素であるという利点がある。その細くするステップ後に実行される第２の機械加工ステップは当該ねじ領域を機械加工する従来のステップである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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