(57)【要約】  ねじ式管継ぎ手は雄ねじ部を有する雄管要素と、螺入によって雄ねじ部と連係する雌ねじ部を有する雌管要素とから成る。本発明によれば、このねじ式管継ぎ手は上記の要素間で曲げ荷重を伝達することのできる、上記ねじ部から軸方向に離間した少なくとも１伝達帯域を備え、該伝達帯域において雄要素と雌要素とは互いに対向する波形面と平滑面とを有し、該波形面（５）は半径方向締まり嵌めで該平滑面と接触する丸み付けられた一連の環状リブ（７）を形成している。炭化水素掘削坑井用プロダクションストリングに利用できるねじ式管継ぎ手である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的曲げ荷重を受ける管ストリング用の、雄ねじ部（３）を有する雄管要素（１）と雌ねじ部（４）を有する雌管要素（２）とを備えるねじ式管継ぎ手であって、
軸方向において前記ねじ部と前記管要素の一方の要素の自由端との間に配置された少なくとも１つの伝達帯域を備え、前記伝達帯域は、継ぎ手が受ける曲げモーメントの一部つまり少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％を一方の要素から他方の要素へ伝達するように軸方向において前記ねじ部（３，４）から離間し、前記雄要素と雌要素（１，２）はそれぞれ前記伝達帯域において半径方向締まり嵌めで相互に接触する伝達面（５，６）を有し、前記伝達面の少なくとも一方は対向する伝達面（６）と締まり接触する丸み付けられた一連の環状リブ（７）の形成された波形面（５）であり、前記波形輪郭の最大直径と最小直径とを有する点（ＰＭ，Ｐｍ）は前記輪郭のそれぞれ丸み付けられた部分（Ａ１，Ａ２）に位置することを特徴とするねじ式管継ぎ手。
【請求項２】
前記管要素の一方の要素の前記自由端は、他方の管要素と接触しないフロント面を有する請求項１記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項３】
前記伝達帯域の軸方向長さは、曲げモーメントの伝達から生ずる接触圧力を材料降伏強さの一部つまり１未満、好ましくは０．５未満に制限するように選択される請求項１または請求項２記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項４】
前記雄要素および雌要素の伝達面（５，６）は、潤滑される前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項５】
前記対向伝達面（６）は、平滑面である前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項６】
前記波形面（５）は、前記リブの間では前記平滑面と接触していない請求項５記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項７】
２つの前記伝達面は、波形面である前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項８】
一方の伝達面のリブは、前記対向伝達面の前記リブの間に収容される請求項７記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項９】
１つまたは複数の前記波形面（５）は、周期的に反復される輪郭を有する前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１０】
前記周期的反復輪郭は、非対称である請求項９記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１１】
前記輪郭は雄要素伝達面の一部を形成し、最大輪郭直径を有する点（ＰＭ）を含む第１の凸に丸み付けられた部分（Ａ１）と、最小輪郭直径を有する点（Ｐｍ）を含み、第１の丸み付けられた部分に隣接する第２の凹に丸み付けられた部分（Ａ２）と、前記第１および第２の丸み付けられた部分に連続する、両者よりも基本的に大きな半径（Ｒ３）を有する第３の凸に丸み付けられた部分（Ａ３）と、によって形成される前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１２】
前記第２の丸み付けられた部分は、前記第１の丸み付けられた部分よりも大きな半径（Ｒ２）を有する請求項１１記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１３】
前記雄要素の自由端から出発して、前記最大輪郭直径点（ＰＭ）とそれに続く輪郭の前記最小輪郭直径点（Ｐｍ）との間の軸方向距離（ｄ１）は輪郭の最小輪郭直径点とそれに続く最大直径点（Ｐ’Ｍ）との間の軸方向距離（ｄ２）よりも小さい請求項１１および１２のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１４】
前記第３の丸み付けられた部分は、輪郭の最小輪郭直径点（Ｐｍ）とそれに続く最大直径点（Ｐ’Ｍ）との間に位置する請求項１３記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１５】
前記最大輪郭直径点と最小輪郭直径点（ＰＭ，Ｐｍ）とを含む前記丸み付けられた部分（Ａ１，Ａ２）の半径（Ｒ１，Ｒ２）は、少なくとも０．４ｍｍに等しい前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１６】
２つの連続した前記最大輪郭直径点（ＰＭ）の間の軸方向距離（ｄ１＋ｄ２）は、少なくとも１ｍｍに等しく、かつ、２つの連続した前記最小輪郭直径点（Ｐｍ）の間の軸方向距離（ｄ１＋ｄ２）は、少なくとも１ｍｍに等しい前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１７】
前記半径方向締まり嵌めは、一方のリブから他方のリブまでほぼ不変である前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１８】
前記半径方向締まり嵌めの締め代は、１７７．８ｍｍのねじ切りされた要素の呼び径に対する直径において約０．４ｍｍである請求項１７記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項１９】
前記伝達面（５，６）は、金属と金属とで相互に密封接触している前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２０】
前記伝達帯域の雄要素と雌要素との金属面の間にコーティングまたは追加リングの形の密封材料が間挿される請求項１から１８のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２１】
前記雄要素と雌要素の前記伝達面（５，６）またはそれらの包絡線は、テーパ面の一部を形成している前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２２】
前記伝達面またはそれらの包絡線は、継ぎ手の軸（Ａ）に対して０．５°〜５°の範囲の一定角度だけ傾斜している前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２３】
前記波形面（５）は、精々３．２マイクロメートルに等しい粗さＲａを有する前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２４】
前記伝達帯域は、軸方向において前記ねじ部（３，４）と前記雌要素の自由端（１５）との間に配置されている前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２５】
前記雄要素伝達面（５）は、一端に前記雄管要素が形成された長尺管（１１）の正規部分に隣接している請求項２４記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２６】
請求項５に従って、前記波形面（５）と前記平滑面（６）とはそれぞれ雄要素（１）と雌要素（２）との一部を形成している請求項２４または２５記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２７】
前記雌要素の外周面（１４）は、伝達帯域（５，６）に対応して局所的に外径が減少したくぼみ部（１３）を有する請求項２４から２６のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２８】
前記くぼみ部（１３）は、伝達帯域（５，６）ならびに前記帯域の両側に対応して、軸方向に延びる凹状に湾曲した輪郭を有し、前記外径は伝達帯域の中間点（Ｐ）にほぼ対応した箇所で最小（Ｄｍ）であり、かつ、前記点の両側に向かって徐々に増大する請求項２７記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項２９】
前記凹状に湾曲した輪郭は、雌要素の自由端（１５）に隣接したチャンファ（１６）につながっている請求項２８記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項３０】
前記最小外径（Ｄｍ）は、前記最小直径面における雌要素の曲げ慣性力が、少なくとも、一端に雄管要素が形成された長尺管（１１）の正規部分の曲げ慣性力ＩＺＺと伝達される曲げモーメントの一部ｆとの積に等しいように選択される請求項２８または請求項２９記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項３１】
前記凹状に湾曲した輪郭は、少なくとも５０ｍｍ、好ましくは少なくとも１００ｍｍの曲率半径を有する請求項２８から３０のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項３２】
前記雌要素（２）は、長尺管（１１）の一部を形成する雄ねじ要素を受け入れる雌ねじ要素を両端に備えた、２本の管を連結するための短継ぎ手（１２）の一部を形成する前記請求項のいずれか１項記載のねじ式管継ぎ手。
【請求項３３】
雄ねじ部（３）を有する雄管要素（１）と雌ねじ部（４）を有する雌管要素（２）とを備える、動的曲げ荷重を受けるねじ式管継ぎ手の耐疲労性を改善するための方法であって、
前記継ぎ手は軸方向において前記ねじ部と前記管要素の一方の要素の自由端との間に位置する少なくとも１つの伝達帯域を備え、前記伝達帯域は継ぎ手が受ける曲げモーメントの一部つまり少なくとも２０％を一方の要素から他方の要素へ伝達するように軸方向において前記ねじ部（３，４）から離間し、前記雄要素と雌要素（１，２）はそれぞれ前記伝達帯域に半径方向締まり嵌めで相互に接触する伝達面（５，６）を有し、前記伝達面の少なくとも一方（５）は継ぎ手に加わる応力が伝達される区域の一連の接触箇所を半径方向に離間させるのに適した手段（７）を備えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記手段は、丸み付けられた一連の環状リブ（７）である請求項３３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的曲げ応力を受ける管ストリング用の、雄ねじ部を有する雄管要素と雌ねじ部を有する雌管要素とを備えるねじ式管継ぎ手に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のねじ式管継ぎ手は炭化水素等の掘削坑井用ストリングの製作を目的としている。
【０００３】
相対的に一定の（静的な）軸方向引張り荷重に加えて、波、風、潮流、海流の作用下で、洋上施設と海底とをつなぐストリングは可変な（動的な）曲げ荷重を受ける。これらの荷重はストリング内で１本の管から隣接する管へとねじ式管継ぎ手によって伝達される。
【０００４】
図３は、雄要素と雌要素との最後のねじ山が、軸方向引張り荷重全体に加えてさらに伝達される最大曲げモーメントを受けることを示している。
【０００５】
これは最後のねじ山、より正確に言えば最後の雄ねじ山の谷底に繰返し荷重として知られる動的引張り荷重を生じ、これによって、ストリングの突発破断に至る疲労割れを同所に起こる。
【０００６】
国際公開第０１／７５３４５号および国際公開０１／７５３４６号は上記のねじ山の谷底における応力を低減させるための解決方法を記載しているが、これによる改善は十分でないことがあり得る。
【０００７】
上述した動荷重は、接触する雄要素と雌要素との部分間の摩擦も起こし、これはフレッチング疲労による割れに至る。
【０００８】
管要素の一方が他方の管要素に当接する自由端に軸方向支承面を有していれば、起こった支承によって曲げモーメントの一部を吸収することが可能である。ただし、この種の支承面を形成するには、より肉厚の管を選ぶかまたはアプセットによって管肉厚を局部的に増大させることが必要であり、これはコスト増を招く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、曲げ荷重および、必要に応じ、引張り荷重を適切に分布させることにより上記の短所を克服することである。
【００１０】
本発明はまた、潤滑グリースと接触面同士の摩耗から生ずる摩耗屑とを収容するスペースを供することも目的としている。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、ねじ部とねじ式管継ぎ手の外部との間の、フレッチング疲労による割れの原因とならない密封面を供することである。
【００１２】
本発明の最後の目的は、それらの若干が劣化した場合にも密封の維持を可能とする多重密封面を供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
特に、本発明は、軸方向において上記ねじ部と上記管要素の一方の要素の自由端との間に配置された少なくとも１つの伝達帯域を備え、該伝達帯域は継ぎ手が受ける曲げモーメントの一部つまり少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％を一方の要素から他方の要素へ伝達するために軸方向において上記ねじ部から離間し、雄要素と雌要素とはそれぞれ上記伝達帯域において半径方向締まり嵌めで相互に接触する伝達面を有し、該伝達面の少なくとも一方は対向する伝達面と締まり接触する丸み付けられた一連の環状リブの形成された波形面であり、該波形輪郭の最大直径点と最小直径点とは該輪郭のそれぞれ丸み付けられた部分に位置している上記型式のねじ式管継ぎ手を提供する。
【００１４】
本発明の随意的な特徴（これらは相互補完的であるかもしくは相互代替されてよい）は以下の通りである：
●  管要素の一方の要素の上記自由端は他方の管要素と接触しないフロント面を有する。
【００１５】
●  伝達帯域の軸方向長さは曲げモーメントの伝達から生ずる接触圧力を材料降伏強さの一部つまり１未満、好ましくは０．５未満に制限するように選択される。
【００１６】
●  上記の雄要素および雌要素の伝達面は潤滑される。
【００１７】
●  上記対向伝達面は平滑面である。
【００１８】
●  上記波形面は上記リブの間では上記平滑面と接触していない。
【００１９】
●  上記の２つの伝達面は波形面である。
【００２０】
●  一方の伝達面のリブは対向伝達面のリブの間に収容される。
【００２１】
●  上記波形面（１つまたは複数）は周期的に反復される輪郭を有する。
【００２２】
●  上記の周期的反復輪郭は非対称である。
【００２３】
●  上記輪郭は雄要素伝達面の一部を形成し、最大輪郭直径を有する点を含む第１の凸に丸み付けられた部分と、最小輪郭直径を有する点を含み、第１の丸み付けられた部分に隣接する第２の凹に丸み付けられた部分と、第１および第２の丸み付けられた部分に連続する、両者よりも基本的に大きな半径を有する第３の凸に丸み付けられた部分とによって形成される。
【００２４】
●  第２の丸み付けられた部分は第１の丸み付けられた部分よりも大きな半径を有する。
【００２５】
●  雄要素の自由端から出発して、最大輪郭直径点とそれに続く輪郭の最小直径点との間の軸方向距離は輪郭の最小輪郭直径点とそれに続く最大直径点との間の軸方向距離よりも小さい。
【００２６】
●  第３の輪郭は輪郭の最小輪郭直径点とそれに続く最大直径点との間に位置する。
【００２７】
●  最大輪郭直径点と最小輪郭直径点とを含む上記の丸み付けられた部分の半径は少なくとも０．４ｍｍに等しい。
【００２８】
●  ２つの連続した最大輪郭直径点の間の軸方向距離は少なくとも１ｍｍに等しく、かつ、２つの連続した最小輪郭直径点の間の軸方向距離は少なくとも１ｍｍに等しい。
【００２９】
●  上記の半径方向締まり嵌めは一方のリブから他方のリブまでほぼ一定である。
【００３０】
●  上記の半径方向締まり嵌めの締め代は１７７．８ｍｍのねじ切りされた要素の呼び径に対する直径において約０．４ｍｍである。
【００３１】
●  上記伝達面は金属と金属とで相互に密封接触している。
【００３２】
●  伝達帯域の雄要素と雌要素との金属面の間にコーティングまたは追加リングの形の密封材料が間挿される。
【００３３】
●  雄要素と雌要素の伝達面またはそれらの包絡線はテーパ面の一部を形成する。
【００３４】
●  伝達面またはそれらの包絡線は継ぎ手軸に対して０．５°と５°との間の範囲の一定角度だけ傾斜している。
【００３５】
●  上記波形面はＲａ≦３．２マイクロメートルの粗さを有する。
【００３６】
●  上記伝達帯域は軸方向において上記ねじ部と雌要素の自由端との間に配置される。
【００３７】
●  雄要素伝達面は一端に雄管要素が形成された長尺管の正規部分に隣接している。
【００３８】
●  上記波形面と上記平滑面とはそれぞれ雄要素と雌要素との一部を形成する。
【００３９】
●  雌要素の外周面は伝達帯域に対応して局所的に外径が減少したくぼみ部を有する。
【００４０】
●  上記くぼみ部は伝達帯域ならびに該帯域の両側に対応して、軸方向に延びる凹状に湾曲した輪郭を有し、上記外径は伝達帯域の中間点にほぼ対応した箇所で最小であり、かつ、この点の両側に向かって徐々に増大する。
【００４１】
●  上記の凹状に湾曲した輪郭は雌要素の自由端に隣接したチャンファにつながっている。
【００４２】
●  上記最小外径は、上記最小直径面における雌要素の曲げ慣性力が、少なくとも、一端に雄管要素が形成された長尺管の正規部分の曲げ慣性力ＩＺＺと伝達される曲げモーメントの一部ｆとの積に等しいように選択される。
【００４３】
●  上記の凹状に湾曲した輪郭は少なくとも５０ｍｍ、好ましくは少なくとも１００ｍｍの曲率半径を有する。
【００４４】
●  雌要素は、長尺管の一部を形成する雄ねじ要素を受け入れる雌ねじ要素を両端に備えた、２本の管を連結するための短継ぎ手の一部を形成する。
【００４５】
本発明はまた、雄ねじ部を有する雄管要素と雌ねじ部を有する雌管要素とから成る、動的曲げ荷重を受けるねじ式管継ぎ手の耐疲労性を改善するための方法であって、前記ねじ式管継ぎ手は、軸方向において上記ねじ部と上記管要素の一方の要素の自由端との間に位置する少なくとも１伝達帯域を備え、該伝達帯域は継ぎ手が受ける曲げモーメントの一部つまり少なくとも２０％を一方の要素から他方の要素へ伝達するように軸方向において上記ねじ部から離間し、雄要素と雌要素とはそれぞれ上記伝達帯域に半径方向締まり嵌めで相互に接触する伝達面を有し、該伝達面の少なくとも一方は継ぎ手に加わる応力が伝達される区域から一連の接触箇所を半径方向に離間させるのに適した、特に、丸み付けられた一連の環状リブの形の手段を備えることを特徴とする方法も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の特徴および利点を、添付図面を参照して行う下記の記述によって詳細に説明する。
【００４７】
図１に示したねじ式管継ぎ手は、２つの要素の相互組付けを実現するそれぞれテーパしたねじ部３，４を有する雄管要素１と雌管要素２とから成っている。要素１は長尺管１１の一端に形成され、要素２は１１と同様な２本の管を連結する管継ぎ手１２の一端に形成されている。こうして、それぞれが両端に１と同様な２つのねじ要素を有する１１と同様な複数の管は、それぞれが両端に２と同様な２つのねじ要素を有する１２と同様な継ぎ手によって互いに連結されて、たとえば油井用の管ストリングを形成する。
【００４８】
図示の実施例において、管１１はその２つの雄要素の間に、つまり正規部分と称される主要長さ部全体にわたって、ねじ式管継ぎ手の呼び径を表す１７７．８ｍｍ（７インチ）の均一な外径ＥＤを有している。以下に挙げる寸法値はこの呼び径を考慮しているが、ただしそれとは異なっていてもよい。
【００４９】
本発明によれば、ねじ式管継ぎ手は横断面Ｐ１とＰ２とによって軸方向に画定された伝達帯域を有し、この帯域内において雄要素と雌要素とはねじ部の軸Ａを中心としたそれぞれの回転環状伝達面５，６によって互いに接している。これらの面は十分に画定された輪郭を有している。
【００５０】
面５の輪郭は図２に示されている。この輪郭は、互いに隣接する３つの円弧、つまり最大輪郭径を有する点ＰＭを通る、外側に凸の、換言すればその凹面が軸Ａの方向に向いた第１の弧Ａ１と、最小輪郭径を有する点Ｐｍを通る（その凹面が半径方向外側に向いた）第２の凹弧Ａ２と、第３の凸弧Ａ３と、によって形成されるパターンの反復によって定められる周期的な波形輪郭であり、これらの３つの弧の半径は図示の実施例においてそれぞれ０．８，１．６および８ｍｍである。面５の輪郭はまた非対称であり、雄要素の自由端７つまり図２の右側から出発して、最大輪郭径の点ＰＭとそれに続く最小径の点Ｐｍとの間の軸方向距離ｄ１は点Ｐｍとそれに続く最大径の点Ｐ’Ｍとの間の軸方向距離ｄ２よりも小さい。これらの距離ｄ１とｄ２とはこの場合それぞれ約１ｍｍおよび２ｍｍである。
【００５１】
面５の輪郭は全体として軸Ａに対して傾斜されており、直線Ｌ３とＬ４とはそれぞれ一連の弧Ａ１と一連の弧Ａ２とに接して上記の輪郭の内外の包絡線を形成し、上記の軸に対して２°傾斜して、雄要素の自由端の方向に向かって該軸に接近している。この傾斜のため、“最大径の点”および“最小径の点”なる用語は絶対的というよりも相対的な最大径および最小径を意味している。面５の波形起伏の振幅、つまり線Ｌ３とＬ４との間の半径方向距離ｅは０．２ｍｍである。
【００５２】
面５に対峙する、詳細不図示の雌要素の面６は平滑なテーパ面であり、その勾配は線Ｌ３およびＬ４の勾配と等しいため、雄ねじ部３が雌ねじ部４に螺入されると、面５によって形成された異なった環状リブ７のピークはそれぞれ同時に面６と接することになる。面５と６との寸法は螺入の最後にリブのピークと面６との間に半径方向締め代が生ずるのが有利であり、この半径方向締まり嵌め、つまり、組付け後に締まり接触することになる点で連結前に測定された雄要素と雌要素との間の直径差は１つのリブから他のリブまで一様であり、かつ０．４ｍｍであるのが有利である。
【００５３】
面５の輪郭が波形であるために、リブ７の頂と面５との間の接触面は、Ｌ４（リブの内側包絡線）が母線をなすコーンと雄要素１の対向（内側）周面との間に形成される、継ぎ手に加わる応力が全面的に作用する（つまり応力が伝わる）区域から半径方向に離間しており、こうして、上記の継ぎ手が動的曲げ荷重を受ける際の該継ぎ手の疲労に対する抵抗力が改善される。
【００５４】
軸方向距離ｄ１＋ｄ２（リブのピッチに相当する）が小さすぎる（たとえば０．５ｍｍ未満である）場合には、当該リブの丸み付け部分に十分な波形起伏振幅を形成することは容易ではない。こうした理由から、軸方向距離ｄ１＋ｄ２は１ｍｍ超であるのが好ましい。ただし、軸方向距離ｄ１＋ｄ２が大きすぎる場合には、伝達帯域が極度に拡大されないかぎり伝達帯域にいくつかのリブを収容することはできず、しかもこうした拡大は安易に実現することはできない。
【００５５】
線Ｌ３，Ｌ４の勾配が小さすぎる（０．５°未満である）場合には、特に面間に所望される締め代のために、要素１，２の組付け時の面５，６の相互スライドは困難になる。１°または１°以上の勾配が好ましい。ただし、５°超の勾配は、雄要素１の不可欠の区域（軸方向荷重の全体が継ぎ手に及ぼされる最小限の要素区域）が管１１の正規部分区域に比較して過度に減少し、したがって継ぎ手の効果が低下されるため、望ましくない。
【００５６】
波形起伏振幅が小さすぎる（たとえば０．５ｍｍ未満である）場合には、軸方向応力が及ぼされる区域接点を離間させることができず、さらに以下に看取されるように、摩耗屑を収容することもできない。
【００５７】
波形起伏振幅が大きすぎる場合には、上述した短所を伴う、不可欠な区域が減少する。
【００５８】
さらに、波形輪郭のために、面５と６との間で、連続した２つのリブ７の間に、グリースおよび／または動荷重作用中のねじ要素の摩耗によって形成された摩耗屑を収容し得る環状スペースが残存している。さらに、各々のリブ７は面６との間に環状密封接触面を形成し、多数のこうした密封面によって、ねじ部３，４とねじ式管継ぎ手の外部との間の密封が損なわれる危険が減少させられる。この密封は雄要素と雌要素の構成金属材料の直接の接触によって作り出すことができる。変形例として、エラストマーまたは雄要素および雌要素の金属よりも軟質の金属（たとえば鋼に対する銅）などの密封材料が基材の間にコーティングまたは追加リングの形で間挿されてもよい。さらに別途の可能性は、接触面の一方および／または他方に対して、密封を促進する表面処理を施すことである。
【００５９】
リブの頂と面６との間の半径方向締め代が小さすぎる場合には、面５と６との間の密封は実現できない。半径方向締め代が大きすぎれば、組付け中に面５と６との間の摩損を生ずるおそれがあり、この摩損は継ぎ手の疲労に対する挙動と、面５と６との間の密封にとって有害である。
【００６０】
面５と６との間の良好な密封を達成するためには、これらの面の粗さを抑えるのが好ましい。粗さＲａ＞３．２マイクロメートルは望ましくない。たとえば、粗さＲａ≦１．６マイクロメートルを選ぶことが可能である。
【００６１】
本発明の利点は図３および４に特によく表されており、各図の上部はねじ式管継ぎ手の雄要素の１／２断面を示し、下部は雄要素と雌要素とが受ける曲げモーメントの、継ぎ手の軸Ａに沿った変化を表すカーブを示している。
【００６２】
従来技術にかかわる図３において、雄ねじ部３は雄要素１の自由端８に近い横断面Ｐ３から、雄要素１が属する管１１の正規部分２１が直後に続く横断面Ｐ４まで延びている。要素１がその一部を成す管継ぎ手に曲げ荷重が加わると、該要素は直線として示されたカーブＣ１に従って軸Ａに沿って変化する曲げモーメントを受ける。このモーメントＭは面Ｐ４に最大値Ｍ０を有している。逆に、雌要素（図示せず）が受ける曲げモーメントは直線として示されたカーブＣ２のように変化し、このモーメントは面Ｐ４ではゼロであり、自由端８の方向に向かって徐々に増加している。
【００６３】
本発明にかかわる図４において、雄要素１が受ける曲げモーメントＭは、伝達面５と管１１の正規部分２１とを分離する面Ｐ２において最大値Ｍ０となる。ねじ部３が受ける曲げモーメントは、雄要素の自由端８の反対側でねじ部３を画定する面Ｐ４に最大値Ｍ１を有している。伝達帯域５，６がねじ部３，４から離間していればいるほど、面Ｐ２と面Ｐ４とからもそれだけ離間する結果として、値Ｍ１は値Ｍ０に比較してますます低下する。
【００６４】
図４に示したケースにおいて、伝達面５の最大径は管１１の正規部分２１の直径に等しい。
【００６５】
以下の例は、本発明によって求められる効果を得るために伝達帯域の軸方向位置を決定する方法を説明するものである。
【００６６】
我々は、継ぎ手が受ける曲げモーメントの一部ｆ＝０．５を一方の要素から他方の要素へ伝達するための、伝達帯域の中心とねじ部の中心との間の距離ｄを計算することとする。この距離は式（１）によって与えられるものであり、式中、Ｆは曲げモーメントから生ずる、伝達帯域に作用する力を表し、Ｍｍａｘは継ぎ手の永久ひずみなしに印加可能な曲げモーメントの最大値を表している。
【００６７】
【数１】
2007530880.tif 000003
値Ｍｍａｘは式（２）（材料強度に関する式）によって与えられるものであり、式中、ＹＳは継ぎ手材料の降伏強さを表し、Ｉｚｚは継ぎ手の断面の慣性力を表し、ＯＤは管１１の正規部分２１の外径を表している。
【００６８】
【数２】
2007530880.tif 000004
Ｉｚｚは式（３）によって与えられ、式中、ＩＤはねじ式管継ぎ手の内径を表している。
【００６９】
【数３】
2007530880.tif 000005
Ｆは伝達帯域の面積Ｓとこの帯域に加えられる最大圧縮応力との積に等しく、これは超えられてはならない少数ｆ’を掛け算した降伏強さＹＳに等しい。
【００７０】
Ｓは伝達帯域において接触している表面部の軸方向面における投影面積であって、テーパした伝達帯域のケースにおいて式（４）によって与えられるものであり、式中、Ｄ１はねじ部４と伝達面部６とをつなぐ雌要素２の円筒面１７（図１）の直径であり、αは伝達面５，６および／またはそれらの包絡線を含むテーパ面の頂角の１／２である。
【００７１】
【数４】
2007530880.tif 000006
以下のデータ：
【００７２】
【数５】
2007530880.tif 000007
から出発すれば、
計算によって以下の値：
【００７３】
【数６】
2007530880.tif 000008
を得ることができる。
【００７４】
図１に示した実施例において、この距離は雌ねじ部の軸方向長さ５１ｍｍのほぼ１５０％であり、伝達帯域の軸方向長さは１３．２ｍｍである。
【００７５】
より詳細には、雌要素が継ぎ手の一部を形成する図１に示したケースに限らず、本発明は接触面５と６に対応する領域において雌要素の厚みを減少させ、その柔軟性を高めることも実現する。そのため、継ぎ手の外周面１４には、くぼみ部１３が形成されており、このくぼみ部は大きな半径（５０ｍｍ超）の、このケースでは１５０ｍｍに等しい半径の凹形円弧の輪郭を有している。このくぼみ部は伝達帯域５，６の中間点Ｐに対応して最小外径Ｄｍを形成し、この点の両側で外径は徐々に増大している。要素２の自由端１５の反対側でくぼみ部１３は外周面１４の最大直径円筒部につながっている。自由端１５側でくぼみ部１３は端部１５に隣接したチャンファ１６につながっている。有利には、このチャンファの最小直径つまりチャンファ１６と端面１５との間の接合部における要素２の直径はくぼみ部の底部の直径Ｄｍにほぼ等しい。
【００７６】
直径Ｄｍはまた、当該面において、管１１の正規部分の曲げ慣性力Ｉｚｚと伝達される曲げモーメントの一部ｆとの積よりも小さな雌要素曲げ慣性力を持たないように選択される。
【００７７】
本発明の伝達帯域は継ぎ手の外周面に設けられたくぼみ部との組合わせで説明されたが、この伝達帯域は、特に、雄要素と雌要素とがいずれも長尺管の一部を形成する一体継ぎ手と称される継ぎ手の場合に、くぼみ部とは関係なく形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明によるねじ式管継ぎ手の軸方向半断面図である。
【図２】雄要素の伝達面部を示す、図１のねじ式管継ぎ手の雄要素の拡大軸方向部分断面図である。
【図３】従来技術によるねじ式管継ぎ手と本発明によるねじ式管継ぎ手のそれぞれに関する雄要素と雌要素に沿った曲げモーメント分布を表す説明図である。
【図４】従来技術によるねじ式管継ぎ手と本発明によるねじ式管継ぎ手のそれぞれに関する雄要素と雌要素に沿った曲げモーメント分布を表す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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