(57)【要約】  コンポーネント（Ｔ２）のねじ山付き要素（ＥＭ）は、スタブフランクおよびロードフランクを各々備えるねじ山（ＴＨ１，ＴＨ２）を各々備えた少なくとも第１（ＦＥ１）および第２（ＦＥ２）のねじ切り部を備える。第１のねじ切り部（ＦＥ１）のねじ山（ＴＨ１）および第２のねじ切り部（ＦＥ２）のねじ山（ＴＨ２）のスタブフランクおよびロードフランクは、径方向に対して対向しながら傾いている。【選択図】図２
2010531418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポーネント（Ｔ２；Ｔ１）のねじ山付き要素（ＥＭ；ＥＦ）であり、自由端部（ＥＬ２；ＥＬ１）と、スタブフランク（ＦＳ）およびロードフランク（ＦＬ）を各々備えるねじ山（ＴＨ１，ＴＨ２）を各々備えた少なくとも第１（ＦＥ１；ＦＩ１）および第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部とを備え、前記第１のねじ切り部（ＦＥ１；ＦＩ１）が前記自由端部（ＥＬ２；ＥＬ１）に近く、前記第２のねじ切り部（ＦＥ２；ＦＩ２）が前記コンポーネント（Ｔ２；Ｔ１）の中央の無ねじ山部（ＰＣ２；ＰＣ１）に近い、ねじ山付き要素であって、前記第１のねじ切り部（ＦＥ１；ＦＩ１）のねじ山（ＴＨ１）および前記第２のねじきり部（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ山（ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）および前記ロードフランク（ＦＬ）は、径方向に対して対向しながら傾いていることを特徴とする、ねじ山付き要素。
【請求項２】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記径方向に対する前記傾斜角は、負であることを特徴とする、請求項１に記載のねじ山付き要素。
【請求項３】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記ロードフランク（ＦＬ）の前記径方向に対する前記傾斜角は、正であることを特徴とする、請求項１または２に記載のねじ山付き要素。
【請求項４】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記径方向に対する前記傾斜角の絶対値は、雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記ロードフランク（ＦＬ）の前記径方向に対する前記傾斜角の絶対値よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項５】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記傾斜角の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であることを特徴とする、請求項４に記載のねじ山付き要素。
【請求項６】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記ロードフランク（ＦＬ）の前記傾斜角の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であることを特徴とする、請求項４または５に記載のねじ山付き要素。
【請求項７】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記径方向に対する前記傾斜角の絶対値は、雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ１；ＴＨ２）それぞれの前記ロードフランク（ＦＬ）の前記径方向に対する前記傾斜角の絶対値よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項８】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ２；ＴＨ１）の前記ロードフランクＦＬの前記傾斜角の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であることを特徴とする、請求項７に記載のねじ山付き要素。
【請求項９】
雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）または雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ２；ＴＨ１）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記傾斜角の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であることを特徴とする、請求項７または８に記載のねじ山付き要素。
【請求項１０】
前記第１のねじ切り部（ＦＥ１；ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ１）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記傾斜角の代数値（ａｌｇｅｂｒａｉｃ  ｖａｌｕｅ）は、前記第２のねじ切り部（ＦＥ２；ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ２）の前記ロードフランク（ＦＬ）の前記傾斜角の代数値と実質的に等しいことを特徴とする、請求項４〜９のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項１１】
前記第１のねじ切り部（ＦＥ１；ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ１）の前記ロードフランク（ＦＬ）の前記傾斜角の代数値は、前記第２のねじ切り部（ＦＥ２；ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ２）の前記スタブフランク（ＦＳ）の前記傾斜角の代数値と実質的に等しいことを特徴とする、請求項４〜１０のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項１２】
前記第１（ＦＥ１；ＦＩ１）および第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部は、テーパ状であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項１３】
前記第２のねじ切り部（ＦＥ２；ＦＩ２）は、所定の径方向延長部（ｒａｄｉａｌ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）の径方向肩部（ｒａｄｉａｌ  ｓｈｏｕｌｄｅｒ）（ＤＲ）につづいて形成されることを特徴とする、請求項１２に記載のねじ山付き要素。
【請求項１４】
前記第１（ＦＥ１；ＦＩ１）および第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部は、実質的に同じテーパ面上に配置されることを特徴とする、請求項１２に記載のねじ山付き要素。
【請求項１５】
前記第１（ＦＥ１；ＦＩ１）および第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部は、直線状に前記コンポーネント（Ｔ２；Ｔ１）の長手方向軸から第１および第２の径方向距離に形成されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項１６】
前記第１（ＦＥ１；ＦＩ１）および第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部は、本質的に弾性変形により、外部荷重を吸収する、および／または、ねじ山付き要素（ＥＭ；ＥＦ）の前記第１（ＦＥ１；ＦＩ１）または第２（ＦＥ２；ＦＩ２）のねじ切り部と対のねじ山付き要素（ＥＦ，ＥＭ）のそれぞれ前記第２（ＦＩ２；ＦＥ２）または第１（ＦＩ１；ＦＥ１）のねじ切り部との間の軸方向クリアランスを塞ぐために、選択された軸方向距離に亘る中間領域（ＺＩＭ；ＺＩＦ）により軸方向に分けられることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項１７】
前記中間領域（ＺＩＭ；ＺＩＦ）の軸方向長さは、前記軸方向クリアランスの最大値に比例することを特徴とする、請求項１６に記載のねじ山付き要素。
【請求項１８】
前記軸方向クリアランスの最小値は、ねじ山の高さと前記フランクの前記負の角度の絶対値との増加関数であることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のねじ山付き要素。
【請求項１９】
前記中間領域（ＺＩＭ；ＺＩＦ）の少なくとも一部は、他方のねじ山付き要素（ＥＦ，ＥＭ）の対応する密封面（ＺＩＦ;ＺＩＭ）と締め代において接触する密封面を定めることを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項２０】
ねじ山付き雄型タイプ要素（ＥＭ）とねじ山付き雌型タイプ要素（ＥＦ）とを備え、それらが一方を他方に組み立てることができるように適合することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のねじ山付き要素。
【請求項２１】
前記第１（ＦＩ１；ＦＥ１）および第２（ＦＩ２；ＦＥ２）のねじ切り部は、一度の組立てで外部引張荷重、圧縮荷重または接合荷重の不存在下において、一方で前記雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ１）の前記ねじ山（ＴＨ１）の前記スタブフランク（ＦＳ）が対応する前記雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）の前記ねじ山（ＴＨ２）と接触し、他方で前記雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）の前記ねじ山（ＴＨ２）の前記ロードフランク（ＦＬ）が対応する前記雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）の前記ねじ山（ＴＨ１）と接触するように配置され、前記一方に前記雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第１のねじ切り部（ＦＩ１）および前記雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第２のねじ切り部（ＦＥ２）に対応するねじ山の前記ロードフランク（ＦＬ）間に第１の緩衝領域（ＺＴ１）を、前記他方に前記雌型ねじ山付き要素（ＥＦ）の前記第２のねじ切り部（ＦＩ２）および前記雄型ねじ山付き要素（ＥＭ）の前記第１のねじ切り部（ＦＥ１）に対応するねじ山の前記スタブフランク（ＥＦ）間に第２の緩衝領域（ＺＴ２）を設け、前記第１の緩衝領域（ＥＦ）は引張荷重の存在下で軸方向クリアランスを塞ぐことが意図され、前記第２の緩衝領域（ＺＴ２）は圧縮荷重の存在下で軸方向クリアランスを塞ぐことが意図されることを特徴とする、請求項２０に記載のねじ山付き要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンポーネントのねじ山付き要素に関する。
【０００２】
ここで使用される用語「コンポーネント」は、他のコンポーネントとともにねじ山付き管状連結体などの組立式連結体を構成するために少なくとも２つのねじ切り部により他方のコンポーネントに連結されることが意図された何らかの要素または部品を意味する。
【０００３】
この発明は、例えばねじ山付き管状連結体を構成する目的で、他方の対応するコンポーネント上への組立てにより一度に連結される、圧縮および／または引張（もしくは曲げ）荷重が課され得る何らかのコンポーネントの型に関する。つまり、特に石油用途などに適するが、これらに限定されない。
【背景技術】
【０００４】
コンポーネントは、例えば、管（任意に長い管）、管状カップリング（任意に数十センチ長）、それらの管のための部品（ハンガ、クロスオーバ、安全弁、掘削パイプまたはツールジョイントのためのコネクタ、サブなど）であり得る。このコンポーネントは、井戸を掘削または採掘するために使用され得る。この場合に、コンポーネントは、炭化水素井戸などに降ろすために連結されるとともに、ドリルストリング、ケーシングストリングもしくはライナストリングまたはチュービングストリング（エクスプロイテーションストリング）を構成する。
【０００５】
上記で引用されたコンポーネントを組み立てるねじ山付き要素は、例えば概ね台形状であって、各々がスタブフランクとロードフランクを連結する直線的な頂部を備えるとともに、対応するねじ山のために作用する軸方向クリアランスを残しつつ対応する他方のコンポーネントのねじ山付き要素のねじ切りのねじ山を収容するために、十分な長さの軸方向距離（または中空もしくはねじ底部）により互いから隔てられたねじ山を備えたねじ切りを備えている。
【０００６】
軸方向クリアランスは、（特にねじ山のロードフランクが負の角度を有する際（フックねじ））の雄ねじと雌ねじとの容易な係合を可能にし、それらを軸方向の締め代によらずに組み立てることを可能にし、かつ組立終了時のねじ山の機械加工公差と径方向の締め代とによるねじ山における寸法多様性を吸収することによる組立中のグリースの過剰圧力を回避するために十分なものでなければならない。
【０００７】
軸方向クリアランスそれ自体は、堅固さがねじ山と独立して作用する密封面により確保されるので、「上質な」連結体として知られるねじ山付き連結体の堅固さのための弊害ではない。
【０００８】
対照的に、軸方向の圧縮荷重が課されるねじ山付き連結体の性能を低下させる傾向がある。
【０００９】
組立後は、台形のねじ山を伴うねじ山付き連結体（より具体的には、特定の密封面とその密封面を位置決めするための軸方向当接面を含む上質のねじ山付き連結体）はロードフランクを介して接触し、軸方向クリアランスがスタブフランク間に配置されている。ねじ山付き連結体に（例えば支柱における管の重量が連結体以下であるために）軸方向の引張荷重が課されると、ねじ山は直ちに既に接触しているロードフランクを介して引張荷重を転移させる。対照的に、軸方向に圧縮荷重が課されると、ねじ山は軸方向クリアランスを塞ぐ前にスタブフランクを介して圧縮荷重を転移させることができない。
【００１０】
しかしながら、当業者は、一定条件下でコンポーネントは所定時に軸方向の引張負荷が課され、他の時は軸方向の圧縮負荷が課され得ることを認識している。これは、例えば、所定の井戸において伸張下で作用するように設計されたコンポーネントに極度な温度変化による圧縮が課された（例えば蒸気が注入された）場合である。また、傾いた井戸に降ろされかつ／または相対的に極度に方向が（くの字状に）変化するコンポーネントによる場合であり、それによりコンポーネントの外側に内部の圧縮応力により軸方向の引張応力をもたらす。その結果、コンポーネントに圧縮荷重が課されるコンポーネント存在下の採掘相において、ねじ山のスタブフランクなどのねじ山付き要素の所定部分は荷重を支える（あるいは荷重が存在する場合に軸方向の当接により支えられる）ことに寄与可能となる前に最初の軸方向クリアランスを塞がれてしまい、圧縮下でのコンポーネントの性能が引張応力による場合と比べて低下してしまう。
【００１１】
例えば、特許文献１では、ねじ山付き要素の一ねじ山のロードフランクおよびスタブフランクが、組立終了時に、他方のねじ山付き要素のねじ山のロードフランクおよびスタブフランクに接触し、グリースの過剰圧力を制限するために協働している底部と頂部との間に径方向クリアランスが設けられている、雄型および雌型ねじ山付き要素を使用することが提案されている。この型のねじ切りは、引張および軸方向の圧縮（または曲げ）双方において大きな荷重を許容することをねじ山付き連結体に可能にさせる。しかしながら、ねじ山とねじ山間凹部との幅の寸法公差のために産業規模で適用可能とすることが難しく、一度で組み立てられたねじ切りが圧縮性能を低下させる軸方向クリアランスを有するか密封面の貧弱な位置決めをもたらす軸方向締り嵌めを有さざるを得ない。
【００１２】
圧縮性能を改善するという同じ目的により、例えば特許文献２および３では、それぞれのねじ切りがわずかに異なるピッチと極めてわずかに異なる幅のみを有するか、ねじ切りの１つが隣り合っている（周期的な）ねじ切りピッチと異なるねじ切りピッチによる中央領域を備えることを特徴とする雄型および雌型ねじ山付き要素を使用することが提案されている。制御および操作が困難という事実において、それらの解決策の弊害は残っている。特許文献４は、端ねじ部のらせん間の位相変化を、ねじ切りの１つの長さ方向上に有しているねじ切りを使用しているが、他方の目的に必須である増加する荷重が中央のねじ山で転移してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】欧州特許第０４５４１４７号明細書
【特許文献２】米国特許第６１５５６１３号明細書
【特許文献３】米国特許第６５８５２９９号明細書
【特許文献４】米国特許第４６２９２２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、その状況を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的のために、コンポーネントのねじ山付き要素であり、自由端部と、スタブフランクおよびロードフランクを各々備えるねじ山を各々備えた少なくとも第１および第２のねじ切り部とを備え、第１のねじ切り部が自由端部に近く、第２のねじきり部がコンポーネントの中央の無ねじ山部に近い、ねじ山付き要素を提供する。
【００１６】
スタブフランクはコンポーネントの自由端部の方向へ向けられるとともに組立中に最初に係合し、ロードフランクは自由端部と対向する方向に向けられていることが想起されるであろう。
【００１７】
このねじ山付き要素は、その第１のねじ切り部のねじ山および第２のねじ切り部のねじ山のスタブフランクおよびロードフランクが、径方向に対して「対向」しながら傾いていることを特徴とする。
【００１８】
換言すれば、ねじ山付き要素の第１および第２のねじ山は、対向した傾き、つまり径方向に対向するけれども等しい値である必要はない傾きを有する。
【００１９】
従来による通常の慣例にしたがえば、フランク角度は、ねじ山頂部側で検討中のフランクの端部がねじ底部におけるフランクの他方の端部に張り出す際に負、反対の場合（張り出していない）に適用する際に正として、本明細書において定義されるであろう。
【００２０】
本発明のねじ山付き要素は、多くのバリエーションが可能であり、特徴の少なくとも一部は互いに組み合わされ得る。具体的には、
雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの（径方向に対する）傾斜角は、負であり得る。
【００２１】
雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山のロードフランクの（径方向に対する）傾斜角は、正であり得る。
【００２２】
雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの（径方向に対する）傾斜角の絶対値は、例えば、雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山それぞれのロードフランクの（径方向に対する）傾斜角の絶対値よりも小さくてもよい。
【００２３】
例として、雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部の前記ねじ山の前記スタブフランクの傾斜角の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。
【００２４】
雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山のロードフランクの傾斜角の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。
【００２５】
バリエーションにおいて、雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの（径方向に対する）傾斜角の絶対値は、雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山それぞれのロードフランクの（径方向に対する）傾斜角の絶対値よりも大きくてもよい。
【００２６】
例として、雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山のロードフランクの傾斜角の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。
【００２７】
例として、雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部または雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの傾斜角の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。
【００２８】
第１のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの傾斜角の代数値（ａｌｇｅｂｒａｉｃ  ｖａｌｕｅ）は、第２のねじ切り部のねじ山のロードフランクの傾斜角の代数値と実質的に等しくてもよい。
【００２９】
第１のねじ切り部のねじ山のロードフランクの傾斜角の代数値は、第２のねじ切り部のねじ山のスタブフランクの傾斜角の代数値と実質的に等しくてもよい。
【００３０】
第１および第２のねじ切り部は、テーパ状であり得る。
【００３１】
この場合に、第２のねじ切り部は、例えば、所定の径方向延長部（ｒａｄｉａｌ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）の径方向肩部（ｒａｄｉａｌ  ｓｈｏｕｌｄｅｒ）につづいて形成され得る。
【００３２】
バリエーションにおいて、第１および第２のねじ切り部は、例えば、実質的に同じテーパ面上に配置され得る。
【００３３】
バリエーションにおいて、第１および第２のねじ切り部は、直線状に前記コンポーネントの長手方向軸から第１および第２の径方向距離に形成され得る。
【００３４】
第１および第２のねじ切り部は、本質的に弾性変形により、外部荷重を吸収する、および／または、ねじ山付き要素の第１または第２のねじ切り部と対のねじ山付き要素のそれぞれ第２または第１のねじ切り部との間の軸方向クリアランスを塞ぐために、選択された軸方向距離に亘る中間領域により軸方向に分けられ得る。
【００３５】
中間領域の軸方向長さは、軸方向クリアランスの最大値に比例し得る。
【００３６】
軸方向クリアランスの最小値は、ねじ山の高さとフランクの負の角度の絶対値との増加関数であり得る。
【００３７】
中間領域の少なくとも一部は、対応する他方のねじ山付き要素の密封面と締め代において接触する密封面を定め得る。
【００３８】
また、本発明は、上記の型の他方に組み立てられることができるように対応する雄型ねじ山付き要素および雌型ねじ山付き要素を備えているねじ山付き管状連結体を提案する。
【００３９】
第１および第２のねじ切り部は、一度の組立てで外部引張荷重、圧縮荷重または接合荷重の不存在下において、一方で雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山のスタブフランクが対応する雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山と接触し、他方で雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山のロードフランクが対応する雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山と接触するように配置され得、一方に雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部および雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部に対応するねじ山のロードフランク間に第１の緩衝領域を、他方に雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部および雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部に対応するねじ山のスタブフランク間に第２の緩衝領域を設ける。これにより、第１の緩衝領域は引張荷重の存在下で軸方向クリアランスを塞ぐことが意図され、第２の緩衝領域は圧縮荷重の存在下で軸方向クリアランスを塞ぐことが意図される。
【００４０】
本発明の他の特徴と利点は、下記の詳細な説明と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、「フラッシュ」型のねじ山付き管状連結体の第１のコンポーネントの雌型ねじ山付き要素の形態の例を図示する。
【図２】図２は、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、フラッシュ型ねじ山付き管状連結体の第２のコンポーネントの雄型ねじ山付き要素の形態の例を図示する。
【図３】図３は、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図１および図２に示す型の雄型および雌型ねじ山付き要素により形成された連結体により構成されるねじ山付き管状連結体の形態の例を図示する。
【図４】図４は、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山の形態の例を図示する。
【図５】図５は、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山の形態の例を図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の外部荷重不存在下における協働の例を図示する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の外部荷重不存在下における協働の例を図示する。
【図７Ａ】図７Ａは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の軸方向引張荷重存在下における協働の例を図示する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の軸方向引張荷重存在下における協働の例を図示する。
【図８Ａ】図８Ａは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の軸方向圧縮荷重存在下における協働の例を図示する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、長手方向軸ＸＸに沿った断面における、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素の第１のねじ切り部のねじ山と図１に示す型の雌型ねじ山付き要素の第２のねじ切り部のねじ山との組立サイクル終了時の軸方向圧縮荷重存在下における協働の例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
添付図面は、本発明を説明するためのみならず、必要に応じて定義付けにも寄与する。
【００４３】
本発明は、高レベルの圧縮のみならず引張荷重や高レベルの曲げ荷重、あるいは循環するこれらの荷重でさえも、制御された手法で許容可能なコンポーネントの雄型および雌型ねじ山付き要素、可能であればねじ山付き管状連結体を提供することを目的とする。
【００４４】
下記において、コンポーネントは井戸を掘削または採掘するために意図され、かつ結合したまたは一体のねじ山付き管状連結体の少なくとも１つの雄型または雌型ねじ山付き要素が設けられると仮定される。本発明は、使用に関わらず、他方のコンポーネントとともに組立アセンブリーを構成するために他方のコンポーネントの雄型または雌型ねじ山付き要素の２つのねじ切り部上に組み立てることができる少なくとも２つのねじ切り部が設けられた少なくとも１つの雄型または雌型ねじ山付き要素を含むコンポーネントが提供されるいずれの型のコンポーネント（ＯＣＴＧケーシング、ライナもしくはチュービング、カップリング、ドリルストリング、掘削付属品もしくは井戸付属品など）にも関連し、ねじ山付き管状連結体は非限定的な例である。概して、本発明は外的圧縮および／または引張もしくは曲げ荷重に耐えることができる一度の組立てにより他方の対応するコンポーネント上に連結されるコンポーネントのいずれの型にも関連する。
【００４５】
図１および２からわかるように、コンポーネントＴｉ（ｉ＝１または２）は、自由端部ＥＬｉにより終結された雌型ねじ山付き要素（もしくは端部）または雄型ねじ山付き要素ＥＭにより延長された本体または定常もしくは中央部ＰＣｉを備えている。
【００４６】
ここで、雌型ねじ山付き要素ＥＦまたは雄型ねじ山付き要素ＥＭの自由端部ＥＬｉは、レファレンスとして役立つ。その結果、所定の横断面に対し、横断面と自由端部ＥＬｉとの間にある全てが、その横断面の上流にあると仮定される。
【００４７】
本発明の雌型ねじ山付き要素ＥＦ（図１参照）は、少なくとも第１ＦＩ１および第２ＦＩ２の内側ねじ切り部の異なる部分を備えている。
【００４８】
ここで使用される用語「内側」は、雌型ねじ山付き要素ＥＦまたは雄型ねじ山付き要素ＥＭの長手方向軸ＸＸの方へ向けられた面に配置された部分（または面）を意味する。径方向は、長手方向軸ＸＸに直交する。
【００４９】
また、ここで使用される用語「ねじ切り部」は、スタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬ（図４および５参照）により各々定められるねじ山ＴＨ１またはＴＨ２が形成された領域を意味する。上記で与えられた定義によれば、ＴＨ１またはＴＨ２のスタブフランクは、通常は同じねじ山ＴＨ１またはＴＨ２のロードフランクＦＬの上流に位置する。ねじ山ピッチは、通常、所定のねじ切り部に対して一定である。また、ねじ山の径方向高さは、通常は一定であるが、（ねじ切り部を挿入または繰り出すことによって）増減させることができる。
【００５０】
第１の内側ねじ切り部ＦＩ１は、第１のコンポーネントＴ１の自由端ＥＬ１の近傍に配置されている。第２の内側ねじ切り部ＦＩ２は、第１のコンポーネントＴ１の無ねじ切り部（およびこれによる本体ＰＣ１）の近傍に配置されている。
【００５１】
図１に示す形態において、内側ねじ切り部ＦＩ１は自由端部ＥＬ１の下流に配置され、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２は内側ねじ切り部ＦＩ１の下流に配置され、かつ（示すように）組立当接部ＢＶＦの上流に配置され得る。この組立当接部ＢＶＦは、例えば、逆テーパ環状型の内面形状をなしている。
【００５２】
図１に示すように、雌型ねじ山付き要素ＥＦは、任意に、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２と組立当接部ＢＶＦとの間に介在する金属／金属間密封面ＳＥＦを備えていてもよい。
【００５３】
本発明の雄型ねじ山付き要素ＥＭ（図２参照）は、少なくとも第１ＦＥ１および第２ＦＥ２の外側ねじ切り部を備えている。
【００５４】
ここで使用される用語「外側」は、雄型ＥＭまたは雌型ＥＦねじ山付き要素の長手軸方向ＸＸの径方向に反対側の方向に向けられた面に沿って配置された要素（または面）を意味する。
【００５５】
第１の外側ねじ切り部ＦＥ１は、第２のコンポーネントＴ２の自由端部ＥＬ２の近傍に配置されている。第２の外側ねじ切り部ＦＥ２は、第２のコンポーネントＴ２の定常部または中央部（およびこれによる本体ＰＣ２）の近傍に配置されている。
【００５６】
図２に示す例において、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１は自由端部ＥＬ２の下流に配置され、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２は第２の外側ねじ切り部ＦＥ１の下流に配置され、かつ（示すように）組立当接部ＢＶＭの上流に配置されている。この組立当接部ＢＶＭは、例えば、自由端部ＥＬ２において第１の外側ねじ切り部ＦＥ１の上流に位置する逆テーパ環状端面の形状をなしている。組立当接部ＢＶＭは、組立サイクルの終了時に雌型ねじ山付き要素ＥＦの対応する組立当接部ＢＶＦを支えることが意図されている（図３参照）。
【００５７】
図２に示すように、雄型ねじ山付き要素ＥＭは、任意に、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１と組立当接部ＢＶＭとの間に介在する金属／金属間密封面ＳＥＭを備えていてもよい。この金属／金属間密封面ＳＥＭは、締り嵌めをもたらすために、組立体の端部において雌型ねじ山付き要素ＥＦの対応する金属／金属間密封面ＳＥＦを支えることが意図されている。
【００５８】
内側ねじ切り部ＦＩ１およびＦＩ２は、第２の内側ＦＩ２または外側ＦＥ２ねじ切り部のねじ山ＴＨ２への接近を許容するために設けられた外側ねじ切り部ＦＥ１およびＦＥ２と同様に、水平またはテーパ面上に配置され得ることに留意すべきである。
【００５９】
その結果、多くの構成が予想され得る。つまり、第１ＦＩ１またはＦＥ１と第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部がテーパ状である際には、第２のねじ切り部ＦＩ２またはＦＥ２は、例えば（図１および２に示すように）所定の径方向延長部（ｒａｄｉａｌ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）の径方向肩部（ｒａｄｉａｌ  ｓｈｏｕｌｄｅｒ）ＤＲの下流に形成され得る。また、図１および２に示すように、第２のねじ切り部ＦＩ２またはＦＥ２は、好ましくは、中間無ねじ山領域ＺＩＦまたはＺＩＭと所定の軸方向延長部とにより第１のねじ切り部ＦＩ１またはＦＥ１から分けられる。
【００６０】
中間領域ＺＩＦまたはＺＩＭは、第２の内側ＦＩ２または外側ＦＥ２ねじ切り部のねじ山ＴＨ２への接近を容易にするとともに、対向するねじ山部を組み立てるために必要な軸方向ねじ切りクリアランスの影響を減らすかなくすことが意図されている。
【００６１】
示さない変形例において、第１ＦＩ１またはＦＥ１と第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部は、例えば、同じテーパ状ねじ切りの２つの部分を構成する。この場合に、第１ＦＩ１またはＦＥ１と第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部はテーパ状（ただし可能であれば直線状）であり得る中間無ねじ山領域により所定の軸方向延長部とともに、軸方向に分けられ、第２の内側ＦＩ２または外側ＦＥ２ねじ切り部のねじ山ＴＨ２との接近を容易にするとともに、対向するねじ山部を組み立てるために必要な軸方向ねじ切りクリアランスの影響を減らすかなくすことが意図されている。
【００６２】
示さない他の変形例において、第１ＦＩ１またはＦＥ１と第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部は、例えば、直線状であり得る。この場合に、ねじ切り部は、必ず、長手方向軸ＸＸから第１および第２の径方向距離に形成されていなければならない。雌型ねじ山付き要素ＦＥの場合に、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１から長手方向軸ＸＸを分ける第１の径方向距離は、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２から長手方向軸ＸＸを変える第２の径方向距離より大きくなければならない。雄型ねじ山付き要素ＥＭの場合に、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１から長手方向軸ＸＸを分ける第１の径方向距離は、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２から長手方向軸ＸＸを分ける第２の径方向距離よりも小さくなければならない。
【００６３】
図３からわかるように、ねじ山付き管状連結体は、（図１に示す型の）第１のコンポーネントＴ１の雌型ねじ山付き要素ＥＦを、（図２に示す型の）第２のコンポーネントＴ２の雄型ねじ山付き要素ＥＭ上に組み立てることにより構成される。
【００６４】
本発明にしたがえば、各雌型ＥＦまたは雄型ＥＭねじ山付き要素における、第１のねじ切り部ＦＩ１またはＦＥ１のねじ山ＴＨ１と第２のねじ切り部ＦＩ２またはＦＥ２のねじ山ＴＨ２ののスタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬは、径方向に対して反対側に（つまり対向して）傾いている。この構成は、図２に示す型の雄型ねじ山付き要素ＥＭについては図４および５に示す。より正確には、図２、４および５の非限定的な例において、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬは、スタブフランクＦＳの端部およびロードフランクＦＬの端部がそれぞれねじ山頂部側に張り出すとともにねじ底部においてこれらのフランクの他方の端部に張り出さないようにするために、第２のコンポーネントＴ２の自由端部ＥＬ２の方向へ傾いている（または向いている）一方、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬは、スタブフランクＦＳの端部およびロードフランクＦＬの端部がそれぞれねじ山頂部側に張り出さないとともにねじ底部においてこれらのフランクの他方の端部に張り出すようにするために、同じ第２のコンポーネントＴ２の無ねじ山部（または本体）ＰＣ２の方向へ傾いている（または向いている）。同様に、図１に示す非限定的な例において、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬは、スタブフランクＦＳの端部およびロードフランクＦＬの端部がそれぞれねじ頂部側に張り出さないとともにねじ底部においてこれらのフランクの他方の端部に張り出すようにするために、第１のコンポーネントＴ１の無ねじ山部（または本体）ＰＣ１の方向へ傾いている（向いている）一方、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳおよびロードフランクＦＬは、スタブフランクＦＳの端部およびロードフランクＦＬの端部がそれぞれねじ頂部側で張り出すとともにねじ底部においてこれらのフランクの他方の端部に張り出さないようにするために、同じ第１のコンポーネントＴ１の自由端部ＥＬ１の方向へ傾いている（向いている）。
【００６５】
第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬと径方向の間の傾斜角は、ΦＬ１で示される。第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳと径方向の間の傾斜角は、ΦＳ１で示される。第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクＦＬと径方向の間の傾斜角は、ΦＬ２で示される。第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳと径方向の間の傾斜角は、ΦＳ２で示される。
【００６６】
もし、例えば、ねじ山頂部側に対するフランクの端部がねじ底部におけるフランクの他方の端部に張り出さない際を正、ねじ山頂部側に対する端部がねじ底部におけるフランクの他方の端部に張り出す際を負と仮定すれば、その際に示される例においては、雄型ねじ山付き要素ＥＭの場合に、角度ΦＬ１およびΦＳ１はそれぞれ正と負である一方、角度ΦＬ２およびΦＳ２はそれぞれ負と正である。図１における雌型ねじ山付き要素ＥＦの例においては逆のことが考察可能である。この場合において、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山のＴＨ１のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ１およびΦＳ１はそれぞれ負と正である一方、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ２およびΦＳ２はそれぞれ正と負である。
【００６７】
逆の状態が予想されることに留意すべきである。この場合において、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ１およびΦＳ１はそれぞれ正と負であり、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ２およびΦＳ２はそれぞれ負と正であり、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ１およびΦＳ１はそれぞれ負と正であり、かつ第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ２およびΦＳ２はそれぞれ正と負である。
【００６８】
また、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１または内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のフランクＦＬおよびＦＳの角度ΦＬ１およびΦＳ１は、（図１、２および４に示す例における場合であるとして）同一であっても異なっていてもよいことに留意すべきである。好ましくは、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ１の絶対値は、同じ第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１の絶対値より小さい。例として、第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ１の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。例として、ΦＳ１は、−１０°となるように選択し得る。第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１の絶対値は、例えば、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。例として、ΦＬ１は、＋２５°となるように選択し得る。
【００６９】
また、好ましくは、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ２の絶対値は、同じ第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクの傾斜角ΦＬ２の絶対値より大きい。例として、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ２の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。例として、ΦＳ２は、＋２５°となるように選択し得る。第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ２の絶対値は、例えば、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。例として、ΦＬ２は、−１０°となるように選択し得る。
【００７０】
同様に、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ１の絶対値は、好ましくは、同じ第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１の絶対値より大きい。例として、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ１の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。例として、ΦＳ１は、２５°となるように選択し得る。第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１の絶対値は、例えば、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。例として、ΦＬ１は、−１０°となるように選択し得る。
【００７１】
また、好ましくは、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ２の絶対値は、同じ第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ２の絶対値よりも小さい。例として、第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ２の絶対値は、約３°〜約１５°の範囲内であり得る。例として、ΦＳ２は、−１０°となるように選択し得る。第２の内側ねじ切り部ＦＩ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１の絶対値は、約１０°〜約３０°の範囲内であり得る。例として、ΦＬ２は、約２５°となるように選択し得る。
【００７２】
好ましくは、ねじ山フランクおよびねじ切り部に関わらず、負の角度の絶対値は、正の角の絶対値より小さい。これにより、図３の非限定的な例においては、角ΦＳ１（１０°）の絶対値は、角ΦＬ１（２５°）の絶対値より小さい。
【００７３】
また、好ましくは、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ１は、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のスタブフランクＦＳの傾斜角ΦＳ２と実質的に等しい。同様に、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１のねじ山ＴＨ１のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ１は、好ましくは第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のロードフランクＦＬの傾斜角ΦＬ２と実質的に等しい。
【００７４】
雌型ねじ山付き要素ＥＦ（または雄型ＥＭ）の第１の内側ねじ切り部ＦＩ１（または外側ＦＥ１）の軸方向長さは、好ましくは、同じ雌型ねじ山付き要素ＥＦの第２の内側ねじ切り部ＦＩ２（または外側ＦＥ２）の軸方向長さと実質的に等しいことに留意すべきである。しかしながら、ねじ切り部の軸方向長さは、他の評価関数として、例えば、非限定的な手法における、同じねじ切りの第１および第２のねじ切り部のロードフランクＦＬまたはスタブフランクＦＳの展開面を平衡に保つために選択され得る。
【００７５】
図６Ａおよび６Ｂは、第１Ｔ１および第２Ｔ２のコンポーネントのための組立サイクルの終了時の外部荷重不存在下における、雌型ねじ山付き要素ＥＦの第１の内側ねじ切り部ＦＩ１の雄型ねじ山付き要素ＥＭおよびねじ山ＴＨ１の第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のねじ山ＴＨ２のそれぞれの位置を（長手方向軸ＸＸに沿った断面において）図式的に示す。図６Ａおよび６Ｂからわかるように、第１のねじ切り部ＦＩ１およびＦＥ１と第２のねじ切り部ＦＩ２およびＦＥ２のそれぞれの配置は、
（雌型ねじ山付き要素ＥＦの）第１の内側ねじ切り部ＦＩ１および（雄型ねじ山付き要素ＥＭの）第２の外側ねじ切り部ＦＥ２においてそれぞれ対応するねじ山ＴＨ１およびＴＨ２のロードフランクＦＬの間の第１の緩衝領域ＺＴ１と、
（雌型ねじ山付き要素ＥＦの）第２の内側ねじ切り部ＦＩ２および（雄型ねじ山付き要素ＥＭの）第１の外側ねじ切り部ＦＥ１においてそれぞれ対応するねじ山ＴＨ２およびＴＨ１のスタブフランクＦＳの間の第２の緩衝領域ＺＴ２と、を画定できるようにする。
【００７６】
外部荷重の不存在下において、雄型ねじ山付き要素ＥＭの第１ＦＥ１および第２ＦＥ２の外側ねじ切り部のねじ山の反対側の（対向した）傾きと組み合わされた、雌型ねじ山付き要素ＥＦの第１ＦＩ１および第２ＦＩ２の内側ねじ切り部のねじ山の反対側の（対向した）傾きは、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１および第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のそれぞれのねじ山ＴＨ１およびＴＨ２のスタブフランクＦＳが互いに支え合うとともに、同時に第２の内側ねじ切り部ＦＩ２および第１の外側ねじ切り部ＦＥ１のそれぞれのねじ山ＴＨ２およびＴＨ１のロードフランクＦＬが互いに確実に支え合うようにする。このことは、第１Ｔ１および第２Ｔ２のコンポーネントのラジアルロックを確実にするくさび効果をもたらし、連結体の全体にわたる一体性を実質的に向上させる。
【００７７】
図７Ａおよび７Ｂからわかるように、第１の緩衝領域ＺＴ１の軸方向クリアランスは軸方向引張荷重の存在下で塞がれることが意図されている一方、第２の緩衝領域ＺＴ２の軸方向クリアランスは軸方向圧縮荷重の存在下で塞がれることが意図されている。つまり、（例えば曲げ荷重が存在する対向する母線上の）軸方向圧縮および引張荷重存在下において、第１ＺＴ１および第２ＺＴ２の緩衝領域は軸方向クリアランスを塞ぐために同じ連結体において使用されることが理解されるであろう。この状態は、いくつかの手法において一母線上の図７Ａ、７Ｂと対向する母線上の図８Ａ、８Ｂの組み合わせに対応している。
【００７８】
図６〜８に示す第１ＺＴ１および第２ＺＴ２の緩衝領域の軸方向延長部（軸方向クリアランス）は、理解をより容易にするために意図的に拡大されている。換言すれば、緩衝領域が塞ぐことができる軸方向クリアランスは、実際の状態より拡大されている。
【００７９】
また、第１ＦＩ１またはＦＥ１と第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部の間に位置する、中間領域ＺＩＦまたはＺＩＭは、軸方向圧縮および／または引張荷重の存在下において有用である。軸方向引張荷重の存在下において（図７Ａおよび７Ｂ参照）、ひとたび第１の緩衝領域ＺＴ１の軸方向クリアランスが塞がれると、引張荷重は、第１の内側ねじ切り部ＦＩ１および外側ねじ切り部ＦＥ１と第２の内側ねじ切り部ＦＩ２および外側ねじ切り部ＦＥ２とのロードフランクＦＬの全てによって吸収される。より正確には、ひとたび軸方向クリアランスが塞がれると、牽引が第１の内側ねじ切り部ＦＩ１および第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のロードフランクＦＬの間の追加接触を誘導し、この追加接触が荷重の一部を吸収するとともに、これにより第２の内側ねじ切り部ＦＩ１および第１の外側ねじ切り部ＦＥ２に課される荷重を軽減することができる。次いで、中間領域ＺＩＭは、軸方向伸びにおける弾性変形（これによる顕著な永久変形を伴わない）によるこのクリアランス閉塞を保証し、これによりカップリング（この場合においてはねじ山付き管状連結体）が荷重から解放された際に初期状態と同じあるいは近い状態に戻ることを可能にする。
【００８０】
軸方向圧縮荷重存在下における中間領域ＺＩＦの作用は、上述した引張荷重の場合における中間領域ＺＩＭのためのものと類似している。違いは、荷重が第１の内側ねじ切り部ＦＩ２および外側ねじ切り部ＦＥ１と第２の内側ＦＩ２および外側ＦＥ２ねじ切り部とのスタブフランクＦＳの全てにより吸収されることと、中間領域ＺＩＦが軸方向圧縮における弾性変形によりクリアランスを確実に塞げるようにすることである。
【００８１】
中間領域ＺＩＭ、ＺＩＦの最小断面部の軸方向長さは、好ましくは、対応する緩衝領域それぞれＺＴ１、ＺＴ２の軸方向クリアランスの閉塞前に可塑化しないように選択される。
【００８２】
極めて好ましくは、中間領域ＺＩＭ、ＺＩＦの最小断面部の軸方向長さは、対応する緩衝領域ＺＴ１、ＺＴ２の軸方向長さ最大値の増加一次関数である。これらの緩衝領域の軸方向長さ最大値は、ねじ山における寸法公差を考慮した場合に決まるねじ切り部ＦＥ２−ＦＩ１またはＦＥ１−ＦＩ２間の最大軸方向クリアランスと等しい。
【００８３】
これにより、例として、７００ＭＰａオーダーの弾性限界（仕様書ＡＰＩ  ５ＣＴのグレードＣ９５）のためには、中間領域の可塑変形が有効に許容されないのであれば、中間領域ＺＩＭ、ＺＩＦの最小断面部の軸方向長さは、ねじ切りの最大軸方向クリアランスの約２００倍に等しくなり得る。この軸方向長さは、少量の可塑変形が許容されるのであれば、軸方向クリアランスの約１００倍であり得る。
【００８４】
緩衝領域ＺＴ１、ＺＴ２の軸方向長さ最小値は、軸方向クリアランスの寸法機械加工公差が追加される場合により決まるねじ切り部ＦＥ２−ＦＩ１またはＦＥ１−ＦＩ２間の軸方向クリアランス最小値と等しくなり得る。
【００８５】
(場合により決まるねじ切り部ＦＥ２−ＦＩ１またはＦＥ１−ＦＩ２間の軸方向クリアランス最小値と等しい)緩衝領域ＺＴ１、ＺＴ２の軸方向長さ最小値は、好ましくは、負のフランク角度による早期の摩損を回避するために選択される。この場合に、その緩衝領域の軸方向長さ最小値は、ねじ切り高さと負のフランク角度の絶対値との増加関数である。より好ましくは、その緩衝領域の軸方向長さ最小値は、ｈ．ｔａｎ（ΦＬ２）（ΦＬ２は、第２の外側ねじ切り部ＦＥ２のロードフランク角度である）と等しくなり得る。
【００８６】
また、中間領域ＺＩＭおよびＺＩＦは、製品の径方向バルクを減らすことが必要であれば、（少なくとも部分的に）金属／金属密封面を画定してもよいことに留意すべきである。これは、特に、第１ＦＩ１またはＦＥ１および第２ＦＩ２またはＦＥ２のねじ切り部の間の第１の金属／金属密封面と、雌型ねじ山付き要素ＥＦの場合における第２の内側ねじ切り部ＦＩ２の下流または雄型ねじ山付き要素ＥＭの場合における第１の外側ねじ切り部ＦＥ１の上流の第２の金属／金属密封面とを備え得る、「インテグラルセミフラッシュ」として知られるねじ山付き連結体のコンポーネントによる場合である。
【００８７】
本発明は、専ら例として上述したねじ山付き要素（雄型または雌型）、コンポーネントおよびねじ山付き管状連結体の形態に限定されず、当業者が以下の特許請求の範囲と関連して予想し得る全ての変形例を包含する。
【００８８】
つまり、本発明は、上述した雄型および雌型ねじ山付き要素とは別の型のものにも関連する。例として、本発明は、結合した（例えば、ＶＡＭ  ＴＯＰ、ＮＥＷ  ＶＡＭ、ＶＡＭ  ＡＣＥ、ＤＩＮＯＶＡＭ、ＶＡＭ  ＨＷ  ＳＴ型）または一体の「フラッシュ」もしくは「セミフラッシュ」型の（例えば、ＶＡＭ  ＳＬ、ＶＡＭ  ＭＵＳＴ、ＶＡＭ  ＨＰ型）の内部接合によるねじ山付き管状連結体のねじ山付き要素にも関連する。また、本発明は、内部接合でない（例えば、中心接合によるＶＡＭ  ＳＬＩＪ  II型または外部接合によるＶＡＭ  ＦＪＬ）連結体の雄型および雌型ねじ山付き要素にも関連する。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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