特許 6999793 パイプ接続デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-24

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】パイプ接続デバイス

(51)【国際特許分類】

   F16L 19/028 20060101AFI20220112BHJP

   F16B 33/06 20060101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

F16L19/028

F16B33/06 E

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020501163

(86)(22)【出願日】2018-07-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-31

(86)【国際出願番号】 IB2018055107

(87)【国際公開番号】W WO2019012444

(87)【国際公開日】2019-01-17

【審査請求日】2020-03-02

(31)【優先権主張番号】202017104112.3

(32)【優先日】2017-07-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】504117534

【氏名又は名称】テーイー・アウトモティーフェ（ハイデルベルク）ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】シュタン，アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ホフマン－ルシェル，ユリアン

【審査官】岩瀬 昌治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９９８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５１７６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２３００９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２０６３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ １９／０２８

Ｆ１６Ｂ ３３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプ（２）同士を接続するためのパイプ接続デバイス、特に自走車両用パイプ同士を接続するためのパイプ接続デバイスであって、
ネジ要素を有し、
前記パイプ（２）は、前記ネジ要素に接続され、
前記ネジ要素は、ネジ接続によって接続要素に接続可能であり、
前記ネジ要素は、
少なくとも１つのスレッド（３）と、
少なくとも１つのスレッドなし接触表面（４）とを備え、
前記スレッド（３）には、少なくとも１つの領域において、第１コーティング（７）が施されており、
前記少なくとも１つのスレッドなし接触表面（４）には、少なくとも１つの領域において、第２コーティング（８）が施されており、
前記第１コーティング（７）は、
少なくとも１種のエポキシ化合物、特に、少なくとも１種のフェノール系エポキシ化合物と、
少なくとも１種の潤滑剤とを
少なくとも４０重量％含み、好ましくは、少なくとも５０重量％含み、
前記ネジ要素は、軸方向穴を有するネジ継手（１）であり、
前記軸方向穴は、当該軸方向穴を通過するパイプ（２）を有し、
前記パイプ（２）は、当該パイプ（２）のパイプ端に、フランジ（１０）を有し、
前記第２コーティング（８）が施された前記ネジ継手（１）の前記スレッドなし接触表面（４）は、前記フランジ（１０）又は前記フランジ（１０）の後部側と接触する
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティングは、第１摩擦係数μ１を有し、
前記第２コーティングは、第２摩擦係数μ２を有し、
前記第１摩擦係数μ１は、前記第２摩擦係数μ２より大きい
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項3】

請求項１又は２のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティングの第１摩擦係数μ１の前記第２コーティングの第２摩擦係数μ２に対する比（μ１／μ２）は、
１．１～４．０の間、好ましくは１．２５～３．５の間、特に１．２６～３．５の間、最も特に好ましくは１．３～３の間である
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記ネジ要素に又は前記ネジ要素の表面に、前記第１コーティング（７）が完全に又は実質的に完全に施されており、
前記第１コーティング（７）に、前記少なくとも１つのスレッドなし接触表面（４）の少なくとも１つの領域において、前記第２コーティング（８）が施される
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記ネジ要素は、ネジ切りされたボルト又はネジ継手（１）であって、
ネジ切りされたボルト又はネジ継手（１）は、雄ネジとして構成されたスレッド（３）を有する
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項6】

請求項５に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記ネジ切りされたボルトの前部端又は前記ネジ継手（１）の前部端には、前記少なくとも１つのスレッドなし接触表面（４）を有し、
前記少なくとも１つのスレッドなし接触表面（４）は、少なくとも１つの領域において前記第２コーティングで被覆される
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティング（７）の層厚は、２～２５μｍ、好ましくは３～２０μｍである
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティング（７）中の前記潤滑剤は、
ポリマー材料又は有機ポリマー材料であり、且つ、好ましくは、「ポリオレフィン、パラフィン、ワックス状材料、ポリアミド、フルオロポリマー」の群より選択される少なくとも１種の潤滑剤である
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記潤滑剤は、前記第１コーティング中に、
４～２０重量％の量で存在し、好ましくは５～１５重量％の量で存在し、特に７～１３重量％の量で存在する
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティング（７）は、少なくとも１つの充填材を、
３～２５重量％含み、好ましくは４～２０重量％含み、特に１０～２０重量％含む
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第２コーティング（８）の層厚は、１～１００μｍ、好ましくは２～８０μｍである
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第２コーティング（８）の層厚は、前記第１コーティング（７）の層厚よりも大きい
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第２コーティング（８）は、少なくとも１種のポリマーと少なくとも１種の潤滑剤とを含む
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第２コーティングは、
「硫化モリブデン、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン」の群より選択される少なくとも１種の潤滑剤を含む
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記第１コーティング（７）は、
３～２０重量％のアルミニウムを含み、好ましくは４～１５重量％のアルミニウム、特に７～１３重量％のアルミニウムを含む
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項16】

請求項１～１５のいずれか１項に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記ネジ要素は、少なくとも１つの防食コーティングで、特に亜鉛ニッケル防食コーティングで被覆され、
前記防食コーティングは、前記第１コーティングの下に設けられる
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【請求項17】

請求項１６に記載のパイプ接続デバイスであって、
前記ネジ要素に、少なくとも１つの不動態化層が施され、
前記不動態化層は、前記第１コーティングの下に設けられ、
前記不動態化層は、好ましくは前記防食コーティングと前記第１コーティングとの間に設けられる
ことを特徴とするパイプ接続デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本文書は、それぞれの内容が参照により全体として本明細書に組み込まれる２０１７年７月１１日に出願された「パイプを接続するためのネジ要素及びパイプ接続デバイス（Ｓｃｒｅｗ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｆｏｒ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｐｉｐｅｓ Ａｎｄ Ａ Ｐｉｐｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）」と題する独国特許出願第２０２０１７１０４１１２．３号の優先権の利益を主張する。

【0002】

技術分野
本開示は、パイプを接続するためのネジ要素、好ましくは自走車両用パイプを接続するためのネジ要素に関する。このネジ要素は、少なくとも１つのスレッドと、少なくとも１つのスレッドなし接触表面とを備える。スレッドには、少なくともいくつかの領域において、第１コーティングが施されており、また、少なくとも１つのスレッドなし接触表面には、少なくともいくつかの領域において、第２コーティングが施されている。本開示は、本開示によるネジ要素を備えた、パイプを接続するためのパイプ接続デバイス、特に自走車両用パイプを接続するためのパイプ接続デバイスにも関する。

【背景技術】

【0003】

パイプ又は自走車両用パイプ又はその両方のためのネジ要素及びパイプ接続デバイスは、実用化されている様々な実施形態が知られている。特に、ネジ継手として実施されているネジ要素が知られており、これらを用いて、パイプを接続要素に接続することができ、特に自走車両用パイプが接続要素に接続可能である。これらの公知のネジ継手には、通常、コーティング、特に防食コーティングがなされており、通常はネジ継手全体を覆っている。

【0004】

公知のネジ継手を有する実用化により公知となっているネジ接続では、ネジ接続の望ましくない緩み又は解除が頻繁に生じる。このような望ましくない緩み／解除は、特に自走車両用パイプを含むパイプが接続されたネジ継手で主に生じる。ネジ継手が一緒に螺合されると、その結果、パイプも回転されうる。そのため、パイプのねじりに起因して、パイプに所謂スプリング力が蓄えられる。パイプのねじりによって逆向きのトルクが生成し、その結果、ネジ接続の望ましくない緩み若しくは解除、又は、無制御な緩み若しくは解除、又はその両方が生じうる。ネジ接続の望ましくない緩み又は解除は、特に自走車両で生じる振動によっても特に生じうる。

【0005】

特許文献１は、上述のタイプのネジ要素又は請求項１のプリアンブルに記載のネジ要素又はその両方を開示する。これらのネジ要素は、信頼性があることが基本的に分かっている。それにもかかわらず、これらのネジ要素は、そのコーティングの最適化に関して、さらなる改善が可能である。これは、特に、これらの摩耗特性及び腐食特性にも言えることである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】欧州特許第２１３６１１９号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

したがって、本開示は、最適化されたコーティングならびに高い耐摩耗性及び高い耐食性を特徴とする、冒頭に定義されたタイプのネジ要素を提供する技術的課題に基づく。本開示は、そのようなネジ要素を有するパイプ接続デバイスを提供する技術的課題にも基づく。

【0008】

技術的課題を解決するために、本開示は、まず、請求項１のプリアンブルに記載の、パイプを接続するためのネジ要素、好ましくは自走車両用パイプを接続するためのネジ要素を教示する。このネジ要素は、第１コーティングが、少なくとも１種のエポキシ化合物、特に少なくとも１種のフェノール系エポキシ化合物と、少なくとも１種の潤滑剤とを、少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも５０重量％、特に少なくとも６０重量％含むことを特徴とする。本開示によるネジ要素は、自走車両における自走車両用パイプに使用されるのが特に好ましい。ここでは、自走車両用パイプという語は、燃料や、ブレーキ液や、冷媒などのための管路を含む。

【0009】

本開示の範囲内において、スレッドなし接触表面は、スレッドのない表面を特に有し、ネジ接続の場合には、ネジ要素の対応する嵌合ネジ要素に対して力を及ぼす。これは、特に、ネジ切りされたボルトの前部端又はネジ継手の前部端又はその両方の前部端であってもよい。または、ネジ要素のネジ頭又はネジ切りされたボルトのネジ頭又はその両方のネジ頭の、底部側であってもよい。

【0010】

本開示の推奨される実施形態によれば、第１コーティングは第１摩擦係数μ１を有し、第２コーティングは第２摩擦係数μ２を有し、第１摩擦係数μ１は第２摩擦係数μ２よりも大きい。ある確実な実施形態では、第１摩擦係数μ１は第２摩擦係数μ２よりもかなり大きいことを特徴とする。摩擦係数は、摩擦の係数又は摩擦値としても知られる。第１コーティングの第１摩擦係数μ１の第２コーティングの第２摩擦係数μ２に対する比μ１／μ２は、１．１～５．０の間、より好ましくは１．１～４．０の間、好ましくは１．２５～４．０の間、特に１．５～３．５の間、より好ましくは１．２６～３．５の間、非常に好ましくは１．３～３．５の間又は１．３～３の間又はその両方を満たすことが推奨される。本開示の非常に推奨される実施形態によれば、第１コーティングの摩擦係数μ１は０．１より大きく、好ましくは０．１５より大きい。第２コーティングの摩擦係数μ２は、好ましくは０．０８未満であり、特に０．０７５未満である。第１コーティング及び第２コーティングそれぞれの摩擦係数μ１及びμ２は、そこに含まれる少なくとも１種の潤滑剤によって調節可能であり、特に、この少なくとも１種の潤滑剤の種類及び量によって調節可能である。潤滑剤についても、以下でより詳しく記載する。

【0011】

本発明の特に好ましい実施形態では、ネジ要素に、すなわちネジ要素の表面に、第１コーティングが完全に又は実質的に完全に施されており、この第１コーティングに、少なくとも１つのスレッドなし接触表面上の少なくともいくつかの領域において、第２コーティングが施されることを特徴とする。本開示における２つのコーティング（第１コーティング及び第２コーティング）のうち、第１コーティングのみが、ネジ要素の表面全体又は実質的に表面全体を覆うこと、及び、この第１コーティングに、少なくとも１つのスレッドなし接触表面の領域のみにおいて、第２コーティングが少なくともいくつかの領域で施されることは、本開示の範囲内である。したがって、本開示における２つの層に関して、スレッドなし接触表面又は少なくとも１つのスレッドなし接触表面の領域のみが２層として設計されており、且つ、ネジ要素の残部の全体又は残部の実質的に全体に、第１コーティングのみが、単層で施される。ネジ要素には、第１コーティングの下に、追加でコーティングがなされること、特に少なくとも１つの抗食コーティング又は少なくとも１つの不動態化層又はその両方が設けられることも、本開示の範囲内である。例えば、接着促進剤層がさらにあってもよい。追加されるのが好ましい層については、以下でより詳細に説明する。

【0012】

本開示の特に推奨される実施形態によれば、本開示によるネジ要素は、ネジ切りされたボルト又はネジ継手であり、雄ネジとして実施されるスレッドを有する。次いで、このスレッドに、特に第１摩擦係数μ１を有する第１コーティングを、少なくとも１又は複数の領域において施す。ネジ要素が、パイプが接続されるネジ継手であることは、本開示の範囲内である。本開示の推奨される実施形態によれば、パイプ又は自走車両用パイプは、ネジ継手を軸方向に貫通し、ネジ継手の前部端の後方で、パイプ端と係合することが好ましい。パイプ端は、フランジとして実施されるのが好適である。

【0013】

ネジ要素の、少なくとも１つのスレッドなし接触表面又は複数のスレッドなし接触表面が、ネジ要素をねじ込む方向に対して直角である又は実質的に直角であることも、本開示の範囲内である。本開示における、ネジ切りされたボルトとして又はネジ継手としてのネジ要素の設計では、本開示の推奨される実施形態によるネジ切りされたボルトの前部端又はネジ継手の前部端には、スレッドなし接触表面を有し、このスレッドなし接触表面は、少なくとも１又は複数の領域において、特に第２摩擦係数μ２を有する第２コーティングで被覆されている。また、ネジ切りされたボルト又はネジ継手がネジ頭を有することと、スレッド側のネジ頭の底部側にスレッドなし接触表面を有し、このスレッドなし接触表面は、少なくとも１又は複数の領域において、特に第２摩擦係数μ２を有する第２コーティングにより被覆されたことは、本開示の範囲内である。本開示の非常に好ましい実施形態では、スレッドなし接触表面は、ネジ切りされたボルトの前部端又はネジ継手の前部端に、第２コーティングが完全に施されること、又は、ネジ頭の底部側のスレッドなし接触表面は、完全に又は実質的に完全に第２コーティングが施されること、又はその両方を特徴とする。

【0014】

本開示によるネジ要素がネジナットとして設計され、このネジナットは雌ネジとして設計されたスレッドを有することも、基本的に本開示の範囲内である。この場合、雌ネジは、少なくとも１又は複数の領域において、好ましくは完全に又は実質的に完全に第１コーティングにより被覆されている。ネジナットは、ネジ切りされたボルト又はネジ継手を受けるように働き、好ましくは本開示にしたがって被覆されたネジ切りされたボルト又はネジ継手を受けるように働く。好ましい実施形態では、ネジナットが、２つのパイプを接続するための雌ネジを備えた接続スリーブであるか、又は、接続されるパイプのための接続ブロック内の雌ネジを備えた止まり穴であることを特徴とする。接続スリーブの接触フランジがスレッドなし接触表面を有し、このスレッドなし接触表面が、少なくとも１又は複数の領域において、好ましくは完全に又は実質的に完全に第２コーティングにより被覆されていることは、本開示の範囲内である。本開示のある実施形態では、第１コーティングの第１摩擦係数μ１は、第２コーティングの第２摩擦係数μ２の少なくとも１．２倍、特に少なくとも１．５倍、好ましくは少なくとも２倍であり、ある実施形態の変形例では少なくとも３倍である。

【0015】

本開示によるネジ要素のベース本体が、特に本開示によるネジ切りされたボルト又はネジ継手のベース本体が、金属製又は実質的に金属製であり、好ましくは鋼製又は実質的に鋼製であることは、本開示の範囲内である。このベース本体は、最初に、亜鉛ニッケル層又は亜鉛ニッケル防食コーティングで被覆されることが望ましい。本開示の推奨される実施形態では、この亜鉛ニッケル層又は亜鉛ニッケル防食コーティングに不動態化層が施される。ネジ要素の全体又はネジ要素の実質的に全体が、亜鉛ニッケル層及び不動態化層の両方で被覆されることが望ましい。不動態化層には、第１コーティングが施されるのが好ましく、推奨される実施形態では、ネジ要素の表面又は不動態化層の表面に、完全に又は実質的に完全にこの第１コーティングが施される。ネジ要素の少なくとも１つのスレッドなし接触表面の第１コーティングに、特にネジ要素又はネジ継手の前部端の第１コーティングに、少なくとも１又は複数の領域において、好ましくは完全に、第２コーティングが施されることが推奨される。

【0016】

本開示の良好な実施形態は、第２コーティングの層厚が、第１コーティングの層厚よりも大きいことを特徴とする。第１コーティングの層厚は、２～２５μｍ、好ましくは３～２０μｍに達するのが好適である。第２コーティングの層厚は、１～１００μｍ、好ましくは２～８０μｍに達することが推奨される。

【0017】

第１コーティングが少なくとも１種の潤滑剤を含むフェノール系エポキシ化合物を含むことは、本開示の範囲内である。第１コーティングが、フェノール系エポキシ化合物を、少なくとも４０重量％含む、好ましくは少なくとも５０重量％含む、特に少なくとも６０重量％含むことが望ましい。潤滑剤は、第１コーティング中に、４～２０重量％の量で存在し、好ましくは５～１５重量％の量で存在し、特に７～１３重量％の量で存在し、非常に好ましくは８～１２重量％の量で存在することが望ましい。本開示の好ましい実施形態によれば、第１コーティング中の潤滑剤は、ポリマー材料又は有機ポリマー材料である。第１コーティングは、「ポリオレフィン、パラフィン、ワックス状材料、ポリアミド、フルオロポリマー」の群より選択される少なくとも１種の潤滑剤を含むのが好ましい。潤滑剤として使用される少なくとも１種のポリオレフィンは、望ましくはポリエチレン又はポリプロピレン又はその両方であることが推奨される。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、第１コーティングの潤滑剤として使用されるフルオロポリマーとして推奨される。

【0018】

第１コーティングは、少なくとも１種の充填材を、３～２５重量％含み、好ましくは４～２０重量％含み、特に好ましくは１０～２０重量％含むことが推奨される。複数種類の充填材が第１コーティング中に存在し、全体として前述の重量％単位で表された量を好適に生じることは、本開示の範囲内である。本開示の非常に好ましい実施形態では、第１コーティングが、３～２０重量％のアルミニウムを含み、好ましくは４～１５重量％のアルミニウムを含み、特に７～１３重量％のアルミニウムを含むことを特徴とする。

【0019】

本発明の良好な実施形態は、第２コーティングは、少なくとも１種のポリマーと少なくとも１種の潤滑剤とを含むことを特徴とする。本開示の実施形態の変形例は、第２コーティングのポリマーがエポキシ化合物であり、特にフェノール系エポキシ化合物であることを特徴とする。第２コーティングは、「硫化モリブデン、グラファイト、フルオロポリマー」の群より選択される少なくとも１種の潤滑剤を含むのが好ましい。フルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）でもよい。第２コーティングの摩擦係数が潤滑剤の種類及び量によって調節可能であることは、本開示の範囲内である。第２コーティング中の潤滑剤の量は、６～２２重量％、好ましくは７～２０重量％、特に７～１８重量％であることが推奨される。第２コーティングの層厚は、３～３５μｍ、好ましくは５～２０μｍであるのが好適であることが分かっている。

【0020】

本開示の好ましい例示的実施形態によれば、第１コーティングは、２～２５μｍ、好ましくは３～２０μｍの層厚を有し、第１コーティングは、０．１～０．７、好ましくは０．１～０．６の摩擦係数μ１を有する。この例示的実施形態によれば、第２コーティングは１～１００μｍ、好ましくは２～８０μｍの層厚を有し、第２コーティングは、０．０６～０．２の摩擦係数μ２を有する。

【0021】

技術的課題を解決するために、本開示は、本開示によるネジ要素と接続要素とを用いてパイプを接続するパイプ接続デバイスも開示しており、特に自走車両用パイプを接続するパイプ接続デバイスを開示している。ここでは、ネジ要素は、接続要素とともにねじ込むことができる。本開示によるネジ要素に接続されるパイプは本開示の範囲内であり、また、このネジ要素がネジ接続によって接続要素に接続可能であることは本開示の範囲内である。本開示の推奨される実施形態によれば、ネジ要素はネジ継手として設計されており、このネジ継手は軸方向穴（ｂоｒｅ）を有し、パイプはこの軸方向穴を通過している。また、パイプはその一端にフランジを有し、第２コーティングが施されたネジ継手の前部端がパイプのフランジの裏側に接触することは、本開示の範囲内である。パイプの一端にあるフランジの裏側に第２コーティングが提供されることも、基本的に本開示の範囲内である。ネジ継手の前部端は、少なくとも１又は複数の領域において、フランジの裏側と形態嵌合接触（ｆｏｒｍ－ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）するのが好適である。本開示のある実施形態の変形例によれば、パイプの一端にあるフランジはＦフランジであり、このため、フランジの後部側は、パイプの長手軸に対して横方向に設けられるか、又は、パイプの長手軸に対して直角に若しくは実質的に直角に設けられる。本開示によるネジ継手の前部端は、少なくとも１つの表面部分を有し、この少なくとも１つの表面部分は、パイプの長手軸に対して横方向に向いており、又は、パイプの長手軸に対して直角に若しくは実質的に直角に向いている。この表面部分は、フランジの後部側と形態嵌合接触するか又は実質的に形態嵌合接触する。この表面部分は、ネジ継手の周囲にわたって延びるのが好ましい。ここでＦフランジという用語は、特に、ＤＩＮ規格７４２３４に説明されるようなＦ字型のフランジを指す。本開示の別の実施形態によれば、パイプの一端にあるフランジはＥフランジであり、その後部側は円錐状又は実質的に円錐状に設計されている。ネジ継手の前部端は、円錐状の又は実質的に円錐状の少なくとも１つの表面部分を有し、この少なくとも１つの表面部分は、Ｅフランジのフランジ後部側と形態嵌合接触するか又は実質的に形態嵌合接触する。この表面部分は、ネジ継手の周囲にわたって延びるのが好適である。ここでＥフランジという用語は、特にＤＩＮ規格７４２３４に説明されるようなＥ字型のフランジを指す。

【0022】

本開示は、ネジ要素の製造方法、すなわち本発明によるネジ要素の製造方法にも関する。このネジ要素は、少なくとも１つのスレッドと、少なくとも１つのスレッドなし接触表面とを備える。このスレッドは、少なくとも１又は複数の領域において、第１コーティングで被覆されており、また、少なくとも１つのスレッドなし接触表面は、少なくとも１又は複数の領域において第２コーティングで被覆されている。第１コーティングは、少なくとも１種のエポキシ樹脂と少なくとも１種の潤滑剤とを、少なくとも５０重量％含む。

【0023】

本開示は、各ネジ接続が不意に緩んだり又は解除されたりすることが有効かつ機能的に安全な態様で阻止されうるという知見にまず基づいている。本開示は、ネジ要素、特にネジ継手は、そのスレッドの領域において第１コーティングで被覆されているが、それにもかかわらず、それぞれのネジ接続の一部として共に容易にねじ込めるという知見にも基づいている。しかし、同時に、この第１コーティングは、さらに、ネジ接続が不意に緩んだり又は解除されたりすることを阻止する。この範囲で、本開示による第１コーティングは、非常に特別な優位性を特徴とするといえる。しかし、接触面の領域において第１コーティングに施される第２コーティングは、接合される部品へのねじり力の伝達を、又は、接合されるパイプもしくはパイプ端の少なくとも１つへのねじり力の伝達を、低減又は阻止又はその両方をする。これは、逆向きのトルクを間違いなく低減するか又は完全に阻止しさえする。本開示の範囲内において、第１コーティングは特に重要である。この第１コーティングは、本開示によるネジ要素又はネジ要素の不動態化層又はその両方に最適に接着する。上述の優位性に加えて、この第１コーティングは、ネジ要素の被覆された表面が高い耐摩耗性を持つことと確実にし、さらに最適な腐食保護を確実にする。本開示によるネジ要素において、一方では第１コーティングが、他方では第２コーティングが、それらの摩擦係数について優れた態様で互いに調整してもよく、これにより、本開示による技術的課題が容易かつ効率的に解決可能である。本開示による、ネジ要素の第１コーティングは、主に機械的損傷からネジ要素のスレッドを保護する。本開示による第１コーティングは、その摩擦係数の調節を通じてパイプのフランジにおける力の条件を最適化できるという重要な優位性も有し、そのため、パイプ接続における不浸透性が大幅に改善され、その結果信頼性を上げることが可能となる。さらに、本開示によるネジ要素の２つのコーティングは、ネジ要素のそれぞれの表面に容易かつ正確に施すことが可能である。さらに、本開示によるコーティングは、比較的安価な態様で実施可能である。

【0024】

本開示が図面に基づいて以下により詳細に説明されるが、図面は例示的実施形態の１つを示すにすぎない。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本開示による、ネジ継手の形態をしたネジ要素を備えたパイプ接続デバイスの縦断面図である。

【0026】

【図2】本開示による、ネジ継手として設計されたネジ要素の断面図である。

【0027】

【図3】本開示による、スレッドなし接触表面の領域での、ネジ要素における層の構成順序の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１は、本開示によるネジ要素を示しており、これはパイプ接続デバイスのネジ継手１として設計されている。この例示的実施形態では、パイプ２がネジ継手１を軸方向に貫通しており。このパイプ２はその一端に前部要素を有し、この前部要素はフランジ１０として設計されている。これは、本例示的実施形態における本開示の範囲内では、金属製フランジ１０であるのが好ましく、パイプ２のパイプ端に一体成形されるのが好ましい。本例示的実施形態では、ネジ継手１は、接続ブロック１２として設計された接続要素にねじ込まれる。望ましくは且つ本例示的実施形態において、接続ブロック１２は、一体化された第２パイプ１３をここでは有する。ネジ継手１は、その前部シーリング表面１１でフランジ１０を接続ブロック１２の接続表面１４上に押圧する。ネジ継手１は、さらに、そのスレッド３により接続ブロック１２内の止まり穴１５にもねじ込まれる。このスレッド３は、雄ネジとして設計されている。ネジ継手１上のスレッド３には、本開示による第１コーティング７が施されており、この第１コーティング７は、第１摩擦係数μ１を有するのが好ましい。ネジ継手１の前部端には、スレッドなし接触表面４が形成されている。本例示的実施形態においては、このスレッドなし接触表面４に第２コーティング８が施されるのが好ましく、この第２コーティング８は、第２摩擦係数μ２を有するのが好ましい。推奨される態様において且つ例示的実施形態において、第１摩擦係数μ１は第２摩擦係数μ２よりも大きい。

【0029】

図１による例示的実施形態では、パイプ２のパイプ端のフランジ１０は、そのフランジ後部側がパイプの長手軸Ｌに対して横方向に又は直角に設けられたＦフランジとして設計されている。第２コーティング８が施されたネジ継手１の前部端は、パイプの長手軸Ｌに対して直角に設けられる。この前部端は、Ｆフランジのフランジ後部側と形態嵌合接触する補助的な表面部分１７を有する。ネジ継手１を締める際には、そのスレッドなし接触表面４を備えたネジ継手１が、フランジ１０に対して、すなわちフランジ１０のフランジ後部側に対して押圧される。同様に、フランジ１０の前部シーリング表面１１が、接続ブロック１２の接続表面１４に対して押圧される。これにより、パイプ２と、接続ブロック１２内に一体化されたパイプ路１３との間に液密接続が形成される。

【0030】

図２は、本開示によるネジ要素を示しており、これはネジ継手１として設計されている。既に上述したように、このネジ継手１は、スレッド３を備え、ネジ継手１の前部端に、スレッドなし接触表面４を備える。本例示的実施形態において、スレッド３は、第１摩擦係数μ１を有する第１コーティング７で被覆され、好ましくは完全にすなわち全周囲が第１コーティング７で被覆される。推奨される態様において且つ例示的実施形態において、ネジ継手１全体にすなわちネジ継手１の表面全体に、第１摩擦係数μ１を有する第１コーティング７がまず施される。本例示的実施形態において、この第１コーティング７に、ネジ継手１の前部端のスレッドなし接触表面４に施された第２摩擦係数μ２を有する第２コーティング８が施されるのが好ましい。ここで第１コーティング７の第１摩擦係数μ１は、第２コーティング８の第２摩擦係数μ２よりも大きいのが好適である。

【0031】

図３は、本開示による、ネジ要素又はネジ継手１のコーティングの非常に好ましい層構成順序を示すものであり、すなわちネジ継手１の前部端のスレッドなし接触表面４の領域における層構成順序である。最初に、ベース本体５に、すなわちネジ継手１の金属製ベース本体５に、亜鉛ニッケル層又は亜鉛ニッケル防食コーティング９が施される。本開示によるネジ要素又はネジ継手１の全体に、この亜鉛ニッケル防食コーティング５が施されるのが好ましい。本開示の好ましい実施形態によれば且つ例示的実施形態においては、不動態化層６が、ネジ継手１の表面全体に又は亜鉛ニッケル防食コーティング９に設けられることが望ましく、この不動態化層６が亜鉛ニッケル防食コーティング９に施される。本例示的実施形態では、第１摩擦係数μ１を有する本開示による第１コーティング７が、不動態化層６に施されるのが好ましく、特にネジ継手１の全表面上に亘って施されるのが好ましい。ネジ継手の前部端のスレッドなし接触表面４の領域において、本例示的実施形態における第２摩擦係数μ２を有する第２コーティング８が、第１摩擦係数μ１を有する第１コーティング７に施されることが望ましい。図３の例示的実施形態では、このように、ネジ継手１の前部端のスレッドなし接触表面４の領域において、本開示によるネジ要素のベース本体５又はネジ継手１のベース本体５に、合計４つの層、すなわち亜鉛ニッケル防食コーティング９、不動態化層６、第１コーティング７、第２コーティング８が設けられている。

【図1】

【図2】

【図3】