JP6777314B2 - 長尺ロッドの連結構造及びそのための連結単位のユニット - Google Patents

Description

本発明は、０．５〜１．０ｍ程の短い短ロッドを３〜１５本継いで３〜１５ｍの長さの長尺ロッドにして、高い軸力（押付力・打撃力）と回転トルクを伝達できる長尺ロッドとして使用し、不使用時は短ロッド程の長さに分解して保管できるロッド連結構造に関する。
５〜１０ｍ程の長尺ロッドの用途としては、地質貫入試験に使用される地中の先端部のスクリューポイント等の貫入試験器具に対して重りの自重・軸力及び回転トルクを地上装置から与えるロッド部材として使用できる。又は、土木建築において地盤掘削具に押付力・打撃力を与えながらのボーリングの長尺のロッド軸としても使用できる。又は機械の回転機構の軸力と回転力の伝達部材としても使用できる技術である。

地質調査・地中削孔作業には、０．７５ｍ又は１．０ｍ程の長さの複数本の短ロッドの両端に雄ねじと雌ねじを形成し、これらを互に螺合して５〜１０ｍの長尺のロッド部材にし、その下端にスクリューポイント等の掘削工具を取付け、同長尺のロッド部材の上部を地上において人力・重り又は動力源を用いて軸力・回転トルクを与えて掘削させていた。又は、地中削孔作業あるいは地質サンプル土採集作業には押付力又は打撃力を与えながら長尺のロッド部材の先端の地中の器具を回転させる作業等に、複数の短ロッドを連結して長尺ロッドにしたものが使用されている。長尺のロッドを複数の短ロッドの螺合連結で組み立て構成するのは、短ロッドとすれば寸法が短くなって保管・移動が有利であること及び必要な長尺の寸法にすることも容易であることにある。更に、長尺ロッドに損傷部分・変形磨耗部分又は不良部分が発生しても、その部所の短ロッドの構成部品のみを交換すれば長ロッドとして使用でき、長尺ロッドとしての使用寿命が長く、長尺ロッド全体を交換する場合に比べて安価にできるという利点がある。

従来のこれらの短ロッドの連結は、短ロッドの上下端に雄ねじ、雌ねじを形成し、上下の短ロッドをそれらねじで互に直接螺合して、短ロッドを複数本接続して長尺にする構造である。この構造例を特許文献１，２で示す。

この従来の直接のねじ螺合による連結技術では、短ロッドに作用する軸力・回転トルクは全て短ロッドのねじ部を介して伝達されるため、短ロッドを多数回繰り返し使用するとこのねじ部が変形・破損・磨耗してきて螺合が困難となって長尺のロッドにすることが出来なくなったり、短いロッドに分解できにくくなっていた。又、ロッド寿命が短いという欠点があった。
又、ねじ螺合は現場で行う回転操作であるため、脱着に時間が長く費やされる欠点があった。更に、上記のようにねじ部分がかしまった場合、又は焼きついた場合には螺合・取外し分解が困難になっていた。

特開平９−５３２２４号公報 特許第２６７８９８１号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の雄ねじと雌ねじによる短ロッドの直接螺合の連結の長尺ロッドの問題点を解消し、軸力・回転トルクの荷重がねじ部分に強く作用しないようにし、ねじ部分の破損をほとんど生起しないようにでき、ロッドの使用寿命を大巾に長くでき、更に短ロッドの脱着作業が迅速容易にできる長尺ロッドの連結構造を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 複数の短ロッドを脱着自在に連結して長尺ロッドにして軸力と回転トルクを伝達するために使用される長尺ロッドの連結構造であって、
上方又は下方に配置されて連結される同じ下記Ａの構造の短ロッドａと、上下の前記短ロッドａを連結するための下記構造Ｂの中間筒体ｂと、下記構造Ｃの抜け止具ｃと、下記構造Ｄの軸力トルク伝達軸ｄと、前記短ロッドａの連結を解くための下記構造Ｅの抜け止具係止手段ｅとを１組の連結部品とし、しかも前記構成部分の寸法関係が下記Ｆの如くにあって、下記Ｇの如く上方と下方の前記短ロッドａ間に前記構成部分ｂ〜ｅを組み込んで、前記短ロッド間を逐次取り外し可能に連結して長尺ロッドとする、長尺ロッドの連結構造
Ａ：前記の上方下方に配置される短ロッドａは、その下端にロッド外径より小さな外径の突出軸ａ_１をロッド軸線方向に垂設し、しかも同突出軸の外周に雄ねじａ_２を刻設し、短ロッドの上端面には軸線方向に凹んだ凹所ａ_３を設け、同凹所の内面に雌ねじａ_４を刻設した構造とし、
Ｂ：前記の中間筒体ｂは、その筒内径がΦ_８である筒内面の上部に前記上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と螺合できる雌ねじｂ_１を設け、筒内面の中間に筒中心方向に向って張り出した段部ｂ_２を突設させるとともに、同段部の上部を上方に従って拡径するように傾斜させて拡径傾斜面ｂ_２１とし、更に同段部より下方の筒内面に多角形状に面取りしたポリゴン部ｂ_３を設けた構造とし、
Ｃ：前記の抜け止具ｃは、前記中間筒体ｂの内部に嵌挿できる外径を有する上下に短いリング状の稼動体ｃ_１と、同稼動体から下方に垂設されて外方向に付勢力を有する複数の弾支部ｃ_２と、各弾支部ｃ_２の下端に取付けられ且つ前記中間筒体ｂの段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１及び軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と接習できる環状に配置された複数の楔体ｃ_３とからなる構造であり、
Ｄ：前記の軸力トルク伝達軸ｄは、その下部に下方配置の短ロッドａの上端面の凹所ａ_３の雌ねじａ_４と螺合して同凹所の底面δと突き当てられる雄ねじｄ_１を有し、同雄ねじの上方に前記中間筒体ｂの内面下部にあるポリゴン部ｂ_３と嵌合するように多角柱状に面取りした多角柱部ｄ_２を設け、同多角柱部の上方に前記中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３に貫挿でき且つ前記中間筒体ｂの内面に張り出した前記段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１と接習する外径Φ_５の円柱状基部ｄ_３を設け、更に同基部の上に前記抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１の内側に一部挿入できる挿入軸部ｄ_４を立設するとともに、同挿入軸部は上端の外径Φ_１から下方に従って徐々に拡径する拡径部ｄ_５を経て中間で外径Φ_３の最大径部ｄ_６となって更に下方に従って縮径する縮径部ｄ_７とを有するとともに、前記最大径部ｄ_６の外径Φ_３は前記基部ｄ_３の外径Φ_５より小さく且つ最大径部ｄ_６の外径Φ_３と中間筒体ｂの筒内径Φ_８との間隔のΦ_８−Φ_３の間隙に抜け止具ｃの楔体ｃ_３を通過させることができる構造であり、
Ｅ：前記の抜け止具係止手段ｅは、連結した短ロッドを分離するための手段で、抜け止具ｃの楔体ｃ_３が前記軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と対向する位置でその稼動体ｃ_１を中間筒体ｂの外側からの操作で中間筒体ｂと係止状態にして抜け止具ｃを中間筒体ｂとともに一体的に動くようにでき、しかも中間筒体ｂの外側操作でその係止状態を解除できて、短ロッドを分離可能にできる手段であり、
Ｆ：前記抜け止具ｃの楔体ｃ_３が中間筒体ｂ内の段部ｂ_２又はその上方の傾斜した拡径傾斜面ｂ_２１と係合した状態の楔体ｃ_３が、軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の拡径部ｄ_５の中間で係止状態となり、又中間筒体ｂの段部ｂ_２が軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３外周に接衝している位置ではその挿入軸部ｄ_４の上端面βは上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに当接し、同時に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面γは下方のロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４と当接し、且つ中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３は多角柱部ｄ_２と嵌合しているように上下の寸法を設定していて、
Ｇ：各組の抜け止具ｃを中間筒体ｂの上方開口ｂ_４から内部に挿入して楔体ｃ_３を中間筒体ｂの段部ｂ_２に係止して内装した状態で、同中間筒体ｂの内面上部の雌ねじｂ_１を上方の短ロッドａの下方の雄ねじａ_２に螺合し、又下方の短ロッドａの上端の凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合した状態とし、下方の短ロッドａに突出させた軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４を上方の短ロッド下方に螺合した中間筒体ｂの下方開口ｂ_５から挿入して、挿入軸部ｄ_４の上端面βを上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに突き当るまで挿入することで上方と下方の短ロッドａを連結し、各組の構成部分ｂ〜ｅを上記の通り組み込んで逐次短ロッド間を連結させて長尺にする、
２） 抜け止め具係止手段ｅが、中間筒体ｂの側壁にねじ孔ｅ_１を設け、同ねじ孔に短いねじｅ_２を螺着した構成で短ロッドａを取り外す場合は、ねじｅ_２を中間筒体ｂ内へ螺進させることで抜け止具ｃの稼動体ｃ_１の外周壁を中間筒体ｂの内壁に圧接して抜け止具ｃを中間筒体ｂに固定状態にし、又短ロッドａを連結するときはねじｅ_２を外方へ移動して係止を解いて稼動体ｃ_１を上下移動可能としてロッド連結できるようにする構成のものである、前記１）記載の長尺ロッドの連結構造
３） 短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが同一軸心線上にあって、しかも短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと挿入軸部ｄ_４の上端面βとが軸心線まわりに線対称となるように且つ軸心線から所定の半径の範囲において一方の当接する軸底面αが凹球面又は凸球面にし、他方のこれに当接する上端面βを凸球面又は凹球面となるように整形し、軸底面αと上端面βとは互に所定の範囲で球面で嵌合するようにし、上下の短ロッドの連結部分での短ロッドの横方向の動きを小さくした、前記１）又は２）記載の長尺ロッドの連結構造
４） 軸力トルク伝達軸ｄが、その多角柱部ｄ_２と雄ねじｄ_１との上下間に外径がロッド外径と同じ外径を有し、その中間外周部に軸回転操作用スパナ掛部ｄ_９を形成した回転操作用連接部ｄ_８を設けた構造である、前記１）〜３）いずれか記載の長尺ロッドの連結構造
５） 下記Ａ〜Ｅの構造の短ロッドａと、中間筒体ｂと、抜け止具ｃと、軸力トルク伝達軸ｄと、連結を解くための抜け止具係止手段ｅとの各１個の構成部品からなり、しかも前記構成部分の寸法関係が下記Ｆの如くあって、下記Ｈの如く前記構成部品ａ〜ｅが連結されて組み立てられた、長尺ロッドの連結単位となるユニット
Ａ：前記の上方下方に配置される短ロッドａは、その下端にロッド外径より小さな外径の突出軸ａ_１をロッド軸線方向に垂設し、しかも同突出軸の外周に雄ねじａ_２を刻設し、短ロッドの上端面には軸線方向に凹んだ凹所ａ_３を設け、同凹所の内面に雌ねじａ_４を刻設した構造とし、
Ｂ：前記の中間筒体ｂは、その筒内径がΦ_８である筒内面の上部に前記上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と螺合できる雌ねじｂ_１を設け、筒内面の中間に筒中心方向に向って張り出した段部ｂ_２を突設させるとともに、同段部の上部を上方に従って拡径するように傾斜させて拡径傾斜面ｂ_２１とし、更に同段部より下方の筒内面に多角形状に面取りしたポリゴン部ｂ_３を設けた構造とし、
Ｃ：前記の抜け止具ｃは、前記中間筒体ｂの内部に嵌挿できる内径を有する上下に短いリング状の稼動体ｃ_１と、同稼動体から下方に垂設されて外方向に付勢力を有する複数の弾支部ｃ_２と、各弾支部ｃ_２の下端に取付けられ且つ前記中間筒体ｂの段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１及び軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と接習できる環状に配置された楔体ｃ_３とからなる構造であり、
Ｄ：前記の軸力トルク伝達軸ｄは、その下部に下方配置の短ロッドａの上端面の凹所ａ_３の雌ねじａ_４と螺合して同凹所の底面δと突き当てられる雄ねじｄ_１を有し、同雄ねじの上方に前記中間筒体ｂの内面下部にあるポリゴン部ｂ_３と嵌合するように多角柱状に面取りした多角柱部ｄ_２を設け、同多角柱部の上方に前記中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３に貫挿でき且つ前記中間筒体ｂの内面に張り出した前記段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１を通過できる外径Φ_５の円柱状基部ｄ_３を設け、更に同基部の上に前記抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１の内側に一部挿入できる挿入軸部ｄ_４を立設するとともに、同挿入軸部は上端の外径Φ_１から下方に従って徐々に拡径する拡径部ｄ_５を経て中間で外径Φ_３の最大径部ｄ_６となって更に下方に従って縮径する縮径部ｄ_７とを有するとともに、前記最大径部ｄ_６の外径Φ_３は前記基部ｄ_３の外径Φ_５より小さく且つ最大径部ｄ_６の外径Φ_３と中間筒体ｂの筒内径Φ_８との間隔のΦ_８−Φ_３の間隙に抜け止具ｃの楔体ｃ_３を通過させることができる構造であり、
Ｅ：前記の抜け止具係止手段ｅは、連結した短ロッドを分離するための手段で、抜け止具ｃの楔体ｃ_３が前記軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と対向する位置でその稼動体ｃ_１を中間筒体ｂの外側からの操作で中間筒体ｂと係止状態にして抜け止具ｃを中間筒体ｂとともに一体的に動くようにでき、しかも中間筒体ｂの外側操作でその係止状態を解除できて、短ロッドを分離可能にできる手段であり、
Ｆ：前記抜け止具ｃの楔体ｃ_３が中間筒体ｂ内の段部ｂ_２又はその上方の傾斜した拡径傾斜面ｂ_２１と係合した状態の楔体ｃ_３が、軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の拡径部ｄ_５の上下中間で係止状態となり、又中間筒体ｂの段部ｂ_２が軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３外周に接衝している位置ではその挿入軸部ｄ_４の上端面βは上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに当接し、同時に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面γは下方のロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４と当接し、且つ中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３は多角柱部ｄ_２と嵌合しているように上下の寸法を設定していて、
Ｈ：抜け止具ｃを中間筒体ｂの上方開口ｂ_４から内部に挿入して楔体ｃ_３を中間筒体ｂの段部ｂ_２に係止して内装した状態で、同中間筒体ｂの内面上部の雌ねじｂ_１を短ロッドａの下方の雄ねじａ_２に螺合し、短ロッドａの上端の凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合した状態とする、
６） 抜け止め具係止手段ｅが、中間筒体ｂの側壁にねじ孔ｅ_１を設け、同ねじ孔に短いねじｅ_２を螺着した構成でロッドを取り外す場合は、ねじを中間筒体ｂ内へ螺進させることで抜け止具ｃの稼動体ｃ_１の外周壁を中間筒体ｂの内壁に圧接して抜け止具ｃを中間筒体ｂに固定状態にでき、又短ロッドを連結するときはねじを外方へ移動して稼動体ｃ_１を上下移動可能としてロッド連結できるようにする構成のものである、前記５）記載のユニット
７） 短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが同一軸心線上にあって、しかも短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと挿入軸部ｄ_４の上端面βとが軸心線まわりに線対称となるように且つ軸心線から所定の半径の範囲において一方の当接する軸底面αが凹球面又は凸球面にし、他方のこれに当接する上端面βを凸球面又は凹球面となるように整形し、軸底面αと上端面βとは互に所定の範囲で球面で嵌合するようにし、上下の短ロッドの連結部分での短ロッドの横方向の動きを小さくした、前記５）又は６）記載のユニット
８） 軸力トルク伝達軸ｄが、その多角柱部ｄ_２と雄ねじｄ_１との上下間に外径がロッド外径と同じ外径を有し、中間に軸回転操作用スパナ掛部を形成した回転操作用連接部ｄ_８を設けた構造である、前記５）〜７）いずれか記載のユニット
９） 短ロッドの突出軸ａ_１の下端面αと抜け止具ｃとの間及び下方の短ロッドａと中間筒体ｂの下端との間にオーリングを介在させた、前記１）〜４）いずれか記載の長尺ロッドの連結構造
１０） 短ロッドの突出軸ａ_１の下端面αと抜け止具ｃとの間及び下方の短ロッドａと中間筒体ｂの下端との間にオーリングを介在させた、前記５）〜８）いずれか記載のユニット
にある。

本発明では、軸力は上方の短ロッドａの下方の突出軸ａ_１の下端面αが軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の上端面βに突き当って、しかも軸力トルク伝達軸ｄの下端の雄ねじｄ_１の下端面γが下方の短ロッドａの上端面に形成された凹所ａ_３の底面δに当って、短ロッドａの軸心方向の軸力はねじ部を介せずに上下の突き当り面（α，β），（γ，δ）を介して下方に直接に伝達されるので、ねじ部分の変形・損傷はほとんど生じない。又、ロッドの回転トルクは中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３と軸力トルク伝達軸ｄの多角柱部ｄ_２と嵌合するので大きな回転トルクを伝達できる。突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と中間筒体ｂの雌ねじｂ_１のねじ部分と、軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１と下方の短ロッドａの雌ねじａ_４のねじ部分があるが、回転トルクしか作用しないので変形・破損することが少ない。

構成Ａ〜Ｆを有する本発明の０．７５〜１．００ｍ程の長さで外径１９ｍｍの短ロッドａの連結作業は、工場等で予め中間筒体ｂ内部に抜け止具ｃを上方開口ｂ_４から嵌挿し、楔体ｃ_３を段部ｂ_２に係止した状態にしておく。そして、この中間筒体ｂの雌ねじｂ_１を短ロッドａの下方の突出軸ａ_１の雄ねじａ_２に螺合させ、更に同短ロッドａの上端面の凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合状態にしたものを一つのユニットとして予め多数用意しておく。このユニットの長さは短ロッドａの長さから少し長く、短ロッド単体より少し重い程度である。そのため、このユニットの保管・運送は容易で、人手で運べるものとなっている。
掘削の現場で、図８，図９に示すようにユニットの上方にある軸力トルク伝達軸ｄを他のユニットの下方の中間筒体ｂへ押し込むように嵌入すればユニット同士は簡単に連結できる。更に、連結されたユニットの最上位の露出した軸力トルク伝達軸に他のユニットの下方の中間筒体ｂを嵌入すれば、ユニット同士体が多数個連結され、必要長さにできる。即ち、複数のユニットを所要長さになるまで容易且つ迅速に連結できる。この状態で、軸力・回転トルクを与えて使用する。

このユニット連結状態では、図１０に示すようにユニット連結体を上方に引上げる力を加えても抜け止具ｃの楔体ｃ_３と中間筒体ｂの段部ｂ_２が係止して、楔体ｃ_３が軸力トルク伝達軸ｄの外周と前記段部ｂ_２と間に楔として作用して、両者が分離することがない。ユニット連結体に下方の軸力を加えると、上記の使用状態に戻される。

このユニット連結体を長尺ロッドとして使用した後、単体のユニットに分解する場合は、図１１に示すようにまずユニット連結体の分離する個所が分解・分離作業ができ易い位置（例えば地表等）に引き上げる。楔体ｃ_３が軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７の位置（即ち、楔体ｃ_３が中間筒体ｂの段部ｂ_２より上方の位置）となるように、分解する上方のユニットの短ロッドａと中間筒体ｂを少し押し下げ、その後抜け止具係止手段ｅを用いてこの位置で抜け止具ｃを中間筒体ｂと一体化させる。この状態で、上方ユニットを持ち上げれば抜け止具ｃの楔体ｃ_３が中間筒体ｂの段部ｂ_２の上方に常時あって、係止せずにユニット間は分離できる。このように、ユニット連結体からユニット（単体）を分離分解することも容易にできる。尚、使用後のユニット連結体は単ユニットに分離するばかりでなく、運送・保管の支障が少ない長さ・重さの複数のユニット連結状態に分解してもよい。尚、長尺のロッドを短ロッド又は単ユニットに分離分解する方法として、図１８に示すように実施例の如くねじ孔ｅ_１に短いねじｅ_２を螺合せずにねじ孔ｅ_１を開放しておいて、短ロッドを引上げて短ロッド・単ユニットに分離分解する時点でねじ孔ｅ_１にストッパーｅ_３を螺合して、その先端部分を中間筒体ｂ内に挿入させて抜け止具ｃを中間筒体ｂ内で固定状態にする方法もある。

上記の短ロッドａと挿入軸部ｄ_４と中間筒体ｂと抜け止具ｃをユニットにする作業を工場で運送する前にしておけば、現場での連結作業はユニットの軸力トルク伝達軸を別のユニットの中間筒体ｂに嵌挿するだけの作業で済み、連結作業が大巾に短縮できる。勿論、現場でユニットにする作業を行うことも可能である。
尚、本発明の構成部品ａ〜ｅは上記のユニットとして工場・出荷前に連結して組み立てるのが現場の作業性・運送・保管上有利であるが、各構成部品ａ〜ｅの単品形態又は一部のみ連結した状態で運送して、現場でこれらを連結・組立てすることも勿論できる。

更に、図１４の如く中間筒体ｂの下端と短ロッドａの上端面で多角柱部ｄ_２の外周にオーリングｏｒ_２を間装するものでは、中間筒体ｂの下端と短ロッドａの上端面との間隙から土砂が進入するのを防止できる。

中間筒体ｂの内部でロッドａの下方の突出軸ａ_１の下端と、抜け止具ｃの稼動体ｃ_１の上面との間で中間筒体ｂの内壁に圧接するようにオーリングｏｒ_１を取付けた構造では、短ロッドａと中間筒体ｂとの雄ねじａ_２と雌ねじｂ_１との螺合部分に接着剤で接着した場合、その接着剤が下方のオーリングｏｒ_１に流下して抜け止具ｃに接着剤が付着して抜け止具ｃの移動を止めて、その機能が失われてしまうのを防ぐ。
更に、中間筒体ｂを押し下げた状態でオーリングｏｒ_１の厚みで楔体ｃ_３を軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７に位置させて、そこに咬み込ませることが正確にできる。

図１は本発明の実施例の連結状態を示す説明図である。 図２は図１（ｂ）の楔体と段部の圧接状態を示す拡大説明図である。 図３は実施例の中間筒体の縦断面図である。 図４は実施例の中間筒体の底面図である。 図５は実施例の軸力トルク伝達軸を示す正面図である。 図６は実施例の抜け止具を示す正面図である。 図７は実施例の抜け止具を示す底面図である。 図８は実施例のロッド連結の行程を示す説明図である。 図９は実施例のロッド連結行程を示す説明図である。 図１０は実施例のロッド引上げ時における楔による連結状態を示す説明図である。 図１１は実施例のロッド取り外し行程を示す説明図である。 図１２は実施例のロッドの下端に抜け止具を封入した中間筒体を、及びロッドの上端に軸力トルク伝達軸を螺合して組み込んだユニットの一部切欠構造説明図である。 図１３は本発明における軸力トルク伝達軸の他の例を示す正面図である。 図１４は実施例においてオーリングを間装状態例を示す説明図である。 図１５は本発明の中間筒体ｂの段部の他の形態例の説明図である。 図１６は本発明の他の抜け止具ｃの例を示す説明図である。 図１７は本発明の軸底面αとこれに嵌合する上端面が軸心線まわりに球面状となった例の嵌合を示す説明図である。 図１８は長尺ロッドを引上げて短ロッドａ又は単ユニットにする場合の抜け止具係止手段の他の例の操作手順を示す説明図である。

ロッドの素材は、軸力、回転トルクに充分に耐える金属で製作され、又抜け止具も合金の工作加工で製作するか、又強度あるプラスチックで製造してもよい。
抜け止具係止手段は、実施例ではねじ孔ｅ_１と同ねじ孔ｅ_１に螺合させた無頭のねじｅ_２で稼動体ｃ_１をその下方の楔体ｃ_３が縮径部ｄ_７に接衝する位置で中間筒体ｂに係止して抜け止具ｃを中間筒体ｂとともに動くようにしたが、中間筒体ｂから表面にあまり張り出しのない他の係止機構でもよい。更に、抜け止具係止手段ｅとしては実施例の如く中間筒体ｂの側壁にねじ孔ｅ_１を設け、これに短いねじｅ_２を螺着して使用する方法の他に、図１８に示すように短いねじｅ_２を螺着させずねじ孔ｅ_１を開放したままとし、短ロッドを連結して使用するようにする。このねじ孔ｅ_１を開放したままにしてロッド外周の泥水がねじ孔ｅ_１から進入させてよい状態にして使用する。この状態でもねじ孔ｅ_１の孔径は小さいので、中間筒体ｂの上下動には支障がない。そして、上下に連結した短ロッドを引上げて短ロッドの連結を解いて短ロッドに分解作業する時点で、引上げられた中間筒体ｂのねじ孔ｅ_１に長尺のストッパーｅ_３又は軸体を外部から挿入して抜け止具ｃを中間筒体ｂ内で固定状態とする方法も採用できる。
又、短ロッド又はユニットを複数連結して長尺ロッドとした場合の最下端・最上端を下方部材・上方部材との連結の為に雄ねじとすることも又は雌ねじとすること、あるいは多角柱部・ポリゴン部・スパナ掛部にする場合、最下端又は最上端の短ロッドに適切な構造の補助ねじ連結部材を取り付ければよい。又は、短ロッドの下方の突出軸の雄ねじ、連結した軸力トルク伝達軸の下部の雄ねじ、あるいは上方端の凹所の雌ねじをそのまま利用して他の部材との連結に利用できる。
更に、短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと、これと当接する軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の上端面βとの当接面は広い面積で面接触するようにするのが好ましい。
軸底面α及び上端面βとを平坦面とすることもできるし、又は図１７に示すように短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが同一軸心線ａ_５を一致させ、しかも軸底面αと上端面βが軸心線まわりに対称となるように且つ球面で嵌合するようにすることもできる。後者の場合は、短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが一致させ、且つ軸心線まわりの同一曲率半径で嵌合するような湾曲面、例えば球面受けの如くとすれば短ロッドａの軸心線と挿入軸部ｄ_４の軸心線が一致せず、横移動しても嵌合面は密接することとなり、挿入軸部ｄ_４の軸心傾きの支点が段部ｂ_２から嵌合部分に移動する。これにより、嵌合面の横方向の動きが段部ｂ_２の内径と軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３の外径Φ_５との差の範囲に限定される。このことから、前記段部ｂ_２の内径と軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３の外径Φ_５を精度よく製作することにより、ロットの連結巾に連結部で横方向への動きを大幅に小さくすることができる。

（実施例）
図１〜６に示す本発明の実施例を図面に基づいて説明する。実施例は、０．９５ｍの短ロッドａを連結部長さ５０ｍｍで一ユニット１．０ｍ程として１０段連結して１０ｍ程の長さの長尺ロッドとした例で、地質の貫入試験のスクリューポイント（図示せず）に軸力（重り荷重）と回転トルクを与えるための長尺ロッドである。

（符号の説明）
図１〜６に示す構成部分の符号について説明する。
ａは０．９５ｍの長さで外径１９ｍｍの短ロッドであり、ａ_１は同短ロッドａの下部に垂設した突出軸、ａ_２は同突出軸の外周に刻設した雄ねじ、ａ_３は短ロッドａの上端面に設けた凹所であり、ａ_４は同凹所の内面に刻設した雌ねじ、ａ_５は短ロッドのロッド中心線である軸心線である。ｂは図３に示す短ロッドａの外径と同じ外径を有する５０ｍｍ程の長さの円筒状の中間筒体、ｂ_１は同中間筒体の上部の内面に刻設した雌ねじ、ｂ_２は中間筒体ｂの中間の内面に設けた内径面が内側に向って張り出した段部、ｂ_２１は同段部ｂ_２の筒中央に面した拡径傾斜面であって、中間筒体ｂの上方に径って拡径傾斜面の内径が拡径した傾斜した面となっている。ｂ_３は中間筒体ｂの段部ｂ_２の下方内面に形成した６面体に面取りしたポリゴン部、ｂ_４は中間筒体ｂの上方開口、ｂ_５は同中間筒体ｂの下方開口、ｅ_２はねじ端面にドライバー係止溝を有する抜け止具ｃをロッド切り離しに使う固定用ねじ、ｅ_１は同ねじのねじ孔、ｃは合金を一体的に加工して製作された抜け止具、ｃ_１は同抜け止具の上部のリング状の稼動体、ｃ_２は稼動体ｃ_１の下端から下方に延びた複数の肉薄の弾性ある弾支部、ｃ_３は同弾支部ｃ_２の下方４個所に設けたやや下方に向けて細くなる下細りの楔体、ｄは図５に示す軸力トルク伝達軸であり、ｄ_１はその下部に刻設した雄ねじ、ｄ_２は同雄ねじの上方に形成した６角柱状の多角柱部、ｄ_３は同多角柱部ｄ_２の上方に設けた多角柱部ｄ_２の外径より小さな外径Φ_５の円柱状の基部、ｄ_４は同基部上方に突出させた挿入軸部、ｄ_５は同挿入軸部ｄ_４の外径が小さな先端外径Φ_１から同挿入軸部ｄ_４の中間の最も外径が大きくなる最大径部ｄ_６に向って拡径する拡径部、ｄ_７は同最大径部ｄ_６から基部ｄ_３までの縮径した部分の縮径部である。前記基部ｄ_３の側面は、中間筒体ｂの段部ｂ_２を基部ｄ_３の外周に嵌合し、上方の肩部は抜け止具ｃ及び、軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７、更に固定ねじ孔ｅ_１との位置関係の整合性を計っている。ｅは抜け止具ｃを中間筒体ｂに係止する抜け止具係止手段で、ｅ_１はその抜け止具係止手段の中間筒体ｂの外周壁に設けたねじ孔、ｅ_２は同ねじ孔ｅ_１に螺合して抜け止具ｃの稼動体ｃ_１を中間筒体ｂに係止して固定状態とする無頭のねじであり、ねじ端にねじ回し用係止溝が設けられている。

又、αは突出軸ａ_１の軸底面（軸下端面）、βは軸力トルク伝達軸ｄの拡径部ｄ_５の上端面、γは軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面、δはロッドａの上部の凹所ａ_３の底面であり、αとβとが突き当り、γとδが突き当る面である。図１中のεは中間筒体ｂの下端と下方の短ロッドａの上端面との連結状態における間隙である。

実施例の寸法関係を説明すると、ロッドａの外径と中間筒体ｂの外径とは同径であり、軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の先端の外径をΦ_１とし、Φ_２を下方に従って拡径する拡径部ｄ_５での外径とし、その最大径部ｄ_６の外径をΦ_３とし、更に同最大径部ｄ_６の下方の縮径部ｄ_７の外径をΦ_７とする。更に、その下方の基部ｄ_３の外径をΦ_５とし、抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１の内径をΦ_４とし、Φ_４１は楔部ｃ_３が段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１と接習（嵌合）した位置での楔体ｃ_３の最小内径寸法である。図６中のΦ_４２は抜け止具ｃの楔体ｃ_３の嵌合しないときの自然長の楔体ｃ_３の最小内径である。又中間筒体ｂの筒内径をΦ_８とし、又楔体ｃ_３の厚みをｔとすると、下記の筒径の大小関係にある（図２，５参照）。
Φ_１＜Φ_４１＜Φ_４，Φ_４２≒Φ_４１，Φ_１＜Φ_２＜Φ_３＜Φ_５＜Φ_８，Φ_３＜Φ_４，△＝（Φ_８-Φ_３）＞ｔ×２
Φ_７＜Φ_３，Φ_４１＝Φ_７

（ロッド連結作業の手順）
この実施例のロッド連結手順は、図８（１）〜（４）及び図９（５），（６）に示している。まず下方の短ロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合する。その時、凹所ａ_３の底面δが軸力トルク伝達軸ｄの下端面γとが突き当るようにする（図８（１），図１（ａ），（ｂ）参照）。
次に、図３に示す中間筒体ｂのねじｅ_２を緩めておいて、その中間筒体ｂの内部に中間筒体ｂの上方開口ｂ_４から図６，７に示す抜け止具ｃを挿入する。内部に挿入された抜け止具ｃの楔体ｃ_３は弾支部ｃ_２のバネ力よってやや外側方向に拡がるようになっている。抜け止具ｃの楔体ｃ_３は中間筒体ｂの内側の段部ｂ_２に係止されて静止する。この抜け止具ｃを内部に挿入した状態で中間筒体ｂの雌ねじｂ_１に上方の短ロッドａの下部の突出軸ａ_１の雄ねじａ_２を螺合させる（図８（１）の上方短ロッドの下端部の状態）。

その後、上方短ロッドの抜け止具ｃを挿入した中間筒体ｂの内部に、下方の短ロッドａに螺合した軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４を嵌入する（図８（１）〜（４），図９（５），（６）の状態）。
これによって、下方の短ロッドａの上端に螺着した軸力トルク伝達軸ｄの上部の拡径部ｄ_５の上方部分が楔体ｃ_３の内側空間を突き抜いて、その拡径部ｄ_５の途中で中間筒体ｂの内側の段部ｂ_２と楔体ｃ_３とが係合する（図８（３）の状態）。

このとき、段部ｂ_２に係合した楔体ｃ_３と軸力トルク伝達軸ｄの拡径部ｄ_５の中間位置の外径Φ_２が嵌合する位置である。ねじｅ_２は緩めてあるので、中間筒体ｂと抜け止具ｃとは固定構造でなく分離可能で且つ段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１が下方に縮径するように傾斜しているので、上方の短ロッドａ・中間筒体ｂを押し下げると係合していた楔体ｃ_３と段部ｂ_２の一方の段部ｂ_２のみが下方へ降下し、縮径部ｄ_７を経て基部ｄ_３の外周まで移動する（図８（３），（４）及び図９（５），（６）参照）。
一方、上方の短ロッドａがある程度下降すると、その突出軸ａ_１が抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１を押し下げ開始する（図８（４）参照）。更に、上方の短ロッドａを押し下げると、抜け止具ｃの楔体ｃ_３は挿入軸部ｄ_４の最大径部ｄ_６、縮径部ｄ_７の周面に押し下げられる（図８（４），図９（５），（６）参照）。そして、上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の軸下端面αが挿入軸部ｄ_４の上端面βに当った状態で下降は停止される（図９（６）参照）。この状態では、楔体ｃ_３は縮径部ｄ_７の位置にある。

この図９（５），（６）では、段部ｂ_２は基部ｄ_３の外周に接触していて、同時にポリゴン部ｂ_３は多角柱部ｄ_２と嵌合し、楔体ｃ_３は縮径部ｄ_７と対向した位置にある。図９（６）及び図１（ａ）となっている。そして、上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の軸下端面αは軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の上端面βと突き当っている。又、軸力トルク伝達軸ｄの下部の雄ねじｄ_１は下方の短ロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４と螺合して雄ねじｄ_１の下端面γは凹所ａ_３の底面δと突き当っている。この図９（６）の状態が連結状態で、長尺としてのロッド使用状態である。

この図９（６）の状態にするには、上方の短ロッドａとこれに螺着した抜け止具ｃを封止した中間筒体ｂ（上方ユニットＵ）を下方の短ロッドａ（ユニットＵ）に取付けられた軸力トルク伝達軸ｄに向けて押し下げて挿入する作業のみで連結でき、基本的に連結には何らの工具も不要で迅速に行える（図８（１）〜（４），図９（５），（６）参照）。

更に、軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面γと、下方の短ロッドａの凹所ａ_３の底面δとが当る。よって、上方の短ロッドａからの軸力は軸力トルク伝達軸ｄを通じて下方の短ロッドａへねじ部分を介さずに直接伝達される。よって、軸力によるねじ部分の破損・変形はきわめて少ない。
次に、回転トルクはロッドａの突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と中間筒体ｂの雌ねじｂ_１との螺合と、ポリゴン部ｂ_３と軸力トルク伝達軸ｄの中間筒体ｂの多角柱部ｄ_２との嵌合と、軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１と下方の短ロッドａの雌ねじａ_４との螺合を介して伝達される。従って、ねじ部分には回転トルクしか作用せず、回転トルク（捩トルク）に強いねじ部分の破損・消耗は少なく、大きい回転トルクを伝達できる。

次に、複数の短ロッドａが上記の如く中間筒体ｂ，抜け止具ｃ，軸力トルク伝達軸ｄを介して連結されるが、連結されて長尺ロッド（ロッド連結体）となった状態で引上げ操作があっても、図１０（７）で示すようにロッドａ・中間筒体ｂが引き上げられても、軸力トルク伝達軸ｄと中間筒体ｂの段部ｂ_２の間に抜け止具ｃの楔体ｃ_３が最大径部ｄ_６の下方位置で楔として係合して短ロッドａ・中間筒体ｂの引上げに対して軸力トルク伝達軸ｄと中間筒体ｂとが強く一体化して中間筒体ｂと軸力トルク伝達軸ｄの連結が解けることがない。よって、引上げでロッド連結が解かれることがない。

このように、短ロッドａを複数連結して長尺にした長尺ロッド又は連結しながら長尺にして上記の様に地中方向に軸力と回転トルクとを与えて地中に５〜１０ｍ程先端の掘削具・貫入試験のスクリューポイント等を打ち込み又は回転させて試験する。

（長尺ロッドのロッド分解分離作業）
短ロッドａを上記の如く連結して長尺ロッドにしたものを使用後に、短ロッドａ又はユニットＵに分解分離する場合（例えば、貫入試験用の為の長尺ロッドを地中から引上げて短ロッドａ又は一ユニットＵに分解する場合）の作業手順を説明する。貫入試験用の長ロッドを地中から引上げるだけでは短ロッドａ又はユニットＵは分離しないことは前記した。長尺ロッドを引上げて、その分離分解する連結部分が分離分解し易い場所にして、地表の人間の操作し易い高さにする。その手順は図１１に示している。

長尺ロッドの分離する個所より上方の短ロッドａ（上方の長尺ロッド）を引上げると、図１１（１）の如く中間筒体ｂの段部ｂ_２と抜け止具ｃの楔体ｃ_３が係合している。その後、長尺ロッドの上方を図１１（２）の如く少し押し下げて、中間筒体ｂの段部ｂ_２を軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３に接触させる。この状態を図１１（２）に示している。この状態では、上下の短ロッドａは軸力トルク伝達軸ｄを介して直接連結している。そして、楔体ｃ_３は縮径部ｄ_７と接触している（図１１（２），（３）参照）。

図１１（３）の状態にして、無頭のねじｅ_２を中間筒体ｂのねじ孔ｅ_１から内部に向けてねじ入れて（締めて）、ねじｅ_２の先端を抜け止具ｃの稼動部ｃ_１の外周に押し当てて稼動部ｃ_１と中間筒体ｂとをねじｅ_２によって一体的に連係させる（図１１（３）参照）。これによって、抜け止具ｃは中間筒体ｂと一体化して上下動するようになる。図１８はストッパーｅ_３を使用した抜け止具係止手段ｅの他の例を示す説明図である。

上記のように、抜け止具ｃを中間筒体ｂに連係させた状態で上方の短ロッドａ（又はユニットＵ）を持ち上げれば（図１１（４）参照）、楔体ｃ_３は上方に中間筒体ｂの段部ｂ_２がないので係止するものがなくなって、上方の短ロッドａは上方に持ち上げられ、上下の短ロッドａは分離できる（図１１（５）参照）。分離後は次回の連結作業の為にねじｅ_２は緩めておくのがよい。
このように、長尺ロッドを地上に引き上げて上方の短ロッドａから分離し、又短ロッドａの一本分だけ引き上げ次の下方の短ロッドａが地表に位置すれば、前記の通り持ち上げられた短ロッドａを分離できる。これを繰り返すことで長尺ロッドを短ロッドａ又はユニット単体に分解分離できる。

分離するのは、一個の短ロッドａ又は一個のユニットに限るものでなく、２〜３個連結したロッド部分又は複数のユニットを分離してもよい。
このように、長尺ロッドにした後短ロッドａ又は短い短ロッドの複数連結状態に分解分離できるので、保管・運送が容易である。

尚、図１２の如く短ロッドａの上方に軸力トルク伝達軸ｄを螺合し、又短ロッドａの下方に抜け止具ｃを封入した中間筒体ｂを螺合して連結したものを一ユニットＵとして多数個のユニットＵを用意しておけば、現場では一つのユニットＵの軸力トルク伝達軸ｄを他のユニットの中間筒体ｂに挿入するだけで連結でき、現場での連結作業が大巾に短縮できる。更に、好ましくは中間筒体ｂと短ロッドａの下部の突出軸ａ_１の雄ねじａ_２を中間筒体ｂの雌ねじｂ_１に螺合面に接着剤で接合しておけば、抜け止具ｃの封止及びこの螺合部分の螺合作業も不必要となる。

図１３は、実施例の軸力トルク伝達軸ｄの他の例で、実施例の軸力トルク伝達軸の軸長さを長くした連接部ｄ_８に軸回転操作用のスパナ掛部ｄ_９を設けた例で、短ロッドａの雌ねじａ_４と軸力トルク伝達軸ｄの下部の雄ねじｄ_１の螺合を解くのをスパナ掛部ｄ_９にスパナ又はレンチを係合して回転させることで強い回転トルクを与えて容易に取り外すことができるようにした例である。尚、中間筒体ｂと短ロッドａとの螺合外しはポリゴン部ｂ_３を使用すれば、多角形状の先端部のレンチで容易に取り外せる。

尚、前記基部ｄ_３の側面は、中間筒体ｂの段部ｂ_２を基部ｄ_３の外周に嵌合し、上方の肩部は抜け止具ｃ及び、軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７、更に固定ねじ孔ｅ_１との位置関係の整合性を計っている。

図１５に示す図面は、本発明の抜け止具ｃの他の例である。実施例の抜け止具ｃの弾支部ｃ_２の外径より小さな内径を持つオーリングｏｒ_３でもって、弾支部ｃ_２を結束した例である。この例では、短ロッド連結又はユニット連結と取り外しを繰り返した場合、弾支部ｃ_２が開いて元の形状に戻らなくなる可能性があった。このオーリングｏｒ_３で結束することで、これを改善させる例である。オーリングｏｒ_３の他にゴム管・バネなどをはめ込んで復元力を補助することもできる。又、抜け止具ｃを上下の円滑作動の為に小さく作製した場合、稼動体ｃ_１部を円錐台状にすることにより、稼動体ｃ_１と中間筒体ｂとを一体的に連係させたときに、抜け止具ｃの楔体ｃ_３の位置において中間筒体ｂとの中心線のずれを補正することができる。

図１６に示す中間筒体の図面は、段部ｂ_２２の上方にかなりゆるやかな拡径傾斜面ｂ_２１を形成し、抜け止具ｃの楔体ｃ_３の上下の作動が円滑にいくようにする。

図１７に示す図面は、軸心線ａ_５を有する短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと、同じ軸心線ａ_５と同一軸心線上にある挿入軸部ｄ_４の上端面βとが同軸心線まわりに線対称になるように且つ軸心線から所定半径の範囲において一方が凸球面で他方がそれと嵌合する凹球面となるように整形すれば、軸底面αと上端面βとは互に所定範囲で球面で嵌合するようになって、中間筒体ｂの支点が段部ｂ_２から上記球面嵌合部分に移る。これによって、上下の短ロッドａの連結部分の動きの制約が段部ｂ_２の内径と軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３の外径Φ_５との差の範囲に限定される。これによって、段部ｂ_２の内径と軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３の外径Φ_５を精度よく製作することによって、短ロッドａの連続巾に連結部で横方向への動きを大幅に小さくすることが出来る。

本発明のロッド連結構造は、機械の機構の回転力を伝える回転軸ロッドにも有効に使用出来る。

ａ 短ロッド
ａ_１ 突出軸
ａ_２ 雄ねじ
ａ_３ 凹所
ａ_４ 雌ねじ
ａ_５ 軸心線
ｂ 中間筒体
ｂ_１ 雌ねじ
ｂ_２，ｂ_２２ 段部
ｂ_２１ 拡径傾斜面
ｂ_３ ポリゴン部
ｂ_４ 上方開口
ｂ_５ 下方開口
ｂ_６ 下端先細り部
ｃ 抜け止具
ｃ_１ 稼動体
ｃ_２ 弾支部
ｃ_３ 楔体
ｄ 軸力トルク伝達軸
ｄ_１ 雄ねじ
ｄ_２ 多角柱部
ｄ_３ 基部
ｄ_４ 挿入軸部
ｄ_５ 拡径部
ｄ_６ 最大径部
ｄ_７ 縮径部
ｄ_８ 連接部
ｄ_９ スパナ掛部
ｅ 抜け止具係止手段
ｅ_１ ねじ孔
ｅ_２ ねじ
ｅ_３ ストッパー
ｏｒ_１，ｏｒ_２，ｏｒ_３ オーリング
Ｕ ユニット
α 突出軸ａ_１の下端面（突き当り面）
β 挿入軸部ｄ_４の上端面（突き当り面）
γ 雄ねじｄ_１の下端面（突き当り面）
δ 凹所ａ_３の底面（突き当り面）
Φ_１ 挿入軸部ｄ_４の上端の外径
Φ_２ 拡径部の外径
Φ_３ 最大径部ｄ_６の外径
Φ_４ 稼動体ｃ_１の内径
Φ_４１ 楔体ｃ_３の段部との嵌合時の最小内径寸法
Φ_４２ 楔体ｃ_３の段部と嵌合しないときの最小内径寸法
Φ_５ 基部ｄ_３の外径
Φ_７ 縮径部の外径
Φ_８ 中間筒体ｂの内径
Φｄ 段部の最小内径
Φｘ 稼動体内径
Φｙ 楔体が段部に接衝したときの最小内径

Claims (10)

1. 複数の短ロッドを脱着自在に連結して長尺ロッドにして軸力と回転トルクを伝達するために使用される長尺ロッドの連結構造であって、
   上方又は下方に配置されて連結される同じ下記Ａの構造の短ロッドａと、上下の前記短ロッドａを連結するための下記構造Ｂの中間筒体ｂと、下記構造Ｃの抜け止具ｃと、下記構造Ｄの軸力トルク伝達軸ｄと、前記短ロッドａの連結を解くための下記構造Ｅの抜け止具係止手段ｅとを１組の連結部品とし、しかも前記構成部分の寸法関係が下記Ｆの如くにあって、下記Ｇの如く上方と下方の前記短ロッドａ間に前記構成部分ｂ〜ｅを組み込んで、前記短ロッド間を逐次取り外し可能に連結して長尺ロッドとする、長尺ロッドの連結構造。
   Ａ：前記の上方下方に配置される短ロッドａは、その下端にロッド外径より小さな外径の突出軸ａ_１をロッド軸線方向に垂設し、しかも同突出軸の外周に雄ねじａ_２を刻設し、短ロッドの上端面には軸線方向に凹んだ凹所ａ_３を設け、同凹所の内面に雌ねじａ_４を刻設した構造とし、
   Ｂ：前記の中間筒体ｂは、その筒内径がΦ_８である筒内面の上部に前記上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と螺合できる雌ねじｂ_１を設け、筒内面の中間に筒中心方向に向って張り出した段部ｂ_２を突設させるとともに、同段部の上部を上方に従って拡径するように傾斜させて拡径傾斜面ｂ_２１とし、更に同段部より下方の筒内面に多角形状に面取りしたポリゴン部ｂ_３を設けた構造とし、
   Ｃ：前記の抜け止具ｃは、前記中間筒体ｂの内部に嵌挿できる外径を有する上下に短いリング状の稼動体ｃ_１と、同稼動体から下方に垂設されて外方向に付勢力を有する複数の弾支部ｃ_２と、各弾支部ｃ_２の下端に取付けられ且つ前記中間筒体ｂの段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１及び軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と接習できる環状に配置された複数の楔体ｃ_３とからなる構造であり、
   Ｄ：前記の軸力トルク伝達軸ｄは、その下部に下方配置の短ロッドａの上端面の凹所ａ_３の雌ねじａ_４と螺合して同凹所の底面δと突き当てられる雄ねじｄ_１を有し、同雄ねじの上方に前記中間筒体ｂの内面下部にあるポリゴン部ｂ_３と嵌合するように多角柱状に面取りした多角柱部ｄ_２を設け、同多角柱部の上方に前記中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３に貫挿でき且つ前記中間筒体ｂの内面に張り出した前記段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１と接習する外径Φ_５の円柱状基部ｄ_３を設け、更に同基部の上に前記抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１の内側に一部挿入できる挿入軸部ｄ_４を立設するとともに、同挿入軸部は上端の外径Φ_１から下方に従って徐々に拡径する拡径部ｄ_５を経て中間で外径Φ_３の最大径部ｄ_６となって更に下方に従って縮径する縮径部ｄ_７とを有するとともに、前記最大径部ｄ_６の外径Φ_３は前記基部ｄ_３の外径Φ_５より小さく且つ最大径部ｄ_６の外径Φ_３と中間筒体ｂの筒内径Φ_８との間隔のΦ_８−Φ_３の間隙に抜け止具ｃの楔体ｃ_３を通過させることができる構造であり、
   Ｅ：前記の抜け止具係止手段ｅは、連結した短ロッドを分離するための手段で、抜け止具ｃの楔体ｃ_３が前記軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と対向する位置でその稼動体ｃ_１を中間筒体ｂの外側からの操作で中間筒体ｂと係止状態にして抜け止具ｃを中間筒体ｂとともに一体的に動くようにでき、しかも中間筒体ｂの外側操作でその係止状態を解除できて、短ロッドを分離可能にできる手段であり、
   Ｆ：前記抜け止具ｃの楔体ｃ_３が中間筒体ｂ内の段部ｂ_２又はその上方の傾斜した拡径傾斜面ｂ_２１と係合した状態の楔体ｃ_３が、軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の拡径部ｄ_５の中間で係止状態となり、又中間筒体ｂの段部ｂ_２が軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３外周に接衝している位置ではその挿入軸部ｄ_４の上端面βは上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに当接し、同時に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面γは下方のロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４と当接し、且つ中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３は多角柱部ｄ_２と嵌合しているように上下の寸法を設定していて、
   Ｇ：各組の抜け止具ｃを中間筒体ｂの上方開口ｂ_４から内部に挿入して楔体ｃ_３を中間筒体ｂの段部ｂ_２に係止して内装した状態で、同中間筒体ｂの内面上部の雌ねじｂ_１を上方の短ロッドａの下方の雄ねじａ_２に螺合し、又下方の短ロッドａの上端の凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合した状態とし、下方の短ロッドａに突出させた軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４を上方の短ロッド下方に螺合した中間筒体ｂの下方開口ｂ_５から挿入して、挿入軸部ｄ_４の上端面βを上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに突き当るまで挿入することで上方と下方の短ロッドａを連結し、各組の構成部分ｂ〜ｅを上記の通り組み込んで逐次短ロッド間を連結させて長尺にする、
2. 抜け止め具係止手段ｅが、中間筒体ｂの側壁にねじ孔ｅ_１を設け、同ねじ孔に短いねじｅ_２を螺着した構成で短ロッドａを取り外す場合は、ねじｅ_２を中間筒体ｂ内へ螺進させることで抜け止具ｃの稼動体ｃ_１の外周壁を中間筒体ｂの内壁に圧接して抜け止具ｃを中間筒体ｂに固定状態にし、又短ロッドａを連結するときはねじｅ_２を外方へ移動して係止を解いて稼動体ｃ_１を上下移動可能としてロッド連結できるようにする構成のものである、請求項１記載の長尺ロッドの連結構造。
3. 短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが同一軸心線上にあって、しかも短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと挿入軸部ｄ_４の上端面βとが軸心線まわりに線対称となるように且つ軸心線から所定の半径の範囲において一方の当接する軸底面αが凹球面又は凸球面にし、他方のこれに当接する上端面βを凸球面又は凹球面となるように整形し、軸底面αと上端面βとは互に所定の範囲で球面で嵌合するようにし、上下の短ロッドの連結部分での短ロッドの横方向の動きを小さくした、請求項１又は２記載の長尺ロッドの連結構造。
4. 軸力トルク伝達軸ｄが、その多角柱部ｄ_２と雄ねじｄ_１との上下間に外径がロッド外径と同じ外径を有し、その中間外周部に軸回転操作用スパナ掛部ｄ_９を形成した回転操作用連接部ｄ_８を設けた構造である、請求項１〜３いずれか記載の長尺ロッドの連結構造。
5. 下記Ａ〜Ｅの構造の短ロッドａと、中間筒体ｂと、抜け止具ｃと、軸力トルク伝達軸ｄと、連結を解くための抜け止具係止手段ｅとの各１個の構成部品からなり、しかも前記構成部分の寸法関係が下記Ｆの如くあって、下記Ｈの如く前記構成部品ａ〜ｅが連結されて組み立てられた、長尺ロッドの連結単位となるユニット。
   Ａ：前記の上方下方に配置される短ロッドａは、その下端にロッド外径より小さな外径の突出軸ａ_１をロッド軸線方向に垂設し、しかも同突出軸の外周に雄ねじａ_２を刻設し、短ロッドの上端面には軸線方向に凹んだ凹所ａ_３を設け、同凹所の内面に雌ねじａ_４を刻設した構造とし、
   Ｂ：前記の中間筒体ｂは、その筒内径がΦ_８である筒内面の上部に前記上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の雄ねじａ_２と螺合できる雌ねじｂ_１を設け、筒内面の中間に筒中心方向に向って張り出した段部ｂ_２を突設させるとともに、同段部の上部を上方に従って拡径するように傾斜させて拡径傾斜面ｂ_２１とし、更に同段部より下方の筒内面に多角形状に面取りしたポリゴン部ｂ_３を設けた構造とし、
   Ｃ：前記の抜け止具ｃは、前記中間筒体ｂの内部に嵌挿できる内径を有する上下に短いリング状の稼動体ｃ_１と、同稼動体から下方に垂設されて外方向に付勢力を有する複数の弾支部ｃ_２と、各弾支部ｃ_２の下端に取付けられ且つ前記中間筒体ｂの段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１及び軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と接習できる環状に配置された楔体ｃ_３とからなる構造であり、
   Ｄ：前記の軸力トルク伝達軸ｄは、その下部に下方配置の短ロッドａの上端面の凹所ａ_３の雌ねじａ_４と螺合して同凹所の底面δと突き当てられる雄ねじｄ_１を有し、同雄ねじの上方に前記中間筒体ｂの内面下部にあるポリゴン部ｂ_３と嵌合するように多角柱状に面取りした多角柱部ｄ_２を設け、同多角柱部の上方に前記中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３に貫挿でき且つ前記中間筒体ｂの内面に張り出した前記段部ｂ_２の拡径傾斜面ｂ_２１を通過できる外径Φ_５の円柱状基部ｄ_３を設け、更に同基部の上に前記抜け止具ｃのリング状稼動体ｃ_１の内側に一部挿入できる挿入軸部ｄ_４を立設するとともに、同挿入軸部は上端の外径Φ_１から下方に従って徐々に拡径する拡径部ｄ_５を経て中間で外径Φ_３の最大径部ｄ_６となって更に下方に従って縮径する縮径部ｄ_７とを有するとともに、前記最大径部ｄ_６の外径Φ_３は前記基部ｄ_３の外径Φ_５より小さく且つ最大径部ｄ_６の外径Φ_３と中間筒体ｂの筒内径Φ_８との間隔のΦ_８−Φ_３の間隙に抜け止具ｃの楔体ｃ_３を通過させることができる構造であり、
   Ｅ：前記の抜け止具係止手段ｅは、連結した短ロッドを分離するための手段で、抜け止具ｃの楔体ｃ_３が前記軸力トルク伝達軸ｄの縮径部ｄ_７と対向する位置でその稼動体ｃ_１を中間筒体ｂの外側からの操作で中間筒体ｂと係止状態にして抜け止具ｃを中間筒体ｂとともに一体的に動くようにでき、しかも中間筒体ｂの外側操作でその係止状態を解除できて、短ロッドを分離可能にできる手段であり、
   Ｆ：前記抜け止具ｃの楔体ｃ_３が中間筒体ｂ内の段部ｂ_２又はその上方の傾斜した拡径傾斜面ｂ_２１と係合した状態の楔体ｃ_３が、軸力トルク伝達軸ｄの挿入軸部ｄ_４の拡径部ｄ_５の上下中間で係止状態となり、又中間筒体ｂの段部ｂ_２が軸力トルク伝達軸ｄの基部ｄ_３外周に接衝している位置ではその挿入軸部ｄ_４の上端面βは上方の短ロッドａの突出軸ａ_１の下端面αに当接し、同時に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１の下端面γは下方のロッドａの凹所ａ_３の雌ねじａ_４と当接し、且つ中間筒体ｂのポリゴン部ｂ_３は多角柱部ｄ_２と嵌合しているように上下の寸法を設定していて、
   Ｈ：抜け止具ｃを中間筒体ｂの上方開口ｂ_４から内部に挿入して楔体ｃ_３を中間筒体ｂの段部ｂ_２に係止して内装した状態で、同中間筒体ｂの内面上部の雌ねじｂ_１を短ロッドａの下方の雄ねじａ_２に螺合し、短ロッドａの上端の凹所ａ_３の雌ねじａ_４に軸力トルク伝達軸ｄの雄ねじｄ_１を螺合した状態とする、
6. 抜け止め具係止手段ｅが、中間筒体ｂの側壁にねじ孔ｅ_１を設け、同ねじ孔に短いねじｅ_２を螺着した構成でロッドを取り外す場合は、ねじを中間筒体ｂ内へ螺進させることで抜け止具ｃの稼動体ｃ_１の外周壁を中間筒体ｂの内壁に圧接して抜け止具ｃを中間筒体ｂに固定状態にでき、又短ロッドを連結するときはねじを外方へ移動して稼動体ｃ_１を上下移動可能としてロッド連結できるようにする構成のものである、請求項５記載のユニット。
7. 短ロッドａの軸心線ａ_５と挿入軸部ｄ_４の軸心線とが同一軸心線上にあって、しかも短ロッドａの突出軸ａ_１の軸底面αと挿入軸部ｄ_４の上端面βとが軸心線まわりに線対称となるように且つ軸心線から所定の半径の範囲において一方の当接する軸底面αが凹球面又は凸球面にし、他方のこれに当接する上端面βを凸球面又は凹球面となるように整形し、軸底面αと上端面βとは互に所定の範囲で球面で嵌合するようにし、上下の短ロッドの連結部分での短ロッドの横方向の動きを小さくした、請求項５又は６記載のユニット。
8. 軸力トルク伝達軸ｄが、その多角柱部ｄ_２と雄ねじｄ_１との上下間に外径がロッド外径と同じ外径を有し、中間に軸回転操作用スパナ掛部を形成した回転操作用連接部ｄ_８を設けた構造である、請求項５〜７いずれか記載のユニット。
9. 短ロッドの突出軸ａ_１の下端面αと抜け止具ｃとの間及び下方の短ロッドａと中間筒体ｂの下端との間にオーリングを介在させた、請求項１〜４いずれか記載の長尺ロッドの連結構造。
10. 短ロッドの突出軸ａ_１の下端面αと抜け止具ｃとの間及び下方の短ロッドａと中間筒体ｂの下端との間にオーリングを介在させた、請求項５〜８いずれか記載のユニット。

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