JPH0325597B2 - - Google Patents
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- JPH0325597B2 JPH0325597B2 JP61156215A JP15621586A JPH0325597B2 JP H0325597 B2 JPH0325597 B2 JP H0325597B2 JP 61156215 A JP61156215 A JP 61156215A JP 15621586 A JP15621586 A JP 15621586A JP H0325597 B2 JPH0325597 B2 JP H0325597B2
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- Japan
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- rod
- tapered
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- taper
- closed
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
- F16B13/14—Non-metallic plugs or sleeves; Use of liquid, loose solid or kneadable material therefor
- F16B13/141—Fixing plugs in holes by the use of settable material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B11/00—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
- F16B11/006—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
- F16B11/008—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing of tubular elements or rods in coaxial engagement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
- F16B2013/007—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose to be fastened in undercut holes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/47—Molded joint
- Y10T403/473—Socket or open cup for bonding material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、油井用の繊維強化プラスチツク製
サツカーロツドの継手ピンに関するものである。
サツカーロツドの継手ピンに関するものである。
［従来の技術］
油井用の各部材の材質は以前は専ら鋼であつた
が、これは重量が大であること、また腐蝕性があ
る等の問題がある。近頃繊維強化プラスチツクの
品質が向上するに伴い、その軽量で耐蝕性がある
点に着目されて、繊維強化プラスチツク製の部材
が油井用に用いられるようになつた。
が、これは重量が大であること、また腐蝕性があ
る等の問題がある。近頃繊維強化プラスチツクの
品質が向上するに伴い、その軽量で耐蝕性がある
点に着目されて、繊維強化プラスチツク製の部材
が油井用に用いられるようになつた。
深い油井に用いるため、これら部材を接続して
使用するが、サツカーロツドの継手型式は、一般
にロツド端に金属製ピンを接合し、カツプリング
を介して、ネジ継手で結合する方法がとられてい
る。
使用するが、サツカーロツドの継手型式は、一般
にロツド端に金属製ピンを接合し、カツプリング
を介して、ネジ継手で結合する方法がとられてい
る。
［発明の解決しようとする問題点］
この継手では、ロツドと金属製ピンの接合に強
度上の問題があり、現在まで種々の工夫がなされ
ている。これらの中ロツド自体のネジ加工する方
式では、強化繊維を切断してしまい継手強度が低
下するので、ネジによらないフリクシヨンタイプ
の継手の開発が進められている。
度上の問題があり、現在まで種々の工夫がなされ
ている。これらの中ロツド自体のネジ加工する方
式では、強化繊維を切断してしまい継手強度が低
下するので、ネジによらないフリクシヨンタイプ
の継手の開発が進められている。
その１つとして第４図に示す金属製継手ピン１
がある。これはサツカーロツド１０が挿入される
孔４を有する本体２の閉塞端にカツプリングに接
続されるネジ部３を設けた構成となつている。そ
して孔４には開放端側の平行部５に続いて閉塞側
に向い径大となるテーパ部６と、このテーパ部６
に続いて閉塞側に向つて径小となるテーパ部７と
が、開放側から閉塞側に向い連続して３つ形成さ
れている。そして、孔４に樹脂３０を充填した
後、ロツド１０を押し込み、ロツドと１体に硬化
させ樹脂とテーパ面とのフリクシヨンによりテー
パ面を通してロツドに作用する引張力を伝達する
ようになつている。
がある。これはサツカーロツド１０が挿入される
孔４を有する本体２の閉塞端にカツプリングに接
続されるネジ部３を設けた構成となつている。そ
して孔４には開放端側の平行部５に続いて閉塞側
に向い径大となるテーパ部６と、このテーパ部６
に続いて閉塞側に向つて径小となるテーパ部７と
が、開放側から閉塞側に向い連続して３つ形成さ
れている。そして、孔４に樹脂３０を充填した
後、ロツド１０を押し込み、ロツドと１体に硬化
させ樹脂とテーパ面とのフリクシヨンによりテー
パ面を通してロツドに作用する引張力を伝達する
ようになつている。
また、本体２の外径は開放端側に向い順次径小
にして肉厚を薄くし、サツカーロツド１０が曲つ
たとき、ピンから無理な力が作用しないようにな
つている。
にして肉厚を薄くし、サツカーロツド１０が曲つ
たとき、ピンから無理な力が作用しないようにな
つている。
しかし、この継手ピンではテーパ部６の長さｌ
及びテーパ角αが同じであるためピン１とロツド
１０間の接触圧が軸方向に大きく変化し、引張荷
重が作用した場合に拘束の大きな入口側から２段
目のテーパ部位置でロツドが破断することが多い
という問題がある。
及びテーパ角αが同じであるためピン１とロツド
１０間の接触圧が軸方向に大きく変化し、引張荷
重が作用した場合に拘束の大きな入口側から２段
目のテーパ部位置でロツドが破断することが多い
という問題がある。
この発明は上記のような問題点を解消できるよ
うにした継手ピンを提供することを目的とするも
のである。
うにした継手ピンを提供することを目的とするも
のである。
［問題点を解決するための手段、作用］
サツカーロツドが挿入される開放孔に複数個の
テーパ部が形成されたサツカーロツド用継手ピン
において、閉塞側に向い径大となるテーパ部の長
さを開放側から閉塞側に向つて順次短くすると共
に、このテーパのテーパ角を開放側から閉塞側に
向かつて順次大きくする。
テーパ部が形成されたサツカーロツド用継手ピン
において、閉塞側に向い径大となるテーパ部の長
さを開放側から閉塞側に向つて順次短くすると共
に、このテーパのテーパ角を開放側から閉塞側に
向かつて順次大きくする。
こうして継手ピンと硬化樹脂層を含むサツカー
ロツドとの間に働く接触圧の均一化を図ると共
に、サツカーロツド及び硬化樹脂層に作用する軸
方向応力の均一化を図る。
ロツドとの間に働く接触圧の均一化を図ると共
に、サツカーロツド及び硬化樹脂層に作用する軸
方向応力の均一化を図る。
［実施例］
本発明の一実施例を第１図により説明する。本
体１２のロツド１０の挿入孔１４には開放端側か
ら平行部１５に続いて閉塞側に向い径大となるテ
ーパ部１６と、このテーパ部１６に続いて閉塞側
に向つて径小となるテーパ部１７が形成されてい
る。テーパ部１７の最小径は平行部１５の内径と
等しくなつている。そして同様のテーパ部１８，
１９及び２０，２１が連続して形成され、テーパ
部２１に続いて閉塞側に平行部１５と同じ内径の
平行部２２が形成されている。テーパ部１７と１
８の接続部及びテーパ部１９と２０の接続部はシ
ヤープなエツジとならぬよう面取りされている。
そして、第１段テーパ部１６から内径平行部１５
にかけて、本体外径は順次小さくなつている。こ
の場合、テーパ部１６，１８及び２０の長さl1，
l2及びl3はl1＞l2＞l3となつており、またテーパ部
１６，１８及び２０のテーパ角α1，α2及びα3はα1
＜α2＜α3となつている。そして従来と同様に樹脂
３０を充填、ロツド１０を押し込み、樹脂の硬化
により引張り力を受けとめるようになつている。
体１２のロツド１０の挿入孔１４には開放端側か
ら平行部１５に続いて閉塞側に向い径大となるテ
ーパ部１６と、このテーパ部１６に続いて閉塞側
に向つて径小となるテーパ部１７が形成されてい
る。テーパ部１７の最小径は平行部１５の内径と
等しくなつている。そして同様のテーパ部１８，
１９及び２０，２１が連続して形成され、テーパ
部２１に続いて閉塞側に平行部１５と同じ内径の
平行部２２が形成されている。テーパ部１７と１
８の接続部及びテーパ部１９と２０の接続部はシ
ヤープなエツジとならぬよう面取りされている。
そして、第１段テーパ部１６から内径平行部１５
にかけて、本体外径は順次小さくなつている。こ
の場合、テーパ部１６，１８及び２０の長さl1，
l2及びl3はl1＞l2＞l3となつており、またテーパ部
１６，１８及び２０のテーパ角α1，α2及びα3はα1
＜α2＜α3となつている。そして従来と同様に樹脂
３０を充填、ロツド１０を押し込み、樹脂の硬化
により引張り力を受けとめるようになつている。
ところで、FRPサツカーロツドの破断は、
FRPロツド＋充填樹脂に働く軸方向応力が主た
る原因である。第２図ｂに示すテーパ部において
ロツドに作用する軸方向応力σn及び径方向応力
σtの分布は第２図ａに示すようになる。テーパ角
αを小さくすれば最大軸応力は小さくなり破断強
度は上るものの、ロツドが金属ピンから抜けてし
まう。従つて、適当な軸応力と径応力（接触圧）
バランスが大切となる。
FRPロツド＋充填樹脂に働く軸方向応力が主た
る原因である。第２図ｂに示すテーパ部において
ロツドに作用する軸方向応力σn及び径方向応力
σtの分布は第２図ａに示すようになる。テーパ角
αを小さくすれば最大軸応力は小さくなり破断強
度は上るものの、ロツドが金属ピンから抜けてし
まう。従つて、適当な軸応力と径応力（接触圧）
バランスが大切となる。
一方、ロツドに対する金属ピンによる周りから
の拘束は、金属ピンの外径が順次大きくなり一定
となるところで急激に大きくなり、奥に行くに従
いわずかに増加する。従つて、従来の複数のテー
パ部が同一テーパ角、同一テーパ長さの金属ピン
では前述のように、周りからの拘束が急激に大き
くなる２段目のテーパ部の入口でロツドが破断す
る。
の拘束は、金属ピンの外径が順次大きくなり一定
となるところで急激に大きくなり、奥に行くに従
いわずかに増加する。従つて、従来の複数のテー
パ部が同一テーパ角、同一テーパ長さの金属ピン
では前述のように、周りからの拘束が急激に大き
くなる２段目のテーパ部の入口でロツドが破断す
る。
そこで本願発明ではテーパ角を奥へ行くほど大
きくして、金属ピンによる周りからの拘束をゆる
めて、径方向応力の軽減を図る。この場合同一テ
ーパ長ならば、角度の大きいテーパ部の方が軸応
力は高くなり奥の方のテーパ部で破断すると予想
されるため、テーパ長さを角度が大きくなる程短
かくして軸応力の平均化を図つている。
きくして、金属ピンによる周りからの拘束をゆる
めて、径方向応力の軽減を図る。この場合同一テ
ーパ長ならば、角度の大きいテーパ部の方が軸応
力は高くなり奥の方のテーパ部で破断すると予想
されるため、テーパ長さを角度が大きくなる程短
かくして軸応力の平均化を図つている。
上記の効果を確かめるために、従来品と対比し
て引張試験を行つた。ロツド１０の径は22mmで共
通、従来品（第４図）のテーパ角α約4゜、テーパ
長さl25.4mmで一定、発明品（第１図）のテーパ
角α1，α2，α3はそれぞれ4゜、5゜、6゜で、テーパ長
さl1，l2，l3はそれぞれ30、27、25mmである。変
位荷重線図を第３図に示す。本発明品が従来品に
比べ20％程度引張り強度が向上している。
て引張試験を行つた。ロツド１０の径は22mmで共
通、従来品（第４図）のテーパ角α約4゜、テーパ
長さl25.4mmで一定、発明品（第１図）のテーパ
角α1，α2，α3はそれぞれ4゜、5゜、6゜で、テーパ長
さl1，l2，l3はそれぞれ30、27、25mmである。変
位荷重線図を第３図に示す。本発明品が従来品に
比べ20％程度引張り強度が向上している。
［発明の効果］
この発明のFRP製サツカーロツド用継手ピン
は上記のようなもので、サツカーロツドに作用す
る径方向及び軸方向応力を均一化することによ
り、従来品に比べ引張り強度を向上することがで
きる。
は上記のようなもので、サツカーロツドに作用す
る径方向及び軸方向応力を均一化することによ
り、従来品に比べ引張り強度を向上することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例をサツカーロツドが
挿入された状態で示す縦断面図、第２図ａ，ｂは
テーパ部でロツドに作用する軸方向及び径方向応
力を、第２図ｂに示す軸方向位置に対応させて示
す説明図、第３図は引張試験の結果を従来品と対
比して示す変位・荷重線図、第４図は従来の金属
製ピンをサツカーロツドが挿入された状態で示す
説明図である。 １６，１８，２０……テーパ部、１７，１９，
２１……テーパ部、l1，l2，l3……テーパ部の長
さ、α1，α2，α3……テーパ角。
挿入された状態で示す縦断面図、第２図ａ，ｂは
テーパ部でロツドに作用する軸方向及び径方向応
力を、第２図ｂに示す軸方向位置に対応させて示
す説明図、第３図は引張試験の結果を従来品と対
比して示す変位・荷重線図、第４図は従来の金属
製ピンをサツカーロツドが挿入された状態で示す
説明図である。 １６，１８，２０……テーパ部、１７，１９，
２１……テーパ部、l1，l2，l3……テーパ部の長
さ、α1，α2，α3……テーパ角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一端を閉塞し他端にサツカーロツドが挿入さ
れる開放孔を有し、この開放孔に閉塞側に向い径
大となるテーパ部とこのテーパ部に続いて閉塞側
に向い径小なるテーパ部とを、複数個開放側から
閉塞側に向い連続して形成したサツカーロツド用
継手ピンにおいて、 閉塞側に向い径大となるテーパ部の長さを開放
側から閉塞側に向つて順次短くすると共に、この
テーパ部のテーパ角を開放側から閉塞側に向かつ
て順次大きくしたことを特徴とする繊維強化プラ
スチツク製サツカーロツド用継手ピン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156215A JPS6314987A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 繊維強化プラスチツク製サツカ−ロツド用継手ピン |
| US07/062,765 US4822201A (en) | 1986-07-04 | 1987-06-15 | Coupling pin for sucker rod made of fiber-reinforced plastic material |
| CA000539864A CA1271087A (en) | 1986-07-04 | 1987-06-17 | Sucker rod coupling pin prepared from fiber- reinforced plastics material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61156215A JPS6314987A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 繊維強化プラスチツク製サツカ−ロツド用継手ピン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314987A JPS6314987A (ja) | 1988-01-22 |
| JPH0325597B2 true JPH0325597B2 (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=15622877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61156215A Granted JPS6314987A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 繊維強化プラスチツク製サツカ−ロツド用継手ピン |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4822201A (ja) |
| JP (1) | JPS6314987A (ja) |
| CA (1) | CA1271087A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4919560A (en) * | 1989-04-28 | 1990-04-24 | Fiberglass Technologies, Inc. | Oil well sucker rod |
| US5253946A (en) * | 1992-05-20 | 1993-10-19 | Dover Resources, Inc. | Sucker rod end fitting |
| RU2117132C1 (ru) * | 1996-09-18 | 1998-08-10 | Левон Степанович Мирзоян | Насосная штанга |
| US5762438A (en) * | 1996-10-29 | 1998-06-09 | Preformed Line Products Company | Fiberglass rod end fitting |
| US6193431B1 (en) * | 1997-09-24 | 2001-02-27 | The Fiber Composite Company, Inc. | Fiberglass sucker rod end fitting |
| US6050612A (en) * | 1997-09-30 | 2000-04-18 | Spyrotech Corporation | Composite assembly having improved load transmission between a flexible tubular pipe section and a rigid end fitting via respective annular coupling grooves |
| RU2182642C1 (ru) * | 2000-11-22 | 2002-05-20 | Пышнов Виктор Николаевич | Насосная штанга (варианты) |
| RU2232865C2 (ru) * | 2002-05-24 | 2004-07-20 | Пышнов Виктор Николаевич | Насосная штанга |
| US6886484B2 (en) * | 2003-02-12 | 2005-05-03 | Georg K. Thomas | Composite tension rod terminal systems |
| US8113277B2 (en) * | 2007-03-05 | 2012-02-14 | Fiberod, Inc. | Sucker rod end fittings and method of using same |
| US8062463B2 (en) * | 2007-03-05 | 2011-11-22 | Fiberod, Inc. | Method of assembling sucker rods and end fittings |
| RU2378484C1 (ru) * | 2008-08-15 | 2010-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | Насосная штанга |
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| US8851162B2 (en) | 2011-08-09 | 2014-10-07 | Russell P. Rutledge | Sucker rod apparatus and method |
| US9181757B2 (en) * | 2011-08-09 | 2015-11-10 | FinalRod IP, LLC | Sucker rod apparatus and method |
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| US10844670B2 (en) | 2014-06-05 | 2020-11-24 | Materion Corporation | Couplings for well pumping components |
| WO2016145289A1 (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | Lifting Solutions Usa, Inc. | Sucker rod terminus assembly for underground wells |
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| US9624736B1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-04-18 | Tenaris Connections B.V. | Sucker rod end |
| CN206246065U (zh) * | 2016-04-25 | 2017-06-13 | 张建功 | 抽油系统及其抽油杆接头 |
| MX2019011226A (es) * | 2017-03-20 | 2020-01-21 | Materion Corp | Acoplamientos para componentes de bombeo de pozo. |
| US9988858B1 (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-05 | Endurance Lift Solutions, Llc | End fitting for sucker rods |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4475839A (en) * | 1983-04-07 | 1984-10-09 | Park-Ohio Industries, Inc. | Sucker rod fitting |
| US4653953A (en) * | 1983-09-16 | 1987-03-31 | Morrison Molded Fiber Glass Company | Sucker rod construction |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP61156215A patent/JPS6314987A/ja active Granted
-
1987
- 1987-06-15 US US07/062,765 patent/US4822201A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-17 CA CA000539864A patent/CA1271087A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6314987A (ja) | 1988-01-22 |
| CA1271087A (en) | 1990-07-03 |
| US4822201A (en) | 1989-04-18 |
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