土壌採取装置の掘削管用継手

【課題】土壌採取装置の掘削管を構成する連結管の接続及び分解を簡単に行うことができる土壌採取装置の掘削管用継手の提供を課題とする。
【解決手段】連結管３５の一端に設けられた係合部２０と、係合部２０の他端に設けられた被係合部２１と、係合部２０及び被係合部２１の係合状態を保持する係合保持部材２２とを備えている。係合部２０及び被係合部２１は、接続すべき連結管同士３５，３５がその中心軸線３５ａに対して交差する方向Ｘから係合され、係合部２０及び被係合部２１の連結管３５における中心軸線方向Ｙへの相対移動が制止される。係合保持部材２２は、係合部２０及び被係合部２１の係合状態で、係合部２０及び被係合部２１を覆うように配置されることにより、係合部２０及び被係合部２１の上記方向Ｘへの相対移動が制止される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌検査を行うため土壌を採取する際に使用される土壌採取装置の掘削管用継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
耕地土壌の肥沃性や農業害虫の発生状況を理化学的に判定したり、埋め立てた堆積物を分析して土壌の成因を調べるために、地質調査が行われる。この地質調査には、土壌における垂直断面形態の観察が含まれ、目的に応じて５ｍ程度の深さの垂直断面を観察、分析実験するために試料の採取（サンプリング）が行われる。
【０００３】
上記のように５ｍ程度の土壌を採取する際には、例えば掘削管（コアバレルとも言う）を有する回転式の土壌採取装置が使用されている。
【０００４】
この掘削管を有する土壌採取装置は、掘削管の先端に掘削刃が設けられている。また、掘削管の先端側には、土壌を取り込むための開口を有する管状の採取本体が内蔵されている。
【０００５】
この土壌採取装置で土壌を採取する場合、採取すべき土壌が深いところにある場合には、掘削管の長さを長くする必要がある。しかし、最初から掘削管の長さを長くしておくと、操作性が非常に悪くなる。
【０００６】
そのため、掘削管を複数の連結管に分割すると共に、これらの連結管を接続可能にしておき、掘削当初は連結管の接続数を少なくして掘削管の長さを短くし、掘削が進むに伴って連結管の接続数を増やして掘削管の長さを長くするようにしている。
【０００７】
従来、連結管同士を接続する継手として、連結管の両端にフランジ（鍔）を設け、接続すべき連結管のフランジを重ねてボルトで締結するか、或いは、連結管の両端に雄ネジと雌ネジを設け、接続すべき連結管同士をネジで接続していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のように連結管同士をネジ又はフランジで接続する場合は、接続用の工具が必要であり、連結管の接続或いは分離に手間がかかるという問題があった。
【０００９】
また、連結管同士をネジで接続する場合には、掘削管を回転させたときに、ネジが噛み付くおそれがあり、この場合には接続部分を分解できなくなるという問題が発生する。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、掘削管を構成する複数の連結管の接続及び分解を確実に、且つ簡単に行うことができる土壌採取装置の掘削管用継手の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、両端が開口された円筒状の掘削管と、
前記掘削管の一端側における外周縁に沿って設けられた掘削刃と、
前記掘削管に回転力を伝達すべく、前記掘削管における前記掘削刃と反対側の端部に着脱自在に設けられた回転伝達部材と、
前記掘削管内における前記掘削刃側の端部に、前記掘削管に対して相対的に回転可能に挿入されると共に、前記掘削刃側の端部が開口された円筒状の土壌採取部と、
一端が前記土壌採取部に固定され、他端が前記回転伝達部材の内面に直接的又は間接的に当接するシャフトとを備え、
前記掘削管がその長手方向に直交する分割面で分割された複数の連結管を有する土壌採取装置における前記連結管同士を接続するための継手であって、
前記接続すべき連結管同士のうち、一方の前記連結管における一端に設けられた係合部と、前記一方の連結管における前記係合部を係合させるべく、他の前記連結管の一端に設けられた被係合部と、これらの係合部及び被係合部の係合状態を保持する係合保持部材とを備え、
前記係合部及び前記被係合部は、接続すべき前記連結管同士がその中心軸線に対して交差する方向から係合され、且つ前記係合部及び前記被係合部の係合状態で、前記係合部及び前記被係合部の前記連結管における前記中心軸線方向への相対移動が制止され、
前記係合保持部材は前記連結管上にスライド自在に設けられ、且つ前記係合部及び前記被係合部の係合状態で、前記係合部及び前記被係合部を覆うように配置されることにより、前記係合部及び前記被係合部の前記連結管における前記中心軸線に対して交差する方向への相対移動が制止されることを特徴とする。
【００１２】
上記の土壌採取装置として、回転式の土壌採取装置を例示できる。また、シャフトは、中空シャフト又は中実シャフトを例示できる。
【００１３】
本発明では、接続すべき連結管同士をその中心軸線に対して交差する方向から接近させて係合部と被係合部を係合させ、係合保持部材をスライドさせて係合部及び被係合部に被せるだけで、連結管同士の中心軸線方向及び中心軸線に対して交差する方向の相対移動が制止される。
【００１４】
ここで、前記係合部は、前記連結管の一端に形成された突部又は凹溝の何れか一方を有し、前記被係合部は、前記連結管の他端に形成された突部又は凹溝の何れか他方を有していることが好ましい。
【００１５】
前記突部はＴ字状又はＬ字状に形成され、前記凹溝は逆Ｔ字状又は逆Ｌ字状に形成されていることが好ましい。この場合は凸部及び凹部の形状が簡単なので、加工が容易になる。
【００１６】
また、前記中心軸線に対して交差する方向は、略直交する方向であることが好ましい。この場合は、係合部及び被係合部の係合面を、連結管の中心軸線に対して略直交するように加工できるので、加工が更に容易になる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、接続すべき連結管を接続用の工具を使用することなく簡単に且つ確実に接続できるので、掘削管の長さ調整作業が容易になる。また、連結管の接続部分にネジ結合を用いないので、掘削管を回転させたときにネジの噛み付き等が発生するおそれがなく、連結管同士を確実に分解できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付した図１から図１５に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように、本発明に係る土壌採取装置の掘削管用継手１０は、回転式の土壌採取装置１における掘削管１３に用いられる。
【００２０】
土壌採取装置１は、上記の掘削管１３と、この掘削管１３の一端における外周縁に沿って設けられた掘削刃１４と、上記掘削管１３に回転力を伝達すべく、この掘削管１３における他端に着脱自在に設けられたキャップ状の回転伝達部材１５とを備えている。
【００２１】
また、この土壌採取装置１は、上記掘削管１３における掘削刃１４側の内部に、掘削管１３に対して相対的に回転可能に挿入されると共に、掘削刃１４側の端部が開口された円筒状の土壌採取管１７と、一端が土壌採取管１７に固定され、他端が回転伝達部材１５に当接するシャフト１２とを備えている。
【００２２】
シャフト１２には、掘削管１３の掘削刃１４と反対側の端部に設けられた大径部分３６内に収容される円形のプレート１８が設けられている。
【００２３】
次に、上記の各構成要素について説明する。上記の大径部分３６には、回転伝達部材１５が着脱自在に嵌め込まれている。また回転伝達部材１５と大径部分３６とは、ピン２９によって係止されている。
【００２４】
掘削管１３における掘削刃１４側の端部には、土壌採取管１７の外径より小径の開口３７が設けられている。これにより、上記の土壌採取管１７の抜け止めが行われている。
【００２５】
土壌採取管１７は、シャフト１２に固定された円盤状の保持部材２８と、この保持部材２８にピンによって着脱自在に取り付けられた保護管３０と、この保護管３０内に挿入された透明な土壌収容管３１とを有している。
【００２６】
保護管３０の先端には、土壌収容管３１の脱落を防止するため内側に突出する係止部３２が設けられている。この係止部３２の底部には、適宜な角度で先広がり状に形成された傾斜面が設けられている。これにより、掘削管１３の先端を土壌内に押し込んだときに、土壌収容管３１内に土壌が入り易くなる。
【００２７】
上記の掘削管１３は、その中心軸線１３ａに対して直交する分割面で分割された複数の連結管３５を有している。これらの連結管３５は、上記の掘削管用継手１０によって接続されている。
【００２８】
掘削管用継手１０は、図２及び図３に示すように、連結管３５の一端に設けられた突状の係合部２０と、この係合部２０を係合させるべく連結管３５の他端に設けられた凹状の被係合部２１と、上記係合部２０及び被係合部２１の係合状態を保持する係合保持部材２２とを備えている。
【００２９】
係合部２０及び被係合部２１は、後述のように、接続すべき連結管３５，３５同士を、その中心軸線３５ａに対して交差する方向Ｘから、係合部２０及び被係合部２１を互いに嵌め合わせるように接近させることにより係合される。
【００３０】
これらの係合部２０及び被係合部２１は、係合された状態で連結管３５における中心軸線３５ａに沿った方向Ｙへの相対移動が制止され、係合状態が保持されるように構成されている。
【００３１】
また、、係合保持部材２２は、連結管３５上にスライド自在に設けられたスライド部２３と、係合部２０及び被係合部２１の係合状態で、係合部２０及び被係合部２１を被覆するように配置されて、連結管３５，３５の中心軸線３５ａに対して交差する方向、ここでは直交する方向Ｘへの相対移動を制止する規制部２４とを有している。
【００３２】
なお、図２中の符号２５は、係合保持部材２２を係合部２０及び被係合部２１に被せたときに、規制部２４の開口を塞ぐ鍔部、２７は係合保持部材２２を位置決めする受部である。規制部２４の開口を塞ぐことによって、接続部分に土が侵入するのを防止できる。
【００３３】
上記の係合部２０は、連結管３５の先端面からその中心軸線方向Ｙに突出して設けられている。また、この係合部２０は、連結管３５の中心軸線３５ａに対して直交する方向から見たときに略Ｔ字状となるように形成されている。
【００３４】
本例では、図４に示すように、連結管３５の端面上で互いに１８０度離れた位置に２個の係合部２０，２０が設けられている。これらの係合部２０，２０は、図５に示すように、連結管３５と同芯の円弧状に形成されている。
【００３５】
上記の被係合部２１は、図３に示すように、連結管３５の先端面からその中心軸線３５ａに沿った方向Ｙに突出して形成されている。この被係合部２１には、中心軸線３５ａから直交する方向から見たときに、上記係合部２０の略Ｔ字形状と相似形、すなわち、略逆Ｔ字状をなす凹溝２６が設けられている。
【００３６】
また、凹溝２６は、図６及び図７に示すように、連結管３５の端面上で互いに１８０°離れた位置に２個設けられている。そして、図８に示すように、係合部２０が被係合部２１の凹溝２６内に挿入されたときに、係合部２０及び被係合部２１が、互いに連結管３５の中心軸線３５ａに沿った方向Ｙへ相対移動することが制止され、中心軸線３５ａに沿った方向Ｙに対する係合状態が保持される。
【００３７】
次に、この土壌採取装置の掘削管用継手１０の作用について説明する。連結管３５，３５を接続する場合は、図９に示すように、接続すべき連結管３５，３５のうち、一方の連結管３５に設けられた係合部２０と、他方の連結管３５に設けられた被係合部２１とを相手の側方に配置し、係合部２０のＴ字形状と、凹溝２６の逆Ｔ字形状を対向させて配置する。
【００３８】
そして、一方の連結管３５をその中心軸線３５ａと交差する方向、本例では略直交する方向Ｘに移動させて、係合部２０を被係合部２１の凹溝２６内に挿入する。そして、図８に示すように、両方の連結管３５，３５の中心軸線３５ａを一致させる。
【００３９】
次に、図８中に二点差線で示すように、一方の連結管３５に設けられた係合保持部材２２を係合部２０側にスライドさせ、その規制部２４を係合部２０及び被係合部２１の外周側に被せる。
【００４０】
これにより、規制部２４が係合部２０及び被係合部２１の外周側を包むように配置され、係合部２０及び被係合部２１、すなわち連結管３５同士が、連結管３５の中心軸線３５ａに対して交差する方向、本例では略直交する方向Ｘへの相対移動が制止される。
【００４１】
次に、この掘削管用継手１０を土壌採取装置１によって土壌を採取する方法について説明する。
【００４２】
ここでは、５ｍの深さまで土壌を採取する場合について説明する。この場合は、図１１（ａ）に示すように、直径１００ｍｍ×長さ１．２５ｍ（大径部分３６を除く）の第１掘削管４０を一個、図１１（ｂ）に示すように、直径８０ｍｍ×長さ２．５ｍ（大径部分３６を除く）の第２掘削管４１を一個、図１１（ｃ）に示すように、直径５０ｍｍ×長さ２．５ｍ（被係合部２１を除く）の第３掘削管４２を一個、図１１（ｄ）に示すように、直径５０ｍｍ×長さ１．２５ｍ（係合部２０及び被係合部２１を除く）の連結管３５を二個
準備する。
【００４３】
第２掘削管４１は、長さ１．２５ｍの管を二本用いてこれをユニオン部材４５などで接続したものを使用するが、長さ２．５ｍの一本の管でもよい。第３掘削管４２の掘削刃１４と反対側の端部には、被係合部２１が設けられている。
【００４４】
土壌を採取するときは、まず図１２（ａ）に示すように、土壌採取装置１に第１掘削管４０を用いて、深さ１．２５ｍまで土壌採取を行う。この場合は、図１３に示すように、２５０ｍｍ毎に土壌採取を行い、これを５回繰り返す。
【００４５】
次に、図１２（ｂ）に示すように、土壌採取装置１の第１掘削管４０を地中に残したまま、他の部分を引き上げる。そして、土壌採取装置１の引き上げた部分に第２掘削管４１を取り付けると共に、第２掘削管４１の長さに合わせてシャフト１２を長いものに取り替えて、第２掘削管４１を地中に残された第１掘削管４０内に挿入する。
【００４６】
そうすると、第２掘削管４１の先端が深さ１．２５ｍまで挿入された時点で土に当たって停止する。この状態から、土壌採取装置１を操作して２５０ｍｍずつ土壌採取を行う。これにより、深さ２．５ｍまで土壌採取を行う。
【００４７】
次に、第１掘削管４０及び第２掘削管４１を地中に残したままで、土壌採取装置１の残りの部分を引き上げる。一方、図１４に示すように、上記の二個の連結管３５を掘削管用継手１０を用いて第３掘削管４２に接続し、その長さを５ｍに伸ばしておく（以下、５ｍの第３掘削管４２という）。
【００４８】
なお、５ｍの第３掘削管４２における連結管３５側の端部には、ユニオン部材４５などで長さの短い管部材を有する大径部分３６を接続する。
【００４９】
そして、土壌採取装置１の地中から引き上げられた部分に５ｍの第３掘削管４２を取り付けると共に、この５ｍの第３掘削管４２に合わせてシャフト１２を付け替える。次に、この土壌採取装置１の５ｍの第３掘削管４２を、図１２（ｃ）に示すように。地中に残されている第２掘削管４１内に挿入する。
【００５０】
土壌採取装置１は、５ｍの第３掘削管４２が２．５ｍの深さまで挿入されたときに停止する。この状態で、土壌採取装置１を操作して２５０ｍｍずつ土壌採取を行う。これによって、５ｍまで土壌採取ができる。
【００５１】
なお、上記の実施例では、５ｍの深さまで土壌採取を行う場合について説明したが、５ｍより深いところ又は浅いところの土壌採取をする場合は、連結管３５の数を増加又は減少したり、各連結管３５の長さを長く又は短くすることによって対応できる。
【００５２】
このように、本発明に係る土壌採取装置の掘削管用継手１０によれば、接続すべき連結管３５，３５を、連結管３５の中心軸線３５ａに対して略直交する方向Ｘから接近させ、係合部２０を被係合部２１の凹溝２６内に挿入し、係合保持部材２２をスライドさせてその規制部２４を係合部２０及び被係合部２１の外周側にを被せるだけで、係合部２０及び被係合部２１を係合させるとともに、その係合状態を保持できるので、接続用の工具を使用することなく連結管３５，３５の接続作業を非常に容易に行うことができる。
【００５３】
また、掘削管用継手１０は、略Ｔ字状の係合部２０を被係合部２１に設けられた略逆Ｔ字状の凹溝２６に挿入するだけであり、従来のようにネジ接続を使用しないので、土壌採取装置１で土壌を採取する際に、掘削管１３を回転させた場合でも、ネジが噛み付くなど
の問題が発生するのを防止できる。従って、係合部２０及び被係合部２１を確実に且つ簡単に分解できる。
【００５４】
また、係合部２０及び被係合部２１を相対移動させて嵌め合わせるだけで係合でき、係合時に連結管３５に回転モーメントが作用しないので、連結管３５が薄肉パイプであっても潰れることがない。更に、係合部２０及び被係合部２１の構成が簡単なので、安価に製造できる。
【００５５】
なお、本実施例では、係合部２０の形状を略Ｔ字状とし、被係合部２１の凹溝２６の形状を略逆Ｔ字状としたが、図１５に示すように、係合部２０の形状を略Ｌ字状とし、被係合部２１の凹溝２６の形状を略逆Ｌ字状とすることもできる。更に、係合部２０及び被係合部２１の形状は、本発明の趣旨に従って、任意の形状にできる。
【００５６】
また、上記の実施例では、係合部２０及び被係合部２１を連結管３５の中心軸線３５ａに対して略直交する方向Ｘから係合させるように構成したが、係合部２０及び被係合部２１を連結管３５の中心軸線３５ａに対して斜めに交差する方向から接近させることにより係合させるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る土壌採取装置を示す図である。
【図２】本発明に係る土壌採取装置の連結管及び掘削管用継手を示す図である。
【図３】本発明に係る掘削管用継手の係合部及び被係合部を示す図である。
【図４】本発明に係る掘削管用継手の係合部を示す側面図であり、図２のＡ矢視図である。
【図５】本発明に係る掘削管用継手の係合部を示す平面図であり、図４のＢ矢視図である。
【図６】本発明に係る掘削管用継手の被係合部を示す側面図であり、図２のＣ矢視図である。
【図７】本発明に係る掘削管用継手の被係合部を示す平面図であり、図６のＤ矢視図である。
【図８】本発明に係る掘削管用継手の係合部と被係合部との係合状態を示す側面図である。
【図９】本発明に係る掘削管用継手の作用を説明する図であり、係合部と被係合部との係合直前の状態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る掘削管用継手の作用を説明する図であり、図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】本発明に係る土壌採取装置によって深さ５ｍまで土壌採取を行う際に使用する掘削管及び連結管の種類を示す図であり、図１１（ａ）は深さ２，５ｍまで土壌採取をするための掘削管、図１１（ｂ）は深さ２．５ｍまで土壌採取をするための掘削管、図１１（ｃ）は深さ５まで土壌採取をするための掘削管、図１１（ｄ）は深さ５ｍまで土壌採取をする際に使用する連結管を示す図である。
【図１２】本発明に係る土壌採取装置によって深さ５ｍまで土壌採取を行う方法を示す図であり、図１２（ａ）は深さ１．２５ｍまで土壌採取を行う方法、図１２（ｂ）は深さ１．２５ｍ〜２．５ｍで土壌採取を行う方法、図１２（ｃ）は深さ２．５〜５．０ｍまで土壌採取を行う方法を示す図である。
【図１３】本発明に係る土壌採取装置によって２５ｍｍずつ土壌採取を行う方法を示す図である。
【図１４】本発明に係る土壌採取装置によって深さ５ｍまで土壌採取を行う際に使用する掘削管を示す図である。
【図１５】本発明に係る掘削管用継手の別の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１土壌採取装置
１０掘削管用継手
１２シャフト
１３掘削管
１３ａ中心軸線
１４掘削刃
１５回転伝達部材
１７土壌採取管
１８プレート
２０係合部
２１被係合部
２２係合保持部材
２３スライド部
２４規制部
２５鍔部
２６凹溝
２７受部
２８保持部材
２９ピン
３０保護管
３１土壌収容管
３２係止部
３５連結管
３５ａ中心軸線
３６大径部分
３７開口
４０第１掘削管
４１第２掘削管
４２第３掘削管
４５ユニオン部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が開口された円筒状の掘削管と、
前記掘削管の一端側における外周縁に沿って設けられた掘削刃と、
前記掘削管に回転力を伝達すべく、前記掘削管における前記掘削刃と反対側の端部に着脱自在に設けられた回転伝達部材と、
前記掘削管内における前記掘削刃側の端部に、前記掘削管に対して相対的に回転可能に挿入されると共に、前記掘削刃側の端部が開口された円筒状の土壌採取部と、
一端が前記土壌採取部に固定され、他端が前記回転伝達部材の内面に直接的又は間接的に当接するシャフトとを備え、
前記掘削管がその長手方向に直交する分割面で分割された複数の連結管を有する土壌採取装置における前記連結管同士を接続するための継手であって、
前記接続すべき連結管同士のうち、一方の前記連結管における一端に設けられた係合部と、前記一方の連結管における前記係合部を係合させるべく、他の前記連結管の一端に設けられた被係合部と、これらの係合部及び被係合部の係合状態を保持する係合保持部材とを備え、
前記係合部及び前記被係合部は、前記接続すべき連結管同士がその中心軸線に対して交差する方向から係合され、且つ前記係合部及び前記被係合部の係合状態で、前記係合部及び前記被係合部の前記連結管における前記中心軸線方向への相対移動が制止され、
前記係合保持部材は前記連結管上にスライド自在に設けられ、且つ前記係合部及び前記被係合部の係合状態で、前記係合部及び前記被係合部を覆うように配置されることにより、前記係合部及び前記被係合部の前記連結管における前記中心軸線に対して交差する方向への相対移動が制止されることを特徴とする土壌採取装置の掘削管用継手。
【請求項２】
前記係合部は、前記連結管の一端に形成された突部又は凹溝の何れか一方を有し、前記被係合部は、前記連結管の他端に形成された突部又は凹溝の何れか他方を有していることを特徴とする請求項１に記載の土壌採取装置の掘削管用継手。
【請求項３】
前記突部はＴ字状又はＬ字状に形成され、前記凹溝は逆Ｔ字状又は逆Ｌ字状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の土壌採取装置の掘削管用継手。
【請求項４】
前記中心軸線に対して交差する方向は、略直交する方向であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の土壌採取装置の掘削管用継手。

【図１】