JP2009092193A - 防塵プラグ - Google Patents

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大輔 瀬戸口
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Abstract

【課題】膨張・収縮しても保持力が変化しにくい。
【解決手段】防塵プラグ500が、ジョイント部材200の接続部204に保持される保持力は、(1)接続部204の外壁204Aに形成された溝部206に爪部516が係止する係止代S(2)筒部510が接続部204の先端部208を幅方向内側方向に押す力F1(3)突出部530の幅方向外側端部542Aが接続部204の先端部208を幅方向外側方向に押す力F2の三つで決まる。防塵プラグ500が膨張すると、(1)と(2)による保持力は減少するが、(3)による保持力は増加する。防塵プラグ500が収縮すると、(1)と(2)による保持力は増加するが、(3)による保持力は減少する。このように、防塵プラグ500が膨張・収縮しても、防塵プラグ500の全体の保持力の変化が抑えられる。つまり、ジョイント部材200の接続部204に保持される保持力が変化しにくくなっている。
【選択図】図2

Description

車両に組み付けられる前の車両用装置から突出した配管に装着される防塵プラグに関する。
車両のインストルメントパネル内に組み付けられ、冷却用熱交換器や加熱用熱交換器を備える車両用空調装置が知られている。このような車両用空調装置においては、冷却用熱交換器や加熱用熱交換器に流体を導入・導出する配管がそれぞれ接続されており、車両用空調装置を組み付けた際に、これらの配管はインストルメントパネルからエンジンルーム側に取り廻し、エンジンルーム側の配管と接続される。
ここで、車両に組み付ける前の車両用空調装置は、配管がエンジンルーム側の配管と接続されていないので、エンジンルーム側の配管と接続される開口部は開放された状態である。このため、開口部からゴミなどが侵入するおそれがあるので、組み付け前の車両用空調装置の配管の開口部には、防塵プラグが装着されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2004−68912号公報
しかし、上記防塵プラグは、温度変化等による膨張・収縮に伴い、例えば、配管の開口部に形成された溝部(被係止部)と防塵プラグの爪部(係止部)との係止代が変化し、配管の開口部に保持される保持力が変化する。このため保持力が大きくなりすぎて開口部から防塵プラグを取り外す際の作業性が悪化したり、或いは保持力が低くなって開口部から防塵プラグが脱落しやすくなったりすることがあった。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、膨張・収縮しても保持力が変化しにくい防塵プラグを提供することが目的である。
請求項1に記載の防塵プラグは、車両に組み付けられる前の車両用装置から突出した配管の先端に設けられた筒状の開口部に装着される防塵プラグであって、前記開口部の外壁に嵌合すると共に、前記開口部の外壁に設けられた被係止部に係止する係止部が内壁に形成された筒部と、前記筒部の一方の開口を塞ぐ蓋部と、前記蓋部における前記筒部の内側から前記筒部と同一方向へ突出し、前記開口部に挿入されると共に、突出方向と直交する幅方向の両端部が前記開口部の内壁に当接する突出部と、を備えることを特徴としている。
請求項1に記載の防塵プラグでは、防塵プラグが配管の開口部に保持される保持力は、開口部の被係止部に係止部が係止する係止代、筒部が開口部を内側方向に押す力、突出部の両端部が開口部を外側方向に押す力、の三つで決まる。
ここで、温度上昇などによって防塵プラグが膨張すると筒部が幅方向に拡大する。この筒部の幅方向の拡大に伴い、筒部が開口部を内側方向に押す力が減少すると共に、開口部の被係止部に係止している筒部の係止部が幅方向外側に移動し、係止代が減少する(保持力が低下する)。しかし、膨張に伴い突出部も幅方向に拡大するので、突出部の両端部が開口部を外側方向に押す力が増加する(保持力が増加する)。従って、防塵プラグが膨張しても、防塵プラグの全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。
一方、温度低下などによって防塵プラグが収縮すると、筒部が幅方向に縮小する。この筒部の縮小に伴い、筒部が開口部を内側方向に押す力が増加すると共に、開口部の被係止部に係止している係止部が幅方向内に移動して係止代が増加する(保持力が増加する)。しかし、突出部も幅方向に縮小するので、突出部の両端部が開口部を外側方向に押す力が減少する(保持力が減少する)。従って、防塵プラグが収縮しても、防塵プラグの全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。
このように、温度変化などによって防塵プラグが膨張・収縮しても、防塵プラグの全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。つまり、開口部に保持される保持力が変化しにくい防塵プラグである。
請求項2に記載の防塵プラグは、前記突出部の幅方向の断面形状は突出側が幅狭となった階段状とされ、幅狭部の両端部又は幅広部の両端部が、前記開口部の内壁に当接することを特徴としている。
請求項2に記載の防塵プラグでは、突出部における幅狭部の両端部又は幅広部の両端部が、開口部の内壁に当接するので、両端部の当接相手である筒部の内壁の内径が異なる開口部に装着可能とされる。
請求項3に記載の防塵プラグは、請求項1又は請求項2に記載の構成において前記開口部の被係止部は、前記配管の外壁の全周に形成された凹溝であると共に、前記凹溝には弾性変形可能なシール材がはめ込まれ、前記筒部の係止部は、当該筒部の内壁に形成された爪部であることを特徴としている。
請求項3に記載の防塵プラグでは、配管の開口部の外壁の凹溝にはめ込まれたシール材への異物の付着を防止する。また、凹溝が筒部の爪部が係止する被係止部を兼ねているので、凹溝とは別に被係止部を設ける構造と比べ、開口部の構造が簡単で低コストとなる。
以上説明したように請求項1に記載の防塵プラグによれば、膨張・収縮しても開口部に保持される保持力が変化しにくい、という優れた効果を有する。
請求項2に記載の防塵プラグによれば、内径が異なる配管の開口部に共通に装着することができる、という優れた効果を有する。
請求項3に記載の防塵プラグによれば、配管の開口部のシール材への異物の付着を防止することができる、という優れた効果を有する。
以下、図1から図6を用いて、本発明にかかる防塵プラグの実施形態の一例を詳細に説明する。
図1に示すように、車両に組み付けられる車両用空調装置10には、冷却用熱交換器や加熱用熱交換器等に流体を導入・導出するための円筒状の配管20、30が接続され、車両用空調装置10から突出している。これらの円筒状の配管20、30の先端部20A,30Aには、車両用空調装置10を車両に組み付けた際に、エンジンルーム側の配管(図示略)と接続するためのジョイント部材200、300が設けられている。しかし、車両用空調装置10は、車両に組みつけられる前は、車両とは別のユニットとして取り扱われる。よって、組み付け前の車両用空調装置10の配管20のジョイント部材200と配管30のジョイント部材300とに防塵プラグ500を装着(仮付け)し、ジョイント部材200、300の開口からゴミ等の異物が侵入したり、接続相手の配管とのシール性を確保するためのOリング250、350にゴミ等の異物が付着したりすることを防止している。また、防塵プラグ500は、一方の配管20のジョイント部材200と他方の配管30のジョイント部材300の両方に装着可能とされている(詳細は後述する)。
なお、配管20、30の長手方向を軸方向(図1における垂直方向)とし、配管20、30の径方向を幅方向(図1における水平方向)とする。また、配管20、30の軸中心に向かう方向を幅方向内側(方向)、逆方向を幅方向外側(方向)とする。
つぎに、本実施形態の防塵プラグ500が装着される配管20、30のジョイント部材200、300について説明する。なお、ジョイント部材200、300は、Oリング250、350を除き金属製とされている。また、Oリング250、350は、ゴムなどの弾性変形可能なシール材である。
まず、一方の配管20の先端部20Aに設けられているジョイント部材200について、図1(の左図)と図2とを用いて説明する。
ジョイント部材200は、配管20の先端部20A(図1参照)に取り付けられる台部202とエンジンルーム側の配管(図示略)と接続される接続部204とを有している。なお、この接続部204に防塵プラグ500が装着される。ジョイント部材200の接続部204は、先端が開口した円筒状とされている。接続部204の外壁204Aには、全周にわたって幅方向内側に凹んだ溝部206が形成され、この溝部206にOリング250がはめ込まれている。接続部204の先端部208には、先端に向かうに従って幅方向内側に傾斜した傾斜面208Aが形成されている。よって、ジョイント部材200の先端部208は先細形状となっている。
つぎに、他方の配管30の先端部30Aに設けられているジョイント部材300について、図1(右図)と図3とを用いて説明する。
ジョイント部材300は、配管30の先端部30A(図1参照)に取り付けられる台部302とエンジンルーム側の配管(図示略)と接続される接続部304とを有している。なお、この接続部304に防塵プラグ500が装着される。ジョイント部材300の接続部304は、先端が開口した円筒状とされている。接続部304の外壁304Aには、全周にわたって幅方向内側に凹んだ凹部306が形成され、この凹部306にOリング350がはめ込まれている。なお、凹部306は、接続部304を構成する周壁全体が幅方向内側に凸状に湾曲された断面ハット形状とすることで形成される(図3参照)。
なお、図1、図2、図3に示すように、ジョイント部材200の接続部204とジョイント部材300の接続部304とは、外径K1が同一とされている。また、溝部206と凹部306の軸方向の位置M(台部202、302からの距離)と幅Hは同一とされている。しかし、接続部204、304の先端部208、308の軸方向の長さL1,L2は、ジョイント部材200の先端部208の長さL1よりもジョイント部材300の先端部308の長さL2の方が長い(L2>L1)。また、接続部204の先端部208の内径K2(図2参照)よりも、接続部304の先端部308の内径K3(図3参照)の方が大きい。
つぎに、防塵プラグ500について、図4〜図6を用いて説明する。
防塵プラグ500は、円板状の蓋部502を有している。蓋部502の裏面502Aには、軸方向に突出する円筒状の筒部510が形成されている。なお、本実施形態では、蓋部502の直径は筒部510よりも大きいが、筒部510の開口と同じ大きさであってもよい。つまり、筒部510の一方の開口を蓋部502が塞いでいればよい。筒部510の軸方向の先端部は、幅方向外側に屈曲されてフランジ部512が形成されている。筒部510の内壁510Aには、幅方向内側に膨らんだ凸部514が形成されている。凸部514は、蓋部502との境界から半分よりも若干先端側にまで形成されていると共に、周方向に等間隔に6箇所形成されている。更に、内壁510Aには、各凸部514の軸方向の先端部に、幅方向内側に突起する爪部516が形成されている。爪部516は、幅方向内側方向に尖った、断面三角形状とされている。
なお、筒部510の内径は、ジョイント部材200、300の円筒状の接続部204、304の外径K1(図1、図2、図3を参照)と略同一に設定されている。
蓋部502の裏面502Aにおける筒部510の内側からは突出部530が軸方向に突出している。筒部510の内壁510Aと突出部530とは間隔を持って形成されている。また、突出部530の軸方向の先端530Aは、爪部516を若干越える位置とされているが、筒部510の開口から突出していない。
突出部530は、防塵プラグ500を軸方向に見て、蓋部502の中央部分で交差する3つの板部540、550、560を放射状に配置した一体成形部として、構成されている。各板部540、550、560の各延長線が、凸部514(爪部516)と凸部514(爪部516)との間に位置するように配置されている。
各板部540、550、560は、軸方向の先端側が幅方向に幅狭となり、断面形状が階段状とされている。つまり、各板部540、550、560は、幅広部542、552、562(蓋部502側)と幅狭部544、554、564(先端側)とで構成されている。
幅広部542、552、562の段差部545、555、565とフランジ部512との距離は、ジョイント部材200の接続部204の長さ(M+H+L1、図1、図2を参照)よりも長いが、ジョイント部材300の接続部304の長さ(M+H+L2、図1、図3を参照)よりも短い。しかし、蓋部502の裏面502Aとフランジ部512との距離(筒部510全体の軸方向の長さ)は、ジョイント部材300の接続部304の長さよりも長い。また、幅広部542、552、562の幅は、ジョイント部材300の接続部304の先端部308の内径K3(図2参照)と略同一に設定されている。幅狭部544、554、564の幅は、ジョイント部材200の接続部204の先端部208の内径K2(図2参照)と略同一に設定されている。
なお、本実施形態では、防塵プラグ500は合成樹脂にて一体成形されている。また、各板部540、550、560は幅広部542、552、562の幅方向外側端部542A、552A、562Aと筒部510の内壁510Aとの隙間は型強度が確保されるだけの隙間を有している。なお、突出部530の突出方向は、軸方向と一致する。よって、突出方向と直交する方向は、幅方向と一致する。
つぎに、配管20、30のジョイント部材200、300への防塵プラグ500の装着(図1参照)について、図2と図3とを用いて説明する。
配管20、30のジョイント部材200、300の接続部204、304に突出部530を挿入させると共に、接続部204、304の外壁204A,304Aに筒部510を嵌合させる。筒部510の爪部516は、ジョイント部材200の溝部206の周壁206A(図2参照)又はジョイント部材300の凹部306の周壁306A(図3参照)に引っ掛かり係止される。筒部510のフランジ部512は、ジョイント部材200の台部202(図2参照)又はジョイント部材300の台部302(図3参照)に当接する。
図2に示すように、一方の筒部20のジョイント部材200の接続部204への防塵プラグ500の装着においては、各板部540、550、560の幅狭部544、554、564と筒部510との間に接続部204の先端部208が挿入される。また、幅狭部544、554、564の幅方向外側端部544A、554A、564Aはジョイント部材200の接続部204の内壁204Bに当接する。なお、本実施形態では、幅狭部544、554、564と筒部510との隙間と接続部204の先端部208と幅厚との寸法関係は、幅狭部544、554、564と筒部510との間に接続部204の先端部208が圧入される寸法公差とされている。
図3に示すように、他方の筒部30のジョイント部材300の接続部304への防塵プラグ500の装着においては、各板部540、550、560の幅広部542、552、562と筒部510との間に接続部304の先端部308が挿入される。また、幅広部542、552、562の幅方向外側端部542A、552A、562Aはジョイント部材300の接続部304の内壁304Bに当接する。なお、本実施形態では、幅広部542、552、562と筒部510との隙間と接続部304の先端部308の幅厚との寸法関係は、幅広部542、552、562と筒部510との間に接続部304の先端部308が圧入される寸法公差とされている。
つぎに、本実施形態の作用について、図7を用いて説明する。なお、図7においては図が煩雑になるのを避けるため各部材を示す符号を一部省略している。また、図7(A)は図2と、図7(B)は図3と同じ図である。
防塵プラグ500が、ジョイント部材200、300の接続部204、304に保持される保持力は、
(1)接続部204、304の外壁204A、304Aに形成された溝部206又は凹部306に爪部516が係止する係止代S(溝部206又は凹部306に爪部516が引っ掛かるかかり代)
(2)筒部510が接続部204、304の先端部208、308を幅方向内側方向に押す力F1
(3)突出部530の幅方向外側端部542A、552A、562A、又は幅方向外側端部544A、554A、564Aが接続部204、304の先端部208、308を幅方向外側方向に押す力F2
の三つで決まる。
温度上昇などによって防塵プラグ500が膨張すると、筒部510は幅方向外側に拡大する。この筒部510の幅方向外側への拡大に伴い、力F1が減少すると共に、係止代Sが減少する。しかし、膨張に伴い突出部530も幅方向外側に広がるので、力F2が増加する。つまり、(1)と(2)による保持力は減少するが、(3)による保持力は増加する。従って、防塵プラグ500が膨張しても、防塵プラグ500の全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。よって、温度上昇などによって防塵プラグ500が膨張しても防塵プラグ500の脱落が防止される。
一方、温度低下などによって防塵プラグ500が収縮すると、筒部510は幅方向内側に縮小する。この筒部510の幅方向内側への縮小に伴い、力F1が増加すると共に、係止代Sが増加する。しかし、膨張に伴い突出部530も幅方向外側に縮小するので、力F2は減少する。つまり、(1)と(2)による保持力は増加するが、(3)による保持力は減少する。従って、防塵プラグ500が収縮しても、防塵プラグ500の全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。よって、温度低下などによって防塵プラグ500が収縮しても防塵プラグ500が取り外し難くなり、作業性が悪化することが防止される。なお、防塵プラグ500の取り外し作業がスムーズに行なわれるためには、保持力は20N以下が望ましい。
このように、温度変化などによって防塵プラグ500が膨張・収縮しても、防塵プラグ500の全体(トータル)の保持力の変化が抑えられる。つまり、防塵プラグ500は、ジョイント部材200、300の接続部20、304に保持される保持力が変化しにくい。よって、防塵プラグ500は、取り外しやすく、脱落しにくい。
また、防塵プラグ500の突出部530の各板部540、550、560は、先端側が幅方向内側に幅狭となり、縦断面が階段状とされている。つまり、各板部540、550、560は幅広部542、552、562と幅狭部544、554、564とで構成されている。よって、本実施形態のように、形状が異なるジョイント部材200、300の両方に装着することができる(ジョイント部200とジョイント部300の両方に装着できる)。
また、防塵プラグ500は、ジョイント部材200、300の接続部204、304の外壁204A,304Aの全周に形成された溝部206又は凹部306に、はめ込まれたOリング250、350への異物の付着を防止する。なお、防塵プラグ500の筒部510の内壁510AにOリング250、350が密着するようにし、ジョイント部200、300の開口からゴミ等の異物の浸入を防止する防塵性能を向上させてもよい。
また、Oリング250、350がはめ込まれる溝部206又は凹部306は、防塵プラグ500の筒部510の爪部516が係止する被係止部を兼ねているので、溝部206又は凹部306とは別に被係止部を設ける構造と比べ、ジョイント部材200、300(の開口部204、304)の構造が簡単で低コストとなる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、防塵プラグ500の突出部530は、防塵プラグ500の軸方向に見て、蓋部502の中央部分で交差する3つの板部540、550、560を放射状に配置した一体成形部として構成されていたが、これに限定されない。例えば、軸方向に突出する中実の円柱であってもよい。
例えば、車両に組み付けられる車両用空調装置10から突出する配管20、30のジョイント部材200、300の接続部204、304に装着する防塵プラグ500に本発明を適用したが、これに限定されない。本発明は、車両に組み付けられる前の車両用装置から突出する配管に広く適用できる。
例えば、燃料ポンプのパイプ部分に装着される防塵プラグにも本発明を適用できる。なお、このような燃料ポンプは、ソルベントやガソリン等の検査油にてポンプの性能チェックを行った後、防塵プラグを装着して出荷し運搬され、出荷先に到着した後にこれらの防塵プラグが取り外されてポンプが車両の燃料タンク内に組み付けられる。このため検査油の残油が燃料ポンプの吸入パイプなどに付着している場合、防塵プラグが残油により膨潤し膨張することがある。そして、温度上昇でなく、このような膨潤による防塵プラグの膨張であっても、本発明を適用することで防塵プラグの脱落を防止することができる。
車両に組み付けられる前の車両用空調装置から突出した二本の配管と、これら配管に装着される本発明の実施形態の防塵プラグと、を示す正面図である。 一方の配管のジョイント部材の接続部に防塵プラグが装着された状態における軸方向に沿った断面図である。 他方の配管のジョイント部材の接続部に防塵プラグが装着された状態における軸方向に沿った断面図である。 防塵プラグを示す、(A)は蓋部の表面側から見た斜視図であり、(B)は蓋部の裏面側から見た斜視図である。 防塵プラグを示す、(A)は蓋部の裏面側から見た平面図であり、(B)は(A)のBB断面の断面図であり、(C)は(A)のCC断面の図である。 防塵プラグを示す、(A)は軸方向に沿った断面図であり、(B)は(A)のBB断面の断面図であり、(C)は(A)のCC断面の図である。 (A)は一方の配管のジョイント部材の接続部に防塵プラグが装着された状態における防塵プラグの膨張・収縮に伴う保持力の変化を説明する説明図であり、(B)は他方の配管のジョイント部材の接続部に防塵プラグが装着された状態における防塵プラグの膨張・収縮に伴う保持力の変化を説明する。
符号の説明
10 車両用空調装置(車両用装置)
20 配管
30 配管
204 接続部(開口部)
204A 外壁
204B 内壁
206 溝部(被係止部、凹溝)
250 Oリング(シール材)
304 接続部(開口部)
304A 外壁
304B 内壁
306 凹部(被係止部、凹溝)
350 Oリング(シール材)
500 防塵プラグ
502 蓋部
510 筒部
510A 内壁
516 爪部(係止部)
530 突出部
542 幅狭部
542A 幅方向外側端部(両端部)
544 幅広部
544A 幅方向外側端部(両端部)
552 幅狭部
552A 幅方向外側端部(両端部)
554 幅広部
554A 幅方向外側端部(両端部)
562 幅狭部
562A 幅方向外側端部(両端部)
564 幅広部
564A 幅方向外側端部(両端部)

Claims (3)

  1. 車両に組み付けられる前の車両用装置から突出した配管の先端に設けられた筒状の開口部に装着される防塵プラグであって、
    前記開口部の外壁に嵌合すると共に、前記開口部の外壁に設けられた被係止部に係止する係止部が内壁に形成された筒部と、
    前記筒部の一方の開口を塞ぐ蓋部と、
    前記蓋部における前記筒部の内側から前記筒部と同一方向へ突出し、前記開口部に挿入されると共に、突出方向と直交する幅方向の両端部が前記開口部の内壁に当接する突出部と、
    を備えることを特徴とする防塵プラグ。
  2. 前記突出部の幅方向の断面形状は突出側が幅狭となった階段状とされ、幅狭部の両端部又は幅広部の両端部が、前記開口部の内壁に当接することを特徴とする防塵プラグ。
  3. 前記開口部の被係止部は、前記配管の外壁の全周に形成された凹溝であると共に、前記凹溝には弾性変形可能なシール材がはめ込まれ、
    前記筒部の係止部は、当該筒部の内壁に形成された爪部であることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の防塵プラグ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982749A (zh) * 2014-05-28 2014-08-13 浙江伟鑫金属制品有限公司 握式防尘塞的把手
CN110817172A (zh) * 2018-08-09 2020-02-21 翰昂汽车零部件有限公司 用于杠杆式制冷剂配件的间隙填充运输盖

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