JP2012031947A - 差込式管継手 - Google Patents

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義郎 岡崎
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Abstract

【課題】 接続管が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くする。
【解決手段】 差込式管継手20は、継手本体30と、抜止部材34と、保持部材36と、弾性部材38と、環状のスペーサ40と、抜落防止部材32と、パッキン44とを備える。継手本体30は、受入口60と、接続管100の進入路62とを有する。進入路62の内周面には、テーパ面622が設けられている。抜止部材34は、継手本体30内に接続管の端部が挿入されるとその外周面に係合される。保持部材36は抜止部材34を保持する。弾性部材38は、進入路62のテーパ面622へ抜止部材34を押し付ける。スペーサ40は、弾性部材38の端部を保持する。抜落防止部材32は、保持部材36が継手本体30の中から抜け落ちることを防止する。パッキン44は、接続管の外周面に密着する。スペーサ40の両端のうち受入口60側の端部の内周にテーパ面402が設けられている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、差込式管継手に関し、特に、給水用ステンレス鋼管および給湯用ステンレス鋼管をはじめとする接続管が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くできる差込式管継手に関する。
特許文献1は、差込式管継手にかかる発明を開示している。その差込式管継手は、継手本体を備える。継手本体は、少なくとも一端部に受入口を有する。受入口は接続管の端部を受け入れる。受口部の内周にテーパ面が設けられている。テーパ面は接続管差込み方向上流側に向かって次第に窄まる。継手本体は、抜止部材と、この抜止部材を保持する保持部材と、弾性部材と、環状のスペーサと、パッキンとを収容している。抜止部材は、継手本体の内部に収容される。抜止部材は、継手本体内に接続管の端部が挿入されると接続管の外周面に係合される。これにより、抜止部材は接続管が継手本体から抜けることを防止する。弾性部材は、抜止部材を保持部材ごとテーパ面に向かって押し付ける。スペーサは、弾性部材の接続管差込み方向下流側端部を保持する。パッキンは、接続管の外周面に密着する。パッキンは、環状部と、この環状部の内周から径方向内方へ突出しているリップ部とを有する。スペーサの接続管差込み方向下流側端面は、環状部の接続管差込み方向上流側端部に接する。スペーサのこの端面には、接続管差込み方向下流側に向かって次第に窄まるテーパ面が形成されている。
特許文献1に開示された差込式管継手によれば、パッキンによるシール性能の向上を図れて水漏れ防止を全うできる。
特開2010−65745号公報
多くの場合、特許文献1に開示された差込式管継手では、継手本体の中心軸に対して接続管の中心軸が傾いた状態でその接続管が継手本体に挿入されたとき、作業者はそのことに気づく。接続管がそのように挿入されたときは、継手本体の中心軸と接続管の中心軸とがほぼ平行となるようにその接続管が継手本体に挿入されたときに比べ、挿入の際に作業者が感じる抵抗が大きいためである。しかしながら、例えば手を無理に伸ばしているといった普段とは異なる姿勢で接続管を差込式管継手に挿入しなければならないとき、作業者は、普段との抵抗の違いを感じ取りにくい。普段感じている抵抗を基準とすることが難しいためである。抵抗の違いを感じ取りにくいので、継手本体の中心軸に対して接続管の中心軸が傾いた状態でその接続管が継手本体に挿入されても、作業者はそのことに気づきにくい。この他にも、作業者は、様々な理由により、継手本体の中心軸に対して接続管の中心軸が傾いた状態でその接続管が継手本体に挿入されたことに気づかないことがある。なお、以下の説明では、継手本体の中心軸に対して接続管の中心軸が傾いていることを「斜めに傾いた」と称する。
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、接続管が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くできる差込式管継手を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、差込式管継手20は、継手本体30と、抜止部材34と、保持部材36と、弾性部材38と、環状のスペーサ40と、抜落防止部材32と、パッキン44とを備える。継手本体30は、受入口60と、接続管100の進入路62とを有する。受入口60は、少なくとも一端部に設けられる。受入口60は、接続管100の端部を受け入れる。進入路62は、受入口60に連なる。進入路62の内周面には、テーパ面622が設けられている。テーパ面622は受入口60に近づくにつれ窄まる。抜止部材34は、進入路62に配置される。抜止部材34は、継手本体30内に接続管100の端部が挿入されると接続管100の外周面に係合される。抜止部材34は、接続管100が継手本体30から抜けることを防止する。保持部材36は、進入路62に配置される。保持部材36は、抜止部材34を保持する。弾性部材38は、進入路62のうち受入口60からみて保持部材36より奥の位置に収容される。弾性部材38は、進入路62の内周面に設けられたテーパ面622へ抜止部材34を押し付ける。スペーサ40を接続管100が貫通する。スペーサ40は、弾性部材38の両端部のうち受入口60とは反対側の端部を保持する。抜落防止部材32は、進入路62のうち受入口60からみて保持部材36より手前の位置に収容される。抜落防止部材32は、保持部材36が継手本体30の中から抜け落ちることを防止する。パッキン44は、進入路62のうち受入口60からみてスペーサ40より奥の位置に収容される。パッキン44を接続管100が貫通する。パッキン44は、接続管100の外周面に密着する。スペーサ40の両端のうち受入口60側の端部の内周に、受入口60から離れるにつれ窄まるテーパ面402が設けられている。
スペーサ40の両端のうち受入口60側の端部の内周に、受入口60から離れるにつれ窄まるテーパ面402が設けられている。接続管100が傾いた状態で進入路62内を進んだ結果、スペーサ40の両端のうち受入口60側の端部に接続管100の先端が接触しても、上述したテーパ面402によってパッキン44のある方向へ接続管100の先端が導かれる。パッキン44のある方向へ接続管100の先端が導かれることにより、接続管100の傾きは矯正される。その結果、接続管100が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くできる。
また、上述した保持部材36が筒形部分を有していることが望ましい。この場合、筒形部分を接続管100が貫通する。筒形部分の両端部のうちスペーサ40側の端部の外周面に、受入口60から離れるにつれ窄まるテーパ面364が設けられている。
保持部材36に設けられているテーパ面364は、スペーサ40に設けられているテーパ面402に対向する。これにより、接続管100が傾いた状態で進入路62内を進んだ結果、保持部材36がスペーサ40に近付く方向へ接続管100から力を受けたとき、保持部材36の一端がスペーサ40の一端に嵌まり得ることとなる。保持部材36の一端がスペーサ40の一端に嵌まると、保持部材36とスペーサ40との間の隙間が塞がれることとなるので、保持部材36にテーパ面364が設けられていない場合に比べ、スペーサ40の端部に接続管100の端部があたる可能性は低くなる。スペーサ40の端部に接続管100の端部があたる可能性が低くなると、接続管100の先端はスペーサ40の内周面によってパッキン44のある方向へ導かれる。接続管100の先端がパッキン44のある方向へ導かれることにより、接続管100の傾きは矯正される。その結果、保持部材36にテーパ面364が設けられていない場合に比べ、接続管100が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くできる。
本発明によれば、接続管が斜めに傾いた姿勢で接続される可能性を低くできる。
本発明の一実施例にかかる差込式管継手を示す断面図である。 同差込式管継手の保持部材を示す斜視図である。 同差込式管継手のスペーサを示す斜視図である。 同差込式管継手の傷付き防止スリーブを示す斜視図である。 接続管を挿入中の同差込式管継手の断面図である。 接続管の挿入が完了した時の同差込式管継手の断面図である。 本発明の変形例にかかる継手本体の受口部付近にかかる拡大された断面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
[構造の説明]
図1に示すように、本発明の一実施例にかかる差込式管継手20は、継手本体30と、抜落防止部材32と、抜止部材34と、保持部材36と、弾性部材38と、スペーサ40と、傷付き防止スリーブ42と、パッキン44とを備えている。
継手本体30は、両端部が開口した筒形状である。継手本体30は、精密鋳造の手法などを用いて製造される。継手本体30は、耐食性および剛性に優れた物質を素材とすることが好ましい。耐食性および剛性に優れた物質の例は、JIS(Japanese Industrial Standards)に定められているSCS(Steel Casting Stainless)と、青銅材とである。
継手本体30は、受入口60と、進入路62と、接続用雄ねじ64とを備えている。受入口60は、継手本体30の軸方向一端部に形成されている。受入口60には接続管100の端部が差し込まれる。進入路62は受入口60に連なる。継手本体30内に挿入された接続管100の先端は進入路62内を進む。接続用雄ねじ64は、継手本体30のうち受入口60とは反対側の軸方向一端部の外周面に形成されている。
進入路62は、内周溝620と、テーパ面622と、受入口側段部624と、差込前収容部626と、途中段部628と、差込後収容部630と、流路側段部632と、流路634とを有している。
内周溝620は、受入口60のすぐ奥の位置に設けられている。内周溝620には抜落防止部材32の外周部分が嵌まる。テーパ面622は受入口60から見て内周溝620の奥に設けられている。テーパ面622は、受入口60から遠ざかるにつれ広がる。逆に言えば、テーパ面622は、受入口60に近づくにつれ窄まる。受入口側段部624は受入口60から見てテーパ面622の奥に設けられている段差である。差込前収容部626は受入口60から見て受入口側段部624の奥に設けられている。接続管100の端部が継手本体30内に差し込まれる前、差込前収容部626には、スペーサ40と、傷付き防止スリーブ42と、パッキン44とが収容されている。途中段部628は差込前収容部626と差込後収容部630との境界に設けられる段差である。差込後収容部630は受入口60から見て途中段部628の奥に設けられている。差込後収容部630の内径は差込前収容部626の内径よりも小さい。接続管100の端部が継手本体30内に差し込まれた後、差込後収容部630には、傷付き防止スリーブ42が収容される。流路側段部632は差込後収容部630と流路634との境界に設けられる段差である。流路634は、受入口60から見て流路側段部632の奥であって継手本体30の受入口60とは反対側の軸方向一端部に設けられている。流路634は、流路側段部632より内径が小さい。
抜落防止部材32について説明する。本実施例において、抜落防止部材32は、保持部材36が継手本体30の中から抜け落ちることを防止するための部材である。本実施例において、抜落防止部材32は、中央に孔があいた円板である。中央の孔の直径は、接続管100の外径より大きい。抜落防止部材32はオーステナイト系ステンレス鋼(たとえばJISに定められているSUS304)などで形成することができる。なお、上述したように、継手本体30の内周溝620には抜落防止部材32の外周部分が嵌まる。これにより、抜落防止部材32は、受入口60からみて保持部材36より手前の位置に収容されることとなる。
図1を参照しつつ、抜止部材34について説明する。抜止部材34は、継手本体30の内部に収容される。抜止部材34の素材は、接続管100より硬質の素材である。例えば、接続管100がオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)であれば、抜止部材34の素材をマルテンサイト系ステンレス鋼(たとえばJISに定められているSUS420)とすればよい。抜止部材34のうち接続管100に対向する側面には複数(図示例では2個)の歯340が形成されている。抜止部材34が継手本体30のテーパ面622に押し付けられると同時に歯340が接続管100の外周面に食込むことで、継手本体30から接続管100が抜けることが防止される。
図2を参照しつつ、保持部材36について説明する。図2に示すように、本実施例にかかる保持部材36は、筒にリングを嵌めたような形をしている。つまり、本実施例にかかる保持部材36は筒形部分とリング形部分とを有している。接続管100はその筒形部分を貫通する。保持部材36は継手本体30の内部に収容される。保持部材36は上述した抜止部材34を保持する。保持部材36は、架橋ポリエチレンとPPS(ポリフェニレンサルファイド)とをはじめとするエンジニアリングプラスチックで形成される。後者は優れた耐熱性を有しているので、保持部材36の素材として好ましい。保持部材36は、複数個の保持孔360を有している。それらの保持孔360は上述したリング形部分の円周方向に所定間隔おきに設けられている。本実施例の場合、保持孔360の数は6個である。各保持孔360に上述した抜止部材34が1つずつ嵌込まれる。また、保持部材36の筒形部分にはテーパ面364が設けられている。図1から明らかな通り、テーパ面364が設けられるのはその筒形部分の両端部のうちスペーサ40側の端部の外周面である。テーパ面364は受入口60から離れるにつれ窄まる。
再び図1を参照しつつ、弾性部材38について説明する。弾性部材38は抜止部材34を保持部材36ごと継手本体30内のテーパ面622に向かって押付ける。本実施例における弾性部材38についてより具体的に説明するならば、弾性部材38は圧縮コイルバネによって実現される。弾性部材38として圧縮コイルバネを使用する場合は、この部材を例えばオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)で形成することができる。弾性部材38のうち受入口60側の端部は保持部材36のうち段部362に引掛かる。弾性部材38のうち流路634側の端部はスペーサ40に引掛かる。
図1と図3とを参照しつつ、スペーサ40について説明する。スペーサ40は、パッキン44に隣接するよう配置される。スペーサ40の断面はL字形をしている。スペーサ40は、段部400を有している。上述した弾性部材38の流路634側の端部は、この段部400に引掛かる。また、スペーサ40の両端のうち受入口60側の端部の内周にテーパ面402が設けられている。テーパ面402は、受入口60から離れるにつれ窄まる。
図4を参照しつつ、傷付き防止スリーブ42について説明する。傷付き防止スリーブ42は、プラスチックまたは金属で形成される。この場合のプラスチックの例には、ポリプロピレンがある。傷付き防止スリーブ42の内径は、接続管100の内径以下である。傷付き防止スリーブ42は、パッキン保持筒部420と、薄肉の管端受け筒形部422とを有する。パッキン保持筒部420の外径は、継手本体30の差込後収容部630の内径よりも小さい。管端受け筒形部422は、パッキン保持筒部420に一体に連なっている。管端受け筒形部422の内径は、接続管100の外径よりも大きく形成されている。これにより、管端受け筒形部422を接続管100の末端の外側に嵌めることができる。パッキン保持筒部420の内周面と管端受け筒形部422の内周面との間には段部424が形成されている。段部424には、接続管100の先端が当たる。パッキン保持筒部420の外周には、断面V形状の凹溝430が形成されている。凹溝430にはパッキン44が嵌まり込む。管端受け筒形部422の後端部432はラッパ状に形成されている。これにより接続管100の差込み時に接続管100の末端が管端受け筒形部422の後端部432に引っ掛かることなくスムーズに差し込まれるようになっている。管端受け筒形部422にはスリット434を円周方向に所定間隔おきに設けている。
再び図1を参照しつつ、パッキン44について説明する。パッキン44は、オレフィン系ゴム製パッキンなどを素材とすることにより弾性変形自在に形成される。特に、EPDM(エチレンとプロピレンおよび架橋用ジエンモノマーとの3元共重合体のこと。耐塩素と耐熱性とに優れている。)でパッキン44を形成することが好ましい。またFKM(フッ素ゴム)などでパッキン44を形成することもできる。FKMを素材とすることで、パッキン44は耐熱性とともに耐薬品性にも優れたものとなる。そして、図1に示すように、パッキン44は、筒形部440と環状のリップ部442とを有する。リップ部442は筒形部440の内周から筒形部440の中心方向へ張出している。リップ部442は弾性変形自在である。リップ部442に荷重がかかっていないとき、その内径は接続管100の外径よりも小さい。このパッキン44は継手本体30の差込前収容部626内に配置される。
[接続手順の説明]
次に、上述した差込式管継手20による接続管100の接続手順を図5と図6とを参照にしつつ説明する。
先ず、作業者は、継手本体30の受入口60に接続管100を挿入し、保持部材36を貫通させる。図5は、接続管100の先端部が傷付き防止スリーブ42の近くにまで達している状況を示している。作業者が接続管100を差込んだことにより、接続管100が管端受け筒形部422内に入った後、作業者が接続管100をさらに押込むと、接続管100の先端は、傷付き防止スリーブ42内の段部424に接触する。こうした接続管100の押込みに伴い抜止部材34は継手本体30の内奥方向に移動する。本実施例に言う「内奥方向」とは、受入口60から流路634へ向かう方向である。抜止部材34の移動中、歯340は接続管100の外周面に接触する。この状態で接続管100を引き抜く方向に外力が加わったとしても、抜止部材34がテーパ面622に接触し、かつ、歯340が接続管100の外周面に食込むので、接続管100は抜けない。
この接続管100の差込み時にはパッキン44と接続管100の先端との間に傷付き防止スリーブ42が介在している。この状態においては、接続管100の末端の端面はパッキン44と非接触の状態である。そのため、接続管100の先端の端面に外側のエッジが生じていてもその外側のエッジでパッキン44が傷付けられることはない。したがって、パッキン44の損傷による水漏れは生じない。
作業者が接続管100を更に深く差込むと、接続管100は、傷付き防止スリーブ42を継手本体30の内奥方向に押込む。これにより、傷付き防止スリーブ42のパッキン保持筒部420は、継手本体30内の流路側段部632に接触する。この過程において、傷付き防止スリーブ42は、パッキン44のリップ部442を継手本体30内奥方向に変形させながら移動する。その移動の結果、傷付き防止スリーブ42はパッキン44から外れる。また、パッキン44を接続管100の先端が貫通する。図6に示すような、接続管100の差込みが完了した状態では、パッキン44のリップ部442は接続管100の外周面に密着している。これにより接続管100の外周面と継手本体30の差込前収容部626との間を密封シールする状態が得られる。さらに、抜止部材34の歯340が接続管100の外周面に食込んだ抜止め状態が得られる。
接続管100の差込み完了後、その接続管100を抜き出し方向に引っ張ると、抜止部材34の外周部がテーパ面622の窄まり側にあたる。抜止部材34が接続管100と同行するためである。そうすると抜止部材34が窄まる。抜止部材34が窄まると歯340が接続管100の外周面へ係合される。これにより接続管100が継手本体30から抜けることを防止できる。
[本実施例にかかる差込式管継手の効果の説明]
接続管100を継手本体30内に挿入するとする。挿入時の接続管100は斜めに傾いているとする。この場合、接続管100の先端は保持部材36の内周面によってスペーサ40の方へ誘導される。保持部材36を貫通した接続管100の先端はスペーサ40の端部に当たる。このとき、スペーサ40の端部にテーパ面402が設けられているので、接続管100の先端はパッキン44のある方向へ導かれる。パッキン44のある方向へ接続管100の先端が導かれることにより、接続管100の中心軸は継手本体30の中心軸とほぼ同じ方向を向く。そのため、接続管100の先端がパッキン44の中に入った時点で、継手本体30の中心軸に対する接続管100の中心軸の傾きはかなり小さくなっている。
さらに、本実施例の場合、保持部材36の筒形部分の端部の外周面にテーパ面364が設けられている。このテーパ面364はスペーサ40のテーパ面402に対向する。これにより、継手本体30の中心軸に対して接続管100の中心軸が傾いた状態で接続管100が進入路62内を進んだ結果、保持部材36がスペーサ40に近付く方向へ接続管100から力を受けたとき、保持部材36の筒形部分の一端がスペーサ40の一端に嵌まり得ることとなる。保持部材36の一端がスペーサ40の一端に嵌まると、保持部材36とスペーサ40との間の隙間が塞がれることとなるので、保持部材36にテーパ面364が設けられていない場合に比べ、スペーサ40の端部に接続管100の端部があたる可能性は低くなる。
また、保持部材36の一端が継手本体30の外部からみて剥き出しになっており、かつ、抜止部材34と保持部材36とが受入口60からみて継手本体30の奥の方向へ移動できる。これにより、抜止部材34をテーパ面622から離し、接続管100の外周面と抜止部材34との係合を解除できる。係合を解除できるので、継手本体30から接続管100を容易に抜取ることができる。
[変形例の説明]
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、上記実施例では、継手本体30の一方の側に接続用雄ねじ64を形成した差込式管継手20について記述したが、本発明はこれに限られない。例えば、左右対称のソケット形差込式管継手、および、エルボ型差込式管継手にも本発明が適用できることは勿論である。また、接続管100は、ステンレス鋼管等の金属管に限られない。接続管100は、塩化ビニールその他の合成樹脂製の接続管にも適用することができる。
また、保持部材36のテーパ面364は必ずしも設けられている必要がない。図7は、上述した保持部材36に代え、上述したテーパ面364が設けられていない保持部材136を用いた場合の、差込式管継手の一部の断面図である。
20 差込式管継手
30 継手本体
32 抜落防止部材
34 抜止部材
36,136 保持部材
38 弾性部材
40 スペーサ
42 防止スリーブ
44 パッキン
60 受入口
62 進入路
100 接続管
340 歯
360 保持孔
362,400,424 段部
364,402,622 テーパ面
420 パッキン保持筒部
422,440 筒形部
430 凹溝
432 後端部
434 スリット
442 リップ部
620 内周溝
624 受入口側段部
626 差込前収容部
628 途中段部
630 差込後収容部
632 流路側段部
634 流路

Claims (2)

  1. 少なくとも一端部に設けられ接続管の端部を受け入れる受入口と、前記受入口に連なる前記接続管の進入路とを有し、かつ、前記受入口に近づくにつれ窄まるテーパ面が前記進入路の内周面に設けられている継手本体と、
    前記進入路に配置され、前記継手本体内に前記接続管の端部が挿入されると前記接続管の外周面に係合され、かつ、前記接続管が前記継手本体から抜けることを防止する抜止部材と、
    前記進入路に配置され、かつ、前記抜止部材を保持する保持部材と、
    前記進入路のうち前記受入口からみて前記保持部材より奥の位置に収容され、前記進入路の内周面に設けられたテーパ面へ前記抜止部材を押し付ける弾性部材と、
    前記接続管が貫通し、かつ、前記弾性部材の両端部のうち前記受入口とは反対側の端部を保持する環状のスペーサと、
    前記進入路のうち前記受入口からみて前記保持部材より手前の位置に収容され、かつ、前記保持部材が前記継手本体の中から抜け落ちることを防止する抜落防止部材と、
    前記進入路のうち前記受入口からみて前記スペーサより奥の位置に収容され、前記接続管が貫通し、かつ、前記接続管の外周面に密着するパッキンとを備える差込式管継手において、
    前記スペーサの両端部のうち前記受入口側の端部の内周に、前記受入口から離れるにつれ窄まるテーパ面が設けられていることを特徴とする、差込式管継手。
  2. 前記保持部材は前記接続管が貫通する筒形部分を有しており、
    前記筒形部分の両端部のうち前記スペーサ側の端部の外周面に、前記受入口から離れるにつれ窄まるテーパ面が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の差込式管継手。
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