JP2013231508A - 流通管接続装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】主流通管と分岐流通管とを流体の分岐の良好な流れ及び液密性を確保しつつ確実に接続し、接続作業の作業性の向上を図る。
【解決手段】流通管接続装置10は、主流通管100の周壁101に貫通形成された貫通孔102と、分岐側流通管130とを貫通孔102を介して接続して主流通管100及び分岐側流通管130の内部を連通させる。流通管接続装置10は、受け片部16を有するコの字状又はU字状断面形状からなる受け体11と、押え片部17が形成されて受け体11と組み合わされることで主流通管100を固定保持するU字状又はコの字状断面形状からなる押え体12と、受け体11の貫通孔102側の内部に設けられ貫通孔102を周壁101の外周面104側で外周面104の形状に沿って囲んだ状態で密封するシール部20とを備える。
【選択図】図1

Description

この発明は、液体などの流体を流通させる流通管を分岐接続する流通管接続装置に関する。
液体などの流体を流通させる流通管を分岐接続するものとして、例えば管継手(特許文献1参照)が知られている。この管継手は、主管の主管開口と連通するフランジ開口を有し、各開口が連通するように主管外面に当接するフランジ面と、フランジ面のフランジ開口から延設した管状のソケットとを有する。
また、管継手は、ソケットから延びる弾性挟持部を有し、主管開口とフランジ開口とが連通するようにフランジ面を主管外面に当接させた後、弾性挟持部を主管に取り付けて管継手を固定し、枝管をソケットに螺合させることで分岐接続を実現している。主管外面とフランジ面との密着性は、弾性シートや接着剤を用いて確保する構造となっている。
その他、弾性シートや接着剤を用いない管継手としては、例えば図14に示すようなものが知られている。この管継手200では、主流通管210の周壁の一部を叩いて平面部を形成した後に、この平面部に開口を穿設し、タップにより開口の内面にねじを形成する。そして、後端側に分岐流通管220が接続されると共に、先端側にシール材202が基端部に設けられ外周面にねじが形成された筒部201を有する管継手200を、筒部201を開口に螺合することでシール材202を開口周辺の周壁に圧接させて、主流通管210に接続して分岐接続を実現する。
特開2003−74780号公報
しかしながら、上述した特許文献1に開示された従来技術の管継手では、接続作業時の主管開口とフランジ開口との正確な位置合わせが難しく、液密性を確保するために弾性シート等を取り付ける作業も必要となるため、作業性が劣るという問題がある。また、弾性シート等を用いない管継手では、液密性は確保できるが周壁を平面状に叩いたり開口にねじを形成したりする作業が必要となるため、加工コストが高くなると共にやはり接続作業時の作業性が良好ではないという問題がある。更に、後者の管継手では、主流通管の内部空間に管継手の筒部が著しく突出するため、主流通管の内部を流通する流体の流れが阻害されて良好に分岐流通管側に流体を分岐することができないという構造上の問題点がある。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、主流通管と分岐流通管とを流体の分岐の良好な流れ及び液密性を確保しつつ確実に接続し、接続作業の作業性の向上を図ることができる流通管接続装置を提供することを目的とする。
本発明に係る流通管接続装置は、流体が流通する円筒形状の主流通管の周壁に貫通形成された貫通孔と、前記主流通管に対して交差する方向に配置された分岐流通管とを前記貫通孔を介して接続して前記主流通管及び前記分岐流通管の内部を連通させる流通管接続装置において、前記主流通管の前記貫通孔形成側の周壁に配置され、前記貫通孔の中心軸方向と前記主流通管の中心軸方向とに交差する方向の周壁側にそれぞれ形成された受け片部を有するコの字状又はU字状断面形状からなる受け体と、前記受け体と前記主流通管を挟んで対向する側の前記周壁に配置され、前記受け体の前記受け片部とそれぞれ対向する押え片部が形成されて前記受け体と組み合わされることで前記主流通管を固定保持するU字状又はコの字状断面形状からなる押え体と、前記受け体の前記貫通孔側の内部に設けられ前記貫通孔を周壁外周面側で前記周壁外周面の形状に沿って囲んだ状態で密封するシール手段とを備え、前記受け体は、前記主流通管の前記周壁外周面を前記貫通孔を中心に囲んで受けると共に前記分岐流通管の軸方向に向かって開口した接続孔が形成された受け部と、前記受け部の両端部から前記軸方向に沿ってそれぞれ延出する前記受け片部の対向面にそれぞれ形成された被係合部とを有し、前記押え体は、前記受け体と前記対向する側の前記周壁外周面を囲んで前記押え片部と共に押える押え部と、前記押え片部の前記受け片部との対向面にそれぞれ形成され、前記被係合部と係合して前記受け体に係合取付される係合部とを有することを特徴とする。
本発明の一実施形態においては、前記シール手段は、前記接続孔に接続されて前記受け体の内部に前記分岐流通管を保持すると共に前記主流通管に対して進退移動自在に配置された筒形をなす保持体と、前記保持体の内部に設けられ前記貫通孔の周囲の前記周壁外周面と直接接触するシール材とを備え、前記保持体は、前記貫通孔を介して前記主流通管の内部空間に連通する連通孔と、前記連通孔の前端に突出形成され前記貫通孔に挿脱可能に係合される案内筒部と、前記案内筒部の外周側に形成され前記シール材を保持するシール材保持部とを有し、前記シール材は、前記シール材保持部に嵌合保持され前記周壁外周面に押圧接触される。
本発明の他の実施形態においては、一端部が前記接続孔に螺合され前記受け体に対して進退移動可能に設けられると共に、他端部が前記分岐流通管に接続される筒形をなして、前記連通孔を前記分岐流通管に連通する内部空間を有する作動体と、前記作動体の内部空間に設けられ前記保持体を前記主流通管と前記分岐流通管との間で前記主流通管に向かって押圧する押圧部材とを備え、前記作動体は、前記受け体に対して前進移動することで前記受け体に組み合わされた押え体を引き寄せて前記主流通管を押えると共に、前記保持体を前記押圧部材により前進移動させて前記主流通管側へ押し出し、前記保持体は、前記主流通管の周壁に接する前部筒体と、この前部筒体の後端側に嵌合する後部筒体とを組み合わせた筒状体からなると共に、前記作動体の前端が当接する作動体当接部を有し、前記受け体に対して進退移動自在に配置され、前記後部筒体は、前記前部筒体に嵌合して前記内部空間に進退移動自在に配置されると共に前記前部筒体の内周面で囲まれる箇所に前記連通孔を形成する連通孔筒部が形成され、且つ前記連通孔筒部の外周面と前記前部筒体の内周面とで囲まれる空間部に前記シール材保持部が形成されると共に前記案内筒部が前記連通孔筒部の前端に突出形成され、前記押圧部材により前記主流通管に対して前進する向きの力を受けている。
本発明の更に他の実施形態においては、前記押圧部材は、前記作動体の内部空間に収容された弾性部材からなる。
本発明の更に他の実施形態においては、前記押圧部材は、前記作動体の内部空間に突出する片部からなる。
本発明の更に他の実施形態においては、前記受け体の接続孔に螺合された前記作動体に対して、螺合状態が緩む方向へ回動することを阻止する回り止め手段を更に備える。
本発明の更に他の実施形態においては、前記回り止め手段は、前記作動体の外周部に前記作動体の軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記螺合状態時に前記受け体及び前記作動体の外周部にそれぞれ跨がるように装着可能な筒体からなる回り止め部材と、前記受け体の前記接続孔を囲む周壁の外周部に形成された第1回り止め係合部と、前記作動体の外周部に形成された第2回り止め係合部とを備え、前記回り止め部材は、内周部にそれぞれ前記受け体の前記第1回り止め係合部に係合して前記回り止め部材の回動を阻止する第1回り止め被係合部と、前記作動体の前記第2回り止め係合部に係合して前記作動体の回動を阻止する第2回り止め被係合部とを有する。
本発明の更に他の実施形態においては、前記回り止め部材の第1及び第2回り止め係合部、前記受け体の第1回り止め被係合部及び前記作動体の第2回り止め被係合部は、それぞれ前記受け体及び前記作動体の軸方向に沿って延び且つ周方向に沿って並設された凹部及び凸部の組み合わせからなる。
本発明の更に他の実施形態においては、前記受け体の前記被係合部と前記押え体の前記係合部は、前記主流通管の中心軸方向に沿って相対的に移動且つ係脱可能に形成されている。
本発明によれば、主流通管と分岐流通管とを流体の分岐の良好な流れ及び液密性を確保しつつ確実に接続し、接続作業の作業性の向上を図ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る流通管接続装置が適用された主流通管と分岐流通管との分岐部分を示す一部断面側方図である。 図1のA矢視図である。 図2のB−B’拡大断面図である。 図3における主流通管と分岐流通管との分離断面図である。 同流通管接続装置の分解斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る流通管接続装置を示す側方図である。 図6のC矢視図である。 図7のD−D’断面図である。 図8のE−E’断面図である。 図8のF−F’断面図である。 同流通管接続装置の分解断面図である。 同流通管接続装置の回り止めロック前の状態を示す側方図である。 同流通管接続装置の分解斜視図である。 従来例の管継手を示す一部断面側方図である。
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る流通管接続装置を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る流通管接続装置が適用された主流通管と分岐流通管との分岐部分を示す一部断面側方図である。また、図2は図1のA矢視図、図3は図2のB−B’拡大断面図、図4は図3における主流通管と分岐流通管との分離断面図である。更に、図5は、流通管接続装置の分解斜視図である。
図1〜図5に示すように、第1の実施形態に係る流通管接続装置10は、図示しない流体が流通する円筒形状の主流通管100の周壁101に、主流通管100の中心軸方向に向かって貫通形成された貫通孔102と、主流通管100に対して交差する方向に配置された分岐流通管である管継手とを貫通孔102を介して接続し、主流通管100及び管継手の内部を連通させるものである。主流通管100及び管継手は、ステンレス等の金属材からなる。なお、管継手は、本例ではソケット110及びプラグ120により構成されている。
流通管接続装置10は、このように配置されることで、主流通管100の内部空間103内を流通する液体などの流体を、管継手(ソケット110)側に確実に分岐させて流通させる。なお、ソケット110の後端側には、プラグ120を介して分岐側流通管130が接続されている。これらソケット110、プラグ120及び分岐側流通管130は、公知の構造のものを用いることができ、分岐側流通管130も、上記と同様にステンレス等からなる。
流通管接続装置10は、受け体11、押え体12及びシール部20を備える。受け体11は、主流通管100の貫通孔102形成側の周壁101に配置される。受け体11は、ソケット110を直接的又は間接的に保持する保持体21を内部で受ける構造となっている。受け体11は、貫通孔102の中心軸方向と、主流通管100の中心軸方向とに交差する方向の周壁101側に、それぞれ形成された片状の受け片部16を有するコの字状断面形状からなる。なお、貫通孔102は単なる透孔で良く、周囲の周壁101を加工したりその内面にねじを形成したりする必要はない。
押え体12は、受け体11と主流通管100を挟んで対向する側の周壁101に配置される。押え体12は、受け体11の受け片部16とそれぞれ対向する片状の押え片部17を有する。押え体12は、受け体11と組み合わされることで主流通管100を固定保持するU字状断面形状からなる。これら受け体11及び押え体12は、上記と同様にステンレス等の金属材からなる。
シール部20は、詳細は後述するが、受け体11の貫通孔102側の内部に設けられる。シール部20は、貫通孔102を周壁101の外周面104側で、その外周面104の形状に沿って囲んだ状態で密封する。なお、上記受け体11及び押え体12は、そのコの字状及びU字状断面形状が、それぞれ相互に入れ替わるように形成されていても良い。また、受け体11及び押え体12は、コの字状、U字状の他、C字状の断面形状を有するように形成されても良い。
受け体11は、受け部11b、受け片部16及び被係合部11aを有する。受け部11bは、主流通管100の周壁101の外周面104を貫通孔102を中心に囲んで受けるものである。受け部11bには、ソケット110の軸方向に向かって開口し、後述する保持体21が接続される接続孔13が形成されている。
受け片部16は、受け部11bの両端部からソケット110の軸方向に沿って周壁101の接線方向にそれぞれ延出形成され、両者間の間隔は、主流通管100の外径よりも大きくなるように形成されている。被係合部11aは、延出形成された受け片部16の対向面にそれぞれ形成された凹状部からなる。
一方、押え体12は、押え部12b、押え片部17及び係合部12aを有する。押え部12bは、受け体11と主流通管100を挟んで対向する側の周壁101の外周面104を囲んで押えるものである。押え片部17は、押え部12bからそれぞれ周壁101の接線方向に延びた部分であり、押え部12bと共に主流通管100を押える。
係合部12aは、押え片部17の受け片部16との対向面にそれぞれ形成された凸状部からなり、被係合部11aと係合して受け体11に係合取付される。この係合部12aは、例えば押え片部17の先端側を被係合部11aに係合可能となるようにそれぞれ外側に折り返した状態で形成されている。
なお、これら受け体11の被係合部11aと押え体12の係合部12aは、図5中矢印Dで示す主流通管100の中心軸方向に沿って、相対的に移動可能且つ係脱可能に形成されている。これにより、受け体11と押え体12の主流通管100への取り付けは、例えば両者を周壁101に沿ってスライドさせることで容易に行うことが可能となる。
シール部20は、保持体21及びシール材22を備える。保持体21は、受け体11の内部に主流通管100に対して進退移動自在に配置された筒形部材からなる。シール材22は、この保持体21の内部に設けられ、貫通孔102の周囲の周壁101の外周面104と直接接触するシリコン樹脂等の環状樹脂部材からなる。シール材22は、先端側が主流通管100の外周面104の形状に合わせて凹状に抉られたような形状で形成されている。
また、シール部20は、押圧部材の一例としてのばね23と、本例ではこのばね23を内部に収容する作動体24とを備える。ばね23は、本例ではソケット110に設けられた弁体111の閉止用ばねであり、保持体21を主流通管100とソケット110との間で主流通管100側に向かって押圧するように設けられている。作動体24は、内部空間24aにばね23を収容可能な筒形部材からなる。なお、ばね23は、上記閉止用ばねの他、他の機構のばねや専用のばねであっても良い。
また、作動体24は、例えば一端部が接続孔13に螺合されて、受け体11に対して進退移動可能に設けられる。更に、作動体24は、他端部がソケット110の先端部に螺合接続されている。なお、シール部20に作動体24が含まれない構造で流通管接続装置10を構成する場合、シール部20は保持体21とシール材22とのみで構成される。
この場合、例えば保持体21を受け体11の接続孔13に螺合接続し、その上でソケット110をこの保持体21の後部に直接接続して、保持体21を押圧するばね23をこれらで支持する構成とすれば、シール材22の外周面104への密着性を損なうことなく作動体24がある場合と同様の構造を実現することができる。
保持体21は、本例では前部筒体14と、この前部筒体14の後端側に嵌合する後部筒体15とを嵌合して組み合わせた筒状体からなる。保持体21は、受け体11に対して進退移動自在に配置されている。保持体21は、主流通管100の貫通孔102を介して内部空間103に連通する連通孔15aと、この連通孔15aの前端側に突出形成された状態で設けられ、貫通孔102に対して挿脱可能に係合される案内筒部15bとを有する。
なお、作動体24の内部空間24aは、保持体21の連通孔15bをソケット110に連通させる。この作動体24は、受け体11に対して前進移動することで、受け体11に組み合わされた押え体12を作動体24側へ引き寄せて主流通管100を押えると共に、接続孔13内に収容された保持体21をばね23により主流通管100側へ押し出すために設けられている。
前部筒体14は、主流通管100の周壁101に接してこれを受ける凹状の周壁受け部14cを先端側に有する。前部筒体14の後端側には、作動体24の前端が当接する段差からなる作動体当接部14aが形成されている。後部筒体15は、前部筒体14に嵌合して作動体24の内部空間24a内に進退移動自在に配置される。このように、後部筒体15は、前部筒体14及び作動体24とは分離独立して進退移動できるように構成されている。
後部筒体15には、先端側の前部筒体14の内周面14bで囲まれる箇所に、連通孔15aを形成する連通孔筒部15cが形成されている。案内筒部15bは、この連通孔筒部15cの前端に突出形成されている。連通孔筒部15cの外周面15dと前部筒体14の内周面14bとで囲まれる空間部には、シール材22を保持するシール材保持部25が形成されている。また、後部筒体15の作動体24の内周面と接する外周面の一部には、周方向に沿って凹部が形成され、この凹部にOリング15gが配置されている。
シール材保持部25における連通孔筒部15cの外周面15dには、シール材22の内周面に形成された凹みに係合する突起15eが設けられている。突起15eは、例えば作動体24を受け体11の接続孔13に螺合接続する際のシール材22の変位を防止している。
シール材22は、このように構成されたシール材保持部25に嵌合保持されて、ばね23の弾性力により主流通管100の周壁101の外周面104に押圧接触される。また、後部筒体15は、ばね23により主流通管100に対して前進する向きの力を受けている。
なお、後部筒体15は、ばね23によりこのような力を受けているので、通常時はその後端側外壁に形成されたストッパ15fが作動体24の内部空間24a側の内周面に形成された段差に当接する前進限位置に位置することとなる。また、上記周壁受け部14c及び突起15eは、設けられていなくても良い。
上記のように保持体21を前部筒体14と後部筒体15とに分割して構成したことにより、例えば受け体11を主流通管100に取り付けるに当たって、保持体21、作動体24及びシール材22を組み合わせてなるシール部20を受け体11に取り付ける作業が容易となる。
具体的には、例えば受け体11を主流通管100に取り付ける場合に、はじめに前部筒体14とシール材22とを組み合わせたものを受け体11の内部に組み込んで、受け体11と共に主流通管100に組み付け、次いで後部筒体15を組み込んだ作動体24を受け体11の接続孔13に螺挿して後部筒体15を前部筒体14に組み合わせることなどができ、シール部20を無理なく容易に組み立てることが可能となる。
また、上記のように保持体21を分割構成としたことで、前部筒体14を作動体24の軸方向前側に並べるが、後部筒体15は作動体24の内部(内部空間24a)に位置させて径方向に重ねて位置させることができるので、全体として後部筒体15を位置させるための軸方向のスペースを省略することができ、保持体21と作動体24とを組み合わせた構成における軸方向長さを短縮して小型化を図ることができる。
このように構成された流通管接続装置10は、例えば次のように主流通管100に取り付けられる。まず、主流通管100の所定箇所の周壁101に貫通孔102を穿設しておく。次に、受け体11の受け部11bを接続孔13内に貫通孔102が現れるように主流通管100の周壁101に当接する。
そして、押え体12を、受け部11bの当接側とは反対側の周壁101に押え体12の押え部12bが当接するように、主流通管100の中心軸方向に沿ってスライド移動させ、受け体11の被係合部11aに押え体12の係合部12aをスライド係合させて、両者を主流通管100に対して仮取付する。
このとき、受け体11及び押え体12は、両者が主流通管100に対して法線方向に離れるように移動することは被係合部11a及び係合部12aの係合により規制されるが、上記スライド方向や周壁101の周方向には自在に移動できる状態となっている。従って、受け体11及び押え体12を主流通管100に仮取付した後も、取付位置を自在に調整することができる。
受け体11及び押え体12を係合させて主流通管100に仮取付したら、例えば予め後部筒体15を収容した状態でソケット110と接続された作動体24の先端側に、前部筒体14をセットし、更にシール材22をシール材保持部25にセットした上で、作動体24の先端部を受け体11の接続孔13に徐々に螺合して、本取付状態に移行していく。
このとき、前部筒体14及びシール材22は、貫通孔22の周壁101に沿って周壁受け部14cや凹状の部分が形成されているため、周壁101に対して外周面104の形状に合わない状態で前進したとしても、貫通孔102の中心軸周りの方向に連通孔筒部15cの周りを回転変位して、徐々に外周面104の形状に合う状態になっていく。
そして、作動体24の接続孔13への螺合を進めていくと、連通孔筒部15cの前端の案内筒部15bが貫通孔102の周囲の周壁101に当接すると共に、相対的に受け体11及び押え体12が作動体24の方向に引っ張られ、主流通管100への取付状態が徐々にきつくなっていく。なお、貫通孔102に案内筒部15bが正確に嵌まる位置にある場合は、案内筒部15bが周壁101に当接することなく、正確に位置決めされる。
上記のように、案内筒部15bが周壁101に当接している場合は、ばね23の弾性力により作動体24の内部空間24aにて後部筒体15が僅かに後退した状態となったまま、受け体11及び押え体12を適度な抵抗感を持ちながら上記スライド方向や周方向に移動させることができる。このため、案内筒部15bが周壁101に無理に当接して変形や損傷等することを防止しつつ、仮取付の状態から本取付状態に移行していく上で、貫通孔102に案内筒部15bが正確に嵌まる位置に流通管接続装置10を微調整させることができる。
これらの方向に受け体11及び押え体12を移動させて、貫通孔102に嵌まる位置に案内筒部15bが到達すると、ばね23の弾性力によって後部筒体15が一気に前進し、案内筒部15bが適度な節度感を持って貫通孔102に嵌合する。これにより、流通管接続装置10の主流通管100に対する本取付位置が決まる。本取付位置が決まった場合、案内筒部15bが貫通孔102に嵌合しているので、流通管接続装置10が主流通管100から外れる向きに外力などが加わったとしても、流通管接続装置10が動くことはない。このため、長期にわたり外力や振動に対抗して高い信頼性と耐久性を持って分岐接続することができる。
なお、案内筒部15bの貫通孔102への嵌合量は、周壁101の厚さとほぼ同等か僅かに多い程度に設定しておけば、案内筒部15bが主流通管100の内部空間103に突出し過ぎることを避け、流通する流体の流れを阻害する抵抗となることを極力避けることが可能である。
このように、第1の実施形態に係る流通管接続装置10においては、貫通孔102に案内筒部15bが嵌まるように、仮取付の状態から本取付状態に移行していく上で受け体11及び押え体12を動かして流通管接続装置10の主流通管100に対する位置決めを行うことができる。このことは、実際の接続作業を行う上では非常に重要なアドバンテージとなるもので、仮取付の状態から本取付位置の位置決めまでの作業性を従来よりも各段に向上させることができ、その効果は流通管接続装置10の接続箇所が増えれば増えるほど顕著になる。
そして、本取付位置が決まったら、更に作動体24の螺合を進行させ、流通管接続装置10を主流通管100に完全取付する。完全取付状態においては、前部筒体14が作動体24の前端に押されて周壁受け部14cが周壁101の外周面104に押圧接触すると共に、シール材22が貫通孔102の周囲の周壁101の外周面104に密着するので、貫通孔102と案内筒部15bが嵌まった連通孔筒部15cとの液密性が確保される。
そして、ソケット110にプラグ120を完全嵌合させることで、主流通管100の内部空間103と分岐側流通管130の内部空間131とを連通させて、分岐接続を行うことができる。このように、流通管接続装置10によれば、主流通管110と管継手(又は分岐流通管130)とを流体の分岐の良好な流れを確保した状態で液密性を確保しつつ確実に接続することができる。
また、仮取付、本取付及び完全取付の各段階の作業が容易であるため、接続作業の作業性の向上を図ることができる。なお、上述した作業手順はあくまで一例であるため、例えば受け体11の接続孔13に予め作動体24をある程度螺合しておいてから受け体11及び押え体12を主流通管100に仮取付したりするなど、自由に接続作業を行うことが可能である。
つまり、流通管接続装置10は、簡単な構成の少数の部品を組み合わせるだけで、主流通管100に対して貫通孔102の周囲の周壁101を平面状に叩いたり、貫通孔102の内面にねじを形成したりする面倒で工数を要する加工等を施すことなく、簡単な作業で主流通管100の貫通孔102と後述するソケット110の流通通路114とを迅速且つ確実に接続することができる。
ここで、流通管接続装置10を介して主流通管100に接続される管継手について、簡単に説明する。管継手は、ソケット110及びプラグ120をいわゆるワンタッチ式のボールロック機構を用いて着脱自在に構成したものである。ソケット110は、筒状のソケット本体部110aと、このソケット本体部110aの内部に設けられた開閉弁140とを備える。
ソケット本体部110aは、両端部を開放した筒体をなし、内部に流体を流通する流通通路114を備える。開閉弁140は、ソケット本体部110aの流通通路114内に設けられている。ソケット110は、また、ソケット本体部110aの内部に後端側から挿入接続されるプラグ120のソケット110への接続又はプラグ120のソケット110からの離脱を操作するための接続操作手段150を備える。なお、ここでのソケット110については、流通管接続装置10及びプラグ120の方向をそれぞれ前端(先端)方向及び後端方向として説明する。
ソケット本体部110aの先端側は、流通管接続装置10の後端側を流通通路114の内部に位置させるように、作動体24の後端側と液密状態で螺合接続されている。ソケット本体部110aの後端側の流通通路114内には、接続操作手段150のボール159を外周面側で受けると共に、流通通路114内に挿入されたプラグ120の先端部を内周面側で受けるボール受け環状体115が設けられている。
開閉弁140は、ばね23の一端を保持体21の後部筒体15との間で支持する弁体111と、この弁体111の後端側に設けられた弁座112と、この弁座112の後端側に設けられたワッシャ113とを備えている。開閉弁140の弁座112とワッシャ113は、作動体24の後端とソケット本体部110aの内部段差116との間で挟持されている。なお、開閉弁140は、図3に示す状態のときは開放され、図4に示す状態のときは閉塞される構造となっている。
また、ボール受け環状体115は、開閉弁140のワッシャ113との間に配置された環状体用ばね117により、プラグ120の非嵌合時にはソケット本体部110aの後端側に向かって常時押し付けられている。接続操作手段150のボール159は、ソケット本体部110aの後端側の周壁に設けられたボール支持孔158内に、挿入されたプラグ120と係合可能に支持されている。
接続操作手段150は、ソケット本体部110aの周壁の外周側に設けられ、ボール159をプラグ120に係合した状態で押さえる接続保持位置と、ボール159をプラグ120との係合状態から外す接続解放位置との間で進退する円環状の操作スリーブ151を備える。
ボール159は、ソケット本体部110aの後端側の周壁に外周側から径方向内側に向かって狭まるように、且つ周方向に所定間隔で形成された複数のボール支持孔158内に、径方向に沿って移動可能に支持されている。各ボール支持孔158の内周側開口はボール159の直径よりも小さく、外周側開口はボール159の直径よりも大きく形成されている。これにより、ボール159はボール支持孔158の両側開口から一部が突出してソケット本体部110aの径方向に移動自在に支持される。
操作スリーブ151は、ソケット本体部110aの外周側にて軸方向に移動自在に装着されている。操作スリーブ151の後端側内周面はボール押さえ面152aを構成し、この押さえ面152aに連続する後端内側周縁部にはボール逃し溝152bが形成されている。
操作スリーブ151は、ボール押さえ面152aが各ボール支持孔158内のボール159をソケット本体部110aの外周側に突出しないように押さえるボール押さえ位置である接続保持位置と、各ボール支持孔158からソケット本体部110aの外周側に突出するボール159をボール逃し溝152bに逃してボール159が外周側へ突出移動することを許容するボール逃し位置である接続解放位置との間を前進、後退移動可能に配置されている。
この操作スリーブ151は、ボール押さえ面152aから先端側に続く段差部と、ソケット本体部110aの外周側に形成された段差部との間に設けられた圧縮コイルばねからなるスリーブばね153により、ソケット本体部110aの後方側に向けて力が加えられている。
これにより、操作スリーブ151は、スリーブばね153に押されて後端部がボール支持孔158を超えて接続保持位置に向けて後退移動可能であり、ソケット本体部110aの後端部外周側に取り付けられたストッパリング154により接続保持位置以上の後退移動が規制されるように構成されている。
また、上述したボール受け環状体115は、ソケット本体部110aの流通通路114内で軸方向移動自在に支持されている。ボール受け環状体115の後端部には、ボール受け突部115aが後方に向けて突出形成されている。ボール受け環状体115は、ソケット本体部110aのボール支持孔158の前側に形成された段差部からなるストッパに、ボール受け突部115aから連続する外周側の段差部が当接することで、後退移動が規制されるようになっている。
上記ストッパにボール受け環状体115が当接した状態では、ボール受け突部115aの外周面が各ボール支持孔158の内周側開口と対向するボール受け位置に位置する。すなわち、ボール受け環状体115は、上記ボール受け位置と、これよりも前側のボール待機位置との間を進退移動自在に設けられている。
ボール受け環状体115がボール受け位置にあるときに、各ボール支持孔158内に支持されたボール159は、内周側開口から突出する部分がボール受け突部115aの外周面により受け止められる。これにより、ボール159の内周側開口からの突出が阻止され、ボール159はソケット本体部110aの径方向外側へ移動して、ボール支持孔158の外周側開口から突出する状態となる。
このように構成された接続操作手段150は、図4に示すように、ソケット110にプラグ120を接続していない(すなわち、ソケット本体部110a内にプラグ120を完全挿入していない)非接続状態の場合には、ボール受け環状体115が後退してボール受け位置に移動し、操作スリーブ151が前進して接続解放位置に移動するように動作する。
一方、図3に示すように、ソケット110にプラグ120を接続した(すなわち、ソケット本体部110a内にプラグ120を完全挿入した)接続状態の場合には、ボール受け環状体115がプラグ120に押されて前進してボール待機位置に移動し、操作スリーブ151が後退して接続保持位置に移動するように動作する。
操作スリーブ151が接続保持位置に移動したら、ソケット本体部110aのボール支持孔158に支持された各ボール159が、操作スリーブ151のボール押さえ面152aにより外周側から内周側に押される。そして、内周側開口から一部が突出し、プラグ120の外周部に形成された係合溝123に係合して、挿入されたプラグ120がソケット110に接続される。
プラグ120は、両端が開放された筒体をなすプラグ本体部120aを備える。プラグ本体部120aの先端側には、開閉弁140の弁座112の後端部と当接し、流通通路114を経て作動体24の内部空間24aと連結される入口連結部121が形成されている。プラグ本体部120aの内部には、流通通路122が形成されている。
プラグ本体部120aは、前端部外周がボール受け環状体115の内部に挿入可能な大きさの直径を有し、その後側の外周部がボール受け環状体115のボール受け突部115aの外径と同じ大きさで、プラグ本体部110aに挿入可能な大きさの外径を有する突条部124を構成する。そして、プラグ本体部120aの突条部124の後側には、上述した係合溝123が形成されている。
このように構成された管継手では、プラグ120のソケット110への挿脱をワンタッチ式で行うことができるので、第1の実施形態に係る流通管接続装置10にソケット110を接続したものを用いれば、上述した取付作業を含めて分岐接続に関する総合的な作業の作業性を更に向上させることができる。
[第2の実施形態]
図6は、本発明の第2の実施形態に係る流通管接続装置を示す側方図である。また、図7は図6のC矢視図、図8は図7のD−D’断面図、図9は図8のE−E’断面図、図10は図8のF−F’断面図である。
また、図11は、第2の実施形態に係る流通管接続装置の分解断面図である。図12は、流通管接続装置の回り止めロック前の状態を示す側方図である。図13は、流通管接続装置の分解斜視図である。なお、以降においては、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を附して説明を割愛する。
第2の実施形態に係る流通管接続装置10Aは、第1の実施形態に係る流通管接続装置10と同様の作用効果を奏する点は同じであるが、次のような点で相違している。すなわち、流通管接続装置10Aは、上述したばね23及び開閉弁140を廃し、保持体21を主流通管100側へ押し出す押圧部材の他の例としての作動体24がソケット110の機能を備える点、及び接続孔13に接続された作動体24の回り止め手段を備える点が相違している。
図6〜図8に示すように、流通管接続装置10Aは、主流通管100の周壁101に貫通形成された貫通孔102と管継手とを貫通孔102を介して接続し、主流通管100及び管継手の内部を連通させる点は同じである。ここでは、管継手のソケット110及びプラグ120は図示を省略し、分岐流通管130についても図示を省略している。
流通管接続装置10Aは、上記と同様の受け体11、押え体12及びシール部20を備える。シール部20は、上記と同様の保持体21及びシール材22を備える。シール部20は、内部空間24aを有する筒形の作動体24を備える。保持体21は、前部筒体14及び後部筒体15を嵌合して組み合わせた筒状体からなる。
保持体21は、受け体11に対して進退移動自在に配置され、主流通管100の内部空間103に連通する連通孔15aと、この連通孔15aの前端側に突出形成されて貫通孔102に対して挿脱可能に係合される案内筒部15bとを有する。第2の実施形態においては、案内筒部15bの貫通孔102への嵌合量は、第1の実施形態に比べて1mm以上多く設定されている。このため、貫通孔102に案内筒部15bが嵌まっているか否かがより把握し易い構造となっている。
作動体24は、一端部が接続孔13に螺合され、他端部がソケット(図示せず)の先端部に螺合され、受け体11に対して進退移動可能に設けられる。作動体24の内部空間24aには、内部空間24aに突出する押圧部材の一例としての片部24bが形成されている。片部24bは、作動体24と一体的に、内部空間24aにおいて環状に突出するように設けられても、舌片状に複数突出するように設けられても良い。また、片部24bは、内部空間24aに突出するような形状の他の部材を作動体24の内部空間24aに固定するようにして設けられても良い。
作動体24の内部空間24aは、保持体21の連通孔15bをソケット(図示せず)に連通させる。作動体24は、接続孔13に螺合されて受け体11に対して前進移動することで、受け体11に組み合わされた押え体12を作動体24側へ引き寄せて主流通管100を押える。これと共に、作動体24は、接続孔13内に収容された保持体21を片部24bにより主流通管100側へ押し出す。
前部筒体14は、周壁受け部14cを先端側に有し、後端側には作動体当接部14aが形成されている。後部筒体15は、前部筒体14に嵌合されて作動体24の内部空間24a内に進退移動自在に配置される。第2の実施形態においては、後部筒体15は、前部筒体14及び作動体24と一緒に進退移動できるように構成されている。
後部筒体15には、先端側に連通孔15aを形成する連通孔筒部15cが形成され、案内筒部15bは、連通孔筒部15cの前端に突出形成されている。連通孔筒部15cの外周面15dと前部筒体14の内周面14bとで囲まれる空間部には、シール材22を保持するシール材保持部25が形成され、後部筒体15の作動体24の内周面と接する外周面の一部には、周方向に沿って形成された凹部にOリング15gが配置されている。
シール材保持部25の連通孔筒部15cの外周面15dに設けられた突起15eにシール材22が係合される。突起15eはシール材22の変位を防止する。シール材22は、シール材保持部25に嵌合保持され、作動体24の前端が前部筒体14の作動体当接部14aに当接して前進する力により主流通管100の周壁101の外周面104に押圧接触される。また、後部筒体15は、作動体24の片部24bにより後端が押されることで主流通管100に対して前進する向きの力を受ける。なお、上記周壁受け部14c及び突起15eは必須ではない。
保持体21が前部筒体14及び後部筒体15に分割可能であるため、第1の実施形態と同様に、シール部20を受け体11に取り付ける作業が容易となり、保持体21と作動体24とを組み合わせた場合の小型化が可能となる等の同様の作用効果を奏することができる。
このように構成された流通管接続装置10Aは、第1の実施形態の場合と同様に主流通管100に取り付けられる。すなわち、受け体11及び押え体12をスライド係合により主流通管100に仮取付し、後部筒体15を収容した状態の作動体24の先端側に前部筒体14をセットした上で、更にシール材22をシール材保持部25にセットする。そして、作動体24の先端部を受け体11の接続孔13に徐々に螺合して、完全取付状態に移行する。
このとき、前部筒体14及びシール材22は、徐々に外周面104の形状に合う状態になり、作動体24の接続孔13への螺合を進めていくと、連通孔筒部15cの前端の案内筒部15bが貫通孔102に確実に嵌まり、相対的に受け体11及び押え体12が作動体24の方向に引っ張られる。
そして、主流通管100への取付状態が最もきつくなった場合に、流通管接続装置10Aの完全取付が完了する。なお、案内筒部15bの貫通孔102への嵌合量は、第1の実施形態の場合と異なり周壁101の厚さよりも1mm程度多いので、案内筒部15bが確実に貫通孔102に嵌まる構造となっている。
このように、第2の実施形態に係る流通管接続装置10Aは、貫通孔102に案内筒部15bが嵌まり易く、受け体11の接続孔13に作動体24を完全に螺合するだけで流通管接続装置10Aを主流通管100に完全に取り付けることができる。完全取付状態においては、前部筒体14及び後部筒体15がそれぞれ作動体24により押されるので、貫通孔102と連通孔筒部15cとの液密性は確保される。
なお、流通管接続装置10Aは、上記のように接続孔13に作動体24を螺合により完全取付する構造であるため、このままの状態では作動体24が緩む方向に回動した場合に、貫通孔102と連通孔筒部15cとの液密性を保持することができなくなってしまう。このため、第2の実施形態に係る流通管接続装置10Aは、接続孔13に接続された作動体24の回動を防止する回り止め手段300を備えている。
すなわち、第2の実施形態に係る流通管接続装置10Aの作動体24は、後端側の内周部に形成されたねじ部24cに、図示しないソケットが螺合接続される構造であるため、例えばソケットを外す際に、作動体24が共廻りして受け体11の接続孔13から外れてしまうことも想定される。
そこで、回り止め手段300を設けて、受け体11と作動体24とが不用意に外れないような構造とした。回り止め手段300は、例えば図9〜図13に示すように、作動体24の外周部に作動体24の軸方向に沿って移動可能に設けられた筒体からなる回り止め部材としての環状スリーブ310を備える。
また、回り止め手段300は、受け体11の接続孔13を囲む周壁の外周部に形成された第1回り止め係合部としてのスプライン係合部308と、作動体24の外周部に形成された第2の回り止め係合部としての六角係合部309とを備える。環状スリーブ310は、受け体11と作動体24とが螺合状態のときに、受け体11及び作動体24の外周部にそれぞれ跨がるように装着できる構造を備えている。
環状スリーブ310は、例えば図9及び図10に示すように、内周部にそれぞれ形成された、受け体11のスプライン係合部308に係合して環状スリーブ310の回動を阻止する第1回り止め被係合部としてのスプライン被係合部318と、作動体24の六角係合部309に係合して作動体24の回動を阻止する第2回り止め被係合部としての六角被係合部319とを有する。
また、図13に示すように、例えば環状スリーブ310の内周部におけるスプライン被係合部318と六角被係合部319との間には、作動体24の外周に設けられた凹部に装着されたストップリング311が嵌まる前方凹部312aが形成され、六角係合部319の後端側の一部には、ストップリング311が嵌まる後方凹部312bが形成されている。ストップリング311と前方凹部312a及び後方凹部312bとの嵌合状態は、環状スリーブ310を手動で動かす際に容易に解かれる程度のものであれば良い。
なお、これらスプライン係合部308及びスプライン被係合部318並びに六角係合部309及び六角被係合部319は、例えばそれぞれ受け体11及び作動体24の軸方向に沿って延びると共に周方向に沿って並設された凹部及び凸部の組み合わせにより構成されている。なお、各係合部308,309及び各被係合部318,319は、それぞれスプライン同士、六角同士、その他の形状同士など、互いに係合できるものであればその形状は限定されない。
このように構成された回り止め手段300においては、図11及び図12に示すように、作動体24と受け体11とが離脱しているときや、作動体24を受け体11に完全取付しただけのときは、環状スリーブ310は作動体24の軸方向に沿った移動範囲の後方側において、ストップリング311が前方凹部312aに嵌まることにより作動体24の外周側に止められた待機状態となる。
一方、図8に示すように、回り止め手段300を機能させたときは、環状スリーブ310は作動体24の軸方向に沿った移動範囲の前方側において、ストップリング311が後方凹部312bに嵌まることにより受け体11の接続孔13の外周部及び作動体24の外周部に跨がった作動状態で止められることとなる。
このとき、環状スリーブ310のスプライン被係合部318が受け体11のスプライン係合部308に係合すると共に、六角被係合部319が作動体24の六角係合部309に係合する。環状スリーブ310の回動方向においては、各係合部308,309及び各被係合部318,319の係合には多少の遊びが設けられているため、環状スリーブ310は僅かに動くことができる状態で装着される。
この状態で、図示しないソケットを作動体24から外すために回動させたとしても、回り止め手段300により作動体24が受け体11に対して回動することが防止されるので、上述した液密性のみならず、作動体24と受け体11との液密性も確実に確保することができる。なお、作動体24を受け体11から離脱させるときは、環状スリーブ310を上記作動状態から待機状態に戻した上で取り外しすれば良い。このように、第2の実施形態に係る流通管接続装置10Aにおいても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
10,10A 流通管接続装置
11 受け体
11a 被係合部
11b 受け部
12 押え体
12a 係合部
12b 押え部
13 接続孔
14 前部筒体
14a 作動体当接部
14c 周壁受け部
15 後部筒体
15a 連通孔
15b 案内筒部
15c 連通孔筒部
15e 突起
15f ストッパ
15g Oリング
16 受け片部
17 押え片部
20 シール部
21 保持体
22 シール材
23 ばね
24 作動体
24a 内部空間
24b 片部
24c ねじ部
25 シール材保持部
100 主流通管
101 周壁
102 貫通孔
103 内部空間
104 外周面
110 ソケット
120 プラグ
130 分岐側流通管
300 回り止め手段
308 スプライン係合部
309 六角係合部
310 環状スリーブ
318 スプライン被係合部
319 六角被係合部

Claims (9)

  1. 流体が流通する円筒形状の主流通管の周壁に貫通形成された貫通孔と、前記主流通管に対して交差する方向に配置された分岐流通管とを前記貫通孔を介して接続して前記主流通管及び前記分岐流通管の内部を連通させる流通管接続装置において、
    前記主流通管の前記貫通孔形成側の周壁に配置され、前記貫通孔の中心軸方向と前記主流通管の中心軸方向とに交差する方向の周壁側にそれぞれ形成された受け片部を有するコの字状又はU字状断面形状からなる受け体と、
    前記受け体と前記主流通管を挟んで対向する側の前記周壁に配置され、前記受け体の前記受け片部とそれぞれ対向する押え片部が形成されて前記受け体と組み合わされることで前記主流通管を固定保持するU字状又はコの字状断面形状からなる押え体と、
    前記受け体の前記貫通孔側の内部に設けられ前記貫通孔を周壁外周面側で前記周壁外周面の形状に沿って囲んだ状態で密封するシール手段とを備え、
    前記受け体は、
    前記主流通管の前記周壁外周面を前記貫通孔を中心に囲んで受けると共に前記分岐流通管の軸方向に向かって開口した接続孔が形成された受け部と、前記受け部の両端部から前記軸方向に沿ってそれぞれ延出する前記受け片部の対向面にそれぞれ形成された被係合部とを有し、
    前記押え体は、
    前記受け体と前記対向する側の前記周壁外周面を囲んで前記押え片部と共に押える押え部と、前記押え片部の前記受け片部との対向面にそれぞれ形成され、前記被係合部と係合して前記受け体に係合取付される係合部とを有する
    ことを特徴とする流通管接続装置。
  2. 前記シール手段は、
    前記接続孔に接続されて前記受け体の内部に前記分岐流通管を保持すると共に前記主流通管に対して進退移動自在に配置された筒形をなす保持体と、
    前記保持体の内部に設けられ前記貫通孔の周囲の前記周壁外周面と直接接触するシール材とを備え、
    前記保持体は、
    前記貫通孔を介して前記主流通管の内部空間に連通する連通孔と、前記連通孔の前端に突出形成され前記貫通孔に挿脱可能に係合される案内筒部と、前記案内筒部の外周側に形成され前記シール材を保持するシール材保持部とを有し、
    前記シール材は、前記シール材保持部に嵌合保持され前記周壁外周面に押圧接触される
    ことを特徴とする請求項1記載の流通管接続装置。
  3. 一端部が前記接続孔に螺合され前記受け体に対して進退移動可能に設けられると共に、他端部が前記分岐流通管に接続される筒形をなして、前記連通孔を前記分岐流通管に連通する内部空間を有する作動体と、
    前記作動体の内部空間に設けられ前記保持体を前記主流通管と前記分岐流通管との間で前記主流通管に向かって押圧する押圧部材とを備え、
    前記作動体は、前記受け体に対して前進移動することで前記受け体に組み合わされた押え体を引き寄せて前記主流通管を押えると共に、前記保持体を前記押圧部材により前進移動させて前記主流通管側へ押し出し、
    前記保持体は、前記主流通管の周壁に接する前部筒体と、この前部筒体の後端側に嵌合する後部筒体とを組み合わせた筒状体からなると共に、前記作動体の前端が当接する作動体当接部を有し、前記受け体に対して進退移動自在に配置され、
    前記後部筒体は、前記前部筒体に嵌合して前記内部空間に進退移動自在に配置されると共に前記前部筒体の内周面で囲まれる箇所に前記連通孔を形成する連通孔筒部が形成され、且つ前記連通孔筒部の外周面と前記前部筒体の内周面とで囲まれる空間部に前記シール材保持部が形成されると共に前記案内筒部が前記連通孔筒部の前端に突出形成され、前記押圧部材により前記主流通管に対して前進する向きの力を受けている
    ことを特徴とする請求項2記載の流通管接続装置。
  4. 前記押圧部材は、前記作動体の内部空間に収容された弾性部材からなる
    ことを特徴とする請求項3記載の流通管接続装置。
  5. 前記押圧部材は、前記作動体の内部空間に突出する片部からなる
    ことを特徴とする請求項3記載の流通管接続装置。
  6. 前記受け体の接続孔に螺合された前記作動体に対して、螺合状態が緩む方向へ回動することを阻止する回り止め手段を更に備えた
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載の流通管接続装置。
  7. 前記回り止め手段は、
    前記作動体の外周部に前記作動体の軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記螺合状態時に前記受け体及び前記作動体の外周部にそれぞれ跨がるように装着可能な筒体からなる回り止め部材と、
    前記受け体の前記接続孔を囲む周壁の外周部に形成された第1回り止め係合部と、
    前記作動体の外周部に形成された第2回り止め係合部とを備え、
    前記回り止め部材は、内周部にそれぞれ
    前記受け体の前記第1回り止め係合部に係合して前記回り止め部材の回動を阻止する第1回り止め被係合部と、
    前記作動体の前記第2回り止め係合部に係合して前記作動体の回動を阻止する第2回り止め被係合部とを有する
    ことを特徴とする請求項6記載の流通管接続装置。
  8. 前記回り止め部材の第1及び第2回り止め係合部、前記受け体の第1回り止め被係合部及び前記作動体の第2回り止め被係合部は、それぞれ前記受け体及び前記作動体の軸方向に沿って延び且つ周方向に沿って並設された凹部及び凸部の組み合わせからなる
    ことを特徴とする請求項7記載の流通管接続装置。
  9. 前記受け体の前記被係合部と前記押え体の前記係合部は、前記主流通管の中心軸方向に沿って相対的に移動且つ係脱可能に形成されている
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の流通管接続装置。
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