JP2013509555A - 不連続型のねじ部を備える結合部材および製造方法 - Google Patents
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Abstract
ガーデンホースなどの、加圧液体を保持するための導管またはチューブで使用される結合組立体。提供されるこの構造は、切り離し中に組立体から加圧液体が制御されずに流れ出ないように、システム内の圧力が制御されずに解放されるのを大幅に軽減するような組立体内で、雄型継手および雌型継手の切り離しを容易にする。製造を容易にすること、材料コストを削減すること、製造コストを削減すること、および/または使用を容易にすることのうちの1つまたは複数を実現するような構成要素を作り使用するための方法が提供される。
【選択図】図9
【選択図】図9
Description
[0001]本発明は、ガーデンホースの端部をノズルに結合するための雄型継手および雌型継手などの結合部材に関し、より詳細には、そのような部材を切り離すのを促進するためおよびそれらを製造するための装置および方法に関する。
[0002]ガーデンホースの端部に取り付けられる結合部材などの従来の結合部材は長年大きく変化していない。図1a(組立状態図)および1b(分解図)に示されるように、一般的な従来技術の雄型結合部材すなわち継手10は実質的に円筒形の金属体であり、例えば真鍮で作られる。その遠位端12には、ここではノズル25の一部として示される雌型結合部材すなわち継手20上にある連続型の内側雌ねじ24に取り付けられるための連続型の外側雄ねじ14がある。位置合わせされた孔30が雄型継手および雌型継手を通って長手方向に(軸18に沿って)延在する。雄型継手の近位端13には、離間した同心の内壁15および外壁16を有するコネクタがあり、このコネクタはガーデンホース40の遠位端を保持するようなサイズおよび形状である。近位端の外側表面17は溝を有していてよく、またはそれ以外では、雄型継手および雌型継手を結合したり切り離したりするときに使用者によって握持されるように適合される表面を有していてもよい。分離したワッシャ要素45が雄型継手の遠位端と雌型継手の近位端23のところにある内部孔またはチャンバ22の端壁21との間に配置される。このワッシャは、ノズルの使用時に加圧水が漏洩するのを防止するために雄型継手と雌型継手との間にシールを形成する(連続型の完全なねじ部に沿って)のを強化する。しかし、例えば雄ねじおよび雌ねじのねじを外すことにより雄型継手および雌型継手を分解するすなわち切り離すとき、シールを形成するのがねじ部のみになってしまう。蛇口のところで水が止められていない状態でノズルのねじをホースから外そうとする場合にほぼ全員が経験したことがあるように、このような連続型の完全なねじ部は分解時にはシーリング機構の質が大きく下げてしまい、分解作業を行っている人の体全体を含めたあらゆる方向に水が制御されずに噴射されてしまう。
[0003]別の環境では、別の目的のために雄型結合部材と雌型結合部材との間に不連続型のねじ部(interrupted thread)が使用されている。例えば、従来技術の炭酸飲料用密閉手段は、容器からキャップが飛んでその消費者や近くに立っている人を傷つけることがないように、ヘッド空間内のガス圧を緩やかに解放するために、不連続型のねじ部を使用している。例えば米国特許第4,948,001号明細書を参照されたい。
[0004]別の用途では、従来技術の開封明示用および/または子供のいたずら防止用のプラスチック容器(例えば、医薬品用のプラスチック容器)が、不連続型のねじ部を用いたスナップオン方式の密閉手段を有する。キャップが、不連続型のねじ部によって可能となる下方向へのスナップオン動作によって取り付けられる。米国特許第5,967,352号明細書を参照されたい。別の例として、バーブなどの係止部材の係合を外すのに不連続型のねじ部が使用されてよく、それにより、押し下げ動作が係合を外し、取り外しのためにキャップを回転させることが可能となる。米国特許第7,331,479号明細書を参照されたい。これらの例では共に、不連続型のねじ部によりスナップオン方式の密閉手段が可能となる。
[0005]不連続のねじ部を用いた従来技術のスナップオン方式の結合の別の例は、組み立ておよび分解を容易にするために複数のパイプセグメントの端部を接続する方式であり、ここではすなわち、結合および切り離しのために不連続なねじ部のわずかに部分的に回すだけで良いことから、必要となる回転が少なくなる。米国特許第7,513,537号明細書を参照されたい。
[0006]しかし、これらの従来技術の不連続型のねじ構造で、本発明で使用されるように分解作業中に加圧液体を結合用組立体内に含むような組立体内で使用されるために設計されているものはなく、また、そのような使用を推奨されるものもない。
[0007]ガーデンホースで使用されるような雄型継手および雌型継手を切り離すための改善された方法が必要であることが長い間認識されており、ここでは、その組立体は加圧液体と共に使用される。
[0008]本発明の一実施形態によれば、ガーデンホースなどの、加圧液体を保持するための導管またはチューブで使用されるための新規の結合組立体が提供される。本発明によると、切り離し中に組立体から加圧液体が制御されずに流れ出ないように、システム内の圧力が制御されずに解放されるのを大幅に軽減するような組立体内で、雄型継手および雌型継手の切り離しを容易にする新規の構造が提供される。
[0009]本発明の別の実施形態では、製造を容易にすること、材料コストを削減すること、加工コストを削減すること、および/または、使用を容易にすることのうちの1つまたは複数を実現するような構成要素を作り使用するための方法が提供される。
[0010]本発明の一実施形態によれば、ホース結合組立体が提供され、このホース結合組立体は、
ガーデンタイプのホースまたは蛇口に取り付けるための第1の端部コネクタと、雌型継手に取り付けるための複数の不連続型の雄ねじ部分を有する第2の端部コネクタとを有する略円筒形の雄型継手であって、長手方向に配置される複数のチャネルの各々が複数の雄ねじ部分を横切って延在する、略円筒形の雄型継手と、
雄型継手の第2の端部コネクタに結合するための、雌型継手の第1の端部に隣接するチャンバ内に配置される雌ねじを有する雌型継手であって、チャンバが端壁を有する、雌型継手と、
雄型継手の第2の端部と雌型継手の端壁との間に嵌合されてチャネルを横断するように延在するように寸法設定された可動シーリング部材と、
加圧流体がそこを通って流れるのを可能にするための、雄型継手内および雌型継手内ならびにシーリング部材内の位置合わせされた長手方向の中央孔と
を有し、
ここでは、シーリング部材が以下の位置、
雄型継手および雌型継手が完全に結合されているときに加圧液体が漏洩しないように組立体を密封するために、雌型継手の端壁および雄型継手の第2の端部の両方と係合する第1の位置、
雄型継手および雌型継手の最初の切り離しで端壁および第2の端部の各々から離間される第2の位置であって、組立体内の液体の圧力を低下させるために加圧液体がチャネル内に流れ込むことができる、第2の位置、および
その後の切り離し中に加圧液体が流れることがないようにチャネルを密封するための、端壁から離間されて雄型継手の第2の端部と係合する第3の位置
の間で移動可能である。
ガーデンタイプのホースまたは蛇口に取り付けるための第1の端部コネクタと、雌型継手に取り付けるための複数の不連続型の雄ねじ部分を有する第2の端部コネクタとを有する略円筒形の雄型継手であって、長手方向に配置される複数のチャネルの各々が複数の雄ねじ部分を横切って延在する、略円筒形の雄型継手と、
雄型継手の第2の端部コネクタに結合するための、雌型継手の第1の端部に隣接するチャンバ内に配置される雌ねじを有する雌型継手であって、チャンバが端壁を有する、雌型継手と、
雄型継手の第2の端部と雌型継手の端壁との間に嵌合されてチャネルを横断するように延在するように寸法設定された可動シーリング部材と、
加圧流体がそこを通って流れるのを可能にするための、雄型継手内および雌型継手内ならびにシーリング部材内の位置合わせされた長手方向の中央孔と
を有し、
ここでは、シーリング部材が以下の位置、
雄型継手および雌型継手が完全に結合されているときに加圧液体が漏洩しないように組立体を密封するために、雌型継手の端壁および雄型継手の第2の端部の両方と係合する第1の位置、
雄型継手および雌型継手の最初の切り離しで端壁および第2の端部の各々から離間される第2の位置であって、組立体内の液体の圧力を低下させるために加圧液体がチャネル内に流れ込むことができる、第2の位置、および
その後の切り離し中に加圧液体が流れることがないようにチャネルを密封するための、端壁から離間されて雄型継手の第2の端部と係合する第3の位置
の間で移動可能である。
[0011]一実施形態では、雌型継手は、ノズル、ホース、散水機または蛇口を有する。
[0012]一実施形態では、ガーデンタイプのホースは、都市用水の水路(municipal water line)の圧力で機能する住宅用または商用の水ホースである。
[0013]一実施形態では、この圧力には2.04から4.08気圧(30から60ポンド毎平方インチ)が含まれる。
[0014]一実施形態では、ホースは0.9525cm(3/8インチ)から2.54cm(1インチ)の直径を有する。
[0015]一実施形態では、雄型継手は金属で作られる。
[0016]一実施形態では、金属は真鍮またはアルミニウムである。
[0017]一実施形態では、雄型継手および雌型継手の各々は個別に金属またはプラスチックで作られる。
[0018]一実施形態では、雄型継手および雌型継手は共に金属で作られる。
[0019]一実施形態では、金属は真鍮である。
[0020]一実施形態では、可動シーリング部材は弾性プラスチック(resilient plastic)タイプまたはゴムタイプの化合物を含む。
[0021]本発明の別の実施形態によれば、結合組立体が提供され、この結合組立体は、
加圧液体を運搬するための位置合わせされた長手方向の孔を有する雄型継手および雌型継手であって、これらの継手がそれぞれ雄ねじおよび雌ねじを有し、雄ねじが、不連続型のねじ部分と、ねじ部分を横断して延在する長手方向チャネルとを有する、雄型継手および雌型継手と、
継手が完全に結合されているときにチャネルを閉じる可動シーリング部材であって、圧力を部分的に解放して液体をチャネル内に流すために、シーリング部材が、最初の切り離し中にチャネルを開けるように移動可能であり、最初の切り離しの後、さらなる切り離し中に液体が流れるのを遮断するために、シーリング部材が、チャネルを閉じる別の再密封位置まで移動可能である、可動シーリング部材と
を有する。
加圧液体を運搬するための位置合わせされた長手方向の孔を有する雄型継手および雌型継手であって、これらの継手がそれぞれ雄ねじおよび雌ねじを有し、雄ねじが、不連続型のねじ部分と、ねじ部分を横断して延在する長手方向チャネルとを有する、雄型継手および雌型継手と、
継手が完全に結合されているときにチャネルを閉じる可動シーリング部材であって、圧力を部分的に解放して液体をチャネル内に流すために、シーリング部材が、最初の切り離し中にチャネルを開けるように移動可能であり、最初の切り離しの後、さらなる切り離し中に液体が流れるのを遮断するために、シーリング部材が、チャネルを閉じる別の再密封位置まで移動可能である、可動シーリング部材と
を有する。
[0022]一実施形態では、継手は、鉛管類、湯沸し器、プロパンガスタンクまたは天然ガスタンク、燃料システム、あるいは、クーラントシステム、のうちの1つまたは複数に適合される。
[0023]一実施形態では、継手は、最大約552kPa(約80ポンド毎平方インチ)の圧力で加圧液体を運搬するように適合される。
[0024]一実施形態では、圧力は約2.04から4.08気圧(約30から60ポンド毎平方インチ)である。
[0025]一実施形態では、継手はガーデンホースタイプの継手である。
[0026]本発明の別の実施形態によれば、継手を作るための方法が提供され、この方法は、
複数の継手を形成するための、長手軸を有する略円筒形の棒材を用意するステップと、
長手方向チャネルによって分離される長手方向突出部を有する溝付き棒材を形成するために、溝付き(splined)押出ダイを介して棒材を押し出すステップと、
溝付き棒材から複数の継手を形成するステップであって、いずれかの順序で、
複数の継手を形成するためにその長手方向に対して横方向に棒材を切断するステップと、
各継手の一方の端部に隣接する複数の不連続型のねじ部分を機械加工するまたはフライス削りするステップとを含み、ここでは、溝付き棒材のチャネルが、複数のねじ部分を横断して延在する長手方向に配置されるチャネルを有する、形成するステップと
を含む。
複数の継手を形成するための、長手軸を有する略円筒形の棒材を用意するステップと、
長手方向チャネルによって分離される長手方向突出部を有する溝付き棒材を形成するために、溝付き(splined)押出ダイを介して棒材を押し出すステップと、
溝付き棒材から複数の継手を形成するステップであって、いずれかの順序で、
複数の継手を形成するためにその長手方向に対して横方向に棒材を切断するステップと、
各継手の一方の端部に隣接する複数の不連続型のねじ部分を機械加工するまたはフライス削りするステップとを含み、ここでは、溝付き棒材のチャネルが、複数のねじ部分を横断して延在する長手方向に配置されるチャネルを有する、形成するステップと
を含む。
[0027]一実施形態では、棒材は金属またはプラスチックを含む。
[0028]一実施形態では、棒材は真鍮またはアルミニウムを含む。
[0029]一実施形態では、棒材は中実の円筒形棒材を含み、この方法は、棒材内に長手方向の中央孔を形成するステップをさらに含む。
[0030]一実施形態では、長手方向の中央孔は押し出しステップ中に形成される。
[0031]一実施形態では、棒材は長手方向の中央孔を有する。
[0032]一実施形態では、継手は、加圧液体を誘導するための管のための結合部材を有する。
[0033]一実施形態では、管は最大約5.44気圧(約80ポンド毎平方インチ)の圧力で液体を運搬する。
[0034]一実施形態では、管は都市用水の水路の圧力で液体を運搬する。
[0035]一実施形態では、圧力は約2.04から4.08気圧(約30から60ポンド毎平方インチ)である。
[0036]一実施形態では、継手は、ガーデンタイプのホース、ノズル、散水機または蛇口、のための金属継手を含む。
[0037]一実施形態では、ホースは0.9525cm(3/8インチ)から2.54cm(1インチ)の範囲の直径を有する。
[0038]一実施形態では、継手はガスグリル用継手または鉛管類用継手を含む。
[0039]一実施形態では、継手はシンク用継手、トイレ用継手または温水暖房機用継手を含む。
[0040]一実施形態では、継手は雄型継手または雌型継手を含む。
[0041]一実施形態では、継手は雄型継手を含む。
[0052]一実施形態では、本発明の雄型結合部材(継手)は、ガーデンホースなどのホースの端部に取り付けられるように適合されるか、または、ガーデンホースを取り付けるためのタップまたは水栓の外側端部を有してよい。雄型結合部材がホースの端部に恒久的に取り付けられる場合、その雄型結合部材は、別のホースセグメント、ノズル、芝生散水機または蛇口などの一部である対応する雌型結合部材に着脱自在に取り付けられ得る。種々の実施形態による雌型結合部材は、別法として、ホースまたはホースセグメントの端部に恒久的に取り付けられ得、および/または、別のホースセグメントの雄型結合部材またはタップまたは水栓の端部のところにある雄型結合部材に着脱自在に取り付けられる。
[0053]本願を通して、「ねじ部分」という用語は、標準的なねじ部が実際に円筒表面の周りを延在する連続型の完全な螺旋ねじ部であることを意味する。したがって、ねじ部の各一回転は前の一回転に隣接して通過することができるが、その延長上に留まる。したがって、「ねじ部分」という用語は、連続型のねじ部内のねじ山の各一回転に言及することおよびそれらを含むことを意味する。本願が「不連続型のねじ部」または「不連続型のねじ部分」に言及する場合、これは、それらのねじ部の一回転の1つのねじ山の連続性または連続的な性質が途切れていることを示していることを意味する。したがって、本願が不連続部に言及する場合、すなわち、本願が複数の不連続型のねじ部分の各々を横断して長手方向に延在するチャネルに言及する場合、これは、雄型部材または雌型部材のいずれかのすべてのねじ山を横断する連続する不連続部を意味する。
[0054]参考基準として、図2〜3が、各々が中断しない完全な連続型のねじ部を有する従来技術の雄型継手および雌型継手の対をより詳細に示している。雄型継手50は、中央貫通孔55と、近位端52に隣接するホースコネクタ51と、遠位端54に隣接する連続型のねじ部53と、を有する実質的に円筒形の金属体である。近位端と遠位端との間には外側グリップ56があり、これは継手の外面上にある八角形の径拡大部分として示されている。図2Cは、八角形グリップを有する従来技術の雄型継手を製造するのに使用される八角形断面の押し出し棒材57の端面図を示している。本発明の工程とは異なるこの従来技術の工程の欠点を本願において以下で説明する。
[0055]図3は、図2の雄型継手と共に使用される従来技術の雌型継手を示している。この雌型継手60もやはり、雄型継手の孔55に位置合わせされるための中央貫通孔61を有する実質的に円筒形の金属体である。雌型継手60は近位端62のところに孔61の一部として内部チャンバ66を有し、このチャンバの側壁は外側雄ねじ53に係合されるための完全な連続型のねじ部63を有する。ワッシャ6がチャンバの端壁67に隣接してチャンバ66内に設けられ、雄型継手および雌型継手が完全にねじ込まれた(結合された)ときに雄型継手50の第2の端部またはノーズ54がこのワッシャ6に接触して密封される。雌型継手は、ノズルまたは散水機などに接続するためのコネクタ65をその遠位端部64のところに有する。
[0056]図4は、本発明の一実施形態による雄型結合部材または雄型継手を示している。雄型結合部材70は略円筒形の金属体71を有する。貫通孔72が金属体の長手軸73に沿って延在し、この貫通孔72は、圧力下でそこを通して水などの流体を運ぶことを意図された全体的に滑らかな表面74を有する。雄型結合部材の第1の端部75は、ホースの端部に恒久的に取り付けられることを意図された、または別法として、タップ、水栓または蛇口(ここでは総称して「蛇口」)の端部を構成することを意図されたコネクタ76を有する。雄型結合部材の第2の端部78に隣接する外側表面77が不連続型のねじ部79を有する。このねじ部79は、(例えば、ホースまたはノズルなどの端部のところで)雌型結合部材内にねじ込まれることを意図される。ねじ部79は、連続しない複数の個別のねじ部分79a、79b、79c、79d...を有する。すなわち、図1〜3に示されるような従来の連続型の完全なねじ部とは異なり、これらのねじ部は連続しておらず、すなわち、その円周周りにおいて所定の間隔で不連続になっている。したがって、その位置のすべてのねじ部分を横断する不連続の部分すなわちチャネル80a、80b、80c...が、雄型結合部材の略円筒形の本体に沿って長手方向に延在しており、それにより、それらのそれぞれの位置においてねじ部分が各々断続されている。これらの不連続の部分により、連続型の長手方向チャネル80が形成される。その機能は後でより詳細に考察する。ねじ部分の間の不連続部は、これらねじ部の主機能、すなわち、雄型結合部材を取り付ける雌型結合部材の対応する雌ねじに接続される機能を妨害しない。雌型結合部材は好適には連続型のねじ部を有する。
[0057]一方で、これらのチャネル80が存在することで、これらの結合部材を使用することに関して大きな利点があることが見出されている。これらのチャネルは、結合部材内および/または結合部材を取り付けることができるホース内に圧力下の水が流れるための流路を形成すると考えられる。したがって、雄型結合部材70の第1の端部75がホースの端部に取り付けられている場合、不連続型のねじ部分79およびチャネル80を有する雄型結合部材の第2の端部78が、連続型の雌ねじを有する部材60などの雌型部材の中にねじ込まれているため、ホース内を圧力下の水が流れている場合でも、ノズルを取り外すことが容易になる。対照的に、図1〜2に示される雄型結合部材の従来技術の連続型のねじ部を用いると、ホースからノズルのねじを少しでも緩めると、実質的にすべての方向に水が大量に噴射され、ノズルを取り外そうとした人だけではなくそこからある程度近い距離にいるすべての人に水が噴射されることになる。しかし、本発明を使用することにより、ホースから同じノズルのねじが緩められる場合でも、加圧水はホース表面に沿ってチャネル80内を流れる傾向があり、それにより、ねじを緩めることによって従来遭遇していた水の激しい噴射が回避されることが予期せず発見された。
[0058]より具体的には、雄型結合部材の不連続型のねじ部分79およびチャネル80を用いると、雌型結合部材から雄型結合部材のねじが緩められているときでも、圧力により誘導される(pressure−directed)組立体内の水の流れにより、図9に示されるワッシャ15などの可動シーリング部材がそれ自体で雌型結合部材250(完全なねじ部を有する)の内部チャンバ252の端面251から離脱して雄型結合部材70の端面81に対して押圧されるようになり、それによりチャネル80が閉じられ、この接続部内のシールが維持されることが見出されている。しかし、雄型結合部材が完全に解放される直前に、中の圧力が下がることにより、可動シーリング部材115が雄型結合部材の第2の端部面81から分離して雌型結合部材の内側チャンバ252に戻ることが可能になる。
[0059]また、不連続型のねじ部を使用することにより、雄型部材および雌型部材がこれまでの場合よりもいっそう簡単に切り離され得る。したがって、手動による分離すなわち切り離しが影響を受けやすくなる可能性がある。このような手動による握持を容易するために、別の既知のグリップ部分がその上に設けられてもよい。
[0060]制御下での解放の事例を示すために、また、従来技術と比較するために、図8〜9を参照する。ホースの端部に取り付けられた雄型結合部材50(図2)とノズルに取り付けられた雌型結合部材60(図3)との間の従来の(従来技術の)完全なねじ結合を上で説明した。このような従来の結合手法が図8Aに概略的に示されており、ここでは、雄型結合部材50の標準的な連続型の雄ねじ53が雌型結合部材60の連続型の雌型結合ねじ部63に係合されている。これらのねじ部が図8Aに示されるように完全に係合されている場合、これらのねじ部によりこれらの2つの結合部材の間にシールが形成され、加圧水がホースを通ってノズルまで矢印5の方向に流れるようになる。結合部材50/60の間のこのシールは、雄型部材50の端部54と雌型部材60内のチャンバ66の端壁67との間に配置されるワッシャ6によってさらに強化される。
[0061]図8Bを参照すると、雌型結合部材60からの雄型結合部材50の切り離しが、雄型結合部材をねじ部53および63が外れ始めるように回転させることによって実施される。このような標準的な完全なねじ部は十分な圧力を維持することから、両側の圧力がほぼ等しいことでワッシャ6が依然として留められており、したがってワッシャ6が動く可能性が制限されている。シールがねじ部を切り離すことによってこうして破壊されると、雄型結合部材と雌型結合部材との間の流体圧力がねじ部の周囲部の周りで制御されない形で不規則に解放される。また、この分解作業中は構成要素が回転されて離れていくため、圧力の開放位置が絶えず変化する。矢印7で示されるように、ホース内の圧力下の水は分解位置からすべての方向に不規則に噴射される。
[0062]図9は同じ分解作業を明示しているが、ここでは、雄型結合部材70の不連続型のねじ部分79およびチャネル80を含めた本発明の結合組立体が使用されている。図9Aに示されるように完全にねじ込まれた配置では、ここではワッシャ115である可動シーリング部材が雄型部材70の遠位端表面81と雌型部材250内のチャンバ252の端壁251との間に配置されており、チャンネル80を閉鎖する完全なシールを形成している。圧力(矢印8で示される)が組立体内でデッドヘッド(dead head)している。しかし、雌型結合部材250からの雄型結合部材70の取り外しが開始されると(図9Bに示されるように)、チャネル80により圧力が迅速に解放されて流体が(矢印8の方向に)流れるようになる。これにより、制御下で方向性をもって結合組立体から圧力および流体を解放することが可能となる。ワッシャ115がこの流れに反応し、さらには、端壁201が移動して離れていくことによりチャネル80によって生まれる圧力差に反応する。
[0063]図9Bに示されるようにねじ切りされた雄型部材および雌型部材の最初の回転(切り離し)では、流体および圧力がワッシャ115の周囲部の周りを移動し(矢印9を参照)、それによりワッシャ115が内部チャンバ252の内部端壁表面251から離れるように移動することが可能となる。図9Cを参照すると、その後、ワッシャ115が雄型連結部材70の端部面81に接触するように押し込まれ、連結部材の継続の回転時に、シールが再成形され、さらにはチャネル80に一時的にシールが形成される。したがって、この分解作業中に漏洩を最小に維持することができ、上で考察したようにいずれの場合でも、制御下で水の流れを誘導するように発生した漏洩の経路が画定され、それにより、図2および8の従来のシステムの場合のように制御されずにすべての方向に噴射されることがなくなる。
[0064]上で考察したように、雄型結合部材70の第1の端部75はホース40の端部に取り付けられ得る。これは、通常、フェルールと呼ばれる円筒形の外側スリーブを使用してホース材料を結合部材の間に挟むことにより実施される。これを行うための最も一般的な2つの形態のうちの1つは、雄型部分のテール部を外側に拡張させてホース材料をフェルールの内側表面内で圧搾する形態であり、この場合ではフェルールはホースを握持することおよびホースが組立体から引き抜かれるのを防止することを促進するのを補助するために放射状リブを含有する。もう1つの形態では、滑らかな形状のフェルールを押しつぶして雄型部分のテール部上でホースを挟む外部クリンプによる接続が可能であり、この雄型のテール部は、ホース材料に係合されるのを補助するために同様のバーブ幾何形状を有する。やはり、これらのタイプの接続も当技術分野で一般的な形である。
[0065]一方、雄型結合部材70はそれ自体でタップまたはノズルの端部を構成することができる。したがって、ワッシャに対してそのノーズすなわち前側表面(すなわち、端部78)を密封するような任意の雄型継手が本発明を使用することができる。
[0066]次に図5を参照すると、代替の実施形態において、雌型結合部材が不連続型のねじ部およびチャネルを有している。しかし、この場合、ワッシャは雌型結合部材の内部チャンバ内で移動可能ではない(このワッシャは雌ねじにより移動が妨げられる)。したがって、一部の液体が組立体から、制御された状態で解放されることが維持され、このことでもやはり従来技術を改善することができる。不連続型のねじ部およびチャネルを備える雌型結合部材は、材料をかなり節約することができる以下で説明される改善された処理により、雄型結合部材として製造され得る。
[0067]図5では、雌型結合部材90は、全体的に滑らかな内側表面94を備える(軸93に沿った)長手方向貫通孔92を有する略円筒形の本体91を有する。隣接する端部95は、ノズル、散水機または別のタイプの継手のためのコネクタ96であり、反対側の端部98に隣接するのは、対応する雄型結合部材の不連続型の雄ねじ79に係合されるための、不連続型のねじ部99を備える側壁を有する円筒形の内側チャンバ102である。複数の雌ねじ部分99a、99b、99cの各々は、チャンバ102の内部側壁表面に沿って長手方向に延在するチャネル100によって中断され、チャンバが、雌型結合部材90の第1の端部98に隣接する孔92の一部分を形成する。したがって、複数のチャネル100a、100b、100c...が、第1の端部98に隣接する雌型結合部材内のチャンバの内部側壁表面内で長手方向に延在する。雄型結合部材の第2の端面81を密封するために、チャンバ102の端壁101に隣接してワッシャ115が設けられる(図9Aに示される)。雌型結合部材内の不連続型のねじ部分99によって形成されるチャネル100は、図9Bを参照して考察したものと同じ初期圧力を提供することができ、また、その場合と同じように制御下で液体を解放することができる。
[0068]連続型のねじ部を備える従来の結合部材と比較した場合の、不連続型のねじ部およびチャネルを備える結合部材を提供することの別の利点は、本発明の不連続型のねじ部分が必要とする材料または金属の合計の量が大幅に減少することである。実際には、それにより、これらの結合部材の製造において材料の全コストを約20%から45%削減することができ、例えば約20%から25%削減することができるが、好適にはこの削減は30%から45%である。上で考察した本発明の種々の利点と併せてこのコスト削減を評価すると、これによりこの分野が非常に大幅に改善されることが分かる。
[0069]本発明の一実施形態による、不連続型のねじ部を備える連結部材を作るために、結合部材の略円筒形の本体が押出加工によって作られ、この押出加工では、これらの部材を作るためのダイを介して真鍮などの金属が押し出される。本出願人は、不連続型のねじ部を備えるこれらの結合部材を作り、そのために押出加工をここでも使用することができることを見出している。この押出加工自体は、大きい材料部片が非常に高い圧力を受けて場合によっては高温下で小さい開口部を通るように押し込まれるような、押出加工である。こうすることにより、オリフィスを通って流れるように材料が押し込まれ、材料が、押し込まれたオリフィスの形状となる。このタイプの加工において追加の工具およびマンドレルを使用することにより、適切な材料条件下で、中空形状も作ることができる。この方法の実施形態で利用され得る押出手法もやはり従来通りである。
[0070]図10は方法の一実施形態を示しており、ここでは、棒材305の長手方向に沿って軸方向に(長手方向に)延在する交互の溝302および突出部303を有する溝付きの棒材301が開始時の構成要素として使用される。この溝付きの棒材は、(例えば、図4Cに示されるような形状の)(溝付きの)星形の押出ダイを介して略円筒形の棒材300を押し出すことにより作られ得、それにより、図4Cに示されるような断面形状を有する溝付きの棒材が作られる。図4Cの実施形態では、このスプラインまたは星形は、8つの放射状突出部122と交互になっている8つの放射状の溝121を含む。このスプライン形状は有用なハンドグリップ83として機能し、それにより、工具を使用することなく手で雄型継手および雌型継手を締めることが可能となる。
[0071]図10を再び参照すると、次に、押し出された溝付きの棒材301が横方向に切断され、複数の構成要素306a、b、c...が得られ、これらの各々はその後機械加工されるかまたはフライス削りされ、それにより、結合部材307a、307b...において、溝302によって形成される既に存在しているチャネルに対して横方向に横断する空間が、不連続型のねじ部分の間に形成される。ここでは、雄型継手のチャネル80は溝付き棒材内の溝302と同じであり、その後(従来技術のように)機械加工またはフライス削りによって成形されることを必要としない。その結果、使用される材料、すなわち、従来技術の場合の機械加工またはフライス削りによって損失する材料が減少する。
[0072]図6〜7は、継手および製造方法の代替の実施形態を示している。図6Aは、雄型継手を作るための交互の溝201および突出部202を有する外側スプライン形状の棒材200の断面である(図4Cの棒材および図4Aの雄型継手に類似する)。別法として、外側スプライン形状を有する押し出し棒材200を形成するステップの次のステップにおいて、または、その形成ステップにおいて、突出部205と交互となる内部溝204を有する内側スプライン形状の孔203が形成される。内側スプラインおよび外側スプラインの両方を有するこの棒材210は図5に示される雌型継手を製造するのに使用され得る(例えば、図5Cの断面を参照されたい)。別の代替形態として、図7には、実質的に円筒形の外側表面221と、交互の溝223および突出部224を備える溝付き内部孔222(図6Bの内部孔に類似する)とを有する棒材220が示されている。
[0073]別法として、連続型のねじ部を備えるこれらの結合部材を押し出して、その製造物を機械加工して本発明の不連続型のねじ部分を作ることもできる。これは、上述した場合と同様には材料を節約することはできない。不連続型のねじ部分を作るための機械加工またはフライス削りの具体的な方法は当技術分野ではよく知られている。
[0074]本明細書では特定の実施形態を参照して本発明を説明してきたが、これらの実施形態が単に例示的なものであること、例示の実施形態に対して多くの修正形態が作られ得ること、および添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく別の構成が案出され得ることを理解されたい。
Claims (32)
- ホース結合組立体であって、
ガーデンタイプのホースまたは蛇口に取り付けるための第1の端部コネクタと、雌型継手に取り付けるための複数の不連続型の雄ねじ部分を有する第2の端部コネクタとを有する略円筒形の雄型継手であって、長手方向に配置される複数のチャネルの各々が前記複数の雄ねじ部分を横切って延在する、略円筒形の雄型継手と、
雌型継手であって、前記雌型継手が前記雄型継手の前記第2の端部コネクタに結合するための、前記雌型継手の第1の端部に隣接するチャンバ内に配置される雌ねじ部を有し、前記チャンバが端壁を有する、雌型継手と、
前記雄型継手の前記第2の端部と前記雌型継手の前記端壁との間に嵌合されて前記チャンバを横断するように延在するように寸法設定された可動シーリング部材と、
加圧流体がそこを通って流れるのを可能にするための、前記雄型継手内および前記雌型継手内ならびに前記シーリング部材内の位置合わせされた長手方向の中央孔と
を有し、
前記シーリング部材が、以下の位置、
前記雄型継手および前記雌型継手が完全に結合されているときに前記加圧液体が漏洩しないように前記組立体を密封するために、前記雌型継手の前記端壁および前記雄型継手の前記第2の端部の両方と係合する第1の位置、
前記雄型継手および前記雌型継手の最初の切り離しで前記端壁および前記第2の端部の各々から離間される第2の位置であって、前記組立体内の前記液体の圧力を低下させるために前記加圧液体が前記チャネル内に流れ込むことができる、第2の位置、および、
その後の切り離し中に前記加圧液体が流れることがないように前記チャネルを密封するための、前記端壁から離間されて前記雄型継手の前記第2の端部と係合する第3の位置
の間で移動可能である、
ホース結合組立体。 - 前記雌型継手が、ノズル、ホース、散水機または蛇口を有する、請求項1に記載の組立体。
- 前記ガーデンタイプのホースが、都市用水の水路の圧力で機能する住宅用または商用の水ホースである、請求項1に記載の組立体。
- 前記圧力には207から414kPa(30から60ポンド毎平方インチ)が含まれる、請求項3に記載の組立体。
- 前記ホースが0.953cm(3/8インチ)から2.54cm(1インチ)の直径を有する、請求項3に記載の組立体。
- 前記雄型継手が金属で作られる、請求項1に記載の組立体。
- 前記金属が真鍮またはアルミニウムである、請求項6に記載の組立体。
- 前記雄型継手および前記雌型継手の各々が個別に金属またはプラスチックで作られる、請求項1に記載の組立体。
- 前記雄型継手および前記雌型継手が共に金属で作られる、請求項1に記載の組立体。
- 前記金属が真鍮である、請求項9に記載の組立体。
- 前記可動シーリング部材が弾性プラスチックタイプまたはゴムタイプの化合物を含む、請求項1に記載の組立体。
- 結合組立体であって、
加圧液体を運搬するための位置合わせされた長手方向の孔を有する雄型継手および雌型継手であって、前記継手がそれぞれ雄ねじおよび雌ねじを有し、前記雄ねじが不連続型のねじ部分と、前記ねじ部分を横断して延在する長手方向チャネルとを有する、雄型継手および雌型継手と、
前記継手が完全に結合されているときに前記チャネルを閉じる可動シーリング部材であって、圧力を部分的に解放して前記液体を前記チャネル内に流すために、前記シーリング部材が、最初の切り離し中に前記チャネルを開けるように移動可能であり、また、前記最初の切り離しの後、さらなる切り離し中に前記液体が流れるのを遮断するために、前記シーリング部材が、前記チャネルを閉じる別の再密封位置まで移動可能である、可動シーリング部材と
を有する結合組立体。 - 前記継手が、鉛管類、湯沸し器、プロパンガスタンクまたは天然ガスタンク、燃料システム、あるいは、クーラントシステムのうちの1つまたは複数に適合される、請求項12に記載の結合組立体。
- 前記継手が、最大約552kPa(約80ポンド毎平方インチ)の圧力で加圧液体を運搬するように適合される、請求項12に記載の結合組立体。
- 前記圧力が約207から414kPa(約30から60ポンド毎平方インチ)である、請求項14に記載の結合組立体。
- 前記継手がガーデンホースタイプの継手である、請求項12に記載の結合組立体。
- 継手を作るための方法であって、
複数の継手を形成するための、長手軸を有する略円筒形の棒材を用意するステップと、
長手方向チャネルによって分離される長手方向突出部を有する溝付き棒材を形成するために、溝付き押出ダイを介して前記棒材を押し出すステップと、
前記溝付き棒材から複数の継手を形成するステップであって、いずれかの順序で、
前記複数の継手を形成するためにその長手方向に対して横方向に前記棒材を切断するステップと、
各継手の一方の端部に隣接する複数の不連続型のねじ部分を機械加工するまたはフライス削りするステップとを含み、前記溝付き棒材の前記チャネルが、前記複数のねじ部分を横断して延在する長手方向に配置されるチャネルを有する、形成するステップと
を含む、方法。 - 前記棒材が金属またはプラスチックを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記棒材が真鍮またはアルミニウムを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記棒材が中実の円筒形棒材を含み、前記方法が、前記棒材内に長手方向の中央孔を形成するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記長手方向の中央孔が前記押し出しステップ中に形成される、請求項20に記載の方法。
- 前記棒材が長手方向の中央孔を有する、請求項17に記載の方法。
- 前記継手が、加圧液体を誘導するための管のための結合部材を有する、請求項17に記載の方法。
- 前記管が最大約552kPa(約80ポンド毎平方インチ)の圧力で液体を運搬する、請求項23に記載の方法。
- 前記管が都市用水の水路の圧力で液体を運搬する、請求項23に記載の方法。
- 前記圧力が約207から414kPa(約30から60ポンド毎平方インチ)である、請求項23に記載の方法。
- 前記継手が、ガーデンタイプのホース、ノズル、散水機または蛇口、のための金属継手を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記ホースが0.953cm(3/8インチ)から2.54cm(1インチ)の範囲の直径を有する、請求項27に記載の方法。
- 前記継手がガスグリル用継手または鉛管類用継手を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記継手が、シンク用継手、トイレ用継手または温水暖房機用継手を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記継手が雄型継手および雌型継手を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記継手が雄型継手を含む、請求項17に記載の方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130819 |
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A02 | Decision of refusal |
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