JP4080433B2 - 管継手 - Google Patents

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本発明は、継手本体と管の間にスリーブ及びこれに保持させる抜け止め玉を配置し、スリーブを軸方向外側へ移動させることによって、継手本体の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面で抜け止め玉を管外面に押し付け、管の抜け出しを防止する抜け止め機構を備えた管継手に関する。
従来の抜け止め機構は、抜け止め玉として硬質のボールを用い、このボールを、スリーブに周方向に等間隔に形成された外面側の開口径が大径となるテーパ状の貫通孔に外面側から嵌め込み保持させ、スリーブを、この奥側に配置されたコイルバネ、板バネ、ゴム弾性体等の弾性部材で軸方向外側へ押し出すようにしていた。(例えば、特許文献1参照。)。
また、継手本体の外面から突出させる係合ピンに外リングに形成するガイド溝を嵌め合せて、スリーブの軸方向の移動規制を行って管の抜け出しを防止する技術がある。
特開平6−272795号公報 特願2002−367705
前者
に示す如き管継手にあっては、コイルバネ等の弾性部材でスリーブを軸方向外側に押し出す場合、均一な力でスリーブの押し出しが行われないためスリーブのスムーズな移動も行い難いものとなって、継手本体内面のテーパ面と管外面の間に形成される周方向の隙間の狭い部分で、例えば1乃至2個の抜け止め玉が噛み込み軸方向外側への移動が止められるなどした場合には、同時にスリーブも止まって隙間の広い部分にある他の抜け止め玉の軸方向外側への移動も止められることになり、全ての抜け止め玉を略均等な力で管の外面に押し付けることができないという問題があった。
また、後者(特願2002−367705)の場合、継手受口2の係合(突起)ピン14と外リングの嵌め合いは、外リングピン導入溝部15cから係合ピン14がガイド溝15を通って横溝部15bの端にセットされる。
そして、外リング13を回転させることによって、コイルバネ18によって縦溝部15aに納まる構造となっているが、強く回転させた時、係合ピン14が縦溝部15aを通過してピン導入部より外れて、外リング13が遊ぶ状態となるケースが発生すると共に、継手受口2の端部にコイルバネ18を装着する円形軸孔19を設けた為、継手の肉厚が部分的に薄くなってこの部分の衝撃等の強度が弱くなるなどの不都合がある。
そこで本発明は、継手本体と管の間にスリーブ及びこれに保持させる抜け止め玉を配置し、スリーブを軸方向外側へ移動させることによって、継手本体の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面で抜け止め玉を管外面に押し付け、管の抜け出しを防止する抜け止め機構を備えた管継手において、継手本体とスリーブ一端のフランジ間に複数の弾性部材を介設させると共に、スリーブを移動操作する外リングをスリーブ外側に配置させたものである。
また、外リング一端の係合突起を係合させる係合溝を継手本体の外側面に形成させると共に、外リングとの間隔を略一定に保つ規制突起をスリーブのフランジに形成させたものである。
さらに、外リングの回転操作時に規制突起を突入係合させる係合孔を外リングに設けて、係合孔に突起突入時に管外面に抜け止め玉を押し付けるように設けたものである。
また、弾性部材に円錐形のコイルバネを用いたものである。
而して本発明は、継手本体と管の間にスリーブ及びこれに保持させる抜け止め玉を配置し、スリーブを軸方向外側へ移動させることによって、継手本体の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面で抜け止め玉を管外面に押し付け、管の抜け出しを防止する抜け止め機構を備えた管継手において、継手本体とスリーブ一端のフランジ間に複数の弾性部材を介設させると共に、スリーブを移動操作する外リングをスリーブ外側に配置させたことによって、スリーブの円周方向前面に亘って弾性部材の均一な弾性作用力作用させて、スリーブのスムーズな移動を助長させ、全ての抜け止め玉を略均等な力で管の外面に押し付け、所定の抜け止め作用を確実に安定して得ることができるものである。
また、外リング一端の係合突起を係合させる係合溝を継手本体の外側面に形成させると共に、外リングとの間隔を略一定に保つ規制突起をスリーブのフランジに形成させたことによって、突起の突出長さ分外リングに対しスリーブを一定長さ継手本体側に正確に移動させる状態とさせて、継手本体に対する管の抜け出しを容易とさせるものである。
さらに、外リングの回転操作時に規制突起を突入係合させる係合孔を外リングに設けて、係合孔に突起突入時に管外面に抜け止め玉を押し付けるように設けて外リングの容易な回転操作で全ての抜け止め玉を略均等な力で管の外面に押し付ける状態とさせて、管の確実な抜け止めを行うことができるものである。
また、弾性部材に円錐形のコイルバネを用いて、例えば継手本体に弾性部材設置のための円形座孔など開設する必要なく、継手強度を確保した状態で安定良好な弾性部材の設置を可能とさせて継手性能を向上させることができるものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る管継手の一実施例を示す断面側面図、図2は同平面図であり、図中1はソケット形の金属製の継手本体で、接続すべき金属製の管Pの端部を挿入する継手受け口部2を対称に継手本体1の両端に一体形成してなり、この各継手受け口部2はこれに挿入される管(以下、「挿入管」という。)Pの端部を気密に連結するための構造を有し、この構造を以下に説明する。
図3・図4にも示す如く、継手受け口部2の内面には、この開口端(外側端)より所定寸法奥側へ入った軸方向位置から奥側(軸方向内側)に、奥側へ向かうに従って直径を拡径する(軸方向外側へ向かうに従って直径を縮径する)テーパ溝3を形成し、そのテーパ溝3の最奥端から奥側に、テーパ溝3の最大直径と同じ直径を溝幅全体にわたって有する玉収容溝4を連続形成し、その玉収容溝4の奥側に溝隔壁5を挟んでパッキン装着溝6を形成し、そのパッキン装着溝6よりさらに所定寸法奥側に半径方向内側へ突出する継手受け口底壁7を形成している。
図5にも示す如く、継手受け口部2のパッキン装着溝6に嵌め込む大径部8aを一端に設ける筒状のゴムパッキン8を備えるもので、継手受け口部2のパッキン装着溝6と継手受け口底壁7の間の内周に嵌め込む小径部8bを他端に設け、大径部8a側の端部からこの内周側に傾斜状に折り返すリップ部8cと、小径部8b側の端部から継手受け口底壁7に沿って半径方向内側へ直角に突出する管端防食用のフランジ形のコア部8dとをゴムパッキン8は設け、継手受け口部2のパッキン装着溝6から継手受け口底壁7までの内周にゴムパッキン8を嵌め込んでいる。なお、ゴムパッキン8に換え0リング材などのシール部材を用いても良い。
図6乃至図8に示す如く、挿入管Pの外径より僅か大径の内径を有して内周に挿入管Pを挿通可能な樹脂製のスリーブ9を設け、継手受け口部2の開口端からテーパ溝3までの内径と溝隔壁5部の内径をスリーブ9の外径より僅か大径に形成し、継手受け口部2のパッキン装着溝6より軸方向外側の内周にスリーブ9を軸方向に移動自在に嵌め込んでいる。
上記のように継手受け口部2は、この内周奥部にシール部材であるゴムパッキン8を軸方向の移動を規制して嵌め込み、ゴムパッキン8より開口端側の受け口部2内周にスリーブ9を軸方向に移動自在に嵌め込んでいる。
図8にも示す如く、スリーブ9は、継手受け口部2に対する入口より奥側寄りの部位に、内外周に貫通する貫通孔10を複数個(本実施例では6個)円周方向に等間隔に開口形成し、各貫通孔10に1個ずつ金属製(ステンレス等、硬い金属)の抜け止め玉11を嵌め込み保持している。図9にも示す如く、抜け止め玉11は、継手受け口部2の玉収容溝4部の内面と挿入管Pの外面の間に形成される半径方向の隙間より小径で、かつスリーブ9の厚みより大径の最大直径を有する中実構造の樽形状に形成し、外表面にはローレット加工を施して軸方向に平行なローレット11aを形成している。なお、継手受け口部2内面を多角形状にすることにより、ローレット加工された円柱形の抜け止め玉11でも良い。
前記貫通孔10は、円周方向側の長さを抜け止め玉11の全長より僅かに長く形成し、外周面側の軸方向の孔長さを玉11の直径より大、内周面側の軸方向の孔長さを玉11の直径より小に形成して、軸方向の対向孔周壁面をテーパ面10aに形成している。また抜け止め玉11は、貫通孔10にスリーブ9の外面側から嵌め込み、軸方向及び周方向の移動を規制させ、且つ、対向するテーパ面10aでスリーブ9を受け止めてスリーブ9の内周側への脱落を規制して、抜け止め玉11が継手受け口部2の玉収容溝4内の周方向に等間隔に6個収容保持させて全抜け止め玉11をスリーブ9と一体に軸方向へ移動可能とさせるように設けている。
図12に示す如く、各貫通孔10は、この中に嵌め込まれる抜け止め玉11に対してスリーブ9の外面側から内面側への押し込み力が働かない状態において、スリーブ9の内面からの抜け止め玉11の突出量が最も少なく(スリーブ9の外面からの抜け止め玉11の突出量が最も多く)、挿入管Pの外径とほぼ同径になる最も浅い深さ位置で抜け止め玉11を受け止める状態とさせる一方、抜け止め玉11に対して押し込み力が働いたときには、対向するテーパ面10aを僅かに凹み変形させながら、抜け止め玉11を最も浅い深さ位置からさらに深い深さ位置に移動変化させ、スリーブ9の内面からの抜け止め玉11の突出量を増大させ(スリーブ9の外面からの抜け止め玉11の突出量を減少させ)、抜け止め玉11を挿入管P外周に食い込ませる状態とさせるように構成している。
そして、継手受け口部2と挿入管Pの間にスリーブ9を配置し、スリーブ9の各貫通孔10によって抜け止め玉11を継手受け口部2内面の玉収容溝4内に複数個周方向に等間隔に収容保持した状態で、スリーブ9を軸方向外側へ移動させることによって、各抜け止め玉11を玉収容溝4内からこの軸方向外側に連続形成されたテーパ溝3内に移動させ、このときスリーブ9の外周外側に突出する各抜け止め玉11の外表面をテーパ面3aに押し付け、テーパ面3aからは各抜け止め玉11に対して管Pの中心側に押し込む力を付与させ、各抜け止め玉11を貫通孔10の内方に強制的に押し込み、スリーブ9の内面からの抜け止め玉11の突出量を増大させ(スリーブ9の外面からの抜け止め玉11の突出量を減少させ)、挿入管Pの外面に各抜け止め玉11のスリーブ9の内面側に突出する外表面を押し付け、継手受け口部2からの挿入管Pの抜け出しを防止する抜け止めを行う一方、この抜け止め状態からスリーブ9を奥側へ移動させることによって、各抜け止め玉11をテーパ溝3内からこの奥側に連続形成された玉収容溝4内に移動させ、各抜け止め玉11をテーパ面3aから離反させ、挿入管Pの外面に対する各抜け止め玉11の押し付けを解除し(抜け止めを解除し)、挿入管Pの端部を継手受け口部2に対して自由に抜き挿しさせる。即ち、継手本体1の継手受け口部2と挿入管Pの間にスリーブ9及びこれに保持させる複数の抜け止め玉11を配置し、スリーブ9を軸方向外側へ移動させることによって、継手受け口部2の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面3aで各抜け止め玉11を挿入管Pの外面に押し付け、挿入管Pの抜け出しを防止する抜け止め機構12に設けている。
図10乃至図12にも示す如く、前記継手受け口部2の開口端部外周にはリング状の操作部材である外リング13を嵌めている。外リング13は、肉厚が薄い金属筒からなり、この外リング13の内径を継手受け口部2の開口端部外径より僅か大径に形成すると共に、相互に嵌め合う係合溝14と係合突起15の一方を継手受け口部2に設け、また他方を外リング13に設け、外リング13を所定の範囲内で継手受け口部2に対して円周方向に回転可能に設けている。
また前記スリーブ9の外端部を放射方向に折曲げて外側に突出させるフランジ16を形成すると共に、外リング13の外端部を受け口部2の中心側に折曲げて内側に突出させるフランジ17を形成し、スリーブ9のフランジ16の外側に外リング13のフランジ17を重ね合せると共に、継手受け口部2の端面と対向するスリーブ9のフランジ16の間に弾性部材18を介設させ、継手受け口部2の開口端部の内外周に嵌め込まれたスリーブ9及び外リング13を一体的に軸方向外側へ付勢し、抜け止め機構12を作動状態(挿入管9を抜け止め状態)で保持するように設けている。
本実施例では係合溝14を継手受け口部2の外面に設け、係合突起15を外リング13の周壁面から内側(軸芯方向)へ突出させるように設けると共に、係合溝14を継手受け口部2の端面より一定長さの内側の玉収容溝4に対応する外面の4箇所に円周方向へ一定長さだけ設けている。
そして前記係合突起15は、外リング13の継手受け口部2に対する挿入端から反対側に所定間隔で軸方向に平行な2本の切り目15a・15aを設け、この切り目15a・15aの間に半径方向に撓むことができる板バネ状の弾性片15bを形成し、この弾性片15bの先端部を半径方向内側へ直角に折り曲げることによって設けられ、外リング13を継手受け口部2に対する挿入端から他端側に所定寸法内側に入った軸方向位置まで係合突起15を弾性力で半径外方向に広げて移動させ、係合溝14位置で半径方向内側へ板状の係合突起15を所定寸法だけ突出させて、継手受け口部2に対する外リング13の取付けを行うように設けている。
図3・図12にも示す如く、前記弾性部材18は円錐形のコイルバネ18aで形成し、継手受け口部2の端部とスリーブ9のフランジ16間で円周方向に等間隔(60度間隔)に6個配置させ、コイルバネ18aの円錐一端大径部を係合させる座孔16aをフランジ16内面側に形成させ、継手受け口部2とスリーブ9間にコイルバネ18a介設時には円錐他端小径部を継手受け口部2端部に当接させて、継手受け口部2にコイルバネ18aの装着孔を設けることなく継手本体1の強度は維持させ、また円錐形のコイルバネ18aによって圧縮時(アンロック時)の全長を小さくして、この継手全長の小型縮小化を可能とさせると共に、コイルバネ18aによる安定良好な弾性作用力をスリーブ9に作用させるように設けている。
図6乃至図8に示す如く、前記スリーブ9にはフランジ16の反対側端からフランジ16に達する軸方向の切り込み19を円周方向に所定間隔おきに形成して、切り込み19間に複数(6つの)スリーブ片20を設け、各スリーブ片20に前記貫通穴10を形成させる一方、図1乃至図4に示す如く、前記継手本体1の両端には開口端部から半径方向内側に突出する突起21を円周方向に所定間隔におきに設け、各突起23の内周面で挿入管Pの案内を行うと共に、各突起21間と挿入管Pとの間に形成される隙間22に各スリーブ片20を挿入(突出)させることで、管1の自重及び曲げ荷重などを各突起21で受け、各スリーブ片20を軸方向にスムーズに移動させて確実な挿入管Pの抜け止めを行うように設けている。
また図6乃至図8に示す如く、前記スリーブ9のフランジ16の座孔16a位置とは反対側の外面対応位置に台形状の規制突起23を突出形成させ、一定突出長さ有する突起23をフランジ16の円周方向に等間隔(60度間隔)に6つ形成させている。
そして図10に示す如く、前記規制突起23が突入係合する係合孔24を外リング13のフランジ17に開設するもので、係合突起15を中心とした円周方向一側に等間隔(60度間隔)に6つの係合孔24を形成させ、継手受け口部2の係合溝14の略中心部に外リング13の係合突起15を係合させるとき、規制突起23と係合孔24を位置ズレ状態とさせて図12に示す如くコイルバネ18aに抗しスリーブ9を押し込んで、抜け止め玉11による挿入管Pの外面に対する押し付けを解除させる一方、図2に示す如く外リング13を時計方向に回転操作し規制突起23を係合孔24に突入係合させて、外リング13のフランジ17にスリーブ9のフランジ16を重なり合わせる状態のとき、テーパ面3aで抜け止め玉11を挿入管Pの外面に押し付けてこの抜け出しを防止するように設けている。
次に、継手受け口部2の組み立てについて説明すると、先ず、抜け止め玉11をスリーブ9に対してセットしておくもので、抜け止め玉11を、スリーブ9の各貫通孔10に対して外面側から少し力を加えて強制的に最も深い深さ位置に押し込み、各貫通孔10の対向するテーパ面10aの間で挟持させ、各貫通孔10内に嵌め込み保持させる。
続いて、抜け止め玉11をセットしたスリーブ9を、ゴムパッキン8及び各コイルバネ18aを装着した継手受け口部2に対して挿入すると共に、継手受け口部2の外周に外リング13を嵌めるもので、外リング13のフランジ17で弾性部材18を圧縮しながら、この外リング13のフランジ17と反対側の端部の係合突起15を継手受け口部2の係合溝14に挿入して受け口部2の開口端部外周に外リング13を嵌め、抜け止め機構12が作動する前の非作動に組み立てる。
そして、この組み立て状態の継手受け口部2に対して挿入管Pの端部を、スリーブ9及びゴムパッキン8の内周に挿通させた状態で挿入することにより、継手受け口部2に挿入管Pの端部が気密に連結されるもので、外リング13のフランジ17に規制突起23の先端をコイルバネ18a力で当接維持させる状態より、外リング13の回転操作で規制突起23を係合孔24に突入係合させるとき、スリーブ9の移動によって抜け止め玉11がテーパ面3a位置まで移動して、抜け止め玉11を外方へ押し出し挿入管Pの外面に押し付けて挿入管Pを位置固定させる。
上記からも明らかなように、継手本体1と管Pの間にスリーブ9及びこれに保持させる抜け止め玉11を配置し、スリーブ9を軸方向外側へ移動させることによって、継手本体1の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面3aで抜け止め玉11を管P外面に押し付け、管Pの抜け出しを防止する抜け止め機構12を備えた管継手において、継手本体1とスリーブ9一端のフランジ16間に複数の弾性部材18を介設させると共に、スリーブ9を移動操作する外リング13をスリーブ9外側に配置させたもので、スリーブ9の円周方向前面に亘って弾性部材18の均一な弾性作用力作用させて、スリーブ9のスムーズな移動を助長させ、全ての抜け止め玉11を略均等な力で管Pの外面に押し付け、所定の抜け止め作用を確実に安定して得ることができるものである。
また、外リング13一端の係合突起15を係合させる係合溝14を継手本体1の外側面に形成させると共に、外リング13との間隔を略一定に保つ規制突起23をスリーブ9のフランジ16に形成させたもので、規制突起23の突出長さ分外リング13に対しスリーブ9を一定長さ継手本体1側に正確に移動させる状態とさせて、継手本体1に対する管Pの抜け出しを容易とさせることができる。
さらに、外リング13の回転操作時に規制突起23を突入係合させる係合孔24を外リング13に設けて、係合孔24に突起23突入時に管P外面に抜け止め玉11を押し付けるもので、外リング13の外側から容易な回転操作で全ての抜け止め玉11を略均等な力で管Pの外面に押し付ける状態とさせて、管Pの確実な抜け止めを行うことができる。
また、弾性部材18に円錐形のコイルバネ18aを用いたもので、例えば継手本体1に弾性部材であるコイルバネ18設置のための円形座孔など開設する必要なく、継手強度を確保した状態で安定良好な弾性部材18(コイルバネ18a)の設置を可能とさせて継手性能を向上させることができる。
さらには、外リング13は継手本体1の係合溝14に対する突起15の係合によって確実な脱落防止が行えると共に、管P外面に抜け止め玉11が押し付けられる管Pのロック時には、規制突起23が外リング13のフランジ17外側に突出する状態となって、外側よりロックの容易な視認が可能となり施行管理での向上化が図れる。
なお上述実施例においては継手本体1の両端より管9を挿入するソケット形の管継手の構成を示したが、図13に示す如き継手本体1aの一端側にフランジ部1bを有するフランジ付管継手や、エルボ或いはチーズ形などの一般継手に使用できる。
ところで、前述実施例にあっては外リング13に設ける係合突起15を2本の切り目15a・15aで形成する構成を示したが、図14・図15に示す如く外リング13の外側面に門形状の切り口25と略長方形状の打抜き穴26で弾性係合板27を形成させ、該係合板27先端の折曲部27aを係合突起15に設ける構成としても良いもので、継手本体1・1aの外面に形成させる軸方向に溝巾が大の係合溝14aに係合突起15を係合させ、前実施例と同様にフランジ16の規制突起23と外リング13の係合孔24の係合でそれぞれのフランジ16・17を重なり合わせる状態のとき、テーパ面3aで抜け止め玉11を挿入管Pの外面に押し付けてこの抜け出しを防止するように設けている。
また、図16に示すものは、前記係合突起15の形成位置にピン或いはビス28など突条体で形成する係合突起15を設け、継手本体1・1aの係合溝14aにピン或いはビス28先端部を係合させる構成例を示すもので、該構成例の場合複雑な切り目15aや切り口25の形成など不要とさせ、簡単なピン孔やビス孔29の形成のみで係合突起15の容易な設置を可能とさせて加工コストや組込性を向上させることができる。
以上のように、外リング13の外側面中央上に係合板27やピン或いはビス28などにより係合突起15を設けた場合にあっては、継手作業中に作業者の手が外リング13に接触したときにも切り目15aで係合突起15を形成した場合に比べて、切り目15aのエッジで手を傷つけるなどの不都合もなく良好な作業を可能とさせることができる。
本発明に係る管継手の一実施例を示す断面側面図。 同平面図。 継手受け口部の平面図。 同断面側面図。 パッキンの半断面側面図。 スリーブの平面図。 スリーブの側面図。 スリーブの取付説明図。 抜け止め玉の外観図。 外リングの平面図。 外リングの側面説明図。 抜け止め機構の動作説明図。 フランジ形管継手の説明図。 管継手の他の構成例を示す断面側面図。 他の係合突起の説明図。 他の係合突起の説明図。
符号の説明
1 継手本体
3a テーパ面
9 スリーブ
11 抜け止め玉
12 抜け止め機構
13 外リング(操作部材)
14 係合溝
15 係合突起
16 フランジ
18 弾性部材
18a コイルバネ
23 規制突起
24 係合孔
P 管

Claims (3)

  1. 継手本体と管の間にスリーブ及びこれに保持させる抜け止め玉を配置し、スリーブを軸方向外側へ移動させることによって、継手本体の内面に形成した奥側が大径となるテーパ面で抜け止め玉を管外面に押し付け、管の抜け出しを防止する抜け止め機構を備えた管継手において、継手本体とスリーブ一端のフランジとの間に、スリーブを軸方向外側へ付勢する複数のコイルバネを円周方向に等間隔で配置させた管継手において、スリーブを移動操作する外リングをスリーブ外側に配置させ、外リングの外端部にフランジを形成し、該外リングのフランジとスリーブのフランジとの間隔を略一定に保つ規制突起をスリーブのフランジに形成し、外リングの回転操作時に規制突起が突入係合する係合孔を外リングのフランジに設け、外リングのフランジに規制突起の先端を前記コイルバネ力で当接維持させる状態より、外リングの回転操作で規制突起を係合孔に突入係合させるとき、スリーブの移動によって抜け止め玉がテーパ面位置まで移動するよう構成されていることを特徴とする管継手。
  2. 外リング一端の係合突起を係合させる係合溝を継手本体の外側面に形成させたことを特徴とする請求項1に記載の管継手。
  3. 前記コイルバネは円錐形であることを特徴とする請求項1又は2に記載の管継手。
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