JP4623758B2 - プラスチック樹脂パイプ用の管継手 - Google Patents
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Description
そのため、プラスチック樹脂パイプの接続に有効な管継手として、従来例1及び2の継手が提案されている。
即ち、従来例1(図11)の管継手は、継手本体110と、割りリング120と、袋ナット130とから成り、図11(A)に示す如く、継手本体110は、外周面にねじ面を備えた雄ねじ管部111からインナーコア部112を突設し、インナーコア部112の外周面には、プラスチック管の内周面を保持するための係止用刻み部113を、全長に亘って配置している。
また、袋ナット130には、前部内周面に、雄ねじ管部111の外周に螺合するための雌ねじ部131を配置し、後部内周面には、割りリングを縮径するためのテーパー面部t130を配置し、該テーパー面部t130にはフッ素樹脂の被膜層133を形成している。
即ち、従来例2は、図12に示す如く、継手本体210の内周面凹部には、Oリング220と、補助リング230と、外周面には後方へ縮径するテーパー部t250を備えた縮径可能な押圧リング250、とを順次配置し、且つ、押圧リング250の前端の凹部には係止リング240を収納し、押圧リング250のテーパー部t250と整合するテーパー部t260を前端内周に備えたキャップ260を継手本体210に螺合するものである。
(a).継手本体110、割りリング120、袋ナット130に分解する。
(b).図11(A)の如く、プラスチック管Pに袋ナット130と割りリング120とを間隔を保って嵌合する。
(c).プラスチック管Pをインナーコア部112の基端まで被着する。
(d).割りリング120をインナーコア部112の基端まで移動する。
(e).袋ナット130を割りリング120上に被着して継手本体110に螺着する。
以上、(a)〜(e)の作業工程での接続作業となり、管の接続は煩雑で、時間を要する。
また、漏水防止のために袋ナット130を過締着すれば、プラスチック管Pは、内周面がインナーコア部112の複数の刻み部113による過圧縮を受け、外周面が割りリング突条部122による過圧縮を受けて変形し、長期間経過するとクリープ変形(応力を付加しないのに時間と共に増加する変形)を生来し、止水性が低下する怖れがある。
また、プラスチック管Pの先端の接続部は、内周面に対するインナーコア部112の複数の刻み部113の食い込みと、外周面に対する割りリング120の突条部122の食い込みとによって変形して、漏水防止状態が維持されるため、プラスチック管の耐用中に塑性変形した接続部は、再度の管接続には利用出来ない。
そのため、プラスチック管接続部を、無造作にキャップ内径部C260に嵌入すれば、内径方向に露出しているOリング220に管先端が衝突して、継手本体210の内周の溝に嵌合しているOリング220に、内周方向に引出す作用を付与し、Oリング220を、嵌入溝から脱落させたり、切断したり、変形させたりし、プラスチック管Pを接続した管継手は、Oリング220が所期のシール性を発揮出来ない怖れがあり、係止リング240の制御不能で不確実な係止作用と相俟って、漏水を生じたり、係止の弛みによるプラスチック管の抜脱の怖れがある。
従って、巻癖の付いたプラスチック管Pの接続作業は、注意力を要する困難な作業となり、作業性が悪い。
本発明は、これら従来例1,2の問題を解決又は改善した画期的な、ワンタッチ接続タイプのプラスチック管継手を提供するものである。
また、管継手1を適用するプラスチック樹脂パイプ13は、典型的には、リサイクルが可能で、可撓性に優れるエチレン.オクテン.コポリマー(PE−RT)樹脂製である。
そして、Oリング6は、プラスチック樹脂パイプ13の許容誤差にも十分なシール性を発揮するため、典型的には、固定リング8の押圧域内に2本、間隔配置する。
そして、係止リング9の補助リング内周面10dからの、先端縁e9の内方への径方向突出は、補助リング10の縮径前の自由状態では、プラスチック樹脂パイプ13の挿通を許容し、補助リング10が固定リング8と密着した状態では、係止リング9の先端縁e9がプラスチック樹脂パイプ13の外周面13cに食い込み作用を奏するために、補助リング10の内周面10dから内方に、0.12〜0.18mmの微突出(標準:0.15mm)させれば良い。
そして、係止リング9の内方への突出は、材質面、嵌着性等の面から決定すれば良いが、典型的には、図1(B)に示す如く、切欠C10は、係止リング9の嵌着用のテーパー面t10´を備えた断面三角形等であって、テーパー面t10´は、固定リング8の後面8Bのテーパー面t8´と同一の勾配(標準:45°)である。
そのため、パイプ13は、内周面13dがインナーコア部外周のOリング6に圧接されると共に、外周面13cが係止リング9の食い込み作用を受け、パイプ13は、手作業での締着によって、継手本体1Aのインナーコア部1Tに水密状態で係止把持出来、ワンタッチ方式でプラスチック樹脂パイプ13の管継手への接続締着が実施出来る。
そして、キャップ5の締着初期段階では、固定リング8及び係止リング9を備えた補助リング10は、キャップ5の回動によってパイプ13外周面13cに対するすべり回動で前進し、パイプ13に捩れを生ずること無く進む。
この場合、弾性板材の係止リング9は、典型的には、図8に示す如く、縮径用の切開間隔9Gを備えた断面皿状のステンレス鋼板片である。
また、補助リング10のテーパー面t10´は、係止リング9の弾性縮径による装着性、及び係止リング先端縁e9のパイプ外周面13cへの作用角度から選定すれば良く、典型的には45°傾斜面である。
しかも、係止リング9は、補助リング10のテーパー面t10´に当接して補助リング10と一体となって縮径するため、係止リング先端縁e9のプラスチック樹脂パイプ13の外周面13cへの押圧作用は、姿勢の制御された作用となり、設計値どおりの係止作用を奏する。
この場合、突起8Pは、管継手の締着時に、テーパーリング7の後面7Bとの間に、ドライバー刃先の挿入を許容する隙間gpを保持するためであり、切欠C8は、管継手の締着時に、補助リング10の前面10Fとの当接を回避するためであり、典型的には、突起8Pは、図9(A)に示す如く、固定リング後面8Bから0.5mm幅の水平面gfを保って突起幅が1.2mmのリブである。
従って、管継手1の締着時、即ち、テーパーリング7の前面7Fが継手本体1Aの段差部dhに衝突し、且つ固定リング8が、テーパーリング7の内周面からの押圧作用で縮径して、プラスチック樹脂パイプ外周面13cを押圧締着した時には、固定リング8とテーパーリング7とは、緩傾斜(標準:3°)のテーパー面t7とt8とが密着しているため、例えキャップ5を取外しても、固定リング8のテーパーリング7からの抜脱は困難であるが、固定リング8の突起8Pとテーパーリング7の後面7Bとの隙間gpに、ドライバー等の挿入により、固定リング8のテーパーリング7からの抜去は容易となる。
そのため、本発明の管継手は、パイプ外周面13cへの、係止リング9の姿勢制御された作用下での、先端縁e9の食い込みと、パイプ外周面13cへの、固定リング8の広面積の密接圧着によって、パイプ13の確実な水密接合を保証し、且つ、管継手の分解時には、テーパーリング後面7Bと固定リング8の突起8Pとの間に隙間gpが存在するため、締着作用状態の、固定リング8のテーパーリング7からの取外しも容易な管継手となる。
この場合、係止溝1Gの広幅の意は、図1(A)に示す如く、Oリング6の直径より大の意であり、典型的には、長さ23mmのインナーコア部1Tの先端eTから9.5mm位置に、深さ1.4mmで2.5mm幅の嵌入溝1Gを、更に、6mmの中心間距離Laを保って同形状の係止溝1Gを計2本配置し、太さW6が1.9mmのOリング6を嵌着する。
従って、プラスチック樹脂パイプ13を、接続締着した状態の管継手1に、回り止め金具11を弾性装着すれば、管継手の耐用中のナット5Nの継手本体1Aに対する関係回動が阻止出来、ウォーターハンマー作用等でキャップ5に対する回動緩み作用が抑制出来る。
そのため、本発明の管継手は、例え変形癖の付いた、プラスチック樹脂パイプ13であっても、固定リング8及び補助リング10での外周面13cへの押圧作用、及びOリング6による内周面13dへのシール作用が、設計どおりに達成出来る。
そのため、本発明の管継手1によるプラスチック樹脂パイプ13の接続締着は、プラスチック樹脂パイプ13がキャップ5の締着時の回転作用による捩れを生ずることなく、即ちパイプ13は共廻りを生ずることなく達成出来、管継手1は、従来例2(図12)の如きパイプ13の捩れ回復作用に起因するキャップ5の緩み回動が抑制出来た、強固な接続締着を達成する。
図1(A)は、ソケット型管継手1の使用状態の縦断面図であって、図1(A)に於いて、右側の管継手はパイプを接続した状態を、左側の管継手はパイプ挿入寸前の状態を示す図であり、図1(B)は、図1(A)のB部拡大図であり、図1(C)は、図1(A)のC部拡大図である。
ソケット型管継手1は、図1(A)に示す如く、挿通孔H1を備え、基部1Kから左右対称にインナーコア部1Tを延出した継手本体1Aの各インナーコア部1T外周に、前側に固定リング8とテーパーリング7とを、後側に係止リング9を備えた補助リング10を、パイプ挿入用の隙間dgを保って嵌合被覆して、キャップ5を継手本体1Aに螺合冠着するものである。
図2は、ソケット型継手本体の説明図であって、(A)は側面図、(B)は(A)の矢印B視図、(C)は縦断側面図、(D)は(C)のD−D線断面図である。
継手本体1Aは、砲金製の一般肉厚が2.9mmのパイプ状鋳物成形品であり、構造は、図2に示す如く、全長L1が72mmで、内径7mmの挿通孔H1を備え、両側のインナーコア部1Tは、外径R1が12.8mmで長さ23mmであり、中央には、外径16mm、長さ10mmの基部1Kを、基部1Kとインナーコア部1Tとの間には、幅WPが8mmで直径R1´が25.5mmの円盤形態突起部1Pを備えたものである。
キャップ5は図1に示す如く、継手本体1Aに螺合嵌着するものであって、図3(A)はキャップ側面図、図3(B)は図3(A)の矢印B視正面図、図3(C)は縦断側面図である。
キャップ5は、継手本体1A同様に、砲金製であって、一般肉厚が2mmのパイプ形状の鋳物成形品であって、全長L5が27mm、外径R5が29.5mm、内径R5´が25.5mmで、後面5Bの蓋面は1mm厚である。
Oリング6は、図1に示す如く、インナーコア部1Tの係止溝1G内に嵌着するものであって、図7(A)は側面図、図7(B)は正面図、図7(C)は縦断側面図である。
Oリング6は、耐摩耗性、耐熱性に優れたニトリルゴム(JISB2401)の断面太さW6が1.9mm、内径R6が9.8mmの断面円形リングを採用し、継手本体のインナーコア部1Tに配置した係止溝1G(幅:2.4mm、深さ:1.4mm)に配置して、インナーコア部1Tの外周面1cからOリング6の頂面が0.5mm突出させる。
図6はテーパーリング7の説明図であって、(A)は側面図、(B)は後面図、(C)は縦断側面図である。
テーパーリング7は、図1に示す如く、固定リング8の外周に嵌合して固定リング8に縮径作用を付与する円筒部材であって、継手本体1A同様に、砲金製の鋳物成形品であり、外径R7が23.8mm、前後方向長さ、即ち幅W7が13.5mmで、内周面は、前面7Fで内径R7´が18.7mmで後面7Bに向かって3°の緩勾配で、拡径するテーパー面t7の挿通孔H7を配置したものである。
固定リング8は、図1に示す如く、テーパーリング7の内周に嵌入してパイプ13の外周面を押圧する同筒部材であって、図5は固定リング8の説明図であり、図5(A)は側面図、図5(B)は後面図、図5(C)は縦断側面図である。
固定リング8は、継手本体1A同様に、砲金製の鋳物成形品であって、全体形状は、図5(C)に示す如く、パイプ13挿通用の直径R8´が17.2mmのパイプ挿通孔H8を備え、前後方向長さ、即ち幅W8が15.3mmであり、外周面8cは、前面8Fの外径FRが19mm、後面8Bの外径BRが20.42mmと、勾配3°で後方に拡径するテーパー面t8を備えた円筒体であって、図5(B)に示す如く、縮径用の幅2.5mmのスリット8Gを備えたものである。
係止リング9は図1に示す如く、補助リング10の前側の切欠C10内に弾性嵌着するものであり、図8は係止リング9の説明図であって、(A)は平面図、(B)は斜視図、(C)は(A)のC−C線断面図である。
係止リング9は、図8(B)に示す如く、幅W9が3.4mm、厚さ0.3mmの、C字形状のステンレス鋼板片であって、自由状態では、内径daが22mm、外径dbが28.8mmで、切開間隔9Gが20mmで、高さh9が2.3mmの断面裁頭円錐形状であって、図1(B)に示す如く、補助リング10の切欠C10に、弾性嵌着すれば、外周縁としての基端縁b9が切欠C10の最奥部に係止着座し、補助リング10の、幅2.2mmで45°勾配のテーパー面t10´から先端縁e9が、勾配1(45°)で0.21mm斜行突出して、補助リング内周面10dから径方向に0.15mm突出するものである。
補助リング10は、図1に示す如く、前面に係止リング9を装着して固定リング8の後部に配置するものであり、図4は補助リングの説明図であって、(A)は側面図、(B)は(A)の矢印B視図、(C)は縦断側面図である。
補助リング10は、ポリフェニレンオキサイド樹脂(商品面:ノリル樹脂)製の成形品であって、全体形状は、図4に示す如く、中央には、プラスチック樹脂パイプ13を挿通するための、直径R10´が17.5mmの挿通孔H10を備え、前後方向幅W10が3mm、外径R10が23.6mmで、縮径用の小幅(標準:2.5mm)のスリット10Gを備え、前面10Fには同心円状の切欠C10を、後面10B外周コーナーには、キャップ5内周後部のテーパー面t5と協仂作用するためのテーパー面t10を備えたものである。
管継手1は、工場内で、図1(A)の左半に示す如く、外径R1が12.8mmのインナーコア部1Tの外周面1cに配置した2本の係止溝1Gに、各Oリング6を外周面1cから0.5mm突出形態で嵌着し、次いで、インナーコア部1Tの外周面1c上には、外側のテーパーリング7と内側の固定リング8とを重ねた状態で嵌め、次いで、係止リング9を切欠C10に嵌着した補助リング10を、固定リング8の外側から嵌め、最後に、キャップ5をインナーコア部1Tの外端から被冠して、キャップ前端を継手本体1Aの突起部1Pに螺合仮固定しておく。
次いで、プラスチック樹脂パイプ13を、仮螺着したキャップ5の後面の挿通孔H5から補助リング10内周面10dとインナーコア部1Tの外周面1cとの間の隙間dgに挿入すれば、補助リング10に嵌着した係止リング9の内方への斜行突出した先端縁e9のガイド作用と相俟って、パイプ13は、先端が継手本体1Aの段差部dhに当接した形態に挿入出来る。
従って、耐用中に、パイプ13に対する引抜き作用が生じても、固定リング8の圧締作用、及び前方へ微小寸法(標準:0.21mm)斜行突出した係止リング先端縁e9の楔形態の係止作用で抜去が阻止出来、キャップ5を解除しない限り、パイプ13の水密接続は保証される。
プラスチック樹脂パイプ13は、耐用中の劣化等の取換えが生じた際には、図1(A)の右半の状態でパイプ13を締着している管継手1のキャップ5を手で回動して継手本体1Aから後方へ外し、次いで、キャップ5による押圧から開放されて拡径した補助リング10及び係止リング9を一体とし、インナーコア部1Tから後方に手で引出す。
そして、固定リング8はテーパーリング7と、緩傾斜(3°)のテーパー面t7,t8の面密着のため、手による固定リング8の引抜きは困難であるが、固定リング後端外周の突起8Pとテーパーリング7の後面7Bとの隙間gpにドライバーの刃先を入れて傾動すれば、固定リング8のテーパーリング内周との密着が解除出来、固定リング8及びテーパーリング7のインナーコア部1Tからの引抜きが出来、パイプ13のインナーコア部1Tからの引抜きも出来る。
図10(A)は、慣用の水栓ソケットのパイプ接続口に本発明を適用した水栓ソケット管継手の締着状態の縦断側面図であり、(B)は回り止め金具を適用した状態の側面図、(C)は(B)の矢印C視図、(D)は回り止め金具11の斜視図である。
水栓ソケット管継手1´は、図1の接続用ソケット管継手1よりも、耐用中にウォーターハンマー作用を受け易く、キャップ5の弛みが生じ易いため、回り止め金具11の適用が有効である。
回り止め金具11は、キャップ5と継手本体1A´の相対回動を抑制する部材であり、図10(A)の水栓ソケット管継手用の回り止め金具は、図10(D)に示す如く、両端にアンカー片11Aを備え、上下水平辺11fと2面の傾斜辺11tとで、キャップ5の角ナット5Nに対する冠着当接部を備え、対面水平辺11fから内向垂直片11Bを介して水平圧接片11Mを備えている。
勿論、垂直片11Bの先端の突起11Pの配置は必須でないが、継手本体1A´の突起部1P´と平坦面1f間に溝Goがある場合は、溝Goに嵌合する突起11Pを配置すれば、回り止め金具11の継手長手方向のすべり防止を確実とすると共に、補強リブ機能も期待出来る。
勿論、回り止め金具11も、管継手が、継手本体表面とキャップ表面とに、ナット5Nの表面の如き、当接平面を備えていれば、適用可能である。
1A,1A´ 継手本体
1c,5c,7c,8c,10c 外周面
1d,5d,7d,8d,10d 内周面
1f 継手本体平坦面(平坦面)
1G 係止溝
1K,1K´ 基部
1P,1P´ 突起部
1S,5S ねじ面
1T インナーコア部
5 キャップ
5B,7B,8B,10B 後面
5F,7F,8F,10F 前面
5N 角ナット(ナット、ナット部)
6 Oリング
7 テーパーリング
8 固定リング
8G,10G スリット
gf,10f 水平面
8P,11P 突起
9 係止リング
10 補助リング
10m 先端垂直辺
11 回り止め金具
11A アンカー片
11B 垂直片
11G,Go 溝
11f 水平辺(水平板)
11M 水平圧接片
11t 傾斜辺(傾斜板)
11U 冠着当接部
13 プラスチック樹脂パイプ(パイプ)
C8,C10 切欠
dh 段差部
dg,gp,sd 隙間
b9 係止リング基端縁(基端縁)
e9 係止リング先端縁(先端縁)
H1,H5,H7,H8,H10 挿通孔
t5,t7,t8,t8´,t10,t10´ テーパー面
Claims (5)
- 端部にインナーコア部(1T)を備えた管状の継手本体(1A)にキャップ(5)を冠着し、可撓性のプラスチック樹脂パイプ(13)をキャップ(5)を介してインナーコア部(1T)上に被覆挿入し、キャップ(5)の回動によってプラスチック樹脂パイプ(13)を継手本体(1A)に接続する管継手(1)であって、継手本体(1A)は、外周面にねじ面(1S)を備えたキャップ締着用の大径の突起部(1P)と、突起部(1P)の外面から、段差部(dh)を介して、外周にOリング(6)を嵌着した、小径のインナーコア部(1T)を突出し、キャップ(5)は、後端にプラスチック樹脂パイプ(13)挿通孔(H5)を備えて、後部内面には前方に拡径するテーパー面(t5)を、前部内面には継手本体の突起部(1P)に螺着するねじ面(5S)を備え、インナーコア部(1T)の外周には、パイプ挿入用の隙間(dg)を保って、後側に縮径用の補助リング(10)を、前側に縮径用の固定リング(8)を配置し、補助リング(10)は、後端外周に、キャップ内面のテーパー面(t5)と整合するテーパー面(t10)を、前部には縮径する係止リング(9)を内方突出形態で嵌着し、固定リング(8)は、外周面に前方へ緩傾斜縮径するテーパー面(t8)を備え、固定リング(8)の外側には、内周面が前方へ緩傾斜縮径するテーパー面(t7)を備えたテーパーリング(7)を配置した、プラスチック樹脂パイプ用の管継手。
- 補助リング(10)は、前面(10F)に、内方へ縮径するテーパー面(t10´)を備えた切欠(C10)を有し、切欠(C10)に係止リング(9)を弾撥力で嵌着し、係止リング(9)の先端縁(e9)がプラスチック樹脂パイプ(13)の外周面(13c)に傾斜押圧する、請求項1に記載の管継手。
- 固定リング(8)は、後端外周には、切欠(C8)を介してテーパーリング後面(7B)と隙間(gp)を形成するための突起(8P)を、後端内周には、補助リング(10)のテーパー面(t10´)と整合するテーパー面(t8´)を備えている、請求項1又は2に記載の管継手。
- インナーコア部(1T)は、複数本のOリング(6)を、各広幅の嵌入溝(1G)内から頂面突出形態で間隔配置し、固定リング(8)がOリング(6)の配置域を被覆してプラスチック樹脂パイプ(13)を締着する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の管継手。
- キャップ(5)の外周前部は角ナット(5N)形態であり、継手本体(1A)は突出部(1P)に隣接する基部(1K)の外周に対向平坦面(1f)を備え、キャップ(5)締着状態で、キャップ(5)の角ナット(5N)外周と、継手本体の平坦面(1f)とに、弾撥性板材から成る回り止め金具(11)を弾性嵌着し、キャップ(5)と継手本体(1A)との関係回動を抑制する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の管継手。
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