JP4973860B2 - ワンタッチ継手 - Google Patents

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本発明は、配管接続等に用いられるワンタッチ継手に関する。
ワンタッチ継手と称される継手には係脱可能な雌カプラー及び雄カプラーを有するものが含まれる。このワンタッチ継手による配管接続は一方の配管に結合された雌カプラー内に他方の配管に結合された雄カプラーを挿入して両カプラーを係合することによって行われ、配管接続の解除は両カプラーを係合を解除して雌カプラー内から雄カプラーを離脱することによって行われている。
特開2005−180662
従前のワンタッチ継手は一般に構造が複雑で使用材料が限られることもあって構成部品の製造が難しくコストもかかると共に、構造が複雑で操作性が悪いこともあって長期の信頼性が得られない不具合がある。
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、構造がシンプルで長期の信頼性が高いワンタッチ継手を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、係脱可能な雌カプラー及び雄カプラーと、係脱制御用の可動リングとを具備したワンタッチ継手であって、雌カプラーは、雌円筒部と、雌円筒部の端部に複数のスリットを形成することによって設けられた2以上の弾性係合片及び1以上の弾性抜け止め片とを有し、雄カプラーは、雌円筒部内に挿入可能な雄円筒部と、雄円筒部を雌円筒部内の所定位置まで挿入したときに各弾性係合片が係合し得る被係合部とを有し、可動リングは雌円筒部の外面に沿って前後方向に移動できるよう配されていて、各弾性係合片が被係合部に係合しているときに弾性抜け止め片によりその移動を制限されて各弾性係合片と被係合部との係合状態を保持し得る、ことをその特徴とする。
このワンタッチ継手によれば、従前に比して構造がシンプルであるので製造が容易でコストも低減できると共に、構造がシンプルで操作性も良いことから長期に及んで高い信頼性を得ることができる。
本発明によれば、構造がシンプルで長期の信頼性が高いワンタッチ継手を提供できる。
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
[第1実施形態]
図1〜図4は本発明の第1実施形態を示す。図1は雌カプラーと雄カプラーとが係合している状態を示す側面図、図2は図1を弾性抜け止め片を通るラインで切断した縦断面図、図3は図1を弾性係合片を通るラインで切断した縦断面図、図4は係合解除操作の説明図である。以下の説明では図1の左を前、右を後として表記する。
図1〜図3に示したワンタッチ継手は、係脱可能な雌カプラー11及び雄カプラー12と、係脱制御用の可動リング13とを具備している。このワンタッチ継手は配管接続等に用いられる継手であって、配管接続に用いる場合には雌カプラー11の第1円形孔11aまたは第1円形表面11dに一方の配管の端部が結合され、雄カプラー12の円形孔12aまたは第3円形表面12dに他方の配管の端部が結合される。
雌カプラー11は略円筒形を成し、第1円形孔11aと、第1円形孔11aの内径よりも内径が大きな第2円形孔11bと、第2円形孔11bの内径よりも内径が大きな第3円形孔11cとをその内側に有すると共に、第1円形表面11dと、第1円形表面11dの外径よりも外径が大きな第2円形表面11eをその外面に有する。
また、雌カプラー11は、第2円形表面11eの後端部に後端から前方に向かう計8個のスリット11fを周方向に45度の等間隔で形成することによって設けられた計6個の弾性係合片11g及び計2個の弾性抜け止め片11hを有する。各弾性係合片11gの前後方向長さ及び周方向幅は等しく、各弾性係合片11gの後端外側には可動リング13の後方移動を制限するリブ11iが設けられ、また、後端内側には縦断面が台形を成す係合突起11jが設けられている。各弾性抜け止め片11hは前後方向長さ及び周方向幅は等しく、各弾性抜け止め片11hはその後端部が外側に折れ曲がったような形態を成していて各々の後端は隣接する弾性係合片11gの外面よりも外側に張り出している。
さらに、雌カプラー11は、第3円形孔11cの前部に設けられたブッシュ11k及びOリング11lを有する。ブッシュ11kの内径は第2円形孔11bの内径と一致しており、Oリング11lの内径は第2円形孔11bの内径よりも僅かに小さい。
雄カプラー12は略円筒形を成し、円形孔12aをその内側に有すると共に、第1円形表面12bと、第1円形表面12bの外径よりも外径が大きな第2円形表面12cと、第2円形表面12cの外径よりも外径が大きな第3円形表面12dをその外面に有する。円形孔12aの内径は雌カプラー11の第1円形孔11aの内径と一致しており、第1円形表面12bの外径は雌カプラー11の第2円形孔11b及びブッシュ11kの内径よりも僅かに小さく、第2円形表面12cの外径は雌カプラー11の第3円形孔11cよりも僅かに小さい。
また、雄カプラー12は、第2円形表面12cと第3円形表面12dの間に環状突起12eと環状溝12fを有する。環状突起12eと環状溝12fは各々の縦断面が台形を成し、環状突起12eの後側斜面と環状溝12fの前側斜面は1つの環状傾斜面から成る。
可動リング13は雌カプラー11の第2円形表面11eよりも僅かに大きな内径を有しており、該第2円形表面11eに沿って前後方向に移動できるよう配されている。
因みに、第1実施形態にあっては、前記雌カプラー11の第2円形孔11b及び第3円形孔11cと第2円形表面11eとで囲まれた部分が請求範囲で言うところの「雌円筒部」に相当し、前記雄カプラー12の円形孔12aと第1円形表面12b及び第2円形表面12cとで囲まれた部分が請求範囲で言うところの「雄円筒部」に相当し、雄カプラー12の環状突起12e及び環状溝12fが請求範囲で言うところの「被係合部」に相当する。
雌カプラー11と雄カプラー12とが係合している状態(図1〜図3参照)では、雄カプラー12の前部が雌カプラー11内の所定位置まで挿入されていて、該雄カプラー12の前端が雌カプラー11の第1円形孔11aと第2円形孔11bとの環状段差(符号無し)に当接し、且つ、第1円形表面12bと第2円形表面12cとの環状段差(符号無し)がブッシュ11kの後端に当接し、雄カプラー12の第1円形表面12bがOリング11lによって保持されている。
また、雌カプラー11の各弾性係合片11gの係合突起11jが雄カプラー12の環状突起12eの後側(環状溝12f)に位置していて、各弾性係合片11gの前側斜面は環状突起12eの後側斜面に接し、且つ、各弾性係合片11gの係合突起11jよりも前側の内面が環状突起12eの外面に接しており、各弾性係合片11gは環状突起12e及び環状溝12fに係合している。係合時の各弾性係合片11gは応力を受けている状態下(多少外側に広がっている状態下)と応力を受けていない状態下の何れであっても構わない。因みに「応力を受けていない状態下」とは応力が零の状態のみならず、応力が殆どかかっていない状態をも包含する。
さらに、可動リング13は雌カプラー11の各弾性係合片11gの後端部に位置していて、その後端を各弾性係合片11gのリブ11iに接し、且つ、その前方移動を各弾性抜け止め片11hの後端で制限されており、各弾性係合片11gと環状突起12e及び環状溝12fとの係合状態を保持している。
雌カプラー11と雄カプラー12との係合を解除するには、図4に示すように、まず、各弾性抜け止め片11hを指先等によって内側に押圧変形させて可動リング13に対する移動制限を解除する。そして、可動リング13を前方に移動させて雌カプラー11の各弾性係合片11gが外側に開ける状態とする。そして、雄カプラー12の前部を雌カプラー11内から相対的に引き抜く。この引き抜き途中では、雌カプラー11の各弾性係合片11gがその係合突起11jが雄カプラー12の環状突起12eを乗り越えるように外側に弾性変形する。
係合が解除された雌カプラー11と雄カプラー12を再び係合するときには、可動リング13が図4に示す位置或いはこれよりも前方に在る状態で、雄カプラー12の前部を雌カプラー11内に挿入する。この挿入途中では、雌カプラー11の各弾性係合片11gがその係合突起11jが雄カプラー12の環状突起12eを乗り越えるように外側に弾性変形し、各弾性係合片11gの係合突起11jが環状突起12eの後側に位置する。そして、可動リング13を後方に移動させてその後端を雌カプラー11の各弾性係合片11gのリブ11iに当接させる。これにより、内側に押圧変形していた各弾性抜け止め片11hが復帰して可動リング13に対する移動制限がかかる。
このように前述のワンタッチ継手によれば、従前に比して構造がシンプルであるので製造が容易でコストも低減できると共に、構造がシンプルで操作性も良いことから長期に及んで高い信頼性を得ることができる。
また、雌カプラー11と雄カプラー12とが係合している状態(図1〜図3参照)では可動リング13は各弾性抜け止め片11hによりその移動を制限されて各弾性係合片11gと環状突起12e及び環状溝12fとの係合状態を保持するので、雄カプラー12の位置ずれや抜け落ち等を確実に防止できると共に、雌カプラー11と雄カプラー12とが係合している状態を極めて良好に維持できる。
さらに、雌カプラー11と雄カプラー12とが係合している状態(図1〜図3参照)で各弾性係合片11gを応力を受けていない状態下で環状突起12e及び環状溝12fに係合させるようにすれば、係合時間の経過並びに形成材料の種類に拘わらず該各弾性係合片11gの弾性及び強度等が劣化することを抑制できる。つまり、係合を解除して再係合を行う場合でも安定した係合力が得られ、且つ、各弾性係合片11gに亀裂等の損傷を生じることがない。
尚、前述の第1実施形態では、雌カプラー11に計6個の弾性係合片11gと計2個の弾性抜け止め片11hを設けたが、スリット11fの数変更等によって弾性係合片11gの数と弾性抜け止め片11hの数は適宜増減できるし、弾性係合片11gが少なくとも2個、弾性抜け止め片11hが少なくとも1個あれば両カプラー11,12の基本機能は満足できる。
また、前述の第1実施形態では、各弾性係合片11gに設けた係合突起11jを環状突起12eの後側(環状溝12f)に位置させて所期の係合を行うものを示したが、各弾性係合片11gに設けた溝に雌カプラー11側に設けた突起を係合させる等の各種凹凸係合構造を図示構造に代えて採用できることは言うまでもない。
[第2実施形態]
図5〜図9は本発明の第2実施形態を示す。図5は雌カプラーと雄カプラーとが係合している状態を示す側面図、図6は図5を弾性抜け止め片を通るラインで切断した縦断面図、図7は図5を弾性係合片を通るラインで切断した縦断面図、図8及び図9は係合解除操作の説明図である。以下の説明では図5の左を前、右を後として表記する。
図5〜図7に示したワンタッチ継手は、係脱可能な雌カプラー21及び雄カプラー22と、係脱制御用の可動リング23とを具備している。このワンタッチ継手は配管接続等に用いられる継手であって、配管接続に用いる場合には雌カプラー21の第1円形孔21aまたは円錐形表面21dに一方の配管の端部が結合され、雄カプラー22の円形孔22aまたは第3円形表面22dに他方の配管の端部が接続される。
雌カプラー21は略円筒形を成し、第1円形孔21aと、第1円形孔21aの内径よりも内径が大きな第2円形孔21bと、第2円形孔21bの内径よりも内径が大きな第3円形孔21cとをその内側に有すると共に、先細りの円錐形表面21dと、円錐形表面21dの最大外径よりも外径が大きな円形表面21eをその外面に有する。
また、雌カプラー21は、円形表面21eの後端部に後端から前方に向かう計8個のスリット21fを周方向に45度の等間隔で形成することによって設けられた計6個の弾性係合片21g及び計2個の弾性抜け止め片21hを有する。各弾性係合片21gの前後方向長さ及び周方向幅は等しく、各弾性係合片21gの後端外側には可動リング23の後方移動を制限するリブ21iが設けられ、また、後端内側には縦断面が台形を成す係合突起21jが設けられている。各弾性抜け止め片21hは前後方向長さ及び周方向幅は等しく、各弾性抜け止め片21hはその後端部が外側に折れ曲がったような形態を成していて各々の後端は隣接する弾性係合片21gの外面よりも外側に張り出している。
さらに、雌カプラー21は、第3円形孔21cの前部に設けられたブッシュ21k及びOリング21lを有する。ブッシュ21kの内径は第2円形孔21bの内径と一致しており、Oリング21lの内径は第2円形孔21bの内径よりも僅かに小さい。
雄カプラー22は略円筒形を成し、円形孔22aをその内側に有すると共に、第1円形表面22bと、第1円形表面22bの外径よりも外径が大きな第2円形表面22cと、第2円形表面22cの外径よりも外径が大きな第3円形表面22dをその外面に有する。円形孔22aの内径は雌カプラー21の第1円形孔21aの内径と一致しており、第1円形表面22bの外径は雌カプラー21の第2円形孔21b及びブッシュ21kの内径よりも僅かに小さく、第2円形表面22cの外径は雌カプラー21の第3円形孔21cよりも僅かに小さい。
また、雄カプラー22は、第2円形表面22cと第3円形表面22dの間に環状突起22eと環状溝22fを有する。環状突起22eと環状溝22fは各々の縦断面が台形を成し、環状突起22eの後側斜面と環状溝22fの前側斜面は1つの環状傾斜面から成る。
可動リング23は雌カプラー21の円形表面21eよりも僅かに大きな内径を有しており、該円形表面21eに沿って前後方向に移動でき、且つ、周方向に回転できるよう配されている。また、可動リング23はその前側に設けられた円筒部23aと、円筒部23aに設けられ各弾性抜け止め片23bをそれぞれ受容する2個のコ字形切り欠き23bとを有する。
因みに、第2実施形態にあっては、前記雌カプラー21の第2円形孔21b及び第3円形孔21cと円形表面21eとで囲まれた部分が請求範囲で言うところの「雌円筒部」に相当し、前記雄カプラー22の円形孔22aと第1円形表面22b及び第2円形表面22cとで囲まれた部分が請求範囲で言うところの「雄円筒部」に相当し、雄カプラー22の環状突起22e及び環状溝22fが請求範囲で言うところの「被係合部」に相当し、可動リング23の円筒部23a及び切り欠き23bが請求範囲で言うところの「移動制限解除部」に相当する。
雌カプラー21と雄カプラー22とが係合している状態(図5〜図7参照)では、雄カプラー22の前部が雌カプラー21内に挿入されていて、雄カプラー22の前端が雌カプラー21の第1円形孔21aと第2円形孔21bとの環状段差(符号無し)に当接し、第1円形表面22bと第2円形表面22cとの環状段差(符号無し)がブッシュ21kの後端に当接し、雌カプラー21の第1円形表面22bがOリング21lによって保持されている。
また、雌カプラー21の各弾性係合片21gの係合突起21jが雄カプラー22の環状突起22eの後側(環状溝22f)に位置していて、各弾性係合片21gの前側斜面は環状突起22eの後側斜面に接し、且つ、各弾性係合片21gの係合突起21jよりも前側の内面が環状突起22eの外面に接しており、各弾性係合片21gは環状突起22e及び環状溝2fに係合している。係合時の各弾性係合片21gは応力を受けている状態下(多少外側に広がっている状態下)と応力を受けていない状態下の何れであっても構わない。因みに「応力を受けていない状態下」とは応力が零の状態のみならず、応力が殆どかかっていない状態をも包含する。
さらに、可動リング23は雌カプラー21の各弾性係合片21gの後端部に位置していて、その後端を各弾性係合片21gのリブ21iに接し、且つ、その前方移動を各切り欠き23b内に位置する各弾性抜け止め片21hの後端で制限されており、各弾性係合片21gと環状突起22e及び環状溝22fとの係合状態を保持している。
雌カプラー21と雄カプラー22との係合を解除するには、図8及び図9に示すように、まず、可動リング23を周方向に回転させて、各切り欠き23bの周方向内縁によって各弾性抜け止め片21hを内側に押圧変形させて可動リング23に対する移動制限を解除する。そして、可動リング23を前方に移動させて雌カプラー21の各弾性係合片21gが外側に開ける状態とする。そして、雄カプラー22の前部を雌カプラー21内から相対的に引き抜く。この引き抜き途中では、雌カプラー21の各弾性係合片21gがその係合突起21jが雄カプラー22の環状突起22eを乗り越えるように外側に弾性変形する。
係合が解除された雌カプラー21と雄カプラー22を再び係合するときには、可動リング23が図9に示す位置或いはこれよりも前方に在る状態で、雄カプラー22の前部を雌カプラー21内に挿入する。この挿入途中では、雌カプラー21の各弾性係合片21gがその係合突起21jが雄カプラー22の環状突起22eを乗り越えるように外側に弾性変形し、各弾性係合片21gの係合突起21jが環状突起22eの後側に位置する。そして、可動リング23を後方に移動させてその後端を雌カプラー21の各弾性係合片21gのリブ21iに当接させると共に、可動リング23を必要に応じて回転させて各切り欠き23b内に各弾性抜け止め片21hを受容させる。これにより、内側に押圧変形していた各弾性抜け止め片21hが復帰して可動リング23に対する移動制限がかかる。
このように前述のワンタッチ継手によれば、従前に比して構造がシンプルであるので製造が容易でコストも低減できると共に、構造がシンプルで操作性も良いことから長期に及んで高い信頼性を得ることができる。
また、雌カプラー21と雄カプラー22とが係合している状態(図5〜図7参照)では可動リング23は各弾性抜け止め片21hによりその移動を制限されて各弾性係合片21gと環状突起22e及び環状溝22fとの係合状態を保持するので、雄カプラー22の位置ずれや抜け落ち等を確実に防止できると共に、雌カプラー21と雄カプラー22とが係合している状態を極めて良好に維持できる。
さらに、可動リング23の回転を利用して各弾性抜け止め片21hを内側に押圧変形させて可動リングに対する移動制限を解除できるので、各弾性抜け止め片21hの押圧変形に係る操作を簡便化して操作性を向上できる。
さらにまた、可動リング23は円筒部23aに設けられた各切り欠き23bに各弾性抜け止め片23bをそれぞれ受容する構成を有しているので、雌カプラー21と雄カプラー22とが係合している状態(図5〜図7参照)で各弾性抜け止め片23bが誤って押圧変形されることを防止できる。
さらにまた、雌カプラー21と雄カプラー22とが係合している状態(図5〜図7参照)で各弾性係合片21gを応力を受けていない状態下で環状突起22e及び環状溝22fに係合させるようにすれば、係合時間の経過並びに形成材料の種類に拘わらず該各弾性係合片21gの弾性及び強度等が劣化することを抑制できる。つまり、係合を解除して再係合を行う場合でも安定した係合力が得られ、且つ、各弾性係合片21gに亀裂等の損傷を生じることがない。
尚、前述の第2実施形態では、雌カプラー21に計6個の弾性係合片21gと計2個の弾性抜け止め片21hを設けたが、スリット21fの数変更等によって弾性係合片21gの数と弾性抜け止め片21hの数は適宜増減できるし、弾性係合片21gが少なくとも2個、弾性抜け止め片21hが少なくとも1個あれば両カプラー21,22の基本機能は満足できる。
また、前述の第2実施形態では、各弾性係合片21gに設けた係合突起21jを環状突起22eの後側(環状溝22f)に位置させて所期の係合を行うものを示したが、各弾性係合片21gに設けた溝に雌カプラー21側に設けた突起を係合させる等の各種凹凸係合構造を図示構造に代えて採用できることは言うまでもない。
さらに、前述の第2実施形態では、可動リング23に円筒部23aと切り欠き23bを設けたが、切り欠き23bの少なくとも一方の周方向内縁には弾性抜け止め片23bを押圧するための傾斜面を設ければ、該可動リング23の回転による弾性抜け止め片23bの押圧変形をよりスムースに行える。
本発明の第1実施形態に係る雌カプラーと雄カプラーとが係合している状態を示す側面図である。 図1を弾性抜け止め片を通るラインで切断した縦断面図である。 図1を弾性係合片を通るラインで切断した縦断面図である。 係合解除操作の説明図である。 本発明の第2実施形態に係る雌カプラーと雄カプラーとが係合している状態を示す側面図である。 図5を弾性抜け止め片を通るラインで切断した縦断面図である。 図5を弾性係合片を通るラインで切断した縦断面図である。 係合解除操作の説明図である。 係合解除操作の説明図である。
符号の説明
11…雌カプラー、11a…第1円形孔、11b…第2円形孔、11c…第3円形孔、11d…第1円形表面、11e…第2円形表面、11f…スリット、11g…弾性係合片、11h…弾性抜け止め片、11i…リブ、11j…係合突起、12…雄カプラー、12a…円形孔、12b…第1円形表面、12c…第2円形表面、12d…第3円形表面、12e…環状突起、12f…環状溝、13…可動リング、21…雌カプラー、21a…第1円形孔、21b…第2円形孔、21c…第3円形孔、21d…円錐形表面、21e…円形表面、21f…スリット、21g…弾性係合片、21h…弾性抜け止め片、21i…リブ、21j…係合突起、22…雄カプラー、22a…円形孔、22b…第1円形表面、22c…第2円形表面、22d…第3円形表面、22e…環状突起、22f…環状溝、23…可動リング、23a…円筒部、23b…切り欠き。

Claims (3)

  1. 係脱可能な雌カプラー及び雄カプラーと、係脱制御用の可動リングとを具備したワンタッチ継手であって、
    前記雌カプラーは、雌円筒部と、雌円筒部の端部に複数のスリットを形成することによって設けられた2以上の弾性係合片及び1以上の弾性抜け止め片とを有し、
    前記雄カプラーは、前記雌円筒部内に挿入可能な雄円筒部と、雄円筒部を前記雌円筒部内の所定位置まで挿入したときに前記各弾性係合片が係合し得る被係合部とを有し、
    前記可動リングは前記雌円筒部の外面に沿って前後方向に移動できるよう配されていて、前記各弾性係合片が前記被係合部に係合しているときに前記弾性抜け止め片によりその移動を制限されて前記各弾性係合片と前記被係合部との係合状態を保持し得るものであり
    前記可動リングは前記雌円筒部の外面に沿う周方向の回転を可能としていて、該回転によって前記弾性抜け止め片を押圧変形して前記可動リングに対する移動制限を解除する移動制限解除部をさらに有する、
    ことを特徴とするワンタッチ継手。
  2. 前記移動制限解除部は、前記可動リングに設けられた円筒部と、円筒部に設けられ前記弾性抜け止め片を受容する切り欠きとを含み、回転による前記弾性抜け止め片の押圧変形は前記切り欠きの周方向内縁によって実現され得る、
    ことを特徴とする請求項に記載のワンタッチ継手。
  3. 前記切り欠きの少なくとも一方の周方向内縁には前記弾性抜け止め片を押圧するための傾斜面が設けられている、
    ことを特徴とする請求項に記載のワンタッチ継手。
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