JP5358099B2 - 管継手移動防止具 - Google Patents

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Description

本発明は、一方の流体管を構成する挿口部と、この挿口部が挿入される他方の流体管を構成する受口部と、を備える管継手において、挿口部の外周面に沿うとともに受口部側に設けられ、両口部の管軸方向の相対移動を防止する管継手移動防止具に関する。
従来の管継手移動防止具は、挿口部の外周面に沿って取り付けた継ぎ輪の内周面に、係止爪を備えた係止部が収容されて構成されており、両口部が互いに離間する離間方向に移動しようとする外力が作用した場合に、係止爪が挿口部の外周面に係止することで、この外力に対抗し、両口部の相対移動を防止している(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−218276号公報(第3頁、第5図)
しかしながら、特許文献1にあっては、両口部に相対移動しようとする力が生じた場合に、この相対移動に対抗するために、係止部の傾動により係止爪が挿口部の外周面に過度に食い込んでしまい、特に、いわゆる大口径の管継手を構成する両口部の場合、これを原因として挿口部を損傷してしまう虞があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、両口部が相対移動しようとする場合に、係止部の係止爪が、挿口部を損傷してしまうことなく挿口部の外周面に係止できる管継手移動防止具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の管継手移動防止具は、
一方の流体管を構成する挿口部と、
該挿口部が挿入される他方の流体管を構成する受口部と、を備える管継手において、
前記挿口部の外周面に沿うとともに前記受口部側に設けられ、前記両口部の管軸方向の相対移動を防止する管継手移動防止具であって、
前記挿口部の外周面に対向するように周方向に沿って形成された凹部と、該凹部に沿って収容され、該凹部の内壁を反力として利用して前記挿口部の外周面に係止する係止部と、から少なくとも構成され、
前記係止部は、
前記両口部が管軸方向に離間する離間方向に相対移動しようとする場合に、該係止部が前記凹部内で傾動し前記挿口部の外周面に係止する第1の係止爪と、
前記両口部が前記離間方向と反対方向に相対移動しようとする場合に、該係止部が前記凹部内で傾動し前記挿口部の外周面に係止する第2の係止爪と、
前記係止部が傾動するときに前記内壁に当接して前記第1若しくは第2の係止爪に反力を伝える当接部と、を備え、
前記係止部における管軸を包含する断面視形状が、前記係止部の前記断面視形状の中央で管軸と略直交する直交線を中心として、該直交線上若しくはその近傍に位置する短い略水平の直線状に前記当接部を形成し、前記当接部の両端には前記係止部が傾動するときの傾動径の中心となる中心点を配置して小さい傾動半径で傾動する形状であるとともに、前記第1の係止爪及び第2の係止爪の両爪を略対称に配置した略対称形状であることを特徴としている。
この特徴によれば、係止部における断面視形状が、前記係止部の前記断面視形状の中央で管軸と略直交する直交線を中心として、この直交線上若しくはその近傍に短い略水平の直線状に形成された当接部を配置しているため、両口部が管軸方向に離間方向に相対移動しようとする場合、そして離間方向と反対方向に相対移動しようとする場合のいずれの場合においても、該直交線上若しくはその近傍に配置され短い略水平の直線状に形成された当接部により凹部の内壁を反力として利用して、係止部が中心点を中心に比較的小さい傾動半径で傾動し、係止爪が挿口部の外周面に適度に食い込み挿口部に係止することになり、係止爪の過度の食い込みに起因する挿口部の損傷を防止できる。また、第1及び第2の係止爪を略対称に配置した略対称形状であるため、係止部がいずれの向きにも略対称に中心点を中心にして傾動して略同等の傾止力を発揮できる。特に、例えば両口部を備える管継手に曲げが生じた場合に、曲げを形成する外側において両口部が離間方向に相対移動しようとする力と、曲げを形成する内側において両口部が離間方向と反対方向に相対移動しようとする力とが、両口部の周方向に連続して発生しても、いずれの力に対して、両爪が挿口部の外周面に亘って同等の力で係止することで、両口部の相対移動を周方向に亘って防止できる。
本発明の請求項2に記載の管継手移動防止具は、請求項1に記載の管継手移動防止具であって、
前記当接部は、前記直交線上に設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、当接部が、略対称形状である係止部の中心に位置する直交線上において設けられているため、係止部が傾動する傾動半径を最小化できる。また、両口部が離間方向に相対移動しようとして係止部が一方向に傾動する場合、そして両口部が離間方向と反対方向に相対移動しようとして係止部が逆方向に傾動する場合の何れでも、直交線上において設けられた一の当接部により、第1若しくは第2の係止爪に同等の反力を伝えることが出来る。
本発明の請求項3に記載の管継手移動防止具は、請求項1または2に記載の管継手移動防止具であって、
前記当接部は、前記係止部が前記凹部内で傾動を開始したときから、前記係止爪が前記挿口部の外周面を係止して傾動を終了するまで傾動径の中心となる中心点を有していることを特徴としている。
この特徴によれば、係止部が、凹部内で傾動を開始したときから、係止爪が挿口部の外周面を係止して傾動を終了するまで、傾動径の中心を変えることなく一の中心点周りに傾動するため、係止爪が、挿口部の外周面を余計に傷付けることなく、しっかりと係止する。
本発明の請求項4に記載の管継手移動防止具は、請求項1ないし3のいずれかに記載の管継手移動防止具であって、
前記凹部に、管軸に向かって螺挿され前記当接部に当接する押しねじが設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、凹部に設けられた押しねじを管軸に向かって適宜螺挿することで、押しねじと当接部とが当接するときの係止部の傾動角度を調整し、挿口部の外周面に係止する第1若しくは第2の係止爪に伝える反力を調整できる。
本発明の実施例を以下に説明する。
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本発明の実施例における管継手移動防止具の全体像を示す断面図である。図2は、管継手移動防止具の正面図である。図3(a)は、係止部の正面図であり、(b)は、同じく底面図である。図4(a)は、図3(a)のA−A断面図であり、(b)は、同じくB−B断面図である。図5(a)〜(d)は、係止部の傾動の態様を順次示した断面図である。図6(a)は、本発明の係止部の断面図であり、(b)は、(a)と同じ係止部の傾動の大きさを示した概略図であり、(c)は、従来の係止部の断面図であり、(d)は、(c)と同じ係止部の傾動の大きさを示した概略図である。図7は、管継手に曲げが発生した場合における係止部の傾動の状況を示した断面図である。
図1に示されるように、本発明の管継手移動防止具10は、図示左側の一方の流体管1を構成する挿口部2と、この挿口部2が管軸を等しくして挿入される他方の流体管3を構成する受口部4と、を備える管継手において、例えば地震等の不測の外力が作用した場合、あるいは管中を流れる流体による不平均力が作用した場合などに、両口部2,4の管軸C方向の相対移動を防止するものである。図示の管継手は、挿口部2の外周面2aと受口部4の内周面との間に、シール部材5を周設して、管内の流体の漏溢を防止している。
尚、上記した力が大きく作用した場合には、挿口部2の先端に形成した凸部20と、受口部4の内面に周方向に形成された溝部4aに収容されたロックリング6とを係合させて、両口部2,4の抜け出しを防止している。更に尚、符号7はロックリング6を芯出しした状態で保持するゴムリング、符号8はシール部材5をバックアップするリングが示されている。
図1及び図2に示されるように、管継手移動防止具10は、図示で上下2分割構造の環形状である本体11と、この本体11に収容される係止部12、そして係止部12を挿口部2の外周面2aに向けて径方向に押圧する押しボルト13を主として構成する。この本体11は、受口部4の外端近傍における挿口部2の外周面2aに沿って取り付けられ、且つ、本体11のボルト孔11aと受口部4のボルト孔4bとに挿通されたボルト14により、受口部4に対して固定に取り付けられている。また、このボルト14を管軸C方向に締め付けることで、本体11の受口部4側に形成された押圧部11bがシール部材5を受口部4の内方に向けて押圧して、シール部材5の水密性を高めるとともに抜け出しを防止している。
管継手移動防止具10について詳述すると、挿口部2の外周面2aに対向する本体11の内周面には、周方向に円弧状に延びる凹部17が、略同形状に所定間隔で複数形成されており、各凹部17に沿ってそれぞれ係止部12が収容されている。係止部12は、挿口部2の外周面2aに向かって鋭角に延びる係止爪16,16を備え、後述のように、この係止爪16,16が挿口部2の外周面2aに食い込むことで挿口部2に係止している。また、それぞれの凹部17に、管軸Cに向かって螺挿された押しねじ13が設けられており、この押しねじ13の先端面13aが、係止部12との当接位置を調整可能な凹部17における底側の内壁を構成している。
図3(a),(b)及び図4(a),(b)に示されるように、係止部12について説明すると、係止部12は、その内周側に配置された係止爪16が挿口部2の外周面2aに沿った曲形状を有する略円弧状に延びていて、この係止爪は、第1の係止爪16aと第2の係止爪16bとが略並行して2条周方向に延びている。以降、受口部4に近い側の係止爪を第1の係止爪16aとし、受口部4から離れた側の係止爪を第2の係止爪16bとして説明する。また、凹部17内に収容される係止部12の図示上面側には、凹部17の底側の内壁に当接して係止爪16a若しくは16bに反力を伝える当接部15が、係止部12の周方向の両端側を除いて中央側に形成されている。係止部12の周方向の両端には、それぞれ溝部12a,12aが形成され、各溝部12aにゴム材18が収容されるように成っており、このように両端の溝部12a,12aにゴム材18、18を配した係止部12を凹部17に収容することで、ゴム材18の弾性力を利用して、係止部12が凹部17から脱落することを防止できる。
図4(a)に示されるように、係止部12の周方向の中央側における断面形状について説明すると、係止部12における管軸Cを包含する断面視形状は、管軸Cと略直交する直交線Dを中心として、この直交線D上に当接部15を配置するとともに、第1の係止爪16aと第2の係止爪16bとを右左に配置した略対称形状に形成されている。係止部12の図示左右両側面は、その下端に位置する両係止爪16a,16bから上方に向かって漸次側方に膨出するテーパ面12b、12bと成っている。また、当接部15の断面視形状は、その両端が直交線Dの近傍に位置する比較的短い略水平の直線状に形成され、この当接部15の両端には後述のように係止部12が傾動するときの傾動径の中心となる中心点15a,15bが配置されている。更に、当接部15の周辺には、係止部12の端部に向けて漸次下降するテーパ状の非当接部19が形成されている。
また、図4(b)に示されるように、係止部12の周方向の両端側における断面形状について説明すると、上記した中央側と同様に、直交線Dを中心として、両係止爪16a,16bを右左に配置した略対称形状に形成され、係止部12の図示左右両側面は、両係止爪16a,16bから上方に向かって漸次側方に膨出するテーパ面12b、12bと成っている。また、係止部12の図示上面は、左右両端にかけて略水平の直線状に形成されている。尚、上記した当接部は、必ずしも係止部の中央側にのみ配置されているものに限られず、例えば係止部の周方向に両端に亘って配置されていてもよい。
次に、図5(a)〜(d)に示されるように、係止部12の傾動の態様について説明する。上記した地震等の外力あるいは流体による不平均力などにより、受口部4と挿口部2とに、管軸C方向に相対移動しようとする力が作用する。一例として、挿口部2が受口部4に対し離間しようとする離間方向、すなわち図示で左方向に移動しようとする場合について説明する。
先ず図5(a)に示されるように、凹部17内に収容されている係止部12は、押しボルト13により挿口部2に向けて押圧され、係止爪16a,16bが挿口部2の外周面2aに向かって所定の押圧力で係止している。このとき係止部12は、上述したようにその断面形状が直交線Dを中心に、第1の係止爪16aと第2の係止爪16bとが略対称に配置されているため、挿口部2の外周面2aに対し一方に傾くことなく、当接部15と挿口部2の外周面2aとが略平行に位置する。また係止部12の左右側のテーパ面12b、12bと、凹部17の図示左右側の内壁17a,17aとの間には、所定の間隙が形成されている。
次に、図5(b)に示されるように、この状態で挿口部2が受口部(図示しないが右側に存在している)に対し離間する方向、すなわち図示左方に移動するに伴い、係止部12も挿口部2とともに左方に移動し、係止部12の左側のテーパ面12b上部が凹部17の左側の内壁17aに当接する。
そして、図5(c)に示されるように、挿口部2が図示左方に移動するに伴い、係止部12は、当接部15左端の中心点15aを中心として、図示時計周りに傾動を開始する。この傾動により第2の係止爪16bが挿口部2の外周面2aから離間するとともに、第1の係止爪16aが、押しボルト13の先端に当接する当接部15の中心点15aにより反力が伝えられ挿口部2の外周面に食い込み、係止部12の左側のテーパ面12bが、凹部17の左側の内壁17aに沿って当接する。
そして、図5(d)に示されるように、挿口部2が更に図示左方に移動するに伴い、係止部12は、中心点15aを中心として、更に時計回りに傾動する。この傾動により、係止部12の左側のテーパ面12b上部が凹部17の左側の内壁17aから離間するとともに、上記反力が更に伝えられた第1の係止爪16aが挿口部2の外周面2aに更に食い込んでしっかりと係止し、係止部12の右側のテーパ面12b上部が凹部17の右側の内壁17aに当接して、係止部12の傾動は終了する。
このように、係止部12が、凹部17内で傾動を開始したときから(図5(b)〜(c))、第1の係止爪16aが挿口部2の外周面2aを係止して傾動を終了するまで(図5(d))、傾動径の中心を変えることなく一の中心点15a周りに傾動するため、第1の係止爪16aが、挿口部2の外周面を余計に傷付けることなく、外周面にしっかりと係止する。
また、特に図示しないが、挿口部2が受口部4の内方に向かって更に挿入する方向、すなわち上述した離間方向とは反対方向に移動しようとする場合は、係止部12は、当接部15の右端の中心点15bを中心として、図5で示す時計回りとは反対の反時計回りに、上述と同様の態様で傾動し、第2の係止爪16bが挿口部2の外周面に食い込んで係止する。
そして、凹部17に設けられた押しねじ13を管軸Cに向かって適宜螺挿して先端面13aの位置を調整することで、押しねじ13と当接部15とが当接するときの係止部12の傾動角度を調整し、挿口部2の外周面2aに係止する第1若しくは第2の係止爪16a,16bに伝える反力を調整できる。
また、図4(a)で示す直交線D上に当接部15を配置しており、係止部12の傾動中心である中心点15a,15bが直交線Dの近傍に位置しているため、係止部12は比較的小さい傾動半径で傾動することになる。ここで本発明に係る係止部12と従来の係止部とを比較すると、図6(c),(d)に示されるように、従来の係止部112では、当接部115が係止部112の上面の略全面を占めており、図示で傾動中心となる中心点115a,115a’は、係止部112の上面の左端側となり、傾動半径は大きくなってしまうため、当初位置の係止部112は(図示点線)、その傾動により係止爪116a(図示実線)が挿口部2の外周面に過度な深さ(図示2cの深さ)まで食い込むことになる。また、係止部112の傾動の中心点は、係止部112の傾きの大きさに伴い、係止部112の図示2点鎖線の傾き位置における中心点115aから、更に傾いた係止部112の図示実線の傾き位置における中心点115a’へと移動することになり、このように傾動の中心点が移動することにより、係止爪116aが挿口部2の外周面を大きく傷つけ挿口部2を損傷する原因となる。
一方で、図6(a),(b)に示されるように、本発明に係る係止部12では、上述したように比較的小さい傾動半径で傾動することになるため、当初位置の係止部12は(図示点線)、その傾動により係止爪16a(図示実線)が挿口部2の外周面に適度な深さ(図示2bの深さ)まで食い込むことになり、且つ、係止部12の傾動の中心点15aは、係止部12の傾きの大きさに伴い変動せず、係止爪16aが挿口部2の外周面を不必要に傷付けることなく、挿口部2にしっかりと係止する。
次に、例えば、図7に示されるように、管継手に曲げが生じようとする場合について説明すると、曲げを形成する外側(図示上側)においては両口部2,4が離間方向に相対移動しようとする力が発生し、曲げを形成する内側(図示下側)においては両口部2,4が離間方向と反対方向に相対移動しようとする力が発生する。この場合、図示上側においては、係止部12の第1の係止爪16aが、図示時計回りに傾動して両口部2,4の離間方向の相対移動を防止するとともに、図示下側においては、係止部12の第2の係止爪16bが、図示時計回りに傾動して両口部2,4の離間方向と反対方向の相対移動を防止する。ここで、両口部2,4の相対移動しようとする方向と、及び相対移動しようとする力の大きさとは、両口部2,4の周方向に沿って漸次異なるが、周方向に沿って設けられた複数の係止部12が、その傾動の向きと、傾動角度の大きさとを適宜変化させた態様でそれぞれ傾動して、いずれの力に対しても、両係止爪16a,16bが挿口部2の外周面に亘って同等の力で係止することで、両口部2,4の相対移動を周方向に亘って防止する。
尚、係止部の当接部は、本実施例のように必ずしも図4(a)で示す直交線D上に配置されるものに限られず、直交線Dの近傍に配置されるものであってもよい。例えば、直交線を挟んで左右両側に一対の当接部が配置されるとともに、これら当接部の間に、すなわち直交線上に前記当接部よりも凹状に窪んだ非当接部が配置されていてもよい。
上述したように、係止部12における断面視形状が、図4(a)で示す直交線Dを中心として、この直交線D上若しくは直交線Dの近傍に当接部15を配置しているため、両口部2,4が管軸C方向に離間方向に相対移動しようとする場合、そして離間方向と反対方向に相対移動しようとする場合のいずれの場合においても、直交線D上に配置された当接部15により凹部17の底側の内壁を反力として利用して、係止部12が比較的小さい傾動半径で傾動し、係止爪16a,16bが挿口部2の外周面に適度に食い込み挿口部2に係止することになり、係止爪の過度の食い込みに起因する挿口部2の損傷を防止できる。また、第1及び第2の係止爪16a,16bを略対称に配置した略対称形状であるため、係止部12がいずれの向きにも略対称に傾動して略同等の傾止力を発揮できる。
更に、本実施例のように、当接部15が、略対称形状である係止部12の中心に位置する直交線D上において設けられているため、係止部12が傾動する傾動半径を最小化できる。また、両口部2,4が離間方向に相対移動しようとして係止部12が一方向に傾動する場合、そして両口部2,4が離間方向と反対方向に相対移動しようとして係止部12が逆方向に傾動する場合の何れでも、直交線D上において設けられた一の当接部15により、第1若しくは第2の係止爪16a,16bに同等の反力を伝えることが出来る。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、上記実施例では、当接部15の周辺に、係止部12の端部に向けて漸次下降するテーパ状の非当接部19が形成されているが、非当接部の形状については、必ずしもこれに限られず、例えば当接部から一段低い平面状の非当接部が形成されていてもよい。
また、上記実施例では、凹部17の底側の内壁を構成する先端面13aを備えた押しボルト13が、管軸に向けて適宜螺挿可能に設けられ先端面13aの位置を調整する機能を有していたが、凹部における底側の内壁の構成は、必ずしもこれに限られず、例えば押しボルトを有さずに、所定形状に予め形成されていてもよい。
また、上記実施例では、当接部15は、その両端に傾動中心となる中心点15a,15bが配置された断面視線状に形成されているが、当接部の断面視形状は、必ずしもこれに限られず、例えば中心点のみから成る断面視点状に形成されていてもよい。
更に、上記実施例では、当接部15は、断面視直線状に形成されているが、当接部の断面視形状は、必ずしもこれに限られず、例えば外方に膨出する凸形状、若しくは内方に窪んだ凹形状を成す断面視曲線状であってもよい。
また、上記実施例では、凹部17及び係止部12を備え、受口部4とは別体の管継手移動防止具10が、受口部4に対して取り付けられているが、管継手移動防止具は、必ずしも受口部と別体に限られず、例えば受口部の内周面に周方向に沿って凹部が形成され、該凹部に係止部が収容された構成であってもよい。
本発明の実施例における管継手移動防止具の全体像を示す断面図である。 管継手移動防止具の正面図である。 (a)は、係止部の正面図であり、(b)は、同じく底面図である。 (a)は、図3(a)のA−A断面図であり、(b)は、同じくB−B断面図である。 (a)〜(d)は、係止部の傾動の態様を順次示した断面図である。 (a)は、本発明の係止部の断面図であり、(b)は、(a)と同じ係止部の傾動の大きさを示した概略図であり、(c)は、従来の係止部の断面図であり、(d)は、(c)と同じ係止部の傾動の大きさを示した概略図である。 管継手に曲げが発生した場合における係止部の傾動の状況を示した断面図である。
符号の説明
1 一方の流体管
2 挿口部
2a 外周面
3 他方の流体管
4 受口部
10 管継手移動防止具
12 係止部
13 押しねじ
13a 先端面(内壁)
15 当接部
15a,15b 中心点
16a 第1の係止爪
16b 第2の係止爪
17 凹部
17a 内壁

Claims (4)

  1. 一方の流体管を構成する挿口部と、
    該挿口部が挿入される他方の流体管を構成する受口部と、を備える管継手において、
    前記挿口部の外周面に沿うとともに前記受口部側に設けられ、前記両口部の管軸方向の相対移動を防止する管継手移動防止具であって、
    前記挿口部の外周面に対向するように周方向に沿って形成された凹部と、該凹部に沿って収容され、該凹部の内壁を反力として利用して前記挿口部の外周面に係止する係止部と、から少なくとも構成され、
    前記係止部は、
    前記両口部が管軸方向に離間する離間方向に相対移動しようとする場合に、該係止部が前記凹部内で傾動し前記挿口部の外周面に係止する第1の係止爪と、
    前記両口部が前記離間方向と反対方向に相対移動しようとする場合に、該係止部が前記凹部内で傾動し前記挿口部の外周面に係止する第2の係止爪と、
    前記係止部が傾動するときに前記内壁に当接して前記第1若しくは第2の係止爪に反力を伝える当接部と、を備え、
    前記係止部における管軸を包含する断面視形状が、前記係止部の前記断面視形状の中央で管軸と略直交する直交線を中心として、該直交線上若しくはその近傍に位置する短い略水平の直線状に前記当接部を形成し、前記当接部の両端には前記係止部が傾動するときの傾動径の中心となる中心点を配置して小さい傾動半径で傾動する形状であるとともに、前記第1の係止爪及び第2の係止爪の両爪を略対称に配置した略対称形状であることを特徴とする管継手移動防止具。
  2. 前記当接部は、前記直交線上に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の管継手移動防止具。
  3. 前記当接部は、前記係止部が前記凹部内で傾動を開始したときから、前記係止爪が前記挿口部の外周面を係止して傾動を終了するまで傾動径の中心となる中心点を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の管継手移動防止具。
  4. 前記凹部に、管軸に向かって螺挿され前記当接部に当接する押しねじが設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の管継手移動防止具。
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