JP5898610B2 - 管接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は、管同士を接続する管接続構造に関する。
従来、複数の管を有する装置として、例えば薬液を噴霧する噴霧機が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の噴霧機は、薬液を貯留する薬液タンク、薬液タンク内の薬液を噴霧ノズルに圧送するポンプ、及び、噴霧圧を制御する調圧弁等を備えている。ポンプは、薬液タンクから供給された薬液を圧送して送り出すポンプ出口管等を有している。調圧弁は、ポンプから圧送された薬液を導入する調圧弁入口管等を有している。この噴霧器では、ポンプ出口管と調圧弁入口管とは、吐水パイプにより接続されている。
特許第4181474号公報
上述の噴霧機においては、ポンプ出口管と調圧弁入口管との間に吐水パイプが配置されている分、流路の長さが長くなっており、装置が大型化している。また、組付けを行う箇所が吐水パイプの両端に存在しており、その分、部品点数及び組付け工数の増大をまねいている。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、装置の小型化を図ることができる管接続構造を提供することを目的とする。
本発明の管接続構造は、液体を流すための管接続構造であって、第1及び第2の管(41,32)を備え、第2の管(32)は、第1の管(41)内に挿入され、第1の管(41)は、第2の管(32)が挿入される入口を含む第1の部分(41a)と、軸線方向において第1の部分(41a)よりも奥側に配置され、第2の管の先端部が嵌合される第2の部分(41b)と、軸線方向において第1の部分(41a)と第2の部分(41b)との間に配置され、第1の管(41)の内周と第2の管(32)の外周との間からの液漏れを抑制するシール部材(R)が配置された第3の部分(41d)と、を有し、第1の部分(41a)は、第2の管(32)の外径よりも大きな内径を有し、少なくともその軸線方向の一部が第2の管(32)の外周面を締め付け可能なようにその内径が可変とされており、径方向における第1の部分(41a)と第2の管(32)との間には、第1の部分(41a)により締め付けられると共に、第2の管(32)の外周面を締め付ける弾性体(E)が配置され、第3の部分(41d)は、第2の部分(41b)の内径よりも大きく且つ第1の部分(41a)の内径よりも小さな内径を有しており、弾性体(E)は、その奥側の端部が第1の部分(41a)と第3の部分(41d)との境の段部と当接している。
この管接続構造では、第2の管(32)が第1の管(41)内に挿入され、第2の管(32)の先端部が第1の管(41)の第2の部分(41b)に嵌合され、第1の部分(41a)と第2の部分(41b)との間の第3の部分(41d)にシール部材(R)が配置され、第2の管(32)の途中の部分が第1の管(41)の入口を含む第1の部分(41a)により締め付け可能となっている。これにより、シール性を維持しながら組付けを直接行える。従って、装置の小型化を図ることができる。また、第1の管(41)と第2の管(32)との接続を直接行うため、部品点数及び組付け工数の増大を抑制することができる。
また、第1の部分(41a)は、第2の管(32)の外径よりも大きな内径を有しており、径方向における第1の部分(41a)と第2の管(32)との間には、第1の部分(41a)により締め付けられると共に、第2の管(32)の外周面を締め付ける弾性体(E)が配置されているため、弾性体(E)により第2の管(32)の外周面を好適に締め付けることができる。
また、第3の部分(41d)は、第2の部分(41b)の内径よりも大きく且つ第1の部分(41a)の内径よりも小さな内径を有しており、弾性体(E)は、その奥側の端部が第1の部分(41a)と第3の部分(41d)との境の段部と当接しているため、第1の管(41)と第2の管(32)とを接続する際、弾性体(E)の奥側の端部を第1の部分(41a)と第3の部分(41d)との境の段部に当接させることにより、弾性体(E)の位置決めを容易に行うことができる。また、第3の部分(41d)と第2の部分(41b)との境の段部にシール部材(R)を当接させることによりシール部材(R)の組付け位置が定まると共に、弾性体(E)によりシール部材(R)の抜けを防止することができる。
また、第1の部分(41a)において内径が可変とされている部分(41g)は、第1の部分(41a)の入口を含む範囲に形成されており、第1の部分(41a)は、内径が可変とされている部分(41g)において入口から軸線方向に沿って形成され内外を連通する第1のスリット(S1)と、円周方向に沿って形成され、内径が可変とされている部分(41g)と当該部分(41g)よりも奥側の部分とを軸線方向に隔てる第2のスリット(S2)と、を有していてもよい。この場合、簡単な構造によって締め付け及び嵌合を行う部分を第1の管(41)に一体に形成することができる。
また、弾性体(E)は、軸線方向において第2のスリット(S2)の両側にまたがって配置されていてもよい。
また、第1の管(41)は、軸線方向において第2の部分(41b)よりも奥側に配置され、第2の部分(41b)よりも内径が小さい第4の部分(41c)を有しており、第2の部分(41b)と第4の部分(41c)との境の段部には、第2の管(32)の先端面が当接していてもよい。この場合、第1の管(41)と第2の管(32)とを接続する際、第2の管(32)の先端面を第2の部分(41b)と第4の部分(41c)との境の段部に当接させることにより、第2の管(32)の位置決めを容易に行うことができる。
本発明によれば、装置の小型化を図ることができる管接続構造を提供することが可能となる。
本発明の実施形態に係る散布装置の背面図である。 図1に示す散布装置の右側面図である。 ブラケットが外された散布装置を示す斜視図である。 図3中のA部を拡大した背面図である。 図3中の薬液タンク及びポンプユニットを示す分解斜視図である。 図4中のVI-VI矢視図である。 図6中のポンプユニットを示す斜視図である。 図7のポンプユニットを示す分解斜視図である。 図6中のIX-IX矢視図である。 図9中の蓋を示す斜視図である。 図6中のXI-XI矢視図である。 図11中の調圧弁を示す斜視図である。
以下、本発明に係る管接続構造の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。以下の説明において、上下及び前後の語は、背負式動力噴霧機1を背負った作業者から見た場合を基準とした方向であり、左右の語は、背負式動力噴霧機1を背負った作業者を前方から見た場合を基準とした方向である。
図1は本発明の実施形態に係る散布装置の背面図、図2は図1に示す散布装置の右側面図、図3はブラケットが外された散布装置を示す斜視図、図4は図3中のA部を拡大した背面図である。
図1〜図4に示されるように、本実施形態に係る管接続構造が適用された背負式動力噴霧機1は、作業者が薬液タンク2等を背負いながら、薬液タンク2内に貯留された薬液(液体)を噴霧するためのものである。図3,4に示されるように、背負式動力噴霧機1は、薬液タンク2に加えて、ポンプ3及びモータ5を有するポンプユニットU等を備えている。なお、図面において、作業者が薬液タンク2等を背負うための背負バンドは取り外されている。
薬液タンク2は、ポンプユニットU等が配置される凹部21を有している。凹部21は、薬液タンク2の下部であって後部の外周面に凹設されている。凹部21は、後述するブラケット6が外された状態において、下方、後方及び左右側方に向かって開放されている。
薬液タンク2は、その底面22に、下方に突出する水切り部23を有している。水切り部23は、底面22と凹部21を形成する壁面のうち後方を向く壁面24とが交わる部分、すなわち底面22の後端部に設けられている。水切り部23は、左右方向に亘って延在しており、延在方向の全域において底面22よりも下方に突出している。薬液タンク2は、その下端部に下方に突出する一対の脚部25,25を有している。図2に示されるように、薬液タンク2の前面には、作業者の背中に当接する背当てCが取り付けられている。
図1,2に示されるように、凹部21には、ブラケット6が取り付けられている。ブラケット6は、ポンプユニットUを下方、後方及び左右側方から覆っている。ブラケット6は、その下端部に下方に突出する一対の脚部61,61を有している。上述の水切り部23の下端部は、脚部25,25の下端部及び脚部61,61の下端部よりも上方に位置しており、例えば背負式動力噴霧機1を接地した場合等に、接地しないようになっている。ブラケット6には、背負式動力噴霧機1の電源スイッチ62及びモータ5のバッテリが収容されるバッテリケース63等が設けられている。
続いて、各要素が有する管同士の接続について詳細に説明する。
図5は図3中の薬液タンク及びポンプユニットを示す分解斜視図、図6は図4中のVI-VI矢視図、図7は図6中のポンプユニットを示す斜視図、図8は図7のポンプユニットを示す分解斜視図、図9は図6中のIX-IX矢視図、図10は図9中の蓋を示す斜視図、図11は図6中のXI-XI矢視図、図12は図11中の調圧弁を示す斜視図である。
図5に示されるように、薬液タンク2は、後方を向く壁面24における右部に、ポンプ3に薬液を供給する供給管26を有している。供給管26は、薬液タンク2の内外を連通する円筒状を呈しており、壁面24から後方に突出している。図5〜図10に示されるように、供給管26には、蓋27が取り付けられている。蓋27は、一方の端部が有底の略円筒状を呈しており、供給管26に外挿されている。蓋27は、弾性体により形成されている。詳細には、蓋27は、薬液タンク2を形成する材料よりも軟らかい材料により形成されている。具体的には、薬液タンク2は、例えばポリエチレン等により形成されており、蓋27は、例えば軟質塩化ビニル等により形成されている。蓋27は、その外周面に外挿されたバンドB1によって締め付けることにより、供給管26に固定されている。
図10に示されるように、蓋27には、吸水ポート27a及び余水ポート27bが一体に設けられている。吸水ポート27a及び余水ポート27bは、蓋27の端面から外側(蓋27が供給管26に取り付けられた状態で後方)に向けて突出している。吸水ポート27aは、蓋27の端面における右端部付近に設けられており、余水ポート27bは、蓋27の端面における左端部付近に設けられている。吸水ポート27a及び余水ポート27bは、それぞれ円筒状を呈しており、吸水ポート27aは、蓋27の内外を連通する第1の貫通孔P1を有しており、余水ポート27bは、蓋27の内外を連通する第2の貫通孔P2を有している。
蓋27の端面には、補強用のリブ27cが設けられている。リブ27cは、蓋27の端面から外側(蓋27が供給管26に取り付けられた状態で後方)に突出している。リブ27cは、蓋27の軸線方向から見た場合に、略円形状を呈しており、半円形同士が吸水ポート27a及び余水ポート27bをそれぞれ上下方向から連結するように設けられている。具体的には、リブ27cは、吸水ポート27aの外周面と蓋27の端面とを連結し、余水ポート27bの外周面と蓋27の端面とを連結している。リブは、例えば、吸水ポート27aの外周面と蓋27の円筒面27dとを連結するように蓋27の軸線方向に沿って延在した形状のものであってもよい。また、リブは、例えば、余水ポート27bの外周面と蓋27の円筒面27dとを連結するように蓋27の軸線方向に沿って延在した形状のものであってもよい。要は、リブは、吸水ポート27a及び余水ポート27bの少なくとも一方を補強できるように、吸水ポート27a及び余水ポート27bの少なくとも一方の外周面から外側に突出したものであればよい。
図6に示されるように、ポンプ3は、薬液タンク2内の薬液をノズル(不図示)から散布すべく圧送するものであり、薬液タンク2から薬液を吸入するポンプ入口管31(図8,9参照)と、薬液を圧送して送り出すポンプ出口管(第2の管)32(図11参照)と、を有している。ポンプ入口管31及びポンプ出口管32は、それぞれ、ポンプ3の本体部のケーシング33から外側に突出しており、ケーシング33の内外を連通する円筒状を呈している。
図8,9に示されるように、ポンプ入口管31は、蓋27の吸水ポート27aの先端に開口した第1の貫通孔P1から吸水ポート27aへ挿入されている。吸水ポート27aとポンプ入口管31との間には、薬液を吸入するための吸水ホースHが介されている。吸水ポート27a、吸水ホースH及びポンプ入口管31は、吸水ポート27aに外挿されたバンドB2を締め付けることにより共締めにされており、互いに固定されている。これにより、ポンプ3は、流路を長くすることなく薬液タンク2に取り付けられている。吸水ホースHは、その先端を薬液タンク2の底へ垂らしている。
図6に示されるように、ポンプ3は、調圧弁4を備えている。調圧弁4は、ノズルから散布される薬液の圧力を調節するものであり、薬液の流れ方向においてポンプ3の本体部よりも下流側に配置されている。図8に示されるように、調圧弁4は、ポンプ3の本体部から圧送された薬液を導入する調圧弁入口管(第1の管)41と、薬液をノズルに送り出す調圧弁出口管42と、余剰分の薬液を薬液タンク2に戻す余水管43と、を有している。調圧弁入口管41、調圧弁出口管42及び余水管43は、それぞれ、調圧弁4のケーシング44から外側に突出しており、ケーシング44の内外を連通する円筒状を呈している。
図11に示されるように、調圧弁入口管41には、ポンプ出口管32が内挿されている。調圧弁入口管41は、詳細には、ポンプ出口管32が挿入される入口を含む第1の部分41aと、軸線方向において第1の部分41aよりも奥側に配置された第2の部分41bと、調圧弁入口管41の軸線方向において第1の部分41aと第2の部分41bとの間に配置された第3の部分41dと、第2の部分41bよりも奥側に配置された第4の部分41cと、を含んでいる。
第1の部分41aの内径はd1とされ、第2の部分41bの内径はd2とされ、第3の部分41cの内径はd3とされ、第4の部分41dの内径はd4とされている。第1の部分41aの内径d1は、第2の部分41bの内径d2、第4の部分41cの内径d4及び第3の部分41dの内径d3よりも大きく、また、ポンプ出口管32の外径よりも大きい。第2の部分41bの内径d2は、第4の部分41cの内径d4よりも大きく且つ第3の部分41dの内径d3よりも小さい。第4の部分41cの内径d4は、ポンプ出口管32の先端部の外径よりも小さい。
図12に示されるように、第1の部分41aは、入口から調圧弁入口管41の軸線方向に沿って形成され、第1の部分41aの内外を連通する第1のスリットS1と、第1のスリットS1の終端から調圧弁入口管41の円周方向に沿って第1のスリットS1を間に挟んだ両側に形成され、第1の部分41aの内外を連通する第2のスリットS2と、を含んでいる。第1の部分41aにおいて、入口から第2のスリットS2の手前までの部分は、その内径が可変である内径可変部分41gとなっている(詳しくは、後述)。すなわち、第2のスリットS2は、第1の部分41aにおいて、内径可変部分41gと内径可変部分41gよりも奥側の部分とを軸線方向に隔てている。第2のスリットS2よりも奥側の部分はその内径が一定であるため、ポンプ出口管32と第2の部分41bとの嵌合状態、及び、OリングR(後述)の接触状態等は維持される。
図11に示されるように、調圧弁入口管41の径方向において、第1の部分41aとポンプ出口管32との間には、円筒状の弾性体Eが配置されている。弾性体Eは、調圧弁入口管41の軸線方向において第2のスリットS2の両側にまたがって配置されており、その端部が第1の部分41aと第3の部分41dとの境の段部と当接している。弾性体Eは、ケーシング44(調圧弁入口管41)を形成する材料よりも軟らかい材料により形成されている。具体的には、ケーシング44は、例えばナイロン等により形成されており、弾性体Eは、例えばニトリルブタジエンゴム等により形成されている。
第1の部分41aは、第1のスリットS1を形成する軸線方向に沿った両縁のそれぞれから、径方向外側に向かって突出する板状の締め付け部41e,41fを含んでいる。締め付け部41e,41fは、調圧弁入口管41の円周方向において互いに離間しており、タッピンネジN(図12参照)により互いに締結されている。内径可変部分41gは、タッピンネジNの締め付け量を調節することによりその内径が可変とされており、弾性体Eは、内径可変部分41gの内径を調節することにより、第1の部分41aにより締め付けられると共に、ポンプ出口管32の外周面を締め付けるようになっている。このような構成により、ポンプ出口管32と調圧弁入口管41とは、流路を長くすることなく互いに接続されており、互いに固定されている。
第2の部分41bには、ポンプ出口管32の先端部が嵌合されている。第3の部分41dには、調圧弁入口管41の内周とポンプ出口管32の外周との間からの液漏れを抑制するOリング(シール部材)Rが配置されている。第2の部分41bと第4の部分41cとの境の段部には、ポンプ出口管32の先端面が当接している。調圧弁出口管42には、ノズルに薬液を送るための配管(不図示)が接続される。
図7,8に示されるように、余水管43は、蓋27の余水ポート27bの先端に開口した第2の貫通孔P2から余水ポート27bへ挿入されている。余水ポート27b及び余水管43は、余水ポート27bの外周面に外挿されたバンドB3を締め付けることにより、互いに固定されている。これにより、調圧弁4は、流路を長くすることなく薬液タンク2に取り付けられている。なお、図11に示されるように、調圧弁4の内部には、余剰な薬液を調圧弁入口管41と調圧弁出口管42とを結ぶ流路から余水管43に逃がすための弁座45、弁体46及びばね47が配置されている。また、モータ5は、ポンプ3の本体部に固定されている。
以上のような背負式動力噴霧機1では、薬液タンク2内の薬液が、ポンプ3の圧力により、ポンプ3の本体部及び調圧弁4を通過して、ノズルから噴霧される。
特に、背負式動力噴霧機1では、ポンプ出口管32が調圧弁入口管41内に挿入され、ポンプ出口管32の先端部が調圧弁入口管41の第2の部分41bに嵌合され、第1の部分41aと第2の部分41bとの間の第3の部分41dにOリングRが配置され、ポンプ出口管32の途中の部分が調圧弁入口管41の入口を含む第1の部分41aにより締め付け可能となっており、これにより、シール性を維持しながら組付けを直接行える。従って、装置の小型化を図ることができる。また、ポンプ出口管32と調圧弁入口管41との接続を直接行うため、部品点数及び組付け工数の増大を抑制することができる。また、使用する液体に応じて、例えば耐食性を有する材質のOリングRを採用するといった対応を安価に且つ容易に行うことができる。
また、径方向における第1の部分41aとポンプ出口管32との間には、第1の部分41aにより締め付けられると共に、ポンプ出口管32の外周面を締め付ける弾性体Eが配置されているため、第1の部分41aの内径が第2の管32の外径よりも大きい場合であっても、弾性体Eによりポンプ出口管32の外周面を好適に締め付けることができる。また、弾性体Eの外径及び硬度等を変更することにより、ポンプ出口管32と調圧弁入口管41との接続強度を容易に調節できる。また、例えば永久歪の少ない材質の弾性体Eを採用するといった対応を容易に行うことができる。
また、第3の部分41dは、第2の部分41bの内径よりも大きく且つ第1の部分41aの内径よりも小さな内径を有しており、弾性体Eは、その奥側の端部が第1の部分41aと第3の部分41dとの境の段部と当接しているため、ポンプ出口管32と調圧弁入口管41とを接続する際、弾性体Eの奥側の端部を第1の部分41aと第3の部分41dとの境の段部に当接させることにより、弾性体Eの位置決めを容易に行うことができる。また、第3の部分(41d)と第2の部分(41b)との境の段部にシール部材(R)を当接させることによりOリングRの組付け位置が定まると共に、弾性体EによりOリングRの抜けを防止することができる。
また、内径可変部分41gは、第1の部分41aの入口を含む範囲に形成されており、第1の部分41aは、内径可変部分41gにおいて入口から軸線方向に沿って形成され内外を連通する第1のスリットS1と、円周方向に沿って形成され、内径可変部分41gと内径可変部分41gよりも奥側の部分とを軸線方向に隔てる第2のスリットS2と、を有しているため、簡単な構造によって締め付け及び嵌合を行う部分を調圧弁入口管41に一体に形成することができる。また、このような構造の第1の管は、樹脂による成形により容易に形成することができる。
また、調圧弁入口管41は、軸線方向において第2の部分41bよりも奥側に配置され、第2の部分41bよりも内径が小さい第4の部分41cを有しており、第2の部分41bと第4の部分41cとの境の段部には、ポンプ出口管32の先端面が当接しているため、ポンプ出口管32と調圧弁入口管41とを接続する際、ポンプ出口管32の先端面を第2の部分41bと第4の部分41cとの境の段部に当接させることにより、ポンプ出口管32の位置決めを容易に行うことができる。
また、第1の部分41a、第3の部分41d、第2の部分41b及び第4の部分41cは、入口からこの順番で形成されており、この順番で内径が小さくなっているため、調圧弁4のケーシング44を成形する際に、離型が容易になり、ケーシング44を容易に製作できる。
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、管接続構造は、背負式動力噴霧機1におけるポンプ3のポンプ出口管32と調圧弁4の調圧弁入口管41との接続に適用されているが、背負式動力噴霧機1の他にも、液体を流すための管接続部を有する装置に適用が可能である。
32…ポンプ出口管(第2の管)、41…調圧弁入口管(第1の管)、41a…第1の部分、41b…第2の部分、41c…第4の部分、41d…第3の部分、41g…内径が可変とされている部分、E…弾性体、R…Oリング(シール部材)、S1…第1のスリット、S2…第2のスリット。

Claims (4)

  1. 液体を流すための管接続構造であって、
    第1及び第2の管(41,32)を備え、
    前記第2の管(32)は、前記第1の管(41)内に挿入され、
    前記第1の管(41)は、
    前記第2の管(32)が挿入される入口を含む第1の部分(41a)と、
    軸線方向において前記第1の部分(41a)よりも奥側に配置され、前記第2の管の先端部が嵌合される第2の部分(41b)と、
    前記軸線方向において前記第1の部分(41a)と前記第2の部分(41b)との間に配置され、前記第1の管(41)の内周と前記第2の管(32)の外周との間からの液漏れを抑制するシール部材(R)が配置された第3の部分(41d)と、を有し、
    前記第1の部分(41a)は、前記第2の管(32)の外径よりも大きな内径を有し、少なくともその軸線方向の一部が前記第2の管(32)の外周面を締め付け可能なようにその内径が可変とされており、
    径方向における前記第1の部分(41a)と前記第2の管(32)との間には、前記第1の部分(41a)により締め付けられると共に、前記第2の管(32)の外周面を締め付ける弾性体(E)が配置され
    前記第3の部分(41d)は、前記第2の部分(41b)の内径よりも大きく且つ前記第1の部分(41a)の内径よりも小さな内径を有しており、
    前記弾性体(E)は、その奥側の端部が前記第1の部分(41a)と前記第3の部分(41d)との境の段部と当接している、管接続構造。
  2. 前記第1の部分(41a)において内径が可変とされている部分(41g)は、前記第1の部分(41a)の前記入口を含む範囲に形成されており、
    前記第1の部分(41a)は、前記内径が可変とされている部分(41g)において前記入口から軸線方向に沿って形成され内外を連通する第1のスリット(S1)と、円周方向に沿って形成され、前記内径が可変とされている部分(41g)と当該部分(41g)よりも奥側の部分とを軸線方向に隔てる第2のスリット(S2)と、を有している、請求項1記載の管接続構造。
  3. 前記弾性体(E)は、前記軸線方向において前記第2のスリット(S2)の両側にまたがって配置されている、請求項記載の管接続構造。
  4. 前記第1の管(41)は、前記軸線方向において前記第2の部分(41b)よりも奥側に配置され、前記第2の部分(41b)よりも内径が小さい第4の部分(41c)を有しており、
    前記第2の部分(41b)と前記第4の部分(41c)との境の段部には、前記第2の管(32)の先端面が当接している、請求項1〜のいずれか一項記載の管接続構造。
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