JP6072562B2 - 管継手 - Google Patents

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本発明は、管継手に関する。
従来から、一方の配管と他方の配管を組み付ける際に管継手を用いて接続を行っている。
下記特許文献1には、管体と、この管体が差し込まれる筒状の雌体と、を備えた管継手が開示されている。この管継手は、雌体の内周側に配置されて管体外周の周溝に嵌まる押圧部材を支持する内カラーと、雌体に固着されて内カラーを覆う外カラーと、外カラーに摺動可能に取り付けられ一端に内カラーの端部と接触するフランジが形成されたスリーブと、を備えている。そして、スリーブのフランジを押して内カラーを雌体側に移動させることで、押圧部材が管体外周の周溝から抜け出し、管体を管継手から離脱させることが可能となっている。
特開2000−283366号公報
しかし、上記特許文献1に記載の管継手では、外カラーに摺動可能にスリーブが取り付けられており、スリーブの軸方向の端部と外カラーの外周面との間に隙間が形成されている。このため、例えば、スリーブの端部と外カラーの外周面との隙間を上向きに取り付けた場合などに、スリーブの端部と外カラーの外周面との隙間から砂ほこり等の異物が侵入する可能性がある。これにより、スリーブの内周側と内カラーの外周面との空間内に砂ほこり、粉塵等の異物が詰まり、スリーブの外カラーに対する摺動が妨げられる可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、カバー部材の内周側と雌体の外周面との間に異物が侵入することを抑制することができる管継手を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明に係る管継手は、筒状の雄体と、前記雄体が挿入される開口部が形成された筒状の雌体と、前記雄体の外面に形成された凹部と前記雌体の内面に形成された溝部とに係止される止め輪と、前記雌体の内面側に軸方向に移動可能に配置され、前記止め輪を前記凹部と前記溝部との係止位置から押し出す取り外し部材と、前記雌体に設けられて前記取り外し部材を覆うと共に前記取り外し部材を軸方向に移動させるように配置され、軸方向の中間部に軸方向に沿って伸縮可能な変形部を備え、前記雌体と前記雄体との結合時に軸方向の一端部が前記雌体に圧着され、かつ軸方向の他端部が前記雄体に圧着される環状のカバー部材と、前記カバー部材の内周側における前記雌体と前記カバー部材との間に設けられ、前記カバー部材を前記雌体の先端側に付勢する付勢部材と、を有し、前記変形部がばね性を備え、前記雌体と前記雄体との結合時に、前記変形部が圧縮された状態で、前記変形部のバネ力により前記一端部が前記雌体の周方向に形成された凸部に圧着されると共に、前記他端部が前記雄体の周方向に形成された突出部に圧着されている。
請求項1に記載の発明によれば、筒状の雄体が筒状の雌体の開口部に挿入され、雄体の外面に形成された凹部と雌体の内面に形成された溝部とに止め輪が係止されることで、雄体と雌体とが結合される。雌体の内面側には、取り外し部材が軸方向に移動可能に配置されており、雌体には取り外し部材を覆うと共に取り外し部材を軸方向に移動させる環状のカバー部材が配置されている。カバー部材の内周側における雌体とカバー部材との間に付勢部材が設けられており、付勢部材がカバー部材を雌体の先端側に付勢している。カバー部材は、軸方向の中間部に軸方向に沿って伸縮可能な変形部を備えており、雌体と雄体との結合時にカバー部材の軸方向の一端部が雌体に圧着され、カバー部材の軸方向の他端部が雄体に圧着されている。すなわち、カバー部材の軸方向の一端部が雌体に圧着されることで、カバー部材の軸方向の一端部と雌体との間から砂ほこり、粉塵等の異物が侵入することが抑制され、カバー部材の軸方向の他端部が雄体に圧着されることで、カバー部材の軸方向の他端部と雄体との間から砂ほこり等の異物が侵入することが抑制される。このため、カバー部材の内周側と雌体の外周面との間に異物が詰まることが抑制され、異物により取り外し部材の移動を妨げることが抑制される。これにより、カバー部材の変形部を圧縮させてカバー部材を押し、カバー部材が取り外し部材を軸方向に移動させることで、止め輪を凹部と溝部との係止位置から押し出して雄体と雌体との結合を解除することができる。
また、変形部がばね性を備え、雌体と雄体との結合時に、変形部が圧縮された状態で、変形部のバネ力によりカバー部材の軸方向の一端部が雌体の周方向に形成された凸部に圧着されると共に、カバー部材の軸方向の他端部が雄体の周方向に形成された突出部に圧着されている。これにより、カバー部材の軸方向の一端部と雌体の凸部との間、及びカバー部材の軸方向の他端部と雄体の突出部との間から砂ほこり、粉塵等の異物が侵入することをより確実に抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の管継手において、前記変形部が、蛇腹構造とされている。
請求項2に記載の発明によれば、変形部が、蛇腹構造とされており、変形部を軸方向に沿って伸縮させることができる。
本願発明によれば、カバー部材の内周側と雌体の外周面との間に異物が侵入することを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る管継手を示す断面図である。 図1に示す管継手のカバー部材を押して解放リングを移動させた状態を示す断面図である。 図1に示す管継手から雄体を離脱させた状態を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に係る管継手を示す断面図である。 図3に示す管継手のカバー部材を押して解放リングを移動させた状態を示す断面図である。 比較例に係る管継手を示す半裁断面図である。 図5に示す管継手において、カバー部材の内周側と雌体との間に砂ほこり等の異物が侵入した状態を模式的に示した断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態である管継手10であって、雄体と雌体との結合状態が断面図にて示されている。図2−2には、管継手10から雄体が離脱された状態が断面図にて示されている。図1及び図2−2に示されるように、管継手10は、略円筒状の雄体12と、この雄体12が挿入される略円筒状の雌体32と、を備えている。
図2−2等に示されるように、雄体12は、軸方向の一端側が小径となっており、先端から第一円筒部14と、この第一円筒部14とテーパ面15を介して連続すると共に第一円筒部14より大きな外径を持つ第二円筒部16と、を備えている。第二円筒部16の外周面には、雌体32に設けられた止め輪としての弾性係止リング体54が係止可能な環状の凹部20が設けられている。この凹部20は、軸方向に沿った断面が台形状に形成されている。雄体12の芯部には、流体が流れる円形状の流路部22が設けられている。
雄体12の軸方向の中間部には、半径方向外側に突出した突出部24が形成されている。突出部24は、雄体12の外周面に周方向に沿って形成されている。雄体12の軸方向の他端側の外周面には、他の配管(図示省略)が接続される雄ねじ部26が形成されている。突出部24は、軸方向視で外形が略六角形状に形成されており、他の配管(図示省略)が雄ねじ部26に螺合されるときにスパナを掛けることができる。
管継手10は、雌体32の先端部側に外挿されるカバー部材としての環状カバー34を備えている。雌体32は、雄体12が挿入される開口部36を備えており、開口部36の先端側から奥側に向かって内径が段階的に小径となるように形成されている。雌体32の開口部36には、開口部36の奥側から雄体12の第一円筒部14に対応する第一内壁面38と、雄体12の第二円筒部16に対応する第二内壁面40と、取り外し部材としての解放リング58が挿入される第三内壁面42と、を備えている。すなわち、雌体32は、第三内壁面42、第二内壁面40、第一内壁面38の順で内径が小径となるように形成されている。雌体32の第一内壁面38には、ゴム製のOリング44が嵌入される溝部46が形成されている。雌体32の第一内壁面38の奥側の芯部には、流体が流れる円形状の流路部48が設けられている。
雌体32の開口部36と反対側には、ホースなどの管体が接続される接続部70が形成されている。接続部70には、ホースなどの管体が外挿され、図示しない外周面側から外装部材を加締めることで、管体が接続部70に接続されるようになっている。
雌体32の第三内壁面42と第二内壁面40の間には環状溝52が形成されている。環状溝52は、開口部36の入口側に形成された溝部としての小径溝52Aと、この小径溝52Aに隣接する奥側の大径溝52Bとの二段溝で構成されており、小径溝52Aに弾性係止リング体54が係止されている。弾性係止リング体54は、開口部36への雄体12の挿入時又は引き抜き時に環状溝52の大径溝52B側に退避可能となっている。
管継手10には、環状カバー34の内周面に形成された段部34Aと雌体32の外周面に形成された段部32Aとの間に、付勢部材としてのスプリング56が介挿されている。環状カバー34は、スプリング56により雌体32の先端側(開口部36側)に付勢されるようになっている。環状カバー34は、軸方向の中間部に軸方向に沿って伸縮可能な変形部60を備えている。変形部60は、スプリング56よりも半径方向外側に配置されている。変形部60は、蛇腹構造とされており。周方向に沿って形成された薄肉の複数の蛇腹形状部が軸方向にほぼ等間隔で配置されている。変形部60は、複数の蛇腹形状部によりばね性を備えている。本実施形態では、環状カバー34は樹脂製であり、変形部60は弾性変形により軸方向に伸縮が可能となっている。
雌体32の外周面には、段部32Aより軸方向奥側に、半径方向外側に突出する凸部32Bが形成されている。凸部32Bは、雌体32の周方向に沿って形成されている。環状カバー34の軸方向の一端部62の端面は、変形部60のばね性により凸部32Bの側面に接触するように配置されている。環状カバー34の軸方向の他端部64側は、雌体32の第三内壁面42の内側に挿入された解放リング58を覆うように配置されている。環状カバー34の軸方向の他端部64には、半径方向内側に突出する突部64Aが形成されており、突部64Aが解放リング58に当接し、解放リング58を軸方向奥側に移動させるようになっている。
また、環状カバー34の軸方向の一端部62に半径方向内側に突出する突起部を形成することで、雌体32の半径方向内側に窪んだ段部に環状カバー34の突起部が当たり、環状カバー34の雌体32からの抜け止めとなるように構成してもよい。
解放リング58は、環状部材からなり、軸方向に沿った断面が略L字状に形成され、先端側が環状カバー34の突部64Aの奥側壁面に当接可能となっている。解放リング58は、雌体32の軸方向に移動可能であり、解放リング58を雌体32の奥側に移動したときに、解放リング58の奥側端部が弾性係止リング体54を押すように構成されている。解放リング58は、例えば金属で形成されている。環状カバー34の外周面には、軸方向にほぼ等間隔に複数の環状突起部34Bが形成されており、環状カバー34の外周面を把持して軸方向に移動させるときに、複数の環状突起部34Bにより環状カバー34のすべりを抑制するようになっている。
図1に示されるように、雄体12と雌体32との結合時には、図2−2に示す管継手10からの雄体12の離脱時に変形部60が伸びた量に比べて、変形部60が軸方向に少し圧縮されている。すなわち、雄体12と雌体32との結合時には、変形部60が軸方向に圧縮された状態で、変形部60のばね力により環状カバー34の軸方向の一端部62の端面が、雌体32の周方向に形成された凸部32Bの側面に圧着されている。これと同時に、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の周方向の突出部24の側面に圧着されている。
なお、本実施形態では、雄体12と雌体32との結合時に、スプリング56は雄体12と雌体32との離脱時に比べてほとんど圧縮されない構成とされているが、スプリング56が若干圧縮される構成としてもよい。これにより、環状カバー34の軸方向の一端部62の端面と凸部32Bとの密着性を増し、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁と突出部24との密着性を増すことができる。
雄体12と雌体32との結合時には、環状カバー34の軸方向の一端部62の端面が、雌体32の凸部32Bの側面に圧着(密着)されていることで、環状カバー34の軸方向の一端部62と雌体32の凸部32Bとの間から砂ほこり、粉塵等の異物が侵入することが抑制されるようになっている。また、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の突出部24に圧着(密着)されていることで、環状カバー34の軸方向の他端部64と雄体12の突出部24との間から砂ほこり、粉塵等の異物が侵入することが抑制されるようになっている。
弾性係止リング体54は、周方向と直交する方向の断面が円形に形成された金属製の環状部材であり、環状部材の一部を切除することによって隙間(図示省略)が形成されている。弾性係止リング体54は、フリーの状態から隙間をうめる方向に変形することにより縮径し、また、フリーの状態から隙間を拡大する方向に変形することにより拡径が可能となっている。
雌体32と雄体12の材料としては、鋼材などの金属が用いられている。本実施形態の管継手10は、例えば、自動車、船舶などに用いられる油圧配管用の管継手である。なお、管継手10は、油圧配管用に限定されるものではなく、他の流体(液体、気体)に使用することも可能である。
次に、管継手10の作用について説明する。
図2−2に示されるように、管継手10の雄体12と雌体32を結合する際には、雄体12の先端部(第一円筒部14側)を雌体32の開口部36に差し込んでゆく。雄体12を開口部36の奥側へさらに差し込むと、雄体12の第一円筒部14の奥側のテーパ面15が弾性係止リング体54に当たり、弾性係止リング体54が環状溝52の大径溝52Bに押し込まれる。更に雄体12を差し込むと、第一円筒部14の奥側のテーパ面15により弾性係止リング体54が環状溝52の大径溝52Bの中で拡径してゆく。
雄体12を差し込んだときに、雄体12の凹部20より先端側の第二円筒部16が環状溝52を通過すると、弾性係止リング体54は自身の弾性力により元の径に縮径し、雄体12の凹部20と雌体32の環状溝52の中に納まり、雄体12と雌体32との連結が終了する。この状態で、流路部22、48に流体を流すと、圧力の上昇により雄体12に挿入方向と反対側に移動する力が働く。これによって、図1に示されるように、弾性係止リング体54は雌体32の環状溝52の小径溝52Aに収まり、弾性係止リング体54が小径溝52Aと雄体12の凹部20とに接触する(係止される)ことによって、管継手10の結合状態が保持される。その際、Oリング44が雄体12の第一円筒部14の周面に接触しており、流路部22、48を流れる流体(本実施形態では油)のシール性が確保される。
この管継手10では、環状カバー34の変形部60がばね性を有している。このため、図1に示されるように、雄体12と雌体32との結合時には、変形部60が軸方向に圧縮された状態で、環状カバー34の軸方向の一端部62の端面が、雌体32の周方向に形成された凸部32Bの側面に圧着されると共に、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の周方向の突出部24の側面に圧着されている。すなわち、環状カバー34の一端部62の端面が、雌体32の凸部32Bに圧着(密着)されることで、環状カバー34の一端部62と雌体32の凸部32Bとの間から砂ほこり等の異物が侵入することが抑制される。また、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の突出部24の側面に圧着(密着)されることで、環状カバー34の軸方向の他端部64と雄体12の突出部24との間から砂ほこり等の異物が侵入することが抑制される。このため、環状カバー34の内周側と雌体32の外周面及び解放リング58との間に異物が侵入して詰まることが抑制され、異物により解放リング58の奥側への移動が妨げられることが抑制される。
一方、雄体12を雌体32から分離する際には、図2−1に示されるように、環状カバー34を把持して、スプリング56の力に抗して環状カバー34を雌体32の軸方向奥側(矢印A方向)に押し込む。すると、環状カバー34の変形部60が軸方向に圧縮され、環状カバー34の突部64Aが解放リング58を軸方向奥側に押すことで、解放リング58の奥側端部が弾性係止リング体54を環状溝52の大径溝52Bに押し込み、弾性係止リング体54の小径溝52Aへの係止が外れる。この状態で、雄体12を雌体32から引き抜くことができる。
このような管継手10では、雄体12と雌体32との結合時に、環状カバー34の軸方向の一端部62の端面が、雌体32の周方向に形成された凸部32Bの側面に圧着されると共に、環状カバー34の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の周方向の突出部24の側面に圧着されている。このため、環状カバー34の内周面と雌体32の外周面及び解放リング58との間に異物が侵入して詰まることが抑制され、解放リング58の奥側への移動を妨げることを抑制することができる。このため、雄体12が管継手10から脱離できなくなることを阻止することができる。
図5に示されるように、比較例に係る管継手100では、第1実施形態の環状カバー34に代えて、環状カバー104を備えている。環状カバー104の軸方向の一端部106には、半径方向内側の突出する突起部106Aが形成されている。環状カバー104には、軸方向の中間部に第1実施形態のような変形部は設けられていない。また、雌体102の突起部106Aと対向する軸方向先端部側(開口部36側)の位置には、半径方向外側に突出する段部102Aが形成されている。この管継手100では、突起部106Aが段部102Aに当接することで、環状カバー104の雌体102からの抜け止めとなっている。
このような管継手100では、雌体102と雄体12との結合時に、スプリング56は圧縮されておらず、環状カバー104の軸方向の他端部64の端面が雄体12の突出部24の側面に当たっていない。また、環状カバー104の軸方向の一端部106と雌体102の外周面との間には隙間S1が形成されている。
このため、図6に示されるように、環状カバー104の軸方向の一端部106と雌体102の外周面との隙間S1から砂ほこり等の異物が侵入し、環状カバー104の内周面と雌体102の外周面及び解放リング58との間の空間S2(図6中のドット部分)に砂ほこり等の異物が侵入して詰まる可能性がある。特に、環状カバー104の軸方向の一端部106と雌体102の外周面との隙間S1を上方側に向けるように管継手100を取り付けた場合に、隙間S1から砂ほこり等の異物が侵入しやすい。また、環状カバー104の軸方向の他端部64の内周面と雄体12の外周面との間からも砂ほこり等の異物が侵入する可能性がある。
環状カバー104の内周面と雌体102の外周面及び解放リング58との間の空間S2に砂ほこり等の異物が詰まると、環状カバー104を雌体32の軸方向奥側(矢印A方向)に押し込もうとしても、解放リング58の軸方向奥側の移動が妨げられる可能性がある。このため、雄体12を管継手100から脱離できなくなる可能性がある。
これに対して、図1に示す本実施形態の管継手10では、環状カバー34の内周面と雌体32の外周面及び解放リング58との間に異物が侵入することが抑制され、解放リング58の奥側への移動が妨げられることを抑制できる。
次に、図3及び図4を用いて、本発明の第2実施形態の管継手について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図3に示されるように、管継手80では、環状カバー84の軸方向の一端部86に半径方向内側の突出するように形成された係合部86Aを備えている。係合部86Aは、環状カバー84の内周面に周方向に沿って形成されている。また、雌体82の外周面には、半径方向内側に窪み、かつ係合部86Aが係合される被係合部としての窪み部82Aが形成されている。窪み部82Aは、雌体82の外周面に周方向に沿って形成されている。
環状カバー84の係合部86Aが雌体82の窪み部82Aに係合されることで、環状カバー84の軸方向の一端部86が雌体82から外れることが防止又は抑制されるようになっている。環状カバー84の軸方向の中間部には、軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状の変形部90が形成されている。本実施形態の管継手80では、第1実施形態の管継手10の変形部60に比べて、環状カバー84の蛇腹状の変形部90に十分なばね性が無い。
このような管継手80では、雄体12と雌体82との結合時には、スプリング56が若干圧縮され、環状カバー84の軸方向の一端部86に形成された係合部86Aが雌体82の窪み部82Aに係合される(係合部86Aが窪み部82Aに引っ掛かる)と共に、環状カバー84の軸方向の他端部64の端縁が雄体12の周方向の突出部24の側面に圧着されている。
すなわち、環状カバー84の係合部86Aと雌体32の窪み部82Aとが密着されているため、これらの間から砂ほこり等の異物が侵入することが抑制される。また、環状カバー84の軸方向の他端部64の端縁が突出部24に圧着(密着)されているため、これらの間から砂ほこり等の異物が侵入することが抑制される。このため、環状カバー84の内周側と雌体32の外周面及び解放リング58との間に砂ほこり等の異物が詰まることが抑制され、異物により解放リング58の奥側への移動が妨げられることが抑制される。
一方、雄体12を雌体82から分離する際には、図4に示されるように、環状カバー84を把持して、スプリング56の力に抗して環状カバー84を雌体82の軸方向奥側(矢印A方向)に押し込む。すると、環状カバー84の変形部90が軸方向に圧縮され、環状カバー84の突部64Aが解放リング58を軸方向奥側に押す。これにより、解放リング58の奥側端部が弾性係止リング体54を環状溝52の大径溝52Bに押し込み、弾性係止リング体54の小径溝52Aへの係止が外れる。この状態で、雄体12を雌体32から引き抜くことができる。
なお、上述した第1実施形態において、雌体32の軸方向の他端部64の形状と、雄体12の突出部24の形状は、本発明を逸脱しない範囲で変更可能である。
また、上述した第2実施形態は、係合部86Aと窪み部82Aの形状は、係合部86Aと窪み部82Aとを周方向に沿って密着させる構成であれば、本発明を逸脱しない範囲で変更が可能である。例えば、係合部86Aが被係合部としての凹部に嵌まり込む構成としてもよい。
10 管継手
12 雄体
20 凹部
24 突出部
32 雌体
32B 凸部
34 環状カバー(カバー部材)
36 開口部
52 環状溝
52A 小径溝(溝部)
52B 大径溝
54 弾性係止リング体(止め輪)
56 スプリング(付勢部材)
58 解放リング(取り外し部材)
60 変形部
62 一端部
64 他端部
64A 突部
80 管継手
82 雌体
82A 窪み部(被係合部)
84 環状カバー(カバー部材)
86 一端部
86A 係合部
90 変形部

Claims (2)

  1. 筒状の雄体と、
    前記雄体が挿入される開口部が形成された筒状の雌体と、
    前記雄体の外面に形成された凹部と前記雌体の内面に形成された溝部とに係止される止め輪と、
    前記雌体の内面側に軸方向に移動可能に配置され、前記止め輪を前記凹部と前記溝部との係止位置から押し出す取り外し部材と、
    前記雌体に設けられて前記取り外し部材を覆うと共に前記取り外し部材を軸方向に移動させるように配置され、軸方向の中間部に軸方向に沿って伸縮可能な変形部を備え、前記雌体と前記雄体との結合時に軸方向の一端部が前記雌体に圧着され、かつ軸方向の他端部が前記雄体に圧着される環状のカバー部材と、
    前記カバー部材の内周側における前記雌体と前記カバー部材との間に設けられ、前記カバー部材を前記雌体の先端側に付勢する付勢部材と、
    を有し、
    前記変形部がばね性を備え、
    前記雌体と前記雄体との結合時に、前記変形部が圧縮された状態で、前記変形部のバネ力により前記一端部が前記雌体の周方向に形成された凸部に圧着されると共に、前記他端部が前記雄体の周方向に形成された突出部に圧着されている管継手。
  2. 前記変形部が、蛇腹構造とされている請求項1に記載の管継手。
JP2013031465A 2013-02-20 2013-02-20 管継手 Expired - Fee Related JP6072562B2 (ja)

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