JP6392564B2 - 端面防護キャップ - Google Patents

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この発明は、鋳鉄管、鋼管、その他の各種管体における開口端の端面防護キャップに関するものである。
従来から、鋳鉄管や鋼管等の各種管体の端部や管内面を保護するために、その管体の開口端に、内外周面に嵌合する端面防護キャップが装着されている。
この端面防護キャップは、管体の輸送中や保管中に装着され、管体の端部の損傷を防止するとともに、管内に異物が入り込むことや、管内面の塗装が日光等により劣化することを防止している。
従来の端面防護キャップの多くは樹脂等で製作され、管体を現場に敷設する前に取り外され、通常は、廃棄処分されていた。しかし、近年の環境問題に対する意識の高まりから、樹脂製品の廃棄には環境面での各種の問題が生じていた。
そこで、例えば、特許文献1には、これらの端面防護キャップをパルプモウルド抄製体とすることで、廃棄後、地中で自然分解させる技術が開示されている。
端面防護キャップをパルプモウルド抄製体とすることで、廃棄時における環境負荷を軽減できる。また、出荷前の仕上げ塗装の際の有機溶剤などの揮発分が、キャップの微小な空隙を通じて管外へ発散できるようになり、管内に有機溶剤臭などの臭いがこもることも防止できる。さらに、パルプモウルド抄製体は軽量で比較的耐水性に富み、しかも、管体への嵌込みが容易で、仕上がりの径寸法に精度を要さないという利点もある(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−292304号公報
しかし、従来の端面防護キャップでは、管体へ装着した当初は、所定の強度でしっかりと固定されていても、長期にわたって保管されていると、経年で管体への嵌め込み部分が緩んでしまう場合もある。
特に、パルプモウルド抄製体を採用した場合、保管場所の気温や湿度等の条件が過酷であると、経年による膨張や収縮が発生し、そのような緩みが生じる可能性もある。
そこで、この発明は、端面防護キャップと管体との間に緩みが生じにくいようにすることを課題とする。
上記の課題を解決するために、この発明は、管体の端部の開口を覆うベース部と、そのベース部から外側に突出する折込み用突出部とを備え、前記折込み用突出部を管内面又は管外面に沿う方向へ折り曲げることにより、前記開口への嵌込み時に、前記折込み用突出部が管内面又は管外面に形成された凹凸に係合するキャップ係合部となる端面防護キャップを採用した。
折込み用突出部の折り曲げることによって、管体側の凹凸に係合するキャップ係合部を形成したので、複雑な形状を有する種々の管体の端部の開口に合わせて、ぴったりとフィットする端面防護キャップを容易に形成することができる。
また、部材の折り曲げによってキャップ係合部を形成したので、その折り曲げ箇所の弾性力によって管体への装着時における嵌合力を強くし、管体に対して緩みが生じにくいようにすることができる。
このとき、キャップ係合部を管外面側に係合させる場合、折り曲げ箇所の弾性力はその管外面を押圧する方向であることが望ましい。管内面側に係合させる場合は、折り曲げ箇所の弾性力はその管内面を押圧する方向であることが望ましい。また、管軸に交差する方向の面方向を有する端面に係合させる場合は、折り曲げ箇所の弾性力は、その端面を押圧する方向であることが望ましい。
また、端面防護キャップの素材によっては、挿し口及び受口でのキャップ抜け防止、折込部の破れ防止のため、水溶性の糊や樹脂等の塗布や含浸で強度を持たせ、破れ防止の効果をあげることができる。ここで、例えば、端面防護キャップの素材が紙やパルプ製、その他繊維製の場合、含浸させる樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
管体の端部が管本体部の一端に設けられた挿し口である場合において、前記凹凸は前記挿し口の外面に形成された挿し口突起によって形成され、前記キャップ係合部は、前記挿し口突起の前記管本体部側に向く端面に係合する外面係合部を備える構成を採用できる。
このとき、前記外面係合部は、前記ベース部に対して前記折込み用突出部を管外面に沿う方向へ折り曲げ、さらに、その先端を管外面側へ折り曲げて形成された折り込み部である構成を採用できる。
管体の端部が管本体部の他端に設けられた受口である場合において、前記凹凸は前記受口の内面に形成された溝又は突起によって形成され、前記キャップ係合部は、前記溝又は突起の前記管本体部側に向く端面に係合する内面係合部を備える構成を採用できる。
このとき、前記内面係合部は、前記ベース部に対して前記折込み用突出部を管内面に沿う方向へ折り曲げた際に、管内面に向く側に突出している突出部である構成を採用できる。
また、前記キャップ係合部は、前記内面係合部よりも前記受口の管端側に、外径側に突出して管内面に当接する内面当接部を備え、前記内面当接部を管内面から離れる方向へ押圧することにより、前記内面係合部の前記凹凸への係合が解除される構成を採用できる。
これらの各構成からなる端面防護キャップの素材としては、例えば、樹脂やゴム等を用いてもよいが、これを紙製やパルプ製とすることもできる。紙製やパルプ製であれば、新聞紙や段ボール紙などのリサイクル材を用いることができる。また、特に、前記ベース部と前記折込み用突出部とがパルプモウルド抄製体で一体に構成されているものを採用できる。パルプモウルド抄製体の場合、その素材に、前述の水溶性の糊や樹脂等の塗布や含浸させることによる強度向上、破れ防止の効果が高い。
これらの各構成からなる端面防護キャップの製造方法として、パルプ繊維を型枠によって所定の形状に抄製する工程と、その抄製品を乾燥する工程と、その抄製品をプレス成形する工程とからなる端面防護キャップの製造方法を採用できる。
この発明は、折込み用突出部の折り曲げることによって、管体側の凹凸に係合するキャップ係合部を形成したので、複雑な形状を有する種々の管体の端部の開口に合わせて、ぴったりとフィットする端面防護キャップを容易に形成することができる。
また、部材の折り曲げによってキャップ係合部を形成したので、その折り曲げ箇所の弾性力によって管体への装着時における嵌合力を強くし、管体に対して緩みが生じにくいようにすることができる。
この発明の一実施形態を示す受口用端面防護キャップの斜視図 同実施形態の受口用端面防護キャップの管体への装着状態を示し、(a)は図1のA−A断面に相当する方向の断面図、(b)は図1のB−B断面に相当する方向の断面図 管体への装着前の受口用端面防護キャップを示し、(a)は斜視図、(b)は(a)のC−C断面図、(c)は(a)のD−D断面図 管体への装着前の受口用端面防護キャップを示し、(a)は底面図、(b)は(a)のE−E断面図、(c)は(a)のF−F断面図 一実施形態の挿し口用端面防護キャップの管体への装着状態を示す断面図 同実施形態の挿し口用端面防護キャップを示し、(a)は管体への装着前の斜視図、(b)は管体への装着に際し係合部を折り込んだ状態を示す斜視図 管体への装着前の挿し口用端面防護キャップを示し、(a)は底面図、(b)は正面図 同実施形態の装着前の挿し口用端面防護キャップを示し、(a)は平面図、(b)は断面図
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1〜図4の実施形態は、管体Pの管本体部(直管部)3の他端に設けられた受口2に用いられる受口用端面防護キャップ10の例である。図5〜図8の実施形態は、管体Pの管本体部(直管部)3の一端に設けられた挿し口1に用いられる挿し口用端面防護キャップ20の例である。
これらの実施形態では、管本体部3として直管部を有する管体Pを想定しているが、直管以外の各種管体Pの受口2や挿し口1にも、もちろん使用できる。
(受口用端面防護キャップ10)
図1に、管体Pに装着する準備ができた状態(以下、「装着準備状態」と称する。)の受口用端面防護キャップ10を示す。図2に、管体Pの受口2に装着された状態(以下、「装着状態」と称する。)の受口用端面防護キャップ10を示す。図3に、受口用端面防護キャップ10を装着準備状態にする前の状態(以下、「未使用状態」と称する。)から装着準備状態にする手順を示す。
受口用端面防護キャップ10は、管体Pの受口2の開口を覆うベース部Bと、そのベース部Bから外側に突出する折込み用突出部Tとを備える。この実施形態では、受口用端面防護キャップ10はパルプモウルド抄製体で、その全域にわたって数mm程度の厚さを有する一体の部材として構成されている。
ベース部Bは、受口2への装着時に、管内の最も奥側に位置するこことなる端壁部11と、その端壁部11の周囲から受口2の管端側に向かって立ち上がる周壁部12とを備える。
また、端壁部11の中央、すなわち、受口2への装着時に管軸付近に位置することとなる部分には、その端壁部11から受口2の管端側に向かって立ち上がる突出部13を備える。
突出部13は、受口2への装着時に、管外側に位置するこことなる端壁部13aと、その端壁部13aの周囲から、管内側の端壁部11に向かって立ち上がる周壁部13bを備える。
この実施形態では、周壁部12は、図1及び図2(a)に示すように、管軸直交方向に対して、管軸に向く側で、且つ、管内に向く側に鋭角の傾斜角を成す円錐面からなるテーパ部となっている。テーパ部は、管外側から管内側へ向かって徐々に小径となっているので、その押込み具合を調整することで、受口2の内面に対して、ぴったりと当接させやすい。テーパ部の傾斜角度は、例えば、80度とすることができるが、他の角度であってもよい。また、テーパ部を設けずに、円筒状の周壁部12としてもよい。
また、この実施形態では、突出部13の周壁部13bは、図1及び図2(a)に示すように、管軸直交方向に対して、管軸に向く側で、且つ、管外に向く側に鋭角の傾斜角を成す円錐面からなるテーパ部となっている。テーパ部は、管内側から管外側へ向かって徐々に小径となっているので、受口2への着脱の際に突出部13を掴みやすい。テーパ部の傾斜角度は、同じく、例えば、80度とすることができるが、他の角度であってもよい。また、テーパ部を設けずに、円筒状の周壁部13bとしてもよい。
また、周壁部12の裾には、外径側に突出するフランジ部16が、全周にわたって設けられている。そのフランジ部16の一部に、端壁部11側へ盛り上がる当接部14が設けられている。当接部14は、受口2への装着時に、その受口2の管端面2cに当接する。
フランジ部16には、当接部14を設けた方位以外の部分に、折目線rを介して、折込み用突出部Tが設けられている。この折込み用突出部Tを、折目線rを介して端壁部11側へ、すなわち、管内面に沿う方向へ折り曲げることにより、受口2の開口への嵌込み時に、管内面に形成された凹凸に係合するキャップ係合部15が形成される。
折込み用突出部Tは、図3及び図4に示すように、未使用状態で、フランジ部16から外径側へ突出する平面視コ字状の枠部15cによって保持されている。
折込み用突出部Tは、枠部15cの内側に、受口2の内面に形成された凹凸に係合する内面係合部15aと、内面係合部15aよりも受口2の管端側において、外径側に突出して管内面に当接する内面当接部15bを備える。すなわち、折込み用突出部Tは、折曲げ前の未使用状態において、内径側から外径側に向かって内面当接部15b、内面係合部15aが順に位置する。内面係合部15aと内面当接部15bは、それぞれ、装着準備状態で外径側に突出するように膨らんでいる。
受口2には、図2に示すように、その内面に形成された溝2a及び突起2bによって凹凸が形成されている。溝2aは、継手用のロックリングを収容するための全周溝である。突起2bは、ロックリング用の溝2aの手前に位置する全周のあご部である。
受口用端面防護キャップ10を装着準備状態とするためには、図3(b)に示すように、折込み用突出部Tを折目線rで折り曲げる。
内面係合部15aは、ベース部Bに対して折込み用突出部Tを管内面に沿う方向へ折り曲げた際に外径方向へ、すなわち、管内面に向く側に突出している突出部である。この突出部が、溝2aの管本体部3側に向く端面2e、あるいは、その端面2eと突起2bの内面2dとの稜線部に当接し係合する。
また、内面当接部15bは、内面係合部15aよりも受口2の管端側に位置し、外径側に突出しているので、突起2bの内面2dに当接する。内面当接部15bは、突起2bの内面2dに当接する部分と、突起2bの内面2dに当接せず、受口2の管端面2cよりも外側にはみ出している部分とがあるので、このはみ出した部分は手で触れやすい。
このため、この内面当接部15bのはみ出した部分を管内面から離れる方向へ押圧することにより、周壁部12やキャップ係合部15の部材が弾性変形し、内面係合部15aは内側へ移動し、受口2内面への係合が解除される。このため、受口用端面防護キャップ10の取り外し、取り付けが容易である。
折込み用突出部Tの折目線rを挟んで内側はフランジ部16であり、このフランジ部16が、ベース部Bに対するキャップ係合部15の折り返し部15eとなっている。内面係合部15aと内面当接部15bとの間は、内径方向へ突出する谷部15dである。
このように、ベース部Bに対して折込み用突出部Tを折り曲げることによって、管体P側の凹凸に係合するキャップ係合部15が形成されるので、複雑な形状を有する種々の管体の受口2に対して、ぴったりとフィットする受口用端面防護キャップ10を容易に形成することができる。
また、部材の折り曲げによってキャップ係合部15を形成したので、その折り曲げ箇所である折り返し部15eよりも外側の部材が、折り曲げる前の状態に戻ろうとする弾性力、すなわち、外径側へ広がろうとする弾性力が作用する。その弾性力によって、管体Pの内面への嵌合力を強くし、管体Pに対して緩みが生じにくいようにすることができる。
(挿し口用端面防護キャップ)
図5〜図8に、挿し口用端面防護キャップ20を示す。図5は、管体Pの挿し口1への装着状態の挿し口用端面防護キャップ20であり、図6は、挿し口用端面防護キャップ20の未使用状態から装着準備状態にする手順を示す。図7及び図8は、同じく未使用状態の挿し口用端面防護キャップ20を示す。
挿し口用端面防護キャップ20は、管体Pの挿し口1の開口を覆うベース部Bと、そのベース部Bから外側に突出する折込み用突出部Tとを備える。この実施形態では、挿し口用端面防護キャップ20は、同じくパルプモウルド抄製体で、その全域にわたって数mm程度の厚さを有する一体の部材として構成されている。
挿し口1には、図5に示すように、その外面に全周にわたって形成された挿し口突起1aによって、管本体部3の外面との間に凹凸が形成されている。
ベース部Bは、挿し口1への装着時に、その周縁部が管端面に接する端壁部21と、その端壁部21の周囲から管本体部3側に向かって立ち上がる周壁部22とを備える。
この実施形態では、周壁部22は、端壁部21から遠ざかるにつれて徐々に拡径する形状となっている。その周壁部22は、図5に示すように、挿し口1の外面に形成された挿し口突起1aの外面1c,1bに沿う形状となっている。挿し口突起1aの外面1c,1bの傾斜角が途中で変化していることに対応して、周壁部22c,22bの傾斜角も、途中で同じだけ変化した形状となっている。このため、周壁部22と挿し口突起1aの外面1c,1bとは、その全域にわたってぴったりと当接しやすい。
また、周壁部22の裾には、外径側に突出するフランジ部26が、全周にわたって設けられている。
フランジ部26には、折目線rを介して、折込み用突出部Tが設けられている。折込み用突出部Tは、図6〜図8に示すように、フランジ部26から外径側へ突出する平面視T字状の板状部材である。
この折込み用突出部Tを折目線rを介して内側へ折り曲げることにより、挿し口1への嵌込み時に、管外面に形成された凹凸に係合するキャップ係合部25が形成される。
折込み用突出部Tは、未使用状態で、フランジ部26に折目線rを介して外側に設けられる折り返し部25b、外面係合部25cを順に備える。また、折目線rを挟んで周壁部22側のフランジ部26は、キャップ係合部25を支持する張り出し部25aとして機能する。外面係合部25cは、挿し口突起1aの管本体部3側に向く端面1dと、管本体部3の外面に係合する。
挿し口用端面防護キャップ20を、未使用状態から装着準備状態とするためには、ベース部Bに対して折込み用突出部Tの先端を折目線rを介して内側へ折り曲げて管軸直交方向とし、さらに、その先端を折目線rを介して内側へ、すなわち、管外面に沿う方向へ折り曲げて折り込み部を形成し、その先端の折り込み部を、外面係合部25cとする。
折り返し部25bは、ベース部Bの外径方向に突出する張り出し部25aに対して内径方向へ折り曲げられた折り込み部である。さらに、外面係合部25cは、折り返し部25bから挿し口1の管端部側に折り曲げられた折り込み部である。これらの折り込み部が、挿し口突起1aの管本体部3側に向く端面1dに当接し係合する。また、これらの折り込み部が、その端面1dの近傍において、管体Pの外面に係合する。
外面係合部25cは、図6(b)に示すように、周壁部22の内面に沿って、及び、挿し口突起1aの外面に沿って、周方向に伸びる帯状の部材である。このため、管体Pと挿し口用端面防護キャップ20とを管周方向に沿ってしっかりと保持することができる。外面係合部25cの周方向への長さは、管周全体に対して1/2以上、3/4以下とすることが望ましい。
このように、ベース部Bに対して折込み用突出部Tを折り曲げることによって、管体P側の凹凸に係合するキャップ係合部25が形成されるので、複雑な形状を有する種々の管体の挿し口1に対して、ぴったりとフィットする挿し口用端面防護キャップ20を容易に形成することができる。
また、部材の折り曲げによってキャップ係合部25を形成したので、その折り曲げ箇所である折り返し部25b、外面係合部25cが、折り曲げる前の状態に戻ろうとする弾性力、すなわち、管外面や挿し口突起1aの端面1dを押圧しようとする弾性力が生じる。この弾性力によって、管体Pの外面や端面1dへの嵌合力を強くし、管体Pに対して緩みが生じにくいようにすることができる。
(端面防護キャップの製造方法、その他)
これらの実施形態では、端面防護キャップ10,20をパルプモウルド抄製体で構成した。すなわち、端面防護キャップ10,20を構成するベース部Bと折込み用突出部Tとはパルプモウルド抄製体で一体の部材として構成されている。
この端面防護キャップの製造は、パルプ繊維を型枠によって所定の形状に抄製する工程と、その抄製品を乾燥する工程と、その抄製品をプレス成形する工程とを経て行われる。乾燥する工程とプレス成形する工程とは同じ工程で行うこともできる。
抄製作業は、パルプ繊維と水とを水槽中で混合し(例えば、繊維分約3wt%)、撥水剤(ロジン乳化液)を添加(例えば、繊維分に対し0.3〜1.5wt%)してモウルド液とする。水槽中に、網体からなる成形面を有する抄造型、及び、バキューム吸引型を浸漬する。抄造型の吸引孔を介して水を吸引除去することにより、網体からなる成形面にパルプ繊維を吸着させてパルプモウルド成形体を抄造する。
ついで、抄造型より離型したパルプモウルド成形体を一対のプレス成形型によって両面より加熱・加圧する。これにより、端面防護キャップ10,20を製造することができる。
折目線rは、プレス成形時に同時に形成することができる。このようなプレス成形を行ったことにより、端面防護キャップ10,20の素材の緻密化、寸法精度の向上を図ることができる。
また、撥水剤の作用により、管体Pに装着された端面防護キャップ10,20は、一定の期間(例えば、約6ヶ月)は撥水性を発揮し、雨水の吸収を抑えることができる。また、紙製品であるがゆえ、管内面塗装時の溶剤の管外への発散性にも優れている。
これらの実施形態では、受口用端面防護キャップ10、挿し口用端面防護キャップ20をパルプモウルド抄製体で構成したが、この素材には限定されず、他の素材を用いてもよい。例えば、溶剤の管外への発散性を求める必要がない場合には、ポリエチレン等の各種樹脂や、ゴム等を採用してもよい。
1 挿し口
1a 挿し口突起
1b,1c 外面
1d 端面
1e 管端面
2 受口
2a 溝
2b 突起(受口内面突起)
2c 管端面
2d 内面
2e 端面
3 管本体部(直管部)
10 キャップ(受口用端面防護キャップ)
11 端壁部
12 周壁部
13 突出部
13a 端壁部
13b 周壁部
14 当接部
15 係合部
15a 内面係合部
15b 内面当接部
15c 枠部
15d 谷部
15e 折り返し部
16 フランジ部
20 キャップ(挿し口用端面防護キャップ)
21 端壁部
22 周壁部
25 係合部
25a 張り出し部
25b 折り返し部
25c 外面係合部
26 フランジ部
B ベース部
T 折込み用突出部
P 管体

Claims (7)

  1. 管体(P)の端部の開口を覆うベース部(B)と、そのベース部(B)から外径側に突出する折込み用突出部(T)とを備え、前記折込み用突出部(T)を管外面に沿う方向へ折り曲げることにより、前記開口への嵌込み時に、前記折込み用突出部(T)が管外面に形成された凹凸に係合するキャップ係合部(25)となる端面防護キャップ。
  2. 前記管体(P)の端部は管本体部(3)の一端に設けられた挿し口(1)であり、前記凹凸は前記挿し口(1)の外面に形成された挿し口突起(1a)によって形成され、前記キャップ係合部(25)は、前記挿し口突起(1a)の前記管本体部(3)側に向く端面(1d)に係合する外面係合部(25c)を備える請求項1に記載の端面防護キャップ。
  3. 前記外面係合部(25c)は、前記ベース部(B)に対して前記折込み用突出部(T)の先端を折目線rを介して内側へ折り曲げて管軸直交方向とし、さらにその先端を管外面に沿う方向へ折り曲げて形成された折り込み部である請求項1又は2に記載の端面防護キャップ。
  4. 管体(P)の端部の開口を覆うベース部(B)と、そのベース部(B)から外径側に突出する折込み用突出部(T)とを備え、前記折込み用突出部(T)を管内面に沿う方向へ折り曲げることにより、前記開口への嵌込み時に、前記折込み用突出部(T)が管内面に形成された凹凸に係合するキャップ係合部(15)となり、
    前記管体(P)の端部は管本体部(3)の他端に設けられた受口(2)であり、前記凹凸は前記受口(2)の内面に形成された溝(2a)又は突起(2b)によって形成され、前記キャップ係合部(15)は、前記溝(2a)又は突起(2b)の前記管本体部(3)側に向く端面(2e)に係合する内面係合部(15a)を備え、
    前記キャップ係合部(15)は、前記内面係合部(15a)よりも前記受口(2)の管端側に、外径側に突出して管内面に当接する内面当接部(15b)を備え、前記内面当接部(15b)を管内面から離れる方向へ押圧することにより、前記内面係合部(15a)の前記凹凸への係合が解除され端面防護キャップ。
  5. 前記内面係合部(15a)は、前記ベース部(B)に対して前記折込み用突出部(T)を管内面に沿う方向へ折り曲げた際に、管内面に向く側に突出している突出部である請求項4に記載の端面防護キャップ。
  6. 前記ベース部(B)と前記折込み用突出部(T)とはパルプモウルド抄製体で一体に構成されている請求項1からのいずれか一つに記載の端面防護キャップ。
  7. 請求項1からのいずれか一つに記載の端面防護キャップの製造方法であって、
    パルプ繊維を型枠によって所定の形状に抄製する工程と、その抄製品を乾燥する工程と、その抄製品をプレス成形する工程とからなる端面防護キャップの製造方法。
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