JP6406884B2 - 継手接続品の検査装置 - Google Patents

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本発明は、継手接続品の検査装置に関する。
下記特許文献1には、配管の気密性を検査する配管検査装置が開示されている。この配管検査装置では、管接続金具の一端が、配管のソケットと接続され、他端がアダプタと接続されている。管接続金具の貫通孔には、雌ねじが形成されており、配管のソケットの雄ねじを螺合させることで、配管のソケットと管接続金具とを接続している。さらに、管接続金具の貫通孔の雌ねじにアダプタの雄ねじを螺合させることで、管接続金具とアダプタとを接続している。
特開2013−24730号公報(例えば、図4)
一般的に、金具の内部面は面粗度が粗く、この内部面で気密状態を保持することは難しい。
上記特許文献1に記載の配管検査装置では、管接続金具の貫通孔の雌ねじに配管のソケットの雄ねじを螺合させて接続し、管接続金具の貫通孔の雌ねじにアダプタの雄ねじを螺合させて接続している。このため、管接続金具の貫通孔と配管のソケットとの締結部と、管接続金具の貫通孔とアダプタとの締結部で、圧縮空気を導入した際の圧力を保持する必要があるが、雄ねじ又は雌ねじが損傷していた場合などに適切なシール力を得ることが難しい。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、アダプタと継手とのシール性を向上させる継手接続品の検査装置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継手接続品の検査装置は、軸方向の一端部が閉塞されると共に、軸方向の他端部側に継手接続品の継手が挿入される凹状挿入部が形成されたアダプタと、前記凹状挿入部の内壁に着脱可能に固定されると共に、内周側に前記継手が接続されるスリーブと、軸方向一端が前記凹状挿入部の前記スリーブよりも軸方向の一端部側に配置され、前記継手を介して導入される流体の圧力により前記スリーブ側に摺動可能に設けられると共に、軸方向他端に前記継手の内周面に摺動可能に挿入される内筒部を備えたピストンと、前記ピストンにおける前記スリーブ側に設けられ、前記ピストンの摺動により前記スリーブ又は前記継手の端面に圧接されることで、前記スリーブ又は前記継手との間をシールするシール材と、前記ピストンの外周と前記凹状挿入部との接触部に設けられ、前記ピストンと前記凹状挿入部との間をシールするアダプタ用シール材と、前記内筒部の外周に設けられ、前記内筒部と前記継手との間をシールする継手用シール材と、を有する。
請求項1に記載の発明によれば、アダプタの軸方向の一端部が閉塞されると共に、アダプタの軸方向の他端部側に継手接続品の継手が挿入される凹状挿入部が形成されている。凹状挿入部の内壁には、スリーブが着脱可能に固定されており、スリーブの内周側に継手が接続されている。凹状挿入部のスリーブよりも軸方向の一端部側には、ピストンの軸方向一端が配置されており、ピストンの軸方向他端に設けられた内筒部が継手の内周面に摺動可能に挿入されている。ピストンは、継手を介して導入される流体の圧力によりスリーブ側に摺動可能とされており、ピストンにおけるスリーブ側には、スリーブ又は継手との間をシールするシール材が設けられている。
この構成では、継手を介して導入される流体の圧力により、ピストンがスリーブ側に摺動することで、ピストンに設けられたシール材がスリーブ又は継手の端面に圧接され、ピストンとスリーブ又は継手との間がシールされる。これにより、アダプタとスリーブとの固定部、又はスリーブと継手との接続部が部分的に損傷していても、ピストンとスリーブ又は継手との間のシール性が保たれ、より確実なシール力が得られる。さらに、ピストンとスリーブを交換することで、1つのアダプタを様々なサイズの継手に対応可能である。このため、継手のサイズ毎にアダプタを揃える必要がなく、低コスト化が可能であると共に、アダプタの保管場所を削減することができる。
さらに、ピストンの外周と凹状挿入部との接触部には、ピストンと凹状挿入部との間をシールするアダプタ用シール材が設けられ、内筒部の外周には、内筒部と継手との間をシールする継手用シール材が設けられている。これにより、継手を介して導入される流体の圧力により、ピストンがスリーブ側に摺動する際に、ピストンの外周とアダプタの凹状挿入部との接触部に設けられたアダプタ用シール材により、ピストンと凹状挿入部との間のシール性を保つことができる。また、ピストンの内筒部の外周に設けられた継手用シール材により、内筒部と継手との間のシール性を保つことができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の継手接続品の検査装置において、前記ピストンは、前記内筒部から半径方向外側に延びたフランジ部を備え、前記フランジ部に前記シール材が設けられている。
請求項2に記載の発明によれば、ピストンは、内筒部から半径方向外側に延びたフランジ部を備えており、ピストンがスリーブ側に摺動したときに、フランジ部に設けられたシール材がスリーブ又は継手の端面に圧接される。これにより、ピストンとスリーブ又は継手との間のシール性をより確実に向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の継手接続品の検査装置において、前記継手の雄ネジ部が、前記スリーブの内周側の雌ネジ部に締結固定される。
請求項3に記載の発明によれば、継手の雄ネジ部が、スリーブの内周側の雌ネジ部に締結固定されている場合に、スリーブの雄ネジ部などが損傷していても、ピストンとスリーブ又は継手との間のシール性が保たれ、より確実なシール力を得ることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の継手接続品の検査装置において、前記スリーブの外周側の雄ネジ部が、前記凹状挿入部の雌ネジ部に締結固定される。
請求項4に記載の発明によれば、スリーブの外周側の雄ネジ部が、凹状挿入部の雌ネジ部に締結固定されている場合に、雄ネジ部や雌ねじ部が損傷していても、ピストンとスリーブ又は継手との間のシール性が保たれ、より確実なシール力を得ることができる。
請求項に記載の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の継手接続品の検査装置において、前記アダプタの軸方向の一端部を閉塞する壁体と前記ピストンとの間にバネ部材が配置されている。
請求項に記載の発明によれば、アダプタの軸方向の一端部を閉塞する壁体とピストンとの間にバネ部材が配置されていることで、アダプタの壁体とピストンの端面とが貼り付いて、ピストンがスリーブ側に摺動しにくくなることを阻止することができる。
本願発明に係る継手接続品の検査装置によれば、アダプタと継手とのシール性を向上させると共に、1つのアダプタを各サイズの継手に適用させることが可能である。
本発明の一実施形態に係る継手接続品の検査装置を示す断面図である。 図1に示す継手接続品の検査装置に用いられるピストンがスリーブ側に摺動した状態を示す断面図である。 比較例の継手接続品の検査装置を示す断面図である。
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、本発明の一実施形態である継手接続品の検査装置が断面図にて示されている。図1に示されるように、継手接続品の検査装置10は、筒体12Aからなるアダプタ12を備えている。アダプタ12は、筒体12Aの軸方向の一端部が壁体としての底壁12Bにより閉塞されており、筒体12Aの軸方向の他端部側に継手30が挿入される凹状挿入部12Cが形成されている。
継手接続品の検査装置10は、アダプタ12の凹状挿入部12Cの内壁に着脱可能に固定される略円筒状のスリーブ14を備えている。アダプタ12の凹状挿入部12Cには、軸方向の他端部側(底壁12Bと反対側)の内壁に雌ネジ部13Aが形成されている。アダプタ12の凹状挿入部12Cには、軸方向の一端部側(底壁12B側)に内径が雌ネジ部13Aの内径よりも小径とされた略円形状の内壁面13Bが形成されている。スリーブ14の外周側には、雄ネジ部(外ネジ部)14Aが形成されており、雄ネジ部14Aが凹状挿入部12Cの雌ネジ部13Aに螺合されることで、スリーブ14がアダプタ12の凹状挿入部12Cに締結固定されている。
スリーブ14の内周側には、雌ネジ部(内ネジ部)14Bが形成されている。スリーブ14の雌ネジ部14Bには、検査対象となる継手接続品の一部を構成する継手30が接続されている。本実施形態では、継手30の軸方向の一端部側に雄ネジ部30Aが形成されており、継手30の雄ネジ部30Aがスリーブ14の雌ネジ部14Bに螺合されることで、継手30がスリーブ14に締結固定されるようになっている。本実施形態では、継手30がスリーブ14に締結固定された状態で、スリーブ14の軸方向奥側(底壁12B側)の端面14Cが継手30の端面30Bよりもアダプタ12の底壁12B側に突出している。
また、継手接続品の検査装置10は、アダプタ12の凹状挿入部12Cに配置されたピストン16を備えている。ピストン16は、外形が略T字状に形成されており、中心部に流体が流れる流路16Aが形成されている。ピストン16は、外径が小さい内筒部16Bと、内筒部16Bから半径方向外側に延びたフランジ部16Cと、を備えている。本実施形態では、ピストン16の軸方向一端にフランジ部16Cが設けられており、フランジ部16Cが、凹状挿入部12Cのスリーブ14よりも軸方向の一端部側(内壁面13Bと面する位置)に配置されている。また、ピストン16の軸方向他端側に内筒部16Bが設けられており、内筒部16Bは、スリーブ14の半径方向内側に配置されている。フランジ部16Cのスリーブ14側には、略平面状の壁面17Aが形成されている。
ピストン16のフランジ部16Cは、凹状挿入部12Cの内壁面13Bを軸方向に沿って摺動可能に配置されている。フランジ部16Cの外周面には、周方向に沿って溝部17Bが形成されており、溝部17Bにアダプタ用シール材としてのOリング18が配置されている。Oリング18がアダプタ12の内壁面13Bに圧接されることで、ピストン16とアダプタ12の内壁面13Bとのシール性が保たれるようになっている。
継手30の中心部には、流路30Cが形成されている。継手30の軸方向の一端部(雄ネジ部30A側)には、流路30Cの一部を構成する略円形状の内周面32が形成されている。ピストン16の内筒部16Bは、継手30の内周面32に摺動可能に挿入されている。内筒部16Bの外周面には、周方向に沿って溝部17Cが形成されており、溝部17Cに継手用シール材としてのOリング20が配置されている。Oリング20が継手30の内周面32に圧接されることで、ピストン16と継手30の内周面32とのシール性が保たれるようになっている。
図示を省略するが、継手30の軸方向の他端部側(雄ネジ部30Aと反対側)には、ホースなどの接続管が接続されており、継手30と接続管とで検査対象となる継手接続品が構成されている。継手接続品の検査装置10は、継手30の接続管から継手30を介してアダプタ12内に流体が導入されることで、流体の圧力(内圧)によりピストン16がスリーブ14側(矢印A方向)に摺動するようになっている(図2参照)。流体としては、例えば、圧縮空気、ガス、又は作動油などが用いられている。また、図示を省略するが、継手30の接続管に流体で加圧する加圧装置を接続することで、加圧装置により継手30を介してアダプタ12内に流体が導入され、アダプタ12内が加圧されるようになっている。
ピストン16のフランジ部16Cの壁面17Aは、平面視にて略リング状とされており、壁面17Aのほぼ全面にシート状のシール材22が装着されている。シール材22は、発泡樹脂などの弾性体で構成されており、フランジ部16Cの壁面17Aに接着剤等により固着されている。ピストン16(フランジ部16C)のスリーブ14側への摺動により、シール材22がスリーブ14の端面14Cに圧接されることで、ピストン16とスリーブ14の端面14Cとの間がシールされるようになっている(図2参照)。
アダプタ12の底壁12Bとピストン16のフランジ部16Cとの間には、バネ部材としてのスプリング24が配置されている。スプリング24は、ピストン16の軸方向奥側(底壁12B側)の端面17Dとアダプタ12の底壁12Bとの隙間を保持する程度の弾性力を有していればよい。すなわち、スプリング24は、必ずしもピストン16のフランジ部16Cをスリーブ14の端面14Cに押圧させる必要はない。このスプリング24により、ピストン16の端面17Dがアダプタ12の底壁12Bに張り付くことが阻止されるようになっている。これにより、アダプタ12内に流体が導入された際に、ピストン16(フランジ部16C)をスリーブ14側(矢印A方向)へスムーズに摺動させることができる。
継手接続品の検査装置10では、検査対象となる継手接続品の継手30のサイズに合わせて複数のピストン16およびスリーブ14が用意されており、継手30のサイズが変わっても、1つのアダプタ12をそのまま使用する。継手接続品の気密性を検査する際には、継手接続品の継手30のサイズに応じて、適切なピストン16とスリーブ14が選択される。
なお、本実施形態の継手接続品の検査装置10は、図1及び図2に示されるように、アダプタ12の軸方向を上下方向として配置している。但し、継手接続品の検査装置は、アダプタ12の配置方向を特に制限するものではなく、アダプタ12の軸方向を上下方向以外の方向に配置してもよい。
次に、本実施形態の継手接続品の検査装置10の作用並びに効果について説明する。
図1に示されるように、継手接続品の検査装置10では、継手30を備えた継手接続品を検査する際には、継手30のサイズに応じて適切なピストン16とスリーブ14が選択される。そして、アダプタ12の凹状挿入部12Cにピストン16を配置する。その際、ピストン16は、フランジ部16Cがアダプタ12の内壁面13Bと面するように配置され、内筒部16Bがアダプタ12の雌ネジ部13Aと対向するように配置される。
さらに、アダプタ12の凹状挿入部12Cに設けられた雌ネジ部13Aにスリーブ14の雄ネジ部14Aを螺合させることで、スリーブ14をアダプタ12に締結固定する。その際、ピストン16の内筒部16Bがスリーブ14の内周側に間隔をおいて配置されている。
そして、継手接続品を構成する継手30の雄ネジ部30Aをスリーブ14の雌ネジ部14Bに螺合させることで、継手30をスリーブ14に締結固定する。その際、ピストン16の内筒部16Bは、継手30の内周面32の内側に挿入される。
この継手接続品の検査装置10では、継手30の接続管(図示省略)から継手30を介してアダプタ12内に流体が導入されることで、アダプタ12内の圧力(内圧)が上昇する。これにより、ピストン16がスリーブ14側(矢印A方向)に摺動する。より詳細には、ピストン16のフランジ部16Cがアダプタ12の内壁面13Bを矢印A方向に摺動すると共に、ピストン16の内筒部16Bが継手30の内周面32を矢印A方向に摺動する。そして、図2に示されるように、ピストン16のフランジ部16Cの壁面17Aに設けられたシール材22がスリーブ14の端面14Cに圧接されることで、ピストン16とスリーブ14との間がシールされる。この状態で、継手接続品の気密性が検査される。
このような継手接続品の検査装置10では、アダプタ12とスリーブ14との締結部(雄ネジ部14Aや雌ネジ部13A)、又はスリーブ14と継手30との締結部(雌ネジ部14B)が部分的に損傷していても、シール材22によりピストン16とスリーブ14との間のシール性が保たれ、より確実なシール力が得られる。さらに、ピストン16とスリーブ14を交換することで、1つのアダプタ12を様々なサイズの継手30に対応させることが可能である。このため、継手30のサイズ毎にアダプタ12を揃える必要がなく、低コスト化が可能であると共に、アダプタの保管場所を削減することができる。
また、本実施形態では、ピストン16は、内筒部16Bから半径方向外側に延びたフランジ部16Cを備えており、ピストン16がスリーブ14側に摺動したときに、フランジ部16Cの壁面17Aに設けられたシール材22がスリーブ14の端面14Cに圧接される。これにより、ピストン16とスリーブ14との間のシール性をより確実に向上させることができる。
また、本実施形態では、継手30の雄ネジ部30Aが、スリーブ14の内周側の雌ネジ部14Bに締結固定されている。このため、スリーブ14の雌ネジ部14B等が損傷していても、ピストン16とスリーブ14との間のシール性が保たれ、より確実なシール力を得ることができる。
また、本実施形態では、スリーブ14の外周側の雄ネジ部14Aが、アダプタ12の凹状挿入部12Cの雌ネジ部13Aに締結固定されている。このため、雄ネジ部14Aや雌ネジ部13Aが損傷していても、ピストン16とスリーブ14との間のシール性が保たれ、より確実なシール力を得ることができる。
さらに、本実施形態では、継手30を介して導入される流体の圧力により、ピストン16がスリーブ14側に摺動する際に、ピストン16のフランジ部16Cの外周とアダプタ12の凹状挿入部12Cとの接触部に設けられたOリング18により、ピストン16とアダプタ12の凹状挿入部12Cとの間のシール性を保つことができる。また、ピストン16の内筒部16Bの外周に設けられたOリング20により、内筒部16Bと継手30との間のシール性を保つことができる。
さらに、本実施形態では、アダプタ12の底壁12Bとピストン16との間にスプリング24が配置されている。これにより、アダプタ12の底壁12Bとピストン16の端面17Dとが貼り付き、ピストン16(フランジ部16C)がスリーブ14側に摺動しにくくなることを阻止することができる。
図3には、比較例に係る継手接続品の検査装置100が断面図にて示されている。図3に示されるように、継手接続品の検査装置100は、アダプタ102を備えている。アダプタ102は、筒状の部材からなり、筒体102Aの軸方向の一端部が底壁102Bにより閉塞されると共に、筒体102Aの軸方向の他端部側に継手30が挿入される凹状挿入部102Cが形成されている。アダプタ102の凹状挿入部102Cの内壁には、凹状挿入部102Cの入口側に雌ネジ部104Aが形成されている。アダプタ102の雌ネジ部104Aに、継手30の雄ネジ部30Aが螺合されることで、継手30がアダプタ102に接続されている。
このような継手接続品の検査装置100では、継手30の接続管(図示省略)から継手30を介してアダプタ102内に流体が導入されることで、アダプタ102内の圧力(内圧)が高められ、継手接続品の気密性が検査される。その際、継手30の雄ネジ部30Aがアダプタ102の雌ネジ部104Aに締結固定されているため、継手30とアダプタ102との締結部のシール力のみで圧力を保持する構成となっている。
しかし、このような継手接続品の検査装置100では、例えば、アダプタ102の雌ネジ部104Aなどが損傷していた場合、適切なシール力を得ることが困難である。このため、継手30の雄ネジ部30Aにシールテープを確実に巻くことによって、シール性を向上させたり、雌ネジ部104Aと雄ネジ部30Aとの寸法精度に頼る必要があり、多くの工数が掛かる。このため、締結部のみでシール力を保持するには改善の余地がある。
さらに、継手30の各サイズに対応する複数のアダプタ102を用意しなければならず、コストが上昇する共に、複数のアダプタ102の保管場所にも制約がある。
また、一般的な金具においては、金具の内部面は面粗度が粗く、この面での気密保持はあまり期待できない。
本実施形態の継手接続品の検査装置10では、ピストン16(フランジ部16C)がスリーブ14側(矢印A方向)に摺動し、フランジ部16Cのシール材22がスリーブ14の端面14Cに圧接されることで、ピストン16とスリーブ14との間がシールされる。このため、アダプタ12やスリーブ14のネジ部が損傷していても、より確実にシール力を得ることができる。
また、ピストン16とスリーブ14を交換することで、1つのアダプタ12を様々なサイズの継手30に対応させることが可能である。このため、継手30のサイズ毎にアダプタ12を揃える必要がなく、低コスト化が可能であると共に、アダプタの保管場所を削減することができる。また、継手30のサイズ毎にアダプタ12を揃える必要がないため、継手接続品の検査装置10の構成部品の持ち運びも容易となる。
なお、上記実施形態では、継手30の雄ネジ部をスリーブ14の雌ネジ部に締結固定する構成であるが、本発明はこの構成に限定するものではない。継手の種類に応じてスリーブの構成を変更することで、他の種類の継手にも適用可能である。例えば、継手接続品の検査装置は、スリーブにロック部を設け、ロック部を継手の溝部に係合させて固定するタイプにも適用可能である。
また、上記実施形態では、スリーブ14の雄ネジ部をアダプタ12の雌ネジ部に締結固定する構成であるが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、アダプタ12に設けられたロック部に、スリーブ14の溝部を係合されて固定する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、ピストン16のシール材22が、流体の圧力によりスリーブ14の端面14Cに圧接されることで、ピストン16とスリーブ14とがシールされる構成であるが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、継手の端面をスリーブの端面よりもアダプタ12の底壁12B側に突出するように配置し、ピストン16のフランジ部16Cのシール材22が、流体の圧力により継手の端面に圧接されることで、ピストン16と継手とがシールされる構成としてもよい。
10 継手接続品の検査装置
12 アダプタ
12B 底壁(壁体)
12C 凹状挿入部
13A 雌ネジ部
14 スリーブ
14A 雄ネジ部
14B 雌ネジ部
14C 端面
16 ピストン
16B 内筒部
16C フランジ部
18 Oリング(アダプタ用シール材)
20 Oリング(継手用シール材)
22 シール材
24 スプリング(バネ部材)
30 継手
30A 雄ネジ部
32 内周面

Claims (5)

  1. 軸方向の一端部が閉塞されると共に、軸方向の他端部側に継手接続品の継手が挿入される凹状挿入部が形成されたアダプタと、
    前記凹状挿入部の内壁に着脱可能に固定されると共に、内周側に前記継手が接続されるスリーブと、
    軸方向一端が前記凹状挿入部の前記スリーブよりも軸方向の一端部側に配置され、前記継手を介して導入される流体の圧力により前記スリーブ側に摺動可能に設けられると共に、軸方向他端に前記継手の内周面に摺動可能に挿入される内筒部を備えたピストンと、
    前記ピストンにおける前記スリーブ側に設けられ、前記ピストンの摺動により前記スリーブ又は前記継手の端面に圧接されることで、前記スリーブ又は前記継手との間をシールするシール材と、
    前記ピストンの外周と前記凹状挿入部との接触部に設けられ、前記ピストンと前記凹状挿入部との間をシールするアダプタ用シール材と、
    前記内筒部の外周に設けられ、前記内筒部と前記継手との間をシールする継手用シール材と、
    を有する継手接続品の検査装置。
  2. 前記ピストンは、前記内筒部から半径方向外側に延びたフランジ部を備え、前記フランジ部に前記シール材が設けられている請求項1に記載の継手接続品の検査装置。
  3. 前記継手の雄ネジ部が、前記スリーブの内周側の雌ネジ部に締結固定される請求項1又は請求項2に記載の継手接続品の検査装置。
  4. 前記スリーブの外周側の雄ネジ部が、前記凹状挿入部の雌ネジ部に締結固定される請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の継手接続品の検査装置。
  5. 前記アダプタの軸方向の一端部を閉塞する壁体と前記ピストンとの間にバネ部材が配置されている請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の継手接続品の検査装置。
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