JP6435621B2 - 接続具 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば透析装置用の精密濾過フィルタを透析装置に接続する場合等に使用することが可能な接続具に関するものである。
従来より、透析装置には、ダイアライザに供給される前の原水を濾過する濾過フィルタが設けられている場合がある。濾過フィルタには、濾過前の原水を流入させる流入管部と、濾過膜を通過した後の純水を流出させる第1流出管部と、濾過膜を通過していない原水を流出させる第2流出管部とが設けられている。これら流入管部、第1流出管部及び第2流出管部には、透析装置側の配管が接続されるのであるが、特許文献1、2に開示されているように濾過フィルタをホルダに装着し、この装着の際に透析装置側の配管の接続まで行えるようにしたものが知られている。
特許文献1のホルダでは、濾過フィルタの上部及び下部にそれぞれ上側連結部及び下側連結部が設けられている。ホルダの上側には、濾過フィルタの上側連結部をロックする上側ロックレバーが設けられ、下側には、濾過フィルタの下側連結部をロックする下側ロックレバーが設けられている。
特許文献2のホルダも、上側及び下側にそれぞれロックレバーが設けられている。
特開平11−70164号公報 特許第3923845号公報
ところで、特許文献1、2のホルダでは、濾過フィルタを着脱する際に上側及び下側ロックレバーを操作しなければならないので、濾過フィルタの着脱作業が煩雑で手間がかかる。
そこで、上側及び下側ロックレバーを省略することが考えられるが、この場合、濾過フィルタの管部と透析装置側の配管との接続部分のシール性を長期間に亘って安定して確保するのが問題となる。
また、濾過フィルタは定期的に交換するものであるため、濾過フィルタを透析装置から取り外す場合があるが、このときに濾過フィルタと透析装置側の配管との接続を容易に解除できるようにしたいという要求がある。また、同様に、濾過フィルタと透析装置側の配管との接続作業を容易にしたいという要求もある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高いシール性を安定して確保できるようにしながら、接続及び接続解除作業を容易に行うことができるようにすることにある。
上記目的を達成するために、本発明では、可撓性を持ったチューブを使用して配管と流通管部とを接続する場合に、先端側及び基端側テーパー面を有するロック部材をチューブに取り付け、ロック部材の先端側テーパー面に第1部材のテーパー面を当接させ、かつ、ロック部材の基端側テーパー面に第2部材のテーパー面を当接させてロック部材を中心線方向両側から押圧して取り付けるようにし、さらに、チューブの先端面を第1部材のストッパ部に当接させるようにした。
第1の発明は、
液体が流通する流通管部と、該流通管部と連通する配管とを接続する接続具において、
上記配管に接続され、該配管から延びて先端側が上記流通管部に接続される可撓性を持ったチューブと、
上記チューブの外周面に取り付けられる筒状をなし、外周面の中心線方向両側にそれぞれ先端側及び基端側テーパー面を有するロック部材と、
上記チューブの上記ロック部材よりも先端側を収容する筒状の収容部を有する第1部材と、
上記チューブの基端側から上記ロック部材の基端側テーパー面に当接するテーパー面を有する第2部材とを備え、
上記ロック部材の内周面は、該ロック部材の中心線方向一端から他端に亘って上記チューブの外周面に密着するように形成され、
上記ロック部材の中心線に対する上記先端側テーパー面の傾斜角度は、上記ロック部材の中心線に対する上記基端側テーパー面の傾斜角度よりも大きく設定され、
上記第1部材の収容部の内周面における上記チューブの先端面に対応する部位には、該チューブの先端面に当接するストッパ部が設けられ、
上記第1部材には、上記チューブの外周面を囲む筒状に形成された雄ねじ部が設けられ、該雄ねじ部の内周面には、上記ロック部材の先端側テーパー面に当接するテーパー面が設けられ、
上記第2部材には、上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が設けられ、
上記雄ねじ部と上記雌ねじ部が螺合した状態で、上記ロック部材は上記雄ねじ部の内側に嵌まるように配置され、上記ロック部材の先端側テーパー面に上記第1部材のテーパー面が当接し、かつ、上記ロック部材の基端側テーパー面に上記第2部材のテーパー面が当接して上記ロック部材が上記第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧されていることを特徴とする。
この構成によれば、ロック部材がチューブに取り付けられた状態で第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧される。このとき、ロック部材の先端側テーパー面に第1部材のテーパー面が当接し、ロック部材の基端側テーパー面に第2部材のテーパー面が当接しているのでロック部材に対して縮径方向に力が作用し、これにより、ロック部材がチューブに食い込むように変形して強固に取り付けられる。
そして、流通管部をチューブの先端側に挿入して接続する場合には、チューブの先端側に対して挿入方向(中心線方向)の押圧力が作用することになる。このとき、チューブの先端側が第1部材の収容部に収容された状態で保持されているので、チューブの先端側の変形が抑制される。このことに加えて、ロック部材によってチューブの先端位置が保持されているので、流通管部にチューブの先端側を接続する作業が容易に行える。
また、チューブに挿入されている流通管部に液体が流通する際にはチューブに内圧が加わることになるが、チューブの先端側が上述のように収容部に収容されていることでチューブが膨れるのを収容部によって抑制することが可能になる。これにより、流通管部がチューブから外れることはなく、高いシール性が長期間に亘って安定して確保される。
また、流通管部をチューブの先端側から引き抜く方向に力を加えた場合、チューブの内周面と流通管部の外周面との間の摩擦力によってチューブが引っ張られてチューブの内周面と流通管部の外周面との間の空気が抜け、これら面同士が密着する。これにより、流通管部が不意に抜けてしまうのが抑制されて高いシール性が安定して確保される。
また、接続を解除する場合、流通管部が保持・固定されている状態で接続具を抜くとき、例えばチューブを挿入された接続具を中心線周りに回しながら(捻りながら)抜き方向に力を加えていく。このとき、チューブの内周面と流通管部との間に働く摩擦抵抗によりチューブが伸びて先端が元の位置に留まろうとするが、そのチューブの先端面には第1部材のストッパ部が当接しているので、チューブの先端が留まることはできず、チューブの先端にはストッパ部によって接続具の抜き方向に力が作用する。このストッパ部からの力により、チューブは径方向外方に膨らむように変形する。これにより、空気がチューブの内周面と流通管部の外周面との間にまわり込み易くなり、これら面の間の摩擦抵抗が低下して抜けやすくなる。よって、接続具を小さい力で抜くことが可能になるので作業性が向上する。
また、第1部材の雄ねじ部と第2部材の雌ねじ部とを螺合させると、ロック部材が雄ねじ部の内側に嵌まることでロック部材が雄ねじ部をその内側から支持して雄ねじ部を雌ねじ部に確実に押し付けて螺合させることが可能になる。
第2の発明は、第1の発明において、
上記ロック部材が上記第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧された状態で、上記第1部材のストッパ部が上記チューブの先端面に当接していることを特徴とする。
この構成によれば、チューブがロック部材によって第1部材及び第2部材に固定された状態で、チューブの先端面に第1部材のストッパ部が当接するので、接続具を抜くとき、チューブに対して先端側からの力を確実に作用させてチューブを径方向外方に膨らむように変形させることが可能になる。
第3の発明は、第1または2の発明において、
上記ロック部材は、中心線方向に延びるスリットを有していることを特徴とする。
この構成によれば、第1部材及び第2部材のテーパー面によって中心線方向両側から押圧されたロック部材が縮径方向に変形する際、その変形量を十分に確保してロック部材がチューブに確実に食い込むようになる。
第1の発明によれば、チューブの外周面にロック部材を取り付け、チューブの先端側を第1部材の収容部に収容し、収容部の内周面にチューブの先端面に当接するストッパ部を設け、第1部材の雄ねじ部と第2部材の雌ねじ部とを螺合させた状態で、ロック部材の先端側テーパー面に第1部材のテーパー面が当接し、かつ、ロック部材の基端側テーパー面に第2部材のテーパー面が当接してロック部材が第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧されるようにしている。これにより、流通管部にチューブを挿入し易くなり、且つ配管と流通管部との接続状態では高いシール性を安定して確保でき、接続解除作業時には作業性を向上させることができる。
第2の発明によれば、ロック部材が第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧された状態で第1部材のストッパ部がチューブの先端面に当接しているので、接続解除作業時にチューブを径方向外方に膨らむように確実に変形させて作業性を向上させることができる。
第3の発明によれば、ロック部材が中心線方向に延びるスリットを有しているので、ロック部材をチューブに確実に食い込ませることができ、チューブを第1部材及び第2部材に対してより一層確実に固定できる。
第4の発明によれば、雄ねじ部と雌ねじ部とを螺合させた状態でロック部材が雄ねじ部の内側に嵌まるようになっているので、雄ねじ部をロック部材により内側から支持して雌ねじ部に確実に螺合させることができる。
実施形態に係る接続具の断面図である。 接続具を使用して濾過フィルタの純水流通管部と透析装置の配管とを接続した状態の図1相当図である。 接続具を分解した状態の断面図である。 (a)はロック部材の正面図であり、(b)は(a)のIVb−IVb線断面図である。 (a)はケース部材の正面図であり、(b)は(a)のVb−Vb線断面図である。 (a)はブロック部材の背面図であり、(b)は(a)のVIb−VIb線断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る接続具1の断面構造を示すものである。図2に示すように、接続具1は、例えば、原水を濾過するための濾過フィルタ(図示せず)の純水流通管部100と、濾過フィルタで濾過された純水が供給される透析装置(図示せず)の配管200とを接続するためのものである。尚、本発明に係る接続具1は、上記の用途以外にも、各種液体が流通する流通管部と、該流通管部と連通する配管とを接続する場合にも使用することができる。
図示しないが、濾過フィルタは、外部から供給される原水を精密濾過することができるように構成された周知のものであり、詳細な構造の説明は省略するが、筒状のハウジングと、該ハウジング内に収容された中空糸膜(濾過膜)とを備えている。ハウジングの長手方向一端部には、ハウジング内の中空糸膜外側領域に原水を流入させる流入管部が設けられている。また、ハウジングの長手方向他端部には、中空糸膜を外側から内側に通過することによって濾過された純水を流出させる第1流出管部と、中空糸膜を通過していない原水を流出させる第2流出管部とが設けられている。この実施形態では、純水流通管部100が第1流出管部である場合について説明するが、他の管部であっても本発明を適用することができる。純水流通管部100は先端に向かって縮径するように形成されている。また、濾過フィルタは、長手方向が上下方向となる姿勢で使用される。濾過フィルタは定期的に交換される。
また、透析装置は、一般の透析コンソールの他、個人用透析コンソールも含まれる。この透析装置に上記濾過フィルタが着脱可能に取り付けられている。
接続具1は、図2にも示すように、透析装置の配管200に接続され、配管200から延びて先端側が純水流通管部100に接続されるチューブ10と、チューブ10の外周面に取り付けられるロック部材20と、チューブ10のロック部材20よりも先端側を収容するケース部材(第1部材)30と、ブロック部材(第2部材)40とを備えている。
チューブ10は、例えば医療分野で一般に用いられる柔軟性を有する樹脂材等で構成することができ、可撓性を持っている。
ロック部材20は、図4に示すようにスリット20aを有する筒状をなしており、チューブ10の材料よりも硬質な樹脂材料で構成されている。スリット20aは、ロック部材20の中心線方向(チューブ10の中心線方向と同方向)両端に亘って延びている。スリット20aの形成によってロック部材20の縮径量が十分に確保される。
ロック部材20の内径は、チューブ10の外径よりも若干小さめに設定されている。これにより、ロック部材20をチューブ10の外周面に取り付けた状態で、ロック部材20の内周面がチューブ10の外周面に強く密着しやすくなり、ロック部材20がチューブ10の中心線方向に移動しにくくなる。
ロック部材20の外周面の中心線方向両側には、チューブ10への取り付け状態でロック部材20におけるチューブ10先端側に位置する先端側テーパー面21と、チューブ10基端側に位置する基端側テーパー面22とがそれぞれ形成されている。先端側テーパー面21は、ロック部材20がチューブ10先端側へ行くほど小径となるように形成されている。基端側テーパー面22は、ロック部材20がチューブ10基端側へ行くほど小径となるように形成されている。基端側テーパー面22の方が先端側テーパー面21よりも長くなっている。先端側テーパー面21と基端側テーパー面22の形成により、ロック部材20の外周面は中心線方向中央部近傍が最も径方向外方に位置する形状になる。
また、ロック部材20の中心線に対する先端側テーパー面21の傾斜角度は、ロック部材20の中心線に対する基端側テーパー面22の傾斜角度よりもきつく設定されている。これにより、後述する組み立て後においてロック部材20の先端側が基端側に比べて強くチューブ10に押し付けられてロック部材20が強固に取り付けられることになる。また、ロック部材20の基端側テーパー面22の傾斜角度が小さいことで、ブロック部材40に密着した状態でねじ部分のゆるみ止め効果が高まる。
ケース部材30は、チューブ10のロック部材20よりも先端側を収容する筒状の収容部31と、筒状の雄ねじ部(第1係合部)32とを備えている。収容部31と雄ねじ部32とは、ロック部材10と同様な樹脂材を用いて一体成形されている。
収容部31の外周面には、複数の平坦面31aが周方向に略等間隔に形成されている。この平坦面31aに工具等を当接させることでケース部材30を工具等で保持することができるようになっている。
収容部31の内周面は、チューブ10におけるロック部材20よりも先端側の外周面に沿って延びるように形成されており、チューブ10の先端側が収容された状態でチューブ10の外周面と収容部31の内周面との間に小さな隙間が形成される。これにより、収容部31内でチューブ10が径方向外方にわずかに膨らむことが可能になっている。このときのチューブ10の膨らみ量は、チューブ10と純水流通管部100との間に空気が入ることができる程度に設定されており、必要以上に大きく膨らまないようになっている。すなわち、純水流通管部100に純水が流通する際にはチューブ10に内圧が加わることになるが、チューブ10の先端側が上述のように収容部31に収容されていることでチューブ10が膨れるのを収容部31によって抑制することが可能になる。これにより、純水流通管部100がチューブ10から外れることはなく、高いシール性が長期間に亘って安定して確保される。
収容部31の内周面におけるチューブ10の先端面10a(図3にのみ示す)に対応する部位には、チューブ10の先端面10aに対してチューブ10の中心線方向から当接するストッパ部33が設けられている。ストッパ部33は、収容部31におけるチューブ10先端側の端部に位置しており、収容部31の内周面から径方向内方に突出して周方向に延びる環状の突条部で構成されている。
ストッパ部33には、純水流通管部100が挿入される側の面に純水流通管部100を中心部に向けて案内するための案内面33aが形成されている。
雄ねじ部32は、収容部31の中心線方向についてストッパ部33とは反対側へ突出している。雄ねじ部32の外径は、収容部31の外径よりも小さく設定されている。一方、雄ねじ部32の内径は、収容部31の内径と略同じに設定されている。このため、雄ねじ部32の肉厚は、収容部31の肉厚よりも薄くなっている。雄ねじ部32における雌ねじ部41(後述する)が螺合する螺合方向先端側の内周面には、テーパー面32aが形成されている。このテーパー面32aは、螺合方向の先端部に近づくほど拡径するように形成されており、ロック部材20の先端側テーパー面21と略一致するように傾斜角度が設定されている。
また、図3に示すように、チューブ10の先端面10aと、ロック部材20の先端側テーパー面21との離間寸法Aは、ケース部材30のストッパ部33とテーパー面32aとの離間寸法Bと略同じか、寸法Aの方が若干長くなるように設定されている。
ブロック部材40は、雄ねじ部32に螺合することによって係合する筒状の雌ねじ部(第2係合部)41と、チューブ10を収容する筒状部42とを備えている。雌ねじ部41は、ブロック部材40をチューブ10に取り付けた状態で筒状部42よりもチューブ10先端側に位置するように形成されている。雌ねじ部41の内径は、ロック部材10の外径よりも大きく設定されている。
筒状部42は、雌ねじ部41と一体成形されている。雌ねじ部41の外周面と筒状部42の外周面とは同一面上に位置している。ブロック部材40の外形は多角形とされているので、ブロック部材40を工具等で保持しやすい。
次に、上記のように構成された接続具1の組み立て要領について説明する。まず、図3に示すように、ブロック部材40にチューブ10を挿通した後、チューブ10にロック部材20を取り付ける。このとき、上述したように寸法Aが寸法Bと同じか、寸法Aの方が若干長くなるようにしておく。尚、ロック部材20は、チューブ10に対する位置調整を行うことができるように、接着剤等を用いずに取り付けるのが好ましいが、これに限られるものではなく、接着固定するようにしてもよい。また、チューブ10の基端側をブロック部材40に挿通させることも可能であり、この場合、チューブ10にロック部材20を先に取り付けることもできる。
次いで、ケース部材30の雄ねじ部32をブロック部材40の雌ねじ部41に挿入して螺合していく。そうするとブロック部材40がチューブ10の先端側へ移動していき、ブロック部材40のテーパー面42bがロック部材20の基端側テーパー面22に当接してロック部材20をチューブ10の先端側へ押圧する。ロック部材20はチューブ10に取り付けられているので、ブロック部材40の押圧力はチューブ10のロック部材20よりも先端側の部分に作用する。このとき、チューブ10の先端面10aがストッパ部33に当接する。
そして、雄ねじ部32を雌ねじ部41にさらに螺合させていくと、ロック部材20の先端側テーパー面21がケース部材30のテーパー面32aに当接してロック部材20のテーパー面21、22並びにテーパー面32a、42bが当接しあい、これにより、螺合が停止する。このとき、ロック部材20の先端側テーパー面21が雄ねじ部32を径方向内方から支持して径方向外方へ押圧することになるので、雄ねじ部32が拡径方向に弾性変形して雌ねじ部41に強く接触することになり、雄ねじ部32と雌ねじ部41とを確実に螺合させることができるとともに、緩みを抑制できる。また、ケース部材30とブロック部材40とを係合させる手段として、雄ねじ部32及び雌ねじ部41を使用しているので、ケース部材30とブロック部材40とを簡単に係合させることができる。
また、雄ねじ部32及び雌ねじ部41が螺合した状態では、ロック部材20の先端側テーパー面21にケース部材30のテーパー面32aが当接し、かつ、ロック部材20の基端側テーパー面22にブロック部材40のテーパー面42bが当接してロック部材20がケース部材30及びブロック部材40によって中心線方向両側から押圧される。このとき、テーパー面21、22、32a、42bを押圧して発生した分力により、ロック部材20に対して縮径方向に力が作用し、これにより、ロック部材20がチューブ10に食い込むように変形して強固に取り付けられる。ロック部材20の縮径量はスリット20aの形成によって多く確保されているので、ロック部材20のチューブ10への食い込み量を多くすることが可能になる。
次に、接続具1を使用して濾過フィルタの純水流通管部100と透析装置の配管200とを接続する場合について説明する。チューブ10の基端側は、周知の方法によって透析装置の配管200に接続しておく。そして、濾過フィルタの純水流通管部100と接続具1のチューブ10の先端側とを接続する。このとき、チューブ10の先端側がケース部材30の収容部31に収容された状態で保持されているので、チューブ10の先端側の変形が抑制される。このことに加えて、ロック部材20によってチューブ10の先端位置が保持されているので、純水流通管部100にチューブ10の先端側を接続する作業が容易に行える。
次に、チューブ10に挿入されている純水流通管部100に純水が流通する場合について説明する。このときにはチューブ10に内圧が加わることになるが、上述のように高いシール性が長期間に亘って安定して確保される。
チューブ10を引き抜く力が加わった場合、チューブ10の内周面と純水流通管部100の外周面との間の摩擦力によってチューブ10が引っ張られてチューブ10の内周面と純水流通管部100の外周面との間の空気が抜け、これら面同士が密着する。これにより、高いシール性が安定して確保される。
また、濾過フィルタの交換時にチューブ10を純水流通管部100から抜く際には、例えば図2に矢印Yで示すようにチューブ10が挿入された接続具1を中心線周りに回しながら(捻りながら)抜き方向に力を加えていく。このとき、チューブ10の内周面と純水流通管部100との間に働く摩擦抵抗によりチューブ10が伸びて先端が元の位置に留まろうとするが、そのチューブ10の先端面にはストッパ部33が当接しているのでチューブ10の先端が留まることはできず、チューブ10の先端にはストッパ部33によって接続具1の抜き方向に力が作用する。このストッパ部33からの力により、チューブ10は径方向外方に膨らむように変形する。これにより、空気がチューブ10の内周面と純水流通管部100の外周面との間にまわり込み易くなり、これら面の間の摩擦抵抗が低下して抜けやすくなる。よって、チューブ10を小さい力で抜くことが可能になるので作業性が向上する。
以上説明したように、この実施形態に係る接続具1によれば、濾過フィルタと透析装置とを接続した状態では高いシール性を安定して確保でき、濾過フィルタの交換作業時には透析装置の配管200と濾過フィルタの純水流通管部100との接続作業及び接続を解除する作業を容易に行うことができる。
尚、上記実施形態では、ケース部材30に雄ねじ部32を設け、ブロック部材40に雌ねじ部41を設けているが、これに限らず、例えば図示しないがケース部材に雌ねじ部を設け、ブロック部材に雄ねじ部32を設けてもよい。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
以上説明したように、本発明に係る接続具は、例えば透析装置に精密濾過フィルタを接続する場合に使用することができる。
1 接続具
10 チューブ
20 ロック部材
30 ケース部材(第1部材)
31 収容部
32 雄ねじ部(第1係合部)
33 ストッパ部
40 ブロック部材(第2部材)
42b テーパー面
100 純水流通管部
200 透析装置の配管

Claims (3)

  1. 液体が流通する流通管部と、該流通管部と連通する配管とを接続する接続具において、
    上記配管に接続され、該配管から延びて先端側が上記流通管部に接続される可撓性を持ったチューブと、
    上記チューブの外周面に取り付けられる筒状をなし、外周面の中心線方向両側にそれぞれ先端側及び基端側テーパー面を有するロック部材と、
    上記チューブの上記ロック部材よりも先端側を収容する筒状の収容部を有する第1部材と、
    上記チューブの基端側から上記ロック部材の基端側テーパー面に当接するテーパー面を有する第2部材とを備え、
    上記ロック部材の内周面は、該ロック部材の中心線方向一端から他端に亘って上記チューブの外周面に密着するように形成され、
    上記ロック部材の中心線に対する上記先端側テーパー面の傾斜角度は、上記ロック部材の中心線に対する上記基端側テーパー面の傾斜角度よりも大きく設定され、
    上記第1部材の収容部の内周面における上記チューブの先端面に対応する部位には、該チューブの先端面に当接するストッパ部が設けられ、
    上記第1部材には、上記チューブの外周面を囲む筒状に形成された雄ねじ部が設けられ、該雄ねじ部の内周面には、上記ロック部材の先端側テーパー面に当接するテーパー面が設けられ、
    上記第2部材には、上記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が設けられ、
    上記雄ねじ部と上記雌ねじ部が螺合した状態で、上記ロック部材は上記雄ねじ部の内側に嵌まるように配置され、上記ロック部材の先端側テーパー面に上記第1部材のテーパー面が当接し、かつ、上記ロック部材の基端側テーパー面に上記第2部材のテーパー面が当接して上記ロック部材が上記第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧されていることを特徴とする接続具。
  2. 請求項1に記載の接続具において、
    上記ロック部材が上記第1部材及び第2部材によって中心線方向両側から押圧された状態で、上記第1部材のストッパ部が上記チューブの先端面に当接していることを特徴とする接続具。
  3. 請求項1または2に記載の接続具において、
    上記ロック部材は、中心線方向に延びるスリットを有していることを特徴とする接続具。
JP2014067452A 2014-03-28 2014-03-28 接続具 Active JP6435621B2 (ja)

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