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JP5779082B2 - 継手 - Google Patents

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JP5779082B2 JP2011274582A JP2011274582A JP5779082B2 JP 5779082 B2 JP5779082 B2 JP 5779082B2 JP 2011274582 A JP2011274582 A JP 2011274582A JP 2011274582 A JP2011274582 A JP 2011274582A JP 5779082 B2 JP5779082 B2 JP 5779082B2
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Description

本発明は継手に関し、詳しくは、チューブと配管との接続に用いられる継手の改良に関する。
従来、ビール等の液体輸送用ホースと配管とを接続するための継手としては、ホースを継手の一方の端部内に押圧挿入することにより接続が完了する、いわゆるワンタッチ継手と呼ばれるものが汎用されている。このようなワンタッチ継手におけるホースと継手との分離は、継手に組み込まれた、接続を解除するための部材をその軸方向に押し込むことで、ホースと、ホースを係止する係止部材との係合を解除することにより、行われる。
かかるワンタッチ継手としては、例えば、特許文献1,2に記載されているようなものが知られている。これら特許文献1,2に開示されている継手は、一方の配管に接続されるノーズと、他方の配管に接続され、ノーズが挿入される凹状挿入部を有するボディーとを備え、ノーズ及びボディーに流体が流れる流路部が形成された継手であって、凹状挿入部に設けられた樹脂製のロック部材と、ボディー本体の外周側にロック位置とロック解除位置との間を周方向に回動可能に設けられた解除部材と、ボディー本体の外周面に形成された突起部と、解除部材に設けられ、ロック解除位置で突起部と係合する凹部と、を有している。
また、特許文献3には、チューブが挿入され、チャック部材にて鋏止された後、チャック開放部材が管端内に圧入されるのを防止するチューブ抜け防止機構を有し、チューブ抜け防止機構にてチャック部材を開かないようにしてチューブが管端から抜けるのを防止するようにした、ワンタッチチューブ継手におけるチューブ抜け防止機構が開示されている。
特開2009−14165号公報(特許請求の範囲等) 特開2009−14166号公報(特許請求の範囲等) 特開平9−42562号公報(特許請求の範囲等)
上記特許文献1,2に開示されているような継手においては、解除部材を、ロック解除位置まで回動させて、継手の凹状挿入部内に押し込むことで、配管と継手との係合を解除して、配管と継手とを分離することが可能である。しかしながら、かかる継手構造をチューブの接続に適用した場合、解除部材が継手に組み込まれているために、使用時にチューブに対し曲げや捻り、引張りなどの予期しない外力が加えられることにより、解除部材がロック解除位置まで回動してしまい、意図せずに配管と継手とが分離されてしまうおそれがあった。これに対し、特許文献3に記載されているようなチューブ抜け防止技術もあるが、この技術ではスペーサ部材を別途必要とするので、部品数が多くなって、コスト高となるという別の問題を有していた。
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、チューブと配管との接続に用いられるワンタッチ継手において、意図しないチューブと継手との分離を防止するための技術を提供することにある。
本発明者は鋭意検討した結果、チューブと継手とを分離するための解除機構を改良して、ロック解除位置までの不用意な回動を防止するためのばね部を設けることで、上記問題が解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の継手は、一方の端部に、チューブが挿入される凹状挿入部を有するとともに、他方の端部に、配管に接続される接続部を有する継手本体を備え、
前記凹状挿入部内に挿嵌され、挿入された前記チューブを係止する係止部材と、
一方の端部が前記凹状挿入部から突出するとともに他方の端部が該凹状挿入部内に挿嵌され、該凹状挿入部の端部に周方向に設けられたロック位置と解除位置との間を回動自在に形成されて、該解除位置で該凹状挿入部内に押込まれることで、押込まれた先端部により前記係止部材を押圧して、前記チューブの係止状態を解除する解除部材と、を有する継手であって、
前記凹状挿入部の入口側端部の内周に、前記ロック位置から前記解除位置まで切欠き部を有し、前記解除部材の突出側端部近傍の外周に、該切欠き部に係合可能な突起部を有し、
前記突起部の解除位置側にばね部が固設されるとともに、前記切欠き部が、前記解除位置において、該突起部および収縮させた該ばね部を挿嵌可能な深溝部を有することを特徴とするものである。
本発明の他の継手は、一方の端部に、チューブが挿入される凹状挿入部を有するとともに、他方の端部に、配管に接続される接続部を有する継手本体を備え、
前記凹状挿入部内に挿嵌され、挿入された前記チューブを係止する係止部材と、
一方の端部が前記凹状挿入部から突出するとともに他方の端部が該凹状挿入部内に挿嵌され、該凹状挿入部の端部に周方向に設けられたロック位置と解除位置との間を回動自在に形成されて、該解除位置で該凹状挿入部内に押込まれることで、押込まれた先端部により前記係止部材を押圧して、前記チューブの係止状態を解除する解除部材と、を有する継手であって、
前記凹状挿入部の入口側端部の内周に、前記ロック位置から前記解除位置まで切欠き部を有し、前記解除部材の突出側端部近傍の外周に、該切欠き部に係合可能な突起部を有し、
前記切欠き部の解除位置側壁面にばね部が固設されるとともに、該切欠き部が、前記解除位置において、該ばね部を収縮させた状態で前記突起部を挿嵌可能な深溝部を有することを特徴とするものである。
本発明の継手において、前記ばね部は断面N字状の板ばねとすることができる。また、前記ばね部は、ゴム材料、樹脂材料または金属材料よりなるものとすることができる。さらに、前記チューブは、好適には液体輸送用ホースである。
本発明の継手においては、解除部材における突起部の解除位置側面または切欠き部の解除位置側壁面にばね部を設けたことで、解除部材を解除位置まで回動する際にはこのばね部を意図的に収縮させることが必要となるので、不用意なチューブと継手との分離を防止することができる。これにより、装着および分離の簡便性と、不用意に分離を生じないという安全性とを両立させた継手とすることが可能となった。
本発明の一実施形態に係る継手の組立状態を示す半断面図である。 図1の継手の分解状態を示す半断面図である。 図1中のA−A線に沿う継手の断面図である。 (a),(b)はそれぞれ図3中のB−B線およびC−C線に沿う継手の部分断面図である。 図3に示すロック状態から解除部材を回動させていく途中の状態(a)、および、解除位置まで回動させた状態(b)をそれぞれ示す継手の断面図である。 図5(b)中のD−D線に沿う、継手の、解除部材を押込む前の状態(a)および押込んだ後の状態(b)を示す部分断面図である。 (a),(b)は、解除部材の一例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る継手の組立状態(ロック状態)を示す半断面図であり、図2は、この継手の分解状態を示す半断面図である。図3は、図1中のA−A線に沿う継手の断面図であり、図4(a),(b)は、それぞれ図3中のB−B線およびC−C線に沿う継手の部分断面図であり、これらはいずれもロック状態を示す。また、図5は、図3に示すロック状態から解除部材を回動させていく途中の状態(a)、および、解除位置まで回動させた状態(b)をそれぞれ示す継手の断面図である。さらに、図6は、図5(b)中のD−D線に沿う継手の、解除部材を押込む前の状態(a)および押込んだ後の状態(b)を示す部分断面図である。さらにまた、図7は、解除部材の一例を示す斜視図である。なお、図1ではチューブを示していないが、図3〜図6においては、説明の便宜上、継手にチューブ100が接続された状態を示す。
図示する継手10は、雄型部材11と、雌型部材12とで構成される継手本体を備えており、例えば、チューブ100としての液体輸送用ホースを介して、ビール等の液体を所定の圧力(例えば、約0.4MPa)で輸送する用途に用いられる。
雄型部材11は、一方の端部に、チューブ100の外径よりも大きな内径を有し、チューブ100が挿入される凹状挿入部13を有している。また、凹状挿入部13の入口側端部の内周には、後述する解除部材18と係合する2箇所の切欠き部14が形成されており、凹状挿入部13の内方端側には、チューブを保持するための保持部15が設けられている。
雄型部材11の凹状挿入部13内には、挿入されたチューブを係止するための係止部材16が挿嵌されている。係止部材16の軸方向外側には、係止部材16を凹状挿入部13内で軸方向に移動可能に保持する筒状の保持部材17が配置されている。保持部材17の外周には、径方向に突出する凸部17Aが形成されており、保持部材17が雄型部材11の凹状挿入部13内に圧入され、凸部17Aが凹状挿入部13の内周に形成された凹部13Aに係合されることで、保持部材17は凹状挿入部13内で保持されている。ここで、保持部材17は、凹部13Aの軸方向長さと凸部17Aの軸方向長さの差分だけ、凹状挿入部13内で軸方向に移動可能であり、係止部材16も同様に、凹部13Aの軸方向長さと凸部17Aの軸方向長さの差分だけ、凹状挿入部13内で軸方向に移動可能となる。また、係止部材16および保持部材17は、いずれも外径が凹状挿入部13の内径よりも小さく形成されており、凹状挿入部13内で回動自在となっている。
係止部材16は、図示するように、断面V字状の筒状体からなり、チューブ100の外径よりもわずかに小さい内径を有し、一部に切欠き部を有することで、弾性変形により拡径可能に形成されている。係止部材16は、内周側にチューブ100が圧入されることで弾性変形により拡径し、内周縁部16Aにより弾性的にチューブ100の外周を係止する。係止部材16には、切込み部を適宜形成して、より拡径を容易にしてもよい。
保持部材17の内周側には、チューブ100を挿入可能な内径を有する略筒状の解除部材18が、軸方向に移動可能に挿嵌されている。解除部材18の軸方向内側端部側の外周には径方向に突出する突起18Aが形成されており、解除部材18が保持部材17内に圧入された状態で、解除部材18が軸方向外側に移動したときに、突起18Aが保持部材17の内周に設けられた突起17Bに突き当たることにより、解除部材18の抜け出しが防止されるようになっている。すなわち、解除部材18は、保持部材17により、一方の端部が凹状挿入部13から突出するとともに、他方の端部が保持部材17内に位置する状態で保持されている。
解除部材18の凹状挿入部13から突出する側の端部には、凹状挿入部13の軸方向外側端部の内径よりも大きい外径を有するフランジ部18Bが設けられている。また、フランジ部18Bの軸方向内側における解除部材18の外周には、切欠き部14に係合可能な突起部19が設けられている。突起部19は、図示例では、周方向に約180°をなす位置に2個にて設けられているが、これには限られない。
凹状挿入部13の入り口側端部の内周に設けられた切欠き部14は、突起部19が移動するためのものであり、それぞれ周方向に周長の約1/4の長さで形成されている。解除部材18は、突起部19が切欠き部14の一方の端部14Aおよび他方の端部14Bに当接する間を、周方向に回動可能となっている。このとき、突起部19が切欠き部14の一方の端部14Aに当接する位置が、解除部材18の軸方向内側への移動をロックするロック位置X(図4参照)であり、突起部19が切欠き部14の他方の端部14Bに当接する位置が、解除部材18の軸方向内側への移動を許容する解除位置Y(図6参照)となっている。言い換えると、解除部材18は、周方向に設けられたロック位置Xと解除位置Yとの間を回動自在に構成されている。
図3および図4に示すように、切欠き部14は、ロック位置Xに対応する一方の端部14A側における軸方向深さの浅い浅溝部14Cと、解除位置Yに対応する他方の端部14Bにおける軸方向深さの深い深溝部14Dとを有している。よって、解除部材18を回動させて突起部19を解除位置Yに位置させることで、突起部19を深溝部14Dに係合させて、解除部材18を凹状挿入部3内に押込むことができるようになる(図6(a))。このとき、図6(b)に示すように、解除部材18を軸方向内側に押込むことで、解除部材18の押込まれた先端部18Cが、係止部材16のV字状の内周側傾斜面16Bを押圧するので、これにより係止部材16は内周側から押し広げられて拡径し、チューブ100の係止状態が解除される。
ここで、図3および図5に示すように、突起部19の解除位置側面には、ばね部20が固設されている。図示するように、突起部19を解除位置Yに位置させるためには、ばね部20を切欠き部14の他方の端部14Bに意図的に押し付けて、自然長よりも収縮させることが必要となるので(図5(b)参照)、チューブと継手との不用意な分離を生ずるおそれがなくなる。図3および図7(a)に示す例では、ばね部20は、断面N字状の板ばねにより構成されるが、これには限られず、図7(b)に示すような湾曲した板ばねよりなるばね部50を用いてもよい。また、ばね部20は、ゴム材料、樹脂材料または金属材料のいずれよりなるものであってもよい。
ここで、突起部19にばね部20が固設されていることから、図5(b)に示すように、深溝部14Dは、凸部および収縮させたばね部を挿嵌可能である必要があり、すなわち、深溝部14Dの周方向における幅は、突起部19および収縮させたばね部20の周方向における総幅よりも大きく形成する。一方で、ばね部20によるチューブと継手との不用意な分離の防止の効果を得る上では、深溝部14Cの周方向における幅は、突起部19および自然長のばね部20の周方向における総幅よりも小さく形成することが必要である。より具体的には、深溝部14Dは、突起部19および収縮させたばね部20がぎりぎり挿嵌できる程度の幅とすることが好ましい。
切欠き部14の浅溝部14Cの軸方向深さは、解除部材18の先端部18Cが係止部材16のV字状の内周側傾斜面16Aに接しない深さとなっている。一方、切欠き部14の深溝部14Dの軸方向深さは、解除部材18の先端部18Cが係止部材16のV字状の内周側傾斜面16Aを押圧することができるものであればよい。また、図示する例では、浅溝部14Cと深溝部14Dとの間に、軸方向深さが徐々に変化する傾斜部14Eが設けられており、解除部材18をロック位置Xから解除位置Yに向かい回動させつつ、突起部19を深溝部14D内に滑らかに係合させることができるようになっているが、傾斜部14Eを設けずに、浅溝部14Cと深溝部14Dとの間を階段状に形成してもよい。
図3等に示すように、切欠き部14は、ロック位置Xにおいて、解除位置Yよりも径方向の幅が小さくなっている。また、切欠き部14のロック位置Xより解除位置側の外周面には、径方向内側に突出する凸部14Fが設けられている。この切欠き部14の凸部14Fは、解除部材18をロック状態から解除状態方向に回動させ始めるときに、突起部19と互いに突き当たる位置に形成されている。すなわち、解除部材18をロック位置から移動させる際には、突起部19が凸部14Fを乗り越える必要があるので、これにより、解除部材18のロック状態の解除が規制されるようになっている。
凹状挿入部13内の係止部材16の軸方向内側には、凹状挿入部13内で係止部材16を安定的に保持するためのリング状部材20が配置されている。リング状部材20の軸方向内側における保持部15の軸方向外側端部には、内径の大きい段差部15Aが設けられており、この段差部15Aには、シール性を確保するためのOリング22が嵌め込まれている。
雄型部材11は、図示例ではL字状に形成され、雌型部材12に対し接続される他方の端部に、係止部23を有している。一方、雌型部材12は、略筒状であり、一方の端部に雄型部材11の係止部23が挿入される挿入口24を有するとともに、他方の端部に、図示しない配管と接続される接続部25を有している。また、雄型部材11の芯部には、チューブ100が挿入される一方の端部側から雌型部材12に接続される他方の端部側まで連通し、液体が流れる流路30が形成されており、雌型部材12の芯部にも、雄型部材11の流路30と連通する流路40が形成されている。
雄型部材11の係止部23の外周には、雌型部材12の挿入口24の内周に設けられた凹部24Aと係合する凸部23Aが、径方向に突出して形成されている。雄型部材11の係止部23を雌型部材12の挿入口24内に圧入して、雄型部材11の凸部23Aが雌型部材12の凹部24Aに係合されることで、雄型部材11と雌型部材12とは、互いに回動可能に係止される。また、雄型部材11の係止部23の外周には、溝部23Bが設けられ、この溝部23B内には、シール性を確保するためのOリング26が嵌め込まれている。一方、雌型部材12の挿入口24内に位置する雄型部材11の係止部23の端部23Cの外周と雌型部材12の内周面との間にも、シール性を確保するためのOリング27が嵌め込まれている。一方、雌型部材12の接続部25の内周には、ねじ部25Aが形成されており、このねじ部25Aに図示しない配管のねじ部が螺合されて、継手10と配管とが接続される。
本実施形態においては、継手本体が雄型部材11と雌型部材12とからなる場合について説明したが、継手本体は、一方の端部に、チューブが挿入される凹状挿入部を有するとともに、他方の端部に、配管に接続される接続部を有するものであれば、これには限られず、例えば、一部材からなるものであってもよい。
次に、本発明の継手10の作用について説明する。
図4に示すように、チューブ100を解除部材18を通して雄型部材11の凹状挿入部13内に挿入すると、内周側に圧入された係止部材16が弾性的に拡径して、その内周縁部16Aがチューブ100を弾性的に係止する。この状態で、解除部材18の突起部19をロック位置Xまで回動させることで、チューブ100は凹状挿入部13にロックされる(図3参照)。なお、継手10においては、解除部材18がロック位置Xにあっても解除位置Yにあっても、雄型部材11の凹状挿入部13内にチューブ100を挿入することができる。
解除部材18の突起部19がロック位置Xにある状態でチューブ100に対し引抜き方向に力を加えても、チューブ100の外周に弾性的に固定されている係止部材16が、保持部材17の軸方向内側の内周に形成された傾斜部17Cに当たってチューブ100の外周をより強固に固定するので、チューブ100を凹状挿入部13から引き抜くことができない。また、この状態で継手10内の流路30,40に流体が流れると、継手10に内圧が作用し、チューブ100が引抜き方向の力を受けて軸方向外側に若干移動するので、結果として、チューブ100の把持力が大きくなる。
ロック位置Xでは、解除部材18の突起部19が雄型部材11の切欠き部14の一方の端部14Aに当接しており、突起部19よりも解除位置側の切欠き部14の外周面には、凸部14Fが形成されている。この状態では、解除部材18をロック位置Xから解除位置Y方向に回動させようとしても、突起部19が凸部14Fに突き当たるので、解除部材18の回動が規制される。よって、解除部材18の突起部19を解除位置Yまで回動させるためには、突起部19が凸部14Fを乗り越えることが必要であり、すなわち、解除部材18に対し突起部19が凸部14Fを乗り越えるだけの力を加えなければ、解除部材18をロック状態から移動させることができない。これにより、継手10の使用時に、不用意に解除部材18がロック位置Xから回動することを、抑制または防止できる。
一方、チューブ100を雄型部材11から離脱させる際には、解除部材18をロック位置Xから解除位置Yまで回動させる。まず、解除部材18に対し一定の力を加えることで、弾性変形により突起部19が凸部14Fを乗り越える。さらに、解除部材18を浅溝部14Cから傾斜部14Eを介して深溝部14Dまで回動させる。この際、突起部19の解除位置側面にはばね部20が固設されているので、突起部19とともにばね部20を切欠き部14の他方の端部14Bに意図的に押し付けて、ばね部20を自然長よりも収縮させなければ、突起部19を解除位置Yまで回動させることができない。これにより、継手10の使用時に、たとえ解除部材18がロック位置Xから回動してしまった場合であっても、解除位置Yまで回動することについては、抑制または防止することができる。
よって、突起部19を解除位置Yに位置させるためには、再度、解除部材18に対し一定の力を加えることで、突起部19に固設されたばね部20を、自然長から収縮させる。このようにして突起部19を解除位置Yまで回動させた後、突起部19およびばね部20を深溝部14Dに係合させながら解除部材18を凹状挿入部13内に押込むことで、解除部材18の先端部18Cが、係止部材16のV字状の内周側傾斜面16Aを押圧する。これにより、係止部材16が内周側から押し広げられて拡径するので、チューブ100の係止状態が解除され、チューブ100が雄型部材11から離脱可能となる。
なお、上記実施形態では、解除部材18の突起部19の解除位置側面にばね部20を設けるものとしたが、これとは逆に、切欠き部14の解除位置Y側の端部14Bの壁面にばね部を設けるものとしてもよい(図示せず)。この場合、切欠き部14に設ける深溝部14Dは、解除位置Yにおいて、ばね部を収縮させた状態で突起部19を挿嵌することが可能となるよう形成する。この場合においても、上記実施形態におけるのと同様に、突起部19を介してばね部を切欠き部14の端部14Bに意図的に押し付けて、ばね部を自然長よりも収縮させなければ、突起部19を解除位置Yまで回動させることができないので、継手10の使用時に、不用意に解除部材18が解除位置Yまで回動することを、抑制または防止することができる。
10 継手
11 雄型部材
12 雌型部材
13 凹状挿入部
13A 凹部
14 切欠き部
14A,14B 切欠き部の端部
14C 浅溝部
14D 深溝部
14E 傾斜部
14F 凸部
15 保持部
15A 段差部
16 係止部材
16A 内周縁部
16B 内周側傾斜面
17 保持部材
17A 凸部
17B 突起
17C 傾斜部
18 解除部材
18A 突起
18B フランジ部
18C 軸方向内側端部
19 突起
20,50 ばね部
21 リング状部材
22,26,27 Oリング
23 係止部
23A 凸部
23B 溝部
23C 端部
24 挿入口
24A 凹部
25 接続部
25A ねじ部
30,40 流路
100 チューブ
A ロック位置
B 解除位置

Claims (5)

  1. 一方の端部に、チューブが挿入される凹状挿入部を有するとともに、他方の端部に、配管に接続される接続部を有する継手本体を備え、
    前記凹状挿入部内に挿嵌され、挿入された前記チューブを係止する係止部材と、
    一方の端部が前記凹状挿入部から突出するとともに他方の端部が該凹状挿入部内に挿嵌され、該凹状挿入部の端部に周方向に設けられたロック位置と解除位置との間を回動自在に形成されて、該解除位置で該凹状挿入部内に押込まれることで、押込まれた先端部により前記係止部材を押圧して、前記チューブの係止状態を解除する解除部材と、を有する継手であって、
    前記凹状挿入部の入口側端部の内周に、前記ロック位置から前記解除位置まで切欠き部を有し、前記解除部材の突出側端部近傍の外周に、該切欠き部に係合可能な突起部を有し、
    前記突起部の解除位置側にばね部が固設されるとともに、前記切欠き部が、前記解除位置において、該突起部および収縮させた該ばね部を挿嵌可能な深溝部を有することを特徴とする継手。
  2. 一方の端部に、チューブが挿入される凹状挿入部を有するとともに、他方の端部に、配管に接続される接続部を有する継手本体を備え、
    前記凹状挿入部内に挿嵌され、挿入された前記チューブを係止する係止部材と、
    一方の端部が前記凹状挿入部から突出するとともに他方の端部が該凹状挿入部内に挿嵌され、該凹状挿入部の端部に周方向に設けられたロック位置と解除位置との間を回動自在に形成されて、該解除位置で該凹状挿入部内に押込まれることで、押込まれた先端部により前記係止部材を押圧して、前記チューブの係止状態を解除する解除部材と、を有する継手であって、
    前記凹状挿入部の入口側端部の内周に、前記ロック位置から前記解除位置まで切欠き部を有し、前記解除部材の突出側端部近傍の外周に、該切欠き部に係合可能な突起部を有し、
    前記切欠き部の解除位置側壁面にばね部が固設されるとともに、該切欠き部が、前記解除位置において、該ばね部を収縮させた状態で前記突起部を挿嵌可能な深溝部を有することを特徴とする継手。
  3. 前記ばね部が断面N字状の板ばねである請求項1または2記載の継手。
  4. 前記ばね部が、ゴム材料、樹脂材料または金属材料よりなる請求項1〜3のうちいずれか記載の継手。
  5. 前記チューブが液体輸送用ホースである請求項1〜4のうちいずれか一項記載の継手。
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