JP2007255564A - Connection structure of pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車のエアクリーナのエア出口側のダクトに接続されるエア配管、あるいはラジエータの入口側及び出口側のダクトに接続される水の配管等の各種配管の接続構造に関する。 The present invention relates to a connection structure for various pipes such as an air pipe connected to a duct on an air outlet side of an air cleaner of an automobile or a water pipe connected to a duct on an inlet side and an outlet side of a radiator.
図13に示すように自動車のエンジンのシリンダヘッド41に装着されたインテークマニホールド42には、気化器43が装着され、該気化器43には吸気中に含まれる塵埃を除去するエアクリーナ44がエア配管45を介して接続されている。前記エアクリーナ44のクリーナケース46には、クリーナキャップ47がクランプ金具48により取り外し可能に装着されている。前記クリーナキャップ47に形成された清浄エアの吐出用のダクト49の先端部外周面には、図14に示すように前記エア配管45の一端部が嵌合され、バンドクランプ50によりクランプされている。このバンドクランプ50はリング状のバンド51と、該バンド51の開放端を連結するボルト52及びナット53とにより構成されている。
As shown in FIG. 13, a
一方、配管継手装置として、特許文献1に開示されたものが提案されている。この配管継手装置は、第1配管部材の先端部が第2配管部材の先端部に形成された嵌合凹部に挿入され、第2配管部材の外周面に装着された配管継手に設けた係止部が第2配管部材の窓部から内部に突出され、前記第1配管部材の外周面に形成された膨拡部に前記係止部が係止されることにより第1配管部材と第2配管部材を接続するようになっている。
On the other hand, what was disclosed by
又、管接続装置として、特許文献2に開示されたものが提案されている。この管接続装置は、内挿管の先端部を、外挿管の先端部に挿入した後、外挿管を回動して内嵌継手と外嵌継手を連結するように構成されている。
Moreover, what was disclosed by
さらに、ホースの接続構造体として、特許文献3に開示されたものが提案されている。このホースの接続構造体は、取付ブロックのブロック本体の内部にホースの先端部を挿入した後、ホースを回動してブロック本体とホースを接続するようになっている。
ところが、図13に示すエア配管45とダクト49の接続構造は、バンドクランプ50を装着する際又は取り外す際に、バンドクランプ50のナット53を回動するスパナや六角穴付きレンチ等の工具が必要になるという問題があった。
However, the connection structure between the
又、バンドクランプ50の脱着作業の際に、各種の機器が配置されたエンジンルーム内の狭いスペースで工具を操作する必要があるので、バンドクランプ50の脱着作業が面倒であるという問題があった。
In addition, when the
さらに、バンドクランプ50の脱着の際に前記工具の操作を可能とするためのスペースをバンドクランプ50の周囲に確保する必要があるので、レイアウト上の制約を緩和することができないという問題があった。
Furthermore, since it is necessary to secure a space around the
さらに、エアクリーナ44の内部に収容されたエアフィルタ(図示略)の交換作業は、クランプ金具48のクランプを解除してクリーナケース46からクリーナキャップ47を取り外すことにより行われる。この取り外し作業に先行して、図14に示すバンドクランプ50のクランプ状態が解除された後、ダクト49からエア配管45を軸線(A矢印)方向に移動してダクト49とエア配管45の差し込み状態が解除される。この状態で、ダクト49が前記軸線(A矢印)方向と直交する方向(B矢印)に移動可能となり、クリーナキャップ47の取り外しが可能となる。従って、エア配管45としてジャバラ部を有するものを使用しなければならないので、管径が大きくなりコストを低減することができないという問題があった。又、エア配管45として弾性変形可能なものを使用した場合には、該エア配管45の脱着作業の際に、前記エア配管45をダクト49から軸線(A矢印又は反A矢印)方向に移動させるためのスペースを確保する必要があり、配管45のレイアウト上の制約が多くなるという問題があった。
Further, the replacement of the air filter (not shown) accommodated in the
一方、特許文献1に開示された配管継手装置は、第2配管部材の嵌合凹部に第1配管部材を工具を用いることなくワンタッチで差し込むだけであるため、第1配管部材と第2配管部材を接続する作業は容易である。しかし、配管継手の係止部を窓部から離脱させるために工具を用いなければならないという問題があった。
On the other hand, since the pipe joint device disclosed in
特許文献2又は特許文献3に開示された管接続装置又はホースの接続構造体は、内挿管(又は取付ブロック)と外挿管(又はホース)との接続操作が外挿管のひねりにより行われるので、外挿管(又はホース)がねじれた状態で組み付けられ、外挿管(又はホース)に内部応力が発生して耐久性が低下するという問題があった。
Since the connection structure of the pipe connecting device or the hose disclosed in
本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、配管の接続作業及び接続解除作業を工具を使用することなく、容易に行うことができるとともに、配管の内部応力をなくして耐久性を向上することができる配管の接続構造を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to easily perform pipe connection work and connection release work without using a tool, and to eliminate internal stress of the pipe. An object of the present invention is to provide a pipe connection structure capable of improving durability.
本発明の別の目的は、上記目的に加えて、配管のレイアウト上の制約を緩和することができる配管の接続構造を提供することにある。 In addition to the above object, another object of the present invention is to provide a pipe connection structure that can relax restrictions on the layout of the pipe.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、第1配管の端面に対し、第2配管の端面を突き合せた状態において、両配管の突き合せ部の外周面に嵌装される筒状の配管継手の内周面と、前記両配管の外周面に対し、前記配管継手を円周方向に手動で回動することにより両配管の前記両端面を互いに圧接させる端面圧接手段と、前記両端面の圧接状態を保持する圧接状態保持手段と、前記配管継手を手動で前記回動方向と逆方向に強制的に回動することにより前記両端面の圧接状態を解除する圧接状態解除手段とを設けたことを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記端面圧接手段は、前記第1配管又は第2配管の少なくともいずれか一方の外周面と、前記配管継手の内周面との間に設けられ、かつ両配管を互いに引き合わせるようにしたカム機構と、両配管の端面の間に介在され、かつ前記カム機構により圧縮される弾性材よりなるシールリングとを有することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the end surface pressure contact means is provided between the outer peripheral surface of at least one of the first pipe and the second pipe and the inner peripheral surface of the pipe joint. And a cam mechanism that pulls both pipes together, and a seal ring that is interposed between the end faces of both pipes and is made of an elastic material that is compressed by the cam mechanism.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記第1配管及び第2配管の端面は、配管の軸線方向と直交する方向に移動可能に接触されるように構成されていることを要旨とする。
Invention of Claim 3 is comprised in
請求項1又は2に記載の発明によれば、第1配管の端面に対し、第2配管の端面を接触させた状態で、配管継手を回動することにより第1配管と第2配管を工具を使用しないで容易に接続したり接続状態を解除したりすることができる。又、配管継手を手動により回動するのに必要なスペースは、工具を回動するのに必要なスペースと比較して狭くすることができ、配管継手の回動操作上の制約事項を緩和することができる。さらに、両配管を接続する際に、配管にひねりを加える必要がないので、配管の内部応力をなくして耐久性を向上することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、配管継手を軸線方向に移動して、第1配管又は第2配管から離脱することにより、第1配管と第2配管を軸線方向に移動することなく、両配管の突き合せ端面を配管の軸線方向と直交する方向に移動することができ、配管のレイアウト上の制約を緩和することができる。 According to the invention of claim 3, by moving the pipe joint in the axial direction and detaching from the first pipe or the second pipe, the first pipe and the second pipe are not moved in the axial direction. The butted end faces of both pipes can be moved in a direction perpendicular to the axial direction of the pipes, and restrictions on the layout of the pipes can be relaxed.
以下、本発明をエアクリーナのエア配管の接続構造に具体化した一実施形態を図1〜図11に従って説明する。
図6に示すように、エアクリーナ44のクリーナキャップ47には第1配管としてのダクト11が一体的に取り付けられている。このダクト11の先端部には、第2配管としてのエア配管12の入口側の端部が接続されるようになっている。エア配管12の出口側の端部は、図示しないがインテークマニホールド側の気化器(図示略)の吸入ダクトに接続されている。前記ダクト11の端面と前記エア配管12の端面を突き合わせた状態で、ダクト11及びエア配管12の突き合せ部の外周面に嵌装した配管継手13の手動による回動操作によりダクト11とエア配管12が前述のように接続されるようにしている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a connection structure of an air pipe of an air cleaner will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, a
図6及び図7に示すように、前記ダクト11の本体14の外周面には、係止部としての一対の係止突条15が本体14の円周方向に指向するように、かつ円周方向に所定の間隔をおいて一体に形成されている。両係止突条15の間には、矢印で示すように通路16が形成されている。前記本体14の端面には例えばクロロプレンゴム等の合成ゴムよりなる円環状のシールリング17が接着されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, on the outer peripheral surface of the
図6及び図8に示すように、前記エア配管12の管本体20の外周面には、カム機構を構成する一対のカム部21が円周方向に対し傾斜するように一体に形成されている。両カム部21の間には、矢印で示すように通路22が形成されている。両カム部21には、図6に示すように前記管本体20の円周P方向に行くに従って前記管本体20の端面から軸線方向の距離が漸次大きくなる傾斜カム面21aが形成されている。両傾斜カム面21aの頂部21bの端部には、係止凹部21cが形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 8, a pair of
図6及び図9に示すように、前記配管継手13の円筒状の本体25の内周面の一端部には、被係止部としての一対の被係止突条26が一体に形成されている。両被係止突条26の間には、矢印で示すように通路27が形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 9, a pair of locked
前記ダクト11側の両通路16によって前記配管継手13の両被係止突条26が本体14の外周面の両係止突条15のシールリング17と反対側の係止面15aに係止可能な位置へ移動されるようにしている。又、配管継手13の両通路27によって、ダクト11の両係止突条15が配管継手13の内周面側に進入されるようにしている。
By means of both
図6に示すように、前記配管継手13の本体25の内周面の他端部には、内側フランジ28が全周に亘って一体に形成されている。この内側フランジ28の内周面の内径D1寸法は、前記エア配管12の管本体20の外周面の直径D2寸法とほぼ同じになるように設定されている。前記内側フランジ28の内側面には、カム機構を構成する一対の係止突起29が互いに180°をおいて一体に突出形成されている。
As shown in FIG. 6, an
次に、前記配管継手13を用いて、前記ダクト11にエア配管12を接続する方法について説明する。
最初に、図10に示すように、エンジンルーム内のエアクリーナ44及び気化器(図示略)に装着されていない単体の前記エア配管12の外周面に対し、配管継手13を両カム部21と反対側のエア配管12の出口側の端部から嵌装する。次に、エア配管12の出口側の端部を図示しない気化器の吸入ダクトに接続した後、図11に示すように、エアクリーナ44側のダクト11のシールリング17の端面に対し、エア配管12の管本体20の端面を接触させる。さらに、図11において配管継手13を矢印Y1方向に回動させて、両被係止突条26を前記両通路22と軸線方向に対応させる。次に、配管継手13を矢印Y2で示すようにダクト11側へ直線移動させて被係止突条26を通路22を素通りさせる。その後、配管継手13を矢印Y3で示す時計回り方向にほぼ90°回動して、配管継手13の両被係止突条26を両通路16と軸線方向に対応する位置へ移動させる。さらに、両被係止突条26を矢印Y4で示すように直線移動させて、被係止突条26をその被係止面26aが両係止突条15の係止面15aに係止可能に対応する位置へ移動させる。
Next, a method for connecting the
First, as shown in FIG. 10, the pipe joint 13 is opposite to both the
このようにして、配管継手13は図1に示すようにダクト11にエア配管12を接続可能な位置にセットされる。図1に示すように、前記配管継手13の両被係止突条26の被係止面26a(係止面15a)から前記係止突起29の先端面までの距離をL1とする。この距離L1は、ダクト11のシールリング17とエア配管12を単に接触させた状態において、両係止突条15の係止面15aと、エア配管12の両カム部21の係止凹部21cの底面との距離L2よりも小さく(例えば1〜2mm)なるように設定されている。
In this way, the pipe joint 13 is set at a position where the
その後、配管継手13を図2において所定角度だけ時計回り方向に回動させると、両被係止突条26の被係止面26aが両係止突条15の係止面15aに係止されるとともに、係止突起29が両カム部21の傾斜カム面21aに接触される位置に移動される。この状態において、前記配管継手13をさらに時計回り方向に回動させると、係止突起29が傾斜カム面21aに案内されて移動される。このため、配管継手13によって、ダクト11とエア配管12が互いに引き寄せられて、シールリング17の端面にエア配管12の管本体20の端面が押圧され、該シールリング17が圧縮される。係止突起29が傾斜カム面21aの頂部21bを乗り越えると、係止突起29が係止凹部21cに係止され、ダクト11とエア配管12の接続作業が終了する。この接続状態は係止突起29が係止凹部21cに係止されることにより保持され、シールリング17が圧縮されているので、ダクト11とエア配管12の接続部のシール性も保持される。
Thereafter, when the pipe joint 13 is rotated clockwise by a predetermined angle in FIG. 2, the locked surfaces 26 a of both locked
前記ダクト11とエア配管12の接続状態を解除する場合には、図3及び図4において、係止凹部21cに係止されている係止突起29を強制的に離脱させる必要がある。このため、配管継手13を図4において手動により反時計回り方向に強制的に回動させる。すると、係止凹部21cに係止されている係止突起29が内側フランジ28及び係止突起29の弾性変形により頂部21bを乗り越えるようにして両係止凹部21cから離脱される。その後、係止突起29が傾斜カム面21aに沿って移動され、両傾斜カム面21aから離脱される。さらに、配管継手13をダクト11から軸線方向に離して、図5に示すようにエア配管12側に移動すると、エア配管12を矢印A方向に移動しなくても、ダクト11が矢印B方向に移動可能となる。
When the connection state between the
なお、この実施形態では、シールリング17の端面とエア配管12の端面を圧接するための端面圧接手段が以下の部材により構成されている。即ち、この端面圧接手段は、前記シールリング17と、ダクト11の外周面に形成された両係止突条15と、前記配管継手13の内周面に形成され、かつ前記両係止突条15に係止される両被係止突条26と、エア配管12の外周面に形成された傾斜カム面21aを有する両カム部21と、前記配管継手13の内周面に形成され、かつ前記傾斜カム面21aに沿って移動される係止突起29とにより構成されている。又、圧接状態保持手段は、前記両カム部21の傾斜カム面21aの頂部21bに形成され、かつ前記係止突起29を係止する係止凹部21cにより構成されている。圧接状態解除手段は、前記配管継手13が手動により強制的に回動されると、前記係止凹部21cから係止突起29が内側フランジ28及び係止突起29の弾性変形によって離脱されるように構成されている。
In this embodiment, the end face pressing means for pressing the end face of the
上記実施形態の配管の接続構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、ダクト11のシールリング17の端面に対しエア配管12の端面を接触させるとともに、ダクト11及びエア配管12の突き合わせ部の外周に嵌装した配管継手13の両被係止突条26をダクト11の両係止突条15に係止する。この状態で、配管継手13を回動して係止突起29を両カム部21の傾斜カム面21aに沿って移動し、シールリング17とエア配管12の端面を互いに圧接し、係止突起29を係止凹部21cに係止するようにした。このため、ダクト11とエア配管12を互いに突き合せた状態で、工具を用いないで、容易に接続することができ、ダクト11に対するエア配管12の接続作業の工数を削減することができる。
According to the pipe connection structure of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above-described embodiment, the end face of the
(2)上記実施形態では、配管継手13を手動操作で回動することにより前記係止凹部21cから係止突起29を内側フランジ28及び係止突起29を弾性変形させて離脱することができ、ダクト11とエア配管12の接続状態を工具を用いないで容易に解除することができ、エア配管12の接続解除作業の工数を削減することができる。又、エア配管12にひねりを加える必要がないので、エア配管12の内部応力の発生を防止して、耐久性を向上することができる。
(2) In the above embodiment, by manually rotating the pipe joint 13, the locking
(3)上記実施形態では、配管継手13を手動により回動してダクト11とエア配管12の接続作業と解除作業を行うことができる。配管継手13を手動により回動するのに必要なスペースは、ナットを回転するスパナ等の工具を回動するのに必要なスペースと比較して狭くすることができ、エア配管12のレイアウト上の制約を緩和することができる。この結果、エアクリーナ44の車両への搭載計画立案時に、工具の回動操作のための広いスペースを考慮する必要がなくなり、制約を少なくして、搭載計画の立案作業を容易に行うことができる。
(3) In the above embodiment, the pipe joint 13 can be manually rotated to perform the connection work and the release work of the
(4)上記実施形態では、ダクト11の端面に接着したシールリング17の端面と、エア配管12の管本体20の端面を単に突き合わせるのみの構造であるため、配管継手13をダクト11の外周面から図5に示すようにエア配管12側へ移動した状態で、エア配管12をA矢印方向に移動することなく、ダクト11を軸線(A矢印)方向と直交する方向(B矢印)に移動することができる。このため、エア配管12にジャバラ部を設けなくても済み、エア配管12をA方向に変位させるスペースを設けなくてもよいので、エア配管12のレイアウト上の制約を緩和することができる。この結果、エア配管12の車両への搭載計画立案時に、エア配管12の周囲に広いスペースを考慮する必要がなくなり、制約を少なくして、配管計画の立案作業を容易に行うことができる。
(4) In the above embodiment, since the end face of the
(5)上記実施形態では、配管継手13の本体25の内周面に対し係止突起29を設けるための内側フランジ28を形成し、この内側フランジ28の内周面をエア配管12の管本体20の外周面に接触させることができ、管本体20に配管継手13を安定して嵌装することができる。
(5) In the above embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図12に示すように、配管継手13の本体25の内周面に形成した内側フランジ28を省略し、内周面に対し係止突起29を一体に形成してもよい。この実施形態では、エア配管12に対しその両カム部21側から配管継手13を嵌装することができ、配管継手13の装着作業を容易に行うことができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 12, the
・図示しないが、前記シールリング17を省略し、本体14の先端面と、管本体20の端面との間にシール性を確保するためのガスケットを介在するようにしてもよい。この実施形態では、係止突起29の弾性復元力を利用して、ダクト11とエア配管12が接続状態で、前記ガスケットに押圧力が作用するように構成したり、前記両係止突条15の係止面15aに板バネ等の弾性材よりなる付勢部材を取り付けたりすればよい。
Although not shown, the
・前記両係止突条15、両カム部21及び両被係止突条26を一箇所に形成したり、三箇所以上に形成したりしてもよい。
・前記ダクト11の端面からシールリング17を分離してもよい。この場合には、シールリング17に環状の段差部を形成して、シールリング17がダクト11の端面から外れないようにする。
The both locking
The
・前記係止突条15をエア配管12の外周面に形成し、前記カム部21をダクト11の外周面に形成してもよい。又、ダクト11の外周面とエア配管12の外周面にそれぞれカム部21を形成し、配管継手13の両端部の内周面に係止突起29をそれぞれ形成してもよい。
The locking
・図3において、カム部21の係止凹部21cの頂部21b側の内側係止面を斜面としたり、係止突起29の頂部21b側の係止面を斜面としたり、前記両係止面を共に斜面としたりしてもよい。これらの場合には、配管継手13を接続解除方向に回動する初期に係止凹部21cから係止突起29を離脱させる抵抗を低減し、接続解除作業を円滑に行うことができる。
In FIG. 3, the inner locking surface on the top 21b side of the
・ダクト11の端面及びエア配管12の端面にそれぞれ環状の段差部を形成し、軸線方向に所定距離だけ移動して、両端面を嵌合係止するようにしてもよい。
・自動車のエアクリーナのエア配管以外に、例えばラジエータの入口側及び出口側のダクトに接続される水の配管、各種機器及び装置の配管の接続構造に具体化してもよい。
(技術的思想)
以下、前述した実施形態から把握される技術的思想について説明する。
An annular stepped portion may be formed on each of the end surface of the
-In addition to the air piping of an automobile air cleaner, for example, the water piping connected to the duct on the inlet side and the outlet side of the radiator, and the piping connection structure of various devices and apparatuses may be embodied.
(Technical thought)
Hereinafter, the technical idea grasped from the above-described embodiment will be described.
(1)請求項1 において、前記端面圧接手段は、第1配管及び第2配管の突き合せ端面の間に介在される弾性材よりなるシールリングと、第1配管の外周面に形成された係止部と、前記配管継手の内周面に形成され、かつ前記係止部に係止される被係止部と、第2配管の外周面に形成され、かつ第2配管の外周面の円周方向に対し傾斜する傾斜カム面を有するカム部と、前記配管継手の内周面に形成され、かつ前記傾斜カム面に沿って移動される係止突起とにより構成され、前記圧接状態保持手段は、前記カム部の傾斜カム面の頂部に形成され、かつ前記係止突起を係止する係止凹部により構成され、前記圧接状態解除手段は、前記配管継手が手動により解除方向に強制的に回動されると、係止凹部から係止突起が離脱されるように構成されていることを特徴とする配管の接続構造。
(1) In
(2)上記(1)において、前記係止部は第1配管の外周面に対し、その円周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に形成された係止突条であり、前記被係止部は、配管継手の内周面に対しその円周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に設けられた被係止突条であり、前記各係止突条の間には、前記被係止突条を通過させる複数の通路が形成され、被係止突条の間には、前記係止突条を通過させる複数の通路が形成され、前記カム部は、第2配管の外周面に対し、その円周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に形成され、前記係止突起は、配管継手の内周面に対しその円周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に設けられていることを特徴とする配管の接続構造。 (2) In the above (1), the locking portion is locking ridges formed at a plurality of locations at predetermined intervals in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the first pipe, The stoppers are locked ridges provided at a plurality of locations at predetermined intervals in the circumferential direction with respect to the inner peripheral surface of the pipe joint. A plurality of passages through which the locking ridges pass are formed, a plurality of passages through which the locking ridges pass are formed between the locked ridges, and the cam portion is an outer peripheral surface of the second pipe. On the other hand, the locking projections are formed at a plurality of locations at predetermined intervals in the circumferential direction with respect to the inner peripheral surface of the pipe joint. Piping connection structure characterized by that.
(3)上記(1)又は(2)において、前記配管継手の内周面には前記第1配管又は第2配管の外周面に接触されるフランジ部が形成され、該フランジ部の内側面に前記係止突起が形成されていることを特徴とする配管の接続構造。 (3) In the above (1) or (2), a flange portion that is in contact with the outer peripheral surface of the first pipe or the second pipe is formed on the inner peripheral surface of the pipe joint. A pipe connection structure, wherein the locking projection is formed.
13…配管継手、17…シールリング、21…カム機構を形成するカム部、21a…傾斜カム面、21c…係止凹部、29…カム機構を形成する係止突起。
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- 2006-03-23 JP JP2006080669A patent/JP2007255564A/en active Pending
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