JP2008075807A - 継手及び継手の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】一端にホースを接続し、他端に連結器具を接続する継手において、切削加工時の削り代を少なくしてコストダウンを可能とする。
【解決手段】継手10は、管状部材12とその中央部に接合された六角部14を備えている。管状部材12は、一端側にホース接続部16と、他端側に連結器具接続部18と、芯部に開口部19とを備えている。管状部材12と六角部14とは別部品で構成されている。管状部材12は、丸棒鋼材50を切削加工することによって製造され、六角部14は、六角鋼材60の挿通孔15の部分を切削加工することによって製造される。その後、挿通孔15と管状部材12とを接合する部分に接着剤40を塗布して、挿通孔15を管状部材12に外挿し、管状部材12を開口部19の内部から挿通孔15側へ拡径することによって、六角部14と管状部材12とを接合する。
【選択図】図1

Description

本発明は、一端にホースを接続し、他端に連結器具を接続する継手及び継手の製造方法に関する。
従来から、水や油等の流体を移送する継手として、一端にホースを接続し、他端にアダプター(連結器具)を取り付けたものが採用されている。
このような継手は、金具本体の一端にホースを接続する部位と、金具本体の他端に連結器具を取り付ける接続部とが一体で形成されている。ホースを接続する部位は、通常、ホースを加締める加締部となっている。
このような継手は、一般に、六角鋼材もしくは丸棒鋼材からNC加工機などを用いて切削加工を行い、一端にホースを加締めるための加締部を形成すると共に、他端に相手方の連結器具を取り付けるための接続部を形成している(例えば特許文献1を参照)。
特開2006−118665号公報
図16に示すように、このような継手100は、六角鋼材102を用い、切削加工を行うことによって製造される。この継手100では、スパナを掛けるための六角部100Aが、両側の加締部100Bや接続部100Cよりも半径方向に突出しているため、六角部100Aの外形に合わせて大きな六角鋼材102が選択される。このため、加締部100Bや接続部100Cの部分での六角鋼材102の削り代104が大きくなり、切削加工に時間がかかると共に、削り出した材料が無駄となり、コスト高となる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、材料の無駄を低減し、コストダウンが可能な継手及び継手の製造方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明に係る継手は、一端にホースが接続されるホース接続部と、他端に連結器具が締付固定される連結器具接続部と、芯部に流体が流れる開口部と、を備えた金属製の管状部材と、前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿される挿通孔を備え、前記ホースを接続固定又は前記連結器具を締付固定するときに供回りを防止するために押さえる金属製の六角部と、が別部品で構成され、前記挿通孔を前記管状部材に外挿し、前記開口部の内部から前記管状部材を前記挿通孔側に拡径することによって前記管状部材と前記六角部とが接合されていることを特徴としている。
請求項1に記載の発明に係る継手によれば、一端にホース接続部と他端に連結器具接続部と芯部に開口部とを備えた金属製の管状部材と、この管状部材に外挿される挿通孔を備えた金属製の六角部とが、別部品で構成されている。管状部材と六角部とは、挿通孔を管状部材のホース接続部と連結器具接続部との間に外挿し、開口部の内部から管状部材を挿通孔側に拡径することによって接合されている。ホース接続部にホースを接続固定し、又は連結器具接続部に連結器具を締付固定する際には、六角部をスパナで押さえることで、継手の供回りが防止される。このような継手では、管状部材と六角部とが別部品で構成されているので、それぞれ別々に、大きさの異なる丸棒材や六角材などを用いて製造することが可能となる。このため、継手全体を一つの六角鋼材で切削加工により製造する場合と比べて、削り代が少なくなり、材料の無駄を低減できる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の継手において、前記六角部は、板材の外周を六角に屈曲させた六角形状部と、前記六角形状部の中央に屈曲形成され、前記挿通孔となる円筒部と、を備えることを特徴としている。
請求項2に記載の発明では、六角部は、板材の外周を六角に屈曲させた六角形状部の中央に、挿通孔となる円筒部が屈曲形成されている。そして、挿通孔を管状部材に外挿して、開口部の内部から管状部材を挿通孔側に拡径することによって管状部材と六角部とが接合されている。六角部は、板材を屈曲させることによって形成されているので、切削加工に比べて材料の無駄をよりいっそう低減することが可能となる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の継手において、前記管状部材と前記挿通孔との接合部分に接着剤が塗布されていることを特徴としている。
請求項3に記載の発明では、管状部材と挿通孔との接合部分に接着剤が塗布されているので、管状部材と挿通孔との固定力を高めることが可能となる。
請求項4に記載の発明は、一端にホースを接続し、他端に連結器具を締付固定し、前記ホースを接続固定又は前記連結器具を締付固定するときに供回りを防止するために押さえる六角部を備えた継手の製造方法であって、丸棒材を切削加工することによって、一端にホースが接続されるホース接続部と、他端に連結器具が締付固定される連結器具接続部と、芯部に流体が流れる開口部と、を備えた管状部材を製造する管状部材製造工程と、六角材の芯部を切削加工することによって、前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿される挿通孔を備えた前記六角部を製造する六角部切削製造工程と、前記挿通孔を前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿し、前記開口部の内部から前記管状部材を前記挿通孔側に拡径して前記管状部材と前記六角部とを接合する接合工程と、を有することを特徴としている。
請求項4に記載の発明では、丸棒材を切削加工することによって、一端にホース接続部と他端に連結器具接続部と芯部に開口部とを備えた管状部材を製造する。また、六角材の芯部を切削加工することによって、管状部材に外挿される挿通孔を備えた六角部を製造する。そして、六角部の挿通孔を管状部材のホース接続部と連結器具接続部との間に外挿し、開口部の内部から管状部材を挿通孔側に拡径して管状部材と六角部とを接合する。このような継手の製造方法では、管状部材及び六角部を、それぞれ丸棒材及びこの丸棒材よりも外形が大きい六角材を用いて製造することができる。このため、継手全体を一つの六角鋼材で切削加工により製造する場合と比べて、削り代が少なくなり、材料の無駄が低減される。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の継手の製造方法において、前記六角部切削製造工程に代えて、板材の外周を六角に屈曲させて六角形状部を形成し、前記六角形状部の中央に前記挿通孔となる円筒部を屈曲形成して前記六角部を製造する六角部屈曲製造工程を有することを特徴としている。
請求項5に記載の発明では、板材の外周を六角に屈曲させて六角形状部を形成し、この六角形状部の中央に前記挿通孔となる円筒部を屈曲形成して六角部を製造する。そして、六角部の挿通孔を管状部材のホース接続部と連結器具接続部との間に外挿し、開口部の内部から管状部材を六角部側に拡径することによって管状部材と六角部とを接合する。このような継手の製造方法では、管状部材及び六角部を、それぞれ丸棒材及び板材を用いて製造するため、継手全体を一つの六角鋼材で切削加工により製造する場合や、六角部を切削加工により製造する場合と比べて、削り代が少なくなり、材料の無駄がよりいっそう低減される。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5に記載の継手の製造方法において、前記接合工程の前に、前記管状部材と前記挿通孔とを接合する部分に接着剤を塗布することを特徴としている。
請求項6に記載の発明では、接合工程の前に、管状部材と挿通孔とを接合する部分に接着剤を塗布するので、管状部材と挿通孔との固定力を高めることが可能となる。
本発明に係る継手及び継手の製造方法は、管状部材と六角部とを別々に製造することができ、継手全体を一つの六角鋼材などを用いて切削加工する場合と比較して、切削加工時の削り代が少なく、材料の無駄を低減でき、コストダウンを実現できる。
以下、本発明の継手における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態である継手10の半裁断面図が示されている。また、図9には、継手10の一端にホース20を接続し、他端に連結器具としてのアダプター30を接続した状態の半裁断面図が示されている。
この継手10は、金属製の管状部材12と、この管状部材12に外挿して接合された六角部14とで構成されている。また、管状部材12と六角部14との接合部分には、接着剤40が塗布されている。
管状部材12は、長手方向の一端に設けられたホース接続部16と、長手方向の他端に設けられた連結器具接続部18と、芯部に設けられた流体が流動可能な円形状の開口部19と、を備えている。
ホース接続部16は、ホース20(図9参照)を加締めて接続する部位であり、外周面にホース20の抜けを抑制する複数の突起部13が形成されている。複数の突起部13は、ホース20の差込方向(図中の左方向)へ斜め上方に傾斜するテーパー面13Aを備えており、テーパー面13Aの上方角部は軸方向に対してほぼ直角方向に立ち上がっている。これにより、ホース接続部16はホース20を差し込みやすく、抜きにくい形状となっている。
連結器具接続部18は、先端部にアダプター30を接続するときに接触させるシート面18Aを備えている。シート面18Aは、先端部から中央部側に拡径する傾斜面となっている。また、連結器具接続部18のシート面18Aより中央部側には、略同径の大径部18Bが形成されている。この大径部18Bと隣接する位置には、段差を設けて略同径の小径部12Aが形成されている。
六角部14は、継手10の中央部の図1中の左寄りに設けられており、ホース接続部16の周面及び連結器具接続部18の周面よりも半径方向に突出している。この六角部14は、ホース20(図9参照)を接続するときや、アダプター30(図9参照)を締付けて固定するときに、スパナを掛けて継手10の供回りを防止するために六角形状に形成されている。
図4には、管状部材12と六角部14とを接合する前の状態が示されている。図4に示すように、六角部14の芯部には、軸方向に管状部材12の小径部12Aに挿通可能な挿通孔15が形成されている。すなわち、六角部14の挿通孔15の内径は、管状部材12の小径部12Aの径よりも大きく形成されており、小径部12Aの長さは、六角部14の軸方向の長さよりも長く形成されている。また、管状部材12の小径部12Aよりホース接続部16側は、小径部12Aよりも半径方向に突出する部分がなく、六角部14の挿通孔15をホース接続部16側から小径部12Aに挿通可能となっている。
ここで、継手10の製造方法について説明する。
図2に示すように、丸棒鋼材50を用い、削り代52、53、54を切削加工することによって、管状部材12を製造する。具体的には、削り代52を切削加工することによってホース接続部16の外周面の突起部13や小径部12Aなどを形成し、削り代53を切削加工することによってシート面18Aを形成する。また、削り代54を切削加工することによって円形状の開口部19を形成する。丸棒鋼材50の大きさは、管状部材12の径の最も大きい大径部18Bの大きさに合わせて選択される。
図3に示すように、六角鋼材60を用い、削り代62を切削加工することによって、六角部14を製造する。具体的には、削り代62を切削加工することによって円形状の挿通孔15を形成する。挿通孔15の内径は、管状部材12の小径部12Aの径よりも大きく形成されている。六角鋼材60の大きさは、六角部14の六角形状部分の大きさに合わせて選択される。
その後、六角部14の挿通孔15の内壁と、挿通孔15に対向する管状部材12の小径部12Aの外周面に予め接着剤40を塗布する。そして、図4に示すように、管状部材12のホース接続部16の側から、六角部14の挿通孔15を外挿(挿通)し、挿通孔15を小径部12Aの位置に移動させる。
図5に示すように、上部金型200と下部金型202の対向位置に、管状部材12及び六角部14の上半分と下半分に合致する形状の凹状部204、206がそれぞれ形成されている。また、上部金型200と下部金型202の両側には、それぞれ半円形状の開口208、209が形成されており、上部金型200と下部金型202とを合わせたときに両側から挿入可能な円柱状の加圧治具210が設けられている。この加圧治具210は、先端部に周溝211が形成されており、周溝211にシール部材であるOリング212が巻着されている。
図6に示すように、上部金型200の凹状部204と下部金型202の凹状部206に管状部材12及び六角部14をセットし、上部金型200と下部金型202とを合わせる。その後、管状部材12の開口部19に流体(図示省略)を挿入し、両側の開口208、209から矢印A、Bに示すようにそれぞれ加圧治具210を挿入する。これにより、流体が加圧され、六角部14の内側で開口部19の内部から管状部材12が矢印C方向に加圧され、管状部材12が挿通孔15の方向へ拡径される。すなわち、流体で加圧、変形させたくない管状部材12の部分を上部金型200と下部金型202の凹状部204、206で受け止め、必要な部分のみ変形させることができる。管状部材12が拡径されることにより、管状部材12と六角部14とが接合される。このような工程によって、図1に示すような継手10が製造される。なお、図1では、管状部材12は軸方向に真っ直ぐに表されているが、実際は、管状部材12が六角部14の内側で拡径しており、図示を省略している。
管状部材12と六角部14との接合前に塗布する接着剤40としては、金属の接着に適した接着剤が選択される。例えば、エポキシ樹脂系、アクリル系などの接着剤が用いられる。なお、管状部材12の開口部19に挿入される流体としては、例えば、水などの液体の他、気体などが用いられる。
また、他の接合方法として、図7に示すように、管状部材12の開口部19の一方から加圧部材220を挿入し、開口部19の他方からストッパ226を挿入してもよい。加圧部材220は、円柱状のポンチ222の先端に円柱形のウレタン製のゴム部材224を備えている。図8に示すように、管状部材12の開口部19に矢印A方向に加圧部材220を挿入し、矢印B方向にストッパ226を挿入する。そして、ポンチ222とストッパ226で挟むことによってゴム部材224を圧縮し、ゴム部材224が矢印C方向に膨出する力を利用して管状部材12を拡径させる。これによって、管状部材12と六角部14とを接合することができる。
次に、継手10の使用状態について説明する。
図9に示すように、継手10のホース接続部16の外周面にホース20が差し込まれ、ホース20の外側を覆って筒状の締金具22が外挿される。そして、図示しない加締機にて締金具22を加締めることによってホース20がホース接続部16に取り付けられる。ホース20をホース接続部16に差し込む際には、六角部14にスパナを掛けて六角部14を押さえることで、ホース20を取り付けるときのねじれなどの発生が防止される。
連結器具接続部18の小径部12Aに袋ナット26のフック状の一端部26Aが連結される。袋ナット26の他端部の内周面には、ネジ部27が形成されている。
アダプター30の一端には、内周面が先端に行くに従って拡径するテーパー状の接触部30Aが設けられており、この接触部30Aが継手10のシート面18Aと面するように接触している。アダプター30の外周面の一端部には、ネジ部32が設けられており、アダプター30の中央部付近には、スパナを掛けるための固定六角部30Bが設けられている。アダプター30の他端には、他の配管(図示省略)と接続するためのネジ部33が設けられている。
アダプター30のネジ部32が、袋ナット26のネジ部27に螺合される。その際、接触部30Aと継手10のシート面18Aとを接触させ、六角部14にスパナをかけて押さえると共に、袋ナット26のネジ部27をアダプター30のネジ部32に螺合させることで、アダプター30が継手10の他端に取り付けられる。さらに、アダプター30のネジ部33に他の配管(図示省略)が接続される。この状態で、継手10の開口部19に流体を流すことが可能となる。
上記のような継手10では、管状部材12と六角部14とが別部品で構成され、それぞれ大きさや形状の異なる丸棒鋼材50、六角鋼材60を用いて製造される。その際、図2及び図3に示すように、丸棒鋼材50及び六角鋼材60は、管状部材12及び六角部14の最も外形の大きい部分に合わせて選択されるので、削り代が最小限で済む。このため、継手全体を一つの鋼材で切削加工により製造する場合(図16参照)と比べて、削り代が少なくなり、材料の無駄を低減でき、コストダウンを実現できる。
また、六角部14の挿通孔15の内壁と、挿通孔15に対向する小径部12Aの外周面に接着剤40を塗布することで、管状部材12と挿通孔15との固定力を高めることができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る継手について説明する。なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図10に示すように、この継手70は、金属製の管状部材12と、この管状部材12に外挿して接合された六角部72とで構成されている。管状部材12と六角部72との接合部分には接着剤40が塗布されている。
図11に示すように、六角部72は、板材73の外周を六角に屈曲させた外側の六角形状部73Aと、この六角形状部73Aの中央部を円筒形に屈曲させた円筒部73Bと、を備えている。円筒部73Bの内側には、管状部材12の小径部12Aに挿通される挿通孔74が形成されている。この挿通孔74の内径は、管状部材12の小径部12Aの径よりも大きく形成されており、小径部12Aの長さは、六角部72の軸方向の長さよりも長く形成されている。
このような六角部72の挿通孔74を管状部材12のホース接続部16の側から外挿し、挿通孔74を小径部12Aの位置に移動させる。その際、六角部72の挿通孔74の内壁と、小径部12Aの対向する部分に予め接着剤40を塗布する。そして、図示しない加工機によって、管状部材12の開口部19の内部から矢印D方向に力を加えて管状部材12を挿通孔74側に拡径し、管状部材12と六角部72とを接合する。これによって、図10に示すような継手10を製造する。なお、図10では、管状部材12は軸方向に真っ直ぐに表されているが、実際は、管状部材12が六角部72の内側で拡径しており、図示を省略している。
ここで、六角部72の製造工程について説明する。
図12に示すように、中心部に円形の開孔77を有する金属製(例えばSUS)の円板状の板材73を用意する。そして、円形の開口80Aを有する治具80で板材73の一方側を押さえる。さらに、略船形の先端部82Aを有する治具82で板材73の他方側から力を加えて板材73をプレス加工する。治具82の側壁は、開口80Aよりも小径の円柱状となっている。このプレス加工により、板材73の開孔77の周囲の部分を開口80Aの内壁方向に屈曲させる。これによって、図13に示すように、板材73の中心部に略直角方向に屈曲した円筒部73Bが形成され、この円筒部73Bの内側が挿通孔74となる。
次いで、図13及び図14(A)に示すように、中心部に円形の開口84Aを有する六角形状の治具84を用い、板材73の一方側を押さえる。治具84の開口84Aの内径は、板材73の円筒部73Bの外径よりも大きく形成されている。また、図13及び図14(B)に示すように、中心部に六角形の開口86Aを有する円筒状の治具86を用い、板材73の他方側に力を加えて板材73をプレス加工する。治具86の六角形の開口86Aの内径は、治具84の六角形の外径よりも大きく形成されている。このプレス加工により、図15に示すように、板材73の外周側を略直角方向に六角に屈曲した六角形状部73Aが形成される。この六角形状部73Aの長さを円筒部73Bよりも長くなるようにプレス加工することで、図11に示す六角部72が製造される。
その後、挿通孔74の内壁と、管状部材12の小径部12Aに接着剤40を塗布して、上述の工程により六角部72と管状部材12とを接合することで、図10に示す継手70が製造される。
このような継手70では、六角部72を板材73の外周と中央部を屈曲させて形成するので、六角鋼材を用いて切削加工する場合に比べて、よりいっそう材料の無駄を低減できる。このため、コストダウンが可能である。
なお、管状部材12と六角部14、72の径や大きさは、第1及び第2実施形態の構成に限定するものではなく、寸法の異なる管状部材と六角部を用いることも可能である。このため、一体ものの継手100(図16参照)と比較して、様々なバリエーションに対応しやすくなり、品揃えが豊富となる。また、別部品である管状部材と六角部との組み合わせで継手を製造できるので、在庫を少なく管理することができる。
なお、第1実施形態では、管状部材12と六角部14とは、丸棒鋼材50、六角鋼材60を用いて製造したが、これに限らず、他の金属材料を用いて製造することができる。
なお、第1実施形態では、継手10の連結器具接続部18に袋ナット26を連結してアダプター30を締付固定しており、連結器具接続部18と袋ナット26の2部品で構成したが、この構成に限らず、1部品からなる連結器具接続部に直接アダプターなどの連結器具を締付固定する構成でもよい。
本発明の第1実施形態に係る継手を示す半裁断面図である。 図1に示す継手の管状部材を製造する工程を説明する図であって、(A)は平面図、(B)は半裁断面図である。 図1に示す継手の六角部を製造する工程を説明する図であって、(A)は平面図、(B)は半裁断面図である。 管状部材と六角部とを接合する工程を説明する半裁断面図である。 管状部材と六角部とを金型にセットして接合する工程を説明する半裁断面図である。 管状部材と六角部とを金型にセットして接合する工程を説明する半裁断面図である。 管状部材と六角部とを接合する他の工程を説明する半裁断面図である。 管状部材と六角部とを接合する他の工程を説明する半裁断面図である。 図1に示す継手の一端にホースを接続し、他端にアダプターを接続した状態を示す半裁断面図である。 本発明の第2実施形態に係る継手を示す半裁断面図である。 管状部材と六角部とを接合する工程を説明する図であって、(A)は六角部の平面図、(B)は六角部の半裁断面図、(C)は管状部材と六角部の接合前の半裁断面図である。 図10に示す継手の六角部を製造する工程を説明する図であって、(A)は板材の平面図、(B)は板材の側面図である。 図10に示す継手の六角部を製造する工程を説明する図であって、(A)は板材の平面図、(B)は板材の側面図である。 (A)、(B)は、六角部を製造するときに用いる2つの治具を示す平面図である。 図10に示す継手の六角部を製造する工程を説明する図であって、(A)は六角部の平面図、(B)は六角部の半裁断面図である。 従来の継手の切削加工における問題点を説明する図であって、(A)は平面図、(B)は半裁断面図である。
符号の説明
10 継手
12 管状部材
12A 小径部
14 六角部
15 挿通孔
16 ホース接続部
18 連結器具接続部
19 開口部
20 ホース
26 袋ナット
30 アダプター(連結器具)
40 接着剤
50 丸棒鋼材(丸棒材)
60 六角鋼材(六角材)
70 継手
72 六角部
73 板材
73A 六角形状部
73B 円筒部
74 挿通孔

Claims (6)

  1. 一端にホースが接続されるホース接続部と、他端に連結器具が締付固定される連結器具接続部と、芯部に流体が流れる開口部と、を備えた金属製の管状部材と、
    前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿される挿通孔を備え、前記ホースを接続固定又は前記連結器具を締付固定するときに供回りを防止するために押さえる金属製の六角部と、が別部品で構成され、
    前記挿通孔を前記管状部材に外挿し、前記開口部の内部から前記管状部材を前記挿通孔側に拡径することによって前記管状部材と前記六角部とが接合されていることを特徴とする継手。
  2. 前記六角部は、板材の外周を六角に屈曲させた六角形状部と、前記六角形状部の中央に屈曲形成され、前記挿通孔となる円筒部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の継手。
  3. 前記管状部材と前記挿通孔との接合部分に接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の継手。
  4. 一端にホースを接続し、他端に連結器具を締付固定し、前記ホースを接続固定又は前記連結器具を締付固定するときに供回りを防止するために押さえる六角部を備えた継手の製造方法であって、
    丸棒材を切削加工することによって、一端にホースが接続されるホース接続部と、他端に連結器具が締付固定される連結器具接続部と、芯部に流体が流れる開口部と、を備えた管状部材を製造する管状部材製造工程と、
    六角材の芯部を切削加工することによって、前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿される挿通孔を備えた前記六角部を製造する六角部切削製造工程と、
    前記挿通孔を前記管状部材の前記ホース接続部と前記連結器具接続部との間に外挿し、前記開口部の内部から前記管状部材を前記挿通孔側に拡径して前記管状部材と前記六角部とを接合する接合工程と、
    を有することを特徴とする継手の製造方法。
  5. 前記六角部切削製造工程に代えて、
    板材の外周を六角に屈曲させて六角形状部を形成し、前記六角形状部の中央に前記挿通孔となる円筒部を屈曲形成して前記六角部を製造する六角部屈曲製造工程を有することを特徴とする請求項4に記載の継手の製造方法。
  6. 前記接合工程の前に、前記管状部材と前記挿通孔とを接合する部分に接着剤を塗布することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の継手の製造方法。
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