JP4400130B2 - 管継手 - Google Patents

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Description

この発明は、接続部分が雄ネジの配管などの接続に用いられる管継手に関する。
従来の第1の管継手としては、雄ネジ用のクランプ型管継手がある。このクランプ型管継手は、接続対象の雄ネジに合うように雌ネジ形状を有するチャック部が接続を受け持ち、内蔵されたピストンが搬送流体の加圧圧力に対する反力を用いてシールするのに必要な押圧力を得ている。上記管継手では、チャックとピストンのそれぞれが接続とシールの単一機能しか持ち合わせていない。このような管継手では、搬送流体の種類によりピストン摺動部を気密にするシール(Oリングなど)の潤滑が確保されず、早期磨耗や劣化の要因となる上に、ピストン摺動部の保全時には、管継手本体の分解を伴い多大な作業工数を必要とするという問題がある。
また、従来の第2の管継手としては、ネジ穴(雌ネジ)を有する接続対象用の継手がある(例えば、特開平11−248056号公報(特許文献1)参照)。この管継手は、接続対象の内周に挿入した2つのラチェットを拡開して、ラチェットがネジ穴のネジ溝部分に係合したときにシール部材が接続対象のネジ穴の先端周囲を押圧してシールする。しかしながら、この管継手は、接続対象の接続部分が雄ネジの場合は、接続することができないという問題がある。
特開平11−248056号公報
そこで、この発明の目的は、内部ピストン構造なしに簡単な構成で気密性を保ちつつ接続部分が雄ネジの接続対象を容易に接続できる管継手を提供することにある。
上記目的を達成するため、この発明の管継手は、
内筒部と、
上記内筒部に進退自在に外嵌された第1外筒部と、
上記第1外筒部に進退自在に外嵌された第2外筒部と、
上記第1外筒部と上記第2外筒部との間に一部が挟まれ、接続対象が接続される側に周方向に間隔をあけて揺動自在に配置されたチャック部と、
上記第1外筒部の外周に傾動自在に支持され、カム溝またはカム面の少なくとも一方を有するレバーとを備え、
上記カム溝または上記カム面の少なくとも一方を用いて、上記レバーの回動により上記第1外筒部を、上記内筒部に対して上記接続対象が接続される側と反対の側にスライドさせる一方、上記レバーの回動により上記第2外筒部を上記内筒部に対して上記接続対象が接続される側にスライドさせて、上記第1外筒部と上記第2外筒部の協動により上記チャック部を揺動させて、揺動させた上記チャック部により上記接続対象の雄ネジ部分をつかんで上記接続対象の先端部を上記内筒部の内側に押し込むことを特徴とする。
上記構成の管継手によれば、上記レバーのカム溝またはカム面の少なくとも一方を利用して、レバーの傾動により第1外筒部または第2外筒部の少なくとも一方を内筒部に対して軸方向にスライドさせることにより、第1外筒部と第2外筒部との間に一部が挟まれたチャック部を揺動させる。そして、揺動させたチャック部によって、接続対象のネジ溝部分をつかんでその先端部を内筒部の内側に押し込む。そうして押し込まれた接続対象の先端部の押圧力により例えばOリングなどを用いてシールすることが可能となる。したがって、内部ピストン構造なしに簡単な構成で気密性を保ちつつ接続部分が雄ネジの接続対象を容易に接続できる。また、レバーの傾動により操作性を向上できると共に、レバーの傾動を確認することによってスライドする部材(第1外筒部または第2外筒部の少なくとも一方)の移動が完了したか否かの判断が容易にできる。また、カム機構により傾動動作を直線動作に変えるので、スライドする部材の移動に必要な荷重を軽減することができる。
また、上記カム溝またはカム面の少なくとも一方を用いて、第1外筒部の移動(接続対象が接続される側と反対側へのスライド)と第2外筒部の移動(第1外筒部と逆方向の接続対象が接続される側へのスライド)の協調動作により効果的に接続対象の雄ネジ部分をつかんで接続対象の先端部を上記内筒部の内側に押し込むように上記チャック部を揺動させることができる。
一実施形態の管継手は、上記レバーは、上記カム溝と上記カム面を有し、上記カム溝または上記カム面の一方を用いて、上記レバーの回動により上記第1外筒部をスライドさせる一方、上記カム溝または上記カム面の他方を用いて、上記レバーの回動により上記第2外筒部をスライドさせることを特徴とする。
上記実施形態の管継手によれば、上記カム溝またはカム面の一方を用いて第1外筒部をスライドさせ、上記カム溝またはカム面の他方を用いて第2外筒部をスライドさせるので、カム溝とカム面との異なるカム機構の組み合わせにより構成を簡略化できる。
一実施形態の管継手は、上記チャック部が上記接続対象が接続される側の対向する2箇所に配置されていることを特徴とする。
上記実施形態の管継手によれば、上記第1外筒部と第2外筒部との間の対向する2箇所に夫々配置されたチャック部により、チャック部が2つの最小限の構成で接続対象のネジ溝部分を半径方向外側かつ対向する両側から確実につかんで接続対象の先端部を内筒部の内側に押し込むことができる。
一実施形態の管継手は、上記チャック部が、上記接続対象の雄ネジ部分のネジ溝に係合する係合部と、上記第1外筒部と上記第2外筒部との間に挟まれて揺動の略中心となる揺動用軸部とを有することを特徴とする。
上記実施形態の管継手によれば、上記第1外筒部と上記第2外筒部との間に挟まれた揺動用軸部を略中心にチャック部が揺動して、チャック部の係合部が接続対象の雄ネジ部分のネジ溝に係合するので、簡単な構成で接続対象を係合部でつかむようにチャック部を揺動させることができる。
一実施形態の管継手は、上記チャック部の係合部が上記接続対象のネジピッチに応じて軸方向にずらして設けられていることを特徴とする。
上記実施形態の管継手によれば、上記チャック部の係合部が係合するネジ溝の山谷は、チャック部が配置される周方向の位置によって軸方向の位置がずれているので、チャック部の係合部を接続対象のネジピッチに応じて軸方向にずらして設けることによって、各チャック部の係合部と対応するネジ溝部分との係合のずれがなくなり、チャック部により接続対象のネジ溝部分を確実につかむことができる。
以上より明らかなように、この発明の管継手によれば、上記レバーの傾動により第1外筒部または第2外筒部の少なくとも一方を軸方向にスライドさせて上記チャック部を揺動させることによって、上記チャック部により接続対象の雄ネジ部分を半径方向外側からつかんでその先端部を内筒部の内側に押し込むので、内部ピストン構造なしに簡単な構成で気密性を保ちつつ接続部分が雄ネジの接続対象を容易に接続することができる。また、上記レバーの傾動により第1外筒部または第2外筒部の少なくとも一方をスライドさせるので、操作性を向上することができると共に、レバーの傾動を確認することによりスライドが完了したか否かの判断が容易にできる。また、カム溝またはカム面の少なくとも一方を有するレバーを用いたカム機構により傾動動作を直線動作に変えるので、スライドする部材の移動に必要な荷重を軽減することができる。
また、上記カム溝またはカム面の少なくとも一方を用いて第1外筒部を接続対象が接続される側と反対側に移動させ、上記カム溝またはカム面の他方を用いて第2外筒部を接続対象が接続される側に移動させるという協調した動作により、効果的に接続対象の雄ネジ部分をつかんで接続対象の先端部を内筒部の内側に押し込むようにチャック部を揺動させることができる。
一実施形態の管継手によれば、上記カム溝またはカム面の一方を用いて第1外筒部をスライドさせる一方、上記カム溝またはカム面の他方を用いて第2外筒部をスライドさせるので、カム溝とカム面との異なるカム機構を組み合わせることにより、構成を簡略化できる。
一実施形態の管継手によれば、上記第1外筒部と第2外筒部との間の対向する2箇所にチャック部を配置するという最小構成で、接続対象のネジ溝部分を半径方向外側かつ対向する両側から確実につかんで接続対象の先端部を内筒部の内側に押し込むことができる。
一実施形態の管継手によれば、上記接続対象の雄ネジ部分のネジ溝に係合する係合部および上記第1外筒部と第2外筒部との間に挟まれて揺動の略中心となる揺動用軸部という簡単な構成によって、接続対象を係合部でつかむようにチャック部を揺動させることができる。
一実施形態の管継手によれば、上記チャック部の係合部を接続対象のネジピッチに応じて軸方向にずらして設けることによって、各チャック部の係合部と対応するネジ溝部分との係合のずれがなくなり、チャック部により接続対象のネジ溝部分を確実につかむことができる。
以下、この発明の管継手を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の一形態の管継手のクランプ前の状態を示す断面図であり、1は内筒部、2は上記内筒部1に進退自在に外嵌された第1外筒部、3は上記第1外筒部2に進退自在に外嵌された第2外筒部、4,4は接続対象が接続される側に周方向に間隔をあけて配置されたチャック部である。
上記内筒部1は、本体スリーブ11と、上記本体スリーブ11に外嵌された固定リング13と、上記本体スリーブ11内に出没自在に配置された中空のガイドピン14と、上記第1外筒部2から突出した本体スリーブ11の一端に固定された接続用端部15と、上記固定リング13の外周の対向する両側から半径方向外向に突出する円柱状のガイド部17と、上記本体スリーブ11の接続用端部15側と反対の接続端の内側に配置されたOリング18とを有している。なお、上記本体スリーブ11内に、上記ガイドピン14をチャック部4側の方向に付勢するガイドピン用スプリング(図示せず)を配置している。上記ガイドピン14は、接続対象が接続される側の小径部14aと、接続用端部16側の大径部14bと、小径部14aと大径部14bとの間の段部14cとを有している。上記ガイドピン用スプリングにより付勢されたガイドピン14の段部14cが、本体スリーブ11の内側に設けられた段部11aに当接している。
なお、図1では、上記内筒部1のOリング18が配置された内側に、接続対象である配管の雄ネジ部分が挿入され、その配管の内側の通路にガイドピン14の先端側が没入し、そのガイドピン14によって挿入される配管を傾かないように軸方向に沿って案内する。
また、上記第1外筒部2は、後部側12Aと、上記後部側12Aの接続対象が接続される側に螺合して固定された前部側12Bと、上記後部側12Aの外周の対向する両側から半径方向外向に突出する軸部16(図1では一方のみを示す)とを有している。さらに、上記第2外筒部3は、後部側20Aと、上記後部側20Aの接続対象が接続される側に螺合して固定された前部側20Bとを有している。なお、上記第1外筒部2の外周面と第2外筒部3の内周面との間に、第2外筒部3を第1外筒部2に対して接続用端部15側に向かって付勢するスプリング(図示せず)を配置している。
また、上記管継手は、第1外筒部2の軸部16によって傾動自在に支持されたレバー40を有している。このレバー40は、第1外筒部2を両側から挟むように平行に配置された2つの板状の基部40a(図1では1つのみを示す)と、その2つの基部40aを連結する連結部40bと、その連結部40bから屈曲して延びる屈曲部40cとを有している。上記2つの基部40aのそれぞれは、第1外筒部2の軸部16が挿通された丸穴41と、その丸穴41の周囲を略1/4取り囲む円弧状の長穴であるカム溝42とを有している。さらに、上記2つの基部40aのそれぞれは、丸穴41近傍に、基部40aの板厚方向に沿った側面のうちの直交する2つの直線部分の側面とその2つの側面をつなぐコーナー部である円弧状の曲面からなるカム面43を有している。図1の状態では、カム面43の一方の側面(丸穴41までの最短距離が短い側)が、第2外筒部3の後部側20Aの端面に接し、レバー40を接続用端部15側に傾動させることにより、カム面43の曲面を介して後述する図2に示すようにカム面43の他方の側面(丸穴41までの最短距離が長い側)が、第2外筒部3の後部側20Aの端面に接するクランプ後の状態になる。
図1のクランプ前の状態では、上記レバー40の2つの基部40aのそれぞれの丸穴41近傍に設けられたカム面43の一方の直線部分の側面が、第2外筒部3の接続対象が接続される側と反対の側の端面に当接している。そして、上記レバー40を接続用端部15側に倒すと、レバー40が軸部16を中心に傾動し、固定リング13から突出するガイド部17が円弧状のガイド穴42により案内される。そうすると、上記第1外筒部2が内筒部1に対してチャック部4側と反対の側(接続用端部15側)に向かってスライドする。一方、レバー40のカム面43により、第2外筒部3がスプリング(図示せず)の付勢力に抗して第1外筒部2に対してチャック部4側に向かってスライドする。このとき、第1外筒部2の移動量よりも第2外筒部3の移動量が大きいので、結果的に第2外筒部3は、内筒部1に対してチャック部4側に向かってスライドすることになる。
このようにして、図2のクランプ後の状態の断面図に示すように、丸穴41に挿入された軸部16を中心にレバー40を傾動させて、カム溝42を用いた第1外筒部2の移動(接続対象側と反対の側へのスライド)と、上記カム面43を用いた第2外筒部3の移動(第1外筒部と逆方向の接続対象側へのスライド)との協調動作により、チャック部4は、第1外筒部2の前部側12Bと第2外筒部3の前部側20Bとの間に一部が挟まれた状態で揺動する。そうして、揺動したチャック部4により、図示しない接続対象である配管の雄ネジ部分をつかんでその配管の先端部を内筒部1の内側に押し込む。
また、図3は、上記チャック部4の側面図を示しており、図3に示すように、チャック部4は、基部31と、上記基部31の一方に設けられた係合部32と、上記基部31の係合部32側と反対の側かつ図中左側に設けられた三角形状の凸部33と、上記基部31の係合部32側と反対の側かつ図中右側から延びて屈曲する屈曲部34と、その屈曲部34の先端に設けられた揺動用軸部35とを有している。上記係合部32は、接続対象のネジ溝に係合する複数の凹凸を有し、複数の凹凸のピッチは接続対象のネジピッチに相当する。
上記チャック部4の凸部33は、先端から図中右斜め下方に延びるテーパー面33aを有し、屈曲部34は、上側に図中水平方向の面34aを有している。その屈曲部34の面34aに連続して、揺動用軸部35は、右斜め上方に延びるテーパー面35aと、そのテーパー面35aの上端から下方に延びるテーパー面35bとを有している。また、上記屈曲部34は、下側に図中水平方向の面34bと、その面34bの左端から図中左斜め下方の係合部32まで延びるテーパー面34cを有している。上記屈曲部34の先端側は、揺動用軸部35よりも細く、屈曲部34の先端側と揺動用軸部35とでフック形状をしている。
また、図4は図1に示すクランプ前の状態の管継手の要部の拡大図を示し、図5は図2に示すクランプ後の状態の管継手の要部の拡大図を示している。なお、図4,図5では、図1の上側に配置されたチャック部4を含む要部について示しているが、他方(図1の下側)のチャック部4についても同じように動作する。
図4に示すように、第1外筒部2の前部側12Bは、先端側に半径方向外向に突出する凸部23と、その凸部23の図中左側に設けられた凹部24と、その凹部24の図中左側かつ全周にわたって設けられ、外周面が第2外筒部3の前部側20Bの内周面に摺接する環状凸部25とを有している。一方、第2外筒部3の前部側20Bは、図中左側に延びる円筒状の小径部21と、その小径部21の図中右側かつ半径方向内向に突出する断面半円形状の凸部22とを有している。
クランプ前の状態では、内筒部1の内側に接続対象の配管(図示せず)の先端部が図中左側から挿入され、チャック部4の先端側(図中左側)が左上方に向いて傾いている。このとき、チャック部4の屈曲部34の面34a(図3に示す)に、第2外筒部3の前部側20Bの円筒状の小径部21の先端が当接し、チャック部4の揺動用軸部35のテーパー面35a(図3に示す)に、第2外筒部3の前部側20Bの凸部22が当接している。さらに、上記チャック部4の揺動用軸部35が、第1外筒部2の前部側12Bの凹部24に下側の一部が嵌まり込んでいる。つまり、チャック部4は、第1外筒部2と第2外筒部3によって挟まれて保持されている。
この図4に示すクランプ前の状態から第1外筒部2が接続対象が接続される側(図4中右側)と反対の側に向かってスライドする一方、第2外筒部3が反対方向の接続対象が接続される側(図4中左側)にスライドすることにより、図5に示すように、第2外筒部3の前部側20Bの凸部22が、チャック部4のテーパー面35aから面34(図3に示す)側に向かって摺動すると共に、第2外筒部3の前部側20Bの円筒状の小径部21の先端が、チャック部4の凸部33のテーパー面33a(図3に示す)に当接して、チャック部4を揺動用軸部35を略中心にして揺動する。このとき、チャック部4の凸部33の先端は、第2外筒部3の前部側20Bの円筒状の小径部21の先端側の内周面に接し、チャック部4の屈曲部34の面34a(図3に示す)に、第2外筒部3の前部側20Bの凸部22が当接し、チャック部4の屈曲部34の下側(図3に示す面34b,テーパー面34c側)に、第1外筒部2の前部側12Bの凸部23が嵌まり込んだ状態となる。つまり、クランプ状態となったチャック部4は、第1外筒部2と第2外筒部3によって挟まれて保持されている。
そうして、第2外筒部3が接続対象が接続される側にスライドすることにより、チャック部4の係合部32が内側にせり出し、さらに第1外筒部2が接続対象が接続される側と反対の側に向かってスライドすることにより、チャック部4全体も同じ方向にスライドする。そうして、2つのチャック部4により配管の雄ネジ部分の半径方向外側かつ対向する両側からつかんで、さらに配管をOリング18側に押し込むことになる。なお、このときの第1外筒部2の内筒部1に対する移動量は図2に示すL1であり、第2外筒部3の内筒部1に対する移動量は図2に示すL2(>L1)である。また、第2外筒部3の第1外筒部2に対する移動量はL1+L2である。
このように、対向する2つのチャック部4によって、配管を半径方向外側かつ対向する両側から挟み込むようにして内筒部1の内側に押し込むことにより、配管の先端部がOリング18に当接して気密性が保たれる。また、上記接続用端部15に接続された配管(図示せず)と、接続対象である配管とは、本体スリーブ11の内側とガイドピン14の通路14dを介して連通する。
上記実施の形態の管継手によって、内部ピストン構造なしに気密性を保ちつつ、接続用端部15に接続された配管(図示せず)と接続対象の配管とを接続することができる。
このように、上記管継手では、レバー40のカム溝42とカム面43を利用して、レバー40の傾動により第1,第2外筒部2,3を内筒部1に対して軸方向にスライドさせることによりチャック部4,4を揺動させて、その揺動させたチャック部4,4で接続対象のネジ溝部分をつかんでその先端部を内筒部1の内側のOリング18に押し込むので、内部ピストン構造なしに簡単な構成で気密性を保ちつつ接続部分が雄ネジの接続対象を容易に接続することができる。また、上記レバー40を傾動させることにより内筒部1に対して第1,第2外筒部2,3をスライドさせるので、接続作業の操作性を向上することができる。また、上記レバー40の傾動を確認することによって、第1,第2外筒部2,3の移動が完了したか否かの判断が容易にできると共に、第1,第2外筒部2,3の移動に必要な荷重を軽減することができる。
また、上記カム溝42を用いて第1外筒部2を接続用端部15側に移動させ、カム面43を用いて第2外筒部3を接続対象が接続される側に移動させるという協調動作により、効果的に接続対象である配管の雄ネジ部分をつかんでその配管の先端部を内筒部1の内側に押し込むようにチャック部4を揺動させることができると共に、カム溝とカム面の異なるカム機構の組み合わせにより構成を簡略化することができる。
また、上記チャック部4を接続対象のネジピッチに応じて軸方向にずらして配置することによって、各チャック部の先端部と対応するネジ溝部分との係合のずれがなくなり、チャック部により接続対象のネジ溝部分を確実につかむことができる。なお、チャック部4の係合部32(図3に示す)の複数の凹凸の位置を軸方向にずらして設けてもよい。上記チャック部4をずらす場合と係合部32の複数の凹凸をずらす場合のいずれにおいても接続対象の雄ネジ部分のネジピッチの略1/2軸方向にずらして配置する(この場合の雄ネジ部分は1条ネジとする)。なお、例えば3つのチャック部が周方向に間隔をあけて配置した場合は、それぞれのチャック部を接続対象のネジピッチの略1/3ずつ軸方向にずらして配置する。
また、上記第1外筒部2と第2外筒部3との間の対向する2箇所にチャック部4を配置するという最小構成で、接続対象である配管のネジ溝部分を半径方向外側かつ対向する両側から確実につかんで配管の先端部を内筒部1の内側に押し込むことができる。
さらに、上記チャック部4,4の係合部32および揺動用軸部35という簡単な構成で接続対象を係合部32でつかむようにチャック部4,4を揺動させることができる。
上記実施の形態では、レバー40の操作により第1,第2外筒部2,3を互いに逆方向にスライドさせてチャック部4,4を揺動させたが、第1外筒部または第2外筒部の一方のみをスライドさせてチャック部を揺動させてもよい。
また、上記実施の形態では、レバー40のカム溝42を用いたカム機構により第1外筒部2をスライドさせ、レバー40のカム面43を用いたカム機構により第2外筒部3をスライドさせたが、カム面を用いたカム機構により第1外筒部をスライドさせ、カム溝を用いたカム機構により第2外筒部をスライドさせてもよいし、カム溝またはカム面の一方のみを用いたカム機構により第1,第2外筒部をスライドさせてもよい。
図1はこの発明の実施の一形態の管継手を用いた管継手のクランプ前の状態を示す断面図である。 図2は上記管継手のクランプ後の状態を示す断面図である。 図3は上記管継手のチャック部の側面図である。 図4は図1に示す管継手の要部の拡大図である。 図5は図2に示す管継手の要部の拡大図である。
1…内筒部、
2…第1外筒部、
3…第2外筒部、
4…チャック部、
11…本体スリーブ、
13…固定リング、
14…ガイドピン、
15…接続用端部、
16…軸部、
17…ガイド部、
18…Oリング、
40…レバー、
41…丸穴、
42…カム溝、
43…カム面。

Claims (5)

  1. 内筒部(1)と、
    上記内筒部(1)に進退自在に外嵌された第1外筒部(2)と、
    上記第1外筒部(2)に進退自在に外嵌された第2外筒部(3)と、
    上記第1外筒部(2)と上記第2外筒部(3)との間に一部が挟まれ、接続対象が接続される側に周方向に間隔をあけて揺動自在に配置されたチャック部(4)と、
    上記第1外筒部(2)の外周に傾動自在に支持され、カム溝(42)またはカム面(43)の少なくとも一方を有するレバー(40)とを備え、
    上記カム溝(42)または上記カム面(43)の少なくとも一方を用いて、上記レバー(40)の回動により上記第1外筒部(2)を、上記内筒部(1)に対して上記接続対象が接続される側と反対の側にスライドさせる一方、上記レバー(40)の回動により上記第2外筒部(3)を上記内筒部(1)に対して上記接続対象が接続される側にスライドさせて、上記第1外筒部(2)と上記第2外筒部(3)の協動により上記チャック部(4)を揺動させて、揺動させた上記チャック部(4)により上記接続対象の雄ネジ部分をつかんで上記接続対象の先端部を上記内筒部(1)の内側に押し込むことを特徴とする管継手。
  2. 請求項に記載の管継手において、
    上記レバー(40)は、上記カム溝(42)と上記カム面(43)を有し、
    上記カム溝(42)または上記カム面(43)の一方を用いて、上記レバー(40)の回動により上記第1外筒部(2)をスライドさせる一方、上記カム溝(42)または上記カム面(43)の他方を用いて、上記レバー(40)の回動により上記第2外筒部(3)をスライドさせることを特徴とする管継手。
  3. 請求項1または2に記載の管継手において、
    上記チャック部(4)が上記接続対象が接続される側の対向する2箇所に配置されていることを特徴とする管継手。
  4. 請求項1乃至のいずれか1に記載の管継手において、
    上記チャック部(4)は、上記接続対象の雄ネジ部分のネジ溝に係合する係合部(32)と、上記第1外筒部(2)と上記第2外筒部(3)との間に挟まれて揺動の略中心となる揺動用軸部(35)とを有することを特徴とする管継手。
  5. 請求項に記載の管継手において、
    上記チャック部(4)の係合部(32)が上記接続対象のネジピッチに応じて軸方向にずらして設けられていることを特徴とする管継手。
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