JP2014517227A - バヨネット接続部 - Google Patents

Abstract

２つの導管構成部分、特に接続エレメントを接続するのに適したバヨネット接続部であって、接続すべき導管構成分は円筒状の受容部分（１）を、第２の導管構成部分は、前記受容部分（１）内に導入可能な差し込み部分（２）を有しているバヨネット接続部において、前記差し込み部分（２）の外径にクランプリング（３）が配置されており、該クランプリング（３）上に前記受容部分（１）を被せ嵌め可能であり、前記受容部分（１）と前記差し込み部分（２）とを相互に回転させることによりバヨネット接続部がロック可能である。

Description

本発明は、２つの導管構成部分、特に接続エレメントを接続するのに適したバヨネット接続部であって、接続すべき導管構成分は円筒状の受容部分を、第２の導管構成部分は、前記受容部分内に導入可能な差し込み部分を有しているバヨネット接続部に関する。

特に飲料水の分野における導管は、例えば、分配管、弁等のように通常、金属から製造される接続エレメントを例外として、今日、多くの場合、プラスチックから製造されている。接続エレメントが銅合金、その他の金属材料、又はプラスチックから製造されているかどうかとは関係なく、接続エレメントは通常、導管にねじ固定され、この場合、プラスチックのねじ山で、例えばＯリングのような付加的なシール部材が一緒に組み込まれる。何故ならば、プラスチックのねじ山自体はシール作用を有しておらず、若しくはシールするために十分でないからである。従って、飲料水認可を得るためには、ＤＶＧＷ（Deutscher Vereins des Gas- und Wasserfachs／ドイツガス・水協会）のＷ５３４に従った、ＤＩＮ規格ＥＮ１０２２６−１の基準を満たすシール性のある接続ねじ山を備えた接続エレメントによる系の接続が必要である。これは、シール性のあるプラスチックねじ山による飲料水系への接続を許容していない。ねじ山結合による敷設は極めて手間がかかる。何故ならばねじ山には、次いでシール性をもってねじ固定できるようにするためには、ねじ固定前にシールする質量を設けなければならないからである。さらに、取り付けのためにねじ山を有した接続エレメントを組み付けるためには工具が必要であり、このような結合の際の締付トルクも常に異なるものであり、これはねじ固定のさらなる欠点である。

さらに、ねじ山を省き、一種のクイック結合により互いに結合可能である接続エレメントと導管との結合も行われている。さらに、欧州特許第１１０６８９６Ｂ１号明細書には、構成部分の軸方向の押込みにより係止されロックされる差し込み結合が開示されていて、この場合、差し込み結合部は半径方向で弾性的若しくは自由に回転可能である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００５０５８１６１号明細書には、導管エレメントと接続部材を結合する敷設分野用のクイック結合が記載されている。この場合、結合は、溝内に係止される横断面可変のリング体により形成される。結合部分はこれにより軸方向で互いに固定されるが、半径方向では互いに自由に回転可能である。

上記両文献記載の技術における欠点は、結合が半径方向では位置決め可能ではないので、半径方向の形状接続（嵌め合いなどの形状的関係に基づく結合又は束縛）が得られていない点にある。さらに、欧州特許第１１０６８９６Ｂ１号明細書により公知の差し込み結合の連結の際には、接続部が正しく係止されているかどうかが不明である。差し込み結合のさらなる弱点は、半径方向の形状接続が行われないことにより、結合部が振動によって不都合にも開放される恐れがあることにある。

ＥＰ２２２８５８２Ａ１には、スリットが設けられたリングを用いて導管に結合されているプラスチック製の液体分配管が開示されている。このような手段の欠点は、高い製造コストと組み付け形式が快適なものではないことにある。

本発明の課題は、簡単かつ迅速に組み付け可能な導管と導管構成部分との間の結合を可能にし、所要の圧縮・引張テストにも耐え得るようなＤＶＧＷ５３４の認可基準に則した確実かつシール性のある結合を形成する装置を提供することである。

この課題は本発明によれば、差し込み部分の外径にクランプリングが配置されており、該クランプリング上に受容部分が被せ嵌め可能であり、該受容部分と前記差し込み部分とを相互に回転させることによりバヨネット接続部がロック可能であることにより解決される。

図１により、バヨネット接続部の構成が明らかであるように、例えば導管構成部分の、特に分配管、弁等のような接続エレメントの一方の端部が差し込み部分として形成されていて、即ち、外側輪郭が、その上にクランプリングを摺動不能に配置することができるように形成されている。クランプリングが差し込み部分上で摺動しないように、クランプリングは、該クランプリングを長手方向軸線の方向で位置固定する、クランプリング若しくはクランプセグメントに相当する幅の溝内に配置されている。クランプリングの回動も阻止するために、クランプセグメントは少なくとも１つの係止歯を有しており、該係止歯は、差し込み部分の外径に配置された１つの切欠に係合し、これにより連結過程、即ち、受容部分と差し込み部分を互いに被せ嵌め、次いで回転させることが可能となり、この際にクランプリング若しくはクランプセグメントが回転することはない。接続エレメント若しくは分配管を個々に方向付けることができるように、差し込み部分は複数の切欠を周囲に沿って有しており、これによりクランプセグメントは種々異なる方向付けで位置決めすることができ、さらには連結中の回転ロックも可能となる。クランプセグメント若しくはバヨネット接続部の方向付けのためには、係止歯の柔軟性が条件であり、これを得るために、クランプセグメントには、係止歯の領域に配置されている溝が設けられている。溝によって、係止歯が若しくは係止歯の位置が幾分弾性的に変化することができ、これによりクランプリングの回転が可能である。係止歯は、十分な大きさのトルクがかけられると回転して、その隣に位置する切欠に入り込み、この過程は導管構成部分若しくは接続エレメントが所望の位置に達するまで任意の回数繰り返すことができる。方向付けのこの過程は、両部分が互いに連結されて、バヨネット接続部がロックされる際に初めて行われる。次いで導管構成部分をそれぞれ任意の方向に方向付けることができる。ただしこのような装置で重要であるのは、続いて方向付けを行うために、接続エレメント若しくはバヨネット接続部の方向付けのために加えられるトルクが、バヨネット接続部のロック並びにロック解除のために必要なトルクよりも大きいことである。これにより、バヨネット接続部及びこれに続く導管構成部分を任意に方向付けることができ、若しくは差し込み部分の周囲に沿って設けられた切欠により、この切欠に係止歯が係止される。これにより導管構成部分並びにバヨネット接続部は３６０°回転することができる。

受容部分の内径に部分的に設けられた凹部により、その上に予め組み付けられたクランプリングを有した差し込み部分を受容部分内に導入することができる。クランプリングの係止突起の外径は、部分的な凹部における受容部分の内径よりも僅かに小さいが、受容部分のその他の領域の内径よりも大きいように形成されている。受容部分と差し込み部分の相互被せ嵌めは、差し込み部分に設けられたストッパフランジに達するまで行うことができる。この位置に達したら、係止突起が係止開口内に入って係止するまで両部分を互いに回転させなければならない。

バヨネット接続部の好適な構成は、クランプリングを少なくとも２つのクランプセグメントから製造することにある。

複数のクランプセグメントから成るクランプリングは、各クランプセグメントにつきそれぞれ少なくとも１つの係止突起を有しており、該係止突起は組み付け状態で、受容部分に設けられた係止開口に係止する。係止突起の形状は、接続部のサイズと使用に合わせて個々に調整することができる。係止突起は好適には舌片を有しており、この舌片は回転若しくは連結中に弾性的に曲がり、これにより受容部分内に導入することができるようになる。この舌片は、バヨネット接続部によって得られる軸方向の形状接続に加えて、係止開口と共に半径方向の形状接続も形成することによって、ロック位置における意図しない開放を阻止する。意図的にバヨネット接続部を開放するためには、舌片を下方に押し込まなければならず、これにより半径方向の形状接続を克服し、受容部分と差し込み部分とを回転させ、次いで取り外すことにより再び分離される。

バヨネット接続部の別の構成では、クランプセグメントが、個々のクランプセグメントを１つのリングとなるように結合するための結合舌片を有している。複数のクランプセグメントを接合することにより、これらの舌片は、接続したいクランプセグメントにこの舌片のために設けられた被せ嵌め面に係合し、従って、結合舌片は、クランプセグメントの接合後はクランプリングがそれ自体安定的で、クランプセグメントは互いに内外に容易に係合するように形成されている。

本発明はさらに、クランプリングが複数の同じクランプセグメントから成っていることを特徴とする。このような接続部の経済性のために、このことは極めて有利である。何故ならばこのような部分は好適には射出成形法で製造され、これにより１つの射出成形型しか必要ではなく、これは公知の形式で極めて安価に製造されるからである。

さらなる利点は、クランプセグメントが１８０°よりも大きい、好適には２１０°〜２３０°の円区分を有していることにある。これにより一方では簡単な組み付けが可能となる。何故ならば、差し込み部分上に最初に取り付けられるクランプセグメントはある程度位置固定されていて、常に保持しておく必要はなく、更に、両クランプセグメントのオーバーラップによりクランプリングには保持性が与えられ、リングをそれ自体で安定化させるからである。

クランプリングの最適な位置決め並びに安定性を得るためには、クランプセグメントに配置された舌片が、クランプセグメントを接合して１つのリングを形成する際に、そのために設けられた被せ嵌め面に係合する。

クランプセグメント及び導管構成部分は、プラスチックから製造されていて、好適にはＰＰＳＵ又はポリイミドから成っている。この場合、クランプセグメントと導管構成部分とは同じプラスチックから製造する必要はない。

本発明の１つの実施例を図面につき説明するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。

本発明によるバヨネット接続部によって互いに連結されている、組み付けられた導管構成部分、特に２つの分配管の分解図である。 クランプセグメントの立体図である。 クランプセグメントの正面図である。 開放されたバヨネット接続部の立体図である。 開放されたバヨネット接続部の別の立体斜視図である。

図１にはとりわけ、本発明によるバヨネット接続部が使用可能である種々様々な導管構成部分が示されている。この場合、このバヨネット接続部は、図示されていない別の導管構成部分においても使用可能である。

受容部分１は差し込み部分２を受容するために働く。図１では、移行ねじ部２２は、一方の接続側にはねじ山２６が配置されていて、移行ねじ部２２の他方の側がバヨネット接続部の差し込み部分２として形成されている。好適には、移行ねじ部２２は金属材料から製造されている。何故ならば、認可規定により、導管系への例えば分配管２１のような導管構成部分の金属製のねじ山シール結合が必要であり、接続される導管構成部分がプラスチックから成っている場合、このようにしてこれを満たしているからである。例えば分配管２１のようなさらに別の導管構成部分はバヨネット接続部によって迅速に導管系に連結することができ、本発明によるバヨネット接続部によって互いに接続することもできる。このことは、互いにねじ固定され、事前に相応に準備する必要のある別のねじ山が設けられていないという大きな利点をもたらす。バヨネット接続部のシールのためには、シール部材１５、好適にはＯリングが用いられる。図１では結合すべき導管構成部分として分配管２１が示されているが、この分配管２１は、一方の接続側で差し込み部分２として形成されており、この差し込み部分２上にはクランプセグメント４が組み付けられている、若しくは予め組み付けられている。クランプリング３は好適には、互いに連結され、ある程度の結束力を持った２つのクランプセグメント４から成っている。これにより差し込み部分２における前組み付けは問題なく可能である。

さらに差し込み部分２にはその周囲にシール部材１５を組み付けるために溝が設けられている。好適には簡単に組み付けられるＯリングが使用される。シール部材１５によってバヨネット接続部のシール性が保証される。分配管２１の別の接続側は受容部分１として形成されていて、この受容部分１には、所望の導管構成部分を接続するために、適合する差し込み部分２をその上に配置されたクランプリング３と共に導入することができる。図１では実施例として第２の分配管２１が第１の分配管２１に接続されている。バヨネット接続部によりコンパクトな接続技術が可能であるので、互いに隣接して位置するがそれぞれ別個の分配管２１に取り付けられている接続管片２５は、同じ分配管２１に隣接して配置された接続管片２４，２５と同じ間隔を互いに有しており、このことは、後続エレメントの接続のために大きな利点となる。

バヨネット接続部の別の使用可能性は、受容部分１として閉鎖キャップ２３を形成することにある。この場合、差し込み部分２として形成された閉鎖栓も考えられる。受容部分１として形成されている図１の閉鎖キャップ２３は、組み付けられたクランプセグメント４をその上に備えた差し込み部分２上に被せられ、次いでロックされる。図１には、バヨネット接続部によって結合可能な導管構成部分の幾つかの例が示されているが、この品目に限定されるものではなく拡大可能である。

図２に示されたクランプセグメント４には両端部に結合舌片８，９が設けられている。複数の、好適には２つのクランプセグメント４を接合して１つのクランプリング３とする際に舌片８，９は互いに係合する。クランプセグメント４の一方の端部では舌片９がクランプセグメント４の中央に設けられており、他方の端部ではそれぞれ端面側に舌片８が配置されていて、両端面側舌片８の間には隙間が存在しており、この隙間に、真ん中に配置された前記結合舌片９が嵌合する。クランプセグメント４のこのような結合形式は単なる一例であり、クランプセグメント４の別の結合形式も考えられる。結合舌片８，９は、クランプセグメント４のその他の部分よりも僅かな壁厚さ若しくは大きな内径を有している。このことは、他方のクランプセグメント４に配置されている被せ嵌め面１０との良好な移行部を得るためのものである。さらに図２に示されたクランプセグメント４は、受容部分１に配置された係止開口２０に係止するために働く係止突起１１を有している。好適には各クランプセグメント４がこのような係止突起１１を備えている。係止突起１１の形状は個別に形成可能である。係止突起１１のこの実施例の構成では、スリットが設けられた係止突起１１が示されている。舌片２７は、両部分を結合する際に弾性的に変形可能であり、これによりバヨネット接続部のロックプロセス中、両部分の導入が可能になる。係止突起１１が係止開口２０に係止するロック位置に到達するまで回転した後、舌片２７は再び変形して元の位置に戻り、係止開口２０と共に、図２に示した形状接続（嵌合による結合）を形成する。舌片２７は、その接線方向の突出により、バヨネット接続部の意図しない開放を阻止している。バヨネット接続部が開放されなければならない場合、舌片２７は下方に押され、これによりバヨネット接続部の開放回動が可能になる。クランプセグメント４は、図３に示されているように１８０°よりも大きい円区分１２にわたって延在している。好適には、１つの円区分１２は、２１０°〜２３０°の範囲で形成される。これにより、クランプセグメント４の結合舌片８，９の相互の係合が保証され、クランプリング３のある程度の結束力も保証される。別の利点は、個々のクランプセグメント４が円区分１２のサイズによって差し込み部分２に嵌着されたままとなるので、組み付けを容易に行えることにある。

図４には、バヨネット接続部が接続され、次いでロックされる様子が示されている。差し込み部分２が配置されている導管構成部分として、図４には分配管２１が示されているが、別の構成部分も考えられる。差し込み部分２にはクランプセグメント４が１つのクランプリング３を形成するように予め組み付けられている。組み付けられたクランプリング３を有した差し込み部分２は挿入される前に、係止突起１１が受容部分１の凹部１９に接触して、予め組み付けられたクランプリング３を有した差し込み部分２を挿入することができるように、受容部分１に対して相応に方向づける必要がある。導入のためには舌片２７は下方に押し付けられなければならない。挿入は、受容部分１がストッパフランジ７に接触するまで行われる。この位置で初めて、受容部分１と差し込み部分２の相互の回動が可能になる。何故ならば、凹部１９の形状によりこの位置で初めて回動が可能となるからである。互いに回動することにより、係止突起１１は相応の係止開口２０内に入るように回動し、この係止開口２０では、舌片２７がその元の形に戻るように展開され、これによる接続部の不都合な開放が阻止される。ロックするための回動は、凹部１９の形状若しくは延在により一方向でのみ可能である。好適には、凹部１９並びに係止開口２０は、ロックのための回動角度が３０°〜５０°であるように配置されている。

図５では、開放されたバヨネット接続部が別の斜視図で示されている。これにより、クランプセグメント４の位置決めのための、かつ差し込み部分２と受容部分１とを結合した場合のクランプセグメント４の回動ロックのための、かつ導管構成部分を次いで方向づけるための係止構造が見えるようになっている。係止歯２８は切欠２９に係合し、これにより一方ではクランプリング３若しくは各クランプセグメント４が位置決めされ、クランプリング３は、その位置でクランプセグメント４が回動することなしに導管構成部分若しくはバヨネット接続部の組み付けが可能であるように位置固定される。次いで、差し込み部分２の周囲に配置された複数の切欠２９によって導管構成部分を方向付けることができる。この際には、ロックされたバヨネット接続部若しくは差し込み部分２及び受容部分１が互いに回動される。十分に大きなトルクを加えることにより、係止歯２８は次の切欠２９に入り込む。このことがロック過程中に既に行われないように、この方向付けのために必要なトルクは、ロック若しくはロック解除のために必要なトルクよりも大きいことが重要である。両回転方向で行うことができるバヨネット接続部若しくは導管構成部分のその後の方向付けのために、係止歯２８は弾性的に形成されている。このことは本発明によれば、係止歯２８に必要な弾性を与える溝３０が係止歯２８に対して軸方向でずらされて配置されていることにより達成される。勿論、係止歯２８の弾性は別の形状構成によって得ることもできる。

１ 受容部分
２ 差し込み部分
３ クランプリング
４ クランプセグメント
６ 中心軸線
７ ストッパフランジ
８ 外側の結合舌片
９ 中央の結合舌片
１０ 被せ嵌め面
１１ 係止突起
１２ 円区分
１５ シール部材
１９ 凹部
２０ 係止開口
２１ 分配管
２２ 移行ねじ部
２３ 閉鎖栓
２４ 接続管片
２５ 接続管片
２６ ねじ山
２７ 舌片
２８ 係止歯
２９ 切欠
３０ 溝

Claims (15)

1. ２つの導管構成部分、特に接続エレメントを接続するのに適したバヨネット接続部であって、接続すべき導管構成分は円筒状の受容部分（１）を、第２の導管構成部分は、前記受容部分（１）内に導入可能な差し込み部分（２）を有しているバヨネット接続部において、
   前記差し込み部分（２）の外径にクランプリング（３）が配置されており、該クランプリング（３）上に前記受容部分（１）を被せ嵌め可能であり、前記受容部分（１）と前記差し込み部分（２）とを相互に回転させることによりバヨネット接続部がロック可能であることを特徴とする、バヨネット接続部。
2. 前記クランプリング（３）は少なくとも２つのクランプセグメント（４）から成っている、請求項１記載のバヨネット接続部。
3. 前記クランプセグメント（４）は少なくとも１つの係止突起（１１）を有している、請求項１又は２記載のバヨネット接続部。
4. 前記係止突起（１１）は舌片（２７）を有しており、該舌片（２７）は係止位置で、前記受容部分（１）に設けられた係止開口（２０）と共に半径方向での形状接続を形成する、請求項３記載のバヨネット接続部。
5. 前記クランプセグメント（４）は、個々のクランプセグメント（４）を１つのクランプリング（３）を成すように結合する結合舌片（８，９）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
6. １つのクランプリング（３）を形成するために接合される複数の前記クランプセグメント（４）は同じものである、請求項１から５までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
7. 前記クランプセグメント（４）は、１８０°よりも大きい、好適には２１０°〜２３０°の範囲にある円区分（１２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
8. 前記クランプセグメント（４）は少なくとも１つの係止歯（２８）を有しており、該係止歯（２８）は前記差し込み部分（２）に設けられた相応の係止位置と相互作用する、請求項１から７までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
9. 前記係止歯（２８）は弾性的に形成されている、請求項８記載のバヨネット接続部。
10. 前記係止歯（２８）は、前記差し込み部分（２）の周囲に配置されている切欠（２９）に係合する、請求項８又は９記載のバヨネット接続部。
11. 前記バヨネット接続部若しくは導管構成部分を個々に方向付けるために、複数の切欠（２９）が前記差し込み部分（２）の周囲に沿って配置されている、請求項１１記載のバヨネット接続部。
12. 前記クランプセグメント（４）はプラスチック、好適にはＰＰＳＵ又はポリアミドから成っている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
13. 前記導管構成部分は、接続エレメント、好適には分配管（２１）である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
14. 前記導管構成部分はプラスチック、好適にはＰＰＳＵ又はポリアミドから成っている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のバヨネット接続部。
15. 導管構成部分、特に接続エレメントを接続しかつ方向づけるために適したリング（３）、好適には複数のセグメントから成るリング（３）であって、
    該リング（３）は係止歯（２８）を有しており、該係止歯は好適には弾性的に配置されていることを特徴とするリング。

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