JPH01303379A - ピンチバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば腐食性を有する流体のようにバルブの
可動部品から隔離する必要のある流体の流路を開閉する
のに用いるバルブであって、流体を可撓性を有するチュ
ーブ内に流通させて、チューブの外周を挟み付けまたは
その挟材力を除去することに上り流路を閉じまたは開く
ようにしたピンチバルブに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点従来、こ
の種のピンチバルブとしては、チューブの外周面の一側
にソレノイドを配設し、その可動鉄心を圧縮コイルばね
の弾力により固定鉄心から離間する方向に移動付勢して
チューブの外周面の他側に当接した固定の挟圧体との間
で挟み付けることによってチューブを閉じ、ソレノイド
を励磁して可動鉄心をばね力に抗して固定鉄心に吸着す
ることによってチューブを開くようにしたソレノイド式
のものが公知であるが、このようなソレノイド式のピン
チバルブでは、可動鉄心が固定鉄心に吸着される際の吸
着音が騒音の原因となり、また、チューブが押し潰され
または元に戻る変形が急速に行われるため、チューブの
へたりが早くて耐用寿命が短いばかりでなく、開閉動作
が急速であるためウォータハンマが生じやすく、また、
チューブを挟んで閉じるのに要する挟材力は、第５図の
特性曲線Ｘに示すように、閉状態で最も大きく、開状態
となるに従って次第に小さくなる特性を示すのであるが
、逆に、圧縮コイルばねのばね力は、同図の特性曲線ｙ
に示すように、チューブの閉状態で最も小さくなる特性
となり、チューブを閉じるためには、ばね力の最小値が
必要な挟材力の最大値を超える大きな値に設定する必要
があり、ソレノイドにはさらに、特性曲線Ｚのようにそ
のばね力に打ち勝つ吸引力が必要となることから、消費
電力が大きくなる欠点があった。

間ｍ点を解決するための手段 上記の問題点を解決するための手段として、本発明のピ
ンチバルブは、流体が流通する可撓性材料からなるチュ
ーブの外周面の一側に固定挟圧部を当接するとともに、
そのチューブの外周面の他側に、モータにより回転駆動
される駆動軸を、チューブの外周面から離間した位置に
おいてチューブの長さ方向と略直角方向に向けて配置し
て、駆動軸に、その駆動軸の軸心を中心として回転する
、先端に可動挟圧部を設けたアームを取り付け、モータ
の駆動により、アームを、可動挟圧部と固定挟圧部の間
でチューブを挟んで閉じる位置と、可動挟圧部が固定挟
圧部から離間してチューブを開く位置との間で回動させ
る構成とした。

発明の作用及び効果 本発明は上記構成になり、アームがその可動挟圧部が固
定挟圧部から離間している位置に回動している状態では
、チューブが開いて流体が流通し、ここで、モータを駆
動して駆動軸に取り付けたアームを回動させると、可動
挟圧部が駆動軸の軸心回りに回動して、チューブの外周
面上を長さ方向に滑りながらチューブを固定挟圧部に向
けて押し　　　　”付けることによって、チューブが徐
々に偏平に変形し、可動挟圧部が固定挟圧部と最も接近
したところでモータを停止してアームの回動を停止させ
ると、チューブの外周面の両側が可動挟圧部と固定挟圧
部の間で挟み付けられた状態となってチューブが閉じ、
これにより、流体の流通が停止し、また、かかる状態か
ら再びモータを駆動してアームを回動させると、可動挟
圧部が駆動軸の軸心回りに回動しつつ固定挟圧部から離
れ、チューブが流体圧により開いて流体が流通し、モー
タを停止すると、チューブが開いた状態に維持されて流
体の流通が継続される。

このように本発明によれば、アームの先端の可動挟圧部
を駆動軸の軸心回りに回動させて、チューブの外周面上
を長さ方向に滑らせつつ固定挟圧部に次第に接近または
離間させることにより、チューブを徐々に押し潰しまた
は元に戻すようになっており、チューブがゆっくりと変
形させられることから、チューブが早期にへたるのが防
止されて耐用寿命を伸ばすことができるとともに、開閉
動作がゆっくりと行われることから、ウォータハンマが
生じるのが防止され、また、ソレノイド式のように可動
鉄心の吸着音によって騒音が発生するおそれもなく、ま
た、チューブを閉じる場合、チューブが偏平に変形され
るに従ってより大きな挟材力を必要とするのであるが、
アームの回動に伴って可動挟圧部がチューブの外周面を
押し付ける押付力は、駆動軸のトルクを一定とした場合
、固定挟圧部に接近するに従って次第に大きくなって、
上記の挟材力の特性と略一致し、すなわち、駆動軸のト
ルクから得られる可動挟圧部による押付力が、チューブ
を閉じるのに要する挟材力の特性に合わせて効率良く作
用することから、駆動軸のトルクを小さく抑えることが
可能であり、従、って、小形のモータを使用することが
できて、消費電力を節約することができる効果がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づいて
説明する。

第１図及び第２図において、ｌはモータであって、モー
タ１の前面に、断面Ｕ字形をなすブラケット２が取り付
けられ、モータｌの出力軸３が、ブラケット２の両側板
の上方位置の間に差し渡されて回転自由に支持されてお
り、この出力軸３に、出力軸３の軸心方向に一定の広い
幅を有する板状のアーム５の基端部が固定され、このア
ーム５の先端が可動挟圧部６となっているとともに、こ
のアーム５の下方位置には、基板ＩＯの上面に、アーム
５と同一幅になる板状の固定挟圧部１１を出力軸３の直
下に対応するように突成した挟圧体９が、その基板１０
をブラケット２内の下部に形成した収容箱７に収めて、
固定挟圧部１１を収容箱７の上板１３に形成した透孔１
４から上方に突出させ、基板ＩＯとブラケット２の底面
の間に装着した圧縮コイルばね１５の弾拡力で挟圧体９
を押し上げて、基板ＩＯを透孔１４の口縁に押し付ける
ことにより固定された状態で取り付けられており、この
固定挟圧部１１の先端と、前記のアーム５の基端部との
間に、第１図の鎖線に示すように、弾性材料からなるチ
ューブ１６が出力軸３と直角方向に挿通されている。な
お、前記の固定挟圧部１１の先端は小径の丸みが付けら
れている一方、可動挟圧部６は、チューブ１６を押し付
ける部分が鋭利とならないように比較的大きな径の円形
断面に形成されている。

また、前記したモータｌの出力軸３の、ブラケット２の
右側板２ａから突出した端部には、検出レバー１７が前
記のアーム５と同一方向を向いて一体回転可能に取り付
けられており、右側板２ａの外面の出力軸３の位置を中
心とする上下の位置に、チューブ１６の開状態及び閉状
態を検知するために上記の検出レバー１７によって作動
される常閉式の開状態検出用リミットスイッチ１８と閉
状態検出用リミットスイッチ１９が夫々取り付けられて
いる。

次に、本実施例の作動を第３図の回路図を参照しつつ説
明する。

第１図及び第２図の実線は、デユープ１６が閉じた状態
を示し、アーム５が下方を向いて可動挟圧ＩＫ６と固定
挟圧部Ｉ■との間でデユープ！６を挟み付けているとと
もに、検出レバー１７が同じく下方を向いて下側の閉状
態検出用リミットスイッチ１９のアクチュエータを押し
てそのリミットスイッチ１９が開き、一方、開状態検出
用リミットスイッチ１８は閉じ、モータｌが停止してい
る。

かかる状態から、第３図に示すメインスイッチ２０を破
線に示すように開接点側に切換接続すると、上記のよう
に、開状態検出用リミットスイッチ１８が閉じているこ
とから、モータ１に通電されてモータ１の出力軸３が回
転し、アーム５が第２図の反時計方向に回転して可動挟
圧部６が固定挟圧部１１から次第に離れることによって
、チューブ１６の挟材力が次第に弱まり、チューブ１６
が原形に復元しつつ開いて流体が流れ、第１図の鎖線に
示すように、アーム５が上方を向く姿勢まで１８０度回
動すると、第１．２図の鎖線に示すように、検出レバー
１７が上方を向いて上側の開状態検出用リミットスイッ
チ１８のアクチュエータを押すことによって、リミット
スイッチ１８を第３図の破線に示すように開き、モータ
ｌへの通電が遮断されてモータｌが停止し、アーム５の
回動が停止してチューブ１６が開状態に維持されて流体
の流通が継続して行われる。

次に、メインスイッチ２０を第３図の実線に示すように
閉接点側に切換接続すると、上記のチューブ１６の開動
作の間に、閉状態検出用リミットスイッチ１９が破線の
ように閉じていることから、再びモータ！に通電されて
アーム５が反時計方向に回動し、略９０度回動したとこ
ろで可動挟圧部６がチューブ！６の外周面に当たって、
引き続く回動によりチューブＩ６を押し下げ、チューブ
１６の下面には固定挟圧部１１が当たっていることから
チューブ１６が次第に偏平に変形し、ここで、可動挟圧
部６は固定挟圧部１１に比べて接触面が比較的平坦な円
形断面に形成されていることがら、可動挟圧部６がチュ
ーブ！６の外周面に食い込むことなく外周面上を長さ方
向に滑ってチューブ１６を押し下げるように作用し、チ
ューブ１６が円滑に変形させられ、アーム５が真下を向
く少し手前まで回動したところでチューブ１６が偏平に
変形し、真下を向いたときにはチューブ１６の肉を押し
潰してチューブ１６を完全に閉じ、これにより、流体の
流通が停止し、このとき、検出レバー１７も下方を向い
・て閉状態検出用リミットスイッチ１９が第３図の実線
に示すように開くことがら、モータｌへの通電が停止し
てアーム５の回動が停止し、チューブＩ６が閉状態に保
持され、それ以降、上記の動作の繰り返しによって、チ
ューブ１６の開閉が行われる。

なお、可動挟圧部６がチューブ１６の外周面を押し付け
る下向きの押付力Ｆは、第４図に示すように、出力軸３
のトルクをＴｒ、アーム５の長さをＬ１回転角度をＯと
すると、Ｐ＝Ｔｒ／Ｌｃｏｓθとなり、ここで、トルク
Ｔｒが一定であると、可動挟圧部６が固定挟圧部１１に
近づくに従い、すなわち、開状態から閉状態に向かうに
従って回転角度θが９０度に近づくことから、可動挟圧
部６の押付力Ｆは次第に大きくなり、その特性は、第５
図の曲線Ｗで示すように、チューブ１６を閉じるのに必
要な挟付力の特性曲線Ｘと同様の特性となり、出力軸３
のトルクを最小限に抑えてチューブ１６を効率良く挟み
付けることができる。

また、固定挟圧部１１を形成した挟圧体９の下面に装着
した圧縮コイルばね１５のばね力は、チューブ１６を完
全に閉じるのに必要な押付力よりも少し大きめに設定し
てあって、上記したアーム５の回転角度θが９０度に近
づいて可動挟圧部６から過大な押付力が作用した場合に
、圧縮コイルばね１５を弾縮しつつ挟圧体９を逃がすよ
うになっている。

また、本実施例では、チューブ１６が開状態または閉状
態となったときに、モータｌへの通電が停止されてその
まま開状態または閉状態に維持されるから、停電の際に
影響を受けるおそれがない。

なお、アーム３の先端に設ける可動挟圧部をローラで形
成すると、ローラがチューブ１６の外周面を押し付ける
際、ローラが外周面上を引っ掛かることなく転がりなが
ら押し付けるから、チューブ１６をより円滑に変形させ
ることができる。

また、同期モータ等を利用して、アーム３を閉状態から
任意の角度だけ回動させて停止させることによって、チ
ューブ１６を任意の開口面積だけ開くようにすると、簡
易比例弁として使用することも可能となる。

さらに、第６図に示すように、アーム５を１８０度ずつ
回動させて、ＩＮ用のチューブ１６ａに分岐して接続さ
れたＯＵＴ用の２本のチューブ１６ｂ、１６ｂを交互に
開閉するようにして、３方向弁として利用することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
ＡＡ線断面図、第３図はスイッチ系統を示す回路図、第
４図は可動挟圧部の押付力の特性の説明図、第５図は各
種力の特性線図であり、第６図は３方向弁として使用し
た場合の説明図である。 ｌ：モータ　３：出力軸　５：アーム　６：可動挟圧部
　ｌｌ：固定挟圧部　１６．１６ｂ：チューブ 、出願人　シーケーデイ株式会社 代理人　弁理士　野　　口　　　宏 冨４図 策５図 駐　　　　　　　　　　　祁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体が流通する可撓性材料からなるチューブの外周面の
   一側に固定挟圧部を当接するとともに、該チューブの外
   周面の他側に、モータにより回転駆動される駆動軸を、
   前記チューブの外周面から離間した位置において該チュ
   ーブの長さ方向と略直角方向に向けて配置して、前記駆
   動軸に、該駆動軸の軸心を中心として回転する、先端に
   可動挟圧部を設けたアームを取り付け、前記モータの駆
   動により、前記アームを、前記可動挟圧部と前記固定挟
   圧部の間で前記チューブを挟んで閉じる位置と、前記可
   動挟圧部が前記固定挟圧部から離間して前記チューブを
   開く位置との間で回動させる構成としたことを特徴とす
   るピンチバルブ