JPH0259344B2

JPH0259344B2 -

Info

Publication number: JPH0259344B2
Application number: JP12134885A
Authority: JP
Inventors: Ii Atokinson Goodon; Jei Kubina Suteiiun
Original assignee: Vernay Laboratories Inc
Current assignee: Vernay Laboratories Inc
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1990-12-12
Also published as: IL75300A0; DE3568476D1; US4535819A; EP0168156A1; JPS6117778A; IL75300A; EP0168156B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、全体として、流量調整装置に関し、
特に、弁を通過する第１方向への略自由な流れを
許容する一方、弁を通過する第２方向、即ち、逆
方向への流れを阻止し得るようにした弁組立体に
関する。更に、具体的には、本発明は、「ダツク
ビル」型弁として一般に公知の弁に関するもので
ある。

（従来の技術）ダツクビル弁は、以前より公知であり、様々な
用途で使用されており、幾つかの例が米国特許第
3822720号および同第3901272号に示されている。
かかるダツクビル弁は、一般に、ハウジングを備
え、該ハウジング内には、流量調整用弾性部材が
取付けてあり、該弾性部材は、１対のリツプ体を
備え、該１対のリツプ体は、リツプ体の基部の開
成端から常閉の外端まで、互いに先細状に収束す
るように配設してある。調整弁の常閉端部では、
一対のリツプ体は互いに近接して位置し、それら
の間に常閉スリツトを形成している。調整弁はハ
ウジング内に密封関係で取付けられているため、
ハウジングを通過する流れは、同時に、調整弁を
も通過せざるを得ない。第１方向、即ち、前進方
向に向かう場合、流れはハウジング内に入り、開
成端部を通過して調整弁内に流入し、常閉端部方
向へ移動する。一対の弾性リツプ体に作用する流
体圧力が常閉スリツトを開放させ、これにより流
れは調整弁とハウジングの外に流出することがで
きる。しかし、流れが第２方向、即ち、逆方向か
らハウジング内に流入すると、流れは常閉端部で
調整弁に接触し、弾性リツプ体に作用する流体圧
力が常閉スリツトを閉鎖状態に維持する。これに
よつて、弁組立体を通過する流れが阻止される。

上記型式の弁は、しばしば医療分野で使用され
ており、薬液量調整装置の一部を構成する弁への
応用がその１例である。この装置は、ビンや小袋
のような流体供給源から供給される血漿、薬液等
の流体を患者に静脈点滴するのに使用される。そ
して、かかる装置では、弁組立体は流体導管内に
配設されて流体が流体源に逆流するのを防止する
作用をする。そして、この弁組立体は、通常、こ
の弁装置の下流にＹサイトを有する調整装置内に
内蔵され、この弁には医薬またはその他の流体が
一次流体流より高圧の圧力で注入される。

（発明が解決しようとする問題点）上記調整装置内に設けた従来技術によるダツク
ビル弁の使用上の問題点は、弁を通つて流体が流
れ始めるといつも、一般的には弁組立体の周囲に
空気泡が集まることである。流体の流れが安定し
たならば、これらの空気泡は流体の流れと共に除
去されなければならない。その結果、これらの空
気泡は調整装置を通過する円滑でかつ計量された
流体の流れを阻止したり、妨げたりしない。

上記問題の解決方法は、共有に係る米国特許出
願第536108号（特開昭60−95281号公報）に開示
されており、この中にダツクルビル弁組立体が開
示されている。本発明の背景技術をより容易に理
解するために、以下、添付図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図を参照すると、弁組立体の
ハウジングは、出口部１０およびこれと協働する
入口部１２を備えている。入口部１０および出口
部１２は、透明のアクリル系プラスチツク材料で
成形するのが望ましいが、弁組立体の具体的な用
途如何によつて、これ以外の多くの材料の使用が
可能である。

流量調整部材１４は、ゴムや弾性プラスチツク
のような材料を用いた単一体として、略中空円錐
形状に成形されている。１対のリツプ体１６は
各々基部１８および外端２０を備え、調整弁１４
の一部を構成する。該リツプ体１６は、その外端
２０で互いに近接するように、先細状に収束する
ように配設されている。従つて、リツプ体１６
は、調整装置１４の常閉端を形成するところの常
閉スリツト２２を形成する。

湾曲した側壁２４はリツプ体１６に連接され、
スリツト２２の反対側に調整弁１４の開成端部を
形成する。リツプ体１６の基部１８に近接する調
整部材１４の開成端部には、その周囲に、外方へ
伸長するフランジ２６が形成されている。

ハウジングの出口部１０は、調整部材１４の形
状に近似するハウジング内部を形成する。出口部
１０の一部を構成する１対の平面壁２８はハウジ
ング内部の１対の平面を形成する。該平面壁２８
は出口部１０の外端３０方向に向けて先細状に収
束するように配設されており、その結果、出口３
２はハウジング内部に連通している。

平面壁２８は湾曲部３４によつて連結され、環
状カラー３６は出口部１０の開口端の周囲を囲繞
している。その結果、環状棚面３８が形成され、
これにより、調整部材１４はそのフランジ２６を
カラー３６と棚面３８に対して固定することによ
り、位置決めすることができる。このように位置
決めされると、リツプ体１６は、出口部１０の平
面壁２８に実質的に近接するが、非接触状態で配
設される。リツプ体１６の外端２０は、次いで、
出口部１０の外端３０に位置決めされる。この結
果、スリツト２２を経由する流体の流れは出口３
２方向に向かう。

ハウジングの入口部１２は円形のカバー板４０
を備え、該カバー板４０を介して入口４２が連通
する。カバー板４０の中心にはボス４４が形成さ
れ、該ボス４４には入口４２が貫通して開口して
いる。円形の密封リング４６はカバー板４０から
垂直に延在する。

第２図に示すように、出口部１０内に流量調整
装置１４を取付けた後、入口部１２をその上に位
置決めする。その結果、密封リング４６は環状カ
ラー３６を包囲し、ボス４４は流量調整装置１４
内に伸長して流量調整装置を所定位置に保持す
る。入口部１０および出口部１４は、環状カラー
３６と接触する密封リング４６およびカバー板４
０の一部分に沿つて互いに締結され、これにより
流量調整装置１４の密封ハウジングを提供する。

ハウジングの出口部１０および入口部１２は各
種の方法で締結され得る。例えば、環状カラー３
６に沿つて接着剤を塗布することができる。しか
し、弁組立体は大量生産されるので、ハウジング
の入口部１０と出口部１２は超音波溶着によつて
密封されるのが好ましいことが判明した。超音波
溶着では、接合される部分を超音波振動によつて
活性化し、十分な原子運動を生じさせて溶着す
る。斯かる技術は組立て工程をかなり時間的に短
縮するが、他方において、製造された弁組立体の
多くにその作動上、問題を生じている。

溶接工程中、ハウジングの出口部１０と入口部
１２は、通常、20〜40HHzの範囲の振動数を有す
る超音波振動を受ける。その結果、出口部１０お
よび入口部１２が溶着され、流量調整弁１４を確
実に位置決めするまで、内部の構成要素（例え
ば、流量調整弁１４）は、ハウジングの出口部１
０および入口部１２内部で「躍動」し勝ちとな
る。更に、これらの部品が完全に溶着される前の
段階では、これらの部品の組立てに伴い、弁組立
体と溶着装置の構造上の制約によつて、ハウジン
グの入口部と出口部に惹干の半径方向のねじれが
生じるのを避けることができない。いずれの場合
にも、出口部１０と入口部１２内に調整装置１４
を正確に位置決めしても、製造された弁組立体の
何パーセントかのものは調整装置１４がハウジン
グ内で容易にねじれ、溶着によつてねじれの位置
に固着される。しかし、第２図から明らかなよう
に、弁を通過する流体流れが発生する間における
空気泡間隙を大きくし、かつ、空気泡の発生を防
止するために、調整装置１４のリツプ体１６と出
口部１０の平面２８との間には比較的小さな間隙
があるのみである。したがつて、調整装置１４が
比較的小さなねじれを生じるだけで、調整装置１
４は出口部１０の内面に接触する。この接触によ
り、調整装置１４は、その弾性によつて変形し、
その結果、リツプ体１６の外端のスリツト２２は
完全に閉じることができなくなる。これは、ま
た、弁組立体を通過する逆方向の流体流れを完全
には阻止できない事態を生じる。

それゆえ、第１図および第２図に示したダツク
ビル弁組立体のハウジング構造体を改造し、ハウ
ジングの超音波溶着中、弁ハウジング内部で調整
装置が不必要にねじれるのを防止することが必要
となる。また、かかる改造によつて、空気泡発生
を阻止し、流体が流れる間の空気泡の除去を容易
にする弁組立体の機能が損われてはならず、ま
た、弁組立体の製造上に障害を生じたり、弁組立
体の製造が複雑化し、あるいは、コスト高となら
ないようにしなければならない。

（問題点を解決するための手段）本発明は流路内に使用される弁組立体に具体化
され、この弁組立体は流路に沿つて第１方向に比
較的自由な流れを許容する一方、第２方向、即
ち、逆方向への流れを阻止することを可能にする
ものである。流量調整装置は弾性材料を用いて単
一体として構成され、１対のリツプ体を備える。
このリツプ体はそれぞれリツプ基部および外端部
を有する。リツプ体は、先細状に収束するように
配設され、流量調整装置に対してリツプ基部に近
接する開放端部とリツプ外端の常閉端部とを形成
する。そして、この常閉端部において、リツプ体
は互いに近接して配設され、その間に、常閉スリ
ツトをを形成する。流量調整装置はさらに、リツ
プ体を連結する１つの側壁と開成端部で外方に延
在する環状フランジとを備えている。ハウジング
の出口部は流量調整装置の形状に近似したハウジ
ング内部形状を成す。

本発明の１実施態様によると、ハウジング内部
は１対のリツプ体に対応する１対の平面を有し、
これらの平面はそれぞれ平面基部を有する。これ
らの平面は平面基部から出口端部方向に向けて先
細状に収束するように配設され、ハウジングの出
口部はさらに、出口端部と連通する出口を備えて
いる。環状カラーが平面基部に近接して外方に配
設されている。ハウジングの入口部はカバー板と
このカバー板を貫通して連通する入口を備えてい
る。

流量調整装置は、その環状フランジが環状カラ
ー内に収容されるようにし、かつ、リツプ体の外
端がハウジング内部の外端方向に伸長するように
して、ハウジングの出口部内に配設されている。
リツプ体はハウジング内部の平面に略近接してい
るが、非接触状態にある。カバー板は環状フラン
ジに取付けられ、流量調整装置を固定すると共に
ハウジング内部の密封を行なう。

上述した問題点を解決するため、ハウジング内
部の各平面上には平面基部に近接する位置に、平
面の少なくとも一部に沿つて伸長する隆起部が形
成されている。各隆起の高さは、各隆起部が隣接
するリツプ体の１つと十分に接触し得るように形
成されている。

別の実施態様では、これらの隆起部は各リツプ
基部に隣接する流量調整装置のリツプ体上に形成
され得る。この場合には、隆起部は隆起部の隣接
する平面と接触し得るのに十分な高さを備えてい
る。

本発明がダツクルビル弁組立体以外の装置にも
適用可能であることはもちろんである。特に、剛
性ハウジング内に弾性部材が固着され、組立中に
おける部材の半径方向へのねじれを最小にするこ
とが望ましい装置に使用すると有効である。

従つて、本発明の主な目的は、空気泡の発生を
阻止し、流体が流れる間の空気泡の除去を促進す
るために、ハウジング内部が流量調整装置の形状
に極めて近似し、しかも、弁ハウジングの組立中
における流量調整装置の半径方向のねじれを阻止
するため、流量調整装置を確実に保持するように
構成したダツクビル弁組立体または、これと同様
の構造の装置に使用されるハウジングを提供する
ことである。

本発明の他の目的は、流量調整装置の固着手段
を追加しても弁の機能やハウジング構造の空気泡
発生防止機能および空気泡除去機能という特徴に
影響がない弁組立体を提供することにあり、ま
た、流量調整装置の固着手段の追加によつて弁組
立体の製造工程が増加せず、さらに、弁組立体の
部品を著るしく複雑化することがないと共に、そ
の製造コストの上昇を伴わない弁組立体を提供す
ることにある。

本発明の上記以外の目的および利点は、以下の
記述、および添付図面、特許請求の範囲の記載か
ら明らかになろう。

（実施例）本発明をより一層よく理解し得るように、以
下、主として第３図、第３Ａ図、第４図を参照し
ながら、本発明の実施例について説明する。

本発明の弁組立体は第３図および第４図に最も
明確に図示されている。しかし、以下に詳細に説
明する本発明による改良点以外の部分では、第３
図、第４図の弁組立体は第１図および第２図に示
したものと同様であり、従つて第３図、第４図中
で第１図、第２図中の部品と同様の部品は同様の
符号で示してある。

第２図から明らかなように、流量調整装置１４
の各リツプ体１６はハウジング出口部１０の平面
２８から若干離隔するようにして、ハウジング内
部に保持されている。しかし、第３図に示した隆
起部４８を、その基部が各平面２８に沿うように
且つ環状カラー３６と近接するように設けること
によつて、流量調整装置１４が半径方向にねじれ
ることに起因する欠陥弁の発生率が大幅に低下す
る。第４図に示すように、各隆起部４８はその各
平面２８を完全に横切つて伸長しており、各隆起
部４８の高さは隆起部４８と流量調整装置１４の
近接リツプ体とが接触するのに十分な値にしてあ
る。しかし、その隆起部４８の高さは、リツプ体
１６には十分接触し得るが流量調整装置１４には
一切荷重が作用しない値にしてある。このため、
流量調整装置１４を、弁の組立中に出口部１０に
よつて画成されるハウジング内部に装填するに際
し、隆起部４８の存在が支障を生じさせることは
ない。

両隆起部４８はそれぞれの平面２８に沿つて、
それらの長さに対して同程度の長さ伸長してい
る。第３図に矢印５０で示したように、平面２８
の全長の25乃至40％の範囲における種々の長さ寸
法で試験を行なつた。隆起部４８を平面２８の約
25％ほど伸長させた場合に欠陥弁の発生率は著し
く低下するが、隆起部４８が平面２８の全長の約
40％を占めるよう伸長する場合には欠陥弁組立体
の発生率はさらに低下することがわかつた。

隆起部４８が平面２８の全長の40％を占める場
合に満足すべき結果が得られることが分つたの
で、それ以上の実験は行なわれなかつた。従つ
て、試験した範囲内では上記値が望ましいといえ
る。しかし、これ以外の値でも同等のあるいはさ
らに良好な結果が得られると思われるので、これ
らの値も本発明の範囲内に含まれると認識される
べきである。

本発明は、流量調整装置１４のリツプ体１６に
沿つて追加的な支持手段を設け、これにより弁ハ
ウジングの出口部１０および入口部１２の超音波
溶着中にリツプ体１６が半径方向にねじれるのを
防止することによつて、その効果を生じる。しか
し、流量調整装置１４全体に緊密に嵌合する弁ハ
ウジングを提供しただけでは、上記効果は得られ
ない。その理由は、このようにするとリツプ体１
６が適正に作動して満足すべき弁作用を行なうと
いう機能が損われてしまうからである。少なくと
も試験した範囲内では、平面２８に沿つて隆起部
４８を設けると上記のような問題の生じないこと
が分かつた。

本発明の別の実施態様として、隆起部は弁組立
体ハウジングの出口部１０ではなく流量調整装置
１４に形成することができる。第３Ａ図に示すよ
うに、隆起部５２はその基部１８においてリツプ
体１６から外方に伸長し、出口部１０の隣接平面
２８の基部と接触する。さらに、平面２８の全長
との接触程度が平面２８上に隆起部を形成した場
合と略同一となるように、リツプ体１６上に隆起
部５２を形成する。何れの実施態様の場合でも効
果は略同一である。

（作用および効果）全体として、本発明は、流量調整装置１４のリ
ツプ体１６と出口部１０の隣接平面２８との間に
接触面を形成し得るような流量調整装置１４とハ
ウジング出口部１０とを構成することを企図して
いる。しかし、この接触面は平面２８の全長に亘
つては伸長していないので、弁組立体の弁機能、
および過度の空気泡の発生を伴わず、迅速に空気
泡を除去し、流体の流れを安定させる機能に影響
を与えることはない。

勿論、本発明は超音波溶着以外の手段によつて
ハウジングの出口部１０と入口部１２とを連結し
たダツクビル弁組立体にも使用できる。例えば、
弁組立体を大量生産する場合に超音波溶接は有利
であるにも拘らず、ハウジングの出口部１０およ
び入口部１２を適当な接着剤で固着することが必
要な場合がある。しかし、かかる粘着剤のほとん
どは事実上の硬化時間を必要とするため、粘着剤
が完全に硬化する前に、接着したハウジングに機
械的または手動の操作を加えると、流量調整装置
１４には半径方向のねじり力が作用することにな
る。かかる場合、本発明のように隆起部４８を形
成すれば極めて有利であろう。

さらに、本発明がダツクビル弁組立体以外の装
置にも適用可能であることは明らかであろう。本
発明は、剛性ハウジング内に固着した弾性部材を
備え、かつ、このハウジングが半径方向のねじり
をうける可能性のある装置の場合、使用すること
ができる。

ここに開示した装置の形態は本発明の好ましい
実施態様を構成するものではあるが、本発明はか
かる態様の装置にのみ限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱
することなく変形を加えることができることを理
解する必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の適用可能な型式のダツクビ
ル弁組立体の分解図、第２図は、組立状態の弁を
示す、第１図の略線２−２に関する断面図、第３
図は、本発明に従つて構成した弁組立体のハウジ
ングを示す、第２図と同様の拡大断面図、第３Ａ
図は、本発明の別の実施態様を示す、第３図と一
部同様の断面図、第４図は、第３図の略線４−４
に関するハウジング出口部の断面図である。１０……ハウジング出口部、１２……ハウジン
グ入口部、１４……流量調整装置、１６……リツ
プ体、１８……リツプ体基部、２０……リツプ体
外端、２２……長穴、２４……側壁、２６……環
状フランジ、２８……平面、４０……カバー板。

Claims

【特許請求の範囲】１流体流路内で用いられ、該流体流路内の第１
の方向へは比較的自由な流れを許容し、該流体流
路内の第２の方向、即ち、逆方向への流れを阻止
する弁組立体であつて、流量調整装置１４は弾性材料で単一体として構
成され、該装置１４は一対のリツプ体１６を有
し、該リツプ体はそれぞれリツプ体基部１８と外
端２０とを有し、前記両リツプ体１６は先細状に収束するような
関係で配置されて、前記リツプ体基部１８の近傍
に前記流量調整装置用の開閉端部を形成し、前記
リツプ体外端２０には常閉端部を形成し、そこで
前記両リツプ体は互いに近接して配置され該両リ
ツプ体の間に常閉スリツト２２を形成し、前記流
量調整装置は、更に、前記両リツプ体と前記開成
端で外方へ延在する環状フランジ２６とを連結す
る、少なくとも１つの側壁２４を有し、ハウジングの出口部１０は前記流量調整装置１
４の形状とほぼ同等のハウジング内部を形成し、
該ハウジング内部は前記一対のリツプ体１６に対
応する一対の平面２８を有し、該一対の平面はそ
れぞれ平面基部を有し、前記両平面は前記平面基
部から出口端部３０へ向つて収束する関係で配設
され、前記ハウジングの出口部は、更に、前記出
口端と前記平面基部近傍で外方へ配設された環状
カラー３６とを連通する出口３２を有し、ハウジングの入口部１２はカバー板４０と該カ
バー板を貫通する入口４２とを有し、前記流量調整装置１４は、前記環状カラー３６
内に前記環状フランジ２６を内蔵し、かつ、前記
リツプ体の外端２０を前記ハウジング内部の前記
出口３０方向へ延在させて、前記ハウジングの出
口部１０内に配設され、前記リツプ体１６は前記
平面２８にほぼ隣接するが非接触状態を維持し、前記カバー板４０は、前記流量調整装置１４を
固定し、かつ、前記ハウジング内部を密封するた
めに、前記環状カラー３６に取り付けられてい
る。弁組立体において、前記流量調整装置１４と前記ハウジングの出口
部１０との間には少なくとも１つの接触面４８，
５２が形成され、事実上前記平面基部に位置する
前記平面２８の１つの１部が事実上前記リツプ体
基部に位置する前記両リツプ体１６のうちの近接
する方のリツプ体に接触していることを特徴とす
る、弁組立体。２特許請求の範囲第１項記載の弁組立体におい
て、前記接触面は、前記平面基部に隣接する前記
１つの平面２８上に形成され、かつ、前記平面の
少なくとも１部に沿つて延在する隆起部４８によ
つて形成され、前記隆起部４８は該隆起部を前記
リツプ体１６のうちの近接する方の平面に接触さ
せるに十分な高さに形成されている、弁組立体。３特許請求の範囲第１項記載の弁組立体におい
て、前記接触面は、前記リツプ体基部に隣接する
前記一方のリツプ体１６上に形成され、かつ、前
記リツプ体１６の少ななくとも１部に沿つて延在
する隆起部５２によつて形成され、該隆起部５２
は該隆起部を前記平面２８のうちの近接する方の
平面に接触させるに十分な高さに形成されてい
る、弁組立体。４特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちの
いずれか１項に記載した弁組立体において、前記
接触面４８，５２は、それぞれ、該接触面が形成
されている面２８，１６の長さのほぼ25％ないし
40％の長さに沿つて延在している、弁組立体。５特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちの
いずれか１項に記載した弁組立体において、前記
接触面４８，５２は、それぞれ、該接触面が形成
されている面２８，１６の長さのほぼ40％の長さ
に沿つて延在している、弁組立体。