JPS61286673A - 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、半導体、医薬品及び食品プラント用の超清浄
バルブ、又は、バイオテクノロジーの分野における超衛
生バルブとして使用されるもので、流体の滞溜による化
学変化、或は、バクテリヤの発生を防止するために、流
体の通過部を直通とした可撓性のチューブボディとし、
かつ、耐食性の秀れた樹脂系の材料であっても、繰返し
圧縮に耐え、耐久性と耐圧性を兼ね備えたピンチバルブ
に関するものである。

（従来の技術） ピンチバルブの性能の大半は、可撓性チ二−ブボテ゛イ
の材質及び、圧縮時の応力発生部位の形状によって決定
される。従来技術で製造した、工業用ピンチバルブのチ
ューブボディは、エラストマ製が殆どであり、耐薬品性
の秀れた四ふつ化エチレン樹脂（商品名例テフロン）等
の樹脂系材料によるものは、極めて少いのが実情である
。これは、一般に樹脂系材料が、合成ゴム系材料に比し
、繰返し圧縮時の折曲げ端に、クラックの発生が顕著で
あることに起因している。

次に、公知例を図によって説明する。

第６Ａ図は、標準的な円形管を、チーーブボディとした
開状態での縦断面図、第６Ｂ図は、第６Ａ図の閉状態で
の横断面図である。この標準形で、チューブボディを、
樹脂製とした場合、医療分野では、微圧で、繰返し圧縮
回数が、比較的少く、かつ短期間の使用に限定した条件
下で使用され、また、合成ゴム製では、低圧で、作動頻
度の少い、水、空気等の配管に使用されている。何れも
、繰返し圧縮による折曲げ端の０点から、クラックが発
生し、終いには破損に至っている。

第７図及び第８図は、特公昭−５５−１０７９０号公報
に記載されたもので、チューブボディの材料として、Ｐ
ＴＦＥ　（四ふつ化エチレノ樹脂）等の事実上弾性に欠
け、折曲げして、クラックの生じ易い樹脂材料を、主目
的として開発されたものである。

チューブ２０の内側に取付られた流体不浸透性の充填材
片２１及び、締めつけ金具２２．２３をもって構成され
、締めつけ金具２２．２３で、充填材片２１の囲りの、
チューブ２０の側面を取り囲んで、圧縮、固定し、チー
ーブの中間の残りの部位を、挟圧して流体を制御するピ
ンチバルブに関するものである。この構造で、特に問題
となるのは、チューブには特別に張出部が設けてなく、
円形チューブの内壁に充填材片２１を入れ、締付金具で
嵌装したことで、充填材片の端面部２１ａ方向の密着な
ど、装入部位の流体不浸透化が容易でないことである。

第９図は、特公昭−４４−１２４６６号公報に記載され
たもので、弾性又は可撓性材質より成型されたチーーブ
ボディで、両端にフランジ２４を有し、中央にわん曲部
と、その部分の左右両壁に、外方に向う突条２５とを設
けた、ピンチバルブに関するものである。この構造で、
特に問題となるのは、折曲げ端に突条が設けてあり、ク
ラック発生に伴う成長止めがないことである。

以上、公知例を述べたが、何れも、何らかの欠点を有し
ており充分な機能を発揮し得ない構造である。

（発明が解決しようとする問題点） チューブボディを挟圧により、繰返し折曲げ、内壁を密
着する作動を連続した場合、折曲げ端の起点Ｃ部（第６
Ｂ図）が鋭角となり、この部位からクラックが発生し、
終には、圧漏れを起し、チューブボディが破損している
。特に、耐食性の秀れた四ふつ化エチレン樹脂等の樹脂
材料で、チューブボディを成形するとき、合成ゴム系材
料に比し、反撲弾性が劣り、また、繰返し圧縮によるク
ラック発生に対する耐性も、現状では、数段劣っている
。したがって、起点Ｃ部の位置及び、端面形状の開発が
重要なポイントになっている。

（問題を解決するための手段） チューブボディを圧縮し、内壁を密着させたときの、折
曲げ端部に、予めクラック発生を見込んだ張出部Ａを設
定し、該張出部には、クラック成長止め対策として、つ
ぎの形状及び機構を配設する。

ａ、張出部の内壁を、流体不浸透に密着加工する。

ｂ、更に密着を補完するために、固定金具にて、張出部
を嵌装する。

Ｃ張出部の頂角１ｃの外壁部に、クラック成長止めの用
として、断面円形のボス部を設ける。

また、チューブボディの圧縮及び、押し拡げを確実にす
るため、チューブの上下と左右にボス部を設け、この部
位を、金具のありみぞ形部で嵌装し、かつ、左右の固定
金具と、上下に挟圧する押圧台とを、リンクにて連作動
する機構を設ける。

（作用） （１）　　チューブボディを、圧縮密着したときの折曲
げ端部に、予め、クラック発生起点Ｃから、内径側より
外方に向けて、張出部Ａが設けられており、このクラッ
ク発生起点Ｃ部を含め、張出部への全内壁は、滑らかな
平担面で形成され、この内壁を、材料に適した接着剤又
は、加熱等の処理後、プレスを用いて加圧して強固な密
着加工がなされている。更＋４機械的には、固定金具で
張出部Ａの全面を嵌装して、接着を補完しているので、
クラックの成長防止が可能となった。また、挟圧による
応力の作用域が、張出部Ａ及び、クランク発生起点の内
側に設けられたので、張出部Ａには、異常な応力が、か
からないものになりｔこ。

（２）　　チューブボディの材料として、反挨弾性の劣
る樹脂系材料を用い、ある期間、密閉のまトの状態とし
た場合、塑性変形により、屡々、内圧だけでは、開口し
ない事故を生じていた。

本発明の構造では、チーーブの上下及び、左右に引張用
のボス部１ａｌｂが設けられ、該ボス部は、固定金具４
、及び、押圧台２．３の。

ありみぞ状の孔に、それぞれ密着に嵌装されている。弁
閉時、上下の押圧台は、水平軸の中心線に向って挟圧し
、左右の固定金具は、折曲げ端方向に遠ざかる作動をす
る。次に、弁開時には、上下の押圧台は、垂直軸の中心
より遠ざかる方向に、また、左右の固定金具は、垂直軸
の中心に近づいて、チューブを開口側に連作動させる。

このように、リンクにより、強制的に連作動する構造と
したので、弁の開閉が確実なものになった。

（実施例） 以下、本発明の具体的な実施例を、図面に基いて説明す
る。

第１．Ａ、ＩＢ、１０図は、チューブボディ１の構造を
示したもので、流れに対して直角方向の断面は、円形の
チューブ状とし、流体を制御するための挟圧する部分に
張出部Ａが形成されている。張出部Ａは、第１Ｃ図の図
示のごとく内壁側を底辺１ｄとし、頂角１ｅをもつ鋭角
三角形状であり、水平軸線上に左右一対に設けられてい
る。該張出部の流れに対して水平方向の形状は、第１Ａ
図に図示のとおり、上下を軸対称に大きなＲとし、両Ｒ
の接合部を小さな几で結んで構成され、これによって、
張出部内壁１ｃの密着処理を可能にしている。次に第１
Ｃ図の頂角部１ｅの内壁先端にも適度の円みがつけられ
、その先の外壁側には、固底金具４に嵌装して、チーー
ブを引張する断面円形状のボス部１ｂが、クラック成長
防止を兼ねて、設けられている。中心を通る垂直軸線上
にも、チューブの上下の外壁に、柄部１ｇ及び、押圧台
２に嵌装する断面円形状の引張用ボス部１ａが設けられ
ている。

なお、図示は、樹脂系材料で製造した単層形の実施例で
あるが、高圧流体用には、外被にエラストマ等で積層補
強を行い、耐圧性の向上を図ることも可能である。

第２図は、チューブボディ１に、クラック成長防止を兼
ねた固定金具４を取付した状態を示している。チューブ
ボディ１は、第１図の状態から、張出部Ａの内壁１ｃを
、チューブ材料に適した接着剤を塗布後、プレスにて加
圧して、密着処理されている。なお、密着処理は、チュ
ーブ材料によって、加熱のみとするか、又は、接着剤と
加熱を併用する等、材料に適した方法で実施される。

更に、内壁ＩＣを密着処理した張出部Ａは、固定金具４
に付設されたボス用みぞ４ｂ及び、すり割りみぞ４ｃに
嵌装し、締付ボルト１２にて、密着緊定に組付されてい
る。固定金具４は、一体形で、一端に丸孔４ａを設け、
該丸穴から他端に向って、すり割みぞ４ｃが切られ、こ
の、みぞの一部に、チューブボディ１に付設のボス部１
ｂを嵌装するボス用みぞ４ｂが設けられている。また、
丸穴４ａ端とボス用みぞ４ｂの間の、すり割みぞ部の下
面にねじ部、上面に通し穴が設けられ、このねじ部に、
締付ボルト１２が螺合されている。固定金具４を一体形
としたのは、反撥弾性を利用して、ねじのゆるみ防止を
図り、張出部Ａの密着緊定を、より強固なものにするた
めであり、また、分割形より部品の点数が少なく、加工
も容易な利点がある。

第３図は、第２図に示した固定金具４の他の実施例であ
り、丸穴４ａ及び、締付ボルト１２を省略した構造で、
固定方法には、金属製の固定金具を単体の状態で適温に
加熱し、すり割部の寸法を熱膨張により拡げてから、チ
ューブボディ１の張出部Ａを嵌装し、最後に常温に復し
て、嵌装部を収縮により密着に緊定する方法であり、ま
た、固定金具にチューブボディの張出部を嵌装後、固定
金具をプレスで押圧して、金属部に塑性変形を起させて
密着緊定する方法も実施される。

第４．Ａ、、４Ｂ図は、リンクの連作動により流体を制
御したもので、第４Ａ図は、弁開の状態、第４Ｂ図は、
弁閉の状態を断面図で示したものである。チューブボデ
ィ１のボス部１ａ１１ｂが、それぞれ、上下の押圧台２
．３のありみぞ２ａ及び、左右の固定金具４のボス用み
ぞ４ｂに、嵌装されている。また、上側押圧台３と左右
固定金具４の上部、下側押圧台２と左右固定金具４の下
部との間に、図のごとく、それぞれ、二対のピン孔を設
け、リンクピン６とリンク板５を付設して連結されてい
る。

コイルばね１６は、固定金具４を、中心を通る垂直軸方
向に押圧するための、補助力を与えるもので、小口径の
チューブボディの場合、前記リンク機構を省略して、コ
イルばね１６のみで、作動は可能である。

第５Ａ図は、本発明によるチューブボディを組付した実
施例で、弁閉状態の断面図である。

チューブボディ１、上下の押圧台２．３、左右の固定金
具４、リンクピン６、リンク板５、は第４Ａ、４Ｂ図の
ごとく装着されている。

ステム７の、左ねじ部７ｂは、上側押圧台３と、また、
右ねじ部７ａは、下側押圧台２に螺合されている。ステ
ム７に嵌着されたハンドル９を、右回り、又は、左回り
の回転をすることにより、上下押圧台２．３及び固定金
具４はリンク機構により連作動し、チューブボディ１を
圧縮側に又は、開口側に引張る運動をして、弁を開閉し
流体を制御することができる。

位置決めボルト１０は、本体枠８と下側押圧台２、また
、上側押圧台３と下側押圧台２との間に配設されて、そ
れぞれが、直線運動を行うための、回り止め部である。

本体枠８は、配管装置に取付られたバルブ保持板１３に
、取付ボルト１４により、保持固定が可能である。

第５Ｂ図は、第５Ａ図を部分断面した側面図である。チ
ューブボディ１の両端部の形状は、はさみフランジ形、
又は差し込みソケット形など、配管接続方法に適した形
状が設定される。

（発明の効果） （１）　　チューブボディの挟圧による折曲げ部内方に
、予めクラック発生起点を設定し、この起点より外方に
張出部を設け、内圧、圧縮、引張等の応力のか５らない
作用域外とした。

また、該張出部の内壁形状を密着容易な構成としたので
、流体不浸透とする密着処理が確実にできることになっ
た。更に、密着処理部の補強として、固定金具が嵌着さ
れたので、張出部の内壁の密着が、より強固なものとな
ったので、クラックの発生及び生長が防止された。

（２）　　チューブボディの外壁の上下及び左右に、チ
ューブの位置保持と引張用を兼ねたボス部と、押圧台及
び固定金具に付設のありみぞとが嵌装され、かつ、両金
具をリンクにて連作動させたので、弁の開閉が確実にな
った。

以上により、長期間の繰返し開閉作動が正確で、耐久性
、のある工業用ピンチバルブが開発された。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明に係るピンチバルブのチューブボデ
ィの開状態を水平に断面した平面図、第１Ｂ図はチュー
ブボディの流れに対して直角方向のＸ−Ｘ線視断面図、
第１Ｃ図はチーーブボディの張出部Ａの拡大断面図、第
２図は第１Ｂ図に固定金具を配設した部分断面の拡大図
、第３図は第２図の他の実施例、第４Ａ図は第１Ｂ図に
リンク機構を具備して作動の弁開状態の断面図、第４Ｂ
図は第４Ａ図の弁閉状態の断面図、第５Ａ図は本発明に
よる組立実施例で正面断面図、第５Ｂ図は第５Ａ図を部
分断面した側面図である。 第６Ａ図は従来形チューブボディの弁開状態の正面断面
図、第６Ｂ図は第６Ａ図の圧縮した弁閉状態の断面図、
第７図は公知形のチューブボディの部分断面図、第８図
は第７図の締めつけ具等の分解透視図、第９図は公知形
の他の実施例でチーーブボディの断面図である。 図面において １・・・・チューブボディ　　２・・・・・下側押圧台
１ａ・・・引張用ボス部　　　２ａ・・・ありみぞ１ｂ
・・固定金具用ボス部　３　・・・上側押圧台ＩＣ・・
・張出部内壁　　　　４　・・・固定金具１ｄ・・・張
出部底辺部　　　４ａ・・・丸穴１ｅ・・・張出部頂角
　　　　　４ｂ・・・ボス用みぞ１ｇ・・・引張柄部　
　　　　４ｃ・・・すり割みぞＡ　・・・張出部　　　
　　　５　・・・リンク板６　・・・リンクピン ７　・・・ステム １　・チューブボディ　　　１ｅ・・・張出部頂角１ａ
・・引張用ボス １ｂ・・・固定金具用ボス Ａ・・・張出部 １　・・・チューブボディ　　　　ｌｅ　　・・・張出
部頂角１ａ・・・引張用ボス　　　　　　１ｈ　　・・
引張部外壁１ｂ・・固定金具用ボス　　　　１ｇ　　・
・・引張柄部ＩＣ・・・張出部内壁　　　　　　Ａ　・
・張出部ｌｄ・・・張出部底辺 第２図 １　・・チューブボディ　　　１２・・締付ボルト１ａ
・・引張用ボス １ｂ・・固定金具用ボス １ｄ・　張出部底辺 １１１・　張出部外壁 ４　・固定金具 ４ａ・・丸孔 ４ｂ・ボス用みぞ ４ｃ・すり割みぞ 第３図 １　・・・チューブボディ １ａ・・引張用ボス １ｂ・・・固定金具用ボス １ｈ・・・張出部外壁 ４　・・・固定金具 ４ｂ・・・ボス用みぞ ４ｃ・・・すり割みぞ 第４Ｂ図 １　・・チューブボディ　　　　４・・固定金具ｌａ・
・・引張用ボス　　　　　　５・・・リンク板２　・・
・下側押圧台　　　　　　６・・・リックピノ２ａ・引
張用ありみぞ　　　１６・・ばね３　・・・上側押圧台 ２　　・・下側押圧台　　　　９・・・ハンドル３　・
・・上側押圧台　　　　１０・・・位置決めボルト４　
・・固定金具　　　　　１１・・・固定金物７　・・・
ステム　　　　　　１３・・・バルブ保持板７ａ　・・
・右ねじ部　　　　　１４・・・取付ボルト７ｂ　・・
左ぬじ部 第５Ｂ図 １・・・チューブボディ　　　　８・・・本体枠　　　
　　　　・２・・・下側押圧台　　　　　　９・・・ハ
フドル３・・・上側抑圧台 ７・・・ステム 第６Ａ図 １・・・チューブボディ Ｃ・・・クラック発生の起点 第７図 第８図 ２０・・・チューブボディ ２１・・・充填材片 ２２・・・締めつけ具 ２３・・・締的つけ具 第９図 １・・・チューブボディ ２４・・・フランジ ２５・・・突条

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性又は、可撓性のチューブボディの一部を、流
   れに対して直角方向に上下に挟圧して流体を制御するピ
   ンチバルブ構造において、チューブボディを上下に挟圧
   する部位の直角方向断面が、中心を通る水平軸上の内壁
   部に左右対称で、頂角１ｅを外方に向けた先細形の張出
   部Ａを設け、該張出部の流れ方向の形状を、上下に軸対
   称で両端を先細形に構成し、該態出部の内壁１Ｃを流体
   不浸透に密着処理して、固定金具４で嵌装し、圧着固定
   したことを特徴とするピンチバルブ。
2. （２）前記チューブボディの上下に挟圧する部位の直角
   方向の断面において ａ、中心を通る垂直軸線上の外壁部に、先太のボス部１
   ａを、上下に挟圧する押圧台２ に設けられた、ありみぞ２ａに嵌装し ｂ、中心を通る水平軸線上の内壁に設けられた、前記張
   出部Ａの頂角１ｃの外壁部の左右に、先太のボス部１ｂ
   を設け、該ボス部を、左右に移動する固定金具４の、す
   り割部４ｃとみぞ４ｂに嵌装し、該固定金具４と押圧台
   ２とは、リンク板５及びリンクピン６にて連作動させた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のピンチバ
   ルブ。