(57)【要約】【課題】繰り返しの使用によって、ピンチレバーの取付け構造が痛むことがないピンチバルブ装置を提供する。【解決手段】円盤形状のバルブハウジングと、バルブハウジングの内部に回転自在に配設されるローターと、ローターの内側に配設されたチューブの中央部の外側に揺動自在に配設される１対のピンチレバーと、１対のピンチレバーを前記チューブの外周部を旋回動しつつ挟み込む方向に駆動する手段を備えるピンチバルブ装置において、前記駆動する手段は、前記ローターの内側に突出して前記ピンチレバーを旋回動するように押圧するカム山と、該カム山に形成された突出カムと、前記ピンチレバーの前記カム山に対向する面に形成された溝部と、からなり、前記突出カムが前記溝部に嵌まり込む態様で摺接する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状のバルブハウジングと、バルブハウジングの内部に回転自在に配設されるローターと、ローターの内側に配設されたチューブの中央部の外側に揺動自在に配設される１対のピンチレバーと、１対のピンチレバーを前記チューブの外周部を旋回動しつつ挟み込む方向に駆動する手段を備えるピンチバルブ装置において、
前記駆動する手段は、前記ローターの内側に突出して前記ピンチレバーを旋回動するように押圧するカム山と、該カム山に形成された突出カムと、前記ピンチレバーの前記カム山に対向する面に形成された溝部と、からなり、
前記突出カムが前記溝部に嵌まり込む態様で摺接する
ことを特徴とするピンチバルブ装置。
【請求項２】
前記突出カムと前記溝部とは同数であって、かつ複数設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のピンチバルブ装置。
【請求項３】
前記ピンチレバーの互いに対向する側の面に、所定の厚みのスペーサ部材が取付けられている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のピンチバルブ装置。
【請求項４】
前記突出カム又は前記溝部の一方又は両者に耐摩耗性の表面処理が施されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のピンチバルブ装置。
【請求項５】
前記突出カムと前記溝部との摺接面に緩衝部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のピンチバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の開閉弁、特にピンチバルブに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のピンチバルブにあっては、シリコンゴム等の弾性力の強いチューブを外部から機械的に押しつぶして閉弁操作を行う。
特に、液体食料品、乳飲料、医薬、化粧品等を生産するプラントにあっては、配管ラインに装備される開閉弁の内部目詰まり防止、内部洗浄容易さ及び分解組立の容易さが必要とされる。
これらの点を改善する装置として、例えば、円盤形状のバルブハウジングと、バルブハウジングの内部に回転自在に配設されるローターと、ローターの内側に配設される弾性材料でつくられるチューブと、チューブの中央部の外側に揺動自在に配設される１対のピンチレバーと、１対のピンチレバーでチューブを挟み込む方向に駆動する手段を備えるピンチバルブ装置が公知である（〔特許文献１〕参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３６３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているピンチバルブ装置においては、１対のピンチレバーは、ローター回動動作によって搖動するように支柱を介してハウジングに取り付けられている。
当該構成によって、ピンチレバーは、上記支柱を中心にチューブを横切る面内で回動する方向の力を受けるが、同時にチューブに流れる流体により、当該流体の流れに沿う方向にチューブからの反力（すなわち支柱の軸方向のスラスト力）を受けることがある。
このような２つの力を受ける場合、ピンチレバーは支柱による１点固定であるため、ピンチレバーの軸穴と支柱との寸法精度によってはピンチレバーの回動動作がスムーズに行われず、振動を引き起こすとともに最悪の場合は支柱の取付け部の破壊を招くことがあった。
本発明の目的は、繰り返しの使用によって、ピンチレバーの取付け構造が痛むことがないピンチバルブ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のピンチバルブ装置は、円盤形状のバルブハウジングと、バルブハウジングの内部に回転自在に配設されるローターと、ローターの内側に配設されたチューブの中央部の外側に揺動自在に配設される１対のピンチレバーと、１対のピンチレバーを前記チューブの外周部を旋回動しつつ挟み込む方向に駆動する手段を備えるピンチバルブ装置において、前記駆動する手段は、前記ローターの内側に突出して前記ピンチレバーを旋回動するように押圧するカム山と、該カム山に形成された突出カムと、前記ピンチレバーの前記カム山に対向する面に形成された溝部と、からなり、前記突出カムが前記溝部に嵌まり込む態様で摺接するものである。
【０００６】
また、前記突出カムと前記溝部とは同数であって、かつ複数設けられていてもよい。
また、前記ピンチレバーの互いに対向する側の面に、所定の厚みのスペーサ部材が取付けられていてもよい。
更に、前記突出カム又は前記溝部の一方又は両者に耐摩耗性の表面処理が施されていてもよく、前記突出カムと前記溝部との摺接面に緩衝部材が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
以上の手段を備えることにより、本発明のピンチバルブ装置は、ピンチレバーが、回動中心となる支柱とローターと係合する溝部との２点支持となるため、チューブ内の流体の流れに伴う流れ方向の力がピンチレバーに加わった場合であっても、ピンチレバーががたつくことがなく、回動動作がスムーズに行われる。
また、ピンチレバーに設けられた溝部とローターとが係合することにより、ピンチレバーの回動動作が安定する。
このため、結果として、ピンチレバーやローター等の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例を示す斜視図。
【図２】図２は、本発明の実施例を示す斜視図。
【図３】図３は、本発明の部品構成図。
【図４】図４は、本発明の実施例を示す斜視図。
【図５】図５は、本発明の実施例を示す斜視図。
【図６】図６は、本発明の部品構成図。
【図７】図７は、本発明の要部の断面図。
【図８】図８は、本発明の要部の断面図。
【図９】図９は、本発明の作用を示す説明図。
【図１０】図１０は、本発明の要部の断面図。
【図１１】図１１は、ローターとピンチレバーとを含む一部を抜き出した要部構成図。
【図１２】図１２は、本発明のピンチレバーの要部を示す図。
【図１３】図１３は、本発明のローターの要部を示す図。
【図１４】図１４は、本発明の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１、図２は、本発明の自動式ピンチバルブ装置１の外観を示す斜視図、図３は部品構成図である。
【００１０】
自動ピンチバルブ装置１は円盤状の外観を有するバルブ本体１０と、バルブ本体１０内部に装備されるチューブを開閉するピンチレバー１６０を備える。
バルブ本体１０は、第１のバルブハウジング１００と第２のバルブハウジング１１０を備え、第１のバルブハウジング１００には配管取付部１０２が設けられ、第２のバルブハウジング１１０には配管取付部１１２が設けられる。
【００１１】
駆動装置２０は、アクチュエータハウジング２００、第１のプレート２２０、カバー２３０、第２のプレート２４０を有し、アクチュエータハウジング２００のポート２０５より高圧の空気を流入させラックとピニオンを介して駆動軸２１２を回動することにより、ピニオン２５０を回転駆動する。ピニオン２５０は、ローター１２０のギヤ部１２２に噛み合っており、ローター１２０が回動することにより、第１のカム山１２４、第２のカム山１２５によりピンチレバー１６０を操作してチューブ１５０をピンチする。
また、アクチュエータハウジング２００のポート２０６より高圧の空気を流入させ、チューブ１５０を開放する。
駆動軸の回転位置は表示盤２１０に示される。
【００１２】
駆動軸２１２は、第１のプレート２２０、カバー２３０、第２のプレート２４０により覆われ、ピニオン２５０を駆動する。駆動軸２１２の回動は開閉表示盤２１０に伝えられ、開閉表示盤２１０はバルブ開閉状態を表示する。
【００１３】
図４、図５は、本発明の手動式ピンチバルブ装置２の外観を示す斜視図、図６は部品構成図である。
【００１４】
手動ピンチバルブ装置２は円盤状の外観を有するバルブ本体１０と、バルブ本体１０内部に装備されるチューブを開閉するピンチレバー１６０を備える。
バルブ本体１０は、第１のバルブハウジング１００と第２のバルブハウジング１１０を備え、第１のバルブハウジング１００には配管取付部１０２が設けられ、第２のバルブハウジング１１０には配管取付部１１２が設けられる。
【００１５】
手動式の駆動装置３０は、ハンドル２１３、駆動軸２１４、ストッパー２１５、ネジピース２１６、第１のプレート２２０、カバー２３０、第２のプレート２４０を有し、ハンドル２１３により駆動軸２１４を回動することにより、ピニオン２５０を回転駆動する。ピニオン２５０は、ローター１２０のギヤ部１２２に噛み合っており、ローター１２０が回動することにより、第１のカム山１２４、第２のカム山１２５によりピンチレバー１６０を操作してチューブ１５０をピンチ又は開放する。
【００１６】
軸２２８の端部は、軸受２１８により支持され、カバー２１９で覆われる軸受２１８は駆動軸２１４の一端部を支持し、駆動軸２１４はカバー２１５、第１のプレート２２０、カバー２３０、第２のプレート２４０を貫通して、カバー２４５により他端部が支持される。
【００１７】
軸２２８にとりつけられる傘歯車２１７は、駆動軸２１４にとりつけられる傘歯車２１６と噛み合い、軸２２８の旋回動を駆動軸２１４に伝達する。
駆動軸２１４はピニオン２５０にキーを介して連結され、ピニオン２５０を回転駆動する。
【００１８】
第１のバルブハウジング１００と第２のバルブハウジング１１０の内部には、ローター１２０が回動自在に挿入される。ローター１２０の外周部の一部にはギヤ部１２２が形成され、ローター１２０の内部には１対の第１のカム山１２４、第２のカム山１２５が対向して設けられる。
【００１９】
ローター１２０の内部にはチューブ１５０が装備される。チューブ１５０は弾性力の強いシリコンゴム等で製造され、その両端部は、第１のバルブハウジング１００と第２のバルブハウジング１１０のフランジ部に堅固に把持される。チューブ１５０の中央部の外側には、チューブ１５０をピンチして内部を流れる流体の流れを封止する１対のピンチレバー１６０が揺動自在に設けられる。ピンチレバー１６０は、ローター１２０の回動により後述する態様によってチューブ１５０の外周部を押しつぶして内部を封止する。
【００２０】
本発明のピンチバルブにあっては、チューブ１５０をピンチレバー１６０の間に挟んで配置する際に、初期状態（開弁状態）において、予めチューブ１５０を少量だけつぶしてセットしておく。この設定によりチューブ１５０の開閉速度が向上し、また、ピンチレバー１６０の旋回動作も短くてすむ。
【００２１】
図７は、チューブ１５０の取付構造を示す断面図である。
チューブ１５０は、シリコンゴム等の円筒状のもので、中央部は肉薄部１５１に形成され、その両端部にはチューブフランジ１５２が設けてある。第１のバルブハウジング１００の配管取付部１０２の端部には突部１０３を有するフランジ１０４が設けてあり、第２のバルブハウジング１１０の配管取付部１１２の端部には突部１1３を有するフランジ１１４が設けてある。
チューブ１５０の両側には配管３００と配管３１０が連結され、締付具４００を用いて締結される。
【００２２】
図８は、チューブ１５０の両端部の取付構造の詳細を示す。
チューブ１５０のチューブフランジ１５２は突部チューブフランジの外側端面に設けられる１５４とチューブフランジの内側端面に設けられる溝部１５３を有し、配管３１０の配管フランジ３１２は溝部３１４を有する。チューブフランジ１５２の突部１５４を配管３１０の溝部３１４に、チューブフランジ１５２の溝部１５３にフランジ１１４の突部１1３を嵌合させ、締付具４００で締付ける。
【００２３】
チューブ１５０はピンチレバー１６０によりピンチされると、全体に伸びて内部を封止する。チューブフランジ１５２の溝部１５３とフランジ１１４の突部１1３の嵌合によりチューブ１５０の両端部の把持をより堅実にしこのチューブ１５０の変形に対応する。また、チューブ１５０の中央部を肉薄部１５１に形成してあるので、閉弁時のシール性も向上する。
【００２４】
図９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はピンチレバー１６０によるチューブ１５０のピンチの状態を示す。図６の（ａ）はチューブ１５０が全開した状態を示し、内部を流れる流体の流れＦ１は最大の流量となる。図の（ｂ）はピンチレバー１６０によりチューブ１５０が半分程度押しつぶされた状態を示し、流量Ｆ１は減少する。
図の（ｃ）はピンチレバー１６０によりチューブ１５０が完全に押しつぶされた状態を示し、流体の流れは停止する。
【００２５】
図１０はチューブ１５０がピンチにより受ける応力分布Ｓ１を示す。ピンチレバー１６０の先端を円弧状の凸部１６２に形成することにより、チューブ１５０のピンチ部が受ける応力Ｓ１は図に示すようになり、集中力は防止される。
【００２６】
図１１は、図３及び図６の部品構成図におけるローター１２０とピンチレバー１６０とを含む一部を抜き出した要部構成図である。
図１１に示すとおり、１対のピンチレバー１６０は、ローター１２０の内側に互いに対向するように配置され、当該ローター１２０の回動に伴って軸穴１６４に挿通された支柱（図示せず）を中心に回動することにより、互いの距離を接近又は離間してチューブの開閉を行う。
【００２７】
図１２は、本発明のピンチレバー１６０の要部を示す図である。
ピンチレバー１６０は、枢支部１６０ａと、本体部１６０ｂと、該本体部１６０ｂの一方の面に形成された溝部１６０ｃとからなる。
枢支部１６０ａには、軸穴１６４が形成されており、上述したとおり、当該軸穴１６４に支柱（図示せず）を挿通することにより、ピンチレバー１６０は支柱を中心に回動する。
【００２８】
図１３は、本発明のローター１２０の要部を示す図である。
ローター１２０は、第１のカム山１２４と第２のカム山１２５を備えており、第１のカム山１２４には、図１２に示すピンチレバー１６０の溝部１６０ｃに隙間なく嵌まるように摺接する突出カム１２４ａが形成されている。
このような構成により、ローター１２０が回動すると、第１のカム山１２４とピンチレバー１６０との摺接位置が変化するため、ピンチレバー１６０が支柱を中心に回動し、チューブ１５０を押しつぶす。
このとき、ピンチレバー１６０に設けられた溝部１６０ｃと第１のカム山１２４の突出カム１２４ａとが隙間なく摺接しているため、チューブ内の流体の流れに伴う流れ方向の力がピンチレバーに加わった場合であっても、ピンチレバーががたつくことがなく、その回動動作がスムーズに行われる。
【００２９】
図１２及び図１３においては、第１のカム山１２４に設けられる突出カム１２４ａ及びピンチレバー１６０に設けられる溝部１６０ｃをそれぞれ１つずつ形成する場合を例示したが、両者の数が対応するものであれば、上記した突出カム１２４ａ及び溝部１６０ｃをそれぞれ複数設けてもよい。
また、突出カム１２４ａ又は溝部１６０ｃの一方又は両者に耐摩耗性の表面処理を行ってもよい。
更に、突出カム１２４ａ又は溝部１６０ｃの摺接面に緩衝部材（図示せず）を設けてもよい。
これらの構成により、上記突出カム１２４ａ及び溝部１６０ｃの摺接による摩耗を軽減することができ、結果としてローター１２０やピンチレバー１６０の耐久性を更に向上することができる。
【００３０】
図１４は、本発明の変形例を示す図である。
１対のピンチレバー１６０には、２つのピンチレバーが互いに対向する側の面に、所定の厚みのスペーサ部材が取付けられる。
例えば、図１４に示すように、ピンチレバー１６０の枢支部１６０ａにビス等の締結部材１７２によってスペーサ部材１７０を取付ける。
このような構成により、１対のピンチレバー１６０の間の隙間が閉じる方向に回動した場合に、完全に隙間がなくなることなく所望の隙間を得られるため、チューブ１５０が損傷してしまうような必要以上の力で押しつぶされることがなくなり、チューブの耐久性が向上する。
また、１対のピンチレバー１６０が互いに衝突することが避けられるため、ピンチレバー１６０自体の損傷や破損を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１          自動ピンチバルブ装置
２          手動ピンチバルブ装置
１０        バルブ本体
２０        駆動装置
３０        駆動装置
１００      第１のバルブハウジング
１０２      配管取付部
１０３      突部
１０４      フランジ
１１０      第２のバルブハウジング
１１２      配管取付部
１１３      突部
１１４      フランジ
１１６      支柱
１２０      ローター
１２２      ギヤ部
１２４      第１のカム山
１２４ａ    突出カム
１２５      第２のカム山
１５０      チューブ
１５１      肉薄部
１５２      チューブフランジ
１５３      溝部
１５４      突部
１６０      ピンチレバー
１６０ａ    枢支部
１６０ｂ    本体部
１６０ｃ    溝部
１６４      軸穴
１７０      スペーサ部材
１７２      締結部材
２００      アクチュエータハウジング
２０５      ポート
２０６      ポート
２１０      開閉表示盤
２１２      駆動軸
２１３      ハンドル
２１４      駆動軸
２１５      カバー
２１６      歯車
２１７      歯車
２１８      軸受
２１９      カバー
２２０      第１のプレート
２２２      プレート
２２４      半円プレート
２２６      軸受
２２８      軸
２２９      ハンドル受
２３０      カバー
２４０      第２のプレート
２４５      カバー
２５０      ピニオン
３００      配管
３１０      配管
３１２      配管フランジ
３１４      溝部
４００      締付具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015209893.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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