JP2002174352A - ピンチバルブ - Google Patents
ピンチバルブInfo
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- JP2002174352A JP2002174352A JP2000370267A JP2000370267A JP2002174352A JP 2002174352 A JP2002174352 A JP 2002174352A JP 2000370267 A JP2000370267 A JP 2000370267A JP 2000370267 A JP2000370267 A JP 2000370267A JP 2002174352 A JP2002174352 A JP 2002174352A
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Abstract
の耐久性を向上させたピンチバルブを提供する。 【解決手段】 弾性の管体1と、シリンダー部2とシリ
ンダー蓋3とを有するシリンダー本体4と、シリンダー
本体内周面に摺接されたピストン11と、ピストンから
垂下する連結部13に固定された挟圧子15と、シリン
ダー本体に接合され管体1を受容する溝17を有する本
体16と、本体の溝と係合し管体1を受容する貫通孔2
6を有する一対の連結体受け20と、ピストン11の上
方と下方とにそれぞれ形成された第1及び第2の空間部
8,7と、第1及び第2の空間8,7にそれぞれ連通さ
れた一対のエアー口10,9とを、具備し、全体がコン
パクトに構成されている。
Description
製造、食品、バイオなどの各種産業分野における流体輸
送配管に用いられるピンチバルブに関し、更に詳しく
は、非常にコンパクトで、バルブの開閉に対する管体の
耐久性を向上させたピンチバルブに関する。
るが、その中の一例が実公昭45−3264号公報に開
示されている。これによると、図15、図16に示すよ
うに、脚台37と脚杆38とで構成される脚部材39上
のシリンダー40に嵌装された上側と下側の2ヶのピス
トン41,42のうち、上側のピストン41は軸杆43
の上端部に固定され、下側のピストン42は軸杆43に
遊嵌された管軸44の上端部に固定されている。管軸4
4下辺には翼片45が設けられ、翼片45は連結棒46
を介して下側挟圧子47に固定されている。一方軸杆4
3の下端部には上側挟圧子48が固定されている。ま
た、流路部の両端部に嵌め込んだフランジ49間に横架
した2ヶの横杆50と脚部材39とにより支承されたバ
ルブ管体51の中央部を上側挟圧子48、下側挟圧子4
7間で挟圧し、シリンダー40に穿設された孔52,5
3,54に適宜圧搾空気を圧入することによってピスト
ン41,42に連結する上側挟圧子48、下側挟圧子4
7を対称的に上下動させバルブ管体51を開放、閉塞さ
せるようにしたものであった。
多様な配管や制御機器が配置され、複雑な配管設計がな
されている半導体などの製造装置分野においては、装置
自体のコンパクト化が推し進められている。それに伴
い、該装置内配管に用いられるピンチバルブに対しても
省スペース化のためのコンパクト化が切望され、該装置
内のピンチバルブのコンパクト化は大きな課題であっ
た。しかしながら、前記構造のピンチバルブでは、駆動
部と弁本体が別体になっている構造であり、シリンダー
40と流路部であるバルブ管体51の間に脚部材39と
脚台37および翼片45が設けられているため、該バル
ブの全高が高くなりコンパクトにすることはできなかっ
た。そのため、半導体製造などの装置内配管におけるピ
ンチバルブとしては全く使用できなかった。
に鑑みなされたものであり、従来のピンチバルブに比べ
バルブの全高が低く、非常にコンパクトであり、また、
バルブ開閉運転における管体の耐久性を格段に向上させ
たピンチバルブを提供することを目的とする。
め、本発明者らは鋭意研究した結果、駆動部と弁本体を
一体化することによりピンチバルブ全体を非常にコンパ
クトにすることを見出し本発明を成すに至った。すなわ
ち本発明の構成を、図1〜8を参照して説明すると、弾
性体からなる管体1と、内部にシリンダー部2を有し上
部に円盤状のシリンダー蓋3が接合されたシリンダー本
体4と、シリンダー部2内周面に上下動可能且つ密封状
態で摺接され、且つシリンダー本体4下面中央に設けら
れた貫通孔5を密封状態で貫通するように中央より垂下
して設けられた連結部13を有するピストン11と、ピ
ストン11の連結部13の下端部に固定され、シリンダ
ー本体4の底面に流路軸線と直交して設けられた長円状
スリット6内に収納される挟圧子15と、シリンダー本
体4の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体1を受
容する溝17と溝17の両端部にさらに連結体受け20
を受容する溝18が溝17よりも深く設けられた本体1
6と、一端に本体16の溝18と嵌合する嵌合部21を
有し他端内部に連結対受け口23を有しさらに管体1を
受容する貫通孔26を有する一対の連結体受け20と、
シリンダー本体4周側面に設けられ、シリンダー部2底
面及び内周面とピストン11下端面とで囲まれて形成さ
れた第1の空間部7と、シリンダー蓋3下端面とシリン
ダー部2内周面とピストン11上面とで囲まれた第2の
空間部8とにそれぞれ連通される一対のエアー口9,1
0を具備することを第1の特徴とする。
防止用凸部22が設けられ、また、本体16の溝18に
抜け防止用凸部22を受容する凹溝19が設けられたこ
とを第2の特徴とする。
トン11とに接触させた状態でバネ35を装着させたこ
とを第3の特徴とし、また、第1の空間部7に、シリン
ダー部2底面とピストン11とに接触させた状態でバネ
35を装着させたことを第4の特徴とする。
も大きく形成され管体1に挿入接続される挿入部31と
他端の配管接続部32と中央の鍔部33とを有する連結
体29が、キャップナット34を鍔部33と係合させ連
結体受け20の外周に設けられた雄ネジ部24に螺合さ
せることにより連結体受け20に嵌合固定されているこ
とを第5の特徴とする。
ム、シリコンゴム、またはこれらの複合体であることを
第6の特徴とし、さらに、管体1がポリテトラフルオロ
エチレンとシリコンゴムとの複合体からなることを第7
の特徴とする。
M、フッ素ゴム、シリコンゴム、またはフッ素ゴムとシ
リコンゴムとの複合体などの弾性体であれば良く限定さ
れるものではないが、フッ素ゴムとシリコンゴムとの複
合体が特に好適なものとして挙げられる。また、シリン
ダー本体4及び本体16は金属、プラスチックなどの剛
性のあるものであれば特に限定されるものではないが、
PVC又は、PVDF等のフッ素系樹脂のプラスチック
が特に好適なものとして挙げられる。また、連結体29
はプラスチックなどの耐薬品性を有するものであれば特
に限定されるものではないが、PTFE,PVDF,P
FA等のフッ素系樹脂のプラスチックが特に好適なもの
として挙げられる。
図面を参照して説明するが、本発明が本実施態様に限定
されないことは言うまでもない。図1は本発明のピンチ
バルブの第1の実施例に係る閉状態を示す縦断面図であ
る。図2は図1のピンチバルブを側面(流路方向)から
見た縦断面図である。図3は図2の開状態を示す縦断面
図である。図4は図1におけるシリンダー本体の底面図
である。図5は図1における本体の平面図である。図6
は固定ボルト、ピストン及び挟圧子の分解正面図であ
る。図7は図1における連結体受けの縦断面図である。
図8は図7の連結体の右側面図である。図9は本発明の
ピンチバルブの第2の実施例にかかる閉状態を示す縦断
面図である。図10は図9のピンチバルブを側面(流路
方向)から見た縦断面図である。図11は図10の開状
態を示す縦断面図である。図12は本発明のピンチバル
ブの第3の実施例に係る開状態を示す縦断面図である。
図13は図12のピンチバルブを側面(流路方向)から
見た縦断面図である。図14は図13の閉状態を示す縦
断面図である。
VDF製ピンチバルブの第1の実施例を説明する。1は
内部を流体が流れるフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体
からなる管体である。管体1は例えばシリコンゴムが含
浸されたPTFEシートを何層も接着積層することによ
り目的とする肉厚に形成されたものである。本実施例で
は管体1の材質はフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体に
なっているがEPDM、シリコンゴム、フッ素ゴム及び
これらの複合体などの弾性体でも良く特に限定されるも
のではない。
シリンダー部2を有し、上端部に円盤状のシリンダー蓋
3がO−リングを介して螺合されている。シリンダー本
体4の下面中央部には、ピストン連結部13が貫通する
貫通孔5と、挟圧子15を収納する長円状のスリット6
が連続して設けられている(図4参照)。また、シリン
ダー本体4の周側面には、シリンダー部2の内周面及び
底面とピストン11の下端面とで形成される第1の空間
部7と、シリンダー部2の内周面とシリンダー蓋3の下
端面とピストン11の上端面とで形成される第2の空間
部8とに、それぞれ外部エア供給機器など(図示せず)
と連通させるエアー口9,10が設けられている。
グ12が装着され、シリンダー部2の内周面に上下動可
能且つ密封状態に嵌合されている。ピストン連結部13
はピストン中央より垂下して設けられ、前記シリンダー
本体4の下面中央部に設けられた貫通孔5を密封状態で
貫通しており、その先端部に挟圧子15が固定されてい
る。本実施例ではピストン連結部13を貫通して設けら
れた固定ボルト14の先端部に螺着によって挟圧子15
が固定されている。尚、挟圧子15の固定方法は連結部
13を棒状に形成しその先端部に螺着、接着あるいは溶
接などでも良く、特に限定されるものではない。
面がかまぼこ状に形成されている。また、挟圧子15
は、流路軸線と直交するようにピストン連結部13に固
定されており、バルブ開時にはシリンダー本体4の長円
状スリット6内に収納されている。
ナットなど(図示せず)で接合固定される本体であり、
流路軸線上には管体1を受容する断面矩形状の溝17が
設けられている。また、溝17の両端部には連結体受け
20の嵌合部21を受容する溝18が溝17より深く設
けられ、さらに溝18内部には連結体受け20の嵌合部
21先端に設けられた抜け防止用凸部22を受容する凹
溝19が設けられている。
端に設けられた溝18に嵌合される断面矩形状の嵌合部
21が形成され、さらに嵌合部21の先端底部には本体
16の溝18に設けられた凹溝19に嵌合される抜け防
止用凸部22が設けられている。一方、他端部には連結
体29の六角形の鍔部33を受容する断面同形の受け口
23が設けられ、その外周面には雄ネジ部24が設けら
れている。雄ネジ部24と嵌合部21との間に位置する
外周面には嵌合部21の対角線長と略同一の直径を有す
る環状の鍔部25が設けられている。鍔部25はシリン
ダー本体4及び本体16と接触し、連結体受け20が両
本体の内部へ移動することを防止している。連結体受け
20の内部では、嵌合部21に管体1の外径と略同径を
有する貫通孔27が設けられ、またそれに連続して、受
け口23に通じる連結体29の挿入部31に嵌合拡径さ
れた管体1の外径と略同径の貫通孔26が設けられてい
る。したがって、連結体受け20の内周面には図7で明
らかな如く段差部28が形成されている。この段差部2
8で管体1が連結体受け20内に挟持固定される。尚、
本実施例では貫通孔27及びそれより拡径された貫通孔
26が設けられているが、貫通孔27を全体に設けても
よい。
部には外径が管体1の内径よりも大きく形成され、管体
1が拡径して挿入される挿入部31が設けられ、他端部
には他の管体が接続される配管接続部32が設けられて
いる。連結体29の外周中央部には両端部よりも拡径し
て断面六角形状の鍔部33が設けられている。連結体2
9は鍔部33を連結体受け20の受け口23に嵌合さ
せ、鍔部33と係合させたキャップナット34を連結体
受け20の外周に設けられた雄ネジ部24に螺合させる
ことにより回動しないように連結体受け20に嵌合固定
される。
ルブは、従来のピンチバルブのように駆動部と弁本体の
間に脚部材と脚台及び翼片が不要な構造になっているた
め、バルブの全高が低く、体積が小さくなり従来のピン
チバルブに比べはるかにコンパクトになっている。
ブの作動は次の通りである。今、図1,2に示すように
ピンチバルブ全閉の状態において、エアー口9から第1
の空間部7へ圧縮空気を供給圧入するとともに第2空間
部8からエアー口10により圧縮空気を排出すると、該
空気圧により、ピストン11が側周面をシリンダー部2
内周に摺接させながら上昇し始め、それに伴ってピスト
ン11より垂下して設けられた連結部13を介して挟圧
子15が上昇する。そしてついには挟圧子15上端面が
シリンダー本体4の下端面に設けられた長円状スリット
6の上端面に到達しピストン11及び挟圧子15の上昇
は止まり、該ピンチバルブは全開状態となる(図3の状
態)。
10から第2の空間部8へ圧縮空気を供給圧入するとと
もに第1の空間部7内の圧縮空気をエアー口9から排除
すると、該空気圧により、ピストン11が下降し始め、
それに伴ってピストン11より垂下して設けられた連結
部13を介して挟圧子15も下降する。そしてついには
ピストン11下端面がシリンダー部2底面に到達しピス
トン11及び挟圧子15の下降は止まり、該ピンチバル
ブは全閉状態となる(図1,2の状態)。この時、挟圧
子15の回り防止のため挟圧子15上端面はシリンダー
本体4の長円状スリット6内に位置するようになってい
る。
の第2実施例である逆作動タイプのピンチバルブについ
て説明する。35はバネで、ピストン11上端面とシリ
ンダー蓋3下端面とで接触された状態でシリンダー部2
内に装着されている。本実施例ではバネ35は1本装着
されているが、必要とする付勢力に応じて装着する本数
を増やしても良い。
で説明は省略する。以上の構成からなる第2実施例の逆
作動弁として作用するピンチバルブの作動は以下の通り
である。今、図9,10に示すようにピンチバルブが全
閉状態において、エアー口9から第1空間部7へ圧縮空
気を供給圧入すると、該空気圧によりピストン11はバ
ネ35を圧縮しながらシリンダー部2内を上昇し始め、
それに伴ってピストン11より垂下して設けられた連結
部13を介して挟圧子15が上昇する。さらに上昇を続
けついには挟圧子15上端面がシリンダー本体4の下端
面に設けられた長円状スリット6上端面と接触しピスト
ン11及び挟圧子15の上昇は止まり、該ピンチバルブ
は全開状態となる(図11の状態)。
開状態において、エアー口9から第一空間部7の圧縮空
気を大気開放すると、バネ35に当接しているピストン
11がバネ35の反発力により下降し始め、それに伴っ
てピストン11より垂下して設けられた連結部13を介
して挟圧子15が下降する。そしてついにはピストン1
1下端面がシリンダー部2底面に到達しピストン11及
び挟圧子15の下降は止まり、該ピンチバルブは全閉状
態となる(図9,10の状態)。
明の第3実施例である正作動タイプのピンチバルブにつ
いて説明する。本実施例では、バネ35は、ピストン1
1下端面とシリンダー部2底面とで挟持された状態でシ
リンダー部2内に装着されている。シリンダー部2上部
には、全周に渡ってストッパー部36が設けられ、ピス
トン11の下限を設定している。本実施例ではバネ35
は1本装着されているが、必要とする付勢力に応じて装
着する本数を増やしても良い。
で説明は省略する。以上の構成からなる第3実施例の正
作動弁として作用するピンチバルブの作動は以下の通り
である。今、図12,13に示すようにピンチバルブが
全開状態にある時、エアー口10から第2空間部8へ圧
縮空気を供給圧入すると、該空気圧によりピストン11
がバネ35を圧縮しながらシリンダー部2内を下降し始
め、それに伴ってピストン11より垂下して設けられた
連結部13を介して挟圧子15が下降する。さらに下降
を続けついにはピストン11下端面が、ストッパー36
に到達しピストン11及び挟圧子15の下降は止まり、
該ピンチバルブは全閉状態となる(図14の状態)。
閉状態において、エアー口10から第2の空間部8の圧
縮空気を大気開放すると、バネ35に当接しているピス
トン11がバネ35の反発力により上昇し始め、それに
伴ってピストン11より垂下して設けられた連結部13
を介して挟圧子15が上昇する。そして、ついにはピス
トン11上端面がシリンダー蓋3下端面に到達しピスト
ン11及び挟圧子15の上昇は止まり、該ピンチバルブ
は全開状態となる(図12,13の状態)。
これを使用することにより以下の優れた効果が得られ
る。 1.従来品に比較してピンチバルブの全高が低く、非常
にコンパクトであるため、すなわち、例えば矩形状のシ
リンダー本体の1辺を35mmまで、全高を93mmまで短
縮できるため配管スペースが少なくてすむ。その為、複
雑な配管設計がなされている半導体などの製造装置内で
の配管が可能になり、ひいては製造装置のコンパクト化
も図れる。 2.従来品に比較して部品点数が少ない為、組立て易
く、安価に製造できる。 3.管体を押圧する挟圧子をかまぼこ形状にすることに
より従来品に比較して、管体の耐久性が向上し、ひいて
はピンチバルブの耐用期間を飛躍的に延長することがで
きる。
状態を示す縦断面図である。
る。
である。
閉状態を示す縦断面図である。
見た縦断面図である。
開状態を示す縦断面図である。
ら見た縦断面図である。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 弾性体からなる管体(1)と、内部シリ
ンダー部(2)を有し上部に円盤状のシリンダー蓋
(3)が接合されたシリンダー本体(4)と、シリンダ
ー部(2)内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され
且つシリンダー本体(4)下面中央に設けられた貫通孔
(5)を密封状態で貫通するように中央より垂下して設
けられた連結部(13)を有するピストン(11)と、
ピストン(11)の連結部(13)の下端部に固定され
シリンダー本体(4)の底面に流路軸線と直交して設け
られた長円状スリット(6)内に収納される挟圧子(1
5)と、シリンダー本体(4)の下端面に接合固定さ
れ、流路軸線上に管体(1)を受容する溝(17)と溝
(17)の両端部にさらに連結体受け(20)を受容す
る溝(18)が溝(17)よりも深く設けられた本体
(16)と、一端に本体(16)の溝(18)と嵌合す
る嵌合部(21)を有し他端内部に連結体受け口(2
3)を有しさらに管体(1)を受容する貫通孔(26)
を有する一対の連結体受け(20)と、シリンダー本体
(4)周側面に設けられ、シリンダー部(2)底面及び
内周面とピストン(11)下端面とで囲まれて形成され
た第1の空間部(7)と、シリンダー蓋(3)下端面と
シリンダー部(2)内周面とピストン(11)上面とで
囲まれた第2の空間部(8)とにそれぞれ連通される一
対のエアー口(9)(10)を具備することを特徴とす
るピンチバルブ。 - 【請求項2】 連結体受け(20)の嵌合部(21)の
先端に抜け防止用凸部(22)が設けられ、また本体
(16)の溝(18)に抜け防止用凸部(22)を受容
する凹溝(19)が設けられたことを特徴とする請求項
1に記載のピンチバルブ。 - 【請求項3】 第2の空間部(8)に、シリンダー蓋
(3)とピストン(11)に接触させた状態でバネ(3
5)を装着させたことを特徴とする請求項1又は2に記
載のピンチバルブ。 - 【請求項4】 第1の空間部(7)に、シリンダー部
(2)底面とピストン(11)下端面に接触させた状態
でバネを装着させたことを特徴とする請求項1又は2に
記載のピンチバルブ。 - 【請求項5】 一端に外径が管体(1)の内径よりも大
きく形成され管体(1)に挿入接続される挿入部(3
1)と他端の配管接続部(32)と中央の鍔部(33)
とを有する連結体(29)が、キャップナット(34)
を鍔部(33)と係合させ、連結体受け(20)の外周
に設けられた雄ネジ部(24)に螺合させることにより
連結体受け(20)に嵌合固定されていることを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のピン
チバルブ。 - 【請求項6】 管体(1)の材質がEPDM、フッ素ゴ
ム、シリコンゴム、またはこれらの複合体であることを
特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載
のピンチバルブ。 - 【請求項7】 管体(1)がポリテトラフルオロエチレ
ンとシリコンゴムとの複合体からなることを特徴とする
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のピンチバ
ルブ。
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