JP2019108948A - ピンチバルブ及びチューブホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができるピンチバルブ及びチューブホルダを提供すること。【解決手段】可撓性のあるチューブ１１を保持するチューブホルダ５と、チューブホルダ５に保持されるチューブ１１を押圧する押圧部材３と、押圧部材３に駆動力を付与する駆動部２とを備えるピンチバルブ１において、チューブホルダ５が、ホルダ本体６に対して可動するように可動部材８を設け、可動部材８に設けた第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂをホルダ本体６に設けた第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａにそれぞれ近づけるように、可動部材８を圧縮ばね１０により付勢し、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間と、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間で、サイズの異なるチューブ１１Ａ，１１Ｂを挟んで保持できるようにする。【選択図】図５

Description

本発明は、可撓性のあるチューブを変形させて流体を制御するピンチバルブ及びチューブホルダに関する。

可撓性のあるチューブを変形させて流体を制御するピンチバルブとしては、例えば、特許文献１に記載されるものがある。特許文献１には、第１の本体部分を第２の本体部分に対して移動可能に設け、第１の本体部分が第２の本体部分に接続されているときに、第１の本体部分に設けた第１の凹所と第２の本体部分に設けた第２の凹所が可撓性のチューブを受容する通路を画定し、その通路は、可撓性のチューブが第１の本体部分および第２の本体部分に対して軸方向に移動するのを防止するように可撓性のチューブを保持することが記載されている。そして、特許文献１には、様々なサイズのチューブを通路が保持できるように、第１の凹所と第２の凹所にそれぞれ第１のスリーブと第２のスリーブを着脱自在に接続することが記載されている。このような引用文献１記載のピンチバルブは、通路に保持されるチューブに対して流量制御部材を押し付け、チューブを変形させることにより、チューブを流れる流体の流量を制御する。

特許第６００６２０６号公報

しかしながら、上記従来技術には以下の問題があった。すなわち、特許文献１に記載のピンチバルブは、チューブのサイズに応じて、第１のスリーブと第２のスリーブを第１の凹所と第２の凹所に接続しなければならず、チューブの取り付けに手間がかかっていた。また、特許文献１に記載のピンチバルブは、チューブのサイズに応じてスリーブを準備しなければならず、スリーブの種別が多くなってしまっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができるピンチバルブ及びチューブホルダを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、次のような構成を有している。（１）可撓性のあるチューブを保持するチューブホルダと、前記チューブホルダに保持される前記チューブを押圧する押圧部材と、前記押圧部材に駆動力を付与する駆動部とを備えるピンチバルブにおいて、前記チューブホルダは、第１の凹所を有する第１の部品と、前記第１の部品に対して可動するように設けられ、第２の凹所を有する第２の部品と、前記第２の凹所を前記第１の凹所に近づけるように前記第２の部品を付勢する付勢部材とを有しており、前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブを保持する保持部を形成すること、を特徴とする。

上記構成のピンチバルブでは、第２の部品が、付勢部材の付勢力により、第１の部品に対して第２の凹所を第１の凹所に近づけるように動き、第１の凹所と第２の凹所との間でチューブを挟み込んで保持する。そのため、第２の部品は、付勢部材の付勢力により、チューブのサイズに応じて可動量を調整される。つまり、チューブホルダは、付勢部材の付勢力を利用して、チューブのサイズに合わせて第１の凹所と第２の凹所の間隔が調整される。よって、チューブホルダは、チューブのサイズに合わせてチューブホルダ自体や、チューブホルダに装着されるサイズ調整用のスリーブなどを交換しなくても、サイズの異なるチューブを簡単に保持することができる。よって、上記構成のピンチバルブでは、部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができる。

（２）（１）に記載するピンチバルブにおいて、前記第１の部品は、前記押圧部材を直線往復運動可能に収容する中空穴と、前記中空穴を挟んで対向する位置に開設され、前記チューブを挿通される第１挿通穴と第２挿通穴と、前記第１挿通穴と前記第２挿通穴に連通するスリット形状の挿入口と、を有し、前記第１挿通穴と前記第２挿通穴の一部により前記第１の凹所を形成していること、前記第２の部品は、前記第１の部品の外側に配設され、前記第１挿通穴と前記第２挿通穴に対応する位置に、第１可動側凹面と第２可動側凹面が形成されており、前記第１可動側凹面と前記第２可動側凹面により、前記第２の凹所を形成していること、を特徴とする。

上記構成のピンチバルブは、チューブを取り付ける場合には、付勢部材の付勢力に抗して第２の部品が第１の部品に対して動かされ、第１凹面と第２凹面が第１挿通穴の一部と第２挿通穴の一部から離間する。この状態で、挿入口から第１挿通穴と第２挿通穴にチューブを挿入する。第２の部品は、付勢部材の付勢力により第１の部品に対して動き、第１凹面と第２の凹面を介してチューブを第１挿通穴の一部と第１挿通穴の一部に押し付ける。これにより、チューブが、第１凹面と第１挿通穴の一部、及び、第２凹面と第２挿通穴の一部との間で、それぞれ挟み込まれて保持される。一方、ピンチバルブは、チューブを取り外す場合には、付勢部材の付勢力に抗して第２の部品が第１の部品に対して動かされ、第１凹面と第２凹面が第１挿通穴の一部と第２挿通穴の一部から離間する。この状態で、チューブは、第１挿通穴と第２挿通穴から挿入口を介して第１の部品の外に取り出される。チューブが取り外されると、第２の部品は、付勢部材の付勢力により第１の部品に対して移動し、通常位置に戻る。よって、上記構成のピンチバルブによれば、第２の部品を簡単に動かしてチューブを脱着できる。

（３）（１）又は（２）に記載するピンチバルブにおいて、前記第２の部品は、前記第１の部品に対して平行移動可能に又は回動可能に設けられていること、を特徴とする。

上記構成のピンチバルブは、第２の部品を第１の部品に対して動く構造をコンパクト化し、バルブサイズを小さくできる。

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載するピンチバルブにおいて、前記付勢部材の付勢力は、前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブを押し潰さない大きさに設定されていること、を特徴とする。

上記構成のピンチバルブでは、第２の部品を第１の部品に対して軽い力で動かすことができ、チューブをチューブホルダに脱着しやすい。

（５）（４）に記載するピンチバルブにおいて、前記チューブホルダは、前記保持部に保持される前記チューブが潰れきる前に、前記第２の部品の移動を制限するストッパ部を有すること、を特徴とするので、チューブホルダが保持するチューブのサイズが異なっても、何れのチューブでも潰し量を制御して流体制御を行うことができる。

（６）（５）に記載するピンチバルブにおいて、前記第１の部品は、前記第１の凹所に前記チューブを挿入する挿入口が形成されていること、前記第２の部品は、前記挿入口に重ね合わされるように前記第１の部品に装着され、前記第１の部品に対して可動する場合に前記挿入口が外部に露出する露出部の幅を変化させること、前記ストッパ部が前記第２の部品の移動を制限する場合に、前記チューブホルダが保持可能なチューブのうち最小サイズのチューブの外径寸法より、前記露出部の幅が小さいこと、を特徴とするので、最小サイズのチューブでも脱落を防止しつつ流体制御を行うことができる。

（７）押圧部材に押圧される可撓性のあるチューブを保持するチューブホルダにおいて、第１の凹所を有する第１の部品と、前記第１の部品に対して可動するように設けられ、第２の凹所を有する第２の部品と、前記第２の凹所を前記第１の凹所に近づけるように前記第２の部品を付勢する付勢部材とを有しており、前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブを保持する保持部を形成すること、を特徴とする。

本発明によれば、部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができるピンチバルブ及びチューブホルダを実現することができる。

本発明の第１実施形態に係るピンチバルブの断面図であって、全開状態を示す。 本発明の第１実施形態に係るピンチバルブの断面図であって、全閉状態を示す。 チューブホルダの外観斜視図であって、通常状態を示す。 チューブホルダの外観斜視図であって、チューブ挿入可能状態を示す。 チューブホルダの外観斜視図であって、チューブ保持状態を示す。 図５のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るチューブホルダの外観斜視図である。

以下に、本発明に係るピンチバルブ及びチューブホルダの実施形態について図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るピンチバルブ１の断面図であり、図１は全開状態を示し、図２は全閉状態を示す。図３は、チューブホルダ５の外観斜視図であって、通常状態を示す。図４は、チューブホルダ５の外観斜視図であって、チューブ挿入可能状態を示す。図５は、チューブホルダ５の外観斜視図であって、チューブ保持状態を示す。図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。

＜ピンチバルブの概略構成＞
図１及び図２に示すピンチバルブ１は、例えば、細胞培養装置に使用される。細胞培養装置では、培養対象となる制御流体が外部環境に接して変質することを防ぐために、制御流体をチューブ１１に流し、外部環境から完全に遮断している。チューブ１１は、例えばシリコンやエラストマーなどの材料で形成された可撓性のあるチューブである。細胞培養装置では、ピンチバルブ１を用いて、チューブ１１を流れる制御流体を制御する。

ピンチバルブ１は、駆動部２と、押圧部材３と、チューブホルダ５を備える。チューブホルダ５は、第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２にチューブ１１を収容して、ピンチバルブ１の軸線Ｌ１に対して直交する方向（図中左右方向）にチューブ１１を保持する。第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２は、保持部の一例である。チューブホルダ５は、チューブ１１の軸線Ｌ２に対して直交する方向に受圧ピン４が架設され、第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２に保持されるチューブ１１が押圧部材３と反対側（図中上側）から受圧ピン４に支持される。ピンチバルブ１は、駆動部２を用いて押圧部材３を軸線Ｌ１方向（図中上下方向）に移動させ、受圧ピン４に支持されたチューブ１１に押圧部材３を押し付けて変形させることにより、チューブ１１を流れる制御流体を制御する。本形態では、チューブホルダ５が、サイズの異なるチューブ１１を保持できるように構成されている点に特徴がある。

＜駆動部の構成＞
駆動部２は、筒状のシリンダ本体２１を有する。シリンダ本体２１は、図中上端開口部が第１エンド部材２２と第１留め輪２３を用いて気密に封止され、図中下端開口部が第２エンド部材３１と第２留め輪３２を用いて気密に封止されることにより、ピストン室３３が形成されている。ピストン２８は、ピストン室３３に摺動可能に装填され、ピストン室３３を第１室３３１と第２室３３２に気密に区画している。第１室３３１は、給排気ポート２１２に連通し、第２室３３２は、操作ポート２１３に連通している。圧縮ばね３０は、ピストン２８と第２エンド部材３１との間に縮設され、ピストン２８をチューブホルダ５側（図中上向き）に常時付勢している。圧縮ばね３０のばね力は、チューブ１１を完全に押し潰して流路を遮断できる大きさに設定されている。

ピストン２８には、ピストンロッド２４が一体的に結合されている。ピストンロッド２４は、第１エンド部材２２に摺動可能に挿通され、先端部がチューブホルダ５側に突出している。ピストンロッド２４の先端部は、中間部材２５を介して、押圧部材３に結合されている。押圧部材３は、略円柱形状をなし、チューブ１１を押圧するチューブ押圧部３ａが先端部に設けられている。チューブ押圧部３ａは、押圧部材３の直径方向に細長く形成されている。押圧部材３は、チューブ押圧部３ａが受圧ピン４に対して平行になるように配設されている。

駆動部２は、第２室３３２の内圧と圧縮ばね３０のばね力との差圧に応じてピストン２８をシリンダ本体２１内で摺動させ、押圧部材３を軸線Ｌ１方向（図中上下方向）に移動させる。チューブ１１は、受圧ピン４に支持された状態で押圧部材３を押し付けられる。そのため、チューブ１１は、押圧部材３の移動量に応じて変形し、流量を制御される。尚、ピンチバルブ１は、ピストン２８の外周面に装着されたマグネット２９の位置を検出することにより、押圧部材３の位置を検出する位置センサ（図示せず）を有する。

＜チューブホルダの構成＞
図１及び図２に示すように、チューブホルダ５は、ホルダ本体６と、可動部材８と、圧縮ばね１０を備える。ホルダ本体６は、駆動部２のシリンダ本体２１に一体的に取り付けられる。可動部材８は、ホルダ本体６の外側に平行移動可能に配設されている。圧縮ばね１０は、ホルダ本体６と可動部材８との間に縮設され、可動部材８を図中上向きに常時付勢している。尚、ホルダ本体６は、第１の部品の一例である。可動部材８は、第２の部品の一例である。圧縮ばね１０は、付勢部材の一例である。

ホルダ本体６は、軸線に沿って貫通するように中空穴６１が設けられている。中空穴６１は、軸線に対して直交する方向の断面形状が円形状であり、略円柱形状の押圧部材３が内設される。中空穴６１の内壁には、径方向外向きに凹むようにガイド溝６２が設けられている。ガイド溝６２は、軸線方向に沿って形成されている。押圧部材３は、外周面に突設されたガイドピン２７がガイド溝６２に案内されることにより、チューブ１１の軸線Ｌ２に対して直交する軸線Ｌ１方向（図１の上下方向）に直線往復運動することができる。

図１及び図４に示すように、ホルダ本体６は、中空穴６１を挟んで対向する位置に、チューブ１１を挿通するための第１挿通穴６３と第２挿通穴６４が設けられている。図４に示すように、挿入口６５は、ホルダ本体６にスリット形状に設けられ、第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に連通している。第１挿通穴６３と第２挿通穴６４の内径は、チューブ１１の外径より大きく設けられている。挿入口６５は、開口幅（図中上下幅）が、第１挿通穴６３と第２挿通穴６４より小さくされている。そのため、ホルダ本体６は、第１挿通穴６３と挿入口６５との間に、それぞれ、第１上側段差部６６と第１下側段差部６７が設けられている。また、ホルダ本体６は、図６に示すように、第２挿通穴６４と挿入口６５との間に、それぞれ、第２上側段差部（図示せず）と第２下側段差部６９が設けられている。よって、第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に挿通されたチューブ１１は、挿入口６５側に動き難い。

図３及び図６に示すように、可動部材８は、円筒形状をなし、ホルダ本体６の外周面に摺動可能に嵌め合わされている。可動部材８は、外周面と内周面との間を貫通するように長溝８２が形成されている。長溝８２は、可動部材８の軸線方向に沿って形成され、ホルダ本体６の外周面に突設された回転止めピン７０が係合されている。これにより、可動部材８は、ホルダ本体６から抜け落ちない。また、可動部材８は、ホルダ本体６に対して回転止めされた状態で平行移動する。図６に示すように、可動部材８は、ホルダ本体６より軸線方向の長さが短くされ、ホルダ本体６の軸線方向の高さの範囲内で可動する。

図４及び図６に示すように、可動部材８の上端面８４には、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂが対向する位置に設けられている。第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂは、それぞれ、図中下向きに円弧状に凹むように形成されている。第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂの曲率半径は、チューブ１１の半径より大きくされている。可動部材８は、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂとの間に、円弧状の閉鎖部８１が設けられ、挿入口６５を開閉できるようになっている。

可動部材８は、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂをホルダ本体６の第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に対応する位置に配置するように、ホルダ本体６に対して位置決めされている。よって、チューブホルダ５は、図５に示すように、第１凹面８４ａと第１挿通穴６３の第１上向き凹面６３ａとにより、チューブ１１を挟んで保持する第１保持穴Ｘ１を形成する。また、図１に示すように、チューブホルダ５は、第２凹面８４ｂと第２挿通穴６４の第２上向き凹面６４ａとにより、チューブ１１を挟んで保持する第２保持穴Ｘ２を形成する。

第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２は、可動部材８がホルダ本体６に対して移動する量に応じて、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間の距離と、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間の距離がそれぞれ変化し、開口面積を変えられる。そのため、第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２は、部品を交換しなくても、サイズの異なるチューブを保持することができる。尚、第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａにより、第１の凹所の一例が形成される。また、第１凹面８４ａは第１可動側凹面の一例であり、第２凹面８４ｂは第２可動側凹面の一例であり、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂにより、第２の凹所の一例が形成される。

図６に示すように、圧縮ばね１０は、可動部材８の内周面に形成されたバネ受け凹部８３とホルダ本体６の外周面に形成されたバネ受け凹部７１との間に縮設され、可動部材８に図中上向きの力を常時付与している。圧縮ばね１０のばね力は、第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２に保持されるチューブ１１を押し潰さない大きさに設定され、圧縮ばね３０のばね力より小さい。よって、可動部材８は軽い力で動かすことができる。

尚、図４及び図６に示すように、ホルダ本体６の挿入口６５は、第１挿通穴６３側と第２挿通穴６４側へ向かって斜め上向きになるよう形成され、圧縮ばね１０のばね力に抗して可動部材８を押し下げながらチューブ１１を脱着しやすくしている。また、可動部材８は、上端面８４のうち、挿入口６５に対応する部分が挿入口６５に合わせて傾斜し、上端面８４から挿入口６５へチューブ１１を移動させやすくしている。

ここで、圧縮ばね１０のばね力は、チューブ１１を押し潰さない大きさに設定されているが、ホルダ本体６と可動部材８との間で挟持されるチューブ１１の反発力若しくは変形量は、チューブ１１のサイズや種類によって異なる。例えば、太いチューブよりも、細いチューブの方が、反発力が小さく、変形しやすい。また、チューブの外径寸法が同じでも、肉厚が薄いチューブの方が、肉厚が厚いチューブよりも、反発力が小さく、変形しやすい。

そこで、図３及び図６に示すように、チューブホルダ５は、ホルダ本体６と可動部材８との間でチューブ１１が潰れきる前に、可動部材８の下降を制限するストッパ部７５を備える。すなわち、ストッパ部７５は、ホルダ本体６に立設された回転止めピン７０が長溝８２の図中下端部に位置する係止面８２１に係止されることにより、可動部材８の移動を制限し、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間の距離と、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間の距離がそれぞれ小さくなることを制限する。係止面８２１の位置は、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間の距離と、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間の距離を、チューブホルダ５が保持可能な最小のチューブ１１の外径寸法以下とし、且つ、当該最小のチューブ１１を潰しきらない寸法以上とするように、設定されている。本形態において、チューブ１１を潰しきらない寸法とは、チューブ１１が全く変形していないときの流路断面積を１００％とした場合に、流路断面積を７０％以上確保できる寸法をいう。

チューブホルダ５は、可動部材８が挿入口６５に重ね合わされるようにホルダ本体６に装着されている。可動部材８は、例えば図５に示すように、ホルダ本体６に対して上向きに移動すると、挿入口６５が外部に露出する露出部６５１の幅Ｗを狭め、例えば図４に示すように、ホルダ本体６に対して下向きに移動すると、挿入口６５が外部に露出する露出部６５１の幅Ｗを広げる。つまり、可動部材８は、ホルダ本体６に対して可動する場合に、挿入口６５の露出部６５１の幅Ｗを変化させる。この露出部６５１の幅Ｗは、ストッパ部７５が回り止めピン７０を係止面８２１に当接させ、可動部材８の下向きの移動を制限する場合に、チューブホルダ５が保持可能なチューブ１１のうち最小サイズのチューブの外径寸法より、小さくされている。これにより、チューブホルダ５は、最小サイズのチューブを保持部Ｘ１，Ｘ２で保持する場合でも、そのチューブ１１が保持部Ｘ１，Ｘ２から挿入口６５へ外れることを防止できる。

＜チューブの取り付け作業＞
チューブ１１をピンチバルブ１に取り付ける場合には、作業者は、例えば図１に示すように、ピンチバルブ１の操作ポート２１３から第２室３３２に操作エアを供給し、圧縮ばね３０に抗して押圧部材３を下降させる。それから、作業者は、両手でチューブ１１を持ち、両手の間の部分のチューブ１１を可動部材８の上端面８４に押し付けて、圧縮ばね１０のばね力に抗して可動部材８を押し下げる。このとき、圧縮ばね１０のばね力がチューブ１１を押し潰さない程度に小さくされているため、作業者は、軽い力で可動部材８を押し下げることができる。

図４に示すように、チューブ１１を挿入口６５に挿入できる程度に可動部材８を押し下げたら、作業者は、チューブ１１を可動部材８の上端面８４から挿入口６５を介して第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に移動させる。このとき、図４に示すように、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂが第１挿通穴６３と第１下向き凹面６３ｂと第２下向き凹面６４ｂより下方に位置するため、作業者は、チューブ１１を第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に挿入しやすい。

可動部材８は、チューブ１１から図中下向きの力を受けなくなると、圧縮ばね１０のばね力により、図５の実線に示すように、図中上向きに移動する。このとき、可動部材８は、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂによりチューブ１１を第１下向き凹面６３ｂと第２下向き凹面６４ｂより高く持ち上げ、第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａに押し当てる。可動部材８は、圧縮ばね１０のばね力とチューブ１１の反発力が釣り合う位置まで上昇する。圧縮ばね１０のばね力がチューブ１１を押し潰さない程度である。そのため、チューブホルダ５は、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間、及び、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間で、それぞれ、チューブ１１を押し潰さないように挟んで保持する。

ところで、例えば、図５に実線で記載するチューブ１１Ａと想像線で記載するチューブ１１Ｂは、材質が同じであるが、チューブ１１Ａは、内径寸法が１ｍｍ、外径寸法が１．６ｍｍであるのに対して、チューブ１１Ｂは、内径寸法が９．５ｍｍ、外径寸法が１３ｍｍであるとする。この場合、チューブ１１Ｂは、チューブ１１Ａより反発力が大きくなる。従来技術では、チューブ１１Ａ，１１Ｂを保持するために、チューブホルダを別々に準備したり、保持穴のサイズ調整用のスリーブをチューブのサイズに合わせて選定して取り付ける必要があった。

しかし、本形態のチューブホルダ５は、圧縮ばね１０のばね力と、チューブの反発力とが釣り合う位置で、可動部材８が停止し、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間、及び、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間で、それぞれチューブを挟持する。そのため、チューブホルダ５は、圧縮ばね１０のばね力を利用してチューブ１１Ａ，１１Ｂのサイズに合わせて可動部材８の停止位置を自動的に調節し、第１保持穴Ｘ１と第２保持穴Ｘ２の開口面積を変化させることができる。よって、チューブホルダ５は、１個で、サイズの異なるチューブ１１Ａ，１１Ｂを保持することができる。

つまり、従来技術では、チューブのサイズが１０種類あれば、チューブホルダ又はスリーブの種類も１０種類必要であった。しかし、本形態では、チューブホルダ５は、３〜４種類のサイズのチューブを１個で保持することができるので、サイズが異なる１０種類のチューブに対するチューブホルダ５の種類が３〜４種類に低減させることができる。よって、本形態では、チューブのサイズに合わせて部品を交換する手間や、管理対象となる部品の数を減らすことができる。特に、細胞培養装置では、制御流体の流量や種類に応じてチューブのサイズが選定される。本形態のチューブホルダ５を用いたピンチバルブ１であれば、チューブのサイズが変えられても、同じチューブホルダ５で対応することができるので、チューブのサイズ変更に伴う作業時間を短縮できる。

図１に示すようにチューブ１１を取り付けられたピンチバルブ１は、第２室３３２から操作エアが排出される。すると、図２に示すように、ピンチバルブ１は、ピストン２８が圧縮ばね３０のばね力で上昇し、押圧部材３をチューブ１１に押し付ける。チューブ１１は、受圧ピン４と押圧部材３との間で押し潰され、流体の流れを遮断する全閉状態になる。これにより、チューブ１１の取り付けが完了する。尚、押圧部材３は、チューブ押圧部３ａと受圧ピン４との間でチューブ１１を線状に押し潰すため、面圧が高い。そのため、ピンチバルブ１は、圧縮ばね３０を小さくして、小型化することが可能である。

＜流体制御＞
流体供給時には、図１に示すように、操作エアを第２室３３２に供給して押圧部材３を下降させてチューブ１１から離間させる。チューブ１１は、自身の弾性変形力や径方向外側に作用する流体圧により、流路を押し潰された状態から円形状態に復元させる。これにより、ピンチバルブ１は、全開状態になり、制御流体を上流側から下流側へ供給する。一方、図２に示すように、ピンチバルブ１は、第２室３３２から操作エアを排出すると、押圧部材３が圧縮ばね３０のばね力で上昇し、受圧ピン４との間でチューブ１１を完全に押し潰す。これにより、ピンチバルブ１は、全閉状態になり、制御流体の供給を停止する。尚、ピンチバルブ１は、押圧部材３がチューブ１１を押圧する押圧力を調整して、チューブ１１の変形量を調節することにより、制御流体の流量を制御することも可能である。

ここで、図５及び図６に示すように、チューブホルダ５は、第１凹面８４ａと第１上向き凹面６３ａとの間、及び、第２凹面８４ｂと第２上向き凹面６４ａとの間で、チューブ１１を挟み込んで保持する間、挿入口６５が可動部材８の閉鎖部８１に殆ど塞がれている。そのため、チューブ１１は、押圧部材３に押圧されたり、押圧部材３の押圧力を解除されたりして変形する際に、第１保持穴Ｘ１や第２保持穴Ｘ２の外に飛び出さない。よって、ピンチバルブ１は、チューブホルダ５にチューブ１１を安定して保持させた状態で、流体制御を行うことができる。

＜チューブ１１の取り外し作業＞
チューブ１１をピンチバルブ１から取り外す場合には、作業者は、図１に示すように、ピンチバルブ１を全開状態にする。それから、作業者は、圧縮ばね１０に抗して、可動部材８を押し下げ、第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂを第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａからそれぞれ離間させる。チューブ１１を第１凹面８４ａと第２凹面８４ｂから第１下向き凹面６３ｂと第２下向き凹面６４ｂに載せ替える位置まで可動部材８を押し下げると、閉鎖部８１が挿入口６５を開放する。そこで、作業者は、チューブ１１を第１挿通穴６３と第２挿通穴６４から挿入口６５を介してホルダ本体６の外側に引っ張り出す。可動部材８は、下向きの力を解除されると、圧縮ばね１０のばね力により上昇し、図３に示すように、通常状態に自動的に復帰する。

＜作用効果＞
以上説明したように、本形態のピンチバルブ１は、可撓性のあるチューブ１１を保持するチューブホルダ５と、チューブホルダ５に保持されるチューブ１１を押圧する押圧部材３と、押圧部材３に駆動力を付与する駆動部２とを備えるピンチバルブ１において、チューブホルダ５は、第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）を有するホルダ本体６と、ホルダ本体６に対して可動するように設けられ、第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）を有する可動部材８と、第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）を第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）に近づけるように可動部材８を付勢する圧縮ばね１０とを有しており、第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）と第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）との間でチューブ１１を保持する保持部（第１保持穴Ｘ１、第２保持穴Ｘ２）を形成すること、を特徴とする。

本形態のピンチバルブ１では、可動部材８が、圧縮ばね１０の付勢力により、ホルダ本体６に対して第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）を第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）に近づけるように動き、第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）と第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）との間でチューブ１１を挟み込んで保持する。そのため、可動部材８は、圧縮ばね１０の付勢力により、チューブ１１のサイズに応じて可動量を調整される。つまり、チューブホルダ５は、圧縮ばね１０の付勢力を利用して、チューブ１１のサイズに合わせて第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）と第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）の間隔が調整される。よって、チューブホルダ５は、チューブ１１のサイズに合わせてチューブホルダ自体や、チューブホルダに装着されるサイズ調整用のスリーブなどを交換しなくても、サイズの異なるチューブ１１を簡単に保持することができる。よって、本形態のピンチバルブ１では、部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができる。

また、本形態のピンチバルブ１では、可動部材８は、ホルダ本体６に対して平行移動可能に設けられていることを特徴とするので、可動部材８をホルダ本体６に対して動く構造をコンパクト化し、バルブサイズを小さくできる。

また、本形態のピンチバルブ１では、圧縮ばね１０のばね力は、第１の凹所（第１上向き凹面６３ａ、第２上向き凹面６４ａ）と第２の凹所（第１凹面８４ａ、第２凹面８４ｂ）との間でチューブ１１を押し潰さない大きさに設定されていることを特徴とするので、可動部材８をホルダ本体６に対して軽い力で動かすことができ、チューブ１１をチューブホルダ５に脱着しやすい。

また、本形態のピンチバルブ１では、チューブホルダ５は、保持部Ｘ１，Ｘ２に保持されるチューブ１１が潰れきる前に、可動部材８の移動を制限するストッパ部７５を有することを特徴とするので、チューブホルダ５が保持するチューブ１１のサイズが異なっても、何れのチューブ１１でも潰し量を制御して流体制御を行うことができる。

更に、本形態のピンチバルブ１では、ホルダ本体６は、第１挿通穴６３と第２挿通穴６４にチューブ１１を挿入する挿入口６５が形成されていること、可動部材８は、挿入口６５に重ね合わされるようにホルダ本体６に装着され、ホルダ本体６に対して可動する場合に挿入口６５が外部に露出する露出部６５１の幅Ｗを変化させること、ストッパ部７５が可動部材８の移動を制限する場合に、チューブホルダ５が保持可能なチューブ１１のうち最小サイズのチューブの外径寸法より、挿入口６５の露出部６５１の幅Ｗが小さいこと、を特徴とするので、最小サイズのチューブでも脱落を防止しつつ流体制御を行うことができる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係るチューブホルダ５０１の外観斜視図である。本形態のチューブホルダ５０１は、可動部材５０２がホルダ本体６に対して回動可能に取り付けられている点を除き、第１実施形態のチューブホルダ５と同様に構成されている。ここでは、第１実施形態と共通する点には、図面に同一符号を用い、適宜説明を省略する。

可動部材５０２は、平面形状が一方に開口するコの字形状（若しくはＵ字形状）をなし、ホルダ本体６の外周面に突設された一対の支軸５０３に回動可能に軸支されている。可動部材５０２は、第１凹面５０５と第２凹面（図示せず）がホルダ本体６を挟んで対向する位置に設けられている。第１凹面５０５と第２凹面（図示せず）は、可動部材５０２の上端面から円弧状に凹むように設けられている。可動部材５０２は、図示しない付勢部材により、図中想像線（二点鎖線）に示すように第１凹面５０５と第２凹面（図示せず）を第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａに近づけるように、常時付勢されている。

チューブホルダ５０１は、図示しない付勢部材に抗して、可動部材５０２が図中実線に示すように押し下げられた姿勢になった場合に、チューブ１１を着脱できる。一方、チューブホルダ５０１は、チューブ１１を第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に配置して、図示しない付勢部材の付勢力により、可動部材５０２を図中想像線（二点鎖線）に示すように回動させると、チューブ１１が、可動部材５０２の第１凹面５０５と図示しない第２凹面に持ち上げられて第１上向き凹面６３ａと第２上向き凹面６４ａに押し当てられ、第１凹面５０５と第１上向き凹面６３ａとの間と、第２凹面（図示せず）と第２上向き凹面６４ａとの間でそれぞれ挟まれて保持される。チューブホルダ５０１は、チューブ１１を保持したときに、挿入口６５が第１挿通穴６３に接続する部分と、挿入口６５が第２挿通穴６４に接続する部分が、第１閉鎖部５０７と第２閉鎖部５０８にそれぞれ閉鎖され、チューブ１１の飛び出しが防止される。

よって、本形態でも、第１実施形態と同様、部品交換の手間をかけずにサイズが異なるチューブを簡単に取り付けることができる。また、可動部材５０２がホルダ本体６に対して回動可能に設けられているので、可動部材５０２をホルダ本体６に対して動く構造をコンパクト化し、バルブサイズを小さくできる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

（１）例えば、上記実施形態のチューブホルダ５，５０１では、ホルダ本体６を筒状にし、ホルダ本体６の外側に可動部材８，５０２を可動するように設けた。これに対して、駆動部２に取り付けられる第１ブロックに対して第２ブロックを可動するように設け、第１ブロックと第２ブロックの対向する側面にそれぞれ円弧面を形成し、当該円弧面を第１の凹所と第２の凹所としても良い。そして、第２ブロックの第２の凹所を第１ブロックの第１の凹所に近づけるように第２ブロックを圧縮ばねなどの付勢部材により付勢しても良い。この場合、第２の凹所が、押圧部材に押圧されるチューブを支持するバックアップ部としても良い。尚、上記実施形態のように、ホルダ本体６を筒状にし、ホルダ本体６の外側に可動部材８，５０２を平行移動可能に又は回動可能に設ければ、可動部材８を簡単に動かして、チューブを脱着できる。また、チューブホルダをコンパクトにして、バルブサイズを小さくできる。

（２）例えば、第１の部品と第２の部品をそれぞれコの字形に形成する。そして、第１の部品の対向する開口端部に、半円形状の第１の凹部をそれぞれ形成し、第１の凹所とする。また、第２の部品の対向する開口端部に、半円形状の第２の凹部をそれぞれ形成し、第２の凹所とする。そして、第２の部品を第１の部品に対して平行移動又は回動させることにより、第１の凹所と第２の凹所との間でチューブを挟持するようにしても良い。尚、上記形態のように、ホルダ本体６の範囲内で可動部材８が移動するようにすれば、チューブ１１の取り付けに必要な操作領域を小さくできる。

（３）例えば、挿入口６５を設けなくても良い。尚、挿入口６５を設けることにより、長いチューブでも第１挿通穴６３と第２挿通穴６４に脱着しやすくなる。

（４）例えば、上記実施形態の受圧ピン４を、押圧部材３の押圧方向に対して垂直な面にして、チューブ押圧部３ａを円弧状に形成しても良い。また、チューブ押圧部３ａを平坦にし、チューブを押圧方向と反対側から支持するバックアップ部も平坦にし、チューブ１１を面同士で押し潰すようにしても良い。

（５）例えば、上記実施形態のガイドピン２７を押圧部材３に一体成形しても良い。

（６）例えば、駆動部２は電磁弁構造でも良いし、手動で押圧部材３を動作させるものでも良い。

（７）例えば、上記形態では、可動部材８の可動時のガイドと回り止めを行う回り止めピン７０と長溝８２を用いてストッパ部７５を設けたが、ストッパ部７５は、回り止めピン７０や長溝８２と別に設けても良い。

１…ピンチバルブ
３…押圧部材
５，５０１…チューブホルダ
６…ホルダ本体
８，５０２…可動部材
１０…圧縮ばね
１１，１１Ｂ…チューブ
６３…第１挿通穴
６４…第２挿通穴
６５…挿入口
６３ａ…第１上向き凹面
６４ａ…第２上向き凹面
８４ａ…第１凹面
８４ｂ…第２凹面
Ｘ１…第１保持穴
Ｘ２…第２保持穴

Claims (7)

1. 可撓性のあるチューブを保持するチューブホルダと、前記チューブホルダに保持される前記チューブを押圧する押圧部材と、前記押圧部材に駆動力を付与する駆動部とを備えるピンチバルブにおいて、
   前記チューブホルダは、
   第１の凹所を有する第１の部品と、
   前記第１の部品に対して可動するように設けられ、第２の凹所を有する第２の部 品と、
   前記第２の凹所を前記第１の凹所に近づけるように前記第２の部品を付勢する付 勢部材とを有しており、
   前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブを保持する保持部を形成 すること、
   を特徴とするピンチバルブ。
2. 請求項１に記載するピンチバルブにおいて、
   前記第１の部品は、
   前記押圧部材を直線往復運動可能に収容する中空穴と、
   前記中空穴を挟んで対向する位置に開設され、前記チューブを挿通される第１挿 通穴と第２挿通穴と、
   前記第１挿通穴と前記第２挿通穴に連通するスリット形状の挿入口と、を有し、
   前記第１挿通穴と前記第２挿通穴の一部により前記第１の凹所を形成しているこ と、
   前記第２の部品は、
   前記第１の部品の外側に配設され、
   前記第１挿通穴と前記第２挿通穴に対応する位置に、第１可動側凹面と第２可動 側凹面が形成されており、
   前記第１可動側凹面と前記第２可動側凹面により、前記第２の凹所を形成してい ること、
   を特徴とするピンチバルブ。
3. 請求項１又は請求項２に記載するピンチバルブにおいて、
   前記第２の部品は、前記第１の部品に対して平行移動可能に又は回動可能に設けら れていること、
   を特徴とするピンチバルブ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載するピンチバルブにおいて、
   前記付勢部材の付勢力は、前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブ を押し潰さない大きさに設定されていること、
   を特徴とするピンチバルブ。
5. 請求項４に記載するピンチバルブにおいて、
   前記チューブホルダは、前記保持部に保持される前記チューブが潰れきる前に、前 記第２の部品の移動を制限するストッパ部を有すること、
   を特徴とするピンチバルブ。
6. 請求項５に記載するピンチバルブにおいて、
   前記第１の部品は、前記第１の凹所に前記チューブを挿入する挿入口が形成されて いること、
   前記第２の部品は、前記挿入口に重ね合わされるように前記第１の部品に装着され 、前記第１の部品に対して可動する場合に前記挿入口が外部に露出する露出部の幅を 変化させること、
   前記ストッパ部が前記第２の部品の移動を制限する場合に、前記チューブホルダが 保持可能なチューブのうち最小サイズのチューブの外径寸法より、前記露出部の幅が 小さいこと、
   を特徴とするピンチバルブ。
7. 押圧部材に押圧される可撓性のあるチューブを保持するチューブホルダにおいて、
   第１の凹所を有する第１の部品と、
   前記第１の部品に対して可動するように設けられ、第２の凹所を有する第２の部品 と、
   前記第２の凹所を前記第１の凹所に近づけるように前記第２の部品を付勢する付勢 部材とを有しており、
   前記第１の凹所と前記第２の凹所との間で前記チューブを保持する保持部を形成すること、
   を特徴とするチューブホルダ。

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