JPH0755027A

JPH0755027A - 管のピンチバルブ装置

Info

Publication number: JPH0755027A
Application number: JP4361856A
Authority: JP
Inventors: Daniel Campau; ダニエル・カンポウ
Original assignee: FUROORAITO CONTROLS Ltd; Flow Rite Controls Ltd
Current assignee: FUROORAITO CONTROLS Ltd; Flow Rite Controls Ltd
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1995-03-03
Also published as: US5197708A; CA2086805A1; AU3104893A; EP0583216A1; ZA9361B

Abstract

(57)【要約】管のピンチバルブ装置【目的】コンパクトで耐久性があり、また流量調整を
正確に行うことのできる導管ピンチバルブを提供する。【構成】可撓性壁管１６を流れる流量を制御するピン
チバルブ１０は、雄ネジ２６をもつステム２２を受容
し、雌ネジのあるスロット１８付きサドル１２を有す
る。ステム２２は、これと一体に結合するノブ１４によ
り、サドル１２内を駆動せしめられる。スロット１８付
きサドル１２は、既存の導管１６に、後者を分離乃至切
断することなく、取り付けることができる。ステム２２
は管１６に接触する球状の先端部（自由端）２４を有
し、先端部２４は管１６を凹ませて、管１６内を流れる
流体の流動面積を減少せしめる。ノブ１４とサドル１２
は密接なはまりを形成し、高い螺合負荷のかかる間、サ
ドル１２の拡大を防止する。所望の流量制御を正確に反
復できるよう、目盛り付け３１、３２が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に、液流や気体流の
制御バルブ（弁）に関する。より詳細には、本発明は管
内の流量を制御するのに用いられるバルブであって、コ
ンパクトで且つ耐久性があり、更に流量調整を正確に行
うことのできる管ピンチバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、管状体を流れる液体や気体の流量
を制限するため、ピンチバルブや締め具を用いることが
良く知られている。特に、ピンチバルブは流量制御の
為、可撓性のプラスチック管やゴム管にしばしば用いら
れている。公知のピンチバルブは、作動流体により汚染
されないという利点や粒体を含んだ流体でも信頼性をも
って使用し得るという利点がある。

【０００３】ピンチバルブは一般に、流量制御のための
他のバルブに比較して、構成がより簡単である。その結
果、シールを要する他の公知のバルブや、液体等作動流
体に直接晒されたとき、腐食防止の処置を要する他の公
知のものに比べて安価である。シールを用いるバルブは
ピンチバルブよりかなり多くの保守を要し、また−般に
より大型でその使用を面倒なものとしている。ピンチバ
ルブの他の利点の一つは導管を分離せずに設置するよう
に設計できることである。かかる特徴は、用途によって
は、導管の切断乃至分離が不可能なような場合、極めて
重要である。又、他のものが導管の流量を適宜、変更で
きる場合でも、ピンチバルブはオン／オフ形式の用途に
のみ用いられ得るという場合もあった。流量の変更の要
請は、完全な解放位置と完全な閉塞位置の間で連続的で
あるべき場合もあるし、インクレメンタルであるべきと
きもある。

【０００４】例えば、公知ピンチバルブの一形式である
リサーチ・コントロール，バルブ社製のモデル２５Ｒ
は、導管を圧縮するため、球状のボールを用いている。
このボールは、回転されず、導管壁に対し、更にその内
部に向かって押圧される。球状ボールを、そのバルブ位
置に維持するためには、外部エネルギーが必要である。
かかる装置は非常にかさばったものとなり、より小型の
導管への使用には不適切である。球状ボールバルブ装置
はオン／オフ用途には良いが、目盛りが無いのでインク
レメンタルな流量制御への適用性は極めて乏しい。

【０００５】同様に公知なピンチバルブとして、導管に
接触する弾丸状ノーズのあるネジ山付きステムを用いる
ものもある。これは、整合ネジを有する協働サドルと係
合している。ピンチバルブの重要な特徴は、既存の導管
に、これを切断乃至分離することなく、取り付け得る能
力である。これ等装置の多くは流量制御を採用している
が、既存の導管を通すことはできない。かかるピンチバ
ルブ例は、米国特許第３８４８６３号、米国特許第３３
３２４３９号、米国特許第２９０８４７６号、米国特許
第３１６７０８５号及び米国特許第４３１２４９３号に
開示されている。

【０００６】公知の締め具類も、上述のピンチバルブと
同様の不都合を有する。例えば、ＫＥＣＫのＲａｍｐ
Ｃｌａｍｐは目盛りが無く、また機械的利点が少ないた
め、その適用は壁厚が薄く、寸法の小さな一部の導管類
に限られている。流量全開の状態にならないために、導
管の圧縮が必要がある。ＫＥＣＫのＲａｍｐＣｌａｍ
ｐは、プラスチック以外の材料での製造には不適切であ
り、また真空に乃至減圧して使う用途には不向きであ
る。

【０００７】バネによる導管の締め具には目盛りが無
く、オン／オフ制御にのみ用い得、減圧乃至真空用途に
は向かない。ラチェット式管締め具にも目盛りが無く、
特に管が５０％以上、圧縮されるとき、正確な調整能力
を欠く。ラチェット式管締め具は力能力が低く、その結
果、より軽い壁厚のみに限られ、真空乃至減圧用途には
不適切である。

【０００８】スチール管締め具も目盛りが無く、設計上
の理由で、金属材料でのみその製造が可能であり、小型
導管には不適切である。更に、スクリュー式締め具も目
盛りが無く、設計可能な材料はプラスチックのみだが、
その設計は貧弱である。スクリューが管体を広げる為、
広いアンビルを必要とする。かかる構成は、より高い応
力を生じ、その適用を軽量な導管に限定する欠点があ
る。

【０００９】これ等バルブには利点が幾つかあるが、結
局、より広範な範囲の圧力条件と真空乃至減圧条件を伴
う、即ち導管のより広い可撓性の範囲での作動が可能な
ピンチバルブに対する需要は、依然として残されてい
る。これ等の利点を、バルブ設定を正確に調整し、繰り
返す能力と、結合せしめる必要がある。より大きな真空
乃至減圧導管ラインに合う導管は比較的厚い管壁を有
し、導管を閉塞するように絞るには、より大きな力を要
する。プラスチック製ピンチバルブは、一般にその用途
は外径が１／２以下の導管での低正圧（加圧）用に限ら
れるため、これ等の用途には不適切である。必要な力を
供給できる金属製ピンチバルブは腐食しやすく、かさば
り、プラスチックバルブに比べて、著しく高価である。
金属製ピンチバルブは、小型の導管にはより不適切であ
り、反復性のあるバルブ設定を許容するためには、容易
に目盛り付けが設けられない欠点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のピン
チバルブの利点を保持すると共に、現在入手可能なピン
チバルブ装置に欠如する新規な利点を提供し、そしてか
かる従来装置の不利益の多くを克服しようとするもので
ある。

【００１１】即ち、本発明の目的は、寸法がコンパクト
で、且つ広範な導管寸法に適応する新規且つ独特なピン
チバルブを提供するにある。

【００１２】本発明の更なる目的は、既存の導管に、そ
れを分離乃至切断することなく、取り付け得るピンチバ
ルブの提供にある。

【００１３】本発明の他の目的は、制御すべき管の寸法
に従って寸法設計し得るピンチバルブの提供にある。

【００１４】本発明の更に他の目的は、用途に従い如何
なる材料でも製造し得るピンチバルブの提供にある。

【００１５】本発明の更に他の目的は、流量制御が正確
に反復し得るように、目盛りを有するピンチバルブの提
供にある。

【００１６】本発明の更なる目的は、バルブのサドルを
周囲から支持するように構成された一体的ノブ部分のあ
るピンチバルブの提供にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は一
般に、面積、即ち可撓性壁管を流れる流量、を調節する
新規、且つ独特なピンチバルブ装置に向けられている。
本発明のより好ましい実施例は、二つの重要な要素を有
する。即ち、（１）一体となったノブと自由端が球状の
管接触面をもつ雄ネジ駆動子と（２）前記一体となった
ノブと駆動子と協働する円筒状サドルである。サドル
は、雄ネジ上で噛み合いが整合する雌ネジを有する第一
の穴と該第一のネジ穴の軸に対して垂直な第二の穴を有
する。第一の穴は上記一体部材に対する支持と位置決め
を行い、第二の穴は装置を通る管に対する支持を行う。
更に、サドルは、ノブをそれから一度取り外し、その
後、再び取り付けることにより、本発明装置が既存の導
管に、それを切断乃至分離せずに設置せしめる為のスロ
ットを有する。本装置の上記ネジ山付き一体部材とノブ
部をサドルに再係合した後、スロットにノブをかぶせ、
導管が本装置から離れないようにする。

【００１８】上記一体部材のノブは好ましくは、上記サ
ドルの外径と摺動的にフィットする内径を有する。これ
により、高い螺合負荷の下で、サドルが拡がり、離れて
しまうのを防止する。

【００１９】全体として、本発明のピンチバルブは、公
知の装置類にない独特の組み合わせを提供するものであ
る。特に、本発明のピンチバルブは頑丈であり、且つ広
範な管材と寸法に用うべくせしめるものである。本バル
ブは加圧及び減圧用途のいずれにも用いられる。本発明
バルブは、形状に於いて簡単であり、広範な管寸法に合
う一連の最適寸法バルブ群を形成すべく設計し得るもの
である。

【００２０】より大きな導管寸法に合った公知の装置等
と異なり、本発明のピンチバルブは、コンパクトな寸法
で、より大きな導管に適応すると共に、より小型のバル
ブを製造し得る経済性がある。本発明バルブは、単一の
材料に限定されず、金属、プラスチック、そして用途が
要する如何なる材料でも製造し得るものである。本発明
バルブは、ニードルバルブ型流量可調整を可能にする目
盛りスケールを装備することができる。本発明ピンチバ
ルブは、好ましくは手動で操作されるが、回転モ一ター
駆動にも適している。ここで、「モーター」とは回転駆
動子と換言することができ、回転が電気的に付勢される
もの、空気圧により付勢されるもの、油圧または水圧
（液圧）により付勢されるもの等、いずれの方式をも用
いることができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面の実施例により本発明を説明す
る。図１は、導管に取り付けられ、動作中の特に好まし
い実施例１０を示している。この実施例、すなわちピン
チバルブ１０は、二つの主要素を有する；即ち、サドル
１２とノブ１４である。管体１６はサドル１２を貫通
し、ノブ１４は、管１６を流れる液体または気体から成
る流体流がノブ１４のサドル１２への、そしてサドル１
２からの駆動によって制御されるように、サドル１２と
係合している。ノブ１４が更にサドル１２に駆動される
と、管を流れる流量はより制限される。

【００２２】さて、図１と図２を参照すると、本発明の
ピンチバルブは、実質的に円筒形状のサドル１２を有す
ることがわかる。円筒状サドル１２の中心軸に垂直な軸
には、サドル１２の下部１／３程のところにサドル１２
の全直径を貫通する穴２０がある。穴２０は、その内部
を流れる流体の流量が制御される管１６を収容するため
に用いられる。穴２０の形状は実質的に円筒状で、それ
を貫通する管１６をサドル１２内で中心に置くのを助長
する。穴２０の円筒形状は又、バルブ設定の反復能力を
促進する。サドル１２は又、その中心軸と平行な線状
に、その全長に亘って設けられたスロット１８を有す
る。スロット１８はサドル１２の頂部に始まり、下方に
向かって円筒状の管受容通路２０に至る。スロット１８
の内壁には、好ましくは寸法が２０ピッチの雌ネジがネ
ジ切りされている。その結果、サドル１２は、本発明の
ピンチバルブ１０の支持部を構成する実質的にＵ字形状
構造を形成する。

【００２３】更に、図１と図２を参照すると、サドル１
２と係合する、一体となったノブ／ステム構造が設けら
れているのがわかる。即ち、ノブ１４はステム２２と結
合しており、環状凹部を有する単一構造を形成する。ス
テム２２は、実質的に球状半径を有し、そのほぼ中央部
を取りか囲むように設けられた雄ネジ２６を有する。雄
ネジ２６はステム２２上に充分広い幅部分を占め、ステ
ム２２がスロット１８の内壁に触れることなく、雌ネジ
と係合（螺合）するようにステム２２面から高架してい
る。更に、ステム２２はノブ１４との結合部から遠位
の、その自由端に球状の接触先端部２４を有する。先端
部２４が球状なので、ステム２２の駆動中に、穴２０内
にある管１６に係接することができる。先端部２４が管
１６に係入する間、先端部２４の半径は管１６の管壁が
内側に凹むように管１６を圧縮し、圧縮が増大するに従
い、流れの流動面積を減少せしめる。更に、先端部の半
径は、管をぴったりと閉塞させ得る程度まで大なるを好
ましいものとする。あるいは、より小さい半径を有する
先端部２４を用いて、管１６が完全に閉塞するのを防止
するようにしてもよい。

【００２４】ステム２２の先端部２４がある端部と反対
側の端部に結合しているのは、ノブ１４である。ノブ１
４は形状が実質的に円環状で、サドル１２の頂部を覆う
円筒状の「帽子」を形成する。ノブ１４の側方向部分１
４ｂの中心はステム２２と一体に結合されていて、単一
構造を形成する。ノブ１４とステム２２は、好ましくは
単一モールドから製造される。ノブ１４は又、サドル１
２を完全に包囲する円筒状の縦方向（鉛直）部分１４ａ
を有する。鉛直部分１４ａの内径は、サドル１２の外径
より僅かに大きいことが好ましい。その結果、サドル１
２とノブ１４間に摺動的フィットが得られる。図１に示
されているように、ノブ１４は又、ユーザーがサドル１
２を入、出するに際し、正確なノブ／ステム装置の駆動
を促進する目的で溝１５を設けてもよい。

【００２５】本発明のピンチバルブ１０は、ユーザーを
して流量制御値を正確に反復せしめることができる。こ
の利点は、ピンチバルブの外面に目盛り付けを設け、用
いることによって達成できる。特に、ノブ／ステム装置
がサドル１２内に駆動されている深さの大凡の測定を表
す数字の入った刻印目盛り３１をサドル１２に設けるこ
とが好ましい。かかる測定は、ノブ１４の前縁部１７の
真下にある刻印目盛りを読むことによって達成できる。
精密測定も又、鉛直部分１４ａの領域でノブ１４面上の
目盛り３２を用いることによって、実現できる。鉛直刻
印目盛り１３と並んだノブ１４上の数値は、ユーザーを
して、管１６が凹みつつある量とそれに関わる流量、流
速に直接比例する、ステム２２が置かれた正確な深さを
決定するのに役立つ。ユーザーが管１６を流れる流量を
精密に測れるということは、精密な反復可能なバルブ設
定ができるということである。

【００２６】操作に於いて、本発明のピンチバルブは二
つの主要構成要素、サドル１２とノブ１４／ステム２２
装置に分けられる。管１６をスロット１８の中に入れ、
サドル２２の底部にある穴２０に引き下ろす。ピンチバ
ルブへ管１６を設置するこの方法は、管１６を分離乃至
切断する必要を無くすので、より好ましい。あるいは、
管１６を、先ずスロット１８を通さず、穴２０に通すよ
うにしてもよい。後者の方法は、管を分離乃至切断して
よい時のみ可能である。

【００２７】管１６が穴２０内に置かれれば、ステム２
２／ノブ１４装置はサドル１２と連通してもよいことに
なる。先ず、ステム２２の先端２４はサドル１２の頭部
から下方に向かって挿入され、スロット１８内に通づ
る。先端部２４がスロット内に所定の距離、通過する
と、ステム２２上の雄ネジ２６はスロット１８の内壁上
の雌ネジと係合（螺合）する。ここで、ノブ１４は右回
りに回転し、ステム２２をして雄ネジ２６を回転せしめ
る。同様に、螺合はノブ１４の左回り運動がネジを噛み
合わせるようにしてもよい。その結果、雄ネジは雌ネジ
と噛み合い、先端部２４は穴２０内にある管１６に向か
って駆動される。

【００２８】先端部２４が充分下方に駆動されると、つ
いに管１６と接触する。更に、ノブ１４を手動で回転す
ると、先端部２４は上部管壁１６ａを力で内側に凹ま
せ、管１６内の流動面積を減少せしめる。あるいは、ピ
ンチバルブ１０は、ステム２２を手動回転の代わりに回
転モーターにより、回転駆動させるようにしてもよい。
ステム２２がノブ１４の回転によって下方に駆動されれ
ばされるほど、管１６はより閉塞し、流動面積２１の均
一な減少となる。更に、穴２０は断面が円状であるの
で、管１６は先端部２４による中心接触のため、中心位
置を維持することになる。図３に示されているように、
本発明のピンチバルブにより、完全なオフ制御も達成し
得る。ステム２２がサドル１２内に充分に駆動される
と、先端部２４は管１６の上部壁１６ａを下部壁１６ｂ
に圧接して、流動面積２１を０に減少させる。ここで、
管１６内の流体流は完全に遮断される。

【００２９】本発明ピンチバルブの操作中、ユーザーは
目盛り付け３１、３２を用い、整理正確に記録し、次に
流量制御の異なるレベルを反復させることができる。例
えば、目盛り上の読みを、ユーザーが管１６を流れるあ
る流量に満足した点で、記録すればよい。その後の使用
では、ピンチバルブは前の操作で好ましい流量、流速を
発生するものと決定された同一の目盛りに設定すればよ
い。本発明によれば、上記流量、流速は正確、且つ簡単
に反復できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のピンチバルブは、コンパクトな
寸法で製造され得、しかも好ましいバルブ設定を維持す
るために、かなりの圧縮力と剪断力を要する比較的大型
の導管にも適用し得る。この利点は、鉛直部分１４ａ領
域に於いて、サドル１２をノブ１４内に緊密にフィット
させることによって達成される。軸状に作用する圧縮力
の下で、スロット付きサドル１２は拡大しようとし、こ
れはネジを外す結果となる。サドルの拡大を防止するに
は、ステム２２がサドル１２に螺合するとき、鉛直部分
１４ａがサドルを取り囲み、それに横方向の周縁支持を
与えるように鉛直部分１４ａの内径がサドル１２の外径
より僅かに大きいことが好ましい。その結果、より大き
な導管に適応し得、より大きな軸方向の圧縮力に耐え得
るコンパクトな構造を実現することができる。

【００３１】その設計を理由として、本発明のピンチバ
ルブは任意の大きさにでき、広範な導管寸法範囲に対す
る一連の最適寸法バルブを創ることができる。例えば、
導管ピンチバルブ群は次の導管寸法に対するバルブを含
み得る：外径１／８インチ；外径１／４インチ；外径３
／４インチ。

【００３２】本発明のピンチバルブは、拡大を防ぐよう
にサドルを横方向に支持する独特なノブとの組み合わせ
で、既存の管に、それを分離乃至切断せずに、取り付け
ることができる。更に、流量制御そ正確に反復せしめる
ため、目盛り付けが設けられる。本発明のピンチバルブ
は種々の好ましい特徴を採用したコンパクトは装置であ
り、従来のバルブに無い利点を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】既存の導管に取り付けられた本発明の一実施例
の斜視図。

【図２】断面線２−２に沿ってとられた図１のピンチバ
ルブの側面図で、雄ネジ部材がサドルに係合して、弾丸
状先端部が管を凹ませた状態を示す。

【図３】弾丸状先端部が管を完全に閉塞せしめるよう絞
った本発明実施例の側面図。

【符号の説明】

１２サドル１３垂直刻印目盛り１４ノブ１５溝１６管１８スロット１９雌ネジ２０穴２１流動面積２２ステム２４ステム先端部２６雄ネジ３０環状凹部３１荒目盛り３２精密目盛り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性壁管を流れる液流を制御する装置
であって、下記の構成要素と構成を有することを特徴と
する装置：１）管接触面を有する第一の端部と、第二の端部を有
し、外側にネジ山のあるバルブステム、２）前記第二の端部と一体に接続して前記バルブステム
を回転するバルブキャップであって、下延する周囲壁を
有し、該周囲壁と前記バルブステムの間に環状の凹部を
形成するバルブキャップ、３）前記バルブステムを受容し、内側にネジ山のある縦
長の穴部を有する円筒状サドルであって、その開口上部
端から管受容通路に延びる円筒状サドル、ここで前記環
状の凹部は前記サドルの前記上部端を受容し得るように
構成され、前記周囲壁の内径は前記キャップ壁と前記サ
ドル間に摺動的はまりを提供するような寸法を有し、こ
れにより横方向の力が加わった時、前記サドルの動きを
拘束する構成を有する。
【請求項２】前記サドルは目盛り付けを有し、前記サ
ドルと前記バルブキャップとの相対的位置を表示できる
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載する装置。
【請求項３】前記バルブキャップは目盛り付けを有
し、前記バルブキャップと前記サドルとの相対的位置を
表示できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
する装置。
【請求項４】前期バルブキャップと前期サドルは、互
いの相対的位置を表示する目盛り付けを有し、前期サド
ル内に於ける前記バルブステムの位置決めを表示するこ
とを特徴とする装置。
【請求項５】前記装置が非金属材料から成ることを特
徴とする請求項１に記載する装置。
【請求項６】前記バルブステムと前記バルブキャップ
が非金属材料から成り、前記サドルが金属材料から成る
ことを特徴とする請求項１に記載する装置。
【請求項７】前記バルブステムと前記バルブキャップ
は金属材料から成り、前記サドルは非金属材料から成る
ことを特徴とする装置。
【請求項８】前記装置が金属材料から成ることを特徴
とする請求項１に記載する装置。
【請求項９】前記バルブステムは、前記バルブキャッ
プの手動回転により、前記サドル内に駆動されることを
特徴とする請求項１に記載する装置。
【請求項１０】前記バルブステムは、回転操作子によ
り、前記サドル内に駆動されることを特徴とする装置。
【請求項１１】前記回転作動子は、電気的に付勢される
ことを特徴とする請求項１０に記載する装置。
【請求項１２】前記回転作動子は、空気圧により付勢さ
れることを特徴とする請求項１０に記載する装置
【請求項１３】前記回転作動子は、油圧または水圧（液
圧）により付勢されることを特徴とする請求項１０に記
載する装置。
【請求項１４】前記外側にネジ山のあるバルブステムの
前記第一の端部の前記接触面は、前期円筒状の管受容通
路の内面と形状に於いて実質的に相補的な球状面を有
し、これにより前期可撓管壁が均一に凹み、液流を制限
せしめることを特徴とする請求項１に記載する装置。