TW202202763A - 夾緊閥 - Google Patents

Abstract

一種夾緊閥，具備有：管體，由彈性材料構成且在內部形成有流路；按壓部；棒構件，安裝於按壓部的前端；及連結部，設於管體的外表面，且將棒構件相對於管體以橫方向的配置方式來對管體連結，前述夾緊閥構成為：藉由以按壓部之透過棒構件所進行之管體的按壓或按壓的解除，使管體變形，並使流路開閉。

Description

夾緊閥

本發明是有關於一種夾緊閥。

已知有一種夾緊閥，其具有：閥部；管體，在內部形成有流路且容置於閥部；按壓部，藉由對管體進行按壓或解除按壓來使管體變形，而使流路開閉；及驅動部，驅動按壓部(參照例如專利文獻1)。在專利文獻1之夾緊閥中，將管體容置於閥部中之保持構件內。在管體的兩端的各端形成有環狀的凸緣部。一般而言，管體是以橡膠等彈性材料來形成。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2019-211081號公報

發明欲解決之課題

管體會因為歷經長年重複由按壓部所進行之按壓及按壓的解除，而導致構成管體的材料劣化。若材料劣化，即使在由按壓部所進行之按壓所造成的完全閉合後解除按壓，仍然會有以下情況：在完全閉合時接觸到之管體的內表面彼此固著、或管體的形狀未充分復原、或導致管體塑性變形。其結果，有產生以下問題之可能性：夾緊閥之不充分的開閉及響應性的降低等。

本發明之目的在於提供一種可確實地控制開閉之夾緊閥。 用以解決課題之手段

根據本發明的一個態樣，可提供一種夾緊閥，其特徵在於：具備有：管體，由彈性材料構成且在內部形成有流路；按壓部；棒構件，安裝於前述按壓部的前端；及連結部，設於前述管體的外表面，且將前述棒構件相對於前述管體以橫方向的配置方式來對前述管體連結， 前述夾緊閥構成為：藉由以前述按壓部之透過前述棒構件所進行之前述管體的按壓或按壓的解除，使前述管體變形，並使前述流路開閉。

前述棒構件為圓柱狀的構件，在前述按壓部的前端亦可設有可將前述棒構件以按扣方式嵌合的嵌合凹部。亦可在前述嵌合凹部設有可和前述棒構件卡合之卡合爪。亦可將前述棒構件形成為和該夾緊閥之完全閉合時的變形後之前述管體的寬度相同的長度。 發明效果

根據本發明之態樣，可發揮以下之共通的效果：提供一種可確實地控制開閉之夾緊閥。

用以實施發明之形態

以下，一邊參照圖式，一邊詳細地說明本發明之實施形態。在所有的圖式中，對於對應之構成要素會附上共通的參照符號。

圖1是本發明之實施形態的夾緊閥1的縱剖面圖。夾緊閥1具有：閥部2；管體3(管件)，在內部形成有流路且容置於閥部2；按壓部4，藉由對管體3進行按壓或解除按壓來使管體3變形，而使流路開閉；驅動部5，驅動按壓部4；及圓柱狀的棒構件6，安裝於按壓部4的前端。

驅動部5具有：汽缸10、可在汽缸10內滑動的活塞11、相向於活塞11而配置之底板12、顯示器13與帽蓋14。驅動部5為氣動致動器，可以由未圖示之空氣口將壓縮空氣供給至汽缸10內、或從汽缸10內排氣，藉此來讓活塞11及按壓部4在汽缸10內升降。驅動部5亦可為電動致動器、或亦可為以由手動所進行之手柄或槓桿的操作來使按壓部4升降之構成。活塞11的前端安裝有按壓部4。伴隨著活塞11的升降，載置於活塞11上的顯示器13會相對於汽缸10出沒。從而，可以藉由隔著帽蓋14來目視辨識顯示器13的出沒之狀態，而掌握活塞11的位置，乃至按壓部4的位置，也就是夾緊閥1的開閉狀態。為了對各構件間進行密封，夾緊閥1具有複數個O形環(例如O形環15)。

閥部2具有：筒狀的保持構件20，一體地形成且可容置管體3；連接構件21，配置於保持構件20的兩端；蓋頭螺帽(cap nut)22，和連接構件21一起螺合於保持構件20的兩端。驅動部5是藉由未圖示之螺絲來對閥部2，具體而言是保持構件20，進行安裝。管體3具有圓筒狀的管本體31及設於管本體31的兩端之環狀的凸緣部32，且在內部形成有流路。在已將連接構件21密合於凸緣部32之端面以及保持構件20的端面之狀態下，蓋頭螺帽22會對保持構件20螺合。

夾緊閥1，特別是閥部2可以整體以塑膠材料來形成。例如，汽缸10以及底板12以玻璃充填之聚丙二醇(PPG)來形成，按壓部4及活塞11以聚縮醛(POM)來形成，保持構件20、連接構件21以及蓋頭螺帽22以聚氯乙烯(U-PVC)來形成，顯示器13以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)來形成，帽蓋14以聚碳酸酯(PC)來形成。管體3是由橡膠等的彈性材料所構成，例如以三元乙丙橡膠(EPDM)或氟橡膠(FKM)來形成。棒構件6是由金屬材料或硬質塑膠所構成，亦可以使用和按壓部4相同的材質。

圖2是是管體3的放大部分縱剖面圖。具體而言，圖2(a)是圖1所示之A部分的放大圖，圖2(b)是圖1所示之B部分的放大圖。

參照圖2(a)，在管體3中，至少其中一邊的凸緣部32(在本實施形態中是在圖1中左側之凸緣部32)構成為在管本體31的端部隔著彎曲部33而往徑方向外側突出。在凸緣部32之相對於軸線方向而面向外側的端面，設有和連接構件21密合來達到密封效果之環狀的密封突起32a。

在彎曲部33中，在管體3的外側，即流路的外側設有第1曲面部33a，在管體3的內側，即流路的內側設有第2曲面部33b。在如圖2所示之縱剖面圖，即通過管體3的中心軸線的剖面中，第1曲面部33a中的曲率半徑R1形成得比第2曲面部33b中的曲率半徑R2更小。在第1曲面部33a及第2曲面部33b為由具有複數個曲率半徑之複數個曲面所構成的情況下，亦可設為對最大的曲率半徑進行比較。也就是說，亦可設為第1曲面部33a中的最大的曲率半徑形成得比第2曲面部33b中的最大的曲率半徑更小。

亦可形成為在彎曲部33附近，管本體31的厚度t1變得比凸緣部32的厚度t2更大。在此情況下，彎曲部33的徑方向的厚度t形成為從管本體31側朝向凸緣部32側連續地減少。從而，彎曲部33的徑向方向的厚度t比管本體31的厚度t1更小，並且比凸緣部32的厚度t2更大。在此，彎曲部33的徑向方向的厚度t是定義為對第1曲面部33a或第2曲面部33b的預定位置上的切線垂直之方向的厚度。

參照圖2(b)，另一邊的凸緣部32構成為在管本體31的端部隔著角部34朝向徑方向外側突出。在角部34中，在管體3的外側，與彎曲部33同樣地設有曲面部34a，其具有相當於第1曲面部33a的曲率半徑R1。另一方面，在管體3的內側並未設有相當於第2曲面部33b的曲面部。嚴格來說，在管體3的內側雖然有具有微小的曲率半徑的部分，但相較於曲面部34a的曲率半徑R1，該曲率半徑非常地小。又，對曲面部34a的預定位置上的切線垂直之方向的最大的厚度t3，相較於管本體31的厚度t1以及凸緣部32之厚度t2也是非常地大。

若比較圖2(a)所示之彎曲部33與圖2(b)所示之角部34時，如從形狀及構造上可明顯看出的，由於剛性是彎曲部33會比角部34更低，因此，容易將彎曲部33作為支點來讓凸緣部32朝例如軸線方向彎曲。從而，和設有角部34之管體3的另一邊的端部相比較，設有彎曲部33之管體3的一邊的端部會較容易彈性變形。此外，如上述，藉由將凸緣部32的厚度t2設得比管本體31的厚度t1更小，可以使凸緣部32更容易彈性變形。

在如本實施形態之夾緊閥1地一體地形成有保持構件20的情況下，為了將管體3容置於保持構件20，必須讓管體3的一邊的端部一邊彈性變形一邊插入保持構件20內。從而，組裝時，可以藉由使設有彎曲部33之管體3的端部朝徑方向內側壓縮並變形，而輕易地將管體3插入保持構件20內。其結果，變得可將具備有凸緣部32之管體3輕易地安裝於保持構件20。此外，由於彎曲部33中設有第1曲面部33a以及第2曲面部33b，因此彈性變形時之應力會分散，而可防止因應力集中所造成之彎曲部33及彎曲部33附近的損傷等。

再者，由於角部34剛性較高，因此較難以將角部34作為支點來讓凸緣部32朝例如軸線方向彎曲，從而，較難以使設有角部34之管體3的端部彈性變形。因此，要一邊使設有角部34之管體3的端部彈性變形，一邊將管體3插入保持構件20內是困難的。若打算強制變形的話，會有管體損傷，且密封性受損之可能性。

從而，在有將管體3的任一個端部插入保持構件20內來進行組裝的可能性之情況下，亦可構成為在管體3的兩邊的凸緣部32設置彎曲部33。藉此，可以在組裝時不必進行端部的確認，而進行迅速且確實的組裝。再者，藉由如上述之實施形態，僅在管體3的一邊的端部設置彎曲部33之作法，和在管體3的兩邊的端部設置彎曲部33的情況相比較，可以低價地製作用於製造管體3的模具。也就是說，管體3的流路側之模芯是由在流路的中央以正交於中心軸線之面所分割出的2個模芯半體來構成。此時，由於第2曲面部33b的表面、管本體31的表面及凸緣部32的表面為連續的面，因此雖然功能上沒有問題，但若設置有嵌件線就會變得顯眼。為了將其外觀形成得更加美觀，設有彎曲部33之側的模芯半體會由較大的模具材料來一體地製作。另一方面，由於角部34是大致直角的角，因此只要配合其前端來設置嵌件線就不會顯眼。從而，可以將未設有彎曲部33之側的模芯半體以嵌件線配置在相當於角部34的部分之方式來分割製作。因此，未設有彎曲部33之側的模芯半體能夠比設有彎曲部33之側的模芯半體更低價來製作。亦可將對凸緣部32如上述地設置了彎曲部33之管體3的構成適用於在夾緊閥以外且具有同樣的構成之閥，例如蝶形閥(butterfly valve)等之其他的閥。

圖3是管體3的立體圖，圖4是顯示管體3以及按壓部4之組裝的立體圖。管體3更具有連結部35，前述連結部35設於管體3的外表面，也就是管本體31的外表面，且將棒構件6相對於管體3以橫方向的配置方式來對管體3連結。換言之，在連結部35設有可插入棒構件6並且相對於管體3朝橫方向延伸之貫通孔36。連結部35雖然整體形成為圓筒狀，但只要可設置貫通孔36即可，而可任意地形成。連結部35是對管本體31一體地設置。

在閥部2中，為了組裝管體3以及按壓部4，而如上述地使管體3一邊彈性變形一邊容置於保持構件20內。接著，將棒構件6插入連結部35的貫通孔36內。接著，藉由將棒構件6安裝於按壓部4之前端，管體3以及按壓部4的組裝即完成。

圖5是管體3的橫剖面圖。連結部35的貫通孔36的內表面形成為和圓柱狀的棒構件6對應之大致圓筒狀。在貫通孔36之內表面中，於管本體31側之面上設有涵蓋貫通孔36的全長的平坦面37。藉由設置有平坦面37，可以消除貫通孔36的入口部36a與管本體31的外表面之間的高低差。其結果，在組裝時，變得可順暢地將棒構件6插入貫通孔36內。

圖6是按壓部4的正面圖，圖7是按壓部4的橫剖面圖。按壓部4的前端設有可將棒構件6以按扣方式嵌合的嵌合凹部41。嵌合凹部41是由第1凹部42與第2凹部43所構成，前述第1凹部42以容納連結部35的方式互補地形成，前述第2凹部43夾著第1凹部42在同一線上延伸且以容納棒構件6的方式互補地形成。僅在第2凹部43的兩端部設有可和棒構件6卡合的一對卡合爪44。

一對卡合爪44沿著第2凹部43的邊緣部而相向設置。一對卡合爪44之間的間隔比圓柱狀的棒構件6的直徑更小。另一方面，在第2凹部43中，未設置卡合爪44的部分的邊緣部之間隔比圓柱狀的棒構件6的直徑更大。在組裝時，當將按壓部4相對於圓柱狀的棒構件6壓入時，棒構件6會在第2凹部43中使一對卡合爪44彈性變形成相遠離，而可以讓棒構件6以按扣方式嵌合。其結果，可以簡單且牢固地讓按壓部4、棒構件6以及棒構件6所連結之管體3呈一體地連結。

圖8是顯示管體3的流路之開閉的縱剖面圖。圖8(a)是顯示夾緊閥1之完全開啟狀態，圖8(b)是顯示夾緊閥1之完全閉合狀態。在圖8中，已將管體3、按壓部4以及棒構件6以外之夾緊閥1的構件省略。夾緊閥1構成為藉由以按壓部4之透過棒構件6所進行之管體3的按壓或按壓的解除，使管體3變形，而使流路開閉。

由於按壓部4透過棒構件6而連結於管體3，因此在由按壓部4所進行之管體3的按壓時，會以涵蓋棒構件6的長度方向的整體來按壓管體3。此時，對連結部35並未施加有負荷。另一方面，在由按壓部4所進行之管體3的按壓的解除時，當例如使活塞11上升時，按壓部4即上升，和按壓部4嵌合之棒構件6會透過連結部35將管本體31朝上方拉起。其結果，可以確實地將夾緊閥1設為完全開啟狀態。換言之，為了將夾緊閥1形成為完全開啟狀態，而將卡合爪44的形狀、配置及尺寸適當設計，以便在將管本體31朝上方拉起時，可獲得不致使棒構件6脫落之程度的嵌合力。在卡合爪44的設計之時，亦可考慮夾緊閥1的使用條件、流體壓力及管體3的材質等。

從而，即使構成管體3之橡膠等的彈性材料因時間推移而劣化，並產生有：管體3的彈性之復原力的降低、管體3的塑性變形、以及在完全閉合時接觸到之管體3的內表面彼此的固著等；仍然可以確實地且正確地控制夾緊閥1的開閉。又，對於連結部35，在由按壓部4所進行之管體3的按壓時並未施加負荷，僅在按壓的解除時，才會施加將管本體31朝上方拉起時之拉伸方向的負荷。從而，可以將連結部35的劣化或損傷抑制至最低限度。此外，和專利文獻1之夾緊閥相比較，夾緊閥1雖然是附加了棒構件6及連結部35之形式的構成，但可以作為夾緊閥在整體的大小幾乎沒有變更的情形下，實現確實的開閉。

棒構件6宜設為與處於完全閉合狀態之變形後的管體3的寬度大致相同的長度。若棒構件6比處於完全閉合狀態之變形後的管體3的寬度更短時，會有棒構件6的兩端部的邊緣部接觸於管本體31的表面，而導致損傷管體3之可能性。另一方面，若棒構件6比處於完全閉合狀態之變形後的管體3的寬度更長時，會有和保持構件20的內表面或其他構件相干涉之可能性。再者，從假設在和管本體31接觸到的情況下防止由棒構件6所造成之管體3的損傷的觀點來看，較佳的是對棒構件6的端部的邊緣部進行倒角。

具有將棒構件6相對於管體3以橫方向的配置方式來對管體3連結之連結部35的構成，除了一體地形成之保持構件20以外，也可以對例如從由2個半體構成之被分割的構件來具有保持構件之夾緊閥適用。棒構件6亦可不是圓柱狀，而是多角柱狀。除了嵌合以外，亦可形成為藉由緊固或緊固等來將棒構件6安裝於按壓部4的前端。

1:夾緊閥 2:閥部 3:管體 4:按壓部 5:驅動部 6:棒構件 10:汽缸 11:活塞 12:底板 13:顯示器 14:帽蓋 15:O形環 20:保持構件 21:連接構件 22:蓋頭螺帽 31:管本體 32:凸緣部 32a:密封突起 33:彎曲部 33a:第1曲面部 33b:第2曲面部 34:角部 34a:曲面部 35:連結部 36:貫通孔 36a:入口部 37:平坦面 41:嵌合凹部 42:第1凹部 43:第2凹部 44:卡合爪 R1,R2:曲率半徑 t,t1,t2,t3:厚度 A,B:放大部分

圖1是本發明之實施形態的夾緊閥的縱剖面圖。 圖2是管體的放大部分縱剖面圖。 圖3是管體的立體圖。 圖4是顯示管體及按壓部之組裝的立體圖。 圖5是管體的橫剖面圖。 圖6是按壓部的正面圖。 圖7是按壓部的橫剖面圖。 圖8是顯示管體的流路之開閉的縱剖面圖。

3:管體

4:按壓部

6:棒構件

31:管本體

32:凸緣部

33:彎曲部

34:角部

35:連結部

Claims (4)

1. 一種夾緊閥，其特徵在於： 具備有： 管體，由彈性材料構成且在內部形成有流路； 按壓部； 棒構件，安裝於前述按壓部的前端；及 連結部，設於前述管體的外表面，且將前述棒構件相對於前述管體以橫方向的配置方式來對前述管體連結， 前述夾緊閥構成為：藉由以前述按壓部之透過前述棒構件所進行之前述管體的按壓或按壓的解除，使前述管體變形，並使前述流路開閉。
2. 如請求項1之夾緊閥，其中前述棒構件為圓柱狀的構件，在前述按壓部的前端設有可將前述棒構件以按扣方式嵌合的嵌合凹部。
3. 如請求項2之夾緊閥，其在前述嵌合凹部設有可和前述棒構件卡合之卡合爪。
4. 如請求項1至3中任一項之夾緊閥，其中前述棒構件形成為和該夾緊閥之完全閉合時的變形後之前述管體的寬度相同的長度。

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