JP7620592B2

JP7620592B2 - ピンチバルブ

Info

Publication number: JP7620592B2
Application number: JP2022070627A
Authority: JP
Inventors: 真也佐藤; 佳史安藤
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2025-01-23
Anticipated expiration: 2042-04-22
Also published as: JP2023160330A

Description

本明細書において開示する技術は、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に記載されるピンチバルブは、チューブ挿入口を備えるホルダ本体の外側に、筒状の可動部材がスライド可能に配置されている。可動部材は、圧縮バネによって、チューブ挿入口を閉鎖する方向に付勢されている。ユーザが可動部材を圧縮バネに抗して移動させると、チューブ挿入口がチューブを脱着できるように開放される。ユーザが可動部材に付与する力を解除すると、可動部材が、圧縮バネに付勢されてチューブ挿入口を自動的に閉鎖する。

特開２０１９－１０８９４８号公報

しかしながら、従来のピンチバルブは、作業者がチューブ挿入口にチューブを脱着する際に、可動部材が圧縮バネの付勢力によって移動し、作業者の手指を挟むことがあった。

本明細書において開示する技術は、上記問題点を解決するものであり、ホルダ本体に設けられたチューブ挿入口を可動部材によって開閉するピンチバルブにおいて、チューブをチューブ挿入口に脱着する際に作業者の手指が可動部材に挟まれにくくすることを目的とする。

本明細書において開示する技術の一態様は、（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た前記チューブを押し潰して流路を開閉する流路開閉部と、前記チューブホルダと連結され、前記流路開閉部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、前記流路開閉部を内蔵し、前記流路開閉部に前記チューブを挿入するチューブ挿入口が形成されたホルダ本体と、前記ホルダ本体に対して移動可能に設けられ、前記チューブ挿入口を開閉する可動部材と、前記チューブ挿入口を閉鎖する閉鎖位置、または、前記チューブ挿入口を開放する開放位置にて、前記可動部材を固定する一方、前記閉鎖位置、および、前記開放位置と異なる位置では、前記可動部材を固定しないロック部と、を有する、ように構成されている。

上記構成のピンチバルブは、ロック部を用いて、チューブ挿入口を閉鎖する閉鎖位置、または、チューブ挿入口を開放する開放位置に配置される可動部材を固定し、可動部材の移動を制限できる。一方、ピンチバルブは、可動部材が閉鎖位置または開放位置に配置されない場合、ロック部によって可動部材を固定できず、可動部材の移動を制限しない。このようなピンチバルブは、使用中、可動部材が閉鎖位置で固定されていれば、チューブの位置がずれたり、チューブがホルダ本体から脱落したりすることを可動部材によって防止できる。また、ピンチバルブは、例えば、チューブを交換する場合、可動部材を開放位置で固定することにより、チューブ交換中に作業者の手が可動部材に挟まれるのを防ぐことができる。

（２）（１）に記載するピンチバルブにおいて、前記可動部材は、手動操作あるいは自重で前記閉鎖位置と前記開放位置との間を移動可能である、ことが好ましい。

上記構成のピンチバルブは、例えば、可動部材を閉鎖方向に付勢する付勢バネがチューブホルダに設けられていないので、可動部材が作業者の意図に反して動かず、作業者が手指を可動部材に挟まれにくい。また、ピンチバルブは、どのような姿勢で設置されても、ロック部によって可動部材を閉鎖位置または開放位置に固定できるので、ピンチバルブの使用時やチューブ交換時に付勢バネを有する場合と同様の機能を実現可能である。

（３）（１）または（２）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、前記ホルダ本体に取り付けられ、前記可動部材をスライド可能に保持するロッド部材を有し、前記ロック部は、ロッド部材側に進退するように前記可動部材に設けられた係合部材と、前記ロッド部材の外周面に設けられ、前記可動部材が前記閉鎖位置に配置される場合に前記係合部材と係合する第１係合孔と、前記ロッド部材の前記外周面に設けられ、前記可動部材が前記開放位置に配置される場合に前記係合部材と係合する第２係合孔と、を有する、ことが好ましい。

上記構成のピンチバルブは、可動部材に設けられた係合部材を進退させて第１係合孔または第２係合孔に係合させるだけで、可動部材を閉鎖位置または開放位置に固定することができるので、ロック部の構造をシンプルにすることができる。

（４）（３）に記載するピンチバルブにおいて、前記係合部材が前記可動部材に１個設けられ、前記第１係合孔と前記第２係合孔が前記可動部材がスライドする方向に並んで設けられており、前記可動部材の回転を防止する回り止め部を有する、ことが好ましい。

上記構成のピンチバルブは、回り止め部によって可動部材の回り止めをした状態でホルダ本体に沿って可動部材をスライドさせ、チューブ挿入口を開閉する。この場合において、第１係合孔と第２係合孔が可動部材のスライド方向に並んで設けられている。そのため、可動部材をスライドさせてチューブ挿入口を開閉する場合に、係合部材を第１係合孔と第２係合孔に対して容易に位置合わせすることができる。

（５）（１）から（４）の何れか１つに記載するピンチバルブにおいて、前記可動部材は、筒状に設けられ、前記ホルダ本体の周りを囲むように配置され、前記可動部材の移動を制限して、前記可動部材が前記ホルダ本体から分離することを防止するストッパ部を有する、ことが好ましい。

上記構成のピンチバルブは、ストッパ部によって、可動部材がホルダ本体から分離することを防止するので、ピンチバルブをどのような姿勢で設置しても、可動部材の紛失を防止できる。

本明細書において開示する技術は、ホルダ本体に設けられたチューブ挿入口を可動部材によって開閉するピンチバルブにおいて、チューブをチューブ挿入口に脱着する際に作業者の手指が可動部材に挟まれにくくすることができる。

ピンチバルブの断面図である。ピンチバルブの上面図である。ピンチバルブの背面図である。使用時のチューブホルダの要部正面図である。チューブ交換時のチューブホルダの要部正面図である。図４のＡ－Ａ断面図であって、全閉状態を示す。図５のＢ－Ｂ断面図であって、全開状態を示す。使用時のチューブホルダの要部側面図である。チューブ交換時のチューブホルダの要部側面図である。

以下に、本明細書において開示する技術の一実施形態について図面を参照して説明する。本明細書は、ホルダ本体に設けられたチューブ挿入口を可動部材によって開閉するピンチバルブについて開示している。

図１は、ピンチバルブ１の断面図である。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、外部環境から制御流体を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。

図１に示すように、ピンチバルブ１は、押圧部材３と受圧ピン４との間にチューブ１１がまっすぐ伸ばした状態で配置される。ピンチバルブ１は、押圧部材３と受圧ピン４との間でチューブ１１を弾性変形させることによって、流体の流量を制御する。本形態のピンチバルブ１は、押圧部材３と受圧ピン４とによって、流路開閉部６が構成されている。ピンチバルブ１は、チューブ１１の流路径を使って流量を制御するので、流量を精度よく制御することができる。よって、細胞培養装置は、ピンチバルブ１を用いることで、制御流体を変質させずに、制御流体の流量を精度よく制御することができる。

図１に示すように、ピンチバルブ１は、駆動部２とチューブホルダ５とを備え、それらがブラケット３５を介して連結されている。図２の上面図に示すように、ブラケット３５は、長方形状の金属板であり、駆動部２およびチューブホルダ５より側方に張り出して配置されている。ピンチバルブ１は、ブラケット３５を介して、外部装置あるいは外部部材に取り付けられる。ピンチバルブ１は、例えば図１に示すように、駆動部２を上側、チューブホルダ５を下側とする姿勢で設置される。なお、ピンチバルブ１は、これに限らず、チューブホルダ５を上側、駆動部２を下側とする姿勢で設置されてもよいし、斜めに傾く姿勢で設置されてもよい。

図１に示すように、駆動部２は、操作エアにより動作するエアオペレイトタイプの駆動源であって、流路開閉部６に駆動力を付与する。駆動部２は、シリンダ２１のピストン室２２に、ピストン２５が摺動可能に装填されている。ピストン２５は、ピストン室２２を第１室２３と第２室２４とに気密に区画している。シリンダ２１は、操作ポート２７と吸排気ポート２８とが開設されている。操作ポート２７は、第１室２３と連通するように設けられ、図示しない操作エア供給源に接続される。吸排気ポート２８は、第２室２４と連通するように設けられ、大気に開放されている。

圧縮バネ２６は、第２室２４に縮設され、ピストン２５に対してチューブホルダ５側（図中下向き）の力を常時付与している。ピストンロッド２９は、シリンダ２１に摺動可能に保持されている。ピストンロッド２９は、図中上端部がピストン２５に連結され、下端部がチューブホルダ５側に突出している。

チューブホルダ５は、チューブ１１を脱着可能に保持するものである。チューブホルダ５は、ホルダ本体５１と、ロッド部材５２と、ストッパ部材５３と、可動部材５４と、を有している。本実施形態では、これらの部材は樹脂で形成されているが、樹脂以外の材料で形成されてもよい。

チューブホルダ５は、流路開閉部６がホルダ本体５１に内蔵されている。ホルダ本体５１は、チューブ１１を流路開閉部６に案内するチューブ挿入口５１ｇが設けられている。可動部材５４は、チューブ挿入口５１ｇを開閉するようにホルダ本体５１に対してスライド可能に設けられている。可動部材５４は、付勢バネなどで付勢されておらず、手動操作あるいは自重でスライドすることができる。チューブホルダ５は、チューブ挿入口５１ｇを閉鎖する閉鎖位置、または、チューブ挿入口５１ｇを開放する開放位置に配置される可動部材５４を固定するロック部１０を備えている。

チューブホルダ５について具体的に説明する。ホルダ本体５１は、中空穴部５１ａを備える円筒形状の部材であり、ブラケット３５を介して駆動部２と連結されている。中空穴部５１ａには、ピストンロッド２９の下端部が配置されている。押圧部材３は、中空穴部５１ａの内部に図中上下方向に移動可能に配置され、取付部材３０を介してピストンロッド２９の下端部に取り付けられている。

図３の背面図に示すように、ホルダ本体５１は、駆動部２側に位置する端面から軸線方向に沿って押圧部材用スライド溝５１ｃが形成されている。図１に示すように、押圧部材３は、略円柱形状をなし、凸部３ｃが外周面に突設されている。この凸部３ｃが押圧部材用スライド溝５１ｃにスライド可能に装着されることにより、押圧部材３は、ピストンロッド２９を介してピストン２５と一体的に図中上下方向に安定して移動することができる。図３に示すように、可動部材５４は、凸部３ｃの位置を視認するための窓５４ｈが設けられている。よって、作業者は、凸部３ｃの位置に基づいてピンチバルブ１の開閉状態を確認することができる。

図４および図５の正面図に示すように、押圧部材３の図中下端部（ピストンロッド２９と反対側に位置する端部）は、一対の傾斜面３ｂ，３ｂを形成され、受圧ピン４側に突出する山形形状をなす。押圧部材３は、一対の傾斜面３ｂ，３ｂが交わる稜線に沿ってチューブ押圧部３ａが設けられている。チューブ押圧部３ａは、受圧ピン４との間でチューブ１１を押し潰す際にチューブ１１を損傷させないように、円弧状に設けられている。

図６および図７の断面図に示すように、ホルダ本体５１は、駆動部２と反対側に位置する端部に受圧ピン４が架設されている。受圧ピン４は、押圧部材３のチューブ押圧部３ａに対して平行に配置されている。

図４および図５に示すように、ホルダ本体５１は、受圧ピン４およびチューブ押圧部３ａに対して直交する方向にチューブ１１を配置するように、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅが対向する位置に設けられている。図７に示すように、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅは、押圧部材３がチューブ１１を押し潰さない全開位置まで移動した状態において、受圧ピン４とチューブ押圧部３ａとの間に対応する位置に設けられている。一対の保持穴５１ｅ，５１ｅは、チューブ１１を押し潰さない大きさで設けられている。

図８および図９の側面図に示すように、ホルダ本体５１は、チューブ挿入口５１ｇがスリット状に形成されている。チューブ挿入口５１ｇは、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅより駆動部２側の位置から一対の保持穴５１ｅ，５１ｅに向かって斜めに形成されている。チューブ挿入口５１ｇの幅は、保持穴５１ｅの内径より小さくされている。これにより、ピンチバルブ１は、押圧部材３が図中上下方向に移動して開閉動作を繰り返しても、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅに保持されるチューブ１１の位置がずれにくい。その結果、ピンチバルブ１は、チューブ１１のほぼ同じ位置を繰り返し押し潰すことができる。

図６および図７に示すように、可動部材５４は、円筒形状に設けられた周壁部５４ａと、周壁部５４ａの一端開口部を閉鎖する閉鎖部５４ｂとを備えるコップ形状をなす。可動部材５４は、駆動部２と反対側からホルダ本体５１に被せるように配置され、周壁部５４ａをホルダ本体５１の外周に沿って配置することができる。

図４および図５に示すように、可動部材５４は、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅに対応する位置に、一対の切り欠き部５４ｍ，５４ｍが設けられている。図８および図９に示すように、一対の切り欠き部５４ｍ，５４ｍは、可動部材５４がチューブ挿入口５１ｇを開閉する動作を阻害しないように、可動部材５４の駆動部２側に位置する端部から可動部材５４の軸線方向に沿って形成されている。

図６および図７に示すように、ホルダ本体５１は、ロッド部材５２が同軸上に取り付けられている。ロッド部材５２は、中空穴部５１ａの駆動部２と反対側に位置する開口部（図中下側開口部）に嵌め込まれる嵌合部５２ｂを備えている。ホルダ本体５１は、受圧ピン４を保持する受圧ピン保持穴５１ｉが形成されている。ロッド部材５２は、受圧ピン４が軸線に対して直交する方向に貫き通される貫通穴５２ｉが形成されている。ロッド部材５２は、受圧ピン保持穴５１ｉに対して貫通穴５２ｉの位置を合わせるための鍔部５２ａが外周面に設けられている。

受圧ピン４は、ロッド部材５２の嵌合部５２ｂがホルダ本体５１の中空穴部５１ａに嵌め込まれている状態でホルダ本体５１と嵌合部５２ｂを貫通して配置され、ロッド部材５２をホルダ本体５１に対して固定している。嵌合部５２ｂの中央部には、受圧ピン４をチューブ押圧部３ａ側に露出させるための凹部５２ｃが設けられている。よって、チューブホルダ５は、ロッド部材５２を備えない場合と同様に、受圧ピン４とチューブ押圧部３ａとの間でチューブ１１を押し潰すことができる。

可動部材５４の閉鎖部５４ｂには、ロッド部材５２を摺動可能に挿通するための挿通穴５４ｃが開設されている。可動部材５４は、ホルダ本体５１とロッド部材５２に摺動可能に保持され、図中上下方向にスライドすることが可能である。

可動部材５４は、ロック部１０によって図６に示す閉鎖位置、または、図７に示す開放位置に固定され、図中上下方向のスライド動作を制限される。ロック部１０は、脱落防止ネジ７と、第１係合孔５２ｅと、第２係合孔５２ｆと、を含んでいる。脱落防止ネジ７は係合部材の一例である。

図６および図７に示すように、脱落防止ネジ７は、可動部材５４の閉鎖部５４ｂを径方向に貫いて配置されている。可動部材５４は、四角ナット８がインサート成形されている。脱落防止ネジ７は、その四角ナット８に螺合されている。脱落防止ネジ７は、例えば作業者が頭部７ｂを手で摘まんで脱落防止ネジ７を回転させることによって、先端部７ａを挿通穴５４ｃに進退させることができる。

第１係合孔５２ｅと第２係合孔５２ｆは、ロッド部材５２の外周面に形成されている。第１係合孔５２ｅおよび第２係合孔５２ｆは、脱落防止ネジ７の先端部７ａと係合可能に設けられている。第１係合孔５２ｅおよび第２係合孔５２ｆは、可動部材５４がスライドする方向（ロッド部材５２の軸線方向）に沿って並んで設けられている。

図６に示すように、第１係合孔５２ｅは、可動部材５４が閉鎖位置に配置される場合に脱落防止ネジ７の先端部７ａに対応する位置に設けられている。これにより、可動部材５４は、閉鎖位置に配置される場合に、脱落防止ネジ７の先端部７ａが第１係合孔５２ｅに係合されることによって、閉鎖位置に固定される。一方、図７に示すように、第２係合孔５２ｆは、可動部材５４が開放位置に配置される場合に脱落防止ネジ７の先端部７ａに対応する位置に設けられている。これにより、可動部材５４は、開放位置に配置される場合に、脱落防止ネジ７の先端部７ａが第２係合孔５２ｆに係合されることによって、開放位置に固定される。

図６および図７に示すように、可動部材５４は、脱落防止ネジ７と対向する位置に、回り止めピン９が固定されている。回り止めピン９は、先端部が挿通穴５４ｃから突き出すように配置されている。ロッド部材５２の外周面には、回り止めピン９がスライド可能に係合されるスライド溝５２ｈが、可動部材５４のスライド方向（ロッド部材５２の軸線方向）に沿って長く形成されている。これにより、可動部材５４は、回り止めされた状態で図中上下方向のみにスライドすることができる。回り止めピン９とスライド溝５２ｈは回り止め部の一例である。

ストッパ部材５３は、取付ネジ５５を介してロッド部材５２に一体的に取り付けられている。ストッパ部材５３は、周壁部５４ａがホルダ本体５１に重なり、かつ、可動部材５４がチューブ挿入口５１ｇを開放する位置で、可動部材５４が駆動部２と反対側にスライドすることを制限する位置に、配置されている。本実施形態では、図７に示すように、ストッパ部材５３は、可動部材５４の挿通穴５４ｃより大きく形成された板状の部材であり、ロッド部材５２の駆動部２と反対側に位置する端面に取付ネジ５５を用いて取り付けられている。ストッパ部材５３はストッパ部の一例である。

なお、本実施形態では、ホルダ本体５１は、一対の保持穴５１ｅとチューブ挿入口５１ｇに対応する部分５１ｄの肉厚が、可動部材５４の周壁部５４ａの肉厚分だけ小さくされている。これにより、チューブホルダ５は、図６に示すように、可動部材５４がホルダ本体５１より径方向外側に配置されず、コンパクトな構造となる。

続いて、ピンチバルブ１が流体を制御する手順について説明する。図１に示すように、ピンチバルブ１は、第１室２３が加圧されていない場合、ピストン２５が圧縮バネ２６によって図中下向きに付勢され、押圧部材３をチューブ１１に押し付ける。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を押し潰す。チューブ１１は、内壁を密着させるように押し潰される。これにより、ピンチバルブ１は、チューブ１１により形成される流路を遮断する全閉状態となり、制御流体を下流側に供給しない。

ピンチバルブ１を全閉状態から全開状態にする場合、操作エアが操作ポート２７から第１室２３に供給される。第１室２３の内圧が圧縮バネ２６の付勢力に打ち勝つと、ピストン２５が、圧縮バネ２６に抗して図中上向きに移動し、押圧部材３を受圧ピン４から離れる方向に移動させる。チューブ１１は、押圧部材３によって押圧されなくなると、例えば図７に示すように、チューブ１１の弾性力と制御流体の流体圧によって元の形状に復元される。これにより、ピンチバルブ１は、全開状態となり、制御流体を最大流量で下流側に供給する。

なお、ピンチバルブ１は、第１室２３の内圧を制御することにより、図６に示す全閉位置と図７に示す全開位置との間で押圧部材３の位置を調整できてもよい。つまり、ピンチバルブ１は、押圧部材３の位置に応じてチューブ１１の流路断面積を変化させ、チューブ押圧部３ａと受圧ピン４との間（流路開閉部６）を流れる制御流体の流量を変化させてもよい。

ピンチバルブ１は、全閉状態にする場合、第１室２３の操作エアが操作ポート２７を介して排出される。ピストン２５は、圧縮バネ２６に付勢されて図中下向きに移動し、押圧部材３を受圧ピン４に近づく方向に移動させる。チューブ１１は、チューブ押圧部３ａと受圧ピン４との間で内壁を密着させるように押し潰され、流路を遮断する。ピンチバルブ１は、駆動部２に供給する操作エアに応じて上記開閉動作を繰り返し行うことができる。

例えば、ピンチバルブ１が全開動作と全閉動作を繰り返す場合、チューブ１１がチューブ１１の弾性力や制御流体の圧力によって急激に形状を変化させる。この場合、チューブ１１が、変形時の反発力で、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅからチューブ挿入口５１ｇ側へ移動しようとすることがある。

ピンチバルブ１の使用時、可動部材５４は、図１に示すように、ロック部１０によって閉鎖位置に固定されている。そのため、一対の切り欠き部５４ｍ，５４ｍの縁部がチューブ１１から力を受けても、可動部材５４は、閉鎖位置から動かず、一対の切り欠き部５４ｍ，５４ｍの縁部を、チューブ挿入口５１ｇ上に配置し続ける。その結果、チューブ１１は、一対の保持穴５１ｅ，５１ｅからチューブ挿入口５１ｇ側へずれにくく、チューブ挿入口５１ｇから脱落しない。

続いて、ピンチバルブ１に装着されたチューブ１１を交換する手順について説明する。図６に示すように、ピンチバルブ１は、脱落防止ネジ７の先端部７ａが第１係合孔５２ｅに係合され、可動部材５４が閉鎖位置に配置されている場合、チューブ１１をホルダ本体５１から取り出すことができない。

そこで、作業者は、脱落防止ネジ７の頭部７ｂを手でつまんで回転させ、脱落防止ネジ７の先端部７ａと第１係合孔５２ｅとの係合を解除する。ピンチバルブ１が駆動部２を上側、チューブホルダ５を下側にして配置される場合、作業者が脱落防止ネジ７から手を離すと、可動部材５４は、自重によって落下方向にスライドする。可動部材５４は、図７に示すように、ホルダ本体５１から分離する前にストッパ部材５３に係止され、開放位置に配置される。可動部材５４は、チューブ挿入口５１ｇの開閉に必要な量だけスライドする。

可動部材５４は、スライド溝５２ｈと回り止めピン９によって回り止めされた状態で閉鎖位置から開放位置までスライドする。そのため、可動部材５４は、ストッパ部材５３に係止される開放位置まで移動すると、脱落防止ネジ７の先端部７ａが第２係合孔５２ｆに対応する位置に自動的に位置合わせされる。作業者は、脱落防止ネジ７を手で回転させて四角ナット８にねじ込み、脱落防止ネジ７の先端部７ａを第２係合孔５２ｆに係合させる。このとき、可動部材５４が回り止めされているので、脱落防止ネジ７を第２係合孔５２ｆに係合させやすい。これにより、可動部材５４が、開放位置にてロッド部材５２に固定され、スライド動作を制限される。

作業者は、ピンチバルブ１を全開状態にして、押圧部材３を図７に示す全開位置に配置する。作業者は、チューブホルダ５の両側で既存のチューブ１１を手で持ち、そのチューブ１１を一対の保持穴５１ｅ，５１ｅからチューブ挿入口５１ｇを介して取り出す。そして、作業者は、チューブ挿入口５１ｇを介して新しいチューブ１１を一対の保持穴５１ｅ，５１ｅに挿入する。チューブ１１の交換作業中、可動部材５４は、ロック部１０によって開放位置で固定されている。そのため、作業者は、チューブ１１の交換時に手指が可動部材５４に挟まれない。

チューブ交換が終了したら、作業者は、脱落防止ネジ７を手で回し、脱落防止ネジ７の先端部７ａと第２係合孔５２ｆとの係合を解除する。可動部材５４は、付勢バネなどによって閉鎖位置側に付勢されていない。そこで、作業者は、可動部材５４の閉鎖部５４ｂがホルダ本体５１に突き当たる位置まで可動部材５４を手動でスライドさせる。これにより、可動部材５４が、図７に示す開放位置から図６に示す閉鎖位置まで移動する。可動部材５４が例えば付勢バネによって閉鎖方向に付勢されていないので、可動部材５４が閉鎖位置まで戻される場合に作業者の手指が可動部材５４に挟まれにくい。

可動部材５４は、スライド溝５２ｈと回り止めピン９によって回り止めされた状態で開放位置から閉鎖位置までスライドする。そのため、可動部材５４は、ホルダ本体５１に係止される閉鎖位置まで移動すると、脱落防止ネジ７の先端部７ａが第１係合孔５２ｅに対応する位置に自動的に位置合わせされる。作業者は、脱落防止ネジ７を手で回転させて四角ナット８にねじ込み、脱落防止ネジ７の先端部７ａを第１係合孔５２ｅに係合させる。これにより、可動部材５４が、閉鎖位置にてロッド部材５２に固定され、スライド動作を制限される。作業者は、可動部材５４を閉鎖位置に固定したら、ピンチバルブ１を全閉状態にする。これにより、チューブ１１の交換が終了する。

以上説明したように、本実施形態のピンチバルブ１は、ロック部１０を用いて、チューブ挿入口５１ｇを閉鎖する閉鎖位置、または、チューブ挿入口５１ｇを開放する開放位置に配置される可動部材５４を固定し、可動部材５４のスライド動作を制限できる。一方、ピンチバルブ１は、可動部材５４が閉鎖位置または開放位置に配置されない場合、ロック部１０によって可動部材５４を固定できず、可動部材５４のスライド動作を制限しない。このようなピンチバルブ１は、使用中、可動部材５４が閉鎖位置で固定されていれば、チューブ１１の位置がずれたり、チューブ１１がホルダ本体５１から脱落したりすることを、可動部材５４によって防止できる。また、例えば、チューブ１１を交換する場合、可動部材５４を開放位置で固定することにより、チューブ交換中に作業者の手が可動部材５４に挟まれにくくすることができる。

尚、本明細書において開示する技術は、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。例えば、ピンチバルブ１は、食品製造装置や医療器具など、細胞培養装置以外の装置に適用されてもよい。ピンチバルブ１の駆動部２は、エアオペレイトタイプの駆動源に限らず、ソレノイドタイプの駆動源であってもよい。

また、可動部材５４は、チューブ挿入口５１ｇを開閉可能な形状であれば、半円形状や円筒形状など、コップ形状と異なる形状であってもよい。ただし、可動部材５４がコップ形状であることにより、チューブ挿入口５１ｇを開閉する構造や、ロック部１０の構造や、可動部材５４を閉鎖位置または開閉位置で停止させる構造をシンプルにすることができる。

また、可動部材５４は、ホルダ本体５１に対して揺動可能に保持され、チューブ挿入口５１ｇを開閉するものであってもよい。ただし、可動部材５４がホルダ本体５１に対してスライド可能に設けられ、チューブ挿入口５１ｇを開閉するようにすれば、可動部材５４を可動させる構造を簡単でコンパクトにすることができる。その結果、ピンチバルブ１をコンパクトにすることができる。

また、脱落防止ネジ７は、ロックピンなどのネジを備えない部材や、脱落防止機能を備えないネジ部材であってもよい。ただし、脱落防止ネジ７を使用すれば、可動部材５４の固定時や固定解除時に係合部材が紛失することを防止できる。また、作業者は、工具を使用せずに、可動部材５４を固定したり、可動部材５４の固定を解除したりすることができる。

また、チューブホルダ５は、可動部材５４を閉鎖位置に向かって付勢する付勢バネを備え、可動部材５４が開放位置から閉鎖位置に自動的にスライドしてもよい。この場合も、可動部材５４を付勢バネに抗して開放位置まで移動させた後、ロック部１０を用いて可動部材５４を開放位置に固定するようにすれば、チューブ１１の交換中に作業者の手指が可動部材５４に挟まれることを回避できる。また、可動部材５４が付勢バネに付勢されて閉鎖位置に配置される場合に、ロック部１０を用いて可動部材５４を閉鎖位置に固定するようにすれば、例えば、ピンチバルブ１の使用中に可動部材５４が動き、チューブ１１の位置がずれたり、チューブ１１がチューブ挿入口５１ｇから脱落したりすることを防止できる。

ただし、チューブホルダ５は、付勢バネが省略されることで、可動部材５４が作業者の意図に反して動かず、作業者の手指が可動部材５４に挟まれにくい。また、ピンチバルブ１は、どのような姿勢で設置されても、ロック部１０によって可動部材５４を閉鎖位置または開放位置に固定できるので、ピンチバルブ１の使用時やチューブ交換時に付勢バネを有する場合と同様の機能を実現可能である。

また、ロック部１０の構造は、上記実施形態に限らない。例えば、第１係合孔５２ｅ、第２係合孔５２ｆは、第１係合ピンを収納する第１収納孔と、第２係合ピンを収納する第２収納孔としてもよい。第１収納孔と第２収納孔は、それぞれ、第１係合ピンと第２係合ピンをロッド部材５２の表面から突出する方向に付勢する付勢バネを配置されてもよい。一方、可動部材５４は、脱落防止ネジ７に代えて、挿通穴５４ｃの内周面に第１係合ピンまたは第２係合ピンと係合する係合孔を備え、閉鎖位置にある場合には第１係合ピンが係合孔に係合し、開放位置にある場合には第２係合ピンが係合孔に係合するようにしてもよい。そして、可動部材５４が閉鎖位置と開放位置との間でスライドする場合、第１係合ピンと第２係合ピンは、それぞれ付勢バネに抗して第１収納孔と第２収納孔の内部に退避するようにしてもよい。ただし、可動部材５４に脱落防止ネジ７を設け、ロッド部材５２に第１係合孔５２ｅと第２係合孔５２ｆを設けることにより、ロック部１０の構造をシンプルにすることができる。

また、可動部材５４は、脱落防止ネジ７に代えて、第１係合孔５２ｅに係合可能な第１係合部材と、第２係合孔５２ｆに係合可能な第２係合部材とを備えていてもよい。ただし、可動部材５４が脱落防止ネジ７を１個だけ備え、第１係合孔５２ｅと第２係合孔５２ｆを可動部材５４のスライド方向に並んで設けるようにすれば、ロック部１０を構成する部品の点数を減らしたり、ロック部１０の構造をシンプルにしたりすることができる。

また、回り止めピン９とスライド溝５２ｈは省略してもよい。ただし、ピンチバルブ１は、回り止めピン９とスライド溝５２ｈを用いて可動部材５４を回り止めすることにより、可動部材５４がチューブ挿入口５１ｇを開閉する場合に、脱落防止ネジ７を第１係合孔５２ｅと第２係合孔５２ｆに対して容易に位置合わせすることができる。

また、ストッパ部材５３はなくてもよい。ただし、チューブホルダ５は、ロッド部材５２にストッパ部材５３を固定し、可動部材５４がホルダ本体５１から分離することを防止されることで、ピンチバルブ１をどのような姿勢で設置しても、可動部材５４の紛失を防止できる。

また、本明細書において開示する技術の趣旨を逸脱しない限り、チューブ１１を交換する手順や、流体を制御する動作の制御手順は、上記実施形態に限定されない。例えば、ピンチバルブ１は、上記実施形態のようなノーマルクローズタイプに限らず、第１室２３に圧縮バネ２６を配置し、第２室２４に圧縮バネ２６を配置しないノーマルオープンタイプの構成であってもよい。この場合、第１室２３に吸排気ポートが連通し、第２室２４に操作ポートが連通するとよい。ピンチバルブ１がノーマルオープンタイプである場合、チューブ１１の交換時に操作エアなどを用いて押圧部材３の位置を動かす必要がない。

１ピンチバルブ
５チューブホルダ
６流路開閉部
１０ロック部
１１チューブ
５１ホルダ本体
５１ｇチューブ挿入口
５４可動部材

Claims

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た前記チューブを押し潰して流路を開閉する流路開閉部と、前記チューブホルダと連結され、前記流路開閉部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、
前記流路開閉部を内蔵し、前記流路開閉部に前記チューブを挿入するチューブ挿入口が形成されたホルダ本体と、
前記ホルダ本体に対して移動可能に設けられ、前記チューブ挿入口を開閉する可動部材と、
前記チューブ挿入口を閉鎖する閉鎖位置、または、前記チューブ挿入口を開放する開放位置にて、前記可動部材を固定する一方、前記閉鎖位置、および、前記開放位置と異なる位置では、前記可動部材を固定しないことで、作業者が手で前記チューブを持って前記チューブホルダの前記チューブ挿入口に前記チューブを脱着する際に手指が前記可動部材に挟まれることを防ぐロック部と、
を有する、
ように構成されているピンチバルブ。
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た前記チューブを押し潰して流路を開閉する流路開閉部と、前記チューブホルダと連結され、前記流路開閉部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、
前記流路開閉部を内蔵し、前記流路開閉部に前記チューブを挿入するチューブ挿入口が形成されたホルダ本体と、
前記ホルダ本体に対して移動可能に設けられ、前記チューブ挿入口を開閉する可動部材と、
前記チューブ挿入口を閉鎖する閉鎖位置、または、前記チューブ挿入口を開放する開放位置にて、前記可動部材を固定する一方、前記閉鎖位置、および、前記開放位置と異なる位置では、前記可動部材を固定しないロック部と、
を有し、
前記チューブホルダは、前記ホルダ本体に取り付けられ、前記可動部材をスライド可能に保持するロッド部材を有し、
前記ロック部は、
ロッド部材側に進退するように前記可動部材に設けられた係合部材と、
前記ロッド部材の外周面に設けられ、前記可動部材が前記閉鎖位置に配置される場合に前記係合部材と係合する第１係合孔と、
前記ロッド部材の前記外周面に設けられ、前記可動部材が前記開放位置に配置される場合に前記係合部材と係合する第２係合孔と、
を有する、
ように構成されているピンチバルブ。
請求項２に記載するピンチバルブにおいて、
前記係合部材が前記可動部材に１個設けられ、
前記第１係合孔と前記第２係合孔が前記可動部材がスライドする方向に並んで設けられており、
前記可動部材の回転を防止する回り止め部を有する、
ように構成されているピンチバルブ。
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た前記チューブを押し潰して流路を開閉する流路開閉部と、前記チューブホルダと連結され、前記流路開閉部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、
前記流路開閉部を内蔵し、前記流路開閉部に前記チューブを挿入するチューブ挿入口が形成されたホルダ本体と、
前記ホルダ本体に対して移動可能に設けられ、前記チューブ挿入口を開閉する可動部材と、
前記チューブ挿入口を閉鎖する閉鎖位置、または、前記チューブ挿入口を開放する開放位置にて、前記可動部材を固定する一方、前記閉鎖位置、および、前記開放位置と異なる位置では、前記可動部材を固定しないロック部と、
を有し、
前記可動部材は、筒状に設けられ、前記ホルダ本体の周りを囲むように配置され、
前記可動部材の移動を制限して、前記可動部材が前記ホルダ本体から分離することを防止するストッパ部を有する、
ように構成されているピンチバルブ。
請求項２または請求項３に記載するピンチバルブにおいて、
前記可動部材は、筒状に設けられ、前記ホルダ本体の周りを囲むように配置され、
前記可動部材の移動を制限して、前記可動部材が前記ホルダ本体から分離することを防止するストッパ部を有する、
ように構成されているピンチバルブ。
請求項１、請求項２、請求項４の何れか１つに記載するピンチバルブにおいて、
前記可動部材は、手動操作あるいは自重で前記閉鎖位置と前記開放位置との間を移動可能である、
ように構成されているピンチバルブ。