夹管阀的制作方法

1.本发明涉及阀，特别涉及夹管阀。


背景技术：

2.已知夹管阀，具有：阀部；管体，在内部形成有流路且该管体被收容在阀部；推压部，通过推压管体或将推压解除从而使管体变形，使流路开闭；以及驱动部，使推压部驱动(例如，参照专利文献1)。在专利文献1的夹管阀中，管体被收容在阀部的保持部件内。在管体的两端分别形成有环状的凸缘部。通常，管体由橡胶等的弹性材料形成。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2019-211081号公报
6.专利文献2：日本特开2016-061335号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.另外，在保持部件例如由两个半体所形成的分割的部件构成的情况下，通过以将管体包围的方式组合分割的部件，并用螺钉等将分割的部件间连结，从而进行组装。另一方面，在保持部件被一体地形成的情况下，为了将管体收容在保持部件，需要使管体的一方的端部弹性变形并插入到保持部件内。但是，即使例如将管体的端部向径向内方压缩而使其变形，由于在端部形成有凸缘部，所以难以使其弹性变形。进而，如果要勉强地变形，则有可能管体损伤而密封性受损。同样的课题例如在专利文献2的蝶阀中，在将相当于具备凸缘部的管体的阀座环对于相当于保持部件的阀主体进行安装的情况下也可能发生。
9.本发明的目的在于提供一种能够将具备凸缘部的管体相对于保持部件容易地安装的阀。
10.用来解决课题的手段
11.根据本发明的一技术方案，提供一种阀，其特征在于，具备：管体，由弹性材料构成，该管体具有圆筒状的管主体、以及设置在上述管主体的两端的环状的凸缘部，该管体在内部形成有流路；以及保持部件，被一体地形成，并且能够收容上述管体；至少一方的上述凸缘部在上述管主体的端部经由弯曲部向径向外方突出；在上述弯曲部，在上述管体的外侧设有第1曲面部，在上述管体的内侧设有第2曲面部；在经过上述管体的中心轴线的截面中，上述第1曲面部的最大的曲率半径形成为比上述第2曲面部的最大的曲率半径小。
12.上述管主体的厚度也可以比上述凸缘部的厚度大。上述弯曲部的径向的厚度也可以从上述管主体侧朝向上述凸缘部侧连续地减小。也可以还具备推压部，该推压部推压上述管体或将推压解除而使上述管体变形，使上述流路开闭。
13.发明效果
14.根据本发明的技术方案，起到提供能够将具备凸缘部的管体相对于保持部件容易
地安装的阀这样共通的效果。
附图说明
15.图1是本发明的实施方式的夹管阀的纵截面图。
16.图2是管体的放大部分纵截面图。
17.图3是管体的立体图。
18.图4是表示管体及推压部的组装的立体图。
19.图5是管体的横截面图。
20.图6是推压部的正视图。
21.图7是推压部的横截面图。
22.图8是表示管体的流路的开闭的纵截面图。
具体实施方式
23.以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。在全部附图中，对于对应的构成要素赋予共通的标号。
24.图1是本发明的实施方式的夹管阀1的纵截面图。夹管阀1具有阀部2、在内部形成有流路且被收容在阀部2中的管体3(管)、通过将管体3推压或将推压解除而使管体3变形来使流路开闭的推压部4、使推压部4驱动的驱动部5、以及安装在推压部4的前端的圆柱状的棒部件6。
25.驱动部5具有缸(cylinder)10、能够在缸10内滑动的活塞11、与活塞11对置地配置的底板(base plate)12、显示器13、以及帽(cap)14。驱动部5是气动执行器(air actuator)，通过从未图示的空气口向缸10内供给压缩空气或从缸10内排气，从而能够在缸10内使活塞11及推压部4升降。驱动部5既可以是电动促动器，或者也可以是通过手动进行的手柄或杠杆的操作来使推压部4升降。在活塞11的前端安装着推压部4。随着活塞11的升降，载置在活塞11上的显示器13相对于缸10出没。因而，通过经由帽14目视显示器13的出没的状态，能够掌握活塞11的位置，进而掌握推压部4的位置，即能够掌握夹管阀1的开闭状态。为了将各部件间密封，夹管阀1具有多个o形圈(o-ring)(例如o形圈15)。
26.阀部2具有一体地形成且能够收容管体3的筒状的保持部件20、配置在保持部件20的两端的连接部件21、以及与连接部件21一起螺合在保持部件20的两端的盖螺母(cap nut)22。驱动部5通过未图示的螺钉相对于阀部2、具体而言相对于保持部件20被安装。管体3具有圆筒状的管主体31、及设置在管主体31的两端的环状的凸缘部32，管体3在内部形成有流路。在连接部件21密接在凸缘部32的端面及保持部件20的端面的状态下，盖螺母22相对于保持部件20螺合。
27.夹管阀1特别是阀部2作为整体可以由塑料的材料形成。例如，缸10及底板12由混入有玻璃的聚丙烯(ppg)形成，推压部4及活塞11由缩醛树脂(pom)形成，保持部件20、连接部件21及盖螺母22由聚氯乙烯(u-pvc)形成，显示器13由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)形成，帽14由聚碳酸酯(pc)形成。管体3由橡胶等的弹性材料构成，例如由三元乙丙橡胶(epdm)或氟橡胶(fkm)形成。棒部件6由金属材料或硬质塑料构成，也可以使用与推压部4相同的材质。
28.图2是管体3的放大部分纵截面图。具体而言，图2中(a)是图1所示的a部的放大图，图2中(b)是图1所示的b部的放大图。
29.参照图2中(a)，在管体3中，至少一方的凸缘部32、在本实施方式中在图1中左侧的凸缘部32，构成为在管主体31的端部经由弯曲部33向径向外方突出。在凸缘部32的相对于轴线方向面向外方的端面，设置有与连接部件21密接而起到密封效果的环状的密封突起32a。
30.在弯曲部33中，管体3的外侧即流路的外侧设置有第1曲面部33a，管体3的内侧即流路的内侧设置有第2曲面部33b。在图2所示的纵截面图、即经过管体3的中心轴线的截面中，第1曲面部33a的曲率半径r1形成得比第2曲面部33b的曲率半径r2小。在第1曲面部33a及第2曲面部33b由具有多个曲率半径的多个曲面构成的情况下，可以比较最大的曲率半径。即，也可以使得第1曲面部33a的最大的曲率半径形成得比第2曲面部33b的最大的曲率半径小。
31.在弯曲部33附近，也可以是管主体31的厚度t1形成得比凸缘部32的厚度t2大。在此情况下形成为，弯曲部33的径向的厚度t从管主体31侧朝向凸缘部32侧连续地减小。因而，弯曲部33的径向的厚度t比管主体31的厚度t1小并且比凸缘部32的厚度t2大。这里，将弯曲部33的径向的厚度t定义为相对于第1曲面部33a或第2曲面部33b的规定位置处的切线垂直的方向上的厚度。
32.参照图2中(b)，另一方的凸缘部32构成为，在管主体31的端部经由角部34向径向外方突出。在角部34中，管体3的外侧与弯曲部33同样设置有相当于第1曲面部33a的具有曲率半径r1的曲面部34a。另一方面，管体3的内侧没有设置相当于第2曲面部33b的曲面部。严格地讲，在管体3的内侧有具有微小的曲率半径的部分，但其曲率半径与曲面部34a的曲率半径r1相比非常小。此外，曲面部34a的相对于规定位置处的切线垂直的方向上的最大的厚度t3、与管主体31的厚度t1及凸缘部32的厚度t2相比非常大。
33.如果将图2中(a)所示的弯曲部33与图2中(b)所示的角部34比较，则根据形状及构造也可知，由于弯曲部33与角部34相比刚性较低，所以容易以弯曲部33为支点使凸缘部32例如在轴线方向上挠曲。因而，设置有弯曲部33的管体3的一方的端部与设置有角部34的管体3的另一方的端部相比更容易弹性变形。进而，通过如上述那样使凸缘部32的厚度t2比管主体31的厚度t1小，能够使凸缘部32更容易弹性变形。
34.在如本实施方式的夹管阀1那样一体地形成保持部件20的情况下，为了将管体3收容到保持部件20中，需要一边使管体3的一方的端部弹性变形一边插入到保持部件20内。因而，在组装时，通过将设置有弯曲部33的管体3的端部向径向内方压缩而使其变形，从而能够容易地将管体3插入到保持部件20内。结果，能够将具备凸缘部32的管体3相对于保持部件20容易地安装。进而，由于在弯曲部33中设置有第1曲面部33a及第2曲面部33b，所以弹性变形时的应力分散，防止因应力集中造成的弯曲部33及弯曲部33附近的损伤等。
35.另外，由于角部34刚性较高，所以难以以角部34为支点使凸缘部32例如在轴线方向上挠曲，因而设置有角部34的管体3的端部难以弹性变形。因此，难以一边使设置有角部34的管体3的端部弹性变形一边将管体3插入到保持部件20内。即使要勉强地变形，也有可能管体损伤而密封性受损。
36.因而，在将管体3的任一端部插入到保持部件20内都可能进行组装的情况下，也可
以构成为，在管体3的两方的凸缘部32设置弯曲部33。由此，在组装时不需要进行端部的确认，就能够进行迅速且可靠的组装。另外，通过如上述的实施方式那样仅在管体3的一方的端部设置弯曲部33，与在管体3的两方的端部设置弯曲部33的情况相比，能够便宜地制作用来制造管体3的金属模。即，管体3的流路侧的芯由在流路的中央以与中心轴线正交的面分割的两个芯半体构成。此时，由于第2曲面部33b的表面、管主体31的表面及凸缘部32的表面是连续的面，所以虽然在功能上没有问题，但如果设置嵌套线(insert parting line)则会变得醒目。为了使其外观更美观，将设置弯曲部33的一侧的芯半体用较大的金属模材料一体地制作。另一方面，由于角部34是大致直角的角，所以如果与其前端相匹配地设置嵌套线，则不会变得醒目。因而，能够将没有设置弯曲部33的一侧的芯半体分割而制作，以使嵌套线被配置在相当于角部34的部分处。因此，没有设置弯曲部33的一侧的芯半体能够比设置弯曲部33的一侧的芯半体便宜地制作。也可以将对于凸缘部32如上述那样设置了弯曲部33的管体3的结构应用在夹管阀以外具有同样的结构的阀中，例如应用在蝶阀等其他阀。
37.图3是管体3的立体图，图4是表示管体3及推压部4的组装的立体图。管体3还具有连结部35，该连结部35设置在管体3的外表面，即设置在管主体31的外表面，将棒部件6相对于管体3以横向的配置的方式相对于管体3连结。换言之，在连结部35设置有能够插入棒部件6并且相对于管体3在横向上延伸的贯通孔36。连结部35作为整体被形成为圆筒状，但只要设置有贯通孔36，可以任意地形成。连结部35相对于管主体31一体地设置。
38.为了在阀部2中组装管体3及推压部4，如上述那样，一边使管体3弹性变形一边将其收容到保持部件20内。接着，将棒部件6插入到连结部35的贯通孔36内。接着，通过将棒部件6安装到推压部4的前端，管体3及推压部4的组装完成。
39.图5是管体3的横截面图。连结部35的贯通孔36的内表面被形成为与圆柱状的棒部件6对应的大致圆筒状。在贯通孔36的内表面中，在管主体31侧的表面设有跨贯通孔36的全长的平坦面37。通过设置平坦面37，能够将贯通孔36的入口部36a与管主体31的外表面的阶差消除。其结果是在组装时能够将棒部件6顺畅地插入到贯通孔36内。
40.图6是推压部4的正视图，图7是推压部4的横截面图。在推压部4的前端，设置有能够将棒部件6以卡扣式嵌合的嵌合凹部41。嵌合凹部41由第1凹部42以及第2凹部43构成，上述第1凹部42以接纳连结部35的方式互补地形成，上述第2凹部43夹着第1凹部42而在同一条线上延伸，并且以接纳棒部件6的方式互补地形成。仅在第2凹部43的两端部设置有能够与棒部件6卡合的一对卡合爪44。
41.一对卡合爪44沿着第2凹部43的边缘部对置地(相对地)设置。一对卡合爪44间的间隔比圆柱状的棒部件6的直径小。另一方面，在第2凹部43中，没有设置卡合爪44的部分的边缘部的间隔比圆柱状的棒部件6的直径大。在组装时，如果将推压部4相对于圆柱状的棒部件6推入，则棒部件6在第2凹部43中使一对卡合爪44弹性变形以使一对卡合爪44相离，能够使棒部件6以卡扣式嵌合。结果，能够使推压部4、棒部件6及棒部件6所连结的管体3简单且牢固地一体地连结。
42.图8是表示管体3的流路的开闭的纵截面图。图8中(a)表示夹管阀1的全开状态，图8中(b)表示夹管阀1的全闭状态。在图8中，省略了管体3、推压部4及棒部件6以外的夹管阀1的部件。夹管阀1构成为，通过经由棒部件6的推压部4进行的管体3的推压或推压的解除，使管体3变形，使流路开闭。
43.由于推压部4经由棒部件6与管体3连结，所以在由推压部4进行管体3的推压时，由棒部件6的长度方向的整体将管体3推压。此时，对于连结部35不作用负荷。另一方面，在由推压部4进行的管体3的推压的解除时，例如如果使活塞11上升，则推压部4上升，与推压部4嵌合的棒部件6经由连结部35将管主体31向上方拉起。结果，能够使夹管阀1可靠地成为全开状态。换言之，适当设计卡合爪44的形状、配置及尺寸，以使得当为了使夹管阀1成为全开状态而将管主体31向上方拉起时，能够得到棒部件6不脱离之程度的嵌合力。在设计卡合爪44时，也可以考虑夹管阀1的使用条件、流体压力及管体3的材质等。
44.因而，即使构成管体3的橡胶等弹性材料因老化而劣化，发生了管体3的弹性的复原力的下降、在管体3的塑性变形及全闭时接触的管体3的内表面彼此的固接等，也能够可靠且正确地对夹管阀1的开闭进行控制。此外，对于连结部35，在由推压部4进行管体3的推压时不作用负荷，仅在解除推压时作用将管主体31向上方拉起时的拉伸方向的负荷。因而，能够将连结部35的劣化或损伤抑制在最低限度。进而，夹管阀1与专利文献1所记载的夹管阀相比是附加了棒部件6及连结部35那样的结构，但作为夹管阀几乎不变更整体的大小而能够实现可靠的开闭。
45.棒部件6优选的是做成与处于全闭状态的变形后的管体3的宽度大致相同的长度。如果棒部件6变得比处于全闭状态的变形后的管体3的宽度短，则有可能棒部件6的两端部的边缘部与管主体31的表面接触而将管体3损伤。另一方面，如果棒部件6比处于全闭状态的变形后的管体3的宽度长，则有可能与保持部件20的内表面或其他部件干扰。另外，从假设与管主体31接触的情况下防止棒部件6对管体3的损伤的观点看，优选的是对棒部件6的端部的边缘部进行倒角。
46.具有将棒部件6相对于管体3以横向的配置的方式相对于管体3连结的连结部35的结构，除了能够适用于一体地形成的保持部件20以外，也能够适用于具有例如由两个半体形成的分割的部件所构成的保持部件的夹管阀。棒部件6也可以不是圆柱状而是多棱柱状。除了通过嵌合以外，也可以通过紧连或紧固等将棒部件6安装到推压部4的前端。
47.标号说明
48.1夹管阀；2阀部；3管体；4推压部；5驱动部；6棒部件；10缸；11活塞；12底板；13显示器；14帽；15o形圈；20保持部件；21连接部件；22盖螺母；31管主体；32凸缘部；33弯曲部；33a第1曲面部；33b第2曲面部；34角部；35连结部；36贯通孔；41嵌合凹部；42第1凹部；43第2凹部；44卡合爪。