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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022072960
(43)【公開日】2022-05-17
(54)【発明の名称】樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手
(51)【国際特許分類】
F16L 33/22 20060101AFI20220510BHJP
F16L 47/04 20060101ALI20220510BHJP
【ＦＩ】
F16L33/22
F16L47/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020182678
(22)【出願日】2020-10-30
(71)【出願人】
【識別番号】390002381
【氏名又は名称】株式会社キッツ
(74)【代理人】
【識別番号】100081293
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
(72)【発明者】
【氏名】小林 哲也
【テーマコード（参考）】
3H017
3H019
【Ｆターム（参考）】
3H017HA06
3H019HA05
(57)【要約】
【課題】固定リングを固定後にリングを当初の固定位置に留めることを可能としつつ、樹脂管の樹脂管接続部への固定力も十分に維持可能な樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手を提供すること。
【解決手段】外周に凹凸を有する樹脂管接続部４１を備えた継手部４をバルブ本体２に一体又は別体に設け、この樹脂管接続部４１に樹脂管５を挿入し、樹脂管５の外周から固定リング６を圧入して継手部４に樹脂管５を固定する樹脂管用継手付きバルブ１であって、固定リング６の内周奥側にクサビ状の溝部６１が形成され、固定リング６を樹脂管５の外側に圧入する際に、溝部６１内に樹脂管の奥部外側の一部が入り込んで樹脂管５にクサビ部５２が形成され、このクサビ部５２が溝部内に係止されると共に、この溝部６１の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとした。
【選択図】 図４
【解決手段】外周に凹凸を有する樹脂管接続部４１を備えた継手部４をバルブ本体２に一体又は別体に設け、この樹脂管接続部４１に樹脂管５を挿入し、樹脂管５の外周から固定リング６を圧入して継手部４に樹脂管５を固定する樹脂管用継手付きバルブ１であって、固定リング６の内周奥側にクサビ状の溝部６１が形成され、固定リング６を樹脂管５の外側に圧入する際に、溝部６１内に樹脂管の奥部外側の一部が入り込んで樹脂管５にクサビ部５２が形成され、このクサビ部５２が溝部内に係止されると共に、この溝部６１の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとした。
【選択図】 図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周に凹凸を有する樹脂管接続部を備えた継手部をバルブ本体に一体又は別体に設け、この樹脂管接続部に樹脂管を挿入し、樹脂管の外周から固定リングを圧入して継手部に前記樹脂管を固定する樹脂管用継手付きバルブであって、前記固定リングの内周にクサビ状の溝部が形成され、前記固定リングを前記樹脂管の外側に圧入する際に、前記溝部内に前記樹脂管の一部が入り込んで前記樹脂管にクサビ部が形成され、このクサビ部が前記溝部内に係止されると共に、この溝部の深さは、前記樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、前記固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとしたことを特徴とする樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項2】
前記固定リングの前記バルブ本体側には、前記バルブ本体側に拡径するテーパ面が設けられ、前記溝部は、前記樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けられた請求項１に記載の樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項3】
前記溝部の幅は、この溝部と対向している前記樹脂管接続部の凸部の上面の幅よりも小さく形成した請求項１又は２に記載の樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項4】
前記溝部の頂部は、この溝部と対向している前記樹脂管接続部の凸部の上面の幅内に位置させた請求項１乃至３の何れか１項に記載の樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項5】
前記樹脂管接続部の外周に形成された複数の凸部は、径方向の高さが同一である請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項6】
前記溝部の断面形状は、くさび形形状、逆Ｖ字形状又は三角形状である請求項１乃至５の何れか１項に記載の樹脂管用継手付きバルブ。
【請求項7】
継手本体に、外周に凹凸を有する樹脂管接続部を備えた継手部を形成し、この樹脂管接続部に樹脂管を挿入し、樹脂管の外周から固定リングを圧入して前記継手部に前記樹脂管を固定する樹脂管用継手であって、前記固定リングの内周にクサビ状の溝部が形成され、前記固定リングを前記樹脂管の外側に圧入する際に、前記溝部内に前記樹脂管の一部が入り込んで前記樹脂管にクサビ部が形成され、このクサビ部が前記溝部内に係止されると共に、この溝部の深さは、前記樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、前記固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとしたことを特徴とする樹脂管用継手。
【請求項8】
前記固定リングの前記継手本体側には、前記継手本体側に拡径するテーパ面が設けられ、前記溝部は、前記樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けられた請求項７に記載の樹脂管用継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手に関し、特に、固定リング圧入により樹脂管を継手部に固定した後、固定リングが離脱するのを防止すると共に樹脂管の固定力を維持可能な樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリエチレンなどの合成樹脂から成る管体を金属製のバルブ本体などの所定の結合対象に結合（固着）させるために、金属製の継手部の外周にいわゆるタケノコ溝を設けた樹脂管用継手などが知られている。
【0003】
このような継手部の構造は、例えば、金属製の管継手本体に一体又は別体に形成された樹脂管用接続部に、樹脂管の先端面を当該継手部外周に拡径させながら外嵌挿入した後、樹脂管に備えられたリング状の締付部材（リング）を当該継手に向けて樹脂管外周を締付けながら圧入していくように構成している。
【0004】
樹脂管は、低温時に収縮したり、経年変化して痩せたりすることがあり、そのため、金属製のタケノコ溝の外周に挿入した樹脂管の外周から圧入したリングと、樹脂管の外周との間に隙間が生じ、リングや樹脂管などに振動や衝撃などの外力がかかると、リングが緩んだり或いはリングが当初の固定位置から移動して抜けてしまう問題があると共に、リングの緩みなどにより収縮した樹脂管が継手部から離脱するおそれがある。
【0005】
従来より、この問題に対し各種の継手構造が提案されており、特に、特許文献１の継手構造では、締付リング内周に凹部を設けて、第１凸部と第２凸部を有する樹脂管接続部にこの凹部と対向する位置に第１凸部を形成し、第１凸部が第２凸部よりも高くなっており、凹部と第１凸部との間で挟まれた部分で樹脂管を径方向に撓ませた継手構造が開示されている。
【0006】
特許文献２の継手構造では、締付リングの奥側に向かって内径が大きくなるようにした拡径部に複数の突起を形成し、高さが異なる複数の凸部を有する樹脂管接続部のうち外径が最も大きい凸部をリング内周の拡径部に対向する位置に形成した継手構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１５－１６６６０１号公報
【特許文献2】特開２０１５－１５２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献１では、リング内周の凹部における軸方向の幅を対向している第１凸部の軸方向の幅よりも広くし、かつ、凹部へ樹脂管の樹脂素材を多く入り込ませて、リングの離脱を防止すると共に奥側でリングから樹脂素材が飛び出すことを抑止しているが、凹部に十分に樹脂素材を充填するために、高さがある第１凸部によって樹脂管を径方向へ撓ませ、凸部と対向位置にあるリング内周の凹部に樹脂管の樹脂素材を入り込ませている。
【0009】
このため、リングの離脱を防止するには、樹脂管を外径側に変形させることが必要であり、変形させて凹部に入り込ませた樹脂素材の分、タケノコ溝の凹部に充填する樹脂素材が減ってしまうため、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下するおそれがある。
【0010】
特許文献２の継手構造は、リングの奥側に拡径部を設けて、樹脂管にリングを圧入していくとリングの内周面と樹脂管の外周面が圧着して、リングの拡径部と圧着状態にある樹脂管の一方端部では拡径部の内径に沿うように奥側に向かって拡径して、拡径部に形成した突起を樹脂管の外周面に食い込ませて、樹脂管に食い込んだ突起がストッパとなって、樹脂管からリングの離脱するのを防止している。
【0011】
しかしながら、リングの内周にある突起は、拡径部にのみ形成されており、樹脂管の外周面とリングの内周面とを密着状態にしてから拡径部の突起を樹脂管の外周面に食い込ませているので、拡径させた樹脂管の外周面とリングの内周面とを密着しやすくするために、拡径部と対向位置にある凸部の高さを他の凸部よりも大きくしており他の凸部よりも大きくした分、樹脂管の外周面の樹脂素材が外方に充填されやすくなる。
このため、樹脂管の内周面と樹脂管接続部の外周面の密着に必要なタケノコ溝に充填するタケノコ溝の凹部に充填する樹脂素材が減って継手部に樹脂管を固定する固定力が低下するおそれがある。
このため、樹脂管の内周面と樹脂管接続部の外周面の密着に必要なタケノコ溝に充填するタケノコ溝の凹部に充填する樹脂素材が減って継手部に樹脂管を固定する固定力が低下するおそれがある。
【0012】
また、樹脂管を構成する樹脂素材は、初期には外部からの変形力に対して復元しようとする弾性力（内部応力）を保持しているものの、繰り返し外部応力が加えられたり、また熱変化等が加わると、徐々にこの弾性力（内部応力）が小さくなり（クリープ）、やがて内部応力がゼロ（クリープの限界）となる。
【0013】
樹脂管がクリープの限界に達していない状態であれば、ある程度収縮してもその弾性力によりリングを固定位置に留めることができるが、樹脂管がクリープの限界に達している状態ではリング側への弾性力を発揮し得なくなるため、リングの移動を留める効果が著しく低下する。
そして、リングの抜けを確実に防止できないと、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下して、樹脂管が継手部から抜けてしまうおそれがある。
そして、リングの抜けを確実に防止できないと、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下して、樹脂管が継手部から抜けてしまうおそれがある。
【0014】
上記の文献１及び２の継手構造では、樹脂管がクリープの限界に達した状態のときまで、リングの抜けを防止したり、継手部に樹脂管を固定する固定力を維持できるかどうかについて全く考慮されていない。
【0015】
そこで、本発明は上記問題点を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、リングを当初の固定位置に留めることを可能としつつ、樹脂管の樹脂管接続部への固定力も十分に維持可能な樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、外周に凹凸を有する樹脂管接続部を備えた継手部をバルブ本体に一体又は別体に設け、この樹脂管接続部に樹脂管を挿入し、樹脂管の外周から固定リングを圧入して継手部に樹脂管を固定する樹脂管用継手付きバルブであって、固定リングの内周にクサビ状の溝部が形成され、固定リングを樹脂管の外側に圧入する際に、溝部内に樹脂管の一部が入り込んで樹脂管にクサビ部が形成され、このクサビ部が溝部内に係止されると共に、この溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとした樹脂管用継手付きバルブである。
【0017】
請求項２に係る発明は、固定リングのバルブ本体側には、バルブ本体側に拡径するテーパ面が設けられ、溝部は、樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けられた樹脂管用継手付きバルブである。
【0018】
請求項３に係る発明は、溝部の幅は、この溝部と対向している樹脂管接続部の凸部の上面の幅よりも小さく形成した樹脂管用継手付きバルブである。
【0019】
請求項４に係る発明は、溝部の頂部は、この溝部と対向している樹脂管接続部の凸部の上面の幅内に位置させた樹脂管用継手付きバルブである。
【0020】
請求項５に係る発明は、樹脂管接続部の外周に形成された複数の凸部は、径方向の高さが同一である樹脂管用継手付きバルブである。
【0021】
請求項６に係る発明は、溝部の断面形状は、くさび形形状、逆Ｖ字形状又は三角形状である樹脂管用継手付きバルブである。
【0022】
請求項７に係る発明は、継手本体に、外周に凹凸を有する樹脂管接続部を備えた継手部を形成し、この樹脂管接続部に樹脂管を挿入し、樹脂管の外周から固定リングを圧入して継手部に樹脂管を固定する樹脂管用継手であって、固定リングの内周にクサビ状の溝部が形成され、固定リングを樹脂管の外側に圧入する際に、溝部内に樹脂管の一部が入り込んで樹脂管にクサビ部が形成され、このクサビ部が溝部内に係止されると共に、この溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さとした樹脂管用継手である。
【0023】
請求項８に係る発明は、固定リングの継手本体側には、継手本体側に拡径するテーパ面が設けられ、溝部は、樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けられた樹脂管用継手である。
【発明の効果】
【0024】
請求項１に記載の発明によると、固定リングの内周にクサビ状の溝部を形成し、固定リングを樹脂管の外側に圧入する際に、樹脂管外周の一部の樹脂素材が溝部内に入り込み、樹脂管にクサビ部を形成するから、このクサビ部が固定リングの溝部と係止して、クサビ作用によって樹脂管を締付固定する固定リングの固定位置を確実に固定することができる。
そして、固定リングの溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さにしているから、樹脂管が最大に収縮してクリープの限界に達した状態であってもリングの溝部とクサビ部との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部によるクサビ作用によって固定リングを所定の固定位置から移動することなく、確実に固定リングの移動および離脱を防ぐことができる。
そして、固定リングの溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さにしているから、樹脂管が最大に収縮してクリープの限界に達した状態であってもリングの溝部とクサビ部との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部によるクサビ作用によって固定リングを所定の固定位置から移動することなく、確実に固定リングの移動および離脱を防ぐことができる。
【0025】
また、固定リング内周にある溝部は、樹脂管がクリープの限界に達したときでも、固定リングが固定位置から移動しない程度の最小限の深さであるから、固定リングの離脱を抑制するために、過度に深くする必要がなくかつ溝部に入り込む樹脂素材が最小限でよいから、樹脂素材をタケノコ溝の凹部に十分に充填することができ、樹脂管の内周面と樹脂管接続部の外周面に良好な密着性（樹脂管の固定）を保持できる。
【0026】
特に、バルブに接続する管継手に好適であり、樹脂管にクリープが生じやすくクリープの限界に達するような場合でも、固定リングの抜けを防止しながら継手部に固定した樹脂管の固定力を維持することができる。
【0027】
本発明においては、樹脂管がクリープの限界に達した状態まで考慮した深さでリング内周溝を設けているため、単に樹脂管の収縮のみを考慮した場合に比べ、樹脂管を接続したバルブが繰り返しの熱サイクルや応力が樹脂管接続部に加えられるなど、樹脂管のクリープが生じやすいような、長期、あるいは負荷の大きい利用条件で用いられる場合でも、樹脂管の固定力を低下させることなく、リングの樹脂管への固定位置からの移動を確実に防止することができる。
【0028】
請求項２に記載の発明によると、固定リングのバルブ本体側には、バルブ本体側に拡径するテーパ面が設けられ、溝部は、樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けたので、固定リングのテーパ面では、固定リング圧入の際に逃げ込んだ樹脂素材を充填し、溝部と対向する位置にある凸部によって確実に溝部内に樹脂素材が入り込んでクサビ部を形成して固定リングを確実に位置固定することができる。
【0029】
加えて、テーパ面でないリング内周の平坦面に溝部を設ければ、固定リング圧入の際にはテーパ面によりリング圧入を容易にし、平坦面ではリング圧入の際の応力を分散させて樹脂管が破断することなく、樹脂管の歪みや変形を低減しながら、固定リングの位置を固定し離脱防止を図ることができる。
【0030】
請求項３又は請求項４に記載の発明によると、固定リングの溝部の幅が、この溝部と対向している樹脂管接続部の凸部の上面の幅よりも小さく形成し又は溝部の頂部が、この溝部と対向している樹脂管接続部の凸部の上面の幅内に位置させたから、リングの溝部に対向している凸部によって、確実に溝部内に樹脂素材を押し込むことができ、溝部の溝の深さが最小限の深さであっても樹脂管の外周面にクサビ部を形成し、クサビ作用を十分に発揮させることができるようにクサビ部に溝部が係止可能であるから、固定リングを所定の固定位置に留めることができる。
さらには、溝部に入り込む樹脂素材が最小限でよく、樹脂管と樹脂管接続部を固着するのに必要な凹部へ十分に樹脂素材を充填して、継手部に樹脂管を固定保持できる。
このため、長期の使用などにより樹脂管が収縮した場合でも、リングの抜けの防止し、樹脂管の固定保持することができる。
さらには、溝部に入り込む樹脂素材が最小限でよく、樹脂管と樹脂管接続部を固着するのに必要な凹部へ十分に樹脂素材を充填して、継手部に樹脂管を固定保持できる。
このため、長期の使用などにより樹脂管が収縮した場合でも、リングの抜けの防止し、樹脂管の固定保持することができる。
【0031】
請求項５に記載の発明によると、継手部の樹脂管接続部の外周にある複数の凸部は、径方向の高さが同一であるから、この凸部によって径方向の外方に押し出される樹脂素材を低減しながら、リング圧入の際に樹脂管接続部のタケノコ溝の凹部に樹脂管の樹脂素材を多く充填することができるから、樹脂管と樹脂管接続部の密着力を高めることができる。
このため、バルブに接続する樹脂管用継手の樹脂管にクリープが生じて樹脂管が最大に収縮した場合でも、継手部に固定した樹脂管の固定力を保持して継手部から樹脂管が抜けるの抑制することができる。
このため、バルブに接続する樹脂管用継手の樹脂管にクリープが生じて樹脂管が最大に収縮した場合でも、継手部に固定した樹脂管の固定力を保持して継手部から樹脂管が抜けるの抑制することができる。
【0032】
請求項６に記載の発明によると、溝部の断面形状は、くさび形形状、Ｖ字形状又は三角形状であるから、リング圧入の際に溝部内に樹脂素材が入り込みやすく、クサビ部を形成しやすい。そして、樹脂素材の充填によって形成された断面形状が、くさび形形状、Ｖ字形状又は三角形状のクサビ部がリング内周の溝部に引っ掛かりやすくなり、樹脂管からリングの移動や抜けに対してクサビ作用を発揮しやすい。
【0033】
請求項７に記載の発明によると、樹脂管用継手において、固定リングの内周にクサビ状の溝部を形成し、固定リングを樹脂管の外側に圧入する際に、樹脂管外周の一部の樹脂素材が入り込み、樹脂管にクサビ部を形成するから、このクサビ部が固定リングの溝部と係止して、クサビ作用によって樹脂管を締付固定する固定リングの固定位置を確実に固定することができる。
さらに、固定リングの溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さにしているから、樹脂管が最大に収縮してクリープの限界に達した状態であってもリングの溝部とクサビ部との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部によるクサビ作用によって固定リングが所定の固定位置から移動することなく、確実に固定リングの移動および離脱を防ぐことができる。
さらに、固定リングの溝部の深さは、樹脂管がクリープ状態の限界に達しても、固定リングが固定位置から移動しない最小限の深さにしているから、樹脂管が最大に収縮してクリープの限界に達した状態であってもリングの溝部とクサビ部との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部によるクサビ作用によって固定リングが所定の固定位置から移動することなく、確実に固定リングの移動および離脱を防ぐことができる。
【0034】
また、固定リング内周にある溝部は、樹脂管がクリープの限界に達したときでも、固定リングが固定位置から移動しない程度の最小限の深さであるから、固定リングの離脱を抑制するために、過度に深くする必要がなくかつ溝部に入り込む樹脂素材が最小限でよいから、樹脂素材をタケノコ溝の凹部に十分に充填することができ、樹脂管の内周面と樹脂管接続部の外周面に良好な密着性を保持することができる。
【0035】
請求項８に記載の発明によると、樹脂管用継手において、固定リングの継手本体側には、継手本体側に拡径するテーパ面が設けられ、溝部は、樹脂管接続部の当該テーパ面とは対向していない凸部と対向する位置に設けたので、固定リングのテーパ面では、固定リング圧入の際に逃げ込んだ樹脂素材を充填し、溝部と対向する位置にある凸部によって確実に溝部内に樹脂素材が入り込んでクサビ部を形成して固定リングを確実に位置固定することができる。
【0036】
加えて、テーパ面でないリング内周の平坦面に溝部を設ければ、固定リング圧入の際にはテーパ面によりリング圧入を容易にし、平坦面ではリング圧入の際の応力を分散させて樹脂管が破断することなく、樹脂管の歪みや変形を低減しながら、固定リングの位置を固定し離脱防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本例の樹脂管用継手付きバルブの一部切欠き縦断面図である。
【図3】本例の樹脂管用継手における継手部に固定リングを固定した状態を説明する図面である。
【図4】本例の樹脂管用継手において、樹脂管が最大に収縮した状態を模式的に示した図面である。
【図5】本例の樹脂管用継手に樹脂管の挿入とリングの圧入の手順を模式的に示した説明図であり、（ａ）は樹脂管を挿入する途中の状態、（ｂ）は樹脂管の挿入が完了した状態、（ｃ）はリングを圧入する途中の状態をそれぞれ示している。
【図6】他例の樹脂管用継手付きバルブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、本発明の実施形態（本例）を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の樹脂管用継手付きバルブ１の全閉状態を示した一部切り欠き縦断面図である。同図に示すように、本例は、丸ハンドルを手動で回動させて弁体を開閉するゲートバルブである。
【0039】
なお、本発明は、ゲートバルブに限らずボールバルブ、グローブバルブ、チャッキバルブ、バタフライバルブ、ダイヤフラムバルブなど各種の手動・自動バルブに用いることができ、更に、バルブに限らず、例えばオネジ・メネジのソケットやカプラなど、樹脂製の管体を対象物に結合するための種々の継手構造に対し、実施に応じて適宜用いることができる。
【0040】
図１に示すように、本例のバルブ本体２は、ボデー部３と継手部４を備え、固定リング６（以下、「リング」と称することがある）を介して樹脂管５を継手部４に固定した状態の樹脂管用継手付きバルブ１である。ボデー部３内には、流路の軸心方向の交差方向に昇降動可能にジスク７（弁体）が収容され、ボデー部３の上部には、軸装部を有するボンネット８が接続されている。
【0041】
図１において、ボンネット８内には、その軸心と同心状にステム９が収容され、ボンネット８の内周面の一部には、メネジ８ａが設けられ、このメネジ８ａには、ステム９のオネジ９ａが螺合している。ステム９の下端部には、ジスク７と係合する鍔状の係合部が設けられ、ステム９の上端部には、六角ナット１０の締め付けにより丸ハンドル１１が同心状かつステム９と供回り可能に固着している。ボンネット８の軸装部の上端部には、グランド１２を介してパッキン１３を締め付けるパッキンナット１４が螺着しており、このパッキンナット１４の締め付けにより軸装部の内外がシールされる。
【0042】
図１において、本例の樹脂管用継手付きバルブ１は、丸ハンドル１１を手動で回動させることにより、パッキン１３により軸装部のシールが維持されたまま、オネジ９ａとメネジ８ａとの間の螺進に応じて、ステム９がバルブストロークの範囲内で昇降動する。この昇降動に応じて、ステム９下端部の係合部で係合しているジスク７もボデー部３内で昇降動し、このジスク７の昇降動により流路が閉塞又は開放され、バルブの開閉が行われる。
【0043】
ボデー部３には、メネジ部３ａを形成し樹脂管接続用の継手部４を接続可能である。また、ボデー部３には、六角ナット部１５を形成しており、継手部４を装着する際、又は樹脂管５の挿入する際、或いはリング６を圧入する際に治具が係止可能である。
【0044】
本例では、バルブ本体２においてボデー部３と継手部４を別体に設けて、ボデー部３に着脱自在な構造としている。継手部４には樹脂管５と接続可能な樹脂管接続部４１を有し、鍔部４２をはさんで反対側には、オネジ部４３が設けられている。このオネジ部４３をボデー部３のメネジ部３ａに螺着し、ボデー部３と継手部４が一体となるように接続している。
継手部４の鍔部４２の外周には、継手部４をバルブ本体２に装着するための治具が係止可能な二面幅４４を形成している。また、この二面幅４４は、樹脂管５の挿入後、固定リング６を圧入するときに用いる治具にも係止可能である。なお、二面幅に変えて、鍔部４２の外周を六角ナット形状としてもよい。
継手部４の鍔部４２の外周には、継手部４をバルブ本体２に装着するための治具が係止可能な二面幅４４を形成している。また、この二面幅４４は、樹脂管５の挿入後、固定リング６を圧入するときに用いる治具にも係止可能である。なお、二面幅に変えて、鍔部４２の外周を六角ナット形状としてもよい。
【0045】
また、本例では、継手部とボデー部を別体に形成したが、図６に示す、継手部４をボデー部３と一体に形成したバルブ本体としてもよく、少なくとも継手構造としての機能を備えていれば、本発明の樹脂管用継手の構造は実施に応じて任意に選択できる。なお、本発明の継手部を備えた構造を樹脂管用継手と称する。
【0046】
以下、図２、図３、図４を参照して、樹脂管用継手を詳細に説明する。図２は、図１の本例の樹脂管用継手付きバルブ１のバルブ本体２から継手部４を分離した、樹脂管用継手の断面図である。図３は、本例の樹脂管用継手における継手部４に固定リング６を固定した状態を説明する図面である。図４は、本例の樹脂管用継手において、樹脂管が最大に収縮した状態を模式的に示した図面である。以下、樹脂管用継手がバルブ本体２のボデー３と接続する側（バルブ本体側又は継手本体側）を奥側と称し、その反対側（先端側）を手前側と称する。
【0047】
図２、図３に示すように、継手部４は、先端側（軸方向）に向かって延出した樹脂管接続部（接続部）４１を有し、接続部４１の外周に凹凸を形成され、接続部４１の先端側には、手前側に向けてテーパ状に縮径する傾斜面４６が形成されている。傾斜面４６の傾斜角度は、継手部の軸心方向（図２軸方向）に対し、傾斜角度が１５～３０度の範囲であれば、樹脂管５の挿入が容易となるため好ましい。
【0048】
接続部４１の凹凸は、凸部（２１、２２、２３、２４）と凹部（２６、２７、２８、２９）とが互いに凹凸状に複数ずつ配置されて、何れの凹部・凸部も、接続部の軸心方向に交差する方向に向けて外周面に環状に設けられている。本例では、何れの凹部（凸部）の断面形状も、略同一となるように設けられているが、接続部の長さや径、凹凸部の数や断面形状は、本例の構造に限らず、実施に応じて任意に選択できる。以下、凸部２１を第１凸部、凸部２２を第２凸部などと称することがある。
【0049】
図３、図４に示すように、各凸部（２１、２２、２３、２４）は、断面形状が略台形形状であり、上面が平坦となっている。
また、各凸部は、手前側の凹部側に向かって傾斜する傾斜面を有しており、これらの各傾斜面（２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ）は、樹脂管５の挿入時には、ガイドとして機能する。リング６の圧入時には、樹脂素材が各凹部内に入り込んでいくのを促進できる。このような機能を発揮する範囲において、これら傾斜面の全部又は一部の傾斜角度を設定すればよい。なお、各傾斜面は、必ずしも各凹部にそれぞれ届いている必要はないが、前記機能を効果的に発揮させるためには、各凹部の底部まで、各傾斜面が届いていれば好適である。
また、各凸部は、手前側の凹部側に向かって傾斜する傾斜面を有しており、これらの各傾斜面（２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ）は、樹脂管５の挿入時には、ガイドとして機能する。リング６の圧入時には、樹脂素材が各凹部内に入り込んでいくのを促進できる。このような機能を発揮する範囲において、これら傾斜面の全部又は一部の傾斜角度を設定すればよい。なお、各傾斜面は、必ずしも各凹部にそれぞれ届いている必要はないが、前記機能を効果的に発揮させるためには、各凹部の底部まで、各傾斜面が届いていれば好適である。
【0050】
図３に示すように、鍔部４２の係合面４５と接続部４１との間の境界部分３０には、最も奥側（最奥部）に凸部（第１凸部）２１が設けられている。この凸部２１の上面部の幅・高さは、他の凸部の上面部の幅・高さと同一である。
このように、最奥部に凸部２１が、後述する固定リング６のテーパ面６２に対向する位置に設けられることで、最奥部にある接続部４１の凹部２９を、樹脂管５の樹脂材料が充填されにくいテーパ面６２の最奥部よりも手前に配置して、各凹部（２６、２７、２８、２９）へ樹脂素材を充填しやすくしている。
このように、最奥部に凸部２１が、後述する固定リング６のテーパ面６２に対向する位置に設けられることで、最奥部にある接続部４１の凹部２９を、樹脂管５の樹脂材料が充填されにくいテーパ面６２の最奥部よりも手前に配置して、各凹部（２６、２７、２８、２９）へ樹脂素材を充填しやすくしている。
【0051】
継手部４に接続される樹脂管５は、合成樹脂よりなり圧縮変形性を有する管体である。例えば比較的大径硬質素材の水道用ポリエチレン管などに適用することができるが、他の合成樹脂製の樹脂管であってもよい。
樹脂管５を接続部４１に挿入する際には、樹脂管５の先端面５１を継手部４における鍔部４２の係合面４５と当接するように最奥部まで挿入される。
樹脂管５を接続部４１に挿入する際には、樹脂管５の先端面５１を継手部４における鍔部４２の係合面４５と当接するように最奥部まで挿入される。
【0052】
樹脂管５を接続部４１に挿入の際には、あらかじめ樹脂管５に固定リング６を備えておき、接続部４１に樹脂管５を挿入完了後、固定リング６によって樹脂管５を接続部４１に密着固定して、樹脂管５を継手部４に完全に固定する。
【0053】
また、樹脂管５にリング６を圧入すると、樹脂管５の外側の一部がリング６の溝部６１に入り込み、樹脂管５の外周にクサビ部５２が一体に形成される。このクサビ部５２が、リング６の溝部６１と係止して、後述するクサビ作用を発揮して所定の固定位置にリング６を固定することができる。
【0054】
固定リング６は、金属により一体形成された所定の厚み有する環状の締付部材である。図２に示すように、固定リング６内周面にクサビ状の溝部６１を設け、一方の端面が鍔部４２の係合面４５に当接する挿入端６３となっており、挿入端６３の内周面には奥側に向けて拡径するテーパ面６２を形成している。
このテーパ面６２の反対側にも、同様の形状のテーパ面６４が形成してもよい。これらテーパ面は、所定の角度（例えば約１５～３０度）で傾斜している。
このテーパ面６２の反対側にも、同様の形状のテーパ面６４が形成してもよい。これらテーパ面は、所定の角度（例えば約１５～３０度）で傾斜している。
【0055】
また、リング６のテーパ面６２は、ある程度の表面粗さを有していると、樹脂管５の継手部４に対する耐引抜性を向上させることができる。さらに、テーパ面６２の境界６２ａや挿入端６３との境界は、アール形状であれば、樹脂管５に損傷が生じ難くなり、固定状態において樹脂管５の破断等を防止し易くなるため好ましい。
【0056】
固定リング６の内径は、樹脂管５の外径よりも小さく設定しており、リング６は、固定前の状態において、樹脂管５に予め遊嵌状態に配備されて、樹脂管５に圧入して固定される。
図３に示すようにリング６の内周径φｄ２は、樹脂管接続部４１の凹部と後述する充填スペースの総和容積が、圧縮された樹脂管５の樹脂素材の圧縮体積が所定の関係を満たすように設定されている。
図３に示すようにリング６の内周径φｄ２は、樹脂管接続部４１の凹部と後述する充填スペースの総和容積が、圧縮された樹脂管５の樹脂素材の圧縮体積が所定の関係を満たすように設定されている。
【0057】
リング６の平坦面６５に設けた溝部６１は、断面形状はクサビ形形状、Ｖ字形状又は三角形形状に形成している。溝部６１は、バルブ本体側（継手本体側）に拡径するテーパ面６２とは対向していない凸部と対向する位置に設けかつリング６のテーパ面６２の近傍に設けると好ましい。
【0058】
すなわち、図３、図４に示すように、樹脂管５に圧入して固定状態としたときに、この溝部６１は、樹脂管接続部４１の最も奥側に位置している凸部２１（第１凸部）よりも手前側に隣接した凸部２２（第２凸部）と対向する位置するように設けられる。
溝部６２が樹脂管接続部４２の凸部と対向する位置にあると、リング６圧入の際に、樹脂管の樹脂素材を溝部６２に押し込みやすくなる。
溝部６２が樹脂管接続部４２の凸部と対向する位置にあると、リング６圧入の際に、樹脂管の樹脂素材を溝部６２に押し込みやすくなる。
【0059】
リング６を樹脂管５の外側に圧入すると、溝部６１内に樹脂管５の外側の一部が入り込み樹脂管５の外周面にクサビ部５２が形成され、このクサビ部５２が溝部６１内に係止してリング６を所定の固定位置に留めることができる。
【0060】
また、溝部６１の断面形状が、くさび形形状、Ｖ字形状又は三角形状であるから、リング圧入の際に溝部６１内に樹脂素材が入り込みやすく、クサビ部を形成しやすい。そして、樹脂素材の充填によって形成されたクサビ部がリング内周の溝部に引っ掛かりやすくなり、樹脂管からリングの移動や抜けに対してクサビ作用を発揮しやすい。
このため、断面形状がくさび形形状、Ｖ字形状又は三角形形状が好ましいが、クサビ部５２を形成できれば、他の形状であってもよい。他の形状としては、例えば、断面形状が、Ｕ字形状、Ｃ字形状、円弧形状、コ字形状などであってもよい。また、リング内周に複数の溝を設けてもよい。ただし、樹脂管接続部の凹部に多く樹脂素材を充填する観点から、溝部の数は少ない方が好ましい。
このため、断面形状がくさび形形状、Ｖ字形状又は三角形形状が好ましいが、クサビ部５２を形成できれば、他の形状であってもよい。他の形状としては、例えば、断面形状が、Ｕ字形状、Ｃ字形状、円弧形状、コ字形状などであってもよい。また、リング内周に複数の溝を設けてもよい。ただし、樹脂管接続部の凹部に多く樹脂素材を充填する観点から、溝部の数は少ない方が好ましい。
【0061】
なお、溝部６１は、必ずしも、奥側に設ける必要はないが、リング６の奥側の平坦面６５に設けることが好ましい。仮に、リング内周の溝が、樹脂管５を挿入する端部側に近すぎると、樹脂管の先端面５１側の樹脂素材がテーパ面６２やタケノコ溝（凹部）に充填された後、溝部内に充填されるので、溝部内への樹脂素材の充填が不足し、リングの抜けを防止する効果が十分に得られなくなる可能性がある。
そこで、リング６内周のテーパ面６２とは重ならない位置で、もっとも奥側の凸部に対向する位置でリング６内周に溝を設ければ、樹脂素材のリング内周溝部内への十分な充填を行いつつ、樹脂管の破断も防止することができる。
そこで、リング６内周のテーパ面６２とは重ならない位置で、もっとも奥側の凸部に対向する位置でリング６内周に溝を設ければ、樹脂素材のリング内周溝部内への十分な充填を行いつつ、樹脂管の破断も防止することができる。
【0062】
図４に示すように、溝部６１の軸方向の幅ａは、対向位置にある凸部２２の軸方向の幅ｂ内にあり、凸部２２の軸方向の幅ｂよりも小さくなっている。対向している凸部によって樹脂素材を溝部６１に押し込みやすくするためには、ａがｂの半分以下の幅であるとより好適である。
【0063】
また、溝部６１の深さｃは、樹脂管５がクリープ状態の限界に達しても、リング６が固定位置から移動しない最小限の深さとしている。
ここで、「樹脂管５がクリープ状態の限界に達しても、リング６が固定位置から移動しない」とは、樹脂管５に繰り返し応力等が加わり、クリープの限界に達し、且つ、樹脂管５に最大の収縮が生じても、リング６が当初の固定位置から移動しないことをいい、最大の収縮とは、樹脂管５の実際の使用において想定される最大の収縮であって、樹脂管５の想定使用温度において生じ得る熱収縮が主に該当する。
すなわち、図４に示すように、樹脂管５が最大に収縮したときの収縮後のクサビ部５２の径方向の頂部の収縮量ｄよりも溝部６１の径方向の深さｃの方が大きくなっている。
ここで、「樹脂管５がクリープ状態の限界に達しても、リング６が固定位置から移動しない」とは、樹脂管５に繰り返し応力等が加わり、クリープの限界に達し、且つ、樹脂管５に最大の収縮が生じても、リング６が当初の固定位置から移動しないことをいい、最大の収縮とは、樹脂管５の実際の使用において想定される最大の収縮であって、樹脂管５の想定使用温度において生じ得る熱収縮が主に該当する。
すなわち、図４に示すように、樹脂管５が最大に収縮したときの収縮後のクサビ部５２の径方向の頂部の収縮量ｄよりも溝部６１の径方向の深さｃの方が大きくなっている。
【0064】
このように、樹脂管５が収縮しても、クサビ部５２と溝部６１の係合が維持される程度の深さで、クサビが外れることなくクサビ作用を維持することができるような溝部６１の深さにして、固定リングの位置固定および、樹脂管からリングが離脱するのを防止することができる。
【0065】
また、リング６の溝部６１と、この溝部６１に対向する凸部２２との位置関係は、少なくとも、溝部６１の頂部（最も深い部位）が凸部２２の幅ｂ内に位置していることが好ましい。これにより、溝部６１の頂部にまで樹脂管５の樹脂素材を確実に充填できる。溝部６１は、その幅ａが凸部２２及びその手前側の傾斜面２２ａの幅内に設けられることが好ましい。溝部６１の幅ａは、凸部２２の幅ｂからはみ出ていても良いが、その場合、溝部６１の幅ａが手前側にはみ出るようにすると、リング６の圧入時に凸部２２の上面で押された樹脂素材が溝部６１に充填されやすくなる。
【0066】
樹脂管の接続後に長期使用し、温度変化や各種応力が加わると樹脂管がクリープするが、所定の位置に溝部を設けることにより、固定リングの抜けを防止することができる。
その際、溝の深さは重要であるが、後述する試験結果よりこのクリープが限界に達した状態で生じ得る樹脂管の収縮は、樹脂管の口径には大きく影響されず一定の範囲であるとの知見を得たことから、各種樹脂管の材質などに応じてクリープが限界に達した状態での収縮量を考慮し、その最大の収縮量よりも深い溝を設けることでリングの抜け落ちを確実に防止することができる。
一方、溝のサイズが大きすぎると、樹脂管接続部への樹脂管素材の充填が逃げてしまうので、本件発明におけるリングの溝部の深さは、クリープが限界に達した状態での樹脂管の最大収縮量の５倍以内とすればよい。リングの抜けを確実に防止することができ、溝の深さを最小限にする観点からは、好ましくは３倍以内、より好ましくは２倍以内にすることができる。
その際、溝の深さは重要であるが、後述する試験結果よりこのクリープが限界に達した状態で生じ得る樹脂管の収縮は、樹脂管の口径には大きく影響されず一定の範囲であるとの知見を得たことから、各種樹脂管の材質などに応じてクリープが限界に達した状態での収縮量を考慮し、その最大の収縮量よりも深い溝を設けることでリングの抜け落ちを確実に防止することができる。
一方、溝のサイズが大きすぎると、樹脂管接続部への樹脂管素材の充填が逃げてしまうので、本件発明におけるリングの溝部の深さは、クリープが限界に達した状態での樹脂管の最大収縮量の５倍以内とすればよい。リングの抜けを確実に防止することができ、溝の深さを最小限にする観点からは、好ましくは３倍以内、より好ましくは２倍以内にすることができる。
【0067】
ここで、バルブは、流路の間に設けられ流路内の流体を通したり、止めたり、制御したりする圧力容器であり、流体と接触する部位では流体の圧力や温度の影響を受ける。このため、バルブの弁開・弁閉の切替前後では、圧力変動や温度変化が起きやすく、バルブと接続する継手部位では、圧力変動や温度変化の影響も受けやすい傾向にあるため、継手部に接続した樹脂管にクリープが生じやすい。
【0068】
このため、樹脂管用継手の樹脂管が、圧力変動や温度変化により収縮すると長期の使用によって樹脂管がクリープしてその限界に達した場合には、樹脂管の弾性力がなくなる。
【0069】
樹脂管がクリープの限界に達していない状態であれば、ある程度収縮してもその弾性力によりリングを固定位置に留めることができるが、樹脂管がクリープの限界に達している状態ではリング側への弾性力を発揮し得なくなるため、リングの移動を留める効果が著しく低下する。
そして、リングの抜けを確実に防止できないと、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下して、樹脂管が継手部から抜けてしまうおそれがある。
そして、リングの抜けを確実に防止できないと、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下して、樹脂管が継手部から抜けてしまうおそれがある。
【0070】
従来の継手構造では、樹脂管が最大に収縮してクリープの限界に達した状態では樹脂管から固定リングが離脱するのを確実に防止することができないおそれがあり、樹脂管がクリープの限界に達した状態のときリングの抜けを防止できないと、固定リングが緩んだり、ガタついたりして、固定リングの固定力（締付力）が低下するのみならず、継手部に樹脂管を固定する固定力が低下して、樹脂管が継手部から抜けてしまう可能性があった。
【0071】
本発明では、樹脂管がクリープの限界に達した状態も考慮して、樹脂管が最大に収縮した場合でも、確実に樹脂管からリングの離脱するのを防止して、継手部に樹脂管を固定する固定力を維持させることができる最小限の深さとしている。
このため、樹脂管が収縮してクリープの限界に達して、最大に収縮しやすい場合でも好適であり、特に、バルブに接続する樹脂管継手に好適である。
そして、溝部６１の深さを最小限の深さにしているから、後述する樹脂管接続部４１の凹部へ樹脂素材の充填に影響を与えることなく、確実に樹脂管からリングが離脱するのを防止しつつ、樹脂管５の内周面と樹脂管接続部４１の外周面との密着力を高めている。
このため、樹脂管が収縮してクリープの限界に達して、最大に収縮しやすい場合でも好適であり、特に、バルブに接続する樹脂管継手に好適である。
そして、溝部６１の深さを最小限の深さにしているから、後述する樹脂管接続部４１の凹部へ樹脂素材の充填に影響を与えることなく、確実に樹脂管からリングが離脱するのを防止しつつ、樹脂管５の内周面と樹脂管接続部４１の外周面との密着力を高めている。
【0072】
続けて、リング６により圧縮された樹脂管の圧縮体積と、樹脂管接続部４１の凹部と充填スペースの総和容積との関係について説明する。
リングの内周により圧縮される樹脂管の圧縮体積が、樹脂管接続部４１の凹部の体積と、テーパ面６２と係合面４５とで形成される樹脂管が充填される充填スペースの体積との総和に対して同じかそれよりも小さい割合となるようにしている。
リングの内周により圧縮される樹脂管の圧縮体積が、樹脂管接続部４１の凹部の体積と、テーパ面６２と係合面４５とで形成される樹脂管が充填される充填スペースの体積との総和に対して同じかそれよりも小さい割合となるようにしている。
【0073】
図３において、各凹部２６、２７、２８、２９における奥側の各側面は、外周側が奥側に傾斜するテーパ状の傾斜面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａとなっており、これらの傾斜角度は、継手部２軸心方向（図３横方向）に対して角度θ１（例えば約６０度）である。一方、これら傾斜面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａに対向した外側の各側面は、継手部４の軸心方向の交差方向に向いた垂直面となっている。また、同図に破線で示すように、各凹部２６、２７、２８、２９内の環状の空間領域の体積を、それぞれＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で示している。また、各凹部の円筒面状の底面部の幅（図３横方向の長さ）をｍ、各底面部の径をφｄ１で示すと共に、各傾斜面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａの幅（図３横方向の長さ）にｍを加えた値をｎで示している。本例では、このｎを凹部の幅と称する。さらに、各凸部２１、２２、２３、２４、２５の円筒面状の上面部の径をφＤ１、各凸部の高さをｈとすると、この凸部の高さｈはφＤ１－φｄ１に略等しい。また、φＤ１は、樹脂管接続部４１の外径に等しい。
【0074】
角度θ２は、１５～３０度の範囲が好ましい。この角度が小さ過ぎると樹脂管５の挿入は行い易くなる反面、抜け易くなるおそれがあり、逆に角度が大き過ぎると、挿入時に樹脂管５に応力が加わり挿入し難くなる傾向がある。角度θ２は、樹脂管接続部４１の傾斜面４６の角度θ３と同程度であると、樹脂管５の挿入が一層容易となるため好ましい。
【0075】
また、同図において、リング６の内周径をφｄ２、テーパ面６２と挿入端６３との外方の境界部分の径をφＤ３でそれぞれ示すと共に、反対側のテーパ面６４と円筒面状の内周面との境界部分の位置と、挿入端６３の位置との距離（同図横方向長さ）をＬ２で示している。
【0076】
図３において、リング６の挿入端６３が係合面４５に当接して樹脂管５の固定が完了した状態においては、テーパ面６２、係合面４５、及び、２点鎖線で仮想的に示した樹脂管５の外周面との間に包囲された領域として、同図にＡ５で示した断面略三角形となる環状の空間が形成される。この空間領域を、充填スペースと称する。この充填スペースは、リング６の圧入により圧縮変形された樹脂管５の樹脂素材が逃げ込むスペースとなる。
また、このようにリング６の挿入端６３が係合面４５に当接することによって、樹脂管接続部４１の凸部とリング６内周の溝部６１との位置関係を正確に定めることも可能となり、溝部６１への樹脂素材の充填に有利となる。
なお、本例においては、リング６内周の溝部６１に入り込む樹脂素材の分も充填スペースの総和容積に考慮することが好ましいが、この溝部は「最小限の深さ」としているから、仮に考慮に入れなくても、樹脂管の固定力及び溝によるリング抜け落ち防止の両方の効果は十分に発揮されるため、本例では、充填スペースの総和容積に含めていなくても問題ない。
また、このようにリング６の挿入端６３が係合面４５に当接することによって、樹脂管接続部４１の凸部とリング６内周の溝部６１との位置関係を正確に定めることも可能となり、溝部６１への樹脂素材の充填に有利となる。
なお、本例においては、リング６内周の溝部６１に入り込む樹脂素材の分も充填スペースの総和容積に考慮することが好ましいが、この溝部は「最小限の深さ」としているから、仮に考慮に入れなくても、樹脂管の固定力及び溝によるリング抜け落ち防止の両方の効果は十分に発揮されるため、本例では、充填スペースの総和容積に含めていなくても問題ない。
【0077】
図３において、クロスハッチングで示した環状の空間領域は、リング６の内周と樹脂管５が交差する領域を仮想的に示している。
【0078】
すなわち、樹脂管５が、その厚みが変わることなく継手部４の外周に拡径しながら嵌り込んだ状態に対し、この状態の樹脂管５の外周に圧入完了位置のリング６内周を重ねた状態を仮想すると、このリング６内周と樹脂管５外周との間には、交差領域が生じる。同図にクロスハッチングで示した環状の空間領域とは、この交差領域を示している。また、樹脂管５の厚みは模式的には同図のφＤ２－φＤ１に略等しくなる。
【0079】
ところで、このような押し出しにより樹脂素材が逃げ込むことが可能な領域は、リング６によって圧縮される領域より外側へ向かう樹脂素材の変形や逃げ出しは考慮しないものとすると、本例の場合、全ての凹部２６～２９内の容積、及び充填スペースの容積となる。よって、これら全ての凹部２６～２９の容積と充填スペースの容積を総和した容積が、当該交差領域の容積に対して同じかそれより小さい割合であれば、圧縮変形による樹脂素材の逃げ出し容積を、最大限でも受容することができる。したがって、リング６の圧入に伴って、リング６の奥側、すなわち挿入端６３と係合面４５との間から、圧縮変形された樹脂素材がはみ出してくることは、樹脂が膨張しない限り起こり得ない。
【0080】
これに対し、上記Ａ１～Ａ４は、それぞれ凹部２６～２９内の体積であり、上記Ａ５は充填スペースの容積である。また、上記Ａ６は、押し出される樹脂素材の体積分であり、当該交差領域の体積にほぼ等しいから、このＡ６がＡ１～Ａ５の和と同じかそれより小さい（１．０以下）割合であれば、少なくとも、容積的に最大限、樹脂管５の樹脂素材の圧縮変形を受容できるから、それぞれの凹部２６～２９内に樹脂素材を確実に充填しつつ、樹脂素材のはみ出し防止が確実なものとなる。
【0081】
一方で、樹脂管５の変形を許容できる容積を過度に確保してしまうと、逆に樹脂が充填されない空隙が生じやすくなり充填が不十分となるおそれがあるため、当該割合には、適宜下限値を設定しておくことが好ましい。ただし、この下限値は１．０に近過ぎても、樹脂の変形を許容する容積として不十分となる可能性がある。例えば、硬質の樹脂が偏りのある圧縮変形を受けた場合、部分的に許容容積を超えた変形が生じて樹脂のはみ出し等が生じる可能性も考えられる。また、樹脂管５の種類に応じて、異なる樹脂素材にもある程度共通して許容できる下限値の設定が好ましい。このような下限値として例えば０．８を挙げることができる。以上をまとめると、以下の関係となる。
【0082】
【数1】
【0083】
ただし、樹脂素材は、実際にはリング６の圧入によって、ある程度は体積に圧縮が生じる場合もある。この場合、実際にリング６の圧入によって押し出される樹脂素材の体積Ａ６は、図３に示している交差領域の体積よりも小さくなる。
【0084】
なお、図示していないが、本例の構造に限らず、一般的な継手部、樹脂管、リングに対しても本発明を用いることができる。継手部に挿入完了状態の樹脂管に対して、圧入完了位置のリングを仮想すると、リング内周と樹脂管の外周との間には、交差領域が生じる。この交差領域の体積Ｖ１がリングに押し出される樹脂素材の体積に略等しい。また、この仮想状態において、リング内周と樹脂管外周との間の空隙の体積の総和をＶ２、継手部外周と樹脂管内周との間の空隙の体積の総和をＶ３とすると、少なくともＶ２＋Ｖ３＞Ｖ１であれば、各凹部内に樹脂素材を確実に充填しつつ樹脂素材のはみ出し防止を容積構造的に担保できる。
【0085】
図３に示すように、本例では、境界部分３０に配置した凸部２１は、その一つ外側の凸部２２と略同じ高さｈに設定しているが、これ以外にも例えば、この凸部２２の高さをｈよりやや低くしても良い。この場合は、例えば継手部４に挿入し切った位置で、樹脂管５の先端面５１が拡径していなくても、この先端面５１が凸部２１に引っ掛からずに確実に先端面５１が係合面４５に到達できる。また、この挿入完了状態で、先端面５１付近の内周と凸部２１の上面部との間には僅かに空隙が確保できるから、圧縮変形される樹脂の逃げ込むスペースが確保され、樹脂素材のはみ出しの防止もより確実となる。
これにより、樹脂管に固定リングを圧入して固定した後、樹脂管の樹脂素材が飛び出すのを防止して、樹脂管を装着完了した後の見栄えをよくすることができる。
これにより、樹脂管に固定リングを圧入して固定した後、樹脂管の樹脂素材が飛び出すのを防止して、樹脂管を装着完了した後の見栄えをよくすることができる。
【0086】
続いて、本発明における樹脂管用継手付きバルブ及び樹脂管用継手の接続部に樹脂管を固定する方法並びに本発明の樹脂管用継手の作用を説明する。図５は、本例の樹脂管用継手に樹脂管の挿入とリングの圧入の手順を模式的に示した説明図であり、（ａ）は樹脂管を挿入する途中の状態、（ｂ）は樹脂管の挿入が完了した状態、（ｃ）はリングを圧入する途中の状態を模式的に示したものである。
【0087】
先ず、図５（ａ）において、接続部４１に対して樹脂管５の内周を嵌め込むように近付けて、樹脂管５を拡径させながら接続部４１に挿入する。樹脂管５を接続部４１の軸心方向奥側へ向けて挿し込むと、傾斜面４６が樹脂管５を拡径させながら樹脂管５の内周面に滑り込んでいく。
樹脂管５の内径は、接続部４１の外径より所定の割合だけ小さくなっており、傾斜面４６が手前側に向けて突出しているので、樹脂管５の先端面５１の内側を全周に亘って容易に傾斜面４６に調心させながら被せることができ、樹脂管５の挿入が容易になる。
樹脂管５の内径は、接続部４１の外径より所定の割合だけ小さくなっており、傾斜面４６が手前側に向けて突出しているので、樹脂管５の先端面５１の内側を全周に亘って容易に傾斜面４６に調心させながら被せることができ、樹脂管５の挿入が容易になる。
【0088】
図５（ｂ）は、先端面５１が鍔部４２の係合面４５に全周に亘って偏りなく当接し、樹脂管５の挿入が完了した状態を示している。この状態において、樹脂管５の先端面５１内周付近が最も奥側の凸部２１（第１凸部）の上面部を全周に亘って偏りなく被覆させた状態となる。
【0089】
図５（ｃ）は、リングを圧入する途中の状態を示している。接続部４１に挿入が完了した樹脂管５に向けて、リング６を圧入させて、樹脂管５を完全に継手部４に固定して樹脂管５の接続を完了させる。
【0090】
樹脂管５の挿入完了後の状態からリング６のテーパ面６２を係合面４５に向けて近付けて、このテーパ面６２を接続部４１に嵌り込んで拡径している樹脂管５の上面まで位置させて、固定リング６を圧入していく。
ここで、テーパ面６２は、同様にテーパ状に拡径している樹脂管５の外周の形状に適合しているから、テーパ面６２の全周に亘って偏りなく調心されながらリング６を圧入していくことができる。リング６の挿入端６３を係合面４５に全周に亘って偏りなく当接させて、リング６の圧入が完了する。
ここで、テーパ面６２は、同様にテーパ状に拡径している樹脂管５の外周の形状に適合しているから、テーパ面６２の全周に亘って偏りなく調心されながらリング６を圧入していくことができる。リング６の挿入端６３を係合面４５に全周に亘って偏りなく当接させて、リング６の圧入が完了する。
【0091】
樹脂管５にリング６が圧入されると、リング６の内周の平坦面６５で樹脂管５の外周面を圧縮し、樹脂管５の内周面と接続部４１の外周面が密着して、樹脂管５の内周面の樹脂素材が接続部４１の凹部に押し込まれ、樹脂素材が接続部の凹部をすべて充填する。
また、樹脂管５の外周面では、リングによる圧縮により、樹脂管５の外周の一部が溝部６１内に樹脂素材が入り込み、樹脂管５の外周にクサビ部５２を一体に形成する。
また、樹脂管５の外周面では、リングによる圧縮により、樹脂管５の外周の一部が溝部６１内に樹脂素材が入り込み、樹脂管５の外周にクサビ部５２を一体に形成する。
【0092】
すなわち、リング６の樹脂管５への圧入過程において、平坦面６５と当接した樹脂管の樹脂素材に相当する体積分が、圧縮変形によって押し出されて接続部４１の凹部に充填され、また、一部が奥側の充填スペースに逃げ込んで樹脂素材が充填スペースを充填する。一方で、樹脂管の外周面にはクサビ部５２が一体に形成される。
【0093】
ここで、押し出される樹脂素材の体積分は、樹脂素材の圧縮や膨張がない場合、この押し出しにより樹脂管５の樹脂素材が凹部や充填スペースの内部に逃げ込んで所定の容積を充填していくから、この樹脂素材の充填により樹脂管５が接続部４１に対してシール性と耐引抜性を発揮する固着状態となる。
【0094】
係合面４５と接続部４１との境界部分３０には、最も奥側となる凸部２１（第１凸部）が配置されているので、最奥部を凹部としたとき比較して、接続部４１のすべての凹部に樹脂素材を充填することが可能で、最奥部領域において十分に樹脂素材が充填されていると、係合面４５に対する固着力も良好となり、樹脂管５に高い耐引抜性とシール性を持たせることができる。
【0095】
そして、固定リング６内周には、溝部６１が設けられているから、樹脂管５に固定リング６の圧入が完了すると、樹脂管５の外周に形成されたクサビ部５２がリング６内周の溝部と係止するので、樹脂管５に固定したリング６の移動に対しクサビ部５２がクサビ作用を発揮する。すなわち、樹脂管５に固定したリング６に動く力が作用するとき、クサビ部５２がストッパとなり、リング６の移動を抑止する作用が働く。
このため、クサビ部５２のクサビ作用によって、固定リング６の移動や離脱を防ぎ固定リング６を当初の固定位置に留めることができる。
このため、クサビ部５２のクサビ作用によって、固定リング６の移動や離脱を防ぎ固定リング６を当初の固定位置に留めることができる。
【0096】
また、溝部６１の深さは、樹脂管５がクリープ状態の限界に達しても、固定リング６が固定位置から移動しない最小限の深さにしている。このため、樹脂管５がクリープ状態の限界に達し最大に収縮しても樹脂管５から固定リング６が離脱しないようにして固定リング６を当初の固定位置に留めることができる。
すなわち、図４に示すように、樹脂管５が収縮したときのクサビ部５２の径方向の頂部の収縮ｄよりも溝部６１の径方向の深さｃの方が大きくなっているので、樹脂管５が最大に収縮したときでもリング６の溝部６１とクサビ部５２との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部５２によるクサビ作用によって確実に固定リングの移動および離脱を防ぎ、固定リング６を当初の固定位置に留めることができる。
すなわち、図４に示すように、樹脂管５が収縮したときのクサビ部５２の径方向の頂部の収縮ｄよりも溝部６１の径方向の深さｃの方が大きくなっているので、樹脂管５が最大に収縮したときでもリング６の溝部６１とクサビ部５２との係止状態が保持されて、クサビが外れることなくクサビ部５２によるクサビ作用によって確実に固定リングの移動および離脱を防ぎ、固定リング６を当初の固定位置に留めることができる。
【0097】
また、リング６内周にある溝部６１は、樹脂管５がクリープの限界に達したときでも、固定リング６が固定位置から移動しない程度の最小限の深さであるから、リング６の離脱を抑制するために、過度に深くする必要がなくかつ溝部６１に入り込む樹脂素材が最小限でよいから、樹脂素材をタケノコ溝の凹部に十分に充填することができ、樹脂管５の内周面と樹脂管接続部４１の外周面に良好な密着性を保持でき、樹脂管５が最大に収縮しても継手部４に樹脂管５を固定する固定力を維持しやすくなる。
【0098】
よって、本発明は、樹脂管５がクリープ限界に達したときでも樹脂管５からリング６が離脱するのを確実に防止しながら、継手部４に樹脂管５を固定する固定力を維持可能であるから、耐引抜性能の向上し、良好なシール性能も保持できる。
【0099】
さらに、樹脂管５に固定リング６の圧入が完了した状態において、固定リング６の溝部６１は、テーパ面６２とは対向していない凸部と対向している。すなわち、図３、図４に示すように、樹脂管５に固定リング６の圧入が完了した状態において、リング６の溝部６１が、樹脂管接続部４１の最奥部の凸部２１（第１凸部）の隣の手前側の凸部２２（第２凸部）と対向する位置にある。
このため、第２凸部２２が樹脂素材を外方に押し込んで、確実に溝部６１の頂部（最も深い部分）にまで、樹脂管５の樹脂素材が充填されるから、樹脂管５の外周面にクサビ部５２を形成することができる。
しかも、クサビ部５２を形成するために必要な樹脂素材が最小限でよく、樹脂管接続部４１の凹部に充填する樹脂素材を十分に確保して、樹脂管５の内周面と接続部４１の外周面の密着力を低下させることなく、継手部４に樹脂管５を固定する固定力を維持できる。
このため、第２凸部２２が樹脂素材を外方に押し込んで、確実に溝部６１の頂部（最も深い部分）にまで、樹脂管５の樹脂素材が充填されるから、樹脂管５の外周面にクサビ部５２を形成することができる。
しかも、クサビ部５２を形成するために必要な樹脂素材が最小限でよく、樹脂管接続部４１の凹部に充填する樹脂素材を十分に確保して、樹脂管５の内周面と接続部４１の外周面の密着力を低下させることなく、継手部４に樹脂管５を固定する固定力を維持できる。
【0100】
そして、溝部６１はテーパ面６２ではなく、テーパ面６２の近傍でリング６内周の平坦面６５に設けられているから、リング６圧入の際に樹脂管５を傷つけ難い。
ここで、リング６圧入のとき、樹脂管５の外周面の樹脂素材はテーパ面６２を埋めるように充填されて、樹脂管５の外周側がテーパ６２側に沿って屈曲することになるが、この屈曲部付近は他の部位に比べると強度的に劣る傾向にある。
リング６内周の溝部６１がテーパ面６２に近すぎると、必然的にこの強度が劣る部位にタケノコ溝の凸部が対向することになるため、この凸部の角等が樹脂管５の強度が弱い部位に作用し、これが起点となって樹脂管５の破断が生じやすくなる恐れがあるが、少なくとも、リング６のテーパ面６２とは重ならない第２凸部２２に対向するように溝部６１を設けるため、樹脂管５が屈曲する部位に近い位置にタケノコ溝の凸部が対向しなくなるので、樹脂管５の破断が生じ難くなる。
ここで、リング６圧入のとき、樹脂管５の外周面の樹脂素材はテーパ面６２を埋めるように充填されて、樹脂管５の外周側がテーパ６２側に沿って屈曲することになるが、この屈曲部付近は他の部位に比べると強度的に劣る傾向にある。
リング６内周の溝部６１がテーパ面６２に近すぎると、必然的にこの強度が劣る部位にタケノコ溝の凸部が対向することになるため、この凸部の角等が樹脂管５の強度が弱い部位に作用し、これが起点となって樹脂管５の破断が生じやすくなる恐れがあるが、少なくとも、リング６のテーパ面６２とは重ならない第２凸部２２に対向するように溝部６１を設けるため、樹脂管５が屈曲する部位に近い位置にタケノコ溝の凸部が対向しなくなるので、樹脂管５の破断が生じ難くなる。
【0101】
また、固定リング６の先端面６３側にはテーパ面６２が設けられているから、樹脂管５の圧縮変形に伴い、最奥部領域付近の樹脂素材は、空隙である充填スペース内に押し出されて充填される。圧縮された樹脂管の樹脂素材が、所定の充填領域に確実に充填されて、固定リング６から樹脂管の樹脂素材がはみ出すのを防止することができる。
【0102】
また、リングの奥側に溝部６１を設けているので、樹脂管の樹脂素材を溝部６１に十分に充填することができる。仮に、リングの溝部６１を手前側（先端側）に近づけて設けた場合には、奥側の樹脂素材がテーパ面やタケノコ溝の凹部に充填された後に、溝部６１内に充填されることになるので、溝部６１への樹脂素材の充填が不足し、リング６の抜けを防止する効果が十分に得られなくなる可能性がある。
そのため、リング６内周のテーパ面６２とは重ならない位置で、もっとも奥側の凸部２２（第２凸部）に対向する位置にリング内周の溝を設ければ、樹脂素材のリング６内周溝部６１内への十分な充填を行いつつ、樹脂管５の破断も防止するという効果も得られる。
一方で、リング６圧入の圧入方向が定まっている場合、作業者が挿入方向を間違える可能性もあり得る。そのような挿入方向の誤りを防止することを重視する場合には、リング６内周の溝部６１は、樹脂管接続部４１の中央の凸部に対向させるようにすると好ましい。
そのため、リング６内周のテーパ面６２とは重ならない位置で、もっとも奥側の凸部２２（第２凸部）に対向する位置にリング内周の溝を設ければ、樹脂素材のリング６内周溝部６１内への十分な充填を行いつつ、樹脂管５の破断も防止するという効果も得られる。
一方で、リング６圧入の圧入方向が定まっている場合、作業者が挿入方向を間違える可能性もあり得る。そのような挿入方向の誤りを防止することを重視する場合には、リング６内周の溝部６１は、樹脂管接続部４１の中央の凸部に対向させるようにすると好ましい。
【0103】
また、樹脂管接続部４１の外周に設けた複数の凸部の高さを同じにしたときには、樹脂管５の樹脂素材が外方に押し出される分量を最小限しながら、樹脂管接続部４１の凹部に充填する樹脂素材を十分に確保して、リング６圧入の際に樹脂管接続部４１のタケノコ溝の凹部に樹脂管５の樹脂素材を多く充填することができるから、樹脂管５と樹脂管接続部４１の密着力を高めることができる。
このため、バルブに接続する樹脂管用継手の樹脂管にクリープが生じて樹脂管が最大に収縮した場合でも、継手部に固定した樹脂管の固定力を保持して継手部から樹脂管が抜けるの抑制することができる。
加えて、固定リング６の圧入の際に、樹脂管５にかかる応力を分散することができ、樹脂管５の変形や屈曲を低減してリング圧入の際の樹脂管の破断を防止するのに効果的である。
このため、バルブに接続する樹脂管用継手の樹脂管にクリープが生じて樹脂管が最大に収縮した場合でも、継手部に固定した樹脂管の固定力を保持して継手部から樹脂管が抜けるの抑制することができる。
加えて、固定リング６の圧入の際に、樹脂管５にかかる応力を分散することができ、樹脂管５の変形や屈曲を低減してリング圧入の際の樹脂管の破断を防止するのに効果的である。
【0104】
また、溝部６１の断面形状が、クサビ形形状、Ｖ字形状又は三角形形状であると、溝部６１に樹脂素材が入り込みやすく、樹脂管の外周表面にクサビ部５２を一体形成しやすい。
そして、樹脂素材の充填によって形成されたクサビ部５２がリング６内周の溝部６１に引っ掛かりやすくなるので、溝部６１にクサビ部５２が係止しやすくなってリング６に対してクサビ作用を発揮することができる。このため、圧入した固定リング６を所定の固定位置に留めることができる。
そして、樹脂素材の充填によって形成されたクサビ部５２がリング６内周の溝部６１に引っ掛かりやすくなるので、溝部６１にクサビ部５２が係止しやすくなってリング６に対してクサビ作用を発揮することができる。このため、圧入した固定リング６を所定の固定位置に留めることができる。
【0105】
このように、本発明では、クリープが生じやすい環境下で使用されて樹脂管がクリープの限界に達する可能性があっても、樹脂管用継手の接続部に挿入した樹脂管を固定する固定リングの移動や離脱を確実に防止して、樹脂管を継手部に固定する固定力を十分に維持可能にしている。
【0106】
また、本願発明では、バルブや継手、樹脂管の口径に関係なく適用することが可能であり、複雑な加工や設計は必要ないので、低コスト化にも寄与する。
【0107】
続いて、図６は、他例の樹脂管用継手付きバルブ１００の断面図である。図６において、継手部４をバルブ本体２に一体に設けた以外は、上記の樹脂管用継手付きバルブ１と同様であり、継手部の構造も同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0108】
図６に示すように、本例では継手部４をバルブ本体２に一体に設けており、継手部４は、ボデー部３の両側面から直線状に突出した樹脂管接続部４１内に流路が形成される。継手部４をボデー部３と一体に形成されるため、樹脂管用継手を準備して装着することなくバルブ本体２に直接樹脂管を接続して使用することができる。
【0109】
以上、本発明の樹脂管用継手付きバルブについて説明したが、この継手構造を樹脂管用継手に適用した場合でも同様の作用効果を奏する。本発明の構造を、バルブや継手に適用する場合、サイズは限定されないが、例えば２０Ａ～１００Ａのサイズが特に好適である。
【0110】
更に、本発明は、前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
【0111】
＜試験例＞
本発明の樹脂管用継手について試験した。試験例は、本発明を限定するものではない。一例として、給水用ポリエチレン管についてクリープ試験前と試験後で樹脂管がどの程度収縮するか試験した。
クリープ試験は、各種口径の給水用のポリエチレン管を用い、ポリエチレン管の両端に上記の樹脂管用継手の継手構造を接続したものを用いて、水温８０℃、１．０ＭＰａの内圧をかけた状態で１０００時間保持した。この条件は、２０℃の条件で５０年使用した条件に相当し（ISO12162、PE100試験）、クリープの限界に達する条件となる。試験前と試験後において、両端に接続した継手構造のリング付近のポリエチレン管の外径を計測し、その差分を管全体の収縮量とし、これを１／２した値をポリエチレン管の厚みの収縮量とした。
本発明の樹脂管用継手について試験した。試験例は、本発明を限定するものではない。一例として、給水用ポリエチレン管についてクリープ試験前と試験後で樹脂管がどの程度収縮するか試験した。
クリープ試験は、各種口径の給水用のポリエチレン管を用い、ポリエチレン管の両端に上記の樹脂管用継手の継手構造を接続したものを用いて、水温８０℃、１．０ＭＰａの内圧をかけた状態で１０００時間保持した。この条件は、２０℃の条件で５０年使用した条件に相当し（ISO12162、PE100試験）、クリープの限界に達する条件となる。試験前と試験後において、両端に接続した継手構造のリング付近のポリエチレン管の外径を計測し、その差分を管全体の収縮量とし、これを１／２した値をポリエチレン管の厚みの収縮量とした。
【0112】
【表1】
【0113】
表１は、試験結果である。この結果から、給水用のポリエチレン管の場合、管の厚みの収縮量は０．０５～０．１０ｍｍであることがわかった。よって、例えば固定リング６内周の溝部６１の深さを約０．５ｍｍとすれば、クリープの限界に達して樹脂管が最大に収縮してもリングの抜けを防止することができる。
【符号の説明】
【0114】
１ 樹脂管用樹脂管付きバルブ
２ バルブ本体
４ 継手部
５ 樹脂管
６ 固定リング（リング）
２１ 凸部（第１凸部）
２２ 凸部（第２凸部）
４１ 樹脂管接続部（接続部）
４５ 係合面
５１ 先端面
５２ クサビ部
６１ 溝部
６２ テーパ面
６３ 挿入端
６５ 平坦面
ａ 溝部の幅
ｂ 第２凸部の幅
ｃ 溝部の深さ
ｄ 樹脂管が収縮したときのクサビ部の頂部の収縮量
２ バルブ本体
４ 継手部
５ 樹脂管
６ 固定リング（リング）
２１ 凸部（第１凸部）
２２ 凸部（第２凸部）
４１ 樹脂管接続部（接続部）
４５ 係合面
５１ 先端面
５２ クサビ部
６１ 溝部
６２ テーパ面
６３ 挿入端
６５ 平坦面
ａ 溝部の幅
ｂ 第２凸部の幅
ｃ 溝部の深さ
ｄ 樹脂管が収縮したときのクサビ部の頂部の収縮量
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】