(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に管端部を挿入し、管端部同士を加熱溶着して接合する熱可塑性樹脂のチューブ材の接合構造において、
前記チューブ材の端面は、前記継手に挿入したときに前記継手の複数の面との間に内壁面に向かって拡がる間隙を形成する複数の切断面から成り、
前記間隙は、前記継手とチューブ材とが接触する接触部分から拡がる第１間隙と、該第１間隙から方向を変えてさらに拡がる第２間隙とから形成され、
前記複数の切断面と前記継手の端面とは、加熱中の膨張によって互いに接触面を拡げながら前記間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とするチューブ材の接合構造。
【請求項２】
管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に管端部を挿入し、管端部同士を加熱溶着して接合する熱可塑性樹脂のチューブ材の接合構造において、
前記継手の複数の面は、管端部内に挿入するチューブ材の外壁面に接するチューブ材ガイド面と、該チューブ材ガイド面の終端から中心かつ管端部出口に向かった外向面と、該外向面の先端から中心かつ管端部内奥に向かって内壁面に至る内向面とであり、
前記チューブ材の管端部は、外壁面から内壁面に向かいかつ内奥に向かう外寄り面と、該外寄り面の終端から内壁面に至る内寄り面とから成る端面を備え、
前記外寄り面および内寄り面は、加熱溶着のために前記継手に挿入して、前記外寄り面の先端が前記継手のチューブ材ガイド面の終端に至った状態では、前記継手の外向面および内向面との間に内壁面に向かって拡がる間隙を形成し、加熱中の膨張によって前記外寄り面の先端から前記継手の端面との接触面を拡げながら前記間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とするチューブ材の接合構造。
【請求項３】
管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に前記複数の面との間に間隙を形成する複数の切断面を管端部に有する熱可塑性樹脂のチューブ材を加熱溶着して接合するチューブ材の接合方法であって、
前記継手の管端部の内側に前記チューブ材の管端部を挿入して前記継手の複数の面と前記チューブ材の複数の切断面との間に内壁面に向かって、前記継手とチューブ材とが接触する接触部分から拡がる第１間隙と、該第１間隙から方向を変えてさらに拡がる第２間隙とを形成する挿入工程と、
前記管端部を中心に前記管端部の外壁面側から最低でも溶融温度まで加熱する加熱工程と、
加熱中の膨張によって前記継手の複数の面と前記チューブ材の複数の切断面とが接触面を拡げながら前記間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすとともに溶着するまで加熱を維持する加熱維持工程とを有することを特徴とするチューブ材の接合方法。
【請求項４】
管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に管端部を挿入し、管端部同士を加熱溶着して配管する熱可塑性樹脂のチューブ材を溶着接合のための形状に切断する管端部切断方法であって、
前記チューブ材を切断して、前記継手に挿入したときに前記継手の複数の面との間に内壁面に向かって、前記継手とチューブ材とが接触する接触部分から拡がる第１間隙と、該第１間隙から方向を変えてさらに拡がる第２間隙とを形成する複数の切断面から成る端面を形成する切断工程を有し、
前記複数の切断面は、加熱中の膨張によって前記継手の複数の面との接触面を拡げながら前記間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とする管端部切断方法。
【請求項５】
管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に管端部を挿入し、管端部同士を加熱溶着して配管する熱可塑性樹脂のチューブ材を溶着接合のための形状に切断する管端部切断方法であって、
前記継手の複数の面は、管端部内に挿入するチューブ材の外壁面に接するチューブ材ガイド面と、該チューブ材ガイド面の終端から中心かつ管端部出口に向かった外向面と、該外向面の先端から中心かつ管端部内奥に向かって内壁面に至る内向面とであり、
前記チューブ材を切断して、前記チューブ材の管端部の外壁面から内壁面に向かいかつチューブ材の内奥に向かう外寄り面と、該外寄り面の終端から内壁面に至る内寄り面とから成る端面を形成する切断工程を有し、
前記切断したチューブ材の外寄り面および内寄り面は、加熱溶着のために前記チューブ材を前記継手に挿入して、前記外寄り面の先端が前記継手のチューブ材ガイド面の終端に至った状態では、前記継手の外向面および内向面との間に内壁面に向かって拡がる間隙を形成し、加熱中の膨張によって前記継手の外向面および内向面に接触していきながら前記間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とする管端部切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に管端部を挿入し、管端部同士を加熱溶着して接合する熱可塑性樹脂のチューブ材の接合構造、チューブ材の接合方法、および管端部切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から樹脂製の継手やチューブなどのチューブ材同士を加熱溶着によって接合する方法として、差込溶着やバット溶着などの溶着方法があった。これらの溶着方法によると、チューブ材の管端部同士を溶着した溶着部分ではその内外両壁面にいわゆるビードが発生してしまう。管状部材の外壁面側に加熱部材を当接して溶着を行う場合には、溶着部分の外壁面側では外壁面に当接している加熱部材によってビードの膨出が抑えられるが、溶着部分の内側面には当接するものがないので、ビードが発生してしまう。
【０００３】
この場合のビードの発生は、溶着時にチューブ材の内壁が温度上昇するとともにチューブ材内部に残留した空気の温度が上昇して、チューブ材の内壁や空気の温度が融点付近にまで上昇し、溶融した樹脂が膨張して溶着部分の内側に膨出することによるものである。このビードがチューブ材の内側に在ると、チューブ材内を流通する流体が滞留してしまうという問題が生じる。また、圧力損失が増えるという問題が生じる。
【０００４】
このようなビードの発生を防止する方法としては、溶着の際に、溶着部分内側に内壁と接するような芯体を挿入しておいたり（特許文献１）、内周支持装置としてのブラダーを挿入したりして（特許文献２）溶着部分内壁面からのビードの膨出を抑えるものがある。また、溶着する管端面に角度を持たせるように管端部を切削したり、または、チューブ材の形成時に予め管端面が所定の角度を有するように形成したりしてビードの膨出を防止する方法があった（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０４６３２号公報
【特許文献２】特開平１−１１０１２７号公報
【特許文献３】特開平２−２６６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、溶着部分内側に芯体やブラダーを挿入する方法では、配管施工が複雑な場合には、芯体などを挿入できないことが多々ある。また、管端面に角度をもたせておく方法の場合には、溶着部分でのビードの発生を防止できても、溝が発生してしまうおそれがあるという問題点があった。さらに、溶着部分に空隙が発生してしまうこともあるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、溶着部分に空隙を発生させることなく、溶着部分の内側にビードの膨出や凹みを発生させずに加熱溶着して接合することができるチューブ材の接合構造、チューブ材の接合方法、および管端部切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］  管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）に管端部（２０）を挿入し、管端部（１０，２０）同士を加熱溶着して接合する熱可塑性樹脂のチューブ材（２）の接合構造において、
前記チューブ材（２）の端面は、前記継手（１）に挿入したときに前記継手（１）の複数の面（１２，１３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって拡がる間隙（３０）を形成する複数の切断面（２２，２３）から成り、
前記間隙（３０）は、前記継手（１）とチューブ材（２）とが接触する接触部分から拡がる第１間隙（３０ａ）と、該第１間隙（３０ａ）から方向を変えてさらに拡がる第２間隙（３０ｂ）とから形成され、
前記複数の切断面（２２，２３）と前記継手（１）の端面とは、加熱中の膨張によって互いに接触面を拡げながら前記間隙（３０）をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とするチューブ材（２）の接合構造。
【０００９】
［２］  管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）に管端部（２０）を挿入し、管端部（１０，２０）同士を加熱溶着して接合する熱可塑性樹脂のチューブ材（２）の接合構造において、
前記継手（１）の複数の面（１１，１２，１３）は、管端部（１０）内に挿入するチューブ材（２）の外壁面（２０ａ）に接するチューブ材ガイド面（１１）と、該チューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）から中心かつ管端部出口に向かった外向面（１２）と、該外向面（１２）の先端（１２ａ）から中心かつ管端部内奥に向かって内壁面（１０ｂ）に至る内向面（１３）とであり、
前記チューブ材（２）の管端部（２０）は、外壁面（２０ａ）から内壁面（２０ｂ）に向かいかつ内奥に向かう外寄り面（２２）と、該外寄り面（２２）の終端（２２ａ）から内壁面（２０ｂ）に至る内寄り面（２３）とから成る端面を備え、
前記外寄り面（２２）および内寄り面（２３）は、加熱溶着のために前記継手（１）に挿入して、前記外寄り面（２２）の先端（２２ｂ）が前記継手（１）のチューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）に至った状態では、前記継手（１）の外向面（１２）および内向面（１３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって拡がる間隙（３０ａ，３０ｂ）を形成し、加熱中の膨張によって前記外寄り面（２２）の先端（２２ｂ）から前記継手（１）の端面との接触面を拡げながら前記間隙（３０ａ，３０ｂ）をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とするチューブ材（２）の接合構造。
【００１０】
［３］  管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）に前記複数の面（１２，１３）との間に間隙（３０）を形成する複数の切断面（２２，２３）を管端部（２０）に有する熱可塑性樹脂のチューブ材（２）を加熱溶着して接合するチューブ材（２）の接合方法であって、
前記継手（１）の管端部（１０）の内側に前記チューブ材（２）の管端部（２０）を挿入して前記継手（１）の複数の面（１２，１３）と前記チューブ材（２）の複数の切断面（２２，２３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって、前記継手（１）とチューブ材（２）とが接触する接触部分から拡がる第１間隙（３０ａ）と、該第１間隙（３０ａ）から方向を変えてさらに拡がる第２間隙（３０ｂ）とを形成する挿入工程と、
前記管端部（１０）を中心に前記管端部（１０）の外壁面（１０ａ）側から最低でも溶融温度まで加熱する加熱工程と、
加熱中の膨張によって前記継手（１）の複数の面（１２，１３）と前記チューブ材（２）の複数の切断面（２２．２３）とが接触面を拡げながら前記間隙（３０）をなくして、空気を押し出すように逃がすとともに溶着するまで加熱を維持する加熱維持工程とを有することを特徴とするチューブ材（２）の接合方法。
【００１１】
［４］  管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）に管端部（２０）を挿入し、管端部（１０，２０）同士を加熱溶着して配管する熱可塑性樹脂のチューブ材（２）を溶着接合のための形状に切断する管端部切断方法であって、
前記チューブ材（２）を切断して、前記継手（１）に挿入したときに前記継手（１）の複数の面（１２，１３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって、前記継手（１）とチューブ材（２）とが接触する接触部分から拡がる第１間隙（３０ａ）と、該第１間隙（３０ａ）から方向を変えてさらに拡がる第２間隙（３０ｂ）とを形成する複数の切断面（２２，２３）から成る端面を形成する切断工程を有し、
前記複数の切断面（２２，２３）は、加熱中の膨張によって前記継手（１）の複数の面（１２，１３）との接触面を拡げながら前記間隙（３０）をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とする管端部切断方法。
【００１２】
［５］  管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）に管端部（２０）を挿入し、管端部（１０，２０）同士を加熱溶着して配管する熱可塑性樹脂のチューブ材（２）を溶着接合のための形状に切断する管端部切断方法であって、
前記継手（１）の複数の面（１１，１２，１３）は、管端部（１０）内に挿入するチューブ材（２）の外壁面（２０ａ）に接するチューブ材ガイド面（１１）と、該チューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）から中心かつ管端部出口に向かった外向面（１２）と、該外向面（１２）の先端（１２ａ）から中心かつ管端部内奥に向かって内壁面（１０ｂ）に至る内向面（１３）とであり、
前記チューブ材（２）を切断して、前記チューブ材（２）の管端部（２０）の外壁面（２０ａ）から内壁面（２０ｂ）に向かいかつチューブ材（２）の内奥に向かう外寄り面（２２）と、該外寄り面（２２）の終端（２２ａ）から内壁面（２０ｂ）に至る内寄り面（２３）とから成る端面を形成する切断工程を有し、
前記切断したチューブ材（２）の外寄り面（２２）および内寄り面（２３）は、加熱溶着のために前記チューブ材（２）を前記継手（１）に挿入して、前記外寄り面（２２）の先端（２２ｂ）が前記継手（１）のチューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）に至った状態では、前記継手（１）の外向面（１２）および内向面（１３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって拡がる間隙（３０）を形成し、加熱中の膨張によって前記継手（１）の外向面（１２）および内向面（１３）に接触していきながら前記間隙（３０）をなくして、空気を押し出すように逃がすことを特徴とする管端部切断方法。
【００１３】
前記本発明は次のように作用する。  
管端部（１０）の内側に複数の面（１１，１２，１３）から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手（１）にチューブ材（２）の管端部（２０）を挿入し、管端部（１０，２０）同士を加熱溶着して接合するためにはチューブ材（２）の管端部（２０）を継手（１）の管端部（１０）に合わせた接合構造にする必要がある。継手（１）の管端部（１０）には、管端部（１０）内に挿入するチューブ材（２）の外壁面（２０ａ）が接するチューブ材ガイド面（１１）が形成されており、このチューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）からは管端部（１０）内の中心にかつ管端部出口に向かった外向面（１２）が形成されている。さらにこの外向面（１２）の先端（１２ａ）からは、管端部（１０）内の中心にかつ管端部内奥に向かって内壁面（１０ｂ）に至る内向面（１３）が形成されている。
【００１４】
これら継手（１）の管端部（１０）の内側に形成された複数の面（１１，１２，１３）に対応する端面を有するように、チューブ材（２）を切断する。チューブ材（２）を切断した後の管端部（２０）には、次のような端面が形成される。すなわち、チューブ材（２）の管端部（２０）の外壁面（２０ａ）から内壁面（２０ｂ）に向かいかつチューブ材（２）の内奥に向かう外寄り面（２２）と、この外寄り面（２２）の終端（２２ａ）から内壁面（２０ｂ）に至る内寄り面（２３）とである。
【００１５】
これら外寄り面（２２）および内寄り面（２３）は、チューブ材（２）を継手（１）に加熱溶着するためにチューブ材（２）の管端部（２０）を継手（１）の管端部（１０）内に所定位置まで挿入すると、継手（１）の外向面（１２）および内向面（１３）との間に内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に向かって間隔が拡がる間隙（３０）を形成する。外寄り面（２２）は、その先端（２２ｂ）が継手（１）のチューブ材ガイド面（１１）の終端（１１ａ）に至った状態では、この終端（１１ａ）から継手（１）の外向面（１２）との角度が、すなわち間隔が開くように間隙（３０ａ）を形成している。
【００１６】
外寄り面（２２）の終端（２２ａ）から内壁面（２０ｂ）に至る内寄り面（２３）は、継手（１）の内向面（１３）との間に内壁面（２０ｂ）に向かって間隔が拡がった間隙（３０ｂ）を形成している。この間隙（３０ｂ）は、外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）とが形成する間隙（３０ａ）から続いており、その間隙（３０ａ）よりもさらに間隔が拡がっている。
【００１７】
このような管端部（２０）を有するチューブ材（２）と継手（１）との加熱溶着では、加熱によって両者が膨張することにより、先ず、チューブ材（２）の外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）とがそれらが互いに交差している部分から空気を押し出すようにして逃がしながら接触していく。これらチューブ材（２）の外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）との接触面は、膨張が進むにしたがって間隔が拡がっていた領域にも拡大していく。これにより、チューブ材（２）の外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）とは、それらの間に空隙が残存することなく溶着される。
【００１８】
加熱が続いてチューブ材（２）および継手（１）それぞれの管端部（１０，２０）の膨張がさらに続き、チューブ材（２）の外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）との間隙（３０ａ）が無くなると、同様にしてチューブ材（２）の内寄り面（２３）と継手（１）の内向面（１３）との接触面が拡がっていく。これにより、それらの間の空気を押し出すように逃がしながら間隙（３０ｂ）が無くなる。温度が溶融温度を超えるとチューブ材（２）および継手（１）それぞれの管端部（１０，２０）は溶融してチューブ材（２）の外寄り面（２２）と継手（１）の外向面（１２）、チューブ材（２）の内寄り面（２３）と継手（１）の内向面（１３）がそれぞれ完全に溶着し、チューブ材（２）と継手（１）の溶着が完了する。
【００１９】
このようにしてチューブ材（２）と継手（１）とを加熱溶着することによって、溶着部分に空隙を発生させることなく、接合することができる。また、チューブ材（２）と継手（１）との間隙（３０）は内壁面（１０ｂ，２０ｂ）に近いほど拡がっているので、加熱による溶着部分の内側への膨出を吸収してビードの発生を減少又は最小限に抑えてチューブ材（２）および継手（１）を加熱溶着して接合することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るチューブ材の接合構造、チューブ材の接合方法および管端部切断方法によれば、管端部の内側に複数の面から成る端面を有する熱可塑性樹脂の継手に対して、この継手に接合するチューブ材の端面が継手に挿入したときに継手の複数の面との間に内壁面に向かって拡がる間隙を形成する複数の切断面を有するので、加熱中の膨張によってチューブ材の複数の切断面と継手の端面とは互いに接触面を拡げながら間隙をなくして、空気を押し出すように逃がすことができ、溶着部分に空隙を発生させることなく、チューブ材と継手とを加熱溶着して接合することができる。
【００２１】
また、継手の管端部およびチューブ材の管端部の内壁面に近い側の間隙が広いので、溶着部分の内側への膨出を吸収してビードの発生を減少又は最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明の好適な一実施の形態を説明する。  
各図は本発明の一実施の形態を示している。  
図１は、本発明の一実施の形態に係る接合構造を有するチューブ材を継手に加熱溶着によって接合するときのそれぞれの管端部を示す縦断面図である。
【００２３】
図１に示すように、継手１は、管端部１０の内側に複数の面１１，１２，１３から成る端面１０を有しており、熱可塑性の合成樹脂から成る。これら複数の面１１，１２，１３は、管端部１０の外側から順に、チューブ材ガイド面１１、外向面１２、内向面１３である。
【００２４】
チューブ材ガイド面１１は、管端部１０の外壁面１０ａと内壁面１０ｂとの間にそれらと同心に形成されている。このチューブ材ガイド面１１の径は、チューブ材２の外径よりも僅かに大きいだけであり、略同じであるので、管端部１０内にチューブ材２の管端部２０が挿入されるとチューブ材２の外壁面２０ａと接触した状態になる。
【００２５】
外向面１２は、チューブ材ガイド面１１の終端１１ａから管端部１０の内側の中心軸方向（中心）かつ管端部１０の出口に向かって形成されている。したがって、外向面１２とチューブ材ガイド面１１とは、鋭角を成している。
【００２６】
内向面１３は、外向面１２の先端１２ａから管端部１０の内側の中心軸方向かつ管端部１０の内奥に向かって管端部１０の内壁面１０ｂに至るまで形成されている。すなわち、内向面１３は、外向面１２の延びる方向から先端１２ａで折り返す方向に延びている。
【００２７】
チューブ材２は、継手１と同様に熱可塑性の合成樹脂から成る。チューブ材２の管端部２０の内側には２つの特徴的な面２２，２３が形成されている。
【００２８】
その内の１つの面は、管端部２０の外壁面２０ａから内壁面２０ｂに向かい、かつ、管端部２０の内奥に向かう外寄り面２２である。すなわち、外寄り面２２は、管端で外壁面２０ａから内奥へ折り返す角度で拡がっている。この外寄り面２２の終端２２ａは、継手１にチューブ材２を挿入しきった状態で、継手１の外向面１２の先端１２ａの位置よりもチューブ材２の内奥に位置している。
【００２９】
もう１つの面は、外寄り面２２の終端２２ａから内壁面２０ｂに至るまで形成された内寄り面２３である。図１では、内寄り面２３は、内壁面２０ｂと略直交するように示してあるが、これは例示であり、終端２２ａからチューブ材２の管端側へ向かうように形成してもよいし、逆に、チューブ材２の内奥に向かうように形成してもよい。
【００３０】
図１には、継手１とチューブ材２とを加熱溶着するためにチューブ材２の管端部２０を継手１の管端部１０に差し込んである状態が示されている。継手１の管端部１０には、外壁面１０ａを囲むように管状の支持部材４０が装着されている。
【００３１】
支持部材４０は、内壁面４２が継手１およびチューブ材２に接触する。このため、少なくとも内壁面４２は、溶融した継手１およびチューブ材２が溶着しにくい素材によって作られている。このような素材としては、例えばＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥなどがある。支持部材４０の外壁面４１側には、不図示の加熱装置から熱を伝達するための熱伝達部材（図示せず）が配置されている。
【００３２】
継手１のチューブ材ガイド面１１とチューブ材２の外壁面２０ａとは接している。この状態では、外寄り面２２の先端２２ｂが継手１のチューブ材ガイド面１１の終端１１ａに至っている。また、継手１の外向面１２から内向面１３とチューブ材２の外寄り面２２から内寄り面２３とにかけては、それらの間に内壁面１０ｂ，２０ｂに向かって拡がる間隙３０が形成されている。この間隙３０は、継手１の管端部１０の外向面１２とチューブ材２の管端部２０の外寄り面２２とが形成する間隙３０ａと、これに続いて継手１の管端部１０の内向面１３とチューブ材２の管端部２０の内寄り面２３とによって形成される間隙３０ｂとから成っている。
【００３３】
間隙３０ａは、外向面１２の始端であるチューブ材ガイド面１１の終端１１ａと外寄り面２２の先端２２ｂとが接する接触部分で閉じている。この接触部分から外向面１２の先端１２ａに向かって、および接触部分から外寄り面２２の終端２２ａに向かって、外向面１２と外寄り面２２との成す角度が拡がるように形成されている。間隙３０ｂは、内壁面１０ｂ，２０ｂに向かってさらに拡がるように形成されている。間隙３０ｂの間隔は、加熱溶着時に管端部１０および管端部２０が膨張しても内壁面１０ｂ，２０ｂから膨出したビードが発生しないだけの広さが取られている。
【００３４】
図４から図１２までは、チューブ材２の管端部に上記のような外寄り面２２および内寄り面２３（複数の切断面）を設けるためのチューブ材切断器を示す図である。  
図４は、チューブ材切断器１００を示す分解斜視図であり、図５は、チューブ材２とチューブ材切断器１００とを示す斜視図である。チューブ材切断器１００は、チューブ材２を通して保持し、固定するための固定具１１０と、固定具１１０に通したチューブ材２を固定するために締め付ける固定ねじ１２０と、固定具１１０で固定したチューブ材２の管端部２０を切断するための切断具１３０とから成る。
【００３５】
固定具１１０の略中心部分には、チューブ材２を保持するためのチューブ材保持孔１１１が貫通して形成されている。また、固定具１１０の側面１１０ａからは、チューブ材保持孔１１１に達する間隙１１２が延びている。さらに、チューブ材保持孔１１１を越えて間隙１１２が延びる直径方向にも間隙１１３が延びている。
【００３６】
固定具１１０の上面１１０ｂからは、下方にねじ穴１１４が形成されている。このねじ穴１１４は、間隙１１２の下まで形成されている。このねじ穴１１４に固定ねじ１２０をねじ込んで締めることにより、間隙１１２が狭くなるのでチューブ材保持孔１１１に通したチューブ材２を固定することができる。
【００３７】
図１０に示したように、切断具１３０には、チューブ材２の管端部２０を嵌めるための嵌着凹部１３１が形成されている。切断具１３０には、チューブ材２の管端部２０を切断して上記のような外寄り面２２および内寄り面２３を形成するための刃体１３２がねじによって取り付けられている。この刃体１３２の刃先１３２ａが嵌着凹部１３１に臨んでいる。また、図１２に示したように、刃先１３２ａは、外寄り面２２および内寄り面２３を形成するような形状を有している。
【００３８】
このようなチューブ材切断器１００によってチューブ材２の管端部２０を切断するには、先ず、固定具１１０のチューブ材保持孔１１１にチューブ材２を通して、図６のように管端部２０を出しておく。次に、図７および図９に示したように、チューブ材２の管端部２０が嵌着凹部１３１に嵌着するように切断具１３０を管端部２０に押し付ける。
【００３９】
次に、図８に示したように、固定ねじ１２０を矢印Ａ方向に回す。固定ねじ１２０を回すにしたがって固定具１１０の間隙１１２が狭められ、チューブ材保持孔１１１に通されたチューブ材２は締め付けられて固定される。次に、図１１に示したように、切断具１３０を矢印Ａ方向に１回転以上させると、チューブ材２が切断され、管端部２０には、外寄り面２２および内寄り面２３が形成される。
【００４０】
次に作用を説明する。  
上記のような管端部２０を有するチューブ材２を継手１に接合するために加熱溶着するには、先ず、継手１の管端部１０にチューブ材２の管端部２０を挿入する。管端部２０の先端２２ｂが継手１の管端部１０内に形成されたチューブ材ガイド面１１の終端１１ａに突き当たるまで挿入する。これにより、チューブ材２の外寄り面２２および内寄り面２３は、継手１の外向面１２および内向面１３との間に内壁面１０ｂ，２０ｂに向かって間隔が拡がる間隙３０ａ，３０ｂを形成する（挿入工程）。
【００４１】
チューブ材２の外寄り面２２は、その先端２２ｂが継手１のチューブ材ガイド面１１の終端１１ａに至っている状態では、この終端１１ａから継手１の外向面１２との角度が開くように間隙３０ａを形成している。
【００４２】
このとき、チューブ材２の外寄り面２２の終端２２ａから内壁面２０ｂに至る内寄り面２３は、継手１の内向面１３との間隔が内壁面１０ｂ，２０ｂに向かって拡がった間隙３０ｂを形成している。この間隙３０ｂは、チューブ材２の外寄り面２２と継手１の外向面１２とが形成する間隙３０ａから続いており、間隙３０ａよりも間隔はさらに拡がっている。
【００４３】
不図示の加熱装置からの熱が支持部材４０を介して継手１の管端部１０及びチューブ材２の管端部２０に伝導すると（加熱工程）、加熱された継手１の管端部１０とチューブ材２の管端部２０とが膨張する。この膨張により、チューブ材２の外寄り面２２の先端２２ｂと継手１の外向面１２とは、外向面１２が始まるチューブ材ガイド面１１の終端１１ａが接触している接触部分から接触面が拡大する。これにより、間隙３０ａが塞がれていく。間隙３０ａが塞がれる際には、接触面が空気を押し出すようにして内壁面１０ｂ，２０ｂ側へ向けて逃がす（加熱維持工程）。
【００４４】
図２に示したように、これらチューブ材２の外寄り面２２と継手１の外向面１２との接触面は、膨張が進むにしたがって、間隔がより広い領域にも順次に拡大していく。管端部１０および管端部２０は、加熱によって溶融温度まで達すると溶融する。これにより、接触面が溶着して、管端部１０，２０は一体となる。このようにして、継手１とチューブ材２は、チューブ材２の外寄り面２２と継手１の外向面１２との間に空隙を残存させることなく溶着させて接合することができる。
【００４５】
間隙３０ａが塞がると、続いて内向面１３と内寄り面２３とが接触して接触面が内壁面１０ｂ，２０ｂに向かって拡がる。これにより、間隙３０ｂが塞がれ、その際、接触面が空気を内壁面１０ｂ，２０ｂ側に向けて押し出すようにして逃がす。管端部１０の内向面１３およびチューブ材２の内寄り面２３が溶融温度に達すると、溶融によってそれらの接触面が溶着して一体になる。
【００４６】
間隙３０ｂは、管端部１０および管端部２０が膨張および溶融しても溶着部分の内壁面１０ｂ，２０ｂ側への膨出を吸収するように間隔が広く取られている。これにより、膨張および溶融によって間隙３０ｂが完全に塞がって溶着しても、図３に示したように内壁面１０ｂ，２０ｂ側へのビードの発生は、最小限に抑えられる。さらに、間隔３０の取り方によって溶着部分でのビードの発生又は凹みの発生を減少させ又は最小限に抑えて、溶着部分をほぼ平滑にすることができる。
【００４７】
以上のようにして、継手１とチューブ材２との溶着部分に空隙を発生させることなく、チューブ材２と継手１とを加熱溶着して接合することができる。
【００４８】
また、溶着部分の内壁面１０ｂ，２０ｂ側にビードが膨出したり、凹みが発生したりすることを減少させ又は最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る接合構造を有するチューブ材を継手に加熱溶着によって接合するときのそれぞれの管端部を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る接合構造を有するチューブ材を加熱溶着によって接合する工程の途中の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る接合構造を有するチューブ材を加熱溶着によって接合した状態を示す説明図である。
【図４】チューブ材を切断するためのチューブ材切断器を示す分解斜視図である。
【図５】チューブ材とチューブ材切断器とを示す斜視図である。
【図６】チューブ材をチューブ材切断器の固定具に通した状態を示す斜視図である。
【図７】固定具に通したチューブ材の管端部を切断具に嵌着させた状態を示す斜視図である。
【図８】チューブ材を固定具に固定する操作を示す斜視図である。
【図９】チューブ材を固定具に固定した状態を示す側面図である。
【図１０】チューブ材を固定具に固定した状態を示す縦断面図である。
【図１１】チューブ材を切断する操作を示す斜視図である。
【図１２】チューブ材切断器の切断具に取り付ける刃体を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…継手
２…チューブ材
１０…管端部
１０ａ…外壁面
１０ｂ…内壁面
１１…チューブ材ガイド面
１１ａ…終端
１２…外向面
１２ａ…先端
１３…内向面
２０…管端部
２０ａ…外壁面
２０ｂ…内壁面
２２…外寄り面
２２ａ…終端
２２ｂ…先端
２３…内寄り面
３０…間隙
３０ａ…間隙
３０ｂ…間隙
４０…支持部材
４１…外壁面
４２…内壁面
１００…チューブ材切断器
１１０…固定具
１１０ａ…側面
１１０ｂ…上面
１１１…チューブ材保持孔
１１２…間隙
１１３…間隙
１１４…ねじ穴
１２０…固定ねじ
１３０…切断具
１３１…嵌着凹部
１３２…刃体
１３２ａ…刃先
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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