(57)【要約】【課題】通常の樹脂製継手と樹脂管とを比較的安価に溶着する。【解決手段】樹脂管溶着装置（１０）が、樹脂継手（２）に係合した樹脂管（１）を支持する支持手段（１１、１２）と、樹脂継手に係合された樹脂管の係合部分にレーザ光を照射し、それにより、樹脂継手と樹脂管とを溶着するレーザ照射手段（３０）とを含む。樹脂管はレーザ光に対して吸収性を有する樹脂材料から形成されている。一方、樹脂継手はレーザ光に対して透過性を有する樹脂材料から形成されており、樹脂継手の内面の少なくとも一部分にはレーザ光に対して吸収性を有する材料が塗布されている。また、レーザ照射手段（３０）は樹脂管の周方向および軸線方向に移動できるようにするのが好ましい。【選択図】図１
2007260942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂継手に係合した樹脂管を支持する支持手段と、
前記樹脂継手に係合された前記樹脂管の係合部分にレーザ光を照射し、それにより、前記樹脂継手と前記樹脂管とを溶着するレーザ照射手段と、を具備する樹脂管溶着装置。
【請求項２】
前記樹脂管はレーザ光に対して吸収性を有する樹脂材料から形成されており、
前記樹脂継手はレーザ光に対して透過性を有する樹脂材料から形成されており、前記樹脂継手の内面の少なくとも一部分にはレーザ光に対して吸収性を有する材料が塗布されている請求項１に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項３】
さらに、前記樹脂継手を前記樹脂管に対して同心に取囲む円筒型ハウジングを具備し、前記支持手段は前記円筒型ハウジングの端面に係合する請求項１または２に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項４】
前記レーザ照射手段は前記円筒型ハウジングの周面に取付けられており、
さらに、前記レーザ照射手段を前記円筒型ハウジングと共に前記樹脂管の軸線回りに周方向に回転させるよう駆動する周方向駆動手段を具備する請求項３に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項５】
さらに、前記レーザ照射手段用のカウンタウェイトが前記円筒型ハウジングを挟んで前記レーザ照射手段の反対側に設けられている請求項４に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項６】
さらに、前記レーザ照射手段を前記円筒型ハウジングの外面に沿って前記樹脂管の軸線方向に摺動させるよう駆動する軸線方向駆動手段を具備する請求項３から５のいずれか一項に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項７】
さらに、前記樹脂継手に係合された前記樹脂管の係合部分付近において、前記樹脂継手を前記樹脂管に押圧する押圧手段を具備する請求項１から６のいずれか一項に記載の樹脂管溶着装置。
【請求項８】
前記樹脂継手がサドル継手またはソケット継手である請求項１から７のいずれか一項に記載の樹脂管溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水道やガス管などで用いられる樹脂管と樹脂製の継手とを溶着させる樹脂管溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上下水道やガス管などの樹脂管による配管工事においては、樹脂製の継手、例えばＴ字継手、エルボ継手、ソケット継手、サドル継手等を用い、その内面及び樹脂管外周面をヒータにより加熱溶融し、その状態で継手に樹脂管を差込んで接続していた。
【０００３】
また、近年では作業性及び接続品質を向上するためエレクトロフュージョン方式が採用されている。この方式においては、コイル状の電熱線が埋設された所謂エレクトロフュージョン継手（以下、「ＥＦ継手」と称する）を使用し、ＥＦ継手内の電熱線に電気を流すことにより、樹脂管を継手に溶着させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３２０７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＥＦ継手はその内部に電熱線が埋設されているので、通常の継手と比較するとその単価が高く、多数の継手を必要とする場合には全体の費用がかなり高くなるという欠点を有している。
【０００５】
さらに、継手全体と関連する樹脂管とを比較的広範囲に加熱して溶着させた後においては、継手および樹脂管が冷えて固まるのを待つ必要があるので、溶着作業が終了した後において、比較的長い時間が必要とされる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、通常の樹脂製継手と樹脂管とを比較的安価に溶着することのできる樹脂管溶着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、樹脂継手に係合した樹脂管を支持する支持手段と、前記樹脂継手に係合された前記樹脂管の係合部分にレーザ光を照射し、それにより、前記樹脂継手と前記樹脂管とを溶着するレーザ照射手段と、を具備する樹脂管溶着装置が提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明においては、レーザ光を継手の外部から照射させることにより継手を樹脂管に溶着させているので、ＥＦ継手を使用する必要がなく、溶着作業に要する費用を少なくすることができる。さらに、レーザ光により溶着させているので継手および樹脂管に対してひずみを生じさせることがない。また、１番目の発明においては、所望の溶着箇所のみにレーザ光を照射すれば足りるので、従来技術のように継手全体および樹脂管を比較的広範囲にわたって加熱する必要がなく、従って、必要とされるエネルギおよび溶着作業終了後の時間が短くて済む。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記樹脂管はレーザ光に対して吸収性を有する樹脂材料から形成されており、前記樹脂継手はレーザ光に対して透過性を有する樹脂材料から形成されており、前記樹脂継手の内面の少なくとも一部分にはレーザ光に対して吸収性を有する材料が塗布されている。
すなわち２番目の発明においては、継手を透過したレーザ光はレーザ光吸収性材料塗布部分および樹脂管を加熱するので、塗布部分を備えた継手と樹脂管とを確実に溶着させられる。なお、レーザ光吸収性材料は継手の内面に形成された周方向隆起部などに塗布するのが好ましい。
【００１０】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、さらに、前記樹脂継手を前記樹脂管に対して同心に取囲む円筒型ハウジングを具備し、前記支持手段は前記円筒型ハウジングの端面に係合する。
すなわち３番目の発明においては、レーザ光が照射される部分がハウジングにより取囲まれるようになるので、レーザ光がハウジング外部に漏洩することなしに、樹脂管溶着装置を安全に使用することができる。このため、樹脂管溶着装置を屋外の工事現場、例えばガス管または水道管工事の現場で使用することもできる。
【００１１】
４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記レーザ照射手段は前記円筒型ハウジングの周面に取付けられており、さらに、前記レーザ照射手段を前記円筒型ハウジングと共に前記樹脂管の軸線回りに周方向に回転させるよう駆動する周方向駆動手段を具備する。
すなわち４番目の発明においては、レーザ光照射手段をハウジングと共に軸線回りに周方向に回動させられるので、レーザ光の照射位置を樹脂管の係合部分に沿って周方向に容易に移動させられる。このため、レーザ光照射手段を一回転させれば、継手、例えばソケット継手を樹脂管に対して環状に溶着させられる。なお、周方向の照射作用は係合部分上における少なくとも二箇所の異なる位置で行うのが好ましい。
【００１２】
５番目の発明によれば、４番目の発明において、さらに、前記レーザ照射手段用のカウンタウェイトが前記円筒型ハウジングを挟んで前記レーザ照射手段の反対側に設けられている。
すなわち５番目の発明においては、カウンタウェイトとレーザ照射手段とがバランスするので、レーザ照射手段をハウジングの外面に容易に周回させられる。樹脂管が水平方向に配置されている場合には、カウンターウェイトを設けることは特に有利である。
【００１３】
６番目の発明によれば、３番目から５番目のいずれかの発明において、さらに、前記レーザ照射手段を前記円筒型ハウジングの外面に沿って前記樹脂管の軸線方向に摺動させるよう駆動する軸線方向駆動手段を具備する。
すなわち６番目の発明においては、レーザ光照射手段をハウジングの外面に沿って軸線方向に摺動させることによって、継手および樹脂管に対するレーザ光の照射位置を容易に調節することができる。
【００１４】
７番目の発明によれば、１番目から６番目のいずれかの発明において、さらに、前記樹脂継手に係合された前記樹脂管の係合部分付近において、前記樹脂継手を前記樹脂管に押圧する押圧手段を具備する。
すなわち７番目の発明においては、樹脂管と継手とを押圧させてレーザによる溶着作用を確実に生じさせられる。
【００１５】
８番目の発明によれば、１番目から７番目のいずれかの発明において、前記樹脂継手がサドル継手またはソケット継手である。なお、樹脂継手が他の継手、例えばＴ字継手およびエルボ継手であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づく樹脂管溶着装置の長手方向部分断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示される樹脂管溶着装置の頂面図である。さらに、図２（ａ）は図１（ａ）に示される樹脂管溶着装置の横断方向断面図である。
【００１７】
図１（ａ）等においては、樹脂管１上の所望の位置にサドル継手２が載置されている状態が示されている。樹脂管１はレーザ光に対して吸収性を有する公知の樹脂材料から形成されている。一方、継手、例えばサドル継手２および後述するソケット継手３は、レーザ光に対して透過性を有する他の樹脂材料から形成されているものとする。
【００１８】
本発明に基づく樹脂管溶着装置１０は、樹脂管１を異なる二箇所で支持するディスク型支持部材１１、１２を含んでいる。これら支持部材１１、１２のそれぞれは二つの半型部材から構成されており、二つの半型部材で樹脂管１を両側から挟込むことにより、樹脂管１を支持部材１１、１２の中心に固定している。
【００１９】
図示されるようにこれら支持部材１１、１２の間には、円筒型ハウジング１３が支持部材１１、１２に対して回転可能に配置されている。ハウジング１３の両端面には樹脂管１の外径に概ね対応した開口部が形成されており、支持部材１１、１２に支持される樹脂管１はこれら開口部を通ってハウジング１３を貫通している。図２（ａ）から分かるように、円筒型ハウジング１３は樹脂管１と概ね同心に配置されている。
【００２０】
図２（ａ）に示されるようにハウジング１３も、支持部材１１、１２と同様に、二つの判型部分１３ａ、１３ｂより構成されている。さらに、図２（ａ）における円で囲まれた部分の拡大図である図２（ｂ）に示されるように、これら判型部分１３ａ、１３ｂの接合縁部には、相補形状の突部１４ａ、１４ｂが軸線方向に沿ってそれぞれ設けられている。ハウジング１３の組立時にはこれら突部１４ａ、１４ｂが互いに係合して段継として作用し、従って、ハウジング１３を概ね密閉するようになる。
【００２１】
特に図２（ａ）から分かるように、ハウジング１３の判型部分１３ａの頂部には、レーザ照射部３０を支持する支持台３０ａが取付けられている。支持台３０ａに設置された３０レーザ照射部３０は公知のレーザ源（図示しない）に接続されたレーザヘッド３１を含んでいる。レーザヘッド３１は筒体３２に連結されている。図示されるように、レーザヘッド３１からのレーザ光が筒体３２を通ってハウジング１３の半径方向内側に照射されるように、レーザヘッド３１は支持台３０ａ上に位置決めされている。なお、図面には示さないものの、ハウジング１３および支持台３０ａを貫通する孔が形成されていて、レーザヘッド３１からのレーザ光をハウジング１３の内側に照射できるようになっている。
【００２２】
図１（ｂ）を参照すると、支持台３０ａ上には互いに平行な二つのガイド部材３４ａ、３４ｂが配置されている。これらガイド部材３４ａ、３４ｂは樹脂管１の長手方向に対して平行に延びている。そして、これらガイド部材３４ａ、３４ｂの間を樹脂管１の長手方向に摺動するスライダ３３は筒体３２に連結されている。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｂ）から分かるように、ボールネジ装置の送り軸３８がガイド部材３４ｂに隣接して延びており、ボールネジ装置のナット３９がガイド部材３４ｂのスロット（図示しない）を介してスライダ３３に結合している。送り軸３８の先端に取付けられたプーリ３６ｂはタイミングベルト３７を介してモータ３５の回転軸のプーリ３６ａに関連付けられている。従って、モータ３５を順方向および逆方向に回転させることにより、ナット３９およびレーザ照射部３０のスライダ３３がハウジング１３の外周面に沿って樹脂管１に対して平行に支持部材１１または支持部材１２に向かって摺動する。
【００２４】
また、図１（ａ）等には示していないものの、図２（ａ）に示されるようにカウンタウェイト２９がレーザ照射部３０とは反対側にハウジング１３の外周面に取付けられている。カウンタウェイト２９の重量はモータ３５等を含んだレーザ照射部３０全体の重量にほぼ等しく、ハウジング１３を樹脂管の軸線回りに円滑に回転させる役目を果たす。
【００２５】
図３は図１に示される樹脂管溶着装置の部分拡大図である。図３に示されるように、ハウジング１３の端面にはリング型の突起１６が円筒型ハウジング１３と同心に設けられている。さらに、この突起１６の先端から半径方向外側に向かってフランジ１７が延びている。一方、円筒型ハウジング１３の当該端面に対面する支持部材１１の内面には、これら突起１６およびフランジ１７に対応した形状の溝１９が形成されている。
【００２６】
なお、図面には示さないものの、ハウジング１３の反対側の端面にも突起１６およびフランジ１７と同様な部材が設けられ、支持部材１２にも溝１９と同様な溝が形成されている。支持部材１１、１２およびハウジング１３はそれぞれ判型部分から構成されているので、突起１６およびフランジ１７が溝１９に挿入されるように支持部材１１、１２およびハウジング１３を組付ける。これにより、レーザ照射部３０を備えたハウジング１３は支持部材１１、１２に対して相対的に回転するようになる。
【００２７】
図３に示されるモータ１５はハウジング１３を回転させるのに用いられる駆動源である。モータ１５の回転軸４３は支持部材１１の内部空間１１ｃまで延びていて、その先端に駆動ギア４１が設けられている。駆動ギア４１に係合する従動ギア４２はハウジング１３と同心に配置されていて、複数の連結部４４によってハウジング１３の端面に結合されている。
【００２８】
なお、支持部材１２側にはモータならびに関連する駆動ギアおよび従動ギアは必要ではないが、これらが設けられていてもよい。また、樹脂管１を通すことのできる開口部が従動ギア４２にも形成されていることが、図３より分かるであろう。
【００２９】
本発明の樹脂管溶着装置１０の動作を説明する前に、樹脂管１に載置されるサドル継手２について述べる。図４はサドル継手の斜視図であり、図５は図４に示される線Ｘ１と筒部２ｂとの間における横断方向断面図である。サドル継手２は前述したようにレーザ光に対して透過性を有する樹脂から形成されていて、サドル部２ａと筒部２ｂとを含んでいる。サドル部２ａの二つの下方縁部５１、５２は外側に突出する長手突起５１、５２を含むよう形成されている。長手突起５１、５２の上方には、長手突起５１、５２に対して平行に延びる長手凹部５３、５４がサドル部２ａの外面にそれぞれ形成されている。図５から分かるように、長手凹部５３、５４が形成されているサドル部２ａの厚さ部分は他の部分よりも薄くなっている。
【００３０】
また、図５に示されるように、長手凹部５３、５４に対応した位置にあるサドル部２ａの内面には内側に隆起する隆起部６２、６４が長手方向に延びている。なお、図４から分かるように、これら長手方向隆起部６２、６４はサドル部２ａの長手方向全体に亙って延びているわけではないことに注意されたい。
【００３１】
図４を参照して分かるように、サドル部２ａの端部と筒部２ｂとの間のほぼ中心において実線Ｘ１がサドル部２ａの外面に周方向に延びている。そして、サドル部２ａの内面には実線Ｘ１に対応するように延びる周方向隆起部６１が形成されている。この周方向隆起部６１はその一端において長手方向隆起部６４に連結していて、他端において長手方向隆起部６２に連結している。
【００３２】
同様に、サドル部２ａの他の端部と筒部２ｂとの間のほぼ中心においてサドル部２ａの外面に周方向に延びる実線Ｘ３に対応する周方向隆起部６３（図示しない）がサドル部２ａの内面に形成されている。周方向隆起部６１の場合と同様に、周方向隆起部６３の両端は長手方向隆起部６２、６４に連結している。
【００３３】
以下、サドル継手２を樹脂管１に溶着する場合の樹脂管溶着装置１０の動作について説明する。はじめに、レーザ光に対して吸収性を有する樹脂材料を公知の手法により隆起部６１〜６４の先端に塗布し、樹脂材料が乾いた後でサドル継手２を樹脂管１上の所望の位置に載置する。
【００３４】
次いで、サドル継手用押圧部材７０を用いてサドル継手２のサドル部２ａを樹脂管１に押圧する。図６は樹脂管溶着装置のサドル継手用押圧部材の動作を示す横断方向断面図である。図６に示されるように、サドル継手用押圧部材７０は樹脂管１の周面の一部に係合する受部７８を備えたベース７９を含んでいる。ベース７９の幅はサドル部２ａの外径よりも大きい。そして、ベース７９の一端側の孔には、フック部材７１ａが先端に取付けられたシャフト７２ａが挿入されている。シャフト７２ａの基端はナット７４ａにより締付けられている。そして、バネ７３ａがナット７４ａとベース７９の凹部７６ａ（図６における凹部７６ｂを参照されたい）との間で付勢されている。従って、バネ７３ａは通常はフック部材７１ａをベース７９から離間させる方向に作用している。
【００３５】
図６から分かるように、ベース７９の他端側には、別のフック部材７１ｂが同様に設けられている。別のフック部材７１ｂおよび関連する部材７２ｂ〜７６ｂについては、前述したフック部材７１ａに関連する部材７２ａ〜７６ａと同様であるので説明を省略する。図示されるように、シャフト７２ａとシャフト７２ｂとはサドル部２ａから離れる方向において互いに収束するような角度で配置されている。
【００３６】
図６に示されるように、フック部材７１ａ、７１ｂをサドル部２ａの長手突起５１、５２に係合させ、次いでナット７４ａ、７４ｂを操作してサドル部２ａをベース７９側に引寄せる。この目的のために、フック部材７１ａ、７１ｂの先端７５ａ、７５ｂは長手凹部５３、５４に対応した形状になっているのが分かるであろう。
【００３７】
図６から分かるように、サドル部２ａをベース７９側に引寄せると、特に長手方向隆起部６２、６４が樹脂管１の外面に押付けられ、長手方向隆起部６２、６４よりも下方の部分が内側に湾曲するようになる。
【００３８】
このようにサドル継手用押圧部材７０を用いてサドル継手２を樹脂管１に押付けた状態で、サドル継手２が樹脂管溶着装置１０内に配置されるように、ハウジング１３および支持部材１１、１２を前述したように組付ける。次いで、樹脂管溶着装置１０のモータ１５を駆動してハウジングを回転させる。これにより、レーザヘッド３１からのレーザ光の照射位置を、長手方向隆起部６４と周方向隆起部６１とが交わる位置に対応したサドル部２ａの外面に位置決めする。
【００３９】
次いで、レーザ照射部３０を動作させるとレーザ光がレーザヘッド３１からハウジング１３内部のサドル継手２に向かって照射される。サドル継手２はレーザ光に対して透過性であるので、レーザ光はサドル継手２を透過する。前述したようにサドル継手２における隆起部６１の先端にはレーザ光吸収性材料が塗布されている。従って、レーザ光によって隆起部６１の先端と樹脂管１とが加熱され、サドル継手２の隆起部と樹脂管１とが互いに溶着するようになる。
【００４０】
モータ１５をさらに駆動すると、レーザ照射部３０を備えたハウジング１３は樹脂管１回りに回転する。このため、レーザ光の照射箇所はサドル部２ａの実線Ｘ１に沿ってサドル部２ａの周方向に連続的に移動する。これにより、実線Ｘ１に対応した周方向隆起部６１を連続的に樹脂管１に溶着することができる。
【００４１】
レーザ光の照射箇所が長手方向隆起部６２に交わる周方向隆起部６１の端部に到達すると、モータ１５を停止してハウジング１３の回転を止める。次いで、モータ３５を駆動して、レーザ照射部３０のスライダ３３をガイド部材３４ａ、３４ｂに沿って樹脂管１の軸線方向に摺動させる。これにより、レーザ光の照射箇所は実線Ｘ２に沿って軸線方向に移動するので、実線Ｘ２に対応したサドル部２ａの長手方向隆起部６２が樹脂管１に溶着されるようになる。
【００４２】
長手方向隆起部６２の溶着が完了すると、モータ３５を停止してモータ１５を逆回転させる。これにより、レーザ光の照射箇所は実線Ｘ３に沿って周方向に移動し、周方向隆起部６３が樹脂管１に溶着されるようになる。最終的に、モータ１５を停止してモータ３５を逆回転させ、実線Ｘ４に対応した長手方向隆起部６４を樹脂管１に同様に溶着する。これにより、サドル継手２を実線Ｘ１〜Ｘ４に沿って樹脂管１に溶着することができる。
【００４３】
このようにレーザ光を用いて溶着作業を行う場合には、サドル継手２および樹脂管１にはひずみが発生しない。また、四つの実線Ｘ１〜Ｘ４に沿って連続的に溶着するようにしているので、例えば最後の実線Ｘ４での溶着作業を行っているときには、他の実線Ｘ１〜Ｘ３における溶着箇所は既に冷えて固まっている。このため、本発明においては、全ての溶着作業終了後の待ち時間が少なくて足りる。
【００４４】
また、本発明の樹脂管溶着装置１０においては、電熱線が埋設された高価なＥＦ継手を使用する必要がなく、通常の継手を用いて溶着作業を比較的低コストで行うことが可能になる。このため、大量の継手を溶着する必要がある場合には本発明の樹脂管溶着装置１０は特に有利である。なお、隆起部６１〜６４等が形成されているサドル継手２を必ずしも用いる必要はなく、隆起部を備えていないサドル継手２であっても本発明の樹脂管溶着装置１０を適用することもできる。従って、このような場合には、溶着作業に要する費用をさらに少なくできる。さらに、サドル継手用押圧部材７０によってサドル継手２は樹脂管１に押圧されるので、本発明においては、サドル継手２の隆起部を樹脂管１に確実に溶着させられる。
【００４５】
次に、図７を参照しつつ、樹脂管溶着装置においてソケット継手を樹脂管に溶着する場合について説明する。図７においては外径の等しい二つの樹脂管１ａ、１ｂがそれぞれ支持部材１１、１２に支持されている。図示されるように、これら樹脂管１ａ、１ｂの互いに対面する端部は共通のソケット継手３の両端部に挿入されている。
【００４６】
図８（ａ）はソケット継手の側面図であり、図８（ｂ）はソケット継手の側断面図である。これら図面に示されるようにソケット継手３の開口部３ａ、３ｂのそれぞれの縁部には、半径方向外側に延びる環状突部６５が形成されている。さらに、開口部３ａ、３ｂには、各開口部３ａ、３ｂから所定の距離だけ長手方向に延びる複数のスリット６６が形成されている。
【００４７】
図８（ｂ）に示されるように、ソケット継手３の内面においては、周方向に延びる周方向隆起部６７が開口部３ａ、３ｂ側のそれぞれのスリット６６の終端位置に設けられている。さらに、ソケット継手３の内面においては、周方向に延びる中心隆起部６８が二つの周方向隆起部６７の間のほぼ中心に設けられている。図示されるように、中心隆起部６８の断面は略台形であり、二つの傾斜面６８ａ、６８ｂを有している。これら傾斜面６８ａ、６８ｂは樹脂管１ａ、１ｂの端部に対応した形状である。
【００４８】
なお、図８（ａ）においてソケット継手３の外面において周方向に延びる四つの実線Ｙ１〜Ｙ４は、図８（ｂ）に示される中心隆起部６８の傾斜面６８ａ、６８ｂ、開口部３ａ側の周方向隆起部６７、開口部３ｂ側の周方向隆起部６７にそれぞれ対応した位置に在る。
【００４９】
以下、ソケット継手３を樹脂管１ａ、１ｂに溶着する場合の樹脂管溶着装置１０の動作について説明する。はじめに、レーザ光に対して吸収性を有する樹脂材料を公知の手法により周方向隆起部６７の先端および傾斜面６８ａ、６８ｂに塗布し、樹脂材料が乾いた後で樹脂管１ａ、１ｂをソケット継手３の開口部３ａ、３ｂにそれぞれ挿入する。
【００５０】
次いで、ソケット継手用押圧部材１００を用いてソケット継手３を樹脂管１ａ、１ｂに押圧する。図９は本発明の樹脂管溶着装置において使用されるソケット継手用押圧部材１００を示す長手方向部分断面図である。図９に示されるように、ソケット継手用押圧部材１００はソケット継手クランプ８０と樹脂管クランプ９０とから構成される。
【００５１】
図１０はソケット継手用押圧部材のソケット継手クランプの平面図である。ソケット継手クランプ８０は略リング型部材であり、ソケット継手クランプ８０の中心開口部８１の内径はソケット継手３の外径に概ね等しい。図１０に示されるように、ソケット継手クランプ８０は二つの判型部分８０ａ、８０ｂから構成されている。判型部分８０ａ、８０ｂの両端部には半径方向外側に延びる延長部８２ａ、８２ｂがそれぞれ設けられている。これら延長部８２ａ、８２ｂはネジナット機構８４により組付けられる。
【００５２】
一方、図９に示される樹脂管クランプ９０もソケット継手クランプ８０と概ね同様の構成であり、図示しないネジナット機構９４により二つの判型部分９０ａ、９０ｂの延長部９２ａ、９２ｂがを組付けられるようになっている。なお、樹脂管クランプ９０の中心開口部９１の内径は樹脂管１ａの外径に概ね等しい。
【００５３】
図１０に示されるように、ソケット継手クランプ８０のソケット継手３の表面には複数、例えば三つのボルト８５が等間隔に配置されている。図９に示されるように、ボルト８５の軸部８６はソケット継手クランプ８０および樹脂管クランプ９０を貫通している。軸部８６の先端は樹脂管クランプ９０の遠位面９９に設けられたカム機構部８８に連結されている。そして、樹脂管クランプ９０の近位面９８の凹部とボルト８５との間にはバネ８７が配置されており、常にはソケット継手クランプ８０を樹脂管クランプ９０から離間させる方向に付勢している。図１０に示される他のボルト８５も同様にバネ付勢されているものとする。
【００５４】
図９に示されるようにソケット継手３およびソケット継手３に挿入された樹脂管１ａを下方側の判型部分８０ｂ、９０ｂ上に配置する。このとき判型部分８０ｂの位置はソケット継手３の環状突部６５よりも内側でよい。次いで、上方側の判型部分８０ａ、９０ａをソケット継手３および樹脂管１ａ上に載置して、それぞれの判型部分の延長部８２をネジナット機構８４、９４により締付ける。なお、このときには、ソケット継手クランプ８０のネジナット機構８４はそれほど堅固に締付けなくてもよい。
【００５５】
その後、カム機構部８８を駆動してボルト８５をバネ８７に抗して樹脂管クランプ９０に引寄せる。これによりボルト８５に係合したソケット継手クランプ８０全体が樹脂管クランプ９０側に移動するようになる。ソケット継手クランプ８０の中心開口部８１の縁部をソケット継手３の環状突部６５に係合させて、さらに引寄せると、樹脂管１ａの先端の縁部はソケット継手３の傾斜面６８ａに完全に当接するようになる。
【００５６】
次いで、ソケット継手３が樹脂管溶着装置１０内に配置されるように、ハウジング１３および支持部材１１、１２を前述したように組付ける。この状態において、モータ３５を駆動して、レーザ照射部３０をハウジング１３の外面に沿って軸線方向に摺動させ、それにより、レーザヘッド３１からのレーザ光の照射位置を、中心隆起部６８の傾斜面６８ａに対応したソケット継手３の外面に位置決めする。
【００５７】
次いで、前述したのと同様に、レーザヘッド３１からレーザ光をソケット継手３に向かって照射し、ソケット継手３の傾斜面６８ａと樹脂管１ａとを加熱溶着する。次いで、モータ１５を駆動して、レーザ照射部３０を備えたハウジング１３を樹脂管１回りに回転させる。従って、レーザ光の照射箇所はソケット継手３の実線Ｙ１に沿ってソケット継手３の周面上に連続的に移動する。これにより、実線Ｙ１に対応した傾斜面６８ａを連続的に樹脂管１ａに溶着することができる。
【００５８】
図面には示さないものの、ソケット継手３の開口部３ｂ側においても、同様なソケット継手クランプ８０および樹脂管クランプ９０が配置されている。実線Ｙ１における溶着作用が終了すると、モータ３５によってレーザ照射部３０の位置を軸線方向に変更する。その後、モータ１５を駆動することにより実線Ｙ２（図８（ａ）を参照されたい）においてソケット継手３の傾斜面６８ｂを樹脂管１ｂに溶着する。
【００５９】
次いで、開口部３ａ側のソケット継手クランプ８０のネジナット機構８４を完全に締付ける。ソケット継手３の開口３ａにはスリット６６が形成されているので、周方向隆起部６７から開口３ａまでの部分がこのような締付作用によって内側に撓み、それにより、周方向隆起部６７が樹脂管１ａに押付けられるようになる。
【００６０】
その後、モータ３５を駆動して、レーザ光の照射位置を、周方向隆起部６７に対応したソケット継手３の外面に位置決めする。次いで、モータ１５を駆動してハウジング１３を樹脂管１回りに回転させ、それにより、周方向隆起部６７を樹脂管１ａに実線Ｙ３に沿って周方向に溶着する。さらに、開口部３ｂ側のソケット継手クランプ８０もネジナット機構８４によって同様に締付けた後で、実線Ｙ４（図８（ａ）を参照されたい）においてソケット継手３の開口部３ｂ側の周方向隆起部６７を樹脂管１ｂに同様に溶着する。これにより、ソケット継手３を樹脂管１ａ、１ｂに溶着することができる。
【００６１】
このようにソケット継手３を溶着する場合においても前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。また、ソケット継手３を樹脂管１ａ、１ｂに溶着する際には、はじめに内側の傾斜面６８ａ、６８ｂを溶着し、次いで外側の周方向隆起部６７を溶着するようにし、それにより、ソケット継手３と樹脂管１ａ、１ｂとの間の密閉作用を高めることができる。
【００６２】
図１１は本発明の第二の実施形態に基づく樹脂管溶着装置の側面図である。第二の実施形態においては、サドル継手２の筒部２ｂに樹脂管１ｃを溶着する場合を想定している。具体的には、水平方向に既に配置されている樹脂管１’にサドル継手２を載置して樹脂管１ｃを分岐管として新たに取付ける場合である。従って、図１１における樹脂管１ｃは概ね鉛直方向に延びている。
【００６３】
ここで、図４および図５を再び参照して分かるように、サドル継手２の筒部２ｂにおける開口２ｄにはおよび環状突部６５および複数のスリット６６が形成されている。また、筒部２ｂの内面には、周方向隆起部６７および傾斜面６８ａが形成されている。これら環状突部６５、スリット６６、周方向隆起部６７および傾斜面６８ａは図８を参照して説明したのと同様であるので説明を省略する。また、周方向隆起部６７および中心隆起部６８には、レーザ光吸収性材料が予め塗布されているものとする。
【００６４】
図１１に示される第二の実施形態においては、サドル継手２の筒部２ｂはハウジング１３の端面における開口部に直接的に挿入されている。すなわち、支持部材１２は使用されていない。従って、第二の実施形態においては、樹脂管１ｃはハウジング１３の開口部においてわずかながら支持されているものの、樹脂管１ｃは主には支持部材１１によって片持ち式に支持されることになる。なお、第二の実施形態においてはハウジング１３の開口部は筒部２ｂの外径に概ね対応しているものとする。
【００６５】
第二の実施形態におけるサドル継手２の筒部２ｂの樹脂管１ｃへの溶着作業は図９を用いて説明したのと同様である。すなわち、サドル継手クランプ８０’および樹脂管クランプ９０’によって樹脂管１ｃおよびサドル継手２の筒部２ｂを締付け、次いで、モータ１５を駆動して傾斜面６８ａ（図５参照）に対応する実線Ｙ１’において周方向に溶着作業を行う。その後、モータ３５を駆動してレーザヘッド３１を軸線方向に移動させ、モータ１５を再び駆動することにより周方向隆起部６７に対応する実線Ｙ３’おいて周方向に溶着作業を行う。つまり、第二の実施形態においてもはじめに内側に位置する傾斜面６８ａにおける溶着を行い、次いで外側に位置する周方向隆起部６７における溶着を行う。このように第二の実施形態においても、前述したのと同様な効果が得られるのは明らかであろう。
【００６６】
なお、図面を参照して説明した実施形態においてはサドル継手２およびソケット継手３の所定の位置にレーザ光吸収性材料を塗布することを記載したが、レーザ光吸収性材料の塗布は必ずしも必要とされない。つまり、レーザ光吸収性材料を塗布しない場合であっても、クランプ８０、９０によって隆起部と樹脂管とが押付けられていれば、押付箇所において継手と樹脂管とを溶着することが可能である。
【００６７】
さらに、サドル継手用押圧部材７０およびソケット継手用押圧部材１００の構成は図面を参照して説明した実施形態には限定されず、サドル継手２またはソケット継手３を樹脂管に押圧できる構成であれば、あらゆる形態のサドル継手用押圧部材およびソケット継手用押圧部材を使用することができる。
【００６８】
また、サドル継手２およびソケット継手３を溶着する場合について説明したが、他の継手、例えばＴ字継手およびエルボ継手も同様な手法により樹脂管に溶着させられるのは当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）本発明の第一の実施形態に基づく樹脂管溶着装置の長手方向部分断面図である。（ｂ）図１（ａ）に示される樹脂管溶着装置の頂面図である。
【図２】（ａ）図１（ａ）に示される樹脂管溶着装置の横断方向断面図である。（ｂ）図２（ａ）における円で囲まれた部分の拡大図である。
【図３】図１に示される樹脂管溶着装置の部分拡大図である。
【図４】サドル継手の斜視図である。
【図５】図４に示される線Ｘ１と筒部２ｂとの間における横断方向断面図である。
【図６】本発明の樹脂管溶着装置において使用されるサドル継手用押圧部材の動作を示す横断方向断面図である。
【図７】樹脂管溶着装置においてソケット継手を樹脂管に溶着する場合における図１と同様の図である。
【図８】（ａ）ソケット継手の側面図である。（ｂ）ソケット継手の側断面図である。
【図９】本発明の樹脂管溶着装置において使用されるソケット継手用押圧部材を示す長手方向部分断面図である。
【図１０】図９に示されるソケット継手用押圧部材のソケット継手クランプの平面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に基づく樹脂管溶着装置の側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、１’、１ａ、１ｂ    樹脂管
２    サドル継手
３    ソケット継手
１０    樹脂管溶着装置
１１、１２    支持部材
１３    円筒型ハウジング
１４ａ、１４ｂ    突部
１５    モータ（周方向駆動手段）
２９    カウンタウェイト
３０    レーザ照射部
３１    レーザヘッド
３３    スライダ
３４ａ、３４ｂ    ガイド部材
３５    モータ（軸線方向駆動手段）
４１    駆動ギア
４２    従動ギア
５１、５２    長手突起
５３、５４    長手凹部
６１、６３    周方向隆起部
６２、６４    長手方向隆起部
６５    環状突部
６６    スリット
６７    周方向隆起部
６８    中心隆起部
６８ａ、６８ｂ    傾斜面
７０    サドル継手用押圧部材
７１ａ、７１ｂ    フック部材
７３ａ、７３ｂ    バネ
７４ａ、７４ｂ    ナット
７５ａ、７５ｂ    先端
７６ａ、７６ｂ    凹部
７８    受部
７９    ベース
８０    ソケット継手クランプ
８０’    サドル継手クランプ
８１    中心開口部
８２、８２ａ、８２ｂ    延長部
８４、９４    ネジナット機構
８６    軸部
８７    バネ
８８    カム機構部
９０、９０’    樹脂管クランプ
１００    ソケット継手用押圧部材
【図１】
2007260942.tif 000003
【図２】
2007260942.tif 000004
【図３】
2007260942.tif 000005
【図４】
2007260942.tif 000006
【図５】
2007260942.tif 000007
【図６】
2007260942.tif 000008
【図７】
2007260942.tif 000009
【図８】
2007260942.tif 000010
【図９】
2007260942.tif 000011
【図１０】
2007260942.tif 000012
【図１１】
2007260942.tif 000013