JP5581159B2 - 溶着継手、溶着装置、及び溶着方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製の溶着継手、合成樹脂製溶着継手と合成樹脂製チューブとを溶着一体化させる溶着装置、及び合成樹脂製溶着継手と合成樹脂製チューブとを溶着装置を用いて溶着一体化させる溶着方法に関するものである。

この種の溶着継手、溶着装置、及び溶着方法としては、特許文献１において開示されたものが知られている。即ち、合成樹脂製の溶着継手である樹脂継手（１００）、樹脂継手（１００）と樹脂チューブ（２００）とが嵌合して成る接合部を加熱溶融して溶着一体化させる溶着装置（１）、並びに溶着装置（１）を用いて樹脂継手（１００）と樹脂チューブ（２００）とを溶着一体化させる溶着方法、のそれぞれが特許文献１において開示されている。

つまり、樹脂継手（１００）を位置決め保持可能なクランパ（３０）と、接合部（Ｊ）を加熱する加熱部（４０）とを備える溶着ヘッド（１０）を有し、クランパ（３０）は、樹脂継手（１００）の位置決め突出部（１１０）に嵌合する継手保持部（３１）を有して継手保持部（３１）が位置決め突出部（１１０）と嵌合するように閉じた閉じ位置と、その嵌合を解除可能に開いた開き位置との間を揺動可能に支持されている。そして、加熱部（４０）は、閉じ位置で接合部（Ｊ）を囲むように配設され、継手保持部（３１）によって樹脂継手（１００）を位置決めした状態に保持しながら加熱部（４０）によって接合部（Ｊ）を加熱して溶着するものである。

上述の溶着装置及び方法を簡略化して説明すると、図１４に示すように、溶着装置Ａは、溶着継手２４を外囲保持する継手保持部２５と、チューブ３１を外囲保持するチューブ保持部２６とを有しており、溶着継手２４の管端部２４Ａに外装されるホルダ３４に外嵌される状態の発熱手段（ヒータ）２７が、それら両保持部２５，２６の間に配置されている。なお、継手保持部２５、チューブ保持部２６、及び発熱手段２７のそれぞれは、下部構造体２５ｋ，２６ｋ，２７ｋと、上部構造体２５ｊ，２６ｊ，２７ｊとが枢支連結されて成り、それら三者２５，２６，２７が一体的に揺動開閉する公知の構造に構成されている。

溶着継手２４とチューブ３１との接合部ｓを溶融させて溶着するには、まず、溶着継手２４におけるホルダ３４の外装されている管端部２４Ａにチューブ３１の端部３１Ａを差し込む（内嵌合させる）挿入工程を行う。次いで、そのチューブ３１を伴っている溶着継手２４を、その環状凸条（位置決め環リブ）２４Ｂが継手保持部２５の下部構造体２５ｋの半環状凹溝３８に嵌め入れられる状態で下部構造体２５ｋ，２６ｋ，２７ｋに位置決め載置するセット工程を行う。

そして、チューブ３１を、その先端面である端面３１ｔが管端部２４Ａの段差側面２４ｃに当接するまで溶着継手１に差し込む確認挿入工程を行い、その後に上部構造体２５ｊ，２６ｊ，２７ｊを下降揺動させて下部構造体２５ｋ，２６ｋ，２７ｋに係止結合させ、継手保持部２５で溶着継手２４を、かつ、チューブ保持部２６でチューブ３１をそれぞれ挟持保持させる装着工程を行う。それから、発熱手段７を動作させて接合部ｓを溶融させて、溶着継手２４の管端部２４Ａとチューブ３１の端部３１Ａとが溶着一体化する溶着工程を行う、という具合になる。

ところで、溶着継手は、その両管端部のそれぞれにチューブを溶着させてそれらチューブどうしを連通接続させる手段として用いられること多いが、例えば、工場における予め定められた経路を通す配管設備等において、エルボ管等の曲げ加工されている屈曲チューブどうし、或いは軸心方向視での方向性を有する直管チューブと屈曲チューブとを、決められた相対確度を付けて溶着一体化させることもしばしば行われる。このような場合、従来では、まず一方のチューブと溶着継手とを溶着させる第１溶着を行い、次に、その一方のチューブが一体化されている溶着継手と他方のチューブを所望の相対確度を付けて溶着する、というやり方が採られる。

この場合、相対確度を付けるには、例えば、他方のチューブの溶着継手や溶着装置に対する確度を測定器で図りながら装着するとか、曲がりのあるチューブはうごかさずに溶着継手の溶着装置に対する確度を図りながら装着するという、面倒でやり難い手段しかなかった。そのため、溶着施工には時間が掛かって生産性に劣るとともに、溶着後の製品（溶着継手で一対のチューブが一体化されたもの）としての角度にバラツキが生じ易いものであった。

特開２００８−０６９８８０号公報

本発明の目的は、溶着継手とチューブとを予め定められた相対角度でもって溶着一体化させることが操作簡単で正確に行え、生産性や品質の向上が図れるように改善される溶着継手、溶着装置、及び溶着方法を開発し、提供する点にある。

請求項１に係る発明は、溶着装置Ａのクランプ部５に外囲把持される継手本体部４Ｃと、合成樹脂製チューブ１１のチューブ端部１１Ａとの嵌合が可能な管端部４Ａとを有し、前記チューブ端部１１Ａと前記管端部４Ａとの嵌合で成る接合部ｓを加熱溶融すべく前記管端部４Ａが前記溶着装置Ａの発熱部７で外囲され、かつ、前記継手本体部４Ｃが前記クランプ部５で外囲把持されるクランプ状態で前記溶着装置Ａへ装着可能に構成されている合成樹脂製の溶着継手において、
前記継手本体部４Ｃに、前記クランプ部５の内周部に形成されている内周凹凸部５Ａに嵌合する外周凹凸部４Ｂを設けて、前記クランプ状態であるときには、前記内周凹凸部５Ａと前記外周凹凸部４Ｂとが嵌合して前記管端部４Ａの軸心Ｙ回りにおける前記継手本体部４Ｃの前記クランプ部５に対する角度位置が定まるように構成され、
前記外周凹凸部４Ｂは、前記内周凹凸部５Ａを構成する環状周溝１８に内嵌して前記軸心Y方向での位置が定められる外周フランジ２１により構成されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の溶着継手において、前記外周凹凸部４Ｂが、前記軸心Ｙに関する径方向に伸びる係入突部２３を有する前記環状周溝１８に内嵌する前記外周フランジ２１と、前記係入突部２３に嵌合すべく前記外周フランジ２１に設けられる切欠き２２とで構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、合成樹脂製溶着継手４の管端部４Ａと合成樹脂製チューブ１１のチューブ端部１１Ａとが嵌合されて成る接合部ｓに外囲する発熱部７と、前記溶着継手４を外囲しての把持が可能なクランプ部５とを有し、前記クランプ部５で前記溶着継手４が把持されているクランプ状態での前記発熱部７の発熱により、前記接合部ｓを加熱溶融して前記管端部４Ａと前記チューブ端部１１Ａとの溶着が可能に構成されている樹脂管溶着装置において、
前記溶着継手４の外周部に形成される外周フランジ２１を有する外周凹凸部４Ｂと、前記外周フランジ２１を内嵌する環状周溝１８を有して前記クランプ部５に形成される内周凹凸部５Aとを設け、
前記クランプ状態であるときには、前記外周凹凸部４Ｂが前記環状周溝１８に嵌り込んで前記クランプ部５と前記溶着継手４との前記管端部４Ａの軸心Ｙ方向での位置を定める位置定め機構Cが構成されるとともに、前記外周フランジ２１が前記環状周溝１８に嵌り込んでの前記外周凹凸部４Ｂと前記内周凹凸部５Ａとの嵌合により、前記軸心Y回りにおける前記クランプ部５の前記溶着継手４に対する角度位置が定まる相対角度定め機構Ｅが構成されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の溶着装置において、前記内周凹凸部５Ａが、前記軸心Ｙに関する径方向に伸びる切欠き２２を有する前記外周フランジ２１に外嵌する前記環状周溝１８と、前記切欠き２２に嵌合すべく前記環状周溝１８に設けられる係入突部２３とで構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、合成樹脂製溶着継手４の管端部４Ａと合成樹脂製チューブ１１のチューブ端部１１Ａとが嵌合されて成る接合部ｓに外囲する発熱部７と、前記溶着継手４を外囲しての把持が可能なクランプ部５とを有し、前記クランプ部５で前記溶着継手４が把持されているクランプ状態での前記発熱部７の発熱により、前記接合部ｓを加熱溶融して前記管端部４Ａと前記チューブ端部１１Ａとの溶着が可能な溶着装置Ａを用いて、前記管端部４Ａと前記チューブ端部１１Ａとを溶着する溶着方法において、
前記クランプ部５の内周部に環状周溝１８を有する内周凹凸部５Ａを、かつ、前記溶着継手４の外周部に外周フランジ２１を有する外周凹凸部４Ｂをそれぞれ設けておき、
前記クランプ状態においては、前記外周凹凸部４Ｂが前記環状周溝１８に嵌り込んで前記クランプ部５と前記溶着継手４との前記管端部４Ａの軸心Ｙ方向での位置を定めるとともに、前記外周フランジ２１が前記環状周溝１８に嵌り込む状態で前記内周凹凸部５Ａと前記外周凹凸部４Ｂとを嵌合させて前記軸心Ｙ回りにおける前記溶着継手４と前記クランプ部５との相対角度位置を定めることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の溶着方法において、前記外周凹凸部４Ｂとして、前記軸心Ｙに関する径方向に伸びる切欠き２２を有する前記外周フランジ２１を用いるとともに、前記内周凹凸部５Ａとして、前記切欠き２２に嵌合する係入突部２３を有して前記外周フランジ２１に外嵌可能な前記環状周溝１８を用いることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、内周凹凸部と外周凹凸部との嵌合によって継手本体部とクランプ部との、すなわち、溶着継手と溶着装置との軸心に関する相対角度位置を定めることができ、それによって溶着継手の一端に溶着されるチューブと他端に溶着されるチューブとの相対角度を定めることが可能になる。そのための操作としては、内周凹凸部と外周凹凸部とを嵌合させるという簡単なもので済む。その結果、溶着継手とチューブとを予め定められた相対角度でもって溶着一体化させることが操作簡単で正確に行え、生産性や品質の向上が図れるように改善される溶着継手を提供することができる。

請求項２の発明によれば、外周凹凸部を、係入突部を有する環状周溝に内嵌する外周フランジと、係入突部に嵌合する切欠きとによる簡単構造によって経済的に請求項１の構成による前記効果を得ることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１の構成による前記効果と同等の効果を得る溶着装置を提供することができる。

請求項４の発明によれば、請求項２の構成による前記効果と同等の効果を得る溶着装置を提供することができる。

請求項５の発明によれば、請求項１の構成による前記効果と同等の効果を得る溶着方法を提供することができる。

請求項６の発明によれば、請求項２の構成による前記効果と同等の効果を得る溶着方法を提供することができる。

溶着継手を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 樹脂管溶着装置の正面図 互いに分離されている装置本体及びチューブ保持具それぞれの斜視図 溶着工程における溶着装置の要部を示す概略の断面図 （ａ）クランプ工程を示す作用図、（ｂ）外嵌工程を示す作用図 セット工程を示す作用図 一方のチューブにおける継手把持及び角度合せ工程を示す作用図 他方のチューブにおける継手把持及び角度合せ工程を示す作用図 種々の溶着継手を示し、（ａ）は異径配管用溶着継手、（ｂ）はエルボ型溶着継手、（ｃ）はチーズ型溶着継手 外周フランジの種々の凹入形状を示し、（ａ）は円弧溝、（ｂ）は四角溝、（ｃ）は台形溝、（ｄ）は三角溝 外周フランジの種々の突起形状を示し、（ａ）は円弧凸、（ｂ）は四角凸、（ｃ）は台形凸、（ｄ）は三角凸 外周フランジの種々の角度間隔を示し、（ａ）は９０度、（ｂ）は４５度、（ｃ）は３０度 図７とは別構造によるクランプ部の継手把持状況を示す作用図 従来の溶着工程及びその状態で溶着装置の要部を示す概略の断面図

以下に、本発明による溶着継手、溶着装置、及び溶着方法の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

〔実施例１〕
溶着装置Ａは、図２〜図４に示すように、脚部３を備える下部構造体１Ｋと、これに横向きの軸心Ｐで枢支される上部構造体１Ｊとを有する溶着装置本体１、及びこれとは別体のクランプ（チューブ保持具）２とから構成されている。この溶着装置Ａは、溶着継手４の端部とチューブ１１の端部とを互いに差し込まれて部分である接合部ｓを加熱して溶融一体化させるものである。溶着装置本体１は、チューブ１１を外囲係止（把持）するクランプ２と、チューブ１１に差し込まれている溶着継手４とを挟み込んで支持するものに構成されている（図４参照）。

溶着装置本体１は、図２〜図４に示すように、溶着継手４を挟んで係止する継手保持部（クランプ部の一例）５、クランプ２をチューブ長手方向の相対位置が定まる状態で係止可能なクランプ保持部６、継手保持部５とクランプ保持部６との間に配置される発熱部（加熱手段）７、上部構造体１Ｊを下降揺動させた閉じ位置にて係止保持するためのバックル８等を有して構成されている。下部構造体１Ｋの軸心Ｐ側には、各種リード線ｅ等が取り出される装置基部１Ａが設けられ、揺動端（反軸心Ｐ側）には、バックル８を係止させる係止片８ａが装備されている。

継手保持部５、クランプ保持部（係止部の一例）６、及び発熱部７のそれぞれは、下部構造体１Ｋに組み込まれる半割り下部５ａ，６ａ，７ａと、上部構造体１Ｊに組み込まれる半割り上部５ｂ，６ｂ，７ｂとから成っている。図２，４は、上部構造体１Ｊが下降揺動してバックル８で下部構造体１Ｋに係止された溶着作用状態を示し、図３は、上部構造体１Ｊが上昇揺動した開放待機状態を示している。開放待機状態（図３）は、溶着継手４やクランプ２を溶着装置本体１に対して脱着を行う開き姿勢であり、溶着作用状態（図２）は、接合部ｓを加熱して溶着させる閉じ姿勢である。

継手保持部５は、図４，図７，図８に示すように、断面矩形形状を呈する環状周溝１８と、環状周溝１８に形成される１箇所の係入突部２３とで成る内周凹凸部５Ａを備えて構成されている。環状周溝１８は、一対の側周面１８ａ，１８ａと内周面１８ｂとを有する断面矩形形状の溝であり、溝幅（軸心Ｙ方向寸法）は環状突起４Ｂ（後述）の幅より若干大きい。そして、係入突部２３は、全溝幅に亘って内周面１８ｂから軸心Ｙ方向視で略半円状に径内側に突出する部分であり、環状周溝１８の最下端に形成されている。

つまり、溶着継手４の外周部に形成されている環状突起４Ｂに嵌合する内周凹凸部５Ａを設けて、継手保持部５で継手本体部４Ｃを把持するクランプ状態であるときには、環状突起４Ｂと内周凹凸部５Ａとが嵌合して管端部４Ａの軸心Ｙ回りにおける継手保持部５の溶着継手４に対する角度位置が定まるように、即ち、後述する相対角度定め機構Ｅが構成されている。そして、内周凹凸部５Ａが、軸心Ｙに関する径方向に伸びる切欠き２２を有する状態で溶着継手４に形成される外周フランジ２１に外嵌する環状周溝１８と、切欠きに嵌合すべく環状周溝１８に設けられる係入突部２３とで構成されている。

クランプ２は、図２〜図５に示すように、軸心Ｘで揺動開閉可能な上下の半割り保持片２Ａ，２Ｂから成る。下半割り保持片２Ｂにおける軸心Ｘの反対側端部には、クランプ２を閉じ状態に維持するための係止レバー９が枢支連結されており、上半割り保持片２Ａにおける軸心Ｘの反対側端部には、係止レバー９の胴部９ａを挿入させてそれより大径の頭部９ｂを係止させるための縦溝１０が形成されている。また、両半割り保持片２Ａ，２Ｂには、チューブ１１を外囲して保持する把持部１２を形成する半割り内周面１２Ａ，１２Ｂ、及び環状凸条１３（後述）を形成する半割り凸条１３Ａ，１３Ｂが形成されている。

図２，５は、上半割り保持片２Ａが下降揺動して係止レバー９で下半割り保持片２Ｂに係止された把持作用状態であり、図３は、上半割り保持片２Ａが上昇揺動した連結開放状態を示している。連結開放状態（図３）は、チューブ１１をクランプ２に対して脱着を行う開き姿勢であり、把持作用状態（図２）は、チューブ１１を把持部１２で外囲係止（把持）する閉じ姿勢である。なお、各保持片２Ａ，２Ｂにおける本体部分と環状凸条１３との間の部分は、軸心Ｔ方向で若干の距離を持つ環状のクリアランス溝１３Ｃに形成されている。

実施例１による溶着継手４は、図１、及び図４〜６に示すように、両端部のそれぞれに形成される管端部４Ａ、軸心Ｙ方向で中央に位置する環状突起４Ｂを備える継手本体部４Ｃ、直線状の内部流路４ａを有するフッ素樹脂（合成樹脂の一例）製の筒状体（ユニオン）である。各管端部４Ａは、チューブ１１を内嵌させる差込内周部１５、及びホルダ（後述）１４を外装させる装着外周面１６を備えている。装着外周面１６の径は、継手本体部４Ｃの外周面２０の径より若干小さい。ホルダ１４は、図４〜６に示すように、一端に径外側に突出した環状の厚肉端部１４Ａを有する基本薄肉でフッ素樹脂製の筒状部材であり、溶着継手４の装着外周面１６に外嵌装着されて使用される。

環状突起４Ｂは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、角ばった外周フランジ２１と、これに軸心Ｙに関する４５度の均等角度毎の計８箇所に形成される切欠き２２湾曲凹みとで成る外周凹凸部として構成されている。切欠き２２は、外周フランジ２１の外周面２１ａから軸心Ｙ方向視で末拡がり湾曲状（円弧状）に凹入する形状のものであり、外周フランジ２１の径方向寸法の約半分程度の深さを有している。尚、図１，７，８，１３は、ホルダ１４が装備されない溶着継手４単品の状態を描いてある。

つまり、継手本体部４Ｃに、クランプ部（継手保持部）５の内周部に形成されている内周凹凸部５Ａに嵌合する外周凹凸部４Ｂを設けて、継手保持部５で継手本体部４Ｃを把持するクランプ状態であるときには、環状周溝１８と外周凹凸部４Ｂとが嵌合して管端部４Ａの軸心Ｙ回りにおける継手本体部４Ｃの継手保持部５に対する角度位置が定まるように、即ち、後述する相対角度定め機構Ｅが構成されている。そして、外周凹凸部４Ｂが、軸心Ｙに関する径方向に伸びる係入突部２３を有する状態で溶着装置Ａに形成される環状周溝１８に内嵌する外周フランジ２１と、係入突部２３に嵌合すべく外周フランジ２１に設けられる切欠き２２とで構成されている。

チューブ１１は、図４〜６に示すように、溶着継手４の内部流路４ａと同径の内部流路１１ａを有するフッ素樹脂製（合成樹脂の一例）の管状体である。その溶着継手４への挿入側となるチューブ端部１１Ａの端面１１ｔは、予めの切削加工等により、チューブ軸心Ｔに対して丁度９０度を呈する垂面に形成されている。チューブ端部１１Ａと、これが差し込まれている管端部４Ａとにより、これら両者１１Ａ，４Ａが溶着によって一体化されるべく接合部ｓを構成している。

溶着装置Ａは、チューブ１１をその端から所定距離ｒ離された箇所にて外囲係止可能なクランプ２と、クランプ２をチューブ１１の長手方向の相対位置が定まる状態で係止可能な溶着装置本体１と、これら両者２，１の相対位置を定める位置決め手段Ｂとを有しており、合成樹脂製溶着継手４の管端部４Ａと合成樹脂製チューブ１１のチューブ端部１１Ａとが嵌合されて成る接合部ｓに外囲する発熱部７を有し、発熱部７の発熱によって接合部ｓを加熱溶融させて管端部４Ａとチューブ端部１１Ａとの溶着一体化が可能に構成されている。

クランプ２と溶着装置本体１とを相対係止させるクランプ保持部６におけるクランプ２と溶着装置本体１との軸心Ｔ方向（チューブ長手方向）の相対位置を定める位置決め手段Ｂは、互いに嵌合可能な環状凸条１３と環状凹溝１７とをクランプ２と溶着装置本体１とに振分け配備することで構成されている。クランプ２に側方突出状態で環状凸条１３が、そして溶着装置本体１のクランプ保持部６に環状凹溝１７がそれぞれ形成されて位置決め手段Ｂが構成されている。例えば、溶着装置本体１にそこから側方突出状態で環状凸条を設け、かつ、クランプ２に環状凹溝を設ける手段も可能であるが、その場合には、図４，６に示す構造のものに比べて、装置Ａとしての幅寸法の肥大化を招き易き易い。

図３，図４に示すように、溶着継手４をその軸心Ｙ方向での位置が定まる状態で溶着装置本体１で外囲保持させる位置定め機構Ｃが装備されている。即ち、位置定め機構Ｃは、溶着継手４に形成されている環状突起４Ｂと、溶着装置本体１の継手保持部５に形成されている環状溝１８とで構成されている。つまり、環状突起４Ｂが環状溝１８に嵌り込んでいれば、環状突起４Ｂの内奥側側周面４ｂと管端面４ｔとの軸心Ｙ方向間隔ｄが定まるようになっている。

次に、溶着装置Ａを用いての溶着方法について説明する。まず、開き姿勢又は閉じ姿勢から若干開けた姿勢のクランプ２にチューブ１１を通してから、上半割り保持片２Ａを下降揺動させるとともに、係止レバー９を縦溝１０に入れ込み、図５（ａ）に示すように、クランプ２でチューブ１１を外囲係止（把持）する把持工程を行う。このとき、環状凸条１３の端面１３ａとチューブ端面１１ｔとの軸心Ｔ方向間隔が所定の値ｎとなるようにする寸法セット工程も行われる。環状凸条１３の幅寸法（軸心Ｔ方向寸法）はｇに設定されているので、環状凸条１３の内側側面１３ｓとチューブ端面１１との間隔寸法（軸心Ｔ方向寸法）はｎ＋ｇとなる。

寸法セット工程は、例えば、図５（ａ）に参考として示すように、設定治具１９を用いれば好都合であり、チューブ端面１１ｔが第１当接面１９ａに当接し、かつ、端面１３ａが第２当接面１９ｂに当接させてチューブ１１をクランプすれば、クランプ２でチューブ１１をその突出量が所定値ｎとなる状態で外囲係止（把持）することが容易に行える。なお、図示は省略するが、環状凸条１３の内側側面１３ｓとチューブ端面１１ｔとの間隔（ｎ＋ｇ）を直接測定する治具を用いて寸法セット工程を行う方法でも良い。

次に、チューブ１１における環状凸条１３からの突出端部に、既にホルダ１４が外装されている溶着継手４を差し込んで外嵌させ、図５（ｂ）に示すように、管端部４Ａがチューブ端部１１Ａに外装されて溶着継手４とチューブ１１とを嵌合して仮連結させる継手差込工程を行う。このとき、一応、管端部４Ａ内部の段差側面４ｃにチューブ１１の端面１１ｔが当接するまで差し込んでおく。この端面１１ｔと段差側面４ｃとが当接する状態での溶着継手４とチューブ１１との嵌合長はｆである。

仮連結が済んだら、図６に示すように、溶着継手４の環状突起４Ｂを継手保持部５の半割り下部５ａの環状周溝１８に嵌め入れ、かつ、クランプ２の環状凸条１３（下半割り凸条１３Ｂ）をクランプ保持部６の半割り下部６ａに嵌め入れる状態で、クランプ２を伴うチューブ１１と溶着継手４との仮連結体を下部構造体１ｋに載置保持させる装填工程を行う。

ここで、環状周溝１８の遠い側の側周面１８ａと環状凹溝１７の外側周面１７ａとの間隔（軸心Ｙ方向寸法）ｈは、端面１１ｔと段差側面４ｃとが当接する正規の挿入状態（換言すれば、環状凸条１３からのチューブ端部１１Ａの突出量がｎの状態）であるときの環状突起４Ｂの内奥側側周面４ｂと環状凸条１３の内側側面１３ｓとの間隔寸法〔軸心Ｙ（Ｔ）方向の寸法〕に等しく、或いは極わずかに小さく設定されている。つまり、寸法ｈ＝寸法ｄ＋寸法ｎ＋寸法ｇ−寸法ｆに設定されている。

そして、装填工程の次には、上昇揺動して開き姿勢にある上部構造体１Ｊを下降揺動移動させるとともにバックル８を係止動作させ、図４に示すように、溶着装置本体１にクランプ２で外囲保持されているチューブ１１及び溶着継手４を装着させて溶着可能状態とする装着工程を行う。それから、ホルダ１４に外嵌された状態となっている発熱部７に通電して発熱させ、ホルダ１４を介して接合部ｓを加熱して溶融させ、チューブ端部１１Ａと管端部４Ａとを溶着一体化する溶着工程を行うのである。

つまり、チューブ１１を外囲固定可能なクランプ２、及びクランプ２をチューブ１１の長手方向の相対位置が定まる状態で係止可能な溶着装置本体１を用意し、チューブ１１をその端（端面１１ｔ）から所定距離（ｎ）離された箇所にてクランプ２で外囲係止させ、チューブ１１が把持されているクランプ２を溶着装置本体１に係止させた状態で接合部ｓを加熱溶着させる樹脂管溶着方法である。本溶着Ｙ方法においては、把持工程（寸法セット工程を含む）→継手差込工程→装填工程→装着工程→溶着工程となる。

もちろん、溶着工程が済めば、上部構造体１Ｊを上昇揺動してクランプ２を伴う継手一体品（互いに溶着された溶着継手４とチューブ１１）を取り出す取出工程、及び継手一体品からクランプ２を外すクランプ外し工程とが行われる。これらの取出工程及びクランプ外し工程は、特に説明しなければ理解できないという複雑な工程ではないので、この程度の記載とする。

次に、溶着継手４とチューブ１１とを予め定められた相対角度でもって溶着一体化させる方法等について説明する。本発明による溶着継手４、溶着装置Ａ、溶着方法においては、相対角度定め機構Ｅにより、例えば、Ｌ字形状等に屈曲形成されている第１チューブ１１Ｗ（チューブ１１）と、Ｚ字形状等に屈曲形成されている第２チューブ１１Ｚ（チューブ１１）とを、溶着継手４を介して溶着一体化する際に、予め定められている軸心Ｙ回りの相対角度θを簡単で確実に設けることができるように工夫されている。

まず、相対角度定め機構Ｅは、図７，図８に示すように、溶着装置本体１の内周凹凸部５Ａと、溶着継手４の環状突起４Ｂとによって構成されるものであり、継手保持部５で継手本体部４Ｃが把持される前述のクランプ状態においては、内周凹凸部５Ａと外周凹凸部である環状突起４Ｂとを嵌合させて管端部４Ａの軸心Ｙ回りにおける溶着継手４とクランプ部である継手保持部５との相対角度位置を定めるものである。つまり、溶着継手４を、そのいずれかの切欠き２２と係入突起２３とを嵌合させて環状突起４Ｂを内周凹凸部５Ａに嵌め入れることにより、第１チューブ１１Ｗと第２チューブ１１Ｚとを、軸心Ｙ周りに所定角度を設けた状態に設定することができる。

相対角度の付け方の一例について説明する。チューブ１１と溶着継手４とを軸心Ｙに関して所定の相対角度を付ける角度設定工程は、前述の装填工程に含まれている。ここで、所定の相対角度θの例として、第１チューブ１１Ｗと第２チューブ１１Ｚとを４５度の相対角度を持って連結させるものとする。

まず、Ｌ字屈曲形状の第１チューブ１１Ｗと溶着継手４とに関する装填工程においては、図７に示すように、溶着装置Ａのクランプ（図示せず）側に置かれた治具２８の水平な載置面２８ａに第１チューブ１１Ｗを載せ付けた状態とし、かつ、いずれかの切欠き２２と係入突起２３とが嵌合させた状態とする。それから、上部構造体１Ｊを下降揺動させて把持することによって第１角度設定工程が行われる。これにより、溶着継手４の軸心Ｙと第１チューブ１１Ｗの屈曲部軸心ｗとには、その状態での係入突起２３を基準とした場合には、軸心Ｙ方向で４５度の整数倍の角度（０度，４５度，９０度，１３５度…等）が付く状態で溶着一体化される。

次に、第１チューブ１１Ｗが一体化されている溶着継手４と第２チューブ１１Ｚとに関する装填工程においては、図８に示すように操作する。即ち、第１チューブ付溶着継手４をひっくり返し、１回目の装填工程のときとは溶着装置Ａに関して第１チューブ１１Ｗが反対側に位置する状態で配置する。なお、１回目の装填工程のときに相対角度定め機構Ｅとして使用された切欠き２２を、便宜上で先切欠き２２Ａとして示すものとする。そして、１回目の装填工程において使用した管端部４Ａとは反対側の管端部４Ａに第２チューブ１１Ｚのチューブ端部１１Ａを嵌合させる。

次いで、第１チューブ１１Ｗが軸心Ｙに関してほぼ４５度傾く姿勢としながら外周フランジ２１を環状周溝１８に挿入し、ほぼその姿勢で係入突起２３に嵌る切欠き２２を探して嵌合させ、環状突起４Ｂを内周凹凸部５Ａに嵌め入れる。それとともに、第２チューブ１１Ｚを治具２８の載置面２８ａに載せ付け、それから、上部構造体１Ｊを下降揺動させて把持することによって第２角度設定工程が行われる。治具２８に載置される第２チューブ１１Ｚの屈曲部軸心ｚは水平方向であるから、第１チューブ１１Ｗと第２チューブ１１Ｚとは、屈曲部軸心ｗと屈曲部軸心ｚとに相対角度θ（＝４５度）が付けられた状態で溶着継手４を介して溶着一体化される。この２回目の装填工程での相対角度定め機構Ｅとして使用された切欠き２２を便宜上で後切欠き２２Ｂとすれば、先切欠き２２Ａと後切欠き２２Ｂとは８箇所の切欠き２２のうちの隣り合う２箇所の切欠きである。

つまり、合成樹脂製溶着継手４の管端部４Ａと合成樹脂製チューブ１１のチューブ端部１１Ａとが嵌合されて成る接合部ｓに外囲する発熱部７と、溶着継手４を外囲しての把持が可能なクランプ部５とを有し、クランプ部５で溶着継手４が把持されているクランプ状態での発熱部７の発熱により、接合部ｓを加熱溶融して管端部４Ａとチューブ端部１１Ａとの溶着が可能な溶着装置Ａを用いて、管端部４Ａとチューブ端部１１Ａとを溶着する溶着方法において、クランプ部５の内周部に内周凹凸部５Ａを、かつ、溶着継手４の外周部に外周凹凸部４Ｂをそれぞれ設けておき、クランプ状態においては、内周凹凸部５Ａと外周凹凸部４Ｂとを嵌合させて管端部４Ａの軸心Ｙ回りにおける溶着継手４とクランプ部５との相対角度位置を定める、という溶着方法である。

このように、治具２８を設ける等して溶着時には第１及び第２チューブ１１Ｗ，１１Ｚを共に同姿勢とすることで、切欠き２２と係入突起２３とが嵌る状態で溶着継手４を溶着装置１に装填して把持させて溶着させるという作業を行うだけで、第１チューブ１１Ｗと第２チューブ１１Ｚとを予め定められた所定の相対角度が付いた状態で溶着一体化させることができる。これにより、従来のような相対角度を測りながらの面倒で煩わしい作業が不要になり、しかも誰が行っても正確な相対角度に設定することができる優れた溶着継手４、溶着装置Ａ、及び溶着方法が実現できる。

〔別実施例〕
（１）例えば、先端に管軸心に沿う施工用スリットが設けらて方向性のある直管状の第１チューブ１１Ｗとエルボ形状の第２チューブ１１Ｚとを、所定の相対角度θを付けた状態で溶着継手４を用いて溶着一体化させる場合にも、本発明による溶着継手４、溶着装置Ａ、及び溶着方法を用いることができる。

（２）溶着継手４としては、図９（ａ）〜（ｃ）に示すものでも良い。図９（ａ）に示すものは、互いに径の異なるチューブどうしの連結に好適な異径配管用で、大小２箇所の外周凹凸部４Ｂを有する溶着継手４である。図９（ｂ）に示すものは、９０度異なる軸心を持つエルボ形で、２箇所の外周凹凸部４Ｂを有する溶着継手４である。図９（ｃ）に示すものは、９０度の角度で枝分かれして３箇所の管端部４Ａ、及び３箇所の外周凹凸部４Ｂを有するチーズ形の溶着継手４である。

（３）外周凹凸部４Ｂの切欠き２２としては、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すものでも良い。図１０（ａ）に示すものは、上述した円弧状の切欠き（円弧溝）２２である。図１０（ｂ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が矩形を呈する矩形状の切欠き（四角溝）２２である。図１０（ｃ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が外拡がりの台形を呈する台形状の切欠き（台形溝）２２である。図１０（ｄ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が外拡がりの三角形を呈する三角状の切欠き（三角溝）２２である。

（４）外周凹凸部４Ｂに形成される前述の係合突起２２としては、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すものでも良い。図１１（ａ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が鉢伏状（円弧状）の突起に形成された係合突起（円弧凸）２２である。図１１（ｂ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が矩形を呈する矩形状の係合突起（四角凸）２２である。図１１（ｃ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が外狭まりの台形を呈する台形状の係合突起（台形凸）２２である。図１１（ｄ）に示すものは、軸心Ｙ方向視の形状が外狭まりの三角形を呈する三角状の係合突起（三角凸）２２である。

（５）外周凹凸部４Ｂの切欠き２２の個数、即ち、所定角度θは、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すものでも良い。図１２（ａ）に示すものは、切欠き２２が軸心Ｙに関して９０度毎に計４箇所形成される構造（９０°毎）である。図１２（ｂ）に示すものは、前述の実施例のように、切欠き２２が軸心Ｙに関して４５度毎に計８箇所形成される構造（４５°毎）である。図１２（ｃ）に示すものは、切欠き２２が軸心Ｙに関して３０度毎に計１２箇所形成される構造（３０°毎）である。

（６）外周凹凸部４Ｂに、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すような係合突起２２が形成されている場合の相対角度定め機構Ｅは、図１３に示す構造が可能である。即ち、環状周溝１８の径を各係合突起２２の頂部を繋ぐ径のものとし、係合突起２２に係合する係合凹部２３を形成すべく一対の小突起２３ａ，２３ａが環状周溝１８に一体形成する。

４ 溶着継手
４Ａ 管端部
４Ｂ 外周凹凸部
４Ｃ 継手本体部
５ クランプ部
５Ａ 内周凹凸部
７ 発熱部
１１ チューブ
１１Ａ チューブ端部
１８ 環状周溝
２１ 外周フランジ
２２ 切欠き
２３ 係入突部
Ａ 溶着装置
Ｃ 位置定め機構
Ｅ 相対角度定め機構
Ｙ 軸心
ｓ 接合部

Claims (6)

1. 溶着装置のクランプ部に外囲把持される継手本体部と、合成樹脂製チューブのチューブ端部との嵌合が可能な管端部とを有し、前記チューブ端部と前記管端部との嵌合で成る接合部を加熱溶融すべく前記管端部が前記溶着装置の発熱部で外囲され、かつ、前記継手本体部が前記クランプ部で外囲把持されるクランプ状態で前記溶着装置へ装着可能に構成されている合成樹脂製の溶着継手であって、
   体部が前記クランプ部で外囲把持されるクランプ状態で前記溶着装置へ装着可能に構成されている合成樹脂製の溶着継手であって、
   前記継手本体部に、前記クランプ部の内周部に形成されている内周凹凸部に嵌合する外周凹凸部を設けて、前記クランプ状態であるときには、前記内周凹凸部と前記外周凹凸部とが嵌合して前記管端部の軸心回りにおける前記継手本体部の前記クランプ部に対する角度位置が定まるように構成され、
   前記外周凹凸部は、前記内周凹凸部を構成する環状周溝に内嵌して前記軸心方向での位置が定められる外周フランジにより構成されている溶着継手。
2. 前記外周凹凸部が、前記軸心に関する径方向に伸びる係入突部を有する前記環状周溝に内嵌する前記外周フランジと、前記係入突部に嵌合すべく前記外周フランジに設けられる切欠きとで構成されている請求項１に記載の溶着継手。
3. 合成樹脂製溶着継手の管端部と合成樹脂製チューブのチューブ端部とが嵌合されて成る接合部に外囲する発熱部と、前記溶着継手を外囲しての把持が可能なクランプ部とを有し、前記クランプ部で前記溶着継手が把持されているクランプ状態での前記発熱部の発熱により、前記接合部を加熱溶融して前記管端部と前記チューブ端部との溶着が可能に構成されている樹脂管溶着装置であって、
   前記溶着継手の外周部に形成される外周フランジを有する外周凹凸部と、前記外周フランジを内嵌する環状周溝を有して前記クランプ部に形成される内周凹凸部とを設け、
   前記クランプ状態であるときには、前記外周凹凸部が前記環状周溝に嵌り込んで前記クランプ部と前記溶着継手との前記管端部の軸心方向での位置を定める位置定め機構が構成されるとともに、前記外周フランジが前記環状周溝に嵌り込んでの前記外周凹凸部と前記内周凹凸部との嵌合により、前記軸心回りにおける前記クランプ部の前記溶着継手に対する角度位置が定まる相対角度定め機構が構成されている溶着装置。
4. 前記内周凹凸部が、前記軸心に関する径方向に伸びる切欠きを有する前記外周フランジ２１に外嵌する前記環状周溝と、前記切欠きに嵌合すべく前記環状周溝に設けられる係入突部とで構成されている請求項３に記載の溶着装置。
5. 合成樹脂製溶着継手の管端部と合成樹脂製チューブのチューブ端部とが嵌合されて成る接合部に外囲する発熱部と、前記溶着継手を外囲しての把持が可能なクランプ部とを有し、前記クランプ部で前記溶着継手が把持されているクランプ状態での前記発熱部の発熱により、前記接合部を加熱溶融して前記管端部と前記チューブ端部との溶着が可能な溶着装置を用いて、前記管端部と前記チューブ端部とを溶着する溶着方法であって、
   前記クランプ部の内周部に環状周溝を有する内周凹凸部を、かつ、前記溶着継手の外周部に外周フランジを有する外周凹凸部をそれぞれ設けておき、
   前記クランプ状態においては、前記外周凹凸部が前記環状周溝に嵌り込んで前記クランプ部と前記溶着継手との前記管端部の軸心方向での位置を定めるとともに、前記外周フランジが前記環状周溝に嵌り込む状態で前記内周凹凸部と前記外周凹凸部とを嵌合させて前記軸心回りにおける前記溶着継手と前記クランプ部との相対角度位置を定める溶着方法。
   記外周フランジに外嵌可能な前記環状周溝を用いる請求項５に記載の溶着方法。
6. 前記外周凹凸部として、前記軸心に関する径方向に伸びる切欠きを有する前記外周フランジを用いるとともに、前記内周凹凸部として、前記切欠きに嵌合する係入突部を有して前記外周フランジに外嵌可能な前記環状周溝を用いる請求項５に記載の溶着方法。

Images