WO2007114414A1 - 樹脂管溶着装置 - Google Patents

Description

樹脂管溶着装置 技術分野

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

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、 エルポ継手、 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一夕により加熱 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。

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 卜ロフ ュ一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 ト口フュージョ ン継手 （以下、 「 E F継手」 と称する） を使用し、 E F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、 特開平 9 一 3 2 0 7 3 8号公報参照） 。

しかしながら、 E F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 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。 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。 発明の開示

前述した目的を達成するために 1番目の態様によれば、 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。

すなわち 1番目の態様においては、 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、 E F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番目の態様 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 つ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。

2番目の態様によれば、 1番目の態様において、 前記樹脂管はレ 一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 とも一部分にはレ一ザ光に対 して吸収性を有する材料が塗布されている。

すなわち 2番目の態様においては、 継手を透過したレーザ光はレ 一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。

3番目の態様によれば、 1番目または 2番目の態様において、 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ゥ 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番目の態様においては、 レ一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、 レ一ザ光がハウジン 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。

4番目の態様によれば、 3番目の態様において、 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番目の態様においては、 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。

5番目の態様によれば、 4番目の態様において、 さらに、 前記レ 一ザ照射手段用のカウン夕ウェイ 卜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番目の態様においては、 カウン夕ウェイ 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、 カウンタ一ウェイ トを設けることは特に有利である。

6番目の態様によれば、 3番目から 5番目のいずれかの態様にお 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番目の態様においては、 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

7番目の態様によれば、 1番目から 6番目のいずれかの態様にお 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番目の態様においては、 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。

8番目の態様によれば、 1番目から 7番目のいずれかの態様にお 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字継手およびエルポ継手であって もよい。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から 、 本発明のこれら目的、 特徴および利点ならびに他の目的、 特徴お よび利点がさらに明解になるであろう。 図面の簡単な説明

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る。

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。 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。

図 2 bは、 図 2 aにおける円で囲まれた部分の拡大図である。 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 4は、 サドル継手の斜視図である。

図 5は、 図 4に示される線 X 1 と筒部 2 bとの間における横断方 向断面図である。

図 6は、 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は、 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は、 ソケッ ト継手の側面図である。

図 8 bは、 ソケッ ト継手の側断面図である。

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 手用押圧部材を示す長手方向部分断面図である。

図 1 0は、 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 1 1 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。 発明を実施するための最良の形態

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 l aに示される樹脂管溶着装 置の横断方向断面図である。

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 本発明に基づく樹脂管溶着装置 1 0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 1 1 、 1 2を含んでいる。 これら支 持部材 1 1 、 1 2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 1 1 、 1 2の中心に固定している。

図示されるようにこれら支持部材 1 1 、 1 2 の間には、 円筒型 Λ ウジング 1 3が支持部材 1 1 、 1 2に対して回転可能に配置されて いる。 ハウジング 1 3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 1 1 、 1 2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 1 3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 1 3は樹脂管 1 と概ね同心に 配置されている。

図 2 aに示されるようにハウジング 1 3も、 支持部材 1 1 、 1 2 と同様に、 二つの判型部分 1 3 a、 1 3 b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 1 3 a、 1 3 bの接合縁部には、 相 補形状の突部 1 4 a、 1 4 b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 1 3の組立時にはこれら突部 1 4 a、 1 4 bが 互いに係合して段継として作用し、 従って、 ハウジング 1 3を概ね 密閉するようになる。

特に図 2 aから分かるように、 ハウジング 1 3の判型部分 1 3 a の頂部には、 レーザ照射部 3 0 を支持する支持台 3 0 aが取付けら れている。 支持台 3 0 aに設置された 3 0 レーザ照射部 3 0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 3 1 を含んで いる。 レーザヘッ ド 3 1は筒体 3 2 に連結されている。 図示される ように、 レーザヘッ ド 3 1からのレーザ光が筒体 3 2を通ってハウ ジング 1 3 の半径方向内側に照射されるように、 レーザヘッ ド 3 1 は支持台 3 0 a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 1 3および支持台 3 0 aを貫通する孔が形成さ れていて、 レ一ザへッ ド 3 1からのレーザ光をハウジング 1 3の内 側に照射できるようになつている。

図 l bを参照すると、 支持台 3 0 a上には互いに平行な二つのガ イ ド部材 3 4 a、 3 4 bが配置されている。 これらガイ ド部材 3 4 a、 3 4 b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 3 4 a、 3 4 bの間を樹脂管 1の長手方向に 摺動するスライダ 3 3は筒体 3 2に連結されている。

図 l aおよび図 l bから分かるように、 ポールネジ装置の送り軸 3 8がガイ ド部材 3 4 bに隣接して延びており、 ポールネジ装置の ナッ ト 3 9がガイ ド部材 3 4 bのスロッ ト （図示しない） を介して スライダ 3 3に結合している。 送り軸 3 8の先端に取付けられたプ ーリ 3 6 bはタイミングベルト 3 7 を介してモ一夕 3 5の回転軸の プ一リ 3 6 aに関連付けられている。 従って、 モ一夕 3 5 を順方向 および逆方向に回転させることにより、 ナッ ト 3 9およびレーザ照 射部 3 0のスライダ 3 3がハウジング 1 3の外周面に沿って樹脂管 1 に対して平行に支持部材 1 1 または支持部材 1 2に向かって摺動 する。

また、 図 l 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 2 9がレーザ照射部 3 0 とは反対側にハウジン グ 1 3の外周面に取付けられている。 カウンタウェイ ト 2 9の重量 はモータ 3 5等を含んだレーザ照射部 3 0全体の重量にほぼ等しく 、 ハウジング 1 3 を樹脂管の軸線回りに円滑に回転させる役目を果 たす。

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 1 3の端面にはリング型の突起 1 6 が円筒型ハウジング 1 3 と同心に設けられている。 さらに、 この突 起 1 6の先端から半径方向外側に向かつてフランジ 1 7が延びてい る。 一方、 円筒型ハウジング 1 3 の当該端面に対面する支持部材 1 1の内面には、 これら突起 1 6およびフランジ 1 7に対応した形状 の溝 1 9が形成されている。

なお、 図面には示さないものの、 ハウジング 1 3の反対側の端面 にも突起 1 6およびフランジ 1 7 と同様な部材が設けられ、 支持部 材 1 2にも溝 1 9 と同様な溝が形成されている。 支持部材 1 1 、 1 2およびハウジング 1 3はそれぞれ判型部分から構成されているの で、 突起 1 6およびフランジ 1 7が溝 1 9に挿入されるように支持 部材 1 1 、 1 2およびハウジング 1 3を組付ける。 これにより、 レ —ザ照射部 3 0を備えたハウジング 1 3は支持部材 1 1 、 1 2に対 して相対的に回転するようになる。

図 3に示されるモー夕 1 5はハウジング 1 3を回転させるのに用 いられる駆動源である。 モ一夕 1 5の回転軸 4 3は支持部材 1 1 の 内部空間 1 1 cまで延びていて、 その先端に駆動ギア 4 1が設けら れている。 駆動ギア 4 1 に係合する従動ギア 4 2はハウジング 1 3 と同心に配置されていて、 複数の連結部 4 4によってハウジング 1 3の端面に結合されている。

なお、 支持部材 1 2側にはモ一夕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 4 2にも形成さ れていることが、 図 3より分かるであろう。

本発明の樹脂管溶着装置 1 0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 X 1 と筒部 2 b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 2 aと筒 部 2 bとを含んでいる。 サドル部 2 aの二つの下方縁部 5 1 、 5 2 は外側に突出する長手突起 5 1 、 5 2 を含むよう形成されている。 長手突起 5 1 、 5 2の上方には、 長手突起 5 1 、 5 2に対して平行 に延びる長手凹部 5 3 、 5 4がサドル部 2 a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 5 3 、 5 4が形成さ れているサドル部 2 aの厚さ部分は他の部分よりも薄くなつている また、 図 5に示されるように、 長手凹部 5 3 、 5 4に対応した位 置にあるサドル部 2 aの内面には内側に隆起する隆起部 6 2 , 6 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 6 2 、 6 4はサドル部 2 a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。

図 4を参照して分かるように、 サドル部 2 aの端部と筒部 2 bと の間のほぼ中心において実線 X 1がサドル部 2 aの外面に周方向に 延びている。 そして、 サドル部 2 aの内面には実線 X 1 に対応する ように延びる周方向隆起部 6 1が形成されている。 この周方向隆起 部 6 1はその一端において長手方向隆起部 6 4に連結していて、 他 端において長手方向隆起部 6 2に連結している。

同様に、 サドル部 2 aの他の端部と筒部 2 bとの間のほぼ中心に おいてサドル部 2 aの外面に周方向に延びる実線 X 3 に対応する周 方向隆起部 6 3 (図示しない） がサドル部 2 aの内面に形成されて いる。 周方向隆起部 6 1 の場合と同様に、 周方向隆起部 6 3の両端 は長手方向隆起部 6 2 、 6 4に連結している。

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 1 0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 6 ：! 〜 6 4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。

次いで、 サドル継手用押圧部材 7 0を用いてサドル継手 2のサド ル部 2 a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 7 0は樹脂管 1の周面の一部に係合 する受部 7 8を備えたベース 7 9 を含んでいる。 ベース 7 9の幅は サドル部 2 aの外径より も大きい。 そして、 ベース 7 9の一端側の 孔には、 フック部材 7 1 aが先端に取付けられたシャフト 7 2 aが 挿入されている。 シャフ ト 7 2 aの基端はナツ ト 7 4 aにより締付 けられている。 そして、 ノ ネ 7 3 aがナッ ト 7 4 aとべ一ス 7 9の 凹部 7 6 a (図 6における凹部 7 6 bを参照されたい） との間で付 勢されている。 従って、 バネ 7 3 aは通常はフック部材 7 1 aをべ ース 7 9から離間させる方向に作用している。

図 6から分かるように、 ベース 7 9の他端側には、 別のフック部 材 7 1 bが同様に設けられている。 別のフック部材 7 1 bおよび関 連する部材 7 2 b〜 7 6 bについては、 前述したフック部材 7 1 a に関連する部材 7 2 a〜 7 6 a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 7 2 a とシャフ ト 7 2 bとはサドル部 2 a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。

図 6 に示されるように、 フック部材 7 1 a、 7 l bをサドル部 2 aの長手突起 5 1、 5 2に係合させ、 次いでナッ ト 7 4 a、 7 4 b を操作してサドル部 2 aをベース 7 9側に引寄せる。 この目的のた めに、 フック部材 7 1 a、 7 1 bの先端 7 5 a、 7 5 bは長手凹部 5 3、 5 4に対応した形状になっているのが分かるであろう。

図 6から分かるように、 サドル部 2 aをベース 7 9側に引寄せる と、 特に長手方向隆起部 6 2、 6 4が樹脂管 1 の外面に押付けられ 、 長手方向隆起部 6 2、 6 4よりも下方の部分が内側に湾曲するよ うになる。

このようにサドル継手用押圧部材 7 0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 1 0内に 配置されるように、 ハウジング 1 3および支持部材 1 1、 1 2 を前 述したように組付ける。 次いで、 樹脂管溶着装置 1 0 のモ一夕 1 5 を駆動してハウジングを回転させる。 これにより、 レ一ザヘッ ド 3 1からのレーザ光の照射位置を、 長手方向隆起部 6 4 と周方向隆起 部 6 1 とが交わる位置に対応したサドル部 2 aの外面に位置決めす る。

次いで、 レーザ照射部 3 0を動作させるとレ一ザ光がレーザへッ ド 3 1からハウジング 1 3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 6 1 の先端にはレーザ光吸収性材料が塗布されている。 従つ て、 レーザ光によって隆起部 6 1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。 モー夕 1 5をさらに駆動すると、 レーザ照射部 3 0 を備えたハウ ジング 1 3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 2 aの実線 X 1 に沿ってサドル部 2 aの周方向に連 続的に移動する。 これにより、 実線 X 1 に対応した周方向隆起部 6 1 を連続的に樹脂管 1 に溶着することができる。

レーザ光の照射箇所が長手方向隆起部 6 2 に交わる周方向隆起部 6 1の端部に到達すると、 モ一夕 1 5を停止してハウジング 1 3の 回転を止める。 次いで、 モー夕 3 5 を駆動して、 レ一ザ照射部 3 0 のスライダ 3 3をガイ ド部材 3 4 a、 3 4 b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 X 2 に沿って軸線方向に移動するので、 実線 X 2 に対応したサドル部 2 aの長手方向隆起部 6 2が樹脂管 1 に溶着されるようになる。

長手方向隆起部 6 2の溶着が完了すると、 モー夕 3 5を停止して モータ 1 5を逆回転させる。 これにより、 レ一ザ光の照射箇所は実 線 X 3に沿って周方向に移動し、 周方向隆起部 6 3が樹脂管 1 に溶 着されるようになる。 最終的に、 モ一夕 1 5 を停止してモータ 3 5 を逆回転させ、 実線 X 4に対応した長手方向隆起部 6 4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 X 1〜 X 4に 沿って樹脂管 1に溶着することができる。

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 X 1 〜X 4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 X 4での溶着作業を行っているときには、 他の実線 X 1 〜 X 3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 また、 本発明の樹脂管溶着装置 1 0においては、 電熱線が埋設さ れた高価な E F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 1 0 は特に有利である。 なお、 隆起部 6 1 〜 6 4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 1 0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 7 0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。

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 l a、 1 bがそれぞれ支持部材 1 1 、 1 2に支 持されている。 図示されるように、 これら樹脂管 l a、 l b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 図 8 aはソケッ 卜継手の側面図であり、 図 8 bはソケッ 卜継手の 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 3 a、 3 bのそれぞれの縁部には、 半径方向外側に延びる環状 突部 6 5が形成されている。 さらに、 開口部 3 a、 3 bには、 各開 口部 3 a、 3 bから所定の距離だけ長手方向に延びる複数のスリ ッ ト 6 6が形成されている。

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 6 7が開口部 3 a、 3 b側のそれぞれの スリ ッ ト 6 6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 6 8が二つの周方 向隆起部 6 7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 6 8の断面は略台形であり、 二つの傾斜面 6 8 a、 6 8 bを有している。 これら傾斜面 6 8 a、 6 8 は樹脂管 1 £1、 1 bの端部に対応した形状である。

なお、 図 8 aにおいてソケッ 卜継手 3 の外面において周方向に延 びる四つの実線 Y 1 〜 Y 4は、 図 8 bに示される中心隆起部 6 8 の 傾斜面 6 8 a、 6 8 b、 開口部 3 a側の周方向隆起部 6 7、 開口部 3 b側の周方向隆起部 6 7にそれぞれ対応した位置に在る。

以下、 ソケッ ト継手 3を樹脂管 1 a、 l bに溶着する場合の樹脂 管溶着装置 1 0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 6 7 の先端お.よび傾斜面 6 8 a、 6 8 bに塗布し、 樹脂材料が乾いた後 で樹脂管 l a、 1 bをソケッ ト継手 3の開口部 3 a、 3 bにそれぞ れ揷入する。

次いで、 ソケッ ト継手用押圧部材 1 0 0を用いてソケッ ト継手 3 を樹脂管 l a、 l b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 1 0 0 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 1 0 0はソケッ ト継手クランプ 8 0 と樹脂管クランプ 9 0 とから構 成される。

図 1 0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 8 0は略リ ング型部材であり、 ソ ケッ ト継手クランプ 8 0の中心開口部 8 1の内径はソケッ ト継手 3 の外径に概ね等しい。 図 1 0に示されるように、 ソケッ ト継手クラ ンプ 8 0は二つの判型部分 8 0 a、 8 0 bから構成されている。 判 型部分 8 0 a、 8 0 bの両端部には半径方向外側に延びる延長部 8 2 a、 8 2 bがそれぞれ設けられている。 これら延長部 8 2 a、 8 2 bはネジナツ ト機構 8 4により組付けられる。 一方、 図 9に示される樹脂管クランプ 9 0 もソケッ ト継手クラン プ 8 0 と概ね同様の構成であり、 図示しないネジナツ ト機構 9 4に より二つの判型部分 9 0 a、 9 O bの延長部 9 2 a 、 9 2 bがを組 付けられるようになつている。 なお、 樹脂管クランプ 9 0の中心開 口部 9 1 の内径は樹脂管 1 aの外径に概ね等しい。

図 1 0 に示されるように、 ソケッ ト継手クランプ 8 0のソケッ ト 継手 3の表面には複数、 例えば三つのポルト 8 5が等間隔に配置さ れている。 図 9に示されるように、 ポルト 8 5の軸部 8 6はソケッ ト継手クランプ 8 0および樹脂管クランプ 9 0 を貫通している。 軸 部 8 6の先端は樹脂管クランプ 9 0の遠位面 9 9に設けられたカム 機構部 8 8に連結されている。 そして、 樹脂管クランプ 9 0の近位 面 9 8の凹部とポルト 8 5との間にはバネ 8 7が配置されており、 常にはソケッ ト継手クランプ 8 0を樹脂管クランプ 9 0から離間さ せる方向に付勢している。 図 1 0に示される他のボルト 8 5 も同様 にバネ付勢されているものとする。

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に揷 入された樹脂管 1 aを下方側の判型部分 8 0 b、 9 0 b上に配置す る。 このとき判型部分 8 0 bの位置はソケッ ト継手 3の環状突部 6 5よりも内側でよい。 次いで、 上方側の判型部分 8 0 a、 9 0 aを ソケッ ト継手 3および樹脂管 1 a上に載置して、 それぞれの判型部 分の延長部 8 2をネジナツ ト機構 8 4、 9 4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 8 0のネジナッ ト機構 8 4 はそれほど堅固に締付けなくてもよい。

その後、 カム機構部 8 8を駆動してポルト 8 5をパネ 8 7 に抗し て樹脂管クランプ 9 0に引寄せる。 これによりポル卜 8 5に係合し たソケッ ト継手クランプ 8 0全体が樹脂管クランプ 9 0側に移動す るようになる。 ソケッ ト継手クランプ 8 0の中心開口部 8 1の縁部 をソケッ ト継手 3の環状突部 6 5に係合させて、 さらに引寄せると 、 樹脂管 1 aの先端の縁部はソケッ ト継手 3の傾斜面 6 8 aに完全 に当接するようになる。

次いで、 ソケッ ト継手 3が樹脂管溶着装置 1 0内に配置されるよ うに、 ハウジング 1 3および支持部材 1 1 、 1 2を前述したように 組付ける。 この状態において、 モータ 3 5を駆動して、 レーザ照射 部 3 0をハウジング 1 3の外面に沿つて軸線方向に摺動させ、 それ により、 レーザヘッ ド 3 1からのレーザ光の照射位置を、 中心隆起 部 6 8の傾斜面 6 8 a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、 前述したのと同様に、 レーザヘッ ド 3 1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 6 8 a と樹脂管 1 aとを加熱溶着する。 次いで、 モ一夕 1 5 を駆動して、 レーザ照射部 3 0 を備えたハウジング 1 3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 Y 1 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 Y 1 に対応した傾斜面 6 8 aを連続的に樹脂管 1 aに溶着する ことができる。

図面には示さないものの、 ソケッ ト継手 3の開口部 3 b側におい ても、 同様なソケッ ト継手クランプ 8 0および樹脂管クランプ 9 0 が配置されている。 実線 Y 1における溶着作用が終了すると、 モー 夕 3 5によつてレーザ照射部 3 0の位置を軸線方向に変更する。 そ の後、 モー夕 1 5を駆動することにより実線 Y 2 (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 6 8 bを樹脂管 1 bに溶 着する。

次いで、 開口部 3 a側のソケッ ト継手クランプ 8 0 のネジナツ ト 機構 8 4を完全に締付ける。 ソケッ ト継手 3 の開口 3 aにはスリ ツ ト 6 6が形成されているので、 周方向隆起部 6 7から開口 3 aまで の部分がこのような締付作用によって内側に橈み、 それにより、 周 方向隆起部 6 7が樹脂管 1 aに押付けられるようになる。

その後、 モータ 3 5を駆動して、 レーザ光の照射位置を、 周方向 隆起部 6 7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 1 5を駆動してハウジング 1 3 を樹脂管 1回りに回転さ せ、 それにより、 周方向隆起部 6 7 を樹脂管 1 aに実線 Y 3に沿つ て周方向に溶着する。 さらに、 開口部 3 b側のソケッ ト継手クラン プ 8 0 もネジナッ ト機構 8 4によって同様に締付けた後で、 実線 Y 4 (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 3 b 側の周方向隆起部 6 7を樹脂管 1 bに同様に溶着する。 これにより 、 ソケッ ト継手 3を樹脂管 1 a、 1 bに溶着することができる。

このようにソケッ 卜継手 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 l a、 l bに溶着する際には、 はじめに内側の傾斜面 6 8 a , 6 8 bを溶着し、 次いで外側の周方向隆起部 6 7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 1 a、 1 bとの間 の密閉作用を高めることができる。

図 1 1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 2 bに 樹脂管 1 c 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 l cを分岐管として新たに取付ける場合である。 従って、 図 1 1 に おける樹脂管 1 cは概ね鉛直方向に延びている。

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 2 bにおける開口 2 dにはおよび環状突部 6 5および複 数のスリッ ト 6 6が形成されている。 また、 筒部 2 bの内面には、 周方向隆起部 6 7および傾斜面 6 8 aが形成されている。 これら環 状突部 6 5、 スリッ ト 6 6、 周方向隆起部 6 7および傾斜面 6 8 a 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 6 7および中心隆起部 6 8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。

図 1 1 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 2 bはハウジング 1 3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 1 2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 1 cはハウジング 1 3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 1 c は主には支 持部材 1 1 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 1 3の開口部は筒部 2 bの外径に 概ね対応しているものとする。

第二の実施形態におけるサドル継手 2の筒部 2 bの榭脂管 1 c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 8 0 ' および樹脂管クランプ 9 0 ' によって樹脂 管 1 cおよびサドル維手 2の筒部 2 bを締付け、 次いで、 モー夕 1 5 を駆動して傾斜面 6 8 a (図 5参照） に対応する実線 Y 1 ' にお いて周方向に溶着作業を行う。 その後、 モータ 3 5 を駆動してレー ザヘッ ド 3 1 を軸線方向に移動させ、 モータ 1 5を再び駆動するこ とにより周方向隆起部 6 7に対応する実線 Y 3 ' 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 6 8 a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 6 7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 。

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 8 0 、 9 0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。

さらに、 サドル継手用押圧部材 7 0およびソケッ ト継手用押圧部 材 1 0 0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。

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字継手およびエルポ継手も同様 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。

典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、 当業者であれば 、 本発明の範囲から逸脱することなしに、 前述した変更および種々 の他の変更、 省略、 追加を行う ことができるのを理解できるであろ Ό。

Claims

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。

2 . 前記樹脂管はレー請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 囲

樹脂管溶着装置。

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。

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。

5 . さらに、 前記レーザ照射手段用のカウン夕ウェイ 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。

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。

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。

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。