JP2023147540A - 配管接合装置及び配管接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維強化プラスチックで補強された配管部材であっても、第１及び第２配管部材の中心軸線を一致させて開口端部同士を適切に接合することができる配管接合装置及び配管接合方法を提供する。
【解決手段】本配管接合装置１Ａは、第１及び第２基台２、３と、第１基台上に設けられ且つ樹脂製の第１配管部材Ｐ１を把持する第１クランプ部５と、第２基台上に設けられ且つ樹脂製の第２配管部材Ｐ２を把持する第２クランプ部６と、を備える。少なくとも一方のクランプ部は、互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体１７を備え、一対のクランプ体のそれぞれには、一方の配管部材の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面２１が設けられているとともに、一方の配管部材の外周面に当接する可動爪３１Ａを備える芯出し機構３０Ａが設けられている。そして、芯出し機構は、一方のクランプ部で一方の配管部材を把持するときに、クランプ体の対向面と一方の配管部材の外周面に当接する可動爪の当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製の一対の配管部材の開口端部同士を接合する配管接合装置及び配管接合方法に関する。

従来、パイプや継手などの樹脂製の一対の配管部材の開口端部同士を接合する配管接合装置が一般に知られている。このような配管接合装置としては、例えば移動軸線に沿って互いに近接離反するように移動可能な第１基台及び第２基台と、第１基台上に設けられ且つ樹脂製の第１配管部材を中心軸線が移動軸線と平行に延びるように把持する第１クランプ部と、第２基台上に設けられ且つ樹脂製の第２配管部材を中心軸線が移動軸線と平行に延びるように把持する第２クランプ部と、を備える形態が多く採用されている。この形態では、接合作業の際に、最初に、第１クランプ部で把持された第１配管部材と第２クランプ部で把持された第２配管部材との中心軸線を一致させ且つ端部同士を対向させる。その後、各基台を互いに近接させることで第１及び第２配管部材の開口端部同士を接合する。なお、第１及び第２配管部材の開口端部同士の接合は、ヒータによる各開口端部の溶融による溶着、一方の配管部材の開口端部の外周面に接着剤を塗布したりするなどの接着など、適宜の方法が採用される。

また、上述のクランプ部としては、例えば特許文献１に記載されているように、配管部材を挟んで水平方向に互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体を備えるものが一般的である。このようなクランプ部では、一対のクランプ体を互いに近接させて各クランプ体に形成された略三角形状の切込み部を配管部材の外周面に当接させることで配管部材を把持する。

特開２０１３－２１６０４６号公報

ここで、配管プラントでは、繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」とも記載する。）で補強された配管部材を採用することがある。特にエルボ型やチーズ型などの継手の箇所では応力集中が生じ易く、接合部や屈曲部などの補強のためにＦＲＰで補強された継手を採用することが望まれる。このＦＲＰで補強された配管部材は、例えば配管部材の外周面にテープ状のＦＲＰを部分的に重ねながら螺旋状に巻き付けて得られる。このテープ状のＦＲＰは均一に巻かれておらず、ＦＲＰで補強された配管部材の外周側には、凹凸のあるＦＲＰ補強層が形成されている。

しかしながら、上述のようなクランプ部では、一対のクランプ体を互いに近接させて各クランプ体に形成された略三角形状の切込み部を配管部材の外周面に当接させることで配管部材を把持するので、ＦＲＰで補強された配管部材を把持する場合、ＦＲＰ補強層の凹凸を吸収できず、配管部材を芯ずれした状態で把持してしまうことがある。そのため、上述のクランプ部を備える配管接合装置では、各クランプ部で把持される各配管部材の中心軸線を一致させることができず、芯ずれ（例えば１～２ｍｍ程度の芯ずれ）が生じてしまう。この芯ずれにより施工不良（漏れ、抜け、破損等）が生じやすくなる。
なお、上述の問題を解消するために、無垢の配管部材を接合した後に配管部材をＦＲＰで補強することも考えられるが、作業工数が多くなる。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、樹脂製の第１配管部材及び第２配管部材のうちの少なくとも一方の配管部材として繊維強化プラスチックで補強された配管部材を採用する場合であっても、第１配管部材及び第２配管部材の中心軸線を一致させて開口端部同士を適切に接合することができる配管接合装置及びこれを用いる配管接合方法を提供することを目的とする。

本発明は以下の通りである。
１．移動軸線に沿って互いに近接離反するように移動可能な第１基台及び第２基台と、前記第１基台上に設けられ且つ樹脂製の第１配管部材を中心軸線が前記移動軸線と平行に延びるように把持する第１クランプ部と、前記第２基台上に設けられ且つ樹脂製の第２配管部材を中心軸線が前記移動軸線と平行に延びるように把持する第２クランプ部と、を備え、前記第１基台及び前記第２基台を互いに近接させることで、前記第１クランプ部で把持された前記第１配管部材と前記第２クランプ部で把持された前記第２配管部材との開口端部同士を接合する配管接合装置であって、
前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部のうちの少なくとも一方のクランプ部は、前記移動軸線と直交する平面上で互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体を備え、
一対の前記クランプ体のそれぞれには、一対の前記クランプ体を互いに近接させたときに、一対の前記クランプ体の間に配置される一方の配管部材の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面が設けられているとともに、前記一方の配管部材の外周面に当接するように前記対向面から前記一方の配管部材に向かって離れた位置に配置された可動把持具を備える芯出し機構が設けられており、
前記芯出し機構は、前記第１クランプ部で把持される前記第１配管部材と前記第２クランプ部で把持される前記第２配管部材との中心軸線を一致させるために、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記クランプ体の前記対向面と前記一方の配管部材の外周面に当接する前記可動把持具の当接部との間の距離を自在に調整することができることを特徴とする配管接合装置。
２．前記芯出し機構は、前記可動把持具と、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記可動把持具を前記対向面に対して近接する方向及び離反する方向のうちの少なくとも一方の方向に無段階で移動させる移動機構と、前記一方の配管部材の外周面に当接した前記可動把持具の移動を規制する位置決め機構と、を備える上記１．に記載の配管接合装置。
３．前記芯出し機構は、前記可動把持具を直動させる直動機構を備える上記２．に記載の配管接合装置。
４．前記移動機構は、前記可動把持具を前記対向面から離反する方向に付勢する付勢部材である上記２．又は３．に記載の配管接合装置。
５．前記位置決め機構は、前記可動把持具に取り付けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜した第１傾斜面を有する第１規制部材と、前記クランプ体に前記可動把持具の移動方向に対して直交する方向に移動及び位置決め可能に設けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜して前記第１傾斜面と係合可能な第２傾斜面を有する第２規制部材と、を備え、前記第２規制部材の移動により前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを係合させた状態で、前記第２規制部材を位置決めすることで前記可動把持具の移動を規制することができる上記４．に記載の配管接合装置。
６．前記芯出し機構は、前記可動把持具と、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記可動把持具を前記対向面に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構と、前記一方の配管部材の外周面に当接した前記可動把持具の移動を規制する位置決め機構と、前記可動把持具を直動させる直動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記可動把持具を前記対向面から離反する方向に付勢する付勢部材であり、
前記位置決め機構は、前記可動把持具に取り付けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜した第１傾斜面を有する第１規制部材と、前記クランプ体に前記可動把持具の移動方向に対して直交する方向に移動及び位置決め可能に設けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜して前記第１傾斜面と係合可能な第２傾斜面を有する第２規制部材と、を備え、前記第２規制部材の移動により前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを係合させた状態で、前記第２規制部材を位置決めすることで前記可動把持具の移動を規制することができる上記１．に記載の配管接合装置。
７．前記第１配管部材及び前記第２配管部材のうちの少なくとも前記一方の配管部材は、繊維強化プラスチックで補強されたパイプ又は継手である上記１．乃至６．のいずれか一項に記載の配管接合装置。
８．前記第１配管部材と前記第２配管部材との開口端部同士をソケット式で接合する上記１．乃至７．のいずれか一項に記載の配管接合装置。
９．前記第１配管部材及び前記第２配管部材の材質は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリフッ化ビニリデンである上記１．乃至８．のいずれか一項に記載の配管接合装置。
１０．前記第１配管部材及び前記第２配管部材の各開口端部を溶融するためのヒータを備える上記１．乃至９．のいずれか一項に記載の配管接合装置。
１１．上記１．乃至１０．のいずれか一項に記載の配管接合装置を用いて、第１配管部材と第２配管部材との開口端部同士を接合することを特徴とする配管接合方法。

本発明によれば、第１クランプ部及び第２クランプ部のうちの少なくとも一方のクランプ部は、移動軸線と直交する平面上で互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体を備え、一対のクランプ体のそれぞれには、一対のクランプ体を互いに近接させたときに、一対のクランプ体の間に配置される一方の配管部材の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面が設けられているとともに、一方の配管部材の外周面に当接するように対向面から一方の配管部材に向かって離れた位置に配置された可動把持具を備える芯出し機構が設けられている。そして、芯出し機構は、第１クランプ部で把持される第１配管部材と第２クランプ部で把持される第２配管部材との中心軸線を一致させるために、一対のクランプ体を互いに近接させて一方のクランプ部で一方の配管部材を把持するときに、クランプ体の対向面と一方の配管部材の外周面に当接する可動把持具の当接部との間の距離を自在に調整することができる。
これにより、樹脂製の第１及び第２配管部材のうちの少なくとも一方の配管部材として繊維強化プラスチックで補強された配管部材を採用する場合であっても、繊維強化プラスチックで補強された配管部材の外周面の凹凸に応じて、芯出し機構がクランプ体の対向面と配管部材に当接する可動把持具の当接部との間の距離を調整することで、配管部材の外周面の凹凸が吸収されて配管部材を芯ずれなく把持できる。よって、第１クランプ部で把持された第１配管部材と第２クランプ部で把持された第２配管部材との中心軸線を一致させて開口端部同士を適切に接合することができる。

また、前記芯出し機構が、前記可動把持具と、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記可動把持具を前記対向面に対して近接する方向及び離反する方向のうちの少なくとも一方の方向に無段階で移動させる移動機構と、前記一方の配管部材の外周面に当接した前記可動把持具の移動を規制する位置決め機構と、を備える場合は、簡素な構造で芯出し機構を構成できる。
また、前記芯出し機構が、前記可動把持具を直動させる直動機構を備える場合は、可動把持具を円滑に直動させることができる。
また、前記移動機構が、前記可動把持具を前記対向面から離反する方向に付勢する付勢部材である場合は、可動把持具を容易に移動させることができる。
また、前記位置決め機構が、第１規制部材と第２規制部材とを備え、前記第２規制部材の移動により前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを係合させた状態で、前記第２規制部材を位置決めすることで前記可動把持具の移動を規制することができる場合は、可動把持具の移動を容易に規制できる。
また、前記第１配管部材及び前記第２配管部材のうちの少なくとも前記一方の配管部材は、繊維強化プラスチックで補強されたパイプ又は継手である場合は、一方のクランプ部により繊維強化プラスチックで補強されたパイプ又は継手を芯ずれなく把持できる。
また、前記第１配管部材と前記第２配管部材との開口端部同士をソケット式で接合する場合は、一方の配管部材の開口端部内に他方の配管部材の開口端部を挿入することで、第１及び第２配管部材の開口端部同士が接合される。
また、前記第１配管部材及び前記第２配管部材の材質が、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリフッ化ビニリデンである場合は、比較的安価で入手しやすい材質の第１及び第２配管部材の開口端部同士が接合される。
さらに、前記第１配管部材及び前記第２配管部材の各開口端部を溶融するためのヒータ機構を備える場合は、第１及び第２配管部材の開口端部同士が融着される。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。

本実施形態の配管接合装置の側面図である。 図１の要部拡大図である。 図２のＩＩＩ矢視拡大図である。 図３の要部拡大図であり、位置決めネジを取り外した状態を示す。 図３の要部拡大図であり、カバー部材を断面とした状態を示す。 図３の要部拡大図であり、ベース部材を断面とした状態を示す。 本実施形態の芯出し機構を備えるクランプ体の斜視図である。 本実施形態の芯出し機構の分解斜視図である。 本実施形態の配管接合方法（準備工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は第２クランプ部とヒータプレートが芯出しされた状態を示し、（ｂ）は第１クランプ部と第２クランプ部が芯出しされた状態を示す。 本実施形態の配管接合方法（第１把持工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は第２クランプ部に第１クランプ部を近接させた状態を示し、（ｂ）は第１クランプ部でパイプを把持した状態を示す。 本実施形態の配管接合方法（配管芯出し工程）を説明するための説明図であり、（ａ）はパイプに継手を挿入した状態を示し、（ｂ）は継手を基準位置に配置した状態を示す。 本実施形態の配管接合方法（第２把持工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は可動爪が継手の外周面に対向した状態を示し、（ｂ）は可動爪が継手の外周面に当接した状態を示し、（ｃ）は可動爪で継手を仮把持した状態を示す。 本実施形態の配管接合方法（配管接合工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は継手とパイプが離された状態を示し、（ｂ）は継手とパイプの間にヒータを配置した状態を示す。 本実施形態の配管接合方法（配管接合工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は継手とパイプにヒータを挿入した状態を示し、（ｂ）は継手とパイプをヒータから取り出した状態を示し、（ｃ）は継手とパイプを融着した状態を示す。 他の実施形態の芯出し機構を説明するための説明図であり、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）はｂ矢視図を示す。 図１５の要部の一部を断面とした拡大図であり、（ａ）は可動爪がネジの軸心回りに回転可能な形態を示し、（ｂ）は可動爪がネジの軸心に対して傾動可能な形態を示す。 更なる他の実施形態の芯出し機構を説明するための説明図である。 更なる他の実施形態の芯出し機構を説明するための説明図である。 更なる他の実施形態の芯出し機構を説明するための説明図である。 更なる他の実施形態の芯出し機構を説明するための説明図である。 他の実施形態の第２クランプ部を説明するための説明図である。 他の実施形態の配管接合装置を説明するための説明図であり、（ａ）はパイプに芯出し治具を挿入された状態を示し、（ｂ）は継手とパイプに芯出し治具を挿入した状態を示す。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

以下、図面を用いて実施形態により本発明を具体的に説明する。なお、本実施形態では、樹脂製のパイプＰ１（本発明に係る「第１配管部材」として例示する。）と樹脂製の継手Ｐ２（本発明に係る「第２配管部材」として例示する。）の開口端部同士をソケット式で融着（接触式、非接触式も含む。）する配管接合装置１Ａを例示する（図１参照）。即ち、本配管接合装置１Ａは、継手Ｐ２の開口端部（接続受け口）内にパイプＰ１の開口端部を挿入して開口端部同士を融着するものである。また、継手Ｐ２の外周側は繊維強化プラスチック（以下「ＦＲＰ」とも記載する。）で補強されいる一方、パイプＰ１の外周側はＦＲＰで補強されていない。継手Ｐ２の外周側には凹凸のあるＦＲＰ補強層Ｒが形成されている（図２参照）。さらに、パイプＰ１及び継手Ｐ２の材質は、超純水用のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。なお、パイプＰ１及び継手Ｐ２の材質としては、塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ－Ｃ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、パーフルオロアルコキシルアルカン（ＰＦＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などを用いてもよい。

ただし、本発明に係る「第１配管部材」及び「第２配管部材」の種類、ＦＲＰ補強形態、用途などは特に限定されない。第１及び第２配管部材の種類としては、例えばパイプ（直管、曲管等）、継手（エルボ型、チーズ型、ベンド型、ソケット型等）、キャップ、フランジなどが挙げられる。これら第１及び第２配管部材の種類は、異種であってもよいし、同種であってもよい。また、第１及び第２配管部材のＦＲＰ補強形態としては、例えば一方の配管部材のみがＦＲＰで補強されている形態、両方の配管部材がＦＲＰで補強されている形態などが挙げられる。さらに、第１及び第２配管部材の用途としては、例えば半導体製造で用いられる超純水用、一般用、水道用、農業用水用、プラント配管、温水などの耐熱用などが挙げられる。

本実施形態に係る配管接合装置１Ａは、図１に示すように、移動軸線Ｍに沿って互いに近接離反するように移動可能な第１基台２及び第２基台３と、第１基台２上に設けられ且つパイプＰ１を中心軸線Ｏ１が移動軸線Ｍと平行に延びるように把持する第１クランプ部５と、第２基台３上に設けられ且つ継手Ｐ２を中心軸線Ｏ２が移動軸線Ｍと平行に延びるように把持する第２クランプ部６と、を備えている。なお、図１～図３は、第１クランプ部５でパイプＰ１を把持し、パイプＰ１の開口端部を継手Ｐ２の開口端部内に挿入してパイプＰ１と継手Ｐ２を芯出しした状態を示す。

第１基台２及び第２基台３は、床面に設置される架台８上に設けられたガイドレールなどの案内装置９によって移動軸線Ｍに沿って互いに対して接近離反するように移動可能に設けられている。第１基台２に設けられた操作ハンドル１１を手動で回転させることによって、第１基台２が案内装置９に従って移動軸線Ｍに沿って移動できるようになっている一方、第２基台３は架台８上に固定され動かないようになっている。しかしながら、第１基台２及び第２基台３の移動形態は特に限定されるものではなく、第１基台２が架台８上に固定されて動かないようなっていると共に第２基台３が案内装置９に従って移動軸線Ｍに沿って移動できるようになっていてもよく、第１基台２及び第２基台３の両方が案内装置９によって移動軸線Ｍに沿って移動できるようになっていてもよい。さらに、第１基台２７や第２基台３の移動は、上述のような手動ではなく、例えば駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。

第１基台２及び第２基台３の上面にはそれぞれ同じ高さで水平方向に延びる平坦なテーブル面２ａ、３ａが形成されている。第１基台２のテーブル面２ａ上に第１クランプ部５が設けられており、第２基台３のテーブル３ａ上に第２クランプ部６が設けれている。第１クランプ部５は、パイプＰ１の中心軸線Ｏ１が移動軸線Ｍと平行に延びるようにパイプＰ１を把持する。さらに、第２クランプ部６は、第２基台３に近い側のパイプＰ１の開口端部を挿入するべき継手Ｐ２の開口端部の中心軸線Ｏ２が第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１の開口端部の中心軸線Ｏ１と一致するように継手Ｐ２を把持する。

第１クランプ部５は、移動軸線Ｍと直交する水平方向（即ち、幅方向）に開閉可能な一対のクランプ体１３を備えている。一対のクランプ体１３は、移動軸線Ｍの方向に間隔をあけて複数組（図１中で２組）備えられている。また、複数組の一対のクランプ体１３のそれぞれは、第１基台２のテーブル面２ａ上に設けられた一対のクランプ取付台１４のそれぞれに互いに対向するように取り付けられている。一対のクランプ取付台１４は、第１基台２に設けられた操作ハンドル１５の手動操作によって、図示されていないガイドレールによって案内されてテーブル面２ａ上で移動軸線Ｍと直交する水平方向に開閉する。一対のクランプ取付台１４を閉じることで、パイプＰ１の開口端部の中心軸線Ｏ１が移動軸線Ｍと平行に延びるように複数組の一対のクランプ体１３の間に１本のパイプＰ１を把持するようになっている。しかしながら、一対のクランプ取付台１４の開閉形態は特に限定されるものではなく、上述のような手動ではなく、例えば駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により一対のクランプ取付台１４を自動で開閉してもよい。

なお、各クランプ体１３は、公知のものであり、ここでは詳しく説明しないが、例えば、中央部の同じ高さの位置に同一形状の三角形状の切込み部が設けられ、その頂点を挟んだ２辺をパイプＰ１の外周面に当接させることができる同一形状の板状部材とすることができる。

第２クランプ部６は、移動軸線Ｍと直交する水平方向（即ち、幅方向）に互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体１７を備えている。一対のクランプ体１７のそれぞれは、第２基台３のテーブル面３ａ上に設けられた一対のクランプ取付台１８のそれぞれに互いに対向するように取り付けられている。一対のクランプ取付台１８は、第２基台３に設けられた操作ハンドル１９の手動操作によって、図示されていないガイドレールによって案内されてテーブル面３ａ上で移動軸線Ｍと直交する水平方向に開閉する。一対のクランプ取付台１８の開閉に伴って、一対のクランプ体１７は移動軸線Ｍと直交する水平方向に互いに近接離反するように移動する。一対のクランプ体１７を互いに近接させて、可動爪３１Ａ（本発明に係る「可動把持具」として例示する。）を継手Ｐ２の外周面に当接させることで、継手Ｐ２の開口端部の中心軸線Ｏ２が移動軸線Ｍと平行に延びるように可動爪３１Ａで継手Ｐ２を把持するようになっている。しかしながら、一対のクランプ体１７の移動形態は特に限定されるものではなく、上述のような手動ではなく、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により一対のクランプ体１７を互いに近接離反するように自動で移動するようにしてもよい。

なお、本発明に係る「可動把持具」は、第１配管部材と第２配管部材との開口端部同士の接合時に配管部材が中心軸線方向に滑ることを防止する滑り止め効果を発揮できる限り、特に限定されるものではなく、例えば金属製又は樹脂製の可動爪であってもよいし、配管部材の外周面に弾性変形を伴って当接するゴム具や配管部材の外周面に吸着する吸盤具などであってもよい。

一対のクランプ体１７のそれぞれには、図３及び図７に示すように、一対のクランプ体１７を互いに近接させたときに、一対のクランプ体１７の間に配置される継手Ｐ２の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面２１が設けられている。一対のクランプ体１７には、中央部の同じ高さの位置に同一形状の等脚台形状の切込み部２２が設けられている。この切込み部２２の継手Ｐ２の外周面と対向する面が対向面２１を形成している。この対向面２１は、上下方向に延びる平面２１ａと、この平面２１ａの上端部及び下端部に連なり上下方向と傾斜する方向に延びる平面２１ｂと、を有している。平面２１ａは、継手Ｐ２の外周面に対して水平方向に対向し、平面２１ｂは、継手Ｐ２の外周面に対して上下方向と傾斜する方向に対向する。ただし、切込み部２２の形状は特に限定されるものではなく、上述のような等脚台形状の他に、例えば三角形状、半円状、弓形状などを採用してもよい。当然ながら、切込み部２２の形状に応じて対向面２１の形状も変わる。また、一対のクランプ体１７の表面側には、板状のベース部材２３が取り付けられているとともに、上下方向に延びるリブプレート２４が取り付けられている。このベース部材２３の表面側には、ベース部材２３を覆うようにカバー部材２５が取り付けられている。さらに、一対のクランプ体１７の下端部には、クランプ取付台１８に固定される取付プレート２６が取り付けられている。

一対のクランプ体１７のそれぞれには、一対のクランプ体１７を互いに近接させたときに、継Ｐ２手の外周面に当接するようにクランプ体１７の対向面２１から継手Ｐ２に向かって離れた位置に配置された１つの可動爪３１Ａを備える芯出し機構３０Ａが設けられている。この芯出し機構３０Ａは、一対のクランプ体１７のそれぞれに複数（図３中で２つ）備えられている。さらに、芯出し機構３０Ａは、クランプ体１７の対向面２１のうちの平面２１ｂと対応する位置に配置されている。

芯出し機構３０Ａは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ａの当接部３５との間の継手Ｐ２の直径方向の距離Ｌ（即ち、可動爪３１Ａの対向面２１からの出代（突出量））を自在に調整することができる（図１２参照）。

芯出し機構３０Ａは、図４～図６に示すように、可動爪３１Ａと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ａをクランプ体１７の対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構３２Ａと、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ａの移動を規制する位置決め機構３３Ａと、可動爪３１Ａを直動させる直動機構３４Ａと、を備えている。

可動爪３１Ａは、一対のクランプ体１７の間に配置される継手Ｐ２の外周の接線方向と平行な方向に長尺な板状に形成されている（図７参照）。この可動爪３１Ａは、クランプ体１７の対向面２１から継手Ｐ２に向かって突出するように対向面２１から離れた位置に配置されている。また、可動爪３１Ａには、継手Ｐ２の外周面に当接する表面側に滑り止め用の多数の凹凸部が形成されている。また、可動爪３１Ａの裏面側には、可動爪３１Ａよりも幅広な板状に形成されたガイド部材３６が取り付けられている。このガイド部材３６の第１クランプ部５に近い側の端部には、パイプＰ１と継手Ｐ２を芯出しする際に継手Ｐ２を第２クランプ部６の基準位置に位置決めするために継手Ｐ２の開口端部の軸端面と当接するストッパ３７が設けられている（図２参照）。また、ガイド部材３６の裏側には、可動爪３１Ａの長尺方向の中央部と対応する位置にクランプ体１７に向かって延びる移動シャフト３８が取り付けられている（図６参照）。この移動シャフト３８は、ベース部材２３に形成された支持孔３９内に挿入されている。さらに、移動シャフト３８の先端側は、小径とされており段差部３８ａを有している。

移動機構３２Ａは、可動爪３１Ａをクランプ体１７の対向面２１から離反する方向（即ち、継手Ｐ２に向かう方向）に付勢する付勢部材４０（例えば、コイルバネ、流体バネ等）である。この付勢部材４０は、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、付勢部材４０の付勢力に抗して可動爪３１Ａが継手Ｐ２の外周面に当接して付勢部材４０が短縮することで、可動爪３１Ａを対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる（図１２参照）。また、付勢部材４０は、可動爪３１Ａを継手Ｐ２の中心軸線Ｏ２に向かう方向に付勢する。さらに、付勢部材４０は、ベース部材２３の支持孔３９の底面と移動シャフト３８の段差部３８ａとの間に配置されている。付勢部材４０の最伸長状態（即ち、自然状態）では、クランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ａの当接部３５との間の距離Ｌは最大値Ｌ１となる（図１２（ａ）参照）。なお、本実施形態では、距離Ｌの調整範囲は１０ｍｍ程度とする。この調整範囲は長くなると強度面で不利となり、短くなると距離Ｌを調整し難くなる。

位置決め機構３３Ａは、可動爪３１Ａに取り付けられ且つ可動爪３１Ａの移動方向に対して傾斜した第１傾斜面４１ａを有する第１規制部材４１（「テーパーステム」とも称される。）と、クランプ体１７に可動爪３１Ａの移動方向に対して直交する方向に移動及び位置決め可能に設けられ且つ可動爪３１Ａの移動方向に対して傾斜して第１傾斜面４１ａと係合可能な第２傾斜面４２ａを有する第２規制部材４２（「テーパ―ブロック」とも称される。）と、を備えている（図５参照）。この位置決め機構３３Ａは、第２規制部材４２の移動により第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａとを係合させた状態で、第２規制部材４２を位置決めすることで可動爪３１Ａの移動を規制することができる。

第１規制部材４１は、クランプ体１７に向かって突出するようにガイド部材３６の裏面側に取り付けられている。この第１規制部材４１の突出端側に第１傾斜面４１ａが形成されている。また、第２規制部材４２は、カバー部材２５の裏側に形成された凹部４４（ガイド部）とベース部材２３の表面との間に配置されている。この凹部４４は、可動爪３１Ａの移動方向と直交する方向に長尺状に形成されている。第２規制部材４２は、凹部４４内でその長尺方向に沿って移動可能に設けられている。また、カバー部材２５のガイド部材３６と対向する端部には、凹部４４に連なり第１規制部材４１が挿入される挿入孔４５が形成されている。凹部４４内において第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａとが係合可能とされている。また、カバー部材２５の表面側には、凹部４４に連なり凹部４４より幅狭な長孔４６が形成されている。この長孔４６は、可動爪３１Ａの移動方向と直交する方向に長尺状に形成されている。この長孔４６を介して蝶ネジ等の位置決めネジ４７（図７参照）が第２規制部材４２に螺合されている。この位置決めネジ４７を操作して第２規制部材４２を移動させることで第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａとを係合及び係合解除することができる。さらに、位置決めネジ１７を第２規制部材４２にねじ込むことで、位置決めネジ１７の頭部と第２規制部材４２との間にカバー部材２５の凹部４４を形成する薄肉部が挟持されて第２規制部材４２が位置決めされる。

なお、位置決め機構３３Ａは、上述のような手動操作ではなく、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。この場合、例えば駆動源の駆動により第２規制部材４２を可動爪３１Ａの移動方向と直交する方向に移動させるとともに、駆動源の駆動停止により第２規制部材４２を位置決めすることができる。

直動機構３４Ａは、付勢部材４０を挟んで可動爪３１Ａの長尺方向の両側に配置されている（図６参照）。この直動機構３４Ａは、ベース部材２３に形成された挿入孔５１内に挿入されてベース部材２３に取り付けられるブッシュ５２（軸受筒）と、ブッシュ５２内に直動可能に案内される直動シャフト５３と、を備えている。この直動シャフト５３の一端側は、ガイド部材３６の裏面側に取り付けられている。さらに、直動機構３４Ａには、直動シャフト５３が可動爪３１Ａ側に向かって飛び出すことを規制する規制機構（図示省略）が設けられている。なお、直動機構３４Ａは、上述のようなリニアブッシュの他に、例えば無給油ブッシュやリニアガイドなどを採用してもよい。さらに、付勢部材４０のみで可動爪３１Ａを直動させ得る場合には、直動機構３４Ａを必ずしも必要としない。

ここで、第２クランプ部６においては、クランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ａの当接部３５との間の距離Ｌが最大値Ｌ１となる状態（図１２（ａ）参照）より、一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ａを継手Ｐ２の外周面に当接させることで、継手Ｐ２のＦＲＰ補強層Ｒの凹凸を吸収するように付勢部材４０が短縮して芯出し機構３０Ａが距離Ｌを最大値Ｌ１より小さな値Ｌ２となるように調整する（図１２（ｂ）参照）。さらに、この状態より、一対のクランプ体１７を更に互いに近接させることで芯出し機構３０Ａが距離Ｌを値Ｌ２より小さな値Ｌ３（例えば約５ｍｍ）となるように調整する（図１２（ｃ）参照）。この状態で、位置決め機構３３Ａにより第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａを係合させた状態で第２規制部材４２を位置決めすることで、第１規制部材４１とともに可動爪３１Ａの移動を規制し、可動爪３１Ａで継手Ｐ２を仮保持する。その状態より一対のクランプ体１７を更に互いに近接させることで継手Ｐ２を本把持する。すなわち、第２クランプ部６は、芯出し機構３０Ａが距離Ｌを調整するとともに、位置決め機構３３Ａが可動爪３１Ａの移動を規制することによって、可動爪３１Ａで継手Ｐ２を仮把持（第１段階の把持）してから、可動爪３１Ａの移動を規制した状態で一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ａで継手Ｐ２を本把持（第２段階の把持）するようになっている。これにより、配管接合時の推力に耐え得るように継手Ｐ２を強固に把持できる。なお、可動爪３１Ａの移動が規制された状態では、一対のクランプ体１７を互いに近接させても、第１傾斜面４１ａ及び第２傾斜面４２ａの係合（クサビ係合）とともに第２傾斜部材４２の底面が凹部４４の底面を押圧することで、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ａの移動（後退）規制が維持される。さらに、第２クランプ部６で継手Ｐ２の把持を解除するように一対のクランプ体１７を互いに離反させると、付勢部材４０が伸長して芯出し機構３０Ａが距離Ｌを最大値Ｌ１となるように調整する。

なお、本芯出し機構３０Ａは、付勢部材４０の短縮により可動爪３１Ａを対向面２１に対して近接する方向へ移動させて距離Ｌが小さくなるように調整することを前提とするが、可動爪３１Ａの継手Ｐ２への当接力の微調整などのために、可動爪３１Ａが継手Ｐ２の外周面に当接した状態で一対のクランプ体１７を互いに離反させることで、付勢部材４０の伸長により可動爪３１Ａを対向面２１に対して離反する方向にも移動させて距離Ｌが大きくなるように調整してもよい。

本実施形態に係る配管接合装置１Ａは、図１３に示すように、パイプＰ１及び継手Ｐ２の各開口端部を溶融するためのヒータ５５を備えている。このヒータ５５は、第１クランプ部５で把持されたパイプＰ１の開口端部と第２クランプ部６で把持された継手Ｐ２の開口端部との間に出没可能に設けられている。即ち、ヒータ５５は、パイプＰ１と継手Ｐ２の各開口端部の間の加熱位置Ｂ１と、パイプＰ１と継手Ｐ２の各開口端部の間から退避した退避位置Ｂ２と、の間で変位可能に設けられている。

ヒータ５５は、ヒータプレート５６と、ヒータプレート５６の一方の表面側に着脱可能に取り付けられる第１ヒータフェース５７と、ヒータプレート５６の他方の表面側に着脱可能に取り付けられる第２ヒータフェース５８と、を備えている。この第１ヒータフェース５７は、パイプＰ１の開口端部が挿入可能な筒状に形成されており、パイプＰ１の開口端部の外周面側を溶融する。さらに、第２ヒータフェース５８は、継手Ｐ２の開口端部に挿入可能な筒状に形成されており、継手Ｐ２の開口端部の内周面側を溶融する。

次に、上記構成の配管接合装置１Ａを用いた配管接合方法について説明する。本配管接合方法は、以下に述べる準備工程、第１把持工程、配管芯出し工程、第２把持工程及び配管接合工程を含んでいる。

準備工程では、ヒータプレート５６を加熱位置Ｂ１に配置して、芯出し治具（図示省略）を使用して第２クランプ部６とヒータプレート５６との芯を合わせる（図９（ａ）参照）。次に、ヒータプレート５６を加熱位置Ｂ１から退避させて、芯出し治具（図示省略）を使用して第２クランプ部６と第１クランプ部５との芯を合わせる（図９（ｂ）参照）。

第１把持工程では、第１クランプ部５を第２クランプ部６に近づけ（図１０（ａ）参照）、一対のクランプ体１３を閉じることでパイプＰ１を把持する（図１０（ｂ）参照）。

配管芯出し工程では、第１クランプ部５で把持されたパイプＰ１の開口端部に継手Ｐ２の開口端部を差し込む（図１１（ａ）参照）。これにより、パイプＰ１と継手Ｐ２の中心軸線Ｏ１、Ｏ２が合わされる。次に、パイプＰ１に差し込まれた継手Ｐ２がストッパ３７（図２参照）に当接するまで、第２クランプ部６から第１クランプ部５を離反させる（図１１（ｂ）参照）。これにより、継手Ｐ２が第２クランプ部６の基準位置Ａに配置される。

第２把持工程では、位置決め機構３３Ａによる可動爪３１Ａの移動規制を解除し、クランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ａの当接部３５との間の距離Ｌが最大値Ｌ１となる状態とする（図１２（ａ）参照）。次に、一対のクランプ体１７を互いに近づけて、全ての可動爪３１Ａが継手Ｐ２の外周面に当接することを確認する（図１２（ｂ）参照）。このとき、各可動爪３１Ａは、継手Ｐ２のＦＲＰ補強層Ｒの凹凸に応じて付勢部材４０の短縮により継手Ｐ２の外周面から離れる方向に移動されて距離Ｌが最大値Ｌ１よりも小さな値Ｌ２となるように調整される。これにより、継手Ｐ２のＦＲＰ補強層Ｒの凹凸が吸収される。次いで、距離Ｌが最大値の約半分となる値Ｌ３となるまで一対のクランプ体１７を更に互いに近づける（図１２（ｃ）参照）。その後、位置決め機構３３Ａを操作して継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ａの移動を規制する。次いで、一対のクランプ体１７を更に互いに近づけることで第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持する。

配管接合工程では、継手Ｐ２とパイプＰ１とを切り離すように、第２クランプ部６から第１クランプ部５を離反させる（図１３（ａ）参照）。次に、パイプＰ１の出代を所定長さに整える。次いで、予め昇温したヒータ５５を加熱位置Ｂ１に配置する（図１３（ｂ）参照）。その後、第２クランプ部６に第１クランプ部５を近づけて、継手Ｐ２とパイプＰ１を各ヒータフェース５７、５８に挿入する（図１４（ａ）参照）。これにより、パイプＰ１と継手Ｐ２の各開口端部が加熱溶融される。次に、第２クランプ部６から第１クランプ部５を離反させてヒータ５５を加熱位置Ｂ１から退避させる（図１４（ｂ）参照）。次いで、第２クランプ部６に第１クランプ部５を近づけて、パイプＰ１と継手Ｐ２の開口端部同士を融着する（図１４（ｃ）参照）。

以上より、本実施形態に係る配管接合装置１Ａによれば、第２クランプ部６は、移動軸線Ｍと直交する水平方向に互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体１７を備え、一対のクランプ体１７のそれぞれには、一対のクランプ体１７を互いに近接させたときに、一対のクランプ体１７の間に配置される継手Ｐ２の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面２１が設けられているとともに、継手Ｐ２の外周面に当接するように対向面２１から継手Ｐ２に向かって離れた位置に配置された可動爪３１Ａを備える芯出し機構３０Ａが設けられている。そして、芯出し機構３０Ａは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ａの当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整することができる。これにより、繊維強化プラスチックで補強された継手Ｐ２の外周面の凹凸に応じて、芯出し機構３０Ａがクランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２に当接する可動爪３１Ａの当接部３５との間の距離Ｌを調整することで、継手Ｐ２の外周面の凹凸が吸収されて継手Ｐ２を芯ずれなく把持できる。よって、第１クランプ部５で把持されたパイプＰ１と第２クランプ部６で把持された継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させて開口端部同士を適切に融着することができる。

また、本実施形態では、芯出し機構３０Ａは、可動爪３１Ａと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ａをクランプ体１７の対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構３２Ａと、継手１７の外周面に当接した可動爪３１Ａの移動を規制する位置決め機構３３Ａと、を備え、移動機構３２Ａは、可動爪１７を対向面２１から離反する方向に付勢する付勢部材４０である。これにより、簡素な構造で芯出し機構３０Ａを構成できる。
また、本実施形態では、芯出し機構３０Ａは、可動爪３１Ａを直動させる直動機構３４Ａを備える。これにより、可動爪３１Ａを円滑に直動させることができる。
さらに、本実施形態では、位置決め機構３３Ａは、第１規制部材４１と第２規制部材４２とを備え、第２規制部材４２の移動により第１傾斜面４１ａと第２傾斜面４２ａとを係合させた状態で、第２規制部材４２を位置決めすることで可動爪３１Ａの移動を規制することができる。これにより、可動爪３１Ａの移動を容易に規制できる。

次に、他の実施形態に係る芯出し機構３０Ｂについて図１５を用いて説明する。なお、本芯出し機構３０Ｂは、上述の芯出し機構３０Ａの代わりに配管接合装置１Ａの第２クランプ部６に備えられるものとする。

本芯出し機構３０Ｂは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ｂの当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整することができる。この芯出し機構３０Ｂは、可動爪３１Ｂと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ｂをクランプ体１７の対向面２１に対して離反する方向（即ち、継手Ｐ２に対して近接する方向）に無段階で移動させる移動機構３２Ｂと、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ｂの移動を規制する位置決め機構３３Ｂと、可動爪３１Ｂを直動させる直動機構３４Ｂと、を備えている。なお、クランプ体１７にはブラケット６１が取り付けられている。

可動爪３１Ｂは、ブラケット６１に形成されたネジ孔６２に螺合されるネジ６３の端部に設けられている。この可動爪３１Ｂとしては、例えばネジ６３の軸心回りに回転自在に支持されたものを採用できる（図１６（ａ）参照）。具体的に、ネジ６３の端部には、断面略Ｔ字状の支持部６４が突設されており、支持部６４により可動爪３１Ｂに形成された断面略Ｔ字状の凹部６５が支持されている。本可動爪３１Ｂによれば、可動爪３１Ｂが継手Ｐ２の外周面に当接した状態でネジ６３をねじ込んでも可動爪３１Ｂは連れ回りせず継手Ｐ２を傷つけることがない。さらに、可動爪３１Ｂとしては、例えばネジ６３の軸心に対して傾動自在に支持されたものを採用できる（図１６（ｂ）参照）。具体的に、ネジ６３の端部には球体６６が突設されており、球体６６により可動爪３１Ｂに形成された球面状の凹部６７が支持されている。本可動爪３１Ｂによれば、可動爪３１Ｂが継手Ｐ２の外周面の凹凸に応じて傾動することで継手Ｐ２を強固に把持できる。なお、ネジ６３の端部及び可動爪３１Ｂの一方にネジ６３の軸心と直交する方向に延びる支持ピンを設け、他方に支持ピンを軸支する軸支部を設け、ネジ６３の軸心に対して傾動自在に支持された可動爪を採用してもよい。さらに、ネジ６３の先端部を可動爪としてもよい。

移動機構３２Ｂ、位置決め機構３３Ｂ及び直動機構３４Ｂのそれぞれは、ブラケット６１のネジ孔６２とネジ６３とにより構成されている。即ち、移動機構３２Ｂは、一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ｂが継手Ｐ２の外周面と対向した状態でネジ６３をねじ込むことで可動爪３１Ｂを対向面２１に対して離反する方向に移動させる。また、位置決め機構３３Ｂは、ネジ６３のねじ込みを止めることでネジ６３とネジ孔６２との螺合により可動爪３１Ｂの移動を規制する。さらに、直動機構３４Ｂは、ネジ６３をねじ込むことで可動爪３１Ｂを直動させる。

なお、ネジ６３のねじ込みは、上述のような手動操作ではなく、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。さらに、ネジ６３は、例えばベベルギヤ、ウォームギヤなどのギヤ機構７５を介して操作棒７２に連結されていてもよい（図１８参照）。これにより、ネジ６３の操作性を高めることができる。

本芯出し機構３０Ｂを備える第２クランプ部６によれば、一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ｂを継手Ｐ２の外周面と対向させた状態とし、この状態より、クランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ｂの当接部３５との間の距離Ｌが大きくなるようにネジ６３をねじ込んで可動爪３１Ｂを継手Ｐ２の外周面に当接させるとともに、位置決め機構３３Ｂが可動爪３１Ｂの移動を規制することによって、継手Ｐ２の外周面の凹凸を吸収して可動爪３１Ｂで継手Ｐ２を仮把持する。この状態より、一対のクランプ体１７を更に互いに近接させることで可動爪３１Ｂで継手Ｐ２を本把持する。

なお、本芯出し機構３０Ｂは、ネジ６３のねじ込みにより可動爪３１Ｂを対向面２１に対して離反する方向へ移動させて距離Ｌが大きくなるように調整することを前提とするが、可動爪３１Ｂの継手Ｐ２への当接力の微調整などのために、可動爪３１Ｂが継手Ｐ２の外周面に当接した状態でネジ６３を緩めることで、可動爪３１Ｂを対向面２１に対して近接する方向にも移動させて距離Ｌが小さくなるように調整してもよい。

次に、更なる他の実施形態に係る芯出し機構３０Ｃについて図１７を用いて説明する。なお、本芯出し機構３０Ｃは、上述の芯出し機構３０Ａの代わりに配管接合装置１Ａの第２クランプ部６に備えられるものとする。

本芯出し機構３０Ｃは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ１７体を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ｃの当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整することができる。この芯出し機構３０Ｃは、可動爪３１Ｃと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ｃをクランプ体１７の対向面２１に対して離反する方向（即ち、継手Ｐ２に対して近接する方向）に無段階で移動させる移動機構３２Ｃと、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ｃの移動を規制する位置決め機構３３Ｃと、可動爪３１Ｃを直動させる直動機構３４Ｃと、を備えている。なお、クランプ体１７にはブラケット７１が取り付けられている。

可動爪３１Ｃは、その表面側が三角形状（あるいは湾曲凹状）に切り欠かれており、継手Ｐ２の外周面に沿う離れた位置で該外周面に当接する複数（図１７中で２つ）の当接部３５を有している。これにより、継手Ｐ２の複数サイズに対応しやすく、さらに継手Ｐ２の外周面により強く当接させることができる。なお、当接部３５の個数は３つ以上であってもよい。

移動機構３２Ｃ及び位置決め機構３３Ｃのそれぞれは、操作棒７６の先端側に形成されたネジ部７３と、可動爪３１Ｃの裏面側に形成されてネジ部７３が螺合するネジ孔７４と、により構成されている。この操作棒７６は、可動軸３１Ｃの移動方向に沿う軸回りに回転自在にブラケット７１に支持されている。移動機構３２Ｃは、一対のクランプ体１７を近接させて可動爪３１Ｃが継手Ｐ２の外周面と対向した状態で、ネジ部７３を緩める方向へ操作棒７６を回転操作することで可動爪３１Ｃを対向面２１に対して離反する方向に移動させる。さらに、位置決め機構３３Ｃは、操作棒７６の回転操作を停止することでネジ部７３とネジ孔７４の螺合により可動爪３１Ｃの移動を規制する。

なお、操作棒７６の回転は、上述のような手動操作ではなく、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。さらに、操作棒７６は、例えばベベルギヤ、ウォームギヤなどのギヤ機構７５を介して他の操作棒７２に連結されていてもよい（図１８参照）。これにより、操作棒７２の操作性を高めることができる。

直動機構３４Ｃは、可動爪３１Ｃの裏面側に取り付けられた直動シャフト７７と、直動シャフト７７が支持されるブラケット７１に形成された支持孔７８と、により構成されている。即ち、直動機構３４Ｃは、直動シャフト７７が支持孔７８に支持されることで可動爪３１Ｃを直動させる。なお、移動機構３２Ｃのみで可動爪３１Ｃを直動させ得る場合には、直動機構３４Ｃを必ずしも必要としない。

本芯出し機構３０Ｃを備える第２クランプ部６によれば、一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ｃを継手Ｐ２の外周面と対向させた状態とし、この状態より、クランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ｃの当接部３５との間の距離Ｌが大きくなるようにネジ部７３を緩めて可動爪３１Ｃを継手の外周面に当接させるとともに、位置決め機構３３Ｃが可動爪３１Ｃの移動を規制することによって、継手Ｐ２の外周面の凹凸を吸収して可動爪３１Ｃで継手Ｐ２を仮把持する。この状態より、一対のクランプ体１７を更に互いに近接させることで可動爪３１Ｃで継手Ｐ２を本把持する。

なお、本芯出し機構３０Ｃは、操作棒７２の回転操作によりネジ部７３を緩めて可動爪３１を対向面２１に対して離反する方向へ移動させて距離Ｌが大きくなるように調整することを前提とするが、可動爪３１Ｃの継手Ｐ２への当接力の微調整などのために、可動爪３１Ｂが継手Ｐ２の外周面に当接した状態で操作棒７２の回転操作によりネジ部７３をねじ込むことで、可動爪３１Ｃを対向面２１に対して近接する方向にも移動させて距離Ｌが小さくなるように調整してもよい。

次に、更なる他の実施形態に係る芯出し機構３０Ｄについて図１９を用いて説明する。なお、本芯出し機構３０Ｄは、上述の芯出し機構３０Ａの代わりに配管接合装置１Ａの第２クランプ部６に備えられるものとする。

本芯出し機構３０Ｄは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ｄの当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整することができる。この芯出し機構３０Ｄは、可動爪３１Ｄと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ｄをクランプ体１７の対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構３２Ｄと、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ｄの移動を規制する位置決め機構３３Ｄと、可動爪３１Ｄを直動させる直動機構３４Ｄと、を備えている。なお、クランプ体１７にはブラケット８１が取り付けられている。

移動機構３２Ｄは、可動爪３１Ｄをクランプ体１７の対向面２１から離反する方向（即ち、継手Ｐ２に近接する方向）に付勢する付勢部材８２（例えば、コイルバネ、流体バネ等）である。この付勢部材８２は、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、付勢部材８２の付勢力に抗して可動爪３１Ｄの当接部３５が継手Ｐ２の外周面に当接して付勢部材８２が短縮することで、可動爪３１Ｄを対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる。なお、付勢部材８２は、可動爪３１Ｄとブラケット８１との間に複数（図１９中で２つ）配置されている。具体的に、付勢部材８２は、可動爪３１Ｄの長尺方向の両側のそれぞれ配置されている。

位置決め機構３３Ｄは、ブラケット８１に形成されたネジ孔８３と、ネジ孔８３に螺合されるネジ８４と、により構成されている。即ち、位置決め機構３３Ｄは、ネジ８４の先端部を可動爪３１Ｄに当接させることで可動爪３１Ｄの移動を規制する。

なお、ネジ８４のねじ込みは、手動で行われてもよいし、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。さらに、ネジ８４は、例えばベベルギヤ、ウォームギヤなどのギヤ機構７５を介して操作棒７２に連結されていてもよい（図１８参照）。これにより、ネジ８４の操作性を高めることができる。

直動機構３４Ｄは、可動爪３１Ｄの裏面側に取り付けられた直動シャフト８５と、直動シャフト８５を支持するブラケット８１に形成された支持孔８６と、により構成されている。即ち、直動機構３４Ｄは、直動シャフト８５が支持孔８６に支持されることで可動爪３１Ｄを直動させる。

本芯出し機構３０Ｄを備える第２クランプ部６によれば、一対のクランプ体１７を互いに近接させて可動爪３１Ｄを継手Ｐ２の外周面に当接させることで付勢部材８２が短縮してクランプ体１７の対向面２１と可動爪３１Ｄの当接部３５との間の距離Ｌが小さくなるように調整されるとともに、位置決め機構３３Ｄのネジ８４をねじ込んで可動爪３１Ｄに当接させて可動爪３１Ｄの移動を規制することによって、継手Ｐ２の外周面の凹凸を吸収して可動爪３１Ｄで継手Ｐ２を仮保持する。この状態より一対のクランプ体１７を更に互いに近接させることで可動爪３１Ｄで継手Ｐ２を本把持する。

次に、更なる他の実施形態に係る芯出し機構３０Ｅについて図２０を用いて説明する。なお、本芯出し機構３０Ｅは、上述の芯出し機構３０Ａの代わりに配管接合装置１Ａの第２クランプ部６に備えられるものとする。さらに、本芯出し機構３０Ｅにおいて、上述の芯出し機構３０Ｄと同じ構成の部位には同符号を付けて詳説を省略する。

本芯出し機構３０Ｅは、第１クランプ部５で把持されるパイプＰ１と第２クランプ部６で把持される継手Ｐ２との中心軸線Ｏ１、Ｏ２を一致させるために、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、クランプ体１７の対向面２１と継手Ｐ２の外周面に当接する可動爪３１Ｄの当接部３５との間の距離Ｌを自在に調整することができる。この芯出し機構３０Ｅは、可動爪３１Ｄと、一対のクランプ体１７を互いに近接させて第２クランプ部６で継手Ｐ２を把持するときに、可動爪３１Ｄをクランプ体１７の対向面２１に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構３２Ｄと、継手Ｐ２の外周面に当接した可動爪３１Ｄの移動を規制する位置決め機構３３Ｅと、可動爪３１Ｄを直動させる直動機構３４Ｄと、を備えている。なお、クランプ体１７にはブラケット８７が取り付けられている。

位置決め機構３３Ｅは、ブラケット８７に可動爪３１Ｄの移動方向と直交する方向に回転及び位置決め可能に設けられた偏心カム８８により構成されている。即ち、位置決め機構３３Ｅは、偏心カム８８を回転させて位置決めし、偏心カム８８を可動爪３１Ｄに当接させることで可動爪３１Ｄの移動を規制する。なお、偏心カム８８の回転は、手動で行われてもよいし、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で行われるようにしてもよい。

次に、他の実施形態に係る第２クランプ部９０について図２１を用いて説明する。本第２クランプ部９０は、移動軸線Ｍと直交する平面上で互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体９１を備えている。下側のクランプ体９１は第２基台３上に固定されており、上側のクランプ体９１は移動軸線Ｍと平行な軸回りの揺動可能に設けられている。下側のクランプ体９１に対して上側のクランプ体９１を揺動させることで一対のクランプ体９１が互いに近接離反する。なお、上側クランプ体９１の揺動は、操作レバー９２を操作して手動で行われてもよいし、駆動源（例えば、空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータ等）の駆動により自動で揺動するようにしてもよい。

一対のクランプ体９１のそれぞれには、一対のクランプ体９１を互いに近接させたときに、一対のクランプ体９１の間に配置される継手Ｐ２の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面２１が設けられているとともに、継手Ｐ２の外周面に当接するように対向面２１から継手Ｐ２に向かって離れた位置に配置された可動爪３１Ｄを備える芯出し機構３０Ｄが複数（図中３つ）設けられている。この対向面２１は、継手の外径よりも大きな円弧状に形成されている。なお、本クランプ体９１に備えられる芯出し機構としては、例えば上述の芯出し機構３０Ａ～３０Ｅから適宜選択できる。

次に、他の実施形態に係る配管接合装置１Ｂについて図２２を用いて説明する。なお、本配管接合装置１Ｂにおいて、上述の配管接合装置１Ａと略同じ構成の部位には同符号を付けて詳説を省略する。

本配管接合装置１Ｂは、樹脂製のＦＲＰ補強されたパイプＰ１（本発明に係る「第１配管部材」として例示する。）と樹脂製のＦＲＰ補強された継手Ｐ２（本発明に係る「第２配管部材」として例示する。）の開口端部同士をソケット式で融着するものである。なお、パイプＰ１の開口端部の外周面はＦＲＰ補強されていない。

本配管接合装置１Ｂは、移動軸線Ｍに沿って互いに近接離反するように移動可能な第１基台２及び第２基台３と、第１基台２上に設けられ且つパイプＰ１を中心軸線Ｏ１が移動軸線Ｍと平行に延びるように把持する第１クランプ部９５と、第２基台３上に設けられ且つ継手Ｐ２を中心軸線Ｏ２が移動軸線Ｍと平行に延びるように把持する第２クランプ部６と、を備えている。

第１クランプ部９５は、移動軸線Ｍと直交する水平方向（即ち、幅方向）に開閉可能な一対のクランプ体１７を備えている。一対のクランプ体１７は、移動軸線Ｍの方向に間隔をあけて複数組（図１中で２組）備えられている。複数組の一対のクランプ体１７のそれぞれには、芯出し機構３０Ａが設けられている。

本配管接合装置１Ｂを用いる配管接合方法においては、配管芯出し工程の他は配管接合装置１Ａを用いる配管接合方法と同じである。本配管芯出し工程は、芯出し治具９６を用いて行わる。この芯出し治具９６は、パイプＰ１の開口端部が挿入可能な筒状の第１保持部９７と、第１保持部９７の軸端側に連なり継手Ｐ２の開口端部内に挿入可能な第２保持部９８と、を備えている。そして、第１クランプ部５で把持されたパイプＰ１の開口端部を第１保持部９７内に挿入してから、第２保持部９８を継手Ｐ２の開口端部内に挿入することで、パイプＰ１と継手Ｐ２が芯出しされる。この芯出し治具９６によれば、開口端部の内周がテーパ状に形成された継手Ｐ２とパイプＰ１を適切に芯出しできる。さらに、本配管接合装置１Ｂによれば、ＦＲＰ補強されたパイプＰ１を芯ずれなく把持できるとともに、ＦＲＰ補強された継手Ｐ２を芯ずれなく把持できる。なお、本実施形態では、筒状の第１保持部９７内にパイプＰ１の開口端部の外周面（外径）を挿入して第１保持部９７とパイプＰ１との芯出しを行う形態（図２２参照）を例示したが、これに限定されず、例えばパイプＰ１の開口端部の内周面（内径）に凸形状の第１保持部９７を挿入して第１保持部９７とパイプＰ１との芯出しを行うようにしてもよい。

尚、本考案においては、上述の実施形態に限られず、目的、用途に基づいて本考案の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。すなわち、上述の実施形態の配管接合装置１Ａでは、継手Ｐ２の外周面に当接する１つの当接部３５を有する可動爪３１Ａを備えるの芯出し機構３０Ａを例示したが、これに限定されず、例えば継手Ｐ２の外周面に沿う離れた位置で該外周面に当接する複数の当接部３５を有する可動爪３１Ａを備える芯出し機構３０Ａとしてもよい。

また、上述の実施形態の配管接合装置１Ａでは、可動爪３１Ａがその移動方向に沿う軸心に対して傾動不能である芯出し機構３０Ａを例示したが、これに限定されず、例えば可動爪３１Ａがその移動方向に沿う軸心に対して傾動可能である芯出し機構３０Ａとしてもよい。

また、上述の実施形態の配管接合装置１Ａでは、第１規制部材４１及び第２規制部材４２を有する位置決め機構３３Ａを備える芯出し機構３０Ａを例示したが、これに限定されず、例えば、ブラケット８１のネジ孔８３とネジ８４により構成される位置決め機構３３Ｄや偏心カム８８により構成される位置決め機構３３Ｅを備える芯出し機構３０Ａとしてもよい。

また、上述の実施形態の配管接合装置１Ａでは、４つの芯出し機構３０Ａを備える第２クランプ部６を例示したが、これに限定されず、例えば、３つ又は５つ以上の芯出し機構３０Ａを備える第２クランプ部６としてもよい。

さらに、上述の実施形態の配管接合装置１Ａでは、パイプＰ１と継手Ｐ２の開口端部同士をソケット式で融着する形態を例示したが、これに限定されず、例えばパイプＰ１の開口端部の外周面への接着剤の塗布などによりパイプＰ１と継手Ｐ２の開口端部同士を接着する配管接合装置１Ａとしてもよい。さらに、例えば一対の配管部材Ｐ１、Ｐ２の開口端部の軸方向の端面同士を突き合わせて融着する配管接合装置１Ａとしてもよい。なお、パイプＰ１と継手Ｐ２の開口端部同士のソケット接続は、例えば日本産業規格（ＪＩＳ Ｋ６７４１，Ｋ６７７７）、米国材料・試験協会規格（ＡＳＴＭ Ｄ１７８５）、ドイツ工業規格（ＤＩＮ８０６２）などに基づいて行うことができる。

本発明は、樹脂製の第１及び第２配管部材の中心軸線を一致させて開口端部同士を接合する技術として広く利用される。

１Ａ，１Ｂ；配管接合装置、２；第１基台、３；第２基台、５；第１クランプ部、６；第２クランプ部、１７；一対のクランプ体、２１；クランプ体の対向面、３０Ａ～３０Ｅ；芯出し機構、３１Ａ～３１Ｄ；可動爪（可動把持具）、３２Ａ～３２Ｄ；移動機構、３３Ａ～３３Ｅ；位置決め機構、３４Ａ～３４Ｄ；直動機構、３５；当接部、４０；付勢部材、４１；第１規制部材、４１ａ；第１傾斜面、４２；第２規制部材、４２ａ；第２傾斜面、Ｐ１；パイプ、Ｐ２；継手、Ｌ；距離、Ｍ；移動軸線。

Claims (11)

1. 移動軸線に沿って互いに近接離反するように移動可能な第１基台及び第２基台と、前記第１基台上に設けられ且つ樹脂製の第１配管部材を中心軸線が前記移動軸線と平行に延びるように把持する第１クランプ部と、前記第２基台上に設けられ且つ樹脂製の第２配管部材を中心軸線が前記移動軸線と平行に延びるように把持する第２クランプ部と、を備え、前記第１基台及び前記第２基台を互いに近接させることで、前記第１クランプ部で把持された前記第１配管部材と前記第２クランプ部で把持された前記第２配管部材との開口端部同士を接合する配管接合装置であって、
   前記第１クランプ部及び前記第２クランプ部のうちの少なくとも一方のクランプ部は、前記移動軸線と直交する平面上で互いに近接離反するように移動可能な一対のクランプ体を備え、
   一対の前記クランプ体のそれぞれには、一対の前記クランプ体を互いに近接させたときに、一対の前記クランプ体の間に配置される一方の配管部材の外周面を囲むように該外周面と対向する対向面が設けられているとともに、前記一方の配管部材の外周面に当接するように前記対向面から前記一方の配管部材に向かって離れた位置に配置された可動把持具を備える芯出し機構が設けられており、
   前記芯出し機構は、前記第１クランプ部で把持される前記第１配管部材と前記第２クランプ部で把持される前記第２配管部材との中心軸線を一致させるために、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記クランプ体の前記対向面と前記一方の配管部材の外周面に当接する前記可動把持具の当接部との間の距離を自在に調整することができることを特徴とする配管接合装置。
2. 前記芯出し機構は、前記可動把持具と、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記可動把持具を前記対向面に対して近接する方向及び離反する方向のうちの少なくとも一方の方向に無段階で移動させる移動機構と、前記一方の配管部材の外周面に当接した前記可動把持具の移動を規制する位置決め機構と、を備える請求項１に記載の配管接合装置。
3. 前記芯出し機構は、前記可動把持具を直動させる直動機構を備える請求項２に記載の配管接合装置。
4. 前記移動機構は、前記可動把持具を前記対向面から離反する方向に付勢する付勢部材である請求項２又は３に記載の配管接合装置。
5. 前記位置決め機構は、前記可動把持具に取り付けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜した第１傾斜面を有する第１規制部材と、前記クランプ体に前記可動把持具の移動方向に対して直交する方向に移動及び位置決め可能に設けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜して前記第１傾斜面と係合可能な第２傾斜面を有する第２規制部材と、を備え、前記第２規制部材の移動により前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを係合させた状態で、前記第２規制部材を位置決めすることで前記可動把持具の移動を規制することができる請求項４に記載の配管接合装置。
6. 前記芯出し機構は、前記可動把持具と、一対の前記クランプ体を互いに近接させて前記一方のクランプ部で前記一方の配管部材を把持するときに、前記可動把持具を前記対向面に対して近接する方向に無段階で移動させる移動機構と、前記一方の配管部材の外周面に当接した前記可動把持具の移動を規制する位置決め機構と、前記可動把持具を直動させる直動機構と、を備え、
   前記移動機構は、前記可動把持具を前記対向面から離反する方向に付勢する付勢部材であり、
   前記位置決め機構は、前記可動把持具に取り付けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜した第１傾斜面を有する第１規制部材と、前記クランプ体に前記可動把持具の移動方向に対して直交する方向に移動及び位置決め可能に設けられ且つ前記可動把持具の移動方向に対して傾斜して前記第１傾斜面と係合可能な第２傾斜面を有する第２規制部材と、を備え、前記第２規制部材の移動により前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とを係合させた状態で、前記第２規制部材を位置決めすることで前記可動把持具の移動を規制することができる請求項１に記載の配管接合装置。
7. 前記第１配管部材及び前記第２配管部材のうちの少なくとも前記一方の配管部材は、繊維強化プラスチックで補強されたパイプ又は継手である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配管接合装置。
8. 前記第１配管部材と前記第２配管部材との開口端部同士をソケット式で接合する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配管接合装置。
9. 前記第１配管部材及び前記第２配管部材の材質は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリフッ化ビニリデンである請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配管接合装置。
10. 前記第１配管部材及び前記第２配管部材の各開口端部を溶融するためのヒータを備える請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配管接合装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の配管接合装置を用いて、第１配管部材と第２配管部材との開口端部同士を接合することを特徴とする配管接合方法。

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