JP3051677B2 - 膜材接合用溶着機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は膜材接合用溶着機に
係り、特に膜構造建築物等の屋根材として用いられる膜
材の端部を効率良く溶着可能な膜材接合用溶着機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】大規模な膜構造建築物では鉄骨等の骨組
構造により構成された屋根空間を覆うようにして膜構造
屋根が施工されている。膜構造屋根を構成する屋根材と
して使用される膜材は繊維素材に樹脂素材をコーティン
グしたもので、所定の形状に裁断されたものを所定位置
で接合して膜構造屋根としての全体形状を構成するよう
になっている。この接合は一般に溶着作業により行われ
ている。図５は張設された屋根材の膜端定着部１００
と、溶着作業に利用される従来の溶着機１１０の一例を
示した斜視図である。屋根材１０１の端部１０１ａは屋
根鉄骨１０２のフランジ１０３（図６参照）上に設けら
れた膜端定着部１００にボルト（図示せず）により定着
されている。最近では意匠的な理由により膜端定着部１
００を雨仕舞用のフラップ布１０４で覆うようにした構
造も多い。フラップ布１０４は屋根材１０１を構成する
膜材と同じ材質からなり、屋根鉄骨１０２に沿った細長
帯状をなし、その長手方向に沿った両端部１０４ａが屋
根材１０１の表面に溶着されるようになっている。フラ
ップ布１０４と屋根材とは一般にＦＥＰフィルム等の溶
着用の熱可塑性樹脂フィルムを介して面接合されるよう
になっている。ＦＥＰフィルムはフラップ布１０４と屋
根材１０１との間に挟まれた状態で高温状態におかれる
と溶融し、徐冷後膜材同士は確実に接合される。

【０００３】従来、膜材の溶着にはハンディタイプの溶
着機１１０が使用されていた。この種の溶着機１１０は
図５に示したように長さ約４０ｃｍ、幅５ｃｍの底面を
有する熱板部１１１と、この熱板部１１１の温度調整を
行う制御部１１２と、溶着機全体を支持可能なハンドル
１１３とから構成されている。熱板部１１１には図示し
ないヒータが内蔵され、ヒータ通電時には底面が所定の
高温状態まで熱せられる。膜材の端部を溶着するには熱
せられた底面を膜材の端部１０４ａに押し付けて膜材間
に挟まれたＦＥＰフィルムを溶融させて溶着を図るよう
にしている。

【０００４】この溶着作業では、図６に示したように、
作業員Ｍがフラップ布１０４の端部を熱せられた溶着機
１１０で押さえるようにして屋根材１０１との接合を行
い、溶着機１１０を持って移動しながら、順次作業を進
めるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶着作業はこのように
人力により片側ずつ行われているため、１日の施工延長
が数十メートルしか達成できないという問題があった。
また溶着機の熱板の温度は常時所定温度以上に保持する
必要があるため、作業員は熱せられた状態の溶着機を常
に持って移動したり溶着作業を行わなければならず、作
業員の作業上の負担が大きかった。

【０００６】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、膜材接合用溶着機を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は屋根材の膜端定着部を覆う補助膜材を跨ぐ
ように設置され、前記補助膜材の幅方向のほぼ中央位置
にフレーム屈曲機構を有し、該フレーム屈曲機構の操作
により前記幅方向の中央位置が所定角度に屈曲可能なフ
レーム本体と、該フレーム本体の前記フレーム屈曲機構
を挟んだ位置にそれぞれ支持され、下端に前記補助膜材
の幅方向の両端部を前記屋根材表面に溶着可能な熱板を
有し、前記フレーム本体のガイドレールに沿って移動し
て前記熱板を前記補助膜材の端部に移動可能な２組の熱
板支持部とを備え、前記補助膜材の両端部にそれぞれ加
熱状態の前記熱板を同時に押圧させて前記屋根材表面に
前記補助膜材を溶着して接合していくようにしたことを
特徴とするものである。

【０００８】前記熱板支持部は、前記熱板を前記屋根材
表面から所定距離だけ離隔するよう昇降させる昇降機構
と、同位置を保持できるロック機構とを備えるようにす
ることが好ましい。

【０００９】前記熱板は、前記屋根材表面位置に載置さ
れた際に所定の範囲で揺動して前記屋根材表面に馴染む
ように前記熱板支持部に支持する揺動しろ調整部を備え
るようにすることが好ましい。

【００１０】前記フレーム屈曲機構は、前記フレーム本
体を屈曲させる両方向送りネジを有するようにすること
が好ましい。

【００１１】前記フレーム本体は、前記熱板支持部をス
ライド移動させる送りネジを有するようにすることが好
ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の膜材接合用溶着機
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１は膜材接合溶着機（以下、溶着機１と記す。）
の全体構成を示した斜視図である。この溶着機１は図示
した中心線Ｃに関して左右が同一形状の対称構造をなす
フレーム本体２から構成されている。このため、膜端定
着部３に沿って延在する補助膜材としてのフラップ布４
の幅方向の両側４ａを一度に溶着することができる。以
下、対称な形状のフレーム本体２のうち、片側部分を例
にその構成について説明する。

【００１３】片側のフレーム本体２は支持フレーム１０
と、支持フレーム１０に移動可能に支持された熱板支持
部２０とからなる。フレーム本体２は中央位置に設けら
れたフレーム屈曲機構３０（構成は後述する。）で連結
され、連結された状態の全体形状は図１の矢視Ｂ方向を
示した図２のように、下方が開放された略コ字形をな
す。このため、溶着機１は膜端定着部３を跨ぐように屋
根材５上に設置できる。

【００１４】支持フレーム１０は所定の間隔をあけて平
行に配置された２本のパイプからなるガイドレール１１
と、ガイドレール１１の両端を支持するビーム１２Ａ、
１２Ｂと、ビーム１２Ｂから下方に向けて取り付けられ
たサポート脚１３と、２本のサポート脚１３の下端を連
結するように取り付けられた１本のソリ１４とからな
る。さらに２本のガイドレール１１の中間位置には送り
ネジ１５がビーム１２Ａ、１２Ｂ間に回転可能に支持さ
れるようにして掛け渡されている。この送りネジ１５の
ビーム１２Ｂの外側には操作円板１６が固着されてい
る。

【００１５】熱板支持部２０は熱板スライド体２１と、
熱板スライド体２１の上方に位置する制御部支持プレー
ト２２と、熱板スライド体２１に取り付けられ上下方向
に昇降可能な吊りロッド２３と、矢印Ｚ方向にスライド
上昇された吊りロッド２３を上昇位置に保持させるロッ
ク機構４０と、吊りロッド２３下端に組み込まれた熱板
揺動しろ調整部５０と、熱板揺動しろ調整部５０に固着
された熱板６０とからなる。

【００１６】熱板スライド体２１は、２本のガイドレー
ル１１と１本の送りネジ１５とに支持されている。この
とき熱板スライド体２１には送りネジ１５と螺合する雌
ネジ部２１ａが形成され、雌ネジ部２１ａに送りネジ１
５が螺合されている。雌ネジ寸法は送りネジ１５の滑ら
かな回転を可能にする程度に設定されている。また、熱
板スライド体２１の両端部にはガイドレール１１が貫通
する貫通孔２１ｂが設けられ、この貫通孔２１ｂにガイ
ドレール１１が遊嵌されている。したがって、操作円板
１６を正逆いずれかに回転させることによりガイドレー
ル１１にスライド可能に支持された熱板スライド体２１
は送りネジ１５の回転に伴って両矢印Ａ方向にスライド
することができる。本実施の形態では、溶着機１の両側
に設けられた操作円板１６をそれぞれ所定量だけ回転さ
せることにより、２台の熱板支持部２０の間隔Ｌを約２
００ｍｍ〜８００ｍｍの間で変化させることができる。

【００１７】制御部支持プレート２２には仮想線で示し
た制御ボックス２５が搭載されるようになっている。吊
りロッド２３は熱板スライド体２１に設けられた貫通孔
２１ｂをスライドすることができ、熱板６０の底面６１
が膜材表面から約５０ｍｍ程度離れる位置まで手動で上
方に引き上げることができ、その引き上げ位置で吊りロ
ッド２３をロック機構４０により保持しておくことがで
きる。このロック機構４０は吊りロッド２３が所定位置
までスライドされた状態で図示しない係止片がバネ付勢
により吊りロッド２３の一部に設けられた被係止部（図
示せず）に係止し、吊りロッド２３の落下をロックする
機能を有する。またこのロック状態はレバー４１の操作
により簡単に解除することができる。熱板揺動しろ調整
部５０は、膜材の傾きに応じて熱板６０の傾きを合わせ
ることができるように、熱板６０を所定の範囲で揺動で
きるように遊びを設定できる機能を有する。

【００１８】熱板揺動しろ調整部５０は、吊りロッド２
３の下端に固着され両側に腕を延ばした形状の支持プレ
ート５１と、支持プレート５１の両端に螺着された２本
の調整ネジ５２と、調整ネジ５２下端が当接可能な回動
プレート５３とからなる。このうち、回動プレート５３
は、吊りロッド２３の下端にピン支持部５４によって支
持された熱板６０の上面に取り付けられおり、調整ネジ
５２下端との間に設けたクリアランス量に応じてピン支
持部５４に関して所定範囲での揺動量を設定することが
できる。これにより熱板６０には図２の右半図に示した
ように、僅かな角度の遊びを設けることができ、溶着作
業における熱板６０の底面と膜材との密着を図ることが
できる。なお、左半図の熱板揺動しろ調整部５０は調整
ネジ５２を締め込んで回動プレート５３を押さえている
ため、熱板６０は揺動しない状態にある。

【００１９】熱板６０は、従来の溶着機の熱板６０と同
様の構造からなる。制御ボックス２５によって温度制御
され所定の温度に保持できるようになっている。

【００２０】フレーム屈曲機構３０は図１、図２に示し
たように、支持フレーム１０のビーム１２Ａに取り付け
られている。ガイドレール１１の中央側を支持するビー
ム１２Ａの下面には蝶番３１が取り付けられている。一
方、ビーム１２Ａ上面にはナット３２を揺動可能に支持
するナット受け台３３がビーム１２の長さ方向の中央位
置に固着されている。ナット３２は外形が略直方体形状
をなし、側面がナット受け台３３にボルト３４で支持さ
れている。このときナット３２はこのボルト３４の中心
軸回りに回動できるように支持されている。さらにこの
ナット３２には操作円板３５を中心境界として左右両方
向に対称的にネジ切りされた両方向送りネジ３６が螺着
されている。

【００２１】操作円板３５を所定の方向に回転させと、
両方向送りネジ３６のナット３２間の距離が調整でき
る。この結果、左右の支持フレーム１０がフレーム屈曲
機構３０を境としてそれぞれ等しい屈曲角度をなして屈
曲する。このようにして図３、図４に示したように水平
と所定の角度αに屈曲した状態でフラップ布４の両端を
同時に溶着することができる。

【００２２】屋根鉄骨６は一般に棟から軒にかけて所定
の勾配がつけられ、この勾配に沿ってフラップ布４を屋
根材５に溶着する必要がある。そこで、フラップ布４の
長手方向に沿って設けられている勾配を考慮して溶着機
１全体を図１に示したように、２本の吊りワイヤー３７
で吊持して棟側から順次吊り降ろすように移動してフラ
ップ布４の溶着を行うようにしている。本実施の形態で
は、吊りワイヤー３７の操作は作業員が行うようになっ
ているが、必要に応じて溶着機１に走行機構や吊りワイ
ヤーの巻取り機構を組み込むことも可能である。

【００２３】図３及び図４は膜材としての屋根材５の端
部を定着する膜端定着部３の施工状況を示した施工状況
図である。フラップ布４は屋根鉄骨６の上部フランジ６
ａに設けられた膜端定着部３を覆うようにして設けられ
ている。このフラップ布４は屋根の棟から軒にかけて敷
設された細長い帯状の膜材である。膜材としての素材は
屋根材５と同一のものが使用されている。通常屋根材５
は所定の張力で張設されているが、膜材は懸垂状態にあ
るため、図３に示したように屋根鉄骨６が最も高くなっ
ている。このためフラップ布４で膜端定着部３を覆うよ
うにして屋根材５表面に溶着するためには、溶着機１の
フレーム屈曲機構３０を利用する必要がある。

【００２４】本実施の形態では、水平とガイドレール１
１がなす角度αは最大３５°程度まで設定できるように
なっている。この設定角は両方向送りネジ３６のネジ部
の長さを変えることにより任意に変化させることができ
る。またフラップ布４両端の溶着箇所に熱板６０が位置
するように熱板支持部２０を所定の位置まで移動させて
いる。このとき熱板６０をフラップ布４の端部を押し付
ける動作を行うが、このときサポート脚１３下端のソリ
１４は屋根材５表面より約１０ｍｍ浮いた状態になる。
この状態で熱板６０底面をフラップ布４の溶着部に押し
付けることによりフラップ布４の端部と屋根材５との溶
着を図ることができる。この溶着作業はフレーム本体２
に並設された２台の熱板６０により同時に行うことがで
きる。このとき熱板揺動しろ調整部５０の調整ネジ５２
を調整して熱板６０の底面がフラップ布４の表面に馴染
むようにセットすることができる。また、熱板６０を図
３に示した位置にセットすると溶着機１の自重が加わる
ので、それに軽く手を添える程度でフラップ布４の端部
を屋根材５に確実に溶着することができる。

【００２５】図４は図３に示した状態から熱板６０を次
の溶着位置に盛り替えるための移動時を示した説明図で
ある。図４に示したように、制御ボックス２５の上端の
ハンドルを上方に持ち上げることにより吊りロッド２３
が引き上げられ、熱板６０全体がフラップ布４から約５
０ｍｍ持ち上げられる。このとき吊りロッド２３に組み
込まれたロック機構４０により熱板６０は約５０ｍｍ吊
り上げられた状態が保持される。このときサポート脚１
３のソリ１４が屋根材５に押し当てられ、溶着機１全体
はこのソリ１４で屋根材５上に支持されることになる。
そして吊りワイヤー３７（図１）を延ばして溶着機１全
体をソリ１４で屋根材５上を滑らすようにして次の溶着
箇所まで所定の長さだけ移動させる。所定位置まで移動
させたら、ロック機構４０を解除して２台の熱板６０を
降ろし、次の溶着作業を行う。以上の作業の繰り返しに
より連続的な溶着作業が可能になる。

【００２６】なお、フラップ布４と屋根材５とを溶着さ
せるためにＦＥＰフィルムを使用する点は従来の溶着作
業と同様である。また、本溶着機１ではフラップ布４の
両側を同時に溶着できるので、溶着作業に先立ちフラッ
プ布４は所定の張力を加えて張った状態にしておくこと
が好ましい。このため、フラップ布４はあらかじめ点付
け溶着等により所定の張力を加えた状態で屋根材５に仮
止めしておくことも好ましい。

【００２７】以上の説明では、駆動機構に送りネジ１５
を組み込んだ実施の形態を挙げて説明したが、この駆動
機構にはリンク等の公知の機構を適用できることは言う
までもない。また、吊りロッド２３を所定位置でロック
させる機構も同等の機能を果たせる機構であれば、設計
事項の範囲で種々の手段を適用することができる。ま
た、添付図面では各種配線類の図示が省略されている。
熱板６０と制御ボックス２５と図示しない電源とを結ぶ
配線類に関しては、設計上必要なものが所定の結線状態
で設けられいることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば屋根材としての膜材の端部を効率よく溶着する
ことができ、また作業員の作業上の負担を軽減すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による膜材接合用溶着機の全体構成の一
実施の態様を示した斜視図。

【図２】図１に示した膜材接合用溶着機を矢視方向に見
た一部断面を示した正面図。

【図３】図１に示した膜材接合用溶着機によるフラップ
布の溶着作業の状態を示した状態説明図（溶着時）。

【図４】図１に示した膜材接合用溶着機によるフラップ
布の溶着作業の状態を示した状態説明図（移動時）。

【図５】従来の溶着機の一例を示した斜視図。

【図６】図５に示した溶着機による溶着作業の状態を示
した状態説明図。

【符号の説明】

１ 溶着機 ２ フレーム本体 ３ 膜端定着部 ４ フラップ布 ５ 屋根材 １０ 支持フレーム １１ ガイドレール １５ 送りネジ ２０ 熱板支持部 ２３ 吊りロッド ３０ フレーム屈曲機構 ３６ 両方向送りネジ ４０ 上ロック機構 ５０ 熱板揺動しろ調整部 ６０ 熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04G 21/16 B29C 65/02 E04H 15/54

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屋根材の膜端定着部を覆う補助膜材を跨ぐ
   ように設置され、前記補助膜材の幅方向のほぼ中央位置
   にフレーム屈曲機構を有し、該フレーム屈曲機構の操作
   により前記幅方向の中央位置が所定角度に屈曲可能なフ
   レーム本体と、 該フレーム本体の前記フレーム屈曲機構を挟んだ位置に
   それぞれ支持され、下端に前記補助膜材の幅方向の両端
   部を前記屋根材表面に溶着可能な熱板を有し、前記フレ
   ーム本体のガイドレールに沿って移動して前記熱板を前
   記補助膜材の端部に移動可能な２組の熱板支持部とを備
   え、 前記補助膜材の両端部にそれぞれ加熱状態の前記熱板を
   同時に押圧させて前記屋根材表面に前記補助膜材を溶着
   して接合していくようにしたことを特徴とする膜材接合
   用溶着機。
2. 【請求項２】前記熱板支持部は、前記熱板を前記屋根材
   表面から所定距離だけ離隔するよう昇降させる昇降機構
   と、同位置を保持できるロック機構とを備えたことを特
   徴とする請求項１記載の膜材接合用溶着機。
3. 【請求項３】前記熱板は、前記屋根材表面位置に載置さ
   れた際に所定の範囲で揺動して前記屋根材表面に馴染む
   ように前記熱板支持部に支持する揺動しろ調整部を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の膜材接合用溶着機。
4. 【請求項４】前記フレーム屈曲機構は、前記フレーム本
   体を屈曲させる両方向送りネジを有することを特徴とす
   る請求項１記載の膜材接合用溶着機。
5. 【請求項５】前記フレーム本体は、前記熱板支持部をス
   ライド移動させる送りネジを有することを特徴とする請
   求項１記載の膜材接合用溶着機。