適切な配列を維持しつつ選択的レーザ焼結により構成された部品を接続する方法
【課題】パイプシステム内で２本のパイプを接続するための方法の改良を提供する。
【解決手段】咬合する管の直線状で角度をなした配列を達成するために、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２と、雌管１０ｂに一体形成された溝１４とにより、咬合する管１０ａ，１０ｂが互いに接続され得る。一体形成されたねじ１２と溝１４は、選択的レーザ焼結またはステレオ・リソグラフィとして知られているプロセスにより、管１０ａ，１０ｂに形成され得る。さらに、ねじ１２がただ一つの角度方向で溝１４に適合するように、２つ以上の溝と突出部が管に形成されてもよい。溝１４は、雌管１０ｂの中心軸に対して配列された通路または螺旋形の溝であってよい。ねじ１２が溝１４の末端部分または溝１４の急変部分に係合している場合に、雄管は雌管に対し、直線状に配列および／または角度をなして配列する。
【解決手段】咬合する管の直線状で角度をなした配列を達成するために、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２と、雌管１０ｂに一体形成された溝１４とにより、咬合する管１０ａ，１０ｂが互いに接続され得る。一体形成されたねじ１２と溝１４は、選択的レーザ焼結またはステレオ・リソグラフィとして知られているプロセスにより、管１０ａ，１０ｂに形成され得る。さらに、ねじ１２がただ一つの角度方向で溝１４に適合するように、２つ以上の溝と突出部が管に形成されてもよい。溝１４は、雌管１０ｂの中心軸に対して配列された通路または螺旋形の溝であってよい。ねじ１２が溝１４の末端部分または溝１４の急変部分に係合している場合に、雄管は雌管に対し、直線状に配列および／または角度をなして配列する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続される部分に接続用の装置を一体的に形成することにより部品を接続する方法および装置、ならびに２つの部品を同時に接続し、角度をなして直線状に整列させる方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプシステムは様々な用途に使用されている。例えば建物は、その加熱、換気および空調システムのために、パイプシステムを有している。自動車は、空気の流れを環境から自動車内部へと調整するパイプシステムを有している。飛行機は、水圧制御、空気圧制御ならびにキャビンの環境制御のための複雑なパイプシステムを有している。
【０００３】
上述したパイプシステムの各々では、パイプは、スリーブや他のパイプ接続機構によって接続されたエルボ、Ｔｓ（チーズ）、レデューサ、エキスパンダ等を介して建物、自動車または飛行機の中を通るように配置され得る。パイプおよびパイプ接続機構は、パイプシステムが用途にぴったり適合するように、パイプシステム内の各々の隣接するパイプに対して、適切な角度回転かつ適切な直線変位をなして、パイプシステム内で組み立てられなければならない。このため、組み立てる者または保守する者は、互いにパイプとパイプコネクタが互いに直線状かつ角度をなして整列し、パイプシステムが適切に組み立てられていることを保証するために、多大な注意を払わなければならない。
【０００４】
例えば、組み立てる者または保守する者は、各パイプとパイプコネクタを青写真と一致するようにカスタムで適合させなければならない。不運にも、各パイプとパイプコネクタをカスタムで適合させる時間は、時間がかかる。また、組み立てる者が青写真を誤読することにより、パイプシステムを誤って組み立てる可能性がある。
【特許文献１】米国特許第６，４１５，９３５号
【特許文献２】米国特許第５，７９４，９８５号
【特許文献３】米国特許第４，４０７，５２７号
【特許文献４】米国特許第４，５２２，４３１号
【特許文献５】米国特許第５，１８４，７４１号
【特許文献６】米国特許第５，５０３，１８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、パイプシステム内で２本のパイプを接続するための方法の改良が当該技術分野において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述の問題ならびに先行技術に関する他の問題に取り組んでいる。
本発明の一態様では、一体形成されたねじを有する雄管は、一体形成された溝を有する雌管と接続され得る。ねじおよび溝は、雄管および雌管のそれぞれに、選択的レーザ焼結により一体形成される。組み立て中に雄管と雌管にねじを形成する必要がないため、これによってまず雄管および雌管がその一部分を構成するパイプシステムを組み立てる時間が短縮される。
【０００７】
本発明の別の態様では、雄管および雌管に完全に係合した場合にねじの基端部分が溝の末端部分と接触するように、ねじおよび溝が雄管および雌管のそれぞれに一体形成される
。さらに、雄管が雌管に完全に係合した場合にねじの基端部分が溝の末端部分に突き当たるように、雄管のねじの基端部分は箱型の形状を有すると共に、溝の末端部分はそれに対応する箱形の形状を有し得る。この時点で、パイプは互いに完全に係合し、雄管はもはや雌管の中に進むことができない。完全に係合した位置で、パイプは、それらの相対的な角変位および相対的な直線変位について、互いに対して配列される。
【０００８】
本発明の別の態様では、雄管の上には２つ以上のねじが一体形成されてもよく、雌管の上にはそのような雄管ねじに対応する２つ以上の溝が一体形成されてもよい。さらに、ねじおよび溝は、パイプの外側周囲および内側周囲の周りに不均等（unevenly）に分配されてもよい。例えば、２つのねじは、約４５度または約９０度の角度をなして、互いに離れて雄管上に形成されてもよい。このように、雄管を雌管にねじ込むには、ただ一つの正しい角度方向しかない。
【０００９】
本発明の別の態様では、雄管の外表面および雌管の外表面が一体形成された位置合わせ指標（alignment indices）を有していてもよい。雄管が適切な角度方向で雌管に完全に
係合している場合に限り、それらの位置合わせ指標は互いに整列する。
【００１０】
本発明の別の態様では、雄管は隆起部（nub）と一体形成され、雌管は溝と一体形成さ
れ、隆起部が溝の内に摺動可能である。溝は、その基端部分と中間部分で管の中心軸に対して整列され、その末端部分で約１度から約９０度までの角度で曲がる。従って、隆起部が溝の末端部分付近で曲げ部分（bend）に接触するまで、隆起部は溝の中を雌管の中心軸に沿って摺動可能である。この時点で、雌管に対する雄管の相対的な直線状の関係は正確である。その後、隆起部が溝の末端部分の中で摺動するように、雄管が回転され得る。この時点で、雄管は雌管に完全に係合し、雄管と雌管の間の相対的な角変位は正確である。
【００１１】
本発明の別の態様では、雄管の外表面と雌管の外表面は、雄管が雌管に完全に係合した場合に整列する一体形成された指標を有する。また、雄管と雌管の間の係合を強化するために、多数の隆起部および溝が雄管および雌管のそれぞれに一体形成されてもよい。さらに、多数の隆起部と溝が雄管と雌管に形成された場合に、雄管と雌管の間の適切な角度方向を保証するために、隆起部が雄管の周囲の周りに不均等に分配され、そのような隆起部に対応する溝が雌管内に一体形成されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の上記の特徴および他の特徴は、図面を参照すればより明白になるであろう。ここで参照する図面は、本発明の様々な態様を例証するためのものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１３】
図１は２本のパイプである雄管１０ａおよび雌管１０ｂの斜視図を示す。雄管１０ａおよび雌管１０ｂは、雄管１０ａおよび雌管１０ｂの上に一体形成された咬合用のねじ１２（図１および３を参照）および溝１４（図１および２を参照）によって、共に接続され得る。また、雄管および雌管１０ａ，１０ｂは、雄管１０ａが雌管１０ｂの上に完全に係合した場合、軸方向に角度をなして整列し得る。各管１０ａ，ｂ、ならびにそれぞれのねじ１２および溝１４は、ねじ１２と溝１４が雄管１０ａおよび雌管１０ｂのそれぞれと一体形成され得るという点で、単一の材料から構成され得る。限定ではなく例示として、パイプ１０ａ，ｂおよび管の様々な態様（例えばねじ１２および溝１４）が、選択的レーザ焼結、ステレオ・リソグラフィ、またはそれと同様なものとして知られているプロセスによって、一体形成され得る。
【００１４】
ここで選択的レーザ焼結プロセスのフローチャートである図４を参照すると、選択的レーザ焼結は、粉末材料を準備する工程１００と、レーザ焼結機に粉末材料を装填する工程
１０２と、粉末材料を加温する工程１０４と、管を構成する工程１０６と、管を冷却する工程１０８とを包含する。
【００１５】
ここで選択的レーザ焼結プロセスを絵で示した図である図５を参照すると、ナイロン１２を含んでよい粉末材料１２０が準備され、粉末配送システム１２２内に配置される。最初の状態では、配送ピストン１２４が低い位置にあり、組立てピストン１２６は高い位置にある。配送ピストン１２４は漸増的に上げられ、パウダ配送システム１２２の床１２８より上まで、粉末の水平位置を上げる。ローラ１３０は粉末配送システムの床１２８を端から端まで一掃し、粉末材料１２０の層を組立てピストン１２６の上部表面１３２に押しつける。レーザ１３４はレーザ光線１３６を放射し、レーザ光線１３６は組立てピストン１２６の上に受け取られた粉末材料１２０の表面１３８（つまり粉末床）上でパターンをトレースする。パターンは、パイプ１０ａまたは１０ｂの２次元の断面であってもよい。レーザ光線１３６は粉末材料１２０を選択的に溶解し、粉末材料１２０を共に結合する。上述の工程が繰り返し行われると、配送ピストン１２４が上昇し、組立てピストン１２６が下降して、さらなる粉末材料１２０を受け取る。管１０ａまたは１０ｂは、組立てピストン１２６上で、１つの断面によって一度に構築され得る。さらに、雌管１０ｂの突出部（例えばねじ１２）は、組立てピストン１２６上の溶解しておらず焼かれていない粉末材料１２０により、組立てシステム１４０内で支持され得る。
【００１６】
図１に示したように、雄管１０ａは、内側の円筒表面１６および外側の円筒表面１８を区画形成する円筒形状２０を有し得る。図１に示した雄管１０ａは直線状であるが、ここに説明した本発明の様々な態様が、角度をなしたり、縮小したり、拡張したり、またはその他同様に挙動したりする、異なる形状を有する管に採用され、実施され得ることが想定される。異なる形状を有する管も、選択的レーザ焼結またはその他同様のものによって組み立てることが可能である。
【００１７】
雄管１０ａの外側円筒表面１８上には、少なくとも１つのねじ１２が形成され得る。図１に示したように、雄管１０ａの外側円筒表面１８には２つのねじ１２が形成される。ねじ１２は雌管１０ｂの上に形成された溝１４と咬合するか、該溝１４に合ったサイズと形状に構成され得る。そのため、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２が雌管１０ｂに一体形成された溝１４に係合された時、雄管１０ａは雌管１０ｂに挿入されるか、または雌管１０ｂに入り込む。例として、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，２０ｂは、雌管１０ｂに形成されたねじ１２の近接部分２２ａ，２２ｂに挿入され得る。ねじ１２を溝１４に係合させるために、雄管１０ａは時計回りに回転され得る。ねじ１２と溝１４が互いに係合された時、雄管１０ａは雌管１０ｂにより深く入り込む。
【００１８】
雄管１０ａが手で雌管１０ｂに係合され得ることが、本発明の範囲内で想定される。詳細には、ねじ１２と溝１４との間の摩擦力が人間の手によって生成することができるトルクより小さくなるように、雄管１０ａの上に一体形成されたねじ１２は、雌管１０ｂの上に一体形成された溝１４に合ったサイズと形状に構成され得る。代わりに溝１４とねじ１２は、雄管１０ａをねじって雌管１０ｂと係合させるためにねじ回しや他のツールが必要とされるように、わずかに変形されてもよい。限定ではなく例として、ねじ１２と溝１４の咬合面に、ねじ１２と溝１４の間の追加の摩擦力を作成するために穴をあけることが、本発明の範囲内で想定される。
【００１９】
図１および３では、雄管１０ａの近接部分２４から開始し雄管１０ａの中間部分２６で終了する螺旋形の形状の全体を有するように、ねじ１２が示される。さらに、たとえねじ１２が右利きのねじであっても、本明細書で説明した本発明の様々な態様が左利きのねじで使用され得ることが、本発明の範囲内で想定される。図６および７は、ねじ１２（図７を参照）と溝１４（図６を参照）が正方形または長方形の断面を有し得ることを示す。し
かしながら、ねじ１２と溝１４は、アメリカ標準テーパ管ねじ、アメリカ標準直線管ねじ、または部品に対して適したねじ形状もしくは断面の種類に適合する形状を有するパイプ上に形成され得る。
【００２０】
図１−３は、管１０ａの上に一体形成された２つのねじ１２と、雌管１０ｂの上に一体形成された２つの溝１４とを示している。しかしながら、１つのねじ１２だけが雄管１０ａの上に一体形成され、１つの溝１４だけが雌管１０ｂの上に一体形成されてもよいことが本発明の範囲内で想定される。しかしながら、ねじ１２と溝１４との間の係合強度を増すために、追加のねじ１２および溝１４が雄管および雌管１０ａ，ｂの上に形成され得る。
【００２１】
上述したように、雄管１０ａの上に形成されたねじ１２は、雄管１０ａの中間部分２６で終了する。同様に、雌管１０ｂの上に形成された溝１４は、雌管１０ｂの中間部分２８で終了し得る。さらに、雄管と雌管１０ａ，１０ｂの上に形成されたねじ１２と溝１４の直線長さは、互いに等しくてよい。限定ではなく例として、図２および３に示されるように、ねじ１２と溝１４はパイプ１０ａ，ｂの周囲に一回転して延びる。従って、雄管１０ａの上に一体形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，ｂが雌管１０ｂの上に一体形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂと接触すると、雄管１０ａはもはや雌管１０ｂに挿入されない。そのため、雌管１０ｂへの雄管１０ａの直線変位は、溝１４の末端部分３０ａ，ｂの選択的構成により制御され得る。雌管１０ｂへの雄管１０ａのより深い進入やより浅い進入が望まれる場合には、溝１４の直線長さをそれぞれ増加または減少させるべきである。
【００２２】
図２および６に示したように、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂは、急変部分を有し得る。詳細には、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂは、箱型の通路形状を有し得るが、他の形状も本発明の範囲内で想定される。同様に、雄管１０ａの上に形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，ｂは、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の遠位部分３０ａ，ｂに咬合するサイズおよび形状に構成され得る。このように、近接部分２０ａ，ｂと末端部分３０ａ，ｂが互いに接触すると、雄管１０ａは雌管１０ｂの中に回転して入っていくのを停止する。従って、雌管１０ｂに対する雄管１０ａの相対的な角度位置は、雌管１０ｂの上の溝１４の末端部分３０ａ，ｂの選択的構成によって制御され得る。
【００２３】
ある状況では、雌管１０ｂに対する雄管１０ａの角変位は固定されるべきである。例えば、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは通常、パイプシステム全体の一部であり得る。パイプシステムでは、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは互いに接続されるが、パイプシステム内の他のパイプに接続されてもよい。このため雄管１０ａの末端部３２ａ，ｂ（図１を参照）は、レデューサ、エキスパンダ、エルボおよびその他同様なものを備えていてもよい。そのため、パイプシステムに雄管１０ａおよび雌管１０ｂを適合させるために、雄管１０ａは雌管１０ｂに対して、角度変位および直線変位するよう、設定された／固定の角度（例えば約４５度および約９０度）ならびに設定された／固定の距離で、設計され得る。このため、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは各々、雄管のねじ１２は雌管の溝１４に一定の角度で係合し、ねじ１２の近接部分２０と溝１４の末端部分３０が互いに接触すると雄管１０ａの雌管１０ｂに対する回転が終わるように、ただ一つのねじ１２およびただ一つの溝１４を有するように構成されてよい。この時点で、雄管１０ａは、雌管１０ｂに完全に係合される。
【００２４】
上述したように、雄管１０ａのねじ１２と雌管１０ｂの溝１４との間の係合の強度は、雄管１０ａおよび雌管１０ｂの上に追加のねじ１２および溝１４を一体形成することにより増加させ得る。例えば、雄管１０ａが２つ以上のねじ１２を有するように形成され、雌
管１０ｂがそれに対応する数の溝１４を有するように形成されてもよい。しかしながら、この例では、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２は、雌管１０ｂに一体形成されたどの溝１４に係合する可能性がある。そのため、雄管１０ａは、雌管１０ｂに完全に係合された時に、正しい角度方向にはない可能性がある。例えば、雄管１０ａの上に互いから１８０度離れて２つのねじ１２が形成された場合、雄管１０ａと雌管１０ｂとの間には２つの考えられる角変位、すなわち０度と１８０度、がある。この問題点を緩和するために、ねじ１２は雄管１０ａの上に、不均等（unevenly）に一体形成され得る。例えば、図１に示されるように、ねじ１２は互いに４５度離れ得る。さらに、雌管１４は、一体形成されたねじ１２に対応する一体形成された溝１４を有していてよい。
【００２５】
本発明の別の態様では、図８も雄管４０ａおよび雌管４０ｂを示す。雄管４０ａは、係合部分４２および肩４４を区画形成する円筒形状を有し得る。係合部分４２は雌管４０ｂに係合する。任意選択で、肩４４は、雄管４０ａが雌管４０ｂに挿入されている場合に、雄管４０ａに停止手段を提供し得る。詳細には、雌管４０ｂは、係合部分４６および肩４８を区画形成する円筒形状を有し得る。雄管４０ａが雌管４０ｂに挿入され、雌管４０ｂの近接部分５０が肩４４と接触すると、雌管４０ｂの係合部分４６は雄管４０ａの係合部分４２に係合する。また、任意選択で、雄管４０ａの近接端５２は、雄管４０ａの雌管４０ｂへの挿入距離を制限するために、雌管４０ｂの肩４８と接触し得る。肩４４，４８および近接端５０，５２は、雌管４０ｂへの雄管４０ａの直線変位を制御し得る。
【００２６】
雄管４０ａは、その係合部分４２上に形成された一体形成の隆起部（nub）５４を有し
得る。図９および１１に示されるように、隆起部５４は、雄管４０ａの係合部分４２から外方向に突出し得る。隆起部５４は雌管４０ｂの係合部分４６内に一体形成された溝５６（図８を参照）に受け取られるようなサイズおよび形状に構成され得る。図８および９に示されるように、隆起部５４が溝５６と整列し、溝５４の末端部分５８に向かって摺動すると、雄管４０ａの係合部分４２は雌管４０ｂの係合部分４６の中を摺動し、貫通し得る。雄管４０ａが雌管４０ｂに対して時計回りに回転されて、組み立てる者または保守する者が雄管４０ａが完全に雌管４０ｂに係合したことを確認できるように、溝５６の末端部分５８には方向の急変部分がある。急変部分は、図８に示されたように、９０度上方に曲がっている。雄管４０ａが雌管４０ｂに完全に係合された時、雄管４０ａと雌管４０ｂとの間の相対的な直線変位および相対的な角変位はいずれも正確である。
【００２７】
隆起部５４は選択的レーザ焼結により雄管４０ａと一体形成されてもよく、溝５６は選択的レーザ焼結により雌管４０ｂと一体形成され得る。選択的レーザ焼結のプロセスは、上記により詳細に論じたが、一体形成された隆起部５４を備えた雄管４０ａと一体形成された溝５６を備えた雌管４０ｂとを構成する場合に使用され得る。さらに、雄管４０ａおよび雌管４０ｂの少なくとも一方は、ナイロン１２、ガラス充填ナイロン、ポリスチレンおよびその他同様なもののような材料から構成され得る。
【００２８】
上述のように、隆起部５４と溝５６は、隆起部５４が手で溝５６の中に摺動するようなサイズおよび形状に構成され得る。例えば、隆起部５４と溝５６の間には、すきまばめ（clearance fit）があってもよい。代わりに、雌管４０ｂへの雄管４０ａの挿入に木槌や
その他同様なものが必要とされるように、隆起部５４と溝５６は摩擦ばめ（friction fit）を有してもよい。摩擦ばめの場合、隆起部５４と溝５６の間に締まりばめ（interference fit）があるように、隆起部５４の外表面および溝５６の内表面には穴が空けられ得る。そのようなものとして、雄管の係合部分４２が雌管の係合部分４６に挿入されると、隆起部５４および溝５６のそれぞれの穴が互いに干渉して、それらの間に摩擦を引き起こし、雌管４０ｂに雄管４０ａを挿入するために木槌が必要になる。
【００２９】
図８，９および１１に示した隆起部は、正方形の形状を有し得るが、隆起部５４が円筒
形状や他の形状を有してもよいことも、本発明の範囲内で想定される。
ここに論じた本発明のいずれの実施形態も、雄管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂに完全に係合された場合に雌管４０ｂへの雄管４０ａの相対的な直線変位が正確であることを保証するのに有効である。また、いずれの実施形態も、管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂに完全に係合された場合に雌管１０ｂに対する雄管１０ａの相対的な角変位が正確であることを保証するのに有効である。例えば、保守する者または組み立てる者は、ねじを有する実施形態の雄管１０ａを雌管１０ｂに挿入し、雌管１０ｂに雄管１０ａをねじ込むことができる。雄管１０ａが雌管１０ｂに完全に係合した時、管１０ａ，１０ｂの間の相対的な直線変位および相対的な角変位は正確である。これは、雄管を雌管にもはやねじこめないため、確認される。さらに、隆起部５４と溝５６の実施形態の場合、保守する者または組み立てる者は雄管４０ａを雌管４０ｂに挿入し、その後、雌管４０ｂに対して雄管４０ａをねじり、雄管と雌管４０ａ，４０ｂを完全に係合することができる。雄管４０ａが雌管４０ｂに完全に係合した時、管４０ａ，４０ｂの間の相対的な直線変位および相対的な角変位は正確である。これは、雄管４０ａの隆起部５４が雌管４０ｂの溝５６にねじこまれたため、確認される。
【００３０】
雄管１０ａ，４０ａおよび雌管１０ｂ，４０ｂが完全に係合しているという保証をさらに保守の者に提供するために、雄管１０ａ，４０ａおよび雌管１０ｂ，４０ｂ上に、適切な角変位と直線変位で完全に係合した場合にのみ共に整列する位置合わせ指標が配置されてもよい。例えば、雄管１０ａ，４０ａはその外表面にマーク（例えば印刷されたマーク、一体形成されたへこみ、一体形成された突出部）を有してもよく、該マークは、雄管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂの完全に雌管１０ｂ，４０ｂに係合した場合にのみ、雌管１０ｂ，４０ｂの外表面上に位置する対応するマーク（例えば印刷されたマーク、一体形成されたへこみ、一体形成された突出部）と整列する。
【００３１】
本発明のさらなる改変および改良も、当業者には明白であろう。したがって、本明細書で説明し図示した部品や工程の特定の組み合わせは、本発明の特定の実施形態のみを表わすことを意図しており、発明の趣旨および範囲内にある代替の装置または方法の限定としての役割を果たすことは意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】選択的レーザ焼結によって、ねじが雄管および雌管に一体形成された、雄管および雌管の第１実施形態の斜視図。
【図２】２つの溝が雌管に一体形成されている、図１に示した雌管の断面図。
【図３】２つの溝にねじ込み可能な雄管上に一体形成された２つのねじを示す図２に示した雄管の正面図。
【図４】選択的レーザ焼結プロセスのフローチャート。
【図５】選択的レーザ焼結プロセスを絵で示した図。
【図６】溝の末端部分の箱形形状を示す図２に示した２つの溝のうちの１つの断面図。
【図７】ねじの近接部分の溝の末端部分に対応する箱形形状を示す、図３に示した２つのねじのうちの１つの背面図。
【図８】選択的レーザ焼結によって、隆起部が雄管に一体形成され、溝が雌管に一体形成された、雄管および雌管の第２実施形態の斜視図。
【図９】図８に示した雄管および雌管の正面図。
【図１０】図９に示した雌管の側面図。
【図１１】図９に示した雄管の側面図。
【符号の説明】
【００３３】
１０ａ，４０ａ…第２の空気管（air duct）としての雄管、１０ｂ，４０ｂ…第１の空気
管としての雌管、１２…突出部としてのねじ、１４…溝、３０ａ、３０ｂ…溝の末端部分、５４…正方形形状の突出部または柱としての隆起部、５６…正方形形状の突出部に対応するくぼんだ正方形形状の溝。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続される部分に接続用の装置を一体的に形成することにより部品を接続する方法および装置、ならびに２つの部品を同時に接続し、角度をなして直線状に整列させる方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプシステムは様々な用途に使用されている。例えば建物は、その加熱、換気および空調システムのために、パイプシステムを有している。自動車は、空気の流れを環境から自動車内部へと調整するパイプシステムを有している。飛行機は、水圧制御、空気圧制御ならびにキャビンの環境制御のための複雑なパイプシステムを有している。
【０００３】
上述したパイプシステムの各々では、パイプは、スリーブや他のパイプ接続機構によって接続されたエルボ、Ｔｓ（チーズ）、レデューサ、エキスパンダ等を介して建物、自動車または飛行機の中を通るように配置され得る。パイプおよびパイプ接続機構は、パイプシステムが用途にぴったり適合するように、パイプシステム内の各々の隣接するパイプに対して、適切な角度回転かつ適切な直線変位をなして、パイプシステム内で組み立てられなければならない。このため、組み立てる者または保守する者は、互いにパイプとパイプコネクタが互いに直線状かつ角度をなして整列し、パイプシステムが適切に組み立てられていることを保証するために、多大な注意を払わなければならない。
【０００４】
例えば、組み立てる者または保守する者は、各パイプとパイプコネクタを青写真と一致するようにカスタムで適合させなければならない。不運にも、各パイプとパイプコネクタをカスタムで適合させる時間は、時間がかかる。また、組み立てる者が青写真を誤読することにより、パイプシステムを誤って組み立てる可能性がある。
【特許文献１】米国特許第６，４１５，９３５号
【特許文献２】米国特許第５，７９４，９８５号
【特許文献３】米国特許第４，４０７，５２７号
【特許文献４】米国特許第４，５２２，４３１号
【特許文献５】米国特許第５，１８４，７４１号
【特許文献６】米国特許第５，５０３，１８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、パイプシステム内で２本のパイプを接続するための方法の改良が当該技術分野において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述の問題ならびに先行技術に関する他の問題に取り組んでいる。
本発明の一態様では、一体形成されたねじを有する雄管は、一体形成された溝を有する雌管と接続され得る。ねじおよび溝は、雄管および雌管のそれぞれに、選択的レーザ焼結により一体形成される。組み立て中に雄管と雌管にねじを形成する必要がないため、これによってまず雄管および雌管がその一部分を構成するパイプシステムを組み立てる時間が短縮される。
【０００７】
本発明の別の態様では、雄管および雌管に完全に係合した場合にねじの基端部分が溝の末端部分と接触するように、ねじおよび溝が雄管および雌管のそれぞれに一体形成される
。さらに、雄管が雌管に完全に係合した場合にねじの基端部分が溝の末端部分に突き当たるように、雄管のねじの基端部分は箱型の形状を有すると共に、溝の末端部分はそれに対応する箱形の形状を有し得る。この時点で、パイプは互いに完全に係合し、雄管はもはや雌管の中に進むことができない。完全に係合した位置で、パイプは、それらの相対的な角変位および相対的な直線変位について、互いに対して配列される。
【０００８】
本発明の別の態様では、雄管の上には２つ以上のねじが一体形成されてもよく、雌管の上にはそのような雄管ねじに対応する２つ以上の溝が一体形成されてもよい。さらに、ねじおよび溝は、パイプの外側周囲および内側周囲の周りに不均等（unevenly）に分配されてもよい。例えば、２つのねじは、約４５度または約９０度の角度をなして、互いに離れて雄管上に形成されてもよい。このように、雄管を雌管にねじ込むには、ただ一つの正しい角度方向しかない。
【０００９】
本発明の別の態様では、雄管の外表面および雌管の外表面が一体形成された位置合わせ指標（alignment indices）を有していてもよい。雄管が適切な角度方向で雌管に完全に
係合している場合に限り、それらの位置合わせ指標は互いに整列する。
【００１０】
本発明の別の態様では、雄管は隆起部（nub）と一体形成され、雌管は溝と一体形成さ
れ、隆起部が溝の内に摺動可能である。溝は、その基端部分と中間部分で管の中心軸に対して整列され、その末端部分で約１度から約９０度までの角度で曲がる。従って、隆起部が溝の末端部分付近で曲げ部分（bend）に接触するまで、隆起部は溝の中を雌管の中心軸に沿って摺動可能である。この時点で、雌管に対する雄管の相対的な直線状の関係は正確である。その後、隆起部が溝の末端部分の中で摺動するように、雄管が回転され得る。この時点で、雄管は雌管に完全に係合し、雄管と雌管の間の相対的な角変位は正確である。
【００１１】
本発明の別の態様では、雄管の外表面と雌管の外表面は、雄管が雌管に完全に係合した場合に整列する一体形成された指標を有する。また、雄管と雌管の間の係合を強化するために、多数の隆起部および溝が雄管および雌管のそれぞれに一体形成されてもよい。さらに、多数の隆起部と溝が雄管と雌管に形成された場合に、雄管と雌管の間の適切な角度方向を保証するために、隆起部が雄管の周囲の周りに不均等に分配され、そのような隆起部に対応する溝が雌管内に一体形成されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の上記の特徴および他の特徴は、図面を参照すればより明白になるであろう。ここで参照する図面は、本発明の様々な態様を例証するためのものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１３】
図１は２本のパイプである雄管１０ａおよび雌管１０ｂの斜視図を示す。雄管１０ａおよび雌管１０ｂは、雄管１０ａおよび雌管１０ｂの上に一体形成された咬合用のねじ１２（図１および３を参照）および溝１４（図１および２を参照）によって、共に接続され得る。また、雄管および雌管１０ａ，１０ｂは、雄管１０ａが雌管１０ｂの上に完全に係合した場合、軸方向に角度をなして整列し得る。各管１０ａ，ｂ、ならびにそれぞれのねじ１２および溝１４は、ねじ１２と溝１４が雄管１０ａおよび雌管１０ｂのそれぞれと一体形成され得るという点で、単一の材料から構成され得る。限定ではなく例示として、パイプ１０ａ，ｂおよび管の様々な態様（例えばねじ１２および溝１４）が、選択的レーザ焼結、ステレオ・リソグラフィ、またはそれと同様なものとして知られているプロセスによって、一体形成され得る。
【００１４】
ここで選択的レーザ焼結プロセスのフローチャートである図４を参照すると、選択的レーザ焼結は、粉末材料を準備する工程１００と、レーザ焼結機に粉末材料を装填する工程
１０２と、粉末材料を加温する工程１０４と、管を構成する工程１０６と、管を冷却する工程１０８とを包含する。
【００１５】
ここで選択的レーザ焼結プロセスを絵で示した図である図５を参照すると、ナイロン１２を含んでよい粉末材料１２０が準備され、粉末配送システム１２２内に配置される。最初の状態では、配送ピストン１２４が低い位置にあり、組立てピストン１２６は高い位置にある。配送ピストン１２４は漸増的に上げられ、パウダ配送システム１２２の床１２８より上まで、粉末の水平位置を上げる。ローラ１３０は粉末配送システムの床１２８を端から端まで一掃し、粉末材料１２０の層を組立てピストン１２６の上部表面１３２に押しつける。レーザ１３４はレーザ光線１３６を放射し、レーザ光線１３６は組立てピストン１２６の上に受け取られた粉末材料１２０の表面１３８（つまり粉末床）上でパターンをトレースする。パターンは、パイプ１０ａまたは１０ｂの２次元の断面であってもよい。レーザ光線１３６は粉末材料１２０を選択的に溶解し、粉末材料１２０を共に結合する。上述の工程が繰り返し行われると、配送ピストン１２４が上昇し、組立てピストン１２６が下降して、さらなる粉末材料１２０を受け取る。管１０ａまたは１０ｂは、組立てピストン１２６上で、１つの断面によって一度に構築され得る。さらに、雌管１０ｂの突出部（例えばねじ１２）は、組立てピストン１２６上の溶解しておらず焼かれていない粉末材料１２０により、組立てシステム１４０内で支持され得る。
【００１６】
図１に示したように、雄管１０ａは、内側の円筒表面１６および外側の円筒表面１８を区画形成する円筒形状２０を有し得る。図１に示した雄管１０ａは直線状であるが、ここに説明した本発明の様々な態様が、角度をなしたり、縮小したり、拡張したり、またはその他同様に挙動したりする、異なる形状を有する管に採用され、実施され得ることが想定される。異なる形状を有する管も、選択的レーザ焼結またはその他同様のものによって組み立てることが可能である。
【００１７】
雄管１０ａの外側円筒表面１８上には、少なくとも１つのねじ１２が形成され得る。図１に示したように、雄管１０ａの外側円筒表面１８には２つのねじ１２が形成される。ねじ１２は雌管１０ｂの上に形成された溝１４と咬合するか、該溝１４に合ったサイズと形状に構成され得る。そのため、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２が雌管１０ｂに一体形成された溝１４に係合された時、雄管１０ａは雌管１０ｂに挿入されるか、または雌管１０ｂに入り込む。例として、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，２０ｂは、雌管１０ｂに形成されたねじ１２の近接部分２２ａ，２２ｂに挿入され得る。ねじ１２を溝１４に係合させるために、雄管１０ａは時計回りに回転され得る。ねじ１２と溝１４が互いに係合された時、雄管１０ａは雌管１０ｂにより深く入り込む。
【００１８】
雄管１０ａが手で雌管１０ｂに係合され得ることが、本発明の範囲内で想定される。詳細には、ねじ１２と溝１４との間の摩擦力が人間の手によって生成することができるトルクより小さくなるように、雄管１０ａの上に一体形成されたねじ１２は、雌管１０ｂの上に一体形成された溝１４に合ったサイズと形状に構成され得る。代わりに溝１４とねじ１２は、雄管１０ａをねじって雌管１０ｂと係合させるためにねじ回しや他のツールが必要とされるように、わずかに変形されてもよい。限定ではなく例として、ねじ１２と溝１４の咬合面に、ねじ１２と溝１４の間の追加の摩擦力を作成するために穴をあけることが、本発明の範囲内で想定される。
【００１９】
図１および３では、雄管１０ａの近接部分２４から開始し雄管１０ａの中間部分２６で終了する螺旋形の形状の全体を有するように、ねじ１２が示される。さらに、たとえねじ１２が右利きのねじであっても、本明細書で説明した本発明の様々な態様が左利きのねじで使用され得ることが、本発明の範囲内で想定される。図６および７は、ねじ１２（図７を参照）と溝１４（図６を参照）が正方形または長方形の断面を有し得ることを示す。し
かしながら、ねじ１２と溝１４は、アメリカ標準テーパ管ねじ、アメリカ標準直線管ねじ、または部品に対して適したねじ形状もしくは断面の種類に適合する形状を有するパイプ上に形成され得る。
【００２０】
図１−３は、管１０ａの上に一体形成された２つのねじ１２と、雌管１０ｂの上に一体形成された２つの溝１４とを示している。しかしながら、１つのねじ１２だけが雄管１０ａの上に一体形成され、１つの溝１４だけが雌管１０ｂの上に一体形成されてもよいことが本発明の範囲内で想定される。しかしながら、ねじ１２と溝１４との間の係合強度を増すために、追加のねじ１２および溝１４が雄管および雌管１０ａ，ｂの上に形成され得る。
【００２１】
上述したように、雄管１０ａの上に形成されたねじ１２は、雄管１０ａの中間部分２６で終了する。同様に、雌管１０ｂの上に形成された溝１４は、雌管１０ｂの中間部分２８で終了し得る。さらに、雄管と雌管１０ａ，１０ｂの上に形成されたねじ１２と溝１４の直線長さは、互いに等しくてよい。限定ではなく例として、図２および３に示されるように、ねじ１２と溝１４はパイプ１０ａ，ｂの周囲に一回転して延びる。従って、雄管１０ａの上に一体形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，ｂが雌管１０ｂの上に一体形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂと接触すると、雄管１０ａはもはや雌管１０ｂに挿入されない。そのため、雌管１０ｂへの雄管１０ａの直線変位は、溝１４の末端部分３０ａ，ｂの選択的構成により制御され得る。雌管１０ｂへの雄管１０ａのより深い進入やより浅い進入が望まれる場合には、溝１４の直線長さをそれぞれ増加または減少させるべきである。
【００２２】
図２および６に示したように、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂは、急変部分を有し得る。詳細には、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の末端部分３０ａ，ｂは、箱型の通路形状を有し得るが、他の形状も本発明の範囲内で想定される。同様に、雄管１０ａの上に形成されたねじ１２の近接部分２０ａ，ｂは、雌管１０ｂの上に形成された溝１４の遠位部分３０ａ，ｂに咬合するサイズおよび形状に構成され得る。このように、近接部分２０ａ，ｂと末端部分３０ａ，ｂが互いに接触すると、雄管１０ａは雌管１０ｂの中に回転して入っていくのを停止する。従って、雌管１０ｂに対する雄管１０ａの相対的な角度位置は、雌管１０ｂの上の溝１４の末端部分３０ａ，ｂの選択的構成によって制御され得る。
【００２３】
ある状況では、雌管１０ｂに対する雄管１０ａの角変位は固定されるべきである。例えば、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは通常、パイプシステム全体の一部であり得る。パイプシステムでは、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは互いに接続されるが、パイプシステム内の他のパイプに接続されてもよい。このため雄管１０ａの末端部３２ａ，ｂ（図１を参照）は、レデューサ、エキスパンダ、エルボおよびその他同様なものを備えていてもよい。そのため、パイプシステムに雄管１０ａおよび雌管１０ｂを適合させるために、雄管１０ａは雌管１０ｂに対して、角度変位および直線変位するよう、設定された／固定の角度（例えば約４５度および約９０度）ならびに設定された／固定の距離で、設計され得る。このため、雄管１０ａおよび雌管１０ｂは各々、雄管のねじ１２は雌管の溝１４に一定の角度で係合し、ねじ１２の近接部分２０と溝１４の末端部分３０が互いに接触すると雄管１０ａの雌管１０ｂに対する回転が終わるように、ただ一つのねじ１２およびただ一つの溝１４を有するように構成されてよい。この時点で、雄管１０ａは、雌管１０ｂに完全に係合される。
【００２４】
上述したように、雄管１０ａのねじ１２と雌管１０ｂの溝１４との間の係合の強度は、雄管１０ａおよび雌管１０ｂの上に追加のねじ１２および溝１４を一体形成することにより増加させ得る。例えば、雄管１０ａが２つ以上のねじ１２を有するように形成され、雌
管１０ｂがそれに対応する数の溝１４を有するように形成されてもよい。しかしながら、この例では、雄管１０ａに一体形成されたねじ１２は、雌管１０ｂに一体形成されたどの溝１４に係合する可能性がある。そのため、雄管１０ａは、雌管１０ｂに完全に係合された時に、正しい角度方向にはない可能性がある。例えば、雄管１０ａの上に互いから１８０度離れて２つのねじ１２が形成された場合、雄管１０ａと雌管１０ｂとの間には２つの考えられる角変位、すなわち０度と１８０度、がある。この問題点を緩和するために、ねじ１２は雄管１０ａの上に、不均等（unevenly）に一体形成され得る。例えば、図１に示されるように、ねじ１２は互いに４５度離れ得る。さらに、雌管１４は、一体形成されたねじ１２に対応する一体形成された溝１４を有していてよい。
【００２５】
本発明の別の態様では、図８も雄管４０ａおよび雌管４０ｂを示す。雄管４０ａは、係合部分４２および肩４４を区画形成する円筒形状を有し得る。係合部分４２は雌管４０ｂに係合する。任意選択で、肩４４は、雄管４０ａが雌管４０ｂに挿入されている場合に、雄管４０ａに停止手段を提供し得る。詳細には、雌管４０ｂは、係合部分４６および肩４８を区画形成する円筒形状を有し得る。雄管４０ａが雌管４０ｂに挿入され、雌管４０ｂの近接部分５０が肩４４と接触すると、雌管４０ｂの係合部分４６は雄管４０ａの係合部分４２に係合する。また、任意選択で、雄管４０ａの近接端５２は、雄管４０ａの雌管４０ｂへの挿入距離を制限するために、雌管４０ｂの肩４８と接触し得る。肩４４，４８および近接端５０，５２は、雌管４０ｂへの雄管４０ａの直線変位を制御し得る。
【００２６】
雄管４０ａは、その係合部分４２上に形成された一体形成の隆起部（nub）５４を有し
得る。図９および１１に示されるように、隆起部５４は、雄管４０ａの係合部分４２から外方向に突出し得る。隆起部５４は雌管４０ｂの係合部分４６内に一体形成された溝５６（図８を参照）に受け取られるようなサイズおよび形状に構成され得る。図８および９に示されるように、隆起部５４が溝５６と整列し、溝５４の末端部分５８に向かって摺動すると、雄管４０ａの係合部分４２は雌管４０ｂの係合部分４６の中を摺動し、貫通し得る。雄管４０ａが雌管４０ｂに対して時計回りに回転されて、組み立てる者または保守する者が雄管４０ａが完全に雌管４０ｂに係合したことを確認できるように、溝５６の末端部分５８には方向の急変部分がある。急変部分は、図８に示されたように、９０度上方に曲がっている。雄管４０ａが雌管４０ｂに完全に係合された時、雄管４０ａと雌管４０ｂとの間の相対的な直線変位および相対的な角変位はいずれも正確である。
【００２７】
隆起部５４は選択的レーザ焼結により雄管４０ａと一体形成されてもよく、溝５６は選択的レーザ焼結により雌管４０ｂと一体形成され得る。選択的レーザ焼結のプロセスは、上記により詳細に論じたが、一体形成された隆起部５４を備えた雄管４０ａと一体形成された溝５６を備えた雌管４０ｂとを構成する場合に使用され得る。さらに、雄管４０ａおよび雌管４０ｂの少なくとも一方は、ナイロン１２、ガラス充填ナイロン、ポリスチレンおよびその他同様なもののような材料から構成され得る。
【００２８】
上述のように、隆起部５４と溝５６は、隆起部５４が手で溝５６の中に摺動するようなサイズおよび形状に構成され得る。例えば、隆起部５４と溝５６の間には、すきまばめ（clearance fit）があってもよい。代わりに、雌管４０ｂへの雄管４０ａの挿入に木槌や
その他同様なものが必要とされるように、隆起部５４と溝５６は摩擦ばめ（friction fit）を有してもよい。摩擦ばめの場合、隆起部５４と溝５６の間に締まりばめ（interference fit）があるように、隆起部５４の外表面および溝５６の内表面には穴が空けられ得る。そのようなものとして、雄管の係合部分４２が雌管の係合部分４６に挿入されると、隆起部５４および溝５６のそれぞれの穴が互いに干渉して、それらの間に摩擦を引き起こし、雌管４０ｂに雄管４０ａを挿入するために木槌が必要になる。
【００２９】
図８，９および１１に示した隆起部は、正方形の形状を有し得るが、隆起部５４が円筒
形状や他の形状を有してもよいことも、本発明の範囲内で想定される。
ここに論じた本発明のいずれの実施形態も、雄管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂに完全に係合された場合に雌管４０ｂへの雄管４０ａの相対的な直線変位が正確であることを保証するのに有効である。また、いずれの実施形態も、管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂに完全に係合された場合に雌管１０ｂに対する雄管１０ａの相対的な角変位が正確であることを保証するのに有効である。例えば、保守する者または組み立てる者は、ねじを有する実施形態の雄管１０ａを雌管１０ｂに挿入し、雌管１０ｂに雄管１０ａをねじ込むことができる。雄管１０ａが雌管１０ｂに完全に係合した時、管１０ａ，１０ｂの間の相対的な直線変位および相対的な角変位は正確である。これは、雄管を雌管にもはやねじこめないため、確認される。さらに、隆起部５４と溝５６の実施形態の場合、保守する者または組み立てる者は雄管４０ａを雌管４０ｂに挿入し、その後、雌管４０ｂに対して雄管４０ａをねじり、雄管と雌管４０ａ，４０ｂを完全に係合することができる。雄管４０ａが雌管４０ｂに完全に係合した時、管４０ａ，４０ｂの間の相対的な直線変位および相対的な角変位は正確である。これは、雄管４０ａの隆起部５４が雌管４０ｂの溝５６にねじこまれたため、確認される。
【００３０】
雄管１０ａ，４０ａおよび雌管１０ｂ，４０ｂが完全に係合しているという保証をさらに保守の者に提供するために、雄管１０ａ，４０ａおよび雌管１０ｂ，４０ｂ上に、適切な角変位と直線変位で完全に係合した場合にのみ共に整列する位置合わせ指標が配置されてもよい。例えば、雄管１０ａ，４０ａはその外表面にマーク（例えば印刷されたマーク、一体形成されたへこみ、一体形成された突出部）を有してもよく、該マークは、雄管１０ａ，４０ａが雌管１０ｂ，４０ｂの完全に雌管１０ｂ，４０ｂに係合した場合にのみ、雌管１０ｂ，４０ｂの外表面上に位置する対応するマーク（例えば印刷されたマーク、一体形成されたへこみ、一体形成された突出部）と整列する。
【００３１】
本発明のさらなる改変および改良も、当業者には明白であろう。したがって、本明細書で説明し図示した部品や工程の特定の組み合わせは、本発明の特定の実施形態のみを表わすことを意図しており、発明の趣旨および範囲内にある代替の装置または方法の限定としての役割を果たすことは意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】選択的レーザ焼結によって、ねじが雄管および雌管に一体形成された、雄管および雌管の第１実施形態の斜視図。
【図２】２つの溝が雌管に一体形成されている、図１に示した雌管の断面図。
【図３】２つの溝にねじ込み可能な雄管上に一体形成された２つのねじを示す図２に示した雄管の正面図。
【図４】選択的レーザ焼結プロセスのフローチャート。
【図５】選択的レーザ焼結プロセスを絵で示した図。
【図６】溝の末端部分の箱形形状を示す図２に示した２つの溝のうちの１つの断面図。
【図７】ねじの近接部分の溝の末端部分に対応する箱形形状を示す、図３に示した２つのねじのうちの１つの背面図。
【図８】選択的レーザ焼結によって、隆起部が雄管に一体形成され、溝が雌管に一体形成された、雄管および雌管の第２実施形態の斜視図。
【図９】図８に示した雄管および雌管の正面図。
【図１０】図９に示した雌管の側面図。
【図１１】図９に示した雄管の側面図。
【符号の説明】
【００３３】
１０ａ，４０ａ…第２の空気管（air duct）としての雄管、１０ｂ，４０ｂ…第１の空気
管としての雌管、１２…突出部としてのねじ、１４…溝、３０ａ、３０ｂ…溝の末端部分、５４…正方形形状の突出部または柱としての隆起部、５６…正方形形状の突出部に対応するくぼんだ正方形形状の溝。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
咬合する空気管の直線状配列を達成する方法であって、
ａ）第１の空気管を組み立てる工程と、該第１の空気管の内表面には溝が一体形成され、該溝は末端部分を区画形成することと、
ｂ）第１の空気管に挿入可能な第２の空気管を組み立てる工程と、該第２の空気管の外表面には突出部が一体形成され、第２の空気管が第１の空気管に挿入された場合に該突出部は前記溝と咬合可能であることと、
ｃ）第１の空気管に対して第２の空気管を直線状に配列するために、突出部が前記末端部分に係合するまで突出部を溝と咬合する工程と、
から成る方法。
【請求項２】
突出部が末端部分に係合している場合に第１の空気管が第２の空気管に対して角度をなして並ぶ請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溝は螺旋形の溝であり、前記咬合する工程は、該螺旋形の溝の中で前記突出部を回転させる工程から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記突出部は螺旋形のねじであり、前記咬合する工程は、前記螺旋形の溝の中で該螺旋形のねじを回転させる工程から成る、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記突出部が正方形の形状を有し、前記溝の末端部分はそれに対応するくぼんだ正方形の形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の管に対して角度をなして第２の管を配列するために、前記第２の管を第１の管内で回転させて、前記溝の急変部分に前記突出部を挿入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記咬合する工程が、前記突出部を前記溝に挿入する工程から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
咬合する空気管の直線状配列を達成する空気管アセンブリであって、
ａ）第１の空気管であって、該第１の空気管の内表面には溝が形成され、該溝は末端部分を区画形成し、該第１の空気管と該溝とが一体形成されている、第１の空気管と、
ｂ）第１の空気管に挿入可能な第２の空気管であって、該第２の空気管の外表面には突出部が形成され、第２の空気管が第１の空気管に係合した場合に該突出部は該溝と咬合可能であり、該第２の空気管と該突出部とが一体形成されている、第２の空気管と、を備え、
ｃ）第１の空気管に対して第２の空気管が係合し、前記突出部が前記末端部分に係合した場合に、第１の空気管が第２の空気管に対して直線状に配列される、アセンブリ。
【請求項９】
突出部が末端部分に係合している場合に第１の空気管が第２の空気管に対して角度をなして並ぶ請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記突出部は第２の空気管から径方向外側に延びる柱である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記溝は第１の空気管の近接端から直線形状に延びている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
第１の空気管と第２の空気管が選択的レーザ焼結に使用される材料から構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記溝が螺旋形の形状を有している、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の空気管の内表面に一体形成された少なくとも２本の螺旋状の溝をさらに備えると共に、第２の空気管の外表面にそれに対応する数の突出部をさらに備えた、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
第１の空気管と第２の空気管の適切な角度方向の達成のために、前記溝が別々に不均等に離間されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
第１の空気管と第２の空気管が選択的レーザ焼結に使用される材料から構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１７】
前記選択的レーザ焼結に使用される材料はナイロン１２である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記末端部分が急変部分を有し、突出部が急変部分に係合された時に、第１の空気管は角度をなして第２の空気管と配列される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１】
咬合する空気管の直線状配列を達成する方法であって、
ａ）第１の空気管を組み立てる工程と、該第１の空気管の内表面には溝が一体形成され、該溝は末端部分を区画形成することと、
ｂ）第１の空気管に挿入可能な第２の空気管を組み立てる工程と、該第２の空気管の外表面には突出部が一体形成され、第２の空気管が第１の空気管に挿入された場合に該突出部は前記溝と咬合可能であることと、
ｃ）第１の空気管に対して第２の空気管を直線状に配列するために、突出部が前記末端部分に係合するまで突出部を溝と咬合する工程と、
から成る方法。
【請求項２】
突出部が末端部分に係合している場合に第１の空気管が第２の空気管に対して角度をなして並ぶ請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溝は螺旋形の溝であり、前記咬合する工程は、該螺旋形の溝の中で前記突出部を回転させる工程から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記突出部は螺旋形のねじであり、前記咬合する工程は、前記螺旋形の溝の中で該螺旋形のねじを回転させる工程から成る、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記突出部が正方形の形状を有し、前記溝の末端部分はそれに対応するくぼんだ正方形の形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の管に対して角度をなして第２の管を配列するために、前記第２の管を第１の管内で回転させて、前記溝の急変部分に前記突出部を挿入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記咬合する工程が、前記突出部を前記溝に挿入する工程から成る、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
咬合する空気管の直線状配列を達成する空気管アセンブリであって、
ａ）第１の空気管であって、該第１の空気管の内表面には溝が形成され、該溝は末端部分を区画形成し、該第１の空気管と該溝とが一体形成されている、第１の空気管と、
ｂ）第１の空気管に挿入可能な第２の空気管であって、該第２の空気管の外表面には突出部が形成され、第２の空気管が第１の空気管に係合した場合に該突出部は該溝と咬合可能であり、該第２の空気管と該突出部とが一体形成されている、第２の空気管と、を備え、
ｃ）第１の空気管に対して第２の空気管が係合し、前記突出部が前記末端部分に係合した場合に、第１の空気管が第２の空気管に対して直線状に配列される、アセンブリ。
【請求項９】
突出部が末端部分に係合している場合に第１の空気管が第２の空気管に対して角度をなして並ぶ請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記突出部は第２の空気管から径方向外側に延びる柱である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記溝は第１の空気管の近接端から直線形状に延びている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
第１の空気管と第２の空気管が選択的レーザ焼結に使用される材料から構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記溝が螺旋形の形状を有している、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の空気管の内表面に一体形成された少なくとも２本の螺旋状の溝をさらに備えると共に、第２の空気管の外表面にそれに対応する数の突出部をさらに備えた、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
第１の空気管と第２の空気管の適切な角度方向の達成のために、前記溝が別々に不均等に離間されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
第１の空気管と第２の空気管が選択的レーザ焼結に使用される材料から構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１７】
前記選択的レーザ焼結に使用される材料はナイロン１２である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記末端部分が急変部分を有し、突出部が急変部分に係合された時に、第１の空気管は角度をなして第２の空気管と配列される、請求項８に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−７１３８４（Ｐ２００７−７１３８４Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９８１６１（Ｐ２００６−１９８１６１）
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（３９７０１７１９１）ノースロップ グラマン コーポレーション (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（３９７０１７１９１）ノースロップ グラマン コーポレーション (30)
【Ｆターム（参考）】
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