JP2010529382A - 接続機構 - Google Patents
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Abstract
Description
キー溝がキー溝間に長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階、及び
キー溝接合具がキー溝配列のキー溝と係合することによって第1及び第2部材を一緒に固定可能なように、キー溝通路内でキー溝接合具を長手方向に伸ばす段階を含む。
キー溝が互いにかみ合うことで、かみ合ったキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階;及び
キーがキー溝配列のキー溝と係合することによって第1及び第2部材を一緒に固定させ得るように、キーの配列を備えるキー溝接合具をキー溝通路内で長手方向に伸ばす段階を含む。
キー溝がかみ合うことで、横に並列したかみ合ったキー溝の間で長手方向に伸びるキー溝通路を形成するための一連の対向するキー溝をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階、及び
キー溝接合具がキー溝通路において長手方向に移動するとき、キーはキー溝配列のキー溝通路によって係合及び保持されて、且つ同時にキー溝に横方向に別々に力を加えることで本体の結合表面を締め付けるように、キーの対応する配列を備えるキー溝接合具をキー溝通路内に長手方向に挿入する段階を含む。
キー溝通路内で第2部材の一部を伸ばす段階、及び
キー溝接合具がキー溝配列のキー溝と係合することで第1及び第2部材を一緒に固定可能なように、キー溝接合具をキー溝通路内で長手方向に伸ばす段階を含む。
従来のらせん状ネジとは異なって、本接続方法は直線縁及び凸型及び凹型の複数の半径を有する有機的曲線を含む複雑な形状に適合するように形成可能であり、且つ以前はボルト締めフランジ又は溶接によってのみ結合可能であった非平面結合及び不連続結合ラインを密閉することさえ可能である。特に車両及び飛行機などの乗り物は、多数のそのような結合部を有する製品の良い例であり、溶接、ボルト締め、ネジ締め及びリベット接合の制限によって、それらは大量生産及び特に構造損傷の後の修復が高価である。それはまた、多大な費用をかけることなく、射出成形されたプラスチック若しくはプラスチック/繊維複合体、又は加圧若しくは鋳造された炭素繊維複合体などのより軽量で柔軟な材料から容易に作ることができないことを意味する。結合面は多くの場合、平面に沿ってせん断力を与える機会をもたらすため大きな設計において欠点となる。金属の様な多くの塑性材料はせん断力よりもより大きい引張強度を有する。ネジ締め結合部は駆動軸及び止雌ネジ及び従来のキー溝損傷又はねじ締め密閉の干渉において実施されるとき、過剰に締めるか又はネジがはずれるかのどちらかが起こる可能性があり、且つ荷重がかかることにより切断される可能性があるという不利益を有する。本接続方法によって、部材は鋸歯状、胸壁のように凸凹な形状、波状又は更に無作為に並置された結合「平面」の使用を通し、せん断力に対するよりいっそう強固な圧縮力を代用する高トルク結合のために設計することを可能とする。
また、刻み目(undercuts)及び分割平面の複雑性によって実際に型に入れて作ることができないであろう複数部材の接合部分も本接続方法を用いて構成可能である。結合部は1つの材料又は完全に異なる材料を用いて構成することができる。例えば、複数部材組立体における1つの結合部材はセラミック、金属の1つ及びプラスチックの1つから作ることができ、且つキー溝接合具はそれぞれの結合部に対して異なる構造効果を達成するためにさらに他の材料で形成可能である。
いくつかの場合において、非常に強固で柔軟性のない結合部が必要とされるため、部材は非常に伸張性のある材料から形成可能であり、且つ結合部が応力下にあるときに予測される力を相殺するために固定されるときに結合部が圧縮応力を与えられるようより多くのキー溝及びキー溝接合具の干渉が設定され得る。その他の場合において、衝撃荷重に耐えて且つ屈伸することができる可撓性接合部が必要とされると、剛性だが弾性を有する材料がキー溝接合具又は部材として選択され得る。
多くの異なる溶接不可能な材料は電気式及び自動車の組立体に用いられる。絶縁プラスチック及び金属はよい例である。部材は多くの場合、もし回転すると接続線がもつれて短絡する又は破断するため一緒にネジ締めすることができず、そのため部材は結合部を開放すること及び再密閉することが難しくなければ、それらが簡単に修復できてもそれらを使い捨て品とするようオーバーモールドされるか又は圧着されるかのどちらかである。キー溝接合具結合は、キー溝接合具は移動するが部材は互いに正しい関係を保持する有益な非ネジ締め結合を提供するためのよりよい方法であり得る。
本接続方法の他の応用は再利用可能なプラスチックバケツである。蓋とバケツとの間のシールが一旦破られると、危険又は厄介な材料を貯蔵するのに適していない。また、それらはプラスチックが徐々に伸び、且つ内容物と反応し得る空気の流入が可能であり、又は内容物は流出し得るように制限された寿命を有する。既存のバケツタイプの止め金具シールを外形を厚くして又は干渉を強めることによってより強固とすることは、それが強固となりすぎる場合には、蓋は手で取り外すことができず、且つレバーは止め金具又はシールを永久的に損傷させ得るため、常に選択肢になるわけではない。これは実際には、大きな直径の止め金具シールは止め金具を外すには硬すぎるために、止め金具シールのサイズも制限する。キー溝接合具はよりいっそう有益なシールであり、且つ何回も再利用することができるため、材料消費を減少させることが可能である。また、それは取り換え可能な注ぎ口又は漏斗を、内容物がより安全且つ清潔に他の容器に静かに注がれるように、容器のへりに迅速に接続させることができる。
キー溝接合具を利用する結合は徐々に締め付けることができるため、さもなければ溶接すること以外によっては形成することが不可能な、巨大な密閉結合部を迅速に形成可能である。非常に大きなタンクにおいて、例えば、プラスチックはその場で製造されなければならいので、それらの金属に対する優れた耐腐食性にも関わらず、めったに使用されない。本接続方法は大きなタンクを既製パネルを用いて経済的に構築させることができ、既製パネルはコンパクトに積み重ねられて輸送可能であり、且つ仕事を完了させるために必要な木槌のみで現場で迅速に組立てられることが可能であるため、それは、熱線、バット(butt)又は熱風シーム溶接はそうであるが、高価で騒々しい発電機又は重たいバッテリを必要としない。
大きな直径の水タンクにおいて、水の内部圧力は結合部を広げて壁材料を伸ばす傾向にある。キー溝接合具それ自身が部品との高摩擦接触によって挟み込まれるように、キー溝は2つの方向において部品を一緒に挟むように設計可能であるため、キー溝接合具は構造に対して莫大なフープ力及び剛性をもたらす連続側面リブのように作用するよう作ることができ、且つ費用又は壁の厚みをそんなに増やすことなく剛性を増加させるために箱はり構造を作るように使用することができる。これは構成される箱形はりが、例えば橋はり、構造はり、照明用柱又は電柱、上昇水ヘッダー塔、多層建築物外郭及び吊り下げられた床などの建物及び構造の応用において長期間、犠牲的に又は再利用できる型枠として使用される場合において特に重要である。
大きなタンク及び部材の輸送は、それらが本質的にかさばるために非常に費用が高い。実質的に空気を長距離移動させることは大量の温室効果ガスの排出に関連する。本接続方法はタンクを最終目的地で又はその付近で組立てることができる入れ子状のスタック又はパネルの安価な輸送を可能とする。
現代の土地特有の建築は、複雑な表面型枠の製造におけるすさまじい費用のために主に箱型で且つつまらないものである。象徴的なシドニーオペラハウスの建設において膨らんだ莫大な費用は建築家にとって重要な警告であり、且つ潜在意識的に建築家らの保守的で直線的な設計を知らせている。複雑な複合物の外郭構造は、本接続方法を使用することでより生真面目な設計と同じくらい手ごろな価格となり得る。極めて複雑な形状は一連の接線方向で連結する結合パネル構造を使用して、様々な配列において製造及び複製することができる。外枠構造を輸送及び組立てるための軽量及び迅速性は、難民又はその他の人道的な住宅危機的状況における一時的な避難所のための既製プラスチック住宅に対してうってつけである。そして、構造外郭を埋設することによって、受動的な非常にエネルギー効率のよい覆土構造を従来の既製の小型構造住宅よりもより手ごろな価格で作ることが可能である。
大きな直径のタンクなどに長い壁の外形が要求される場合、壁の外形は押出成形で形成することができ、キー溝は押出成形の間に穴を開けられるか一緒に成形される。これは非常に大きい壁部分を、様々な等級及び合金のアルミニウム、スチール、プラスチック及びそれらと同等のものなどの押出成形可能な任意の材料によって形成することを可能とする。この技術を用いて低費用圧力容器又は大きな地下貯蔵タンクを建設することも更に実用的である。
スポットライトレンズなどの平滑縁部材を反射器筐体に取付けることを要求する場合、例えばキー溝通路は、片側が平滑縁によって形成されて且つ反対側がキー溝配列の胸壁のように凸凹のフックによって形成されるように作られていてもよい。そしてキー溝接合具は片側のみに並べられたキーを有し得る。そのような配列は図20に示されている。
Claims (29)
- 少なくとも第1部材及び第2部材を一緒に接続するための方法であって、それぞれの前記部材は部材に沿って伸びる少なくとも1つのキー溝配列を備えており、且つキー溝配列のキー溝は互いに離間しており、
キー溝がかみ合うことで、互いにかみ合ったキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階;及び
キーがキー溝配列のキー溝と係合することで第1及び第2部材を一緒に固定するように、キーの配列を備えるキー溝接合具をキー溝通路内で長手方向に伸ばす段階を含む方法。 - 請求項1の方法であって、それぞれの前記キー溝はフックの形をしており、且つそれぞれの前記キーはフックによって保持されるように成形される方法。
- 請求項1の方法であって、それぞれの前記キー溝は接合具支持部及びキー保持部を備えており、接合具支持部はキー溝接合具の下で伸びており、且つキー保持部は前記キー周りに伸びている方法。
- 請求項1の方法であって、キー溝接合具は細長い本体を有し、且つキーは本体の対向する側部から本体から離れて横方向に伸びる方法。
- 請求項4の方法であって、前記キーの一つは本体のそれぞれの前記対向する側部から離れて横方向に伸びる方法。
- 請求項4の方法であって、本体の前記対向する側部のそれぞれは同一平面内で伸びる複数のキーを有し、且つキーはキー溝の間隔と一致するよう互いに離間しており、キーの位置は本体の長さに沿って本体の片側から反対側へと交互に並び、キーはキー溝と固定係合するよう摺動可能であるか又はキー溝との固定係合から外れるよう摺動可能である方法。
- 請求項6の方法であって、キー溝接合具はキー溝との固定係合状態にないとき、かみ合うフック間で横方向に連続キー溝通路から取り外し可能である方法。
- 請求項1の方法であって、前記第1及び第2部材が一緒に固定されるとキー溝接合具は取り外すことができない方法。
- 請求項4の方法であって、キー溝接合具は細長い本体から又は細長い本体に沿って伸びるハンドル、ローブ又はグリップ表面を備える方法。
- 請求項1の方法であって、第1部材は容器の形をしており、第2部材は容器の蓋の形をしており、キー溝配列は容器及び蓋の周縁に沿って伸び、且つキー溝接合具は環状である方法。
- 請求項1の方法であって、第1部材はタンクの円筒状壁部の形をしており、且つ第2部材はタンクの壁部に接続可能な円板状基部の形をしており、キー溝配列は壁部及び基部の周縁に沿って伸びており、且つキー溝接合具は環状である方法。
- 請求項1の方法であって、第1及び第2部材はパネル又ははりの形をしており、それらはお互いに対してほぼ同一平面で又は異なる角度において伸びるように、縁と縁又は面と面が接続可能である方法。
- 請求項1の方法であって、キー溝接合具は、キー溝接合具の長手軸に対して約90度の角度回転するとき第1及び第2部材を一緒に固定するカムである方法。
- 少なくとも第1部材、第2部材及びキー溝接合具を備える組立体であって、それぞれの前記部材は部材に沿って伸びる少なくとも1つのキー溝配列を備えており、且つキー溝配列のキー溝は互いに離間しており、第1及び第2部材のキー溝配列は、キー溝がかみ合うことで互いにかみ合ったキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように整列し、並びにキー溝接合具は、キーの配列を含み、且つキーがキー溝配列のキー溝と係合することで第1及び第2部材を一緒に固定するようにキー溝通路内で長手方向に伸びる組立体。
- 請求項14の組立体であって、それぞれの前記キー溝はフックの形をしており、且つそれぞれの前記キーはフックによって保持されるように成形されている組立体。
- 請求項14の組立体であって、それぞれの前記キー溝は接合具支持部及びキー保持部を備えており、接合具支持部はキー溝接合具の下に伸びており、且つキー保持部は前記キー周りに伸びている組立体。
- 請求項14の組立体であって、キー溝接合具は細長い本体を有し、且つキーは本体の対向する側部から本体から離れて横方向に伸びる組立体。
- 請求項17の組立体であって、前記キーの一つは本体のそれぞれの前記対向する側部から離れて横方向に伸びる組立体。
- 請求項17の組立体であって、本体のそれぞれの前記対向する側部は同一平面内で伸びる複数のキーを有しており、且つキーはキー溝の間隔に一致するよう互いに離間しており、キーの位置は本体の長さに沿って本体の片側から反対側へと交互に並び、キーはキー溝と固定係合するよう摺動可能であるか又はキー溝との固定係合から外れるよう摺動可能である組立体。
- 請求項17の組立体であって、キー溝接合具はキー溝との固定係合状態にないとき、かみ合ったフック間で横方向にキー溝通路から取り外し可能である組立体。
- 請求項14の組立体であって、前記第1及び第2部材が一緒に固定されるとキー溝接合具は取り外すことができない方法。
- 請求項14の組立体であって、キー溝接合具は細長い本体から又は細長い本体に沿って伸びるハンドル、ローブ又はグリップ表面を備える組立体。
- 請求項14の組立体であって、第1部材は容器の形をしており、第2部材は容器の蓋の形をしており、キー溝配列は容器及び蓋の周縁に沿って伸びており、且つキー溝接合具は環状である組立体。
- 請求項14の組立体であって、第1部材はタンクの円筒状壁部の形状であって、且つ第2部材はタンクの壁部に接続可能な円板状基部の形をしており、キー溝配列は壁部及び基部の周縁に沿って伸びており、且つキー溝接合具は環状である組立体。
- 少なくとも第1部材及び第2部材を一緒に接続するための方法であって、それぞれの前記部材は部材の本体に沿って伸びるキー溝配列を備え、且つキー溝配列のキー溝は互いに離間しているが、結合される部材の本体に接続されており、
キー溝がかみ合うことで、側面に沿って並列してかみ合うキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路を形成する一連の対向するキー溝をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階;及び
キー溝接合具がキー溝通路において長手方向に移動するとき、キーはキー溝配列のキー溝通路によって係合して保持されて、並びに同時にキー溝に対して横方向に別々に力を加えることで本体の結合表面を堅く締め付けるように、対応するキーの配列を備えるキー溝接合具をキー溝通路内に長手方向に挿入する段階を含む方法。 - 少なくとも第1部材及び第2部材を一緒に接続する方法であって、それぞれの前記部材は部材に沿って伸びる1つ又は複数のキー溝を有する少なくとも1つのキー溝配列を備えており、
キー溝がキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように、第1及び第2部材のキー溝配列を整列させる段階;及び
キー溝接合具がキー溝配列のキー溝と係合することで第1及び第2部材を一緒に固定するように、キー溝接合具をキー溝通路内で長手方向に伸ばす段階を含む方法。 - 少なくとも第1部材、第2部材及びキー溝接合具を備える組立体であって、それぞれの前記部材は部材に沿って伸びる1つ又は複数のキー溝を有する少なくとも1つのキー溝配列を備えており、第1及び第2部材のキー溝配列は、キー溝がキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路をもたらすように整列されており、且つキー溝接合具はキー溝通路内で長手方向に伸びることで第1及び第2部材を一緒に固定させることができる組立体。
- 少なくとも第1部材及び第2部材を一緒に接続するための方法であって、少なくとも第1部材は2つ又はそれ以上の離間したキー溝配列を備えると共に、それぞれの前記配列は部材に沿って伸びる1つ又は複数のキー溝を有しており、そのキー溝はキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路を提供し、
キー溝通路内で第2部材の一部を伸ばす段階;及び
キー溝接合具がキー溝配列のキー溝と係合することで第1及び第2部材を一緒に固定するようにキー溝接合具をキー溝通路内で長手方向に伸ばす段階を含む方法。 - 少なくとも第1部材、第2部材及びキー溝接合具を備える組立体であって、少なくとも前記第1部材は2つ又はそれ以上の離間したキー溝配列を備えると共に、それぞれの前記配列は部材に沿って伸びる1つ又は複数のキー溝を有しており、そのキー溝はキー溝間で長手方向に伸びるキー溝通路を提供し、第2部材の一部はキー溝通路内で伸びており、且つキー溝接合具はキー溝通路内で長手方向に伸びることで第1及び第2部材を一緒に固定することができる組立体。
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