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公開番号2025006363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023107111
出願日2023-06-29
発明の名称3次元構造体及びその製造方法
出願人SOLIZE株式会社
代理人個人
主分類B29C 64/10 20170101AFI20250109BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】ガタつきの少ない軸部及び軸受部を含む3次元構造体を容易に製造することができる方法を提供する。
【解決手段】3次元構造体1は、軸受部23A,23Bを含むベース部材2と、軸方向に沿って延び、軸受部23A,23Bに対して回転可能に連結される軸部34A,34Bを含む蓋部材3とを備える。ベース部材2及び蓋部材3は積層造形法により作製される。蓋部材3の軸部34A,34Bは、周方向に沿って配置される複数の頂面42と、隣接する頂面42sの間を周方向に接続する複数の接続部45とを有する。頂面42は、軸受部23A,23Bの軸孔26の内周面26Aから半径方向に最小離間距離Dだけ離れた位置で軸孔26の内周面26Aに対面している。接続部45は、頂面42よりも軸孔26の内周面26Aから半径方向に離れた位置にある。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
軸受面を有する軸受部を含む第１の部材と、
軸方向に沿って延び、前記軸受部に対して回転可能に連結される軸部を含む第２の部材と
を備え、
前記第２の部材の前記軸部は、
周方向に沿って配置される複数の頂面であって、前記軸受部の前記軸受面から半径方向に所定の離間距離だけ離れた位置で前記軸受面に対面する複数の頂面と、
前記複数の頂面のうち隣接する頂面の間を前記周方向に接続する複数の接続部であって、前記複数の頂面よりも前記軸受部の前記軸受面から半径方向に離れた位置にある複数の接続部と
を有する、
３次元構造体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２の部材の前記軸部の前記複数の頂面のそれぞれの前記周方向における位置は前記軸方向に沿って変化する、請求項１に記載の３次元構造体。
【請求項３】
前記第１の部材の前記軸受部には、前記軸受面の半径方向内側に形成される内部空間を前記軸受部の外部に接続する連絡通路が形成されている、請求項１又は２に記載の３次元構造体。
【請求項４】
軸受面を有する軸受部を含む第１の部材と、軸方向に沿って延び、前記軸受部に対して回転可能に連結される軸部を含む第２の部材とを備える３次元構造体を製造する方法であって、
第１の材料層及び第２の材料層を積層方向に積層して前記第１の材料層により構成される前記第１の部材及び前記第２の材料層により構成される前記第２の部材を形成する積層造形工程を有し、
前記積層造形工程は、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を同一の積層平面上で連続的に形成する連続層形成工程を前記積層方向に繰り返すことで前記軸受部及び前記軸部を形成する軸構造造形工程を含み、
前記軸構造造形工程では、
前記第１の材料層により、前記軸受部の前記軸受面を形成し、
前記第２の材料層により、周方向に沿って配置される複数の頂面であって、前記軸受部の前記軸受面から半径方向に所定の離間距離だけ離れた位置で前記軸受面に対面する複数の頂面と、前記複数の頂面のうち隣接する頂面の間を前記周方向に接続する複数の接続部であって、前記複数の頂面よりも前記軸受部の前記軸受面から半径方向に離れた位置にある複数の接続部とを形成する、
方法。
【請求項５】
前記積層造形工程の後に、前記第１の部材の前記軸受部に対して前記第２の部材の前記軸部を回転する回転工程をさらに有する、請求項４に記載の３次元構造体の製造方法。
【請求項６】
前記軸構造造形工程において、前記軸部の前記複数の頂面及び前記複数の接続部のそれぞれの前記周方向における位置が前記積層方向に沿って変化するように前記連続層形成工程を前記積層方向に繰り返す、請求項４又は５に記載の３次元構造体の製造方法。
【請求項７】
前記積層造形工程は、前記軸構造造形工程の前又は後に、前記軸受部の前記軸受面の半径方向内側に形成される内部空間を前記軸受部の外部に接続する連絡通路が前記軸受部に形成されるように前記第１の材料層を積層する通路形成工程をさらに含む、
請求項６に記載の３次元構造体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元構造体及びその製造方法に係り、特に軸部とその軸部を受ける軸受部とを含む３次元構造体の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から３Ｄプリンタにより材料を１層ずつ積み重ねて３次元構造体を造形する積層造形法が知られている。このような積層造形法は、軸部とこの軸部を受ける軸受部とを含む３次元構造体を作製する際にも用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような３次元構造体を積層造形法により作製する場合には、造形中や２次硬化中に軸部と軸受部とが癒着してしまい、軸部と軸受部の機能が阻害されてしまうことがある。このような癒着は、軸部と軸受部との間に十分な間隙を確保することにより抑制することができるが、軸部と軸受部との間の間隙を大きくすると、軸部が軸受部に対して回転する際にガタつきが生じやすくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ガタつきの少ない軸部及び軸受部を含む３次元構造体を提供することを第１の目的とする。
【０００５】
また、本発明は、ガタつきの少ない軸部及び軸受部を含む３次元構造体を容易に製造することができる方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、ガタつきの少ない軸部及び軸受部を含む３次元構造体が提供される。この３次元構造体は、軸受面を有する軸受部を含む第１の部材と、軸方向に沿って延び、上記軸受部に対して回転可能に連結される軸部を含む第２の部材とを備える。上記第２の部材の上記軸部は、周方向に沿って配置される複数の頂面であって、上記軸受部の上記軸受面から半径方向に所定の離間距離だけ離れた位置で上記軸受面に対面する複数の頂面と、上記複数の頂面のうち隣接する頂面の間を上記周方向に接続する複数の接続部であって、上記複数の頂面よりも上記軸受部の上記軸受面から半径方向に離れた位置にある複数の接続部とを有する。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、ガタつきの少ない軸部及び軸受部を含む３次元構造体を容易に製造することができる方法が提供される。この方法は、軸受面を有する軸受部を含む第１の部材と、軸方向に沿って延び、上記軸受部に対して回転可能に連結される軸部を含む第２の部材とを備える３次元構造体を製造する方法である。この方法は、第１の材料層及び第２の材料層を積層方向に積層して上記第１の材料層により構成される上記第１の部材及び上記第２の材料層により構成される上記第２の部材を形成する積層造形工程を有する。上記積層造形工程は、上記第１の材料層及び上記第２の材料層を同一の積層平面上で連続的に形成する連続層形成工程を上記積層方向に繰り返すことで上記軸受部及び上記軸部を形成する軸構造造形工程を含む。上記軸構造造形工程では、上記第１の材料層により、上記軸受部の上記軸受面を形成し、上記第２の材料層により、周方向に沿って配置される複数の頂面であって、上記軸受部の上記軸受面から半径方向に所定の離間距離だけ離れた位置で上記軸受面に対面する複数の頂面と、上記複数の頂面のうち隣接する頂面の間を上記周方向に接続する複数の接続部であって、上記複数の頂面よりも上記軸受部の上記軸受面から半径方向に離れた位置にある複数の接続部とを形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態における３次元構造体を示す斜視図である。
図２は、図１に示す３次元構造体の分解斜視図である。
図３Ａは、図２に示す３次元構造体におけるベース部材の横断面図である。
図３Ｂは、図３ＡのＡ－Ａ線断面の一部を拡大して示す図である。
図４Ａは、図２に示す３次元構造体における蓋部材の一部を拡大して示す斜視図である。
図４Ｂは、図４Ａに示す蓋部材の一部の正面図である。
図４Ｃは、図４Ａに示す蓋部材の一部の平面図である。
図５は、図１に示す３次元構造体の一部を拡大して示す断面図である。
図６Ａは、本発明の一実施形態における３次元構造体を製造する工程の一例を示すフローチャートである。
図６Ｂは、図６Ａに示す積層造形工程の一部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る３次元構造体及びその製造方法の実施形態について図１から図６Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図６Ｂにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図６Ｂにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態における３次元構造体１を示す斜視図、図２は分解斜視図である。図１及び図２に示すように、３次元構造体１は、略平板状のベース部材２（第１の部材）と、ベース部材２に対して回転可能に設けられる蓋部材３（第２の部材）とを含んでいる。ベース部材２及び蓋部材３は、後述するように３Ｄプリンタを用いた積層造形法によって製造されるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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