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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165667
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】構造体及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 64/393 20170101AFI20241121BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20241121BHJP
B33Y 50/02 20150101ALI20241121BHJP
B33Y 80/00 20150101ALI20241121BHJP
B22F 10/00 20210101ALI20241121BHJP
B22F 10/60 20210101ALI20241121BHJP
B22F 10/38 20210101ALI20241121BHJP
B22F 7/06 20060101ALI20241121BHJP
F16C 11/04 20060101ALI20241121BHJP
E05D 3/02 20060101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
B29C64/393
B33Y10/00
B33Y50/02
B33Y80/00
B22F10/00
B22F10/60
B22F10/38
B22F7/06 Z
F16C11/04 B
F16C11/04 C
E05D3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023082046
(22)【出願日】2023-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】512209689
【氏名又は名称】ＳＯＬＩＺＥ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109896
【弁理士】
【氏名又は名称】森 友宏
(72)【発明者】
【氏名】百瀬 陽介
(72)【発明者】
【氏名】関根 武
【テーマコード（参考）】
2E030
3J105
4F213
4K018
【Ｆターム（参考）】
2E030CA02
2E030CB01
3J105AA03
3J105AA12
3J105AC01
3J105BB06
3J105BB07
4F213AG27
4F213AH05
4F213AH10
4F213AH14
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL02
4F213WL85
4K018HA03
4K018HA04
4K018JA12
(57)【要約】
【課題】軸部のガタつきの少ない構造体を提供する。
【解決手段】構造体１は、実用軸部３２Ａと、実用軸部３２Ａに接続され、実用軸部３２Ａよりも細い造形用軸部３６Ａとを含む軸部３０Ａを有する積層造形部材１０Ａと、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通される貫通孔２１Ｂが形成された接続部２２Ｂを有する積層造形部材１０Ｂとを備える。積層造形部材１０Ａの造形用軸部３６Ａは、造形用軸部３６Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂとを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙Ｇ1が形成されるような外形を有する。積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂは、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置する。
【選択図】図１
【解決手段】構造体１は、実用軸部３２Ａと、実用軸部３２Ａに接続され、実用軸部３２Ａよりも細い造形用軸部３６Ａとを含む軸部３０Ａを有する積層造形部材１０Ａと、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通される貫通孔２１Ｂが形成された接続部２２Ｂを有する積層造形部材１０Ｂとを備える。積層造形部材１０Ａの造形用軸部３６Ａは、造形用軸部３６Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂとを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙Ｇ1が形成されるような外形を有する。積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂは、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の実用軸部と、前記第１の実用軸部に接続され、前記第１の実用軸部よりも細い第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の積層造形部材と、
前記第１の積層造形部材の前記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の積層造形部材と
を備え、
前記第１の積層造形部材の前記第１の造形用軸部は、前記第１の造形用軸部の外面と前記第２の積層造形部材の前記第１の貫通孔の内面との間に、前記第１の造形用軸部と前記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し、
前記第２の積層造形部材の前記第１の接続部は、前記第１の積層造形部材の前記第１の実用軸部の周囲に位置する、
構造体。
前記第１の積層造形部材の前記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の積層造形部材と
を備え、
前記第１の積層造形部材の前記第１の造形用軸部は、前記第１の造形用軸部の外面と前記第２の積層造形部材の前記第１の貫通孔の内面との間に、前記第１の造形用軸部と前記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し、
前記第２の積層造形部材の前記第１の接続部は、前記第１の積層造形部材の前記第１の実用軸部の周囲に位置する、
構造体。
【請求項2】
前記第１の積層造形部材は、前記第２の積層造形部材の前記第１の接続部の移動を前記第１の軸部の範囲内に規制可能な第１の規制部をさらに有する、請求項１に記載の構造体。
【請求項3】
第２の実用軸部と、前記第２の実用軸部に接続され、前記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の積層造形部材をさらに備え、
前記第１の積層造形部材は、前記第３の積層造形部材の前記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し、
前記第３の積層造形部材の前記第２の造形用軸部は、前記第２の造形用軸部の外面と前記第１の積層造形部材の前記第２の貫通孔の内面との間に、前記第３の積層造形部材の前記第２の造形用軸部と前記第１の積層造形部材の前記第２の接続部とを同一の積層面で造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し、
前記第１の積層造形部材の前記第２の接続部は、前記第３の積層造形部材の前記第２の実用軸部の周囲に位置する、
請求項１に記載の構造体。
前記第１の積層造形部材は、前記第３の積層造形部材の前記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し、
前記第３の積層造形部材の前記第２の造形用軸部は、前記第２の造形用軸部の外面と前記第１の積層造形部材の前記第２の貫通孔の内面との間に、前記第３の積層造形部材の前記第２の造形用軸部と前記第１の積層造形部材の前記第２の接続部とを同一の積層面で造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し、
前記第１の積層造形部材の前記第２の接続部は、前記第３の積層造形部材の前記第２の実用軸部の周囲に位置する、
請求項１に記載の構造体。
【請求項4】
前記第２の積層造形部材と前記第３の積層造形部材とは、前記第１の積層造形部材に対して同じ側に配置される、請求項３に記載の構造体。
【請求項5】
前記第３の積層造形部材は、前記第１の積層造形部材の前記第２の接続部の移動を前記第２の軸部の範囲内に規制可能な第２の規制部をさらに有する、請求項３に記載の構造体。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一項に記載の構造体を含む、回転機構。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか一項に記載の構造体を含む、固定機構。
【請求項8】
第１の実用軸部と、前記第１の実用軸部に接続される第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の部材と、前記第１の部材の前記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の部材とを含む複数の部材を積層造形する積層造形工程と、
前記積層造形工程の後に、前記複数の部材を相対的に移動して構造体を形成する部材移動工程と
を含み、
前記積層造形工程は、
前記第１の部材の前記第１の造形用軸部と前記第２の部材の前記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第１の同一積層面造形工程
を含み、
前記第１の同一積層面造形工程においては、前記第１の部材の前記第１の造形用軸部の外面と前記第２の部材の前記第１の貫通孔の内面との間に、前記第１の造形用軸部と前記第１の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、前記第１の部材の前記第１の造形用軸部を前記第１の実用軸部よりも細く造形し、
前記部材移動工程は、
前記第２の部材の前記第１の接続部が前記第１の部材の前記第１の実用軸部の周囲に位置するように前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動する第１の移動工程
を含む、
構造体の製造方法。
前記積層造形工程の後に、前記複数の部材を相対的に移動して構造体を形成する部材移動工程と
を含み、
前記積層造形工程は、
前記第１の部材の前記第１の造形用軸部と前記第２の部材の前記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第１の同一積層面造形工程
を含み、
前記第１の同一積層面造形工程においては、前記第１の部材の前記第１の造形用軸部の外面と前記第２の部材の前記第１の貫通孔の内面との間に、前記第１の造形用軸部と前記第１の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、前記第１の部材の前記第１の造形用軸部を前記第１の実用軸部よりも細く造形し、
前記部材移動工程は、
前記第２の部材の前記第１の接続部が前記第１の部材の前記第１の実用軸部の周囲に位置するように前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動する第１の移動工程
を含む、
構造体の製造方法。
【請求項9】
前記積層造形工程により積層造形される前記複数の部材は、
第２の実用軸部と、前記第２の実用軸部に接続され、前記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の部材
をさらに含み、
前記第１の部材は、前記第３の部材の前記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し、
前記積層造形工程は、
前記第３の部材の前記第２の造形用軸部と前記第１の部材の前記第２の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第２の同一積層面造形工程
をさらに含み、
前記第２の同一積層面造形工程においては、前記第３の部材の前記第２の造形用軸部の外面と前記第１の部材の前記第２の貫通孔の内面との間に、前記第２の造形用軸部と前記第２の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、前記第３の部材の前記第２の造形用軸部を前記第２の実用軸部よりも細く造形し、
前記部材移動工程は、
前記第１の部材の前記第２の接続部が前記第３の部材の前記第２の実用軸部の周囲に位置するように前記第１の部材を前記第３の部材に対して移動する第２の移動工程
をさらに含む、
請求項８に記載された構造体の製造方法。
第２の実用軸部と、前記第２の実用軸部に接続され、前記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の部材
をさらに含み、
前記第１の部材は、前記第３の部材の前記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し、
前記積層造形工程は、
前記第３の部材の前記第２の造形用軸部と前記第１の部材の前記第２の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第２の同一積層面造形工程
をさらに含み、
前記第２の同一積層面造形工程においては、前記第３の部材の前記第２の造形用軸部の外面と前記第１の部材の前記第２の貫通孔の内面との間に、前記第２の造形用軸部と前記第２の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、前記第３の部材の前記第２の造形用軸部を前記第２の実用軸部よりも細く造形し、
前記部材移動工程は、
前記第１の部材の前記第２の接続部が前記第３の部材の前記第２の実用軸部の周囲に位置するように前記第１の部材を前記第３の部材に対して移動する第２の移動工程
をさらに含む、
請求項８に記載された構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造体及びその製造方法に係り、特に軸を有する部材とこの軸に接続される部材とを含む構造体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から３Ｄプリンタにより材料を１層ずつ積み重ねて立体構造物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、軸を有する部材（軸部材）とこの軸に接続される部材（接続部材）とを含む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）。このような構造体を積層造形法により作製する場合には、造形中に軸部材と接続部材とが癒着してしまわないように軸部材と接続部材との間に十分な間隙を確保する必要がある。この結果、作製された軸部材と接続部材との間にも間隙が形成されることになり、作製された構造体において軸部材の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】
【特許文献1】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、軸部のガタつきの少ない構造体及びそのような構造体を簡単に製造することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第１の態様によれば、軸部のガタつきの少ない構造体が提供される。この構造体は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続され、上記第１の実用軸部よりも細い第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の積層造形部材と、上記第１の積層造形部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の積層造形部材とを備える。上記第１の積層造形部材の上記第１の造形用軸部は、上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の積層造形部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有する。上記第２の積層造形部材の上記第１の接続部は、上記第１の積層造形部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置する。
【0006】
本発明の第２の態様によれば、軸部のガタつきの少ない構造体を簡単に製造することができる方法が提供される。この方法は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続される第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の部材と、上記第１の部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の部材とを含む複数の部材を積層造形する積層造形工程と、上記積層造形工程の後に、上記複数の部材を相対的に移動して構造体を形成する部材移動工程とを含む。上記積層造形工程は、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部と上記第２の部材の上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第１の同一積層面造形工程を含む。上記第１の同一積層面造形工程においては、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部を上記第１の実用軸部よりも細く造形する。上記部材移動工程は、上記第２の部材の上記第１の接続部が上記第１の部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置するように上記第２の部材を上記第１の部材に対して移動する第１の移動工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明に係る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７Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図７Ｂ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７Ｂ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。
【0009】
図１は、本発明の第１の実施形態における構造体１を示す斜視図、図２は正面図、図３は、図２のIII－III線断面図である。図１から図３に示すように、この構造体１は、（第１の）積層造形部材１０Ａと（第２の）積層造形部材１０Ｂとを含んでいる。これらの積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ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。
【0010】
図４Ａは積層造形部材１０Ａの斜視図、図４Ｂは正面図、図４Ｃは平面図である。図４Ａから図４Ｃに示すように、積層造形部材１０Ａは、円筒状の基部２０Ａと、Ｚ方向に延びる円形の貫通孔２１Ａが形成された円筒状の接続部２２Ａと、基部２０Ａと接続部２２Ａとを接続する中間部２４Ａと、基部２０Ａから＋Ｚ方向に延びる軸部３０Ａと、軸部３０Ａの＋Ｚ方向の端部で半径方向外側に広がる拡大部４０Ａとを有している。
【0011】
図４Ｂに示すように、軸部３０Ａは、基部２０Ａから＋Ｚ方向に延びる外径Ｄ1の実用軸部３２Ａと、実用軸部３２Ａから＋Ｚ方向に沿って外径が小さくなるテーパ部３４Ａと、テーパ部３４Ａから＋Ｚ方向に延びる外径Ｄ2（＜Ｄ1）の造形用軸部３６Ａとを含んでいる。このように、実用軸部３２Ａはテーパ部３４Ａを介して造形用軸部３６Ａに接続されている。本実施形態においては、実用軸部３２Ａの外径Ｄ1は、接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりもわずかに小さい程度となっている。基部２０Ａの外径Ｄ3と拡大部４０Ａの外径Ｄ4は、いずれも接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりも大きくなっている。
【0012】
積層造形部材１０Ｂは、ＸＺ平面に関して積層造形部材１０Ａと対称な形状を有する部材である。このため、積層造形部材１０Ａの構成要素に対応する積層造形部材１０Ｂの構成要素については、積層造形部材１０Ａの構成要素に付した符号中の添字「Ａ」を「Ｂ」に代えることで重複する説明を省略する。例えば、積層造形部材１０Ｂの軸部３０Ｂは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａと同様の構成を有する。
【0013】
図１に示す例では、第１の積層造形部材としての積層造形部材１０Ａが、（第１の）実用軸部３２Ａと、実用軸部３２Ａよりも細い（第１の）造形用軸部３６Ａとを含む（第１の）軸部３０Ａを有している。また、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂに積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通されており、第２の積層造形部材としての積層造形部材１０Ｂは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通される（第１の）貫通孔２１Ｂが形成された（第１の）接続部２２Ｂを有している。この積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置している。ここで、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外径Ｄ1（図４Ｂ参照）は、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内径ｄよりもわずかに小さく、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間には、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受として機能するのに適切な大きさの間隙が形成されている。これにより、積層造形部材１０Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａを中心として回転できるようになっている。したがって、このような構造体１を用いて、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａを中心として積層造形部材１０Ｂが回転する回転機構を構成することができる。
【0014】
また、積層造形部材１０Ａの基部２０Ａの外径Ｄ3と拡大部４０Ａの外径Ｄ4のいずれも、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内径ｄよりも大きくなっているため、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが、積層造形部材１０Ａの基部２０Ａと拡大部４０Ａとの間に延びる軸部３０Ａから離脱することが防止される。このように、本実施形態における積層造形部材１０Ａの基部２０Ａ及び拡大部４０Ａは、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの移動を積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａの範囲内に規制可能な（第１の）規制部として機能する。
【0015】
本実施形態では、積層造形部材１０Ａの造形用軸部３６Ａが、造形用軸部３６Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂとを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有している。したがって、後述するように、積層造形部材１０Ａの造形用軸部３６Ａと積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂとの癒着を防止しつつ、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂとを同一の積層面で連続的に積層造形することが可能となる。また、造形用軸部３６Ａ及び接続部２２Ｂの積層造形の後に、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置するように積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して移動することで、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間の間隙を狭めて、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａのガタつきが低減される。
【0016】
本実施形態では、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａ及び中間部２４Ａと積層造形部材１０Ｂの中間部２４Ｂ、軸部３０Ｂ、基部２０Ｂ、及び拡大部４０Ｂが特定の用途で使用されているわけではないので、これらの部分を別の機能を発揮する構成に変更してもよいし、あるいはこれらの部分を省略してもよい。
【0017】
次に、上述した構造体１を製造する方法について図５Ａから図５Ｃを参照して説明する。構造体１を製造する方法は、上述した積層造形部材１０Ａ，１０Ｂを積層造形する積層造形工程と、この積層造形工程の後に、積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して移動して構造体１を形成する部材移動工程とを含んでいる。
【0018】
積層造形工程においては、３Ｄプリンタを用いた積層造形法によって積層造形部材１０Ａ，１０Ｂを作製する。この積層造形法の種類は特に限定されるものではなく、例えば、溶融した材料をノズルから押し出して積層する材料押出法、光硬化性樹脂をレーザで照射して積層する光造形法、ヘッドから噴射した材料を紫外線で硬化させて積層するマテリアルジェッティング法、材料粉末にノズルからバインダを噴射して固めることで積層するバインダジェッティング法、材料粉末にレーザを照射して焼結させることで積層する粉末床溶融結合法などを用いることができる。また、積層造形に用いる材料も特定のものに限定されるものではなく、例えば樹脂、金属、セラミック、石膏など各種の材料を用いることができる。
【0019】
積層造形工程では、図５Ａに示すように、積層造形法により３Ｄプリンタのステージ３上に積層造形部材１０Ａ，１０Ｂに対応する部材１１０Ａ，１１０Ｂを構成する層を１層ずつ積み重ねていく。このとき、必要に応じてサポート材５を部材１１０Ａ，１１０Ｂとともに積層してもよい。以下の説明では、積層造形工程中の部材１１０Ａ，１１０Ｂをそれぞれ積層造形部材１０Ａ，１０Ｂと呼ぶことがある。図５Ａに示す例では、積層造形部材１０Ａを構成する基部２０Ａ、接続部２２Ａ、中間部２４Ａ、実用軸部３２Ａ、及びテーパ部３４Ａと、積層造形部材１０Ｂを構成する拡大部４０Ｂ、造形用軸部３６Ｂ、テーパ部３４Ｂ、及び実用軸部３２Ｂとが形成されている。
【0020】
図５Ｂに示すように、図５Ａに示す状態から部材１１０Ａのテーパ部３４Ａ上に造形用軸部３６Ａ及び拡大部４０Ａを積層して積層造形部材１０Ａを作製し、部材１１０Ｂの実用軸部３２Ｂ上に基部２０Ｂ、接続部２２Ｂ、及び中間部２４Ｂを積層して積層造形部材１０Ｂを作製する。
【0021】
ここで、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの基部２０Ｂ、接続部２２Ｂ、及び中間部２４Ｂとは同一の積層面（ＸＹ平面）に位置しているため、これらの部分は同一の積層面で連続的に積層される。換言すれば、積層造形工程は、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの基部２０Ｂ、接続部２２Ｂ、及び中間部２４Ｂとを同一の積層面で連続的に造形する工程（同一積層面造形工程）を含んでいる。この同一積層面造形工程においては、部材１１０Ｂの接続部２２Ｂを部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａの周囲に造形するが、この造形用軸部３６Ａを先に造形した実用軸部３２Ａよりも細く造形する。これにより、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａの外周面と部材１１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に相対的に大きな間隙Ｇ1を確保することができる。したがって、この間隙Ｇ1の大きさを部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの接続部２２Ｂとが同一積層面造形工程中に互いに癒着してしまうことがないような大きさとすることで、積層造形部材１０Ａと積層造形部材１０Ｂとを互いに癒着させることなく安定的に作製することができる。
【0022】
【0023】
図５Ｂに示す積層造形部材１０Ａ，１０Ｂの造形が完了した後、必要に応じてサポート材５を適切な方法により除去し、上述した部材移動工程を行う。この部材移動工程は、図５Ｃに示すように、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置するように積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して－Ｚ方向に移動する工程（移動工程）を含んでいる。上述した積層造形工程と部材移動工程とにより、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間の間隙を上記間隙Ｇ1よりも小さくして、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａのガタつきが抑えられた構造体を製造することが可能となる。
【0024】
本実施形態では、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間には何も介在していないが、これらの面の間にベアリングを挿入して軸受性能を向上させてもよく、あるいはスペーサを挿入して間隙の大きさを調整してもよい。また、本実施形態では、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外径Ｄ1を積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内径ｄよりもわずかに小さくしているが、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外径Ｄ1を積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内径ｄよりも大きくして、部材移動工程において、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂを積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａに圧入してもよい。この場合には、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａが積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂに固定されることとなるので、この構造体を用いて固定機構を構成することができる。
【0025】
上述した構造体１の製造方法によれば、同一積層面造形工程において、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａを実用軸部３２Ａよりも細く造形しているため、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａの外周面と部材１１０Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂの積層造形に必要な間隙Ｇ1を確保することができる。したがって、同一積層面造形工程中に部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの接続部２２Ｂとが互いに癒着してしまうことを防止することができる。また、積層造形工程の後は、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置するように積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して移動することで、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間の間隙を狭めて、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａのガタつきが抑えられた構造体１を簡単に製造することが可能となる。
【0026】
図６は、本発明の第２の実施形態における構造体２０１を示す斜視図である。図６に示すように、この構造体２０１は、上述した第１の実施形態における（第１の）積層造形部材１０Ａ及び（第２の）積層造形部材１０Ｂに加えて、（第３の）積層造形部材１０Ｃを含んでいる。この積層造形部材１０Ｃは、積層造形部材１０Ａ，１０Ｂと同様に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。積層造形部材１０Ｃは、ＸＺ平面に関して積層造形部材１０Ａと対称な形状を有する部材であり、積層造形部材１０Ｂと同一の構成を有している。したがって、積層造形部材１０Ａの構成要素に対応する積層造形部材１０Ｃの構成要素については、積層造形部材１０Ａの構成要素に付した符号中の添字「Ａ」を「Ｃ」に代えることで重複する説明を省略する。例えば、積層造形部材１０Ｃの軸部３０Ｃは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａと同様の構成を有する。
【0027】
図６に示す例では、第１の実施形態と同様に、第１の積層造形部材としての積層造形部材１０Ａが、（第１の）実用軸部３２Ａと、実用軸部３２Ａよりも細い（第１の）造形用軸部３６Ａとを含む（第１の）軸部３０Ａを有している。また、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂに積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通されており、第２の積層造形部材としての積層造形部材１０Ｂは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａが挿通される（第１の）貫通孔２１Ｂが形成された（第１の）接続部２２Ｂを有している。この積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂは、積層造形部材１０Ａの軸部３０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置している。そして、第３の積層造形部材としての積層造形部材１０Ｃが、（第２の）実用軸部３２Ｃと、実用軸部３２Ｃよりも細い（第２の）造形用軸部３６Ｃとを含む（第２の）軸部３０Ｃを有している。また、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａに積層造形部材１０Ｃの軸部３０Ｃが挿通されており、第１の積層造形部材としての積層造形部材１０Ａは、積層造形部材１０Ｃの軸部３０Ｃが挿通される（第２の）貫通孔２１Ａが形成された（第２の）接続部２２Ａを有している。この積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａは、積層造形部材１０Ｃの軸部３０Ｃの実用軸部３２Ｃの周囲に位置している。
【0028】
ここで、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外径Ｄ1（図４Ｂ参照）は、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりもわずかに小さく、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間には、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの軸受として機能するのに適切な大きさの間隙が形成されている。これにより、積層造形部材１０Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃを中心として回転できるようになっている。このように、本実施形態においては、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａを中心として積層造形部材１０Ｂを回転させることができるとともに、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃを中心として積層造形部材１０Ａを回転させることができるので、本実施形態における構造体２０１を用いることで、第１の実施形態に比べてより柔軟な回転を実現する回転機構を構成することができる。
【0029】
また、積層造形部材１０Ｃの基部２０Ｃの外径Ｄ3と拡大部４０Ｃの外径Ｄ4のいずれも、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりも大きくなっているため、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが、積層造形部材１０Ｃの基部２０Ｃと拡大部４０Ｃとの間に延びる軸部３０Ｃから離脱することが防止される。このように、本実施形態における積層造形部材１０Ｃの基部２０Ｃ及び拡大部４０Ｃは、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの移動を積層造形部材１０Ｃの軸部３０Ｃの範囲内に規制可能な（第２の）規制部として機能する。
【0030】
本実施形態では、積層造形部材１０Ｃの造形用軸部３６Ｃが、造形用軸部３６Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間に、造形用軸部３６Ｃと接続部２２Ａとを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有している。したがって、後述するように、積層造形部材１０Ｃの造形用軸部３６Ｃと積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａとの癒着を防止しつつ、造形用軸部３６Ｃと接続部２２Ａとを同一の積層面で連続的に積層造形することが可能となる。また、造形用軸部３６Ｃ及び接続部２２Ａの積層造形の後に、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの周囲に位置するように積層造形部材１０Ａを積層造形部材１０Ｃに対して移動することで、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間の間隙を狭めて、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの軸受として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃのガタつきが低減される。
【0031】
本実施形態では、積層造形部材１０Ｃの接続部２２Ｃ及び中間部２４Ｃと積層造形部材１０Ｂの中間部２４Ｂ、軸部３０Ｂ、基部２０Ｂ、及び拡大部４０Ｂが特定の用途で使用されているわけではないので、これらの部分を別の機能を発揮する構成に変更してもよいし、あるいはこれらの部分を省略してもよい。
【0032】
本実施形態では、積層造形部材１０Ｂと積層造形部材１０Ｃとが、積層造形部材１０Ａに対して同じ側（＋Ｚ方向側）に配置されているため、構造体２０１のＺ方向の厚みを抑えることができ、構造体２０１をコンパクトにすることができる。
【0033】
本実施形態における構造体２０１を製造する方法も、第１の実施形態における構造体１を製造する方法と同様に、３Ｄプリンタを用いた積層造形法によって積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを積層造形する積層造形工程と、この積層造形工程の後に、積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを相対的に移動して構造体２０１を形成する部材移動工程とを含んでいる。本実施形態においても、積層造形法の種類は特に限定されるものではなく、積層造形に用いる材料も特定のものに限定されるものではない。
【0034】
積層造形工程では、第１の実施形態と同様に、図７Ａに示すように、積積層造形法により３Ｄプリンタのステージ３上に積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに対応する部材１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを構成する層を１層ずつ積み重ねていく。このとき、必要に応じてサポート材５を部材１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃとともに積層してもよい。以下の説明では、積層造形工程中の部材１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃをそれぞれ積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと呼ぶことがある。
【0035】
本実施形態においては、図７Ａに示すように、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの基部２０Ｂ、接続部２２Ｂ、及び中間部２４Ｂとが同一の積層面で連続的に積層されるだけではなく、部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃと部材１１０Ａの基部２０Ａ、接続部２２Ａ、及び２４Ａとも同一の積層面で連続的に積層される。換言すれば、本実施形態の積層造形工程は、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの基部２０Ｂ、接続部２２Ｂ、及び中間部２４Ｂとを同一の積層面で連続的に造形する工程（第１の同一積層面造形工程）と、部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃと部材１１０Ａの基部２０Ａ、接続部２２Ａ、及び中間部２４Ａとを同一の積層面で連続的に造形する工程（第２の同一積層面造形工程）とを含んでいる。第１の同一積層面造形工程は、第１の実施形態における同一積層面造形工程と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0036】
第２の同一積層面造形工程においては、部材１１０Ａの接続部２２Ａを部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃの周囲に造形するが、この造形用軸部３６Ｃを先に造形した実用軸部３２Ｃよりも細く造形する。これにより、部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃの外周面と部材１１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間に相対的に大きな間隙Ｇ2を確保することができる。したがって、この間隙Ｇ2の大きさを部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃと部材１１０Ａの接続部２２Ａとが造形時に互いに癒着してしまうことがないような大きさとすることで、積層造形部材１０Ｃと積層造形部材１０Ａとを互いに癒着させることなく安定的に作製することができる。
【0037】
図７Ａに示す例では、部材１１０Ｃの実用軸部３２Ｃを積層造形する工程の前に、上述した第２の同一積層面造形工程が行われるが、使用する積層造形法に応じてこれらの工程の順序を逆にすることも可能である。
【0038】
図７Ａに示す積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの造形が完了した後、必要に応じてサポート材５を適切な方法により除去し、上述した部材移動工程を行う。この部材移動工程は、図７Ｂに示すように、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置するように積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して－Ｚ方向に移動する工程（第１の移動工程）と、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの周囲に位置するように積層造形部材１０Ａを積層造形部材１０Ｃに対して＋Ｚ方向に移動する工程（第２の移動工程）とを含んでいる。上述した積層造形工程と部材移動工程とにより、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間の間隙を上記間隙Ｇ1よりも小さくして、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受として機能するのに適切な大きさとすることができる。また、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間の間隙を上記間隙Ｇ2よりも小さくして、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの軸受として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａ及び積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃのガタつきが抑えられた構造体を製造することが可能となる。
【0039】
本実施形態では、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間には何も介在していないが、これらの面の間にベアリングを挿入して軸受性能を向上させてもよく、あるいはスペーサを挿入して間隙の大きさを調整してもよい。また、本実施形態では、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外径Ｄ1を積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりもわずかに小さくしているが、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外径Ｄ1を積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内径ｄよりも大きくして、部材移動工程の第２の移動工程において、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａを積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃに圧入してもよい。この場合には、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃが積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａに固定されることとなるので、この構造体を用いて固定機構を構成することができる。例えば、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａを積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂに対して回転可能に構成し、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃを積層造形部材１０あの接続部２２Ａに対して固定してもよい。
【0040】
上述した構造体２０１の製造方法によれば、第１の同一積層面造形工程において、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａを実用軸部３２Ａよりも細く造形しているため、部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａの外周面と部材１１０Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間に、造形用軸部３６Ａと接続部２２Ｂの積層造形に必要な間隙Ｇ1を確保することができ、第２の同一積層面造形工程において、部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃを実用軸部３２Ｃよりも細く造形しているため、部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃの外周面と部材１１０Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間に、造形用軸部３６Ｃと接続部２２Ａの積層造形に必要な間隙Ｇ2を確保することができる。したがって、第１の同一積層面造形工程中に部材１１０Ａの造形用軸部３６Ａと部材１１０Ｂの接続部２２Ｂとが造形時に互いに癒着してしまうこと及び第２の同一積層面造形工程中に部材１１０Ｃの造形用軸部３６Ｃと部材１１０Ａの接続部２２Ａとが造形時に互いに癒着してしまうことを防止することができる。また、積層造形工程の後は、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの周囲に位置するように積層造形部材１０Ｂを積層造形部材１０Ａに対して移動することで、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの外周面と積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂの内周面との間の間隙を狭めて、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂが積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａの軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。また、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの周囲に位置するように積層造形部材１０Ａを積層造形部材１０Ｃに対して移動することで、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの外周面と積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａの内周面との間の間隙を狭めて、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａが積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃの軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａ及び積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃのガタつきが抑えられた構造体２０１を簡単に製造することが可能となる。
【0041】
上述した実施形態においては、積層造形部材１０Ｂ，１０ＣがＸＺ平面に関して積層造形部材１０Ａと対称な形状を有していたが、積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの形状はこれに限られるものではなく、積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれが任意の形状を有し得る。また、第１の実施形態における構造体１は２つの積層造形部材１０Ａ，１０Ｂを含み、第２の実施形態における構造体２０１は３つの積層造形部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを含んでいるが、本発明に係る構造体は４以上の積層造形部材を含むものであってもよい。
【0042】
上述した実施形態においては、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａ及び造形用軸部３６Ａが円柱状であり、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂが円形孔であるが、積層造形部材１０Ａの実用軸部３２Ａ及び造形用軸部３６Ａを角柱状又は角柱と円柱などを組み合わせた形態にしてもよく、積層造形部材１０Ｂの接続部２２Ｂの貫通孔２１Ｂをこれに対応した形状としてもよい。同様に、積層造形部材１０Ｃの実用軸部３２Ｃ及び造形用軸部３６Ｃを角柱状又は角柱と円柱などを組み合わせた形態にしてもよく、積層造形部材１０Ａの接続部２２Ａの貫通孔２１Ａをこれに対応した形状としてもよい。
【0043】
以上述べたように、本発明に係る構造体は、以下のような構成を採用することが可能である。
【0044】
［構成１］
構造体は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続され、上記第１の実用軸部よりも細い第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の積層造形部材と、上記第１の積層造形部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の積層造形部材とを備える。上記第１の積層造形部材の上記第１の造形用軸部は、上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の積層造形部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有する。上記第２の積層造形部材の上記第１の接続部は、上記第１の積層造形部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置する。
構造体は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続され、上記第１の実用軸部よりも細い第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の積層造形部材と、上記第１の積層造形部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の積層造形部材とを備える。上記第１の積層造形部材の上記第１の造形用軸部は、上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の積層造形部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有する。上記第２の積層造形部材の上記第１の接続部は、上記第１の積層造形部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置する。
【0045】
このような構成によれば、第１の積層造形部材の第１の造形用軸部が、第１の造形用軸部の外面と第２の積層造形部材の第１の貫通孔の内面との間に、第１の造形用軸部と第１の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有しているため、第１の造形用軸部と第１の接続部との癒着を防止しつつ、第１の造形用軸部と第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形することが可能となる。また、第１の造形用軸部及び第１の接続部の積層造形の後に、第２の積層造形部材の第１の接続部が第１の積層造形部材の第１の実用軸部の周囲に位置するように第２の積層造形部材を第１の積層造形部材に対して移動することで、第１の積層造形部材の第１の実用軸部の外面と第２の積層造形部材の第１の接続部の第１の貫通孔の内面との間の間隙を狭めて、第２の積層造形部材の第１の接続部が第１の積層造形部材の第１の実用軸部の軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、第１の部材の第１の実用軸部のガタつきが低減される。
【0046】
［構成２］
上記構成１において、上記第１の積層造形部材は、上記第２の積層造形部材の上記第１の接続部の移動を上記第１の軸部の範囲内に規制可能な第１の規制部をさらに有し得る。このような第１の規制部により、第２の積層造形部材の第１の接続部が第１の積層造形部材から離脱してしまうことを防ぐことができる。
上記構成１において、上記第１の積層造形部材は、上記第２の積層造形部材の上記第１の接続部の移動を上記第１の軸部の範囲内に規制可能な第１の規制部をさらに有し得る。このような第１の規制部により、第２の積層造形部材の第１の接続部が第１の積層造形部材から離脱してしまうことを防ぐことができる。
【0047】
［構成３］
上記構成１又は２において、上記構造体は、第２の実用軸部と、上記第２の実用軸部に接続され、上記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の積層造形部材をさらに備えていてもよい。上記第１の積層造形部材は、上記第３の積層造形部材の上記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し得る。上記第３の積層造形部材の上記第２の造形用軸部は、上記第２の造形用軸部の外面と上記第１の積層造形部材の上記第２の貫通孔の内面との間に、上記第３の積層造形部材の上記第２の造形用軸部と上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部とを同一の積層面で造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し得る。上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部は、上記第３の積層造形部材の上記第２の実用軸部の周囲に位置し得る。
上記構成１又は２において、上記構造体は、第２の実用軸部と、上記第２の実用軸部に接続され、上記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の積層造形部材をさらに備えていてもよい。上記第１の積層造形部材は、上記第３の積層造形部材の上記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し得る。上記第３の積層造形部材の上記第２の造形用軸部は、上記第２の造形用軸部の外面と上記第１の積層造形部材の上記第２の貫通孔の内面との間に、上記第３の積層造形部材の上記第２の造形用軸部と上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部とを同一の積層面で造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有し得る。上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部は、上記第３の積層造形部材の上記第２の実用軸部の周囲に位置し得る。
【0048】
このような構成によれば、第３の積層造形部材の第２の造形用軸部が、第２の造形用軸部の外面と第１の積層造形部材の第２の貫通孔の内面との間に、第２の造形用軸部と第２の接続部とを同一の積層面で連続的に造形するのに必要な間隙が形成されるような外形を有しているため、第２の造形用軸部と第２の接続部との癒着を防止しつつ、第２の造形用軸部と第２の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形することが可能となる。また、第２の造形用軸部及び第２の接続部の積層造形の後に、第１の部材の第２の接続部が第３の部材の第２の実用軸部の周囲に位置するように第１の部材を第３の部材に対して移動することで、第３の部材の第２の実用軸部の外面と第１の部材の第２の接続部の第２の貫通孔の内面との間の間隙を狭めて、第１の部材の第２の接続部が第３の部材の第２の実用軸部の軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、第１の部材の第１の実用軸部のガタつきとともに、第３の部材の第２の実用軸部のガタつきが低減される。
【0049】
［構成４］
上記構成３において、上記第２の積層造形部材と上記第３の積層造形部材とは、上記第１の積層造形部材に対して同じ側に配置され得る。このような構成によれば、構造体の厚みを抑えることができ、構造体をコンパクトにすることができる。
上記構成３において、上記第２の積層造形部材と上記第３の積層造形部材とは、上記第１の積層造形部材に対して同じ側に配置され得る。このような構成によれば、構造体の厚みを抑えることができ、構造体をコンパクトにすることができる。
【0050】
［構成５］
上記構成３又は４において、上記第３の積層造形部材は、上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部の移動を上記第２の軸部の範囲内に規制可能な第２の規制部をさらに有し得る。このような第２の規制部により、第１の積層造形部材の第２の接続部が第３の積層造形部材から離脱してしまうことを防ぐことができる。
上記構成３又は４において、上記第３の積層造形部材は、上記第１の積層造形部材の上記第２の接続部の移動を上記第２の軸部の範囲内に規制可能な第２の規制部をさらに有し得る。このような第２の規制部により、第１の積層造形部材の第２の接続部が第３の積層造形部材から離脱してしまうことを防ぐことができる。
【0051】
［構成６］
また、本発明に係る回転機構は、上記構成１から５のいずれかに記載の構造体を含み得る。この場合には、第１の積層造形部材の第１の実用軸部を中心として第２の積層造形部材を回転させることが可能な回転機構（及び第３の積層造形部材の第２の実用軸部を中心として第１の積層造形部材を回転させることが可能な回転機構）を実現することができる。
また、本発明に係る回転機構は、上記構成１から５のいずれかに記載の構造体を含み得る。この場合には、第１の積層造形部材の第１の実用軸部を中心として第２の積層造形部材を回転させることが可能な回転機構（及び第３の積層造形部材の第２の実用軸部を中心として第１の積層造形部材を回転させることが可能な回転機構）を実現することができる。
【0052】
［構成７］
また、本発明に係る固定機構は、上記構成１から５のいずれかに記載の構造体を含み得る。この場合には、第１の積層造形部材の第１の実用軸部が第２の積層造形部材の第１の接続部に固定された固定機構（及び第３の積層造形部材の第２の実用軸部が第１の積層造形部材の第２の接続部に固定された固定機構）を実現することができる。
また、本発明に係る固定機構は、上記構成１から５のいずれかに記載の構造体を含み得る。この場合には、第１の積層造形部材の第１の実用軸部が第２の積層造形部材の第１の接続部に固定された固定機構（及び第３の積層造形部材の第２の実用軸部が第１の積層造形部材の第２の接続部に固定された固定機構）を実現することができる。
【0053】
さらに、本発明に係る構造体の製造方法は、以下のような構成を採用することが可能である。
【0054】
［構成８］
構造体の製造方法は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続される第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の部材と、上記第１の部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の部材とを含む複数の部材を積層造形する積層造形工程と、上記積層造形工程の後に、上記複数の部材を相対的に移動して構造体を形成する部材移動工程とを含む。上記積層造形工程は、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部と上記第２の部材の上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第１の同一積層面造形工程を含む。上記第１の同一積層面造形工程においては、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部を上記第１の実用軸部よりも細く造形する。上記部材移動工程は、上記第２の部材の上記第１の接続部が上記第１の部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置するように上記第２の部材を上記第１の部材に対して移動する第１の移動工程を含む。
構造体の製造方法は、第１の実用軸部と、上記第１の実用軸部に接続される第１の造形用軸部とを含む第１の軸部を有する第１の部材と、上記第１の部材の上記第１の軸部が挿通される第１の貫通孔が形成された第１の接続部を有する第２の部材とを含む複数の部材を積層造形する積層造形工程と、上記積層造形工程の後に、上記複数の部材を相対的に移動して構造体を形成する部材移動工程とを含む。上記積層造形工程は、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部と上記第２の部材の上記第１の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第１の同一積層面造形工程を含む。上記第１の同一積層面造形工程においては、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部の外面と上記第２の部材の上記第１の貫通孔の内面との間に、上記第１の造形用軸部と上記第１の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、上記第１の部材の上記第１の造形用軸部を上記第１の実用軸部よりも細く造形する。上記部材移動工程は、上記第２の部材の上記第１の接続部が上記第１の部材の上記第１の実用軸部の周囲に位置するように上記第２の部材を上記第１の部材に対して移動する第１の移動工程を含む。
【0055】
このような方法によれば、第１の同一積層面造形工程において、第１の部材の第１の造形用軸部を第１の実用軸部よりも細く造形しているため、第１の部材の第１の造形用軸部の外面と第２の部材の第１の貫通孔の内面との間に、第１の造形用軸部と第１の接続部の積層造形に必要な間隙を確保することができる。したがって、第１の同一積層面造形工程中に第１の部材の第１の造形用軸部と第２の部材の第１の接続部とが互いに癒着してしまうことを防止することができる。また、積層造形工程の後は、第２の部材の第１の接続部が第１の部材の第１の実用軸部の周囲に位置するように第２の部材を第１の部材に対して移動することで、第１の部材の第１の実用軸部の外面と第２の部材の第１の接続部の第１の貫通孔の内面との間の間隙を狭めて、第２の部材の第１の接続部が第１の部材の第１の実用軸部の軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、第１の部材の第１の実用軸部のガタつきが抑えられた構造体を簡単に製造することが可能となる。
【0056】
［構成９］
上記構成８において、上記積層造形工程により積層造形される上記複数の部材は、第２の実用軸部と、上記第２の実用軸部に接続され、上記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の部材をさらに含み得る。上記第１の部材は、上記第３の部材の上記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し得る。上記積層造形工程は、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部と上記第１の部材の上記第２の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第２の同一積層面造形工程をさらに含み得る。上記第２の同一積層面造形工程においては、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部の外面と上記第１の部材の上記第２の貫通孔の内面との間に、上記第２の造形用軸部と上記第２の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部を上記第２の実用軸部よりも細く造形し得る。上記部材移動工程は、上記第１の部材の上記第２の接続部が上記第３の部材の上記第２の実用軸部の周囲に位置するように上記第１の部材を上記第３の部材に対して移動する第２の移動工程をさらに含み得る。
上記構成８において、上記積層造形工程により積層造形される上記複数の部材は、第２の実用軸部と、上記第２の実用軸部に接続され、上記第２の実用軸部よりも細い第２の造形用軸部とを含む第２の軸部を有する第３の部材をさらに含み得る。上記第１の部材は、上記第３の部材の上記第２の軸部が挿通される第２の貫通孔が形成された第２の接続部をさらに有し得る。上記積層造形工程は、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部と上記第１の部材の上記第２の接続部とを同一の積層面で連続的に積層造形する第２の同一積層面造形工程をさらに含み得る。上記第２の同一積層面造形工程においては、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部の外面と上記第１の部材の上記第２の貫通孔の内面との間に、上記第２の造形用軸部と上記第２の接続部の積層造形に必要な間隙が形成されるように、上記第３の部材の上記第２の造形用軸部を上記第２の実用軸部よりも細く造形し得る。上記部材移動工程は、上記第１の部材の上記第２の接続部が上記第３の部材の上記第２の実用軸部の周囲に位置するように上記第１の部材を上記第３の部材に対して移動する第２の移動工程をさらに含み得る。
【0057】
このような方法によれば、第２の同一積層面造形工程において、第３の部材の第２の造形用軸部を第２の実用軸部よりも細く造形しているため、第３の部材の第２の造形用軸部の外面と第１の部材の第２の貫通孔の内面との間に、第２の造形用軸部と第２の接続部の積層造形に必要な間隙を確保することができる。したがって、第２の同一積層面造形工程中に第３の部材の第２の造形用軸部と第１の部材の第２の接続部とが互いに癒着してしまうことを防止することができる。また、積層造形工程の後は、第１の部材の第２の接続部が第３の部材の第２の実用軸部の周囲に位置するように第１の部材を第３の部材に対して移動することで、第３の部材の第２の実用軸部の外面と第１の部材の第２の接続部の第２の貫通孔の内面との間の間隙を狭めて、第１の部材の第２の接続部が第３の部材の第２の実用軸部の軸受又は固定部として機能するのに適切な大きさとすることができる。したがって、第１の部材の第１の実用軸部のガタつきとともに、第３の部材の第２の実用軸部のガタつきが抑えられた構造体を簡単に製造することが可能となる。
【0058】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【0059】
１，２０１ 構造体
１０Ａ 第１の積層造形部材
１０Ｂ 第２の積層造形部材
１０Ｃ 第３の積層造形部材
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 基部
２１Ａ 第２の貫通孔
２１Ｂ 第１の貫通孔
２２Ａ 第２の接続部
２２Ｂ 第１の接続部
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 中間部
３０Ａ 第１の軸部
３０Ｃ 第２の軸部
３２Ａ 第１の実用軸部
３２Ｃ 第２の実用軸部
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ テーパ部
３６Ａ 第１の造形用軸部
３６Ｃ 第２の造形用軸部
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 拡大部
１１０Ａ 第１の部材
１１０Ｂ 第２の部材
１１０Ｃ 第３の部材
１０Ａ 第１の積層造形部材
１０Ｂ 第２の積層造形部材
１０Ｃ 第３の積層造形部材
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 基部
２１Ａ 第２の貫通孔
２１Ｂ 第１の貫通孔
２２Ａ 第２の接続部
２２Ｂ 第１の接続部
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 中間部
３０Ａ 第１の軸部
３０Ｃ 第２の軸部
３２Ａ 第１の実用軸部
３２Ｃ 第２の実用軸部
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ テーパ部
３６Ａ 第１の造形用軸部
３６Ｃ 第２の造形用軸部
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 拡大部
１１０Ａ 第１の部材
１１０Ｂ 第２の部材
１１０Ｃ 第３の部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】