(57)【要約】【課題】車台とすることができる空間フレーム用の管を接続するために、接着剤注入経路をもたらすジョイント設計を提供すること。【解決手段】ジョイントは、炭素繊維管を接続することができ、異なる形状及び構成で設計することができる。ジョイントは、管と対合し得る受入れポートを含み、管の内側表面及び外側表面と同時に接触し、強固に接続することができる。ジョイントは、管の表面とジョイントの表面との間に空間をもたらし得る中央配置特徴部も含むことができ、この空間を通して接着剤を流すことができる。接着剤は、ジョイント内の１つ以上の一体化構造特徴部を通してジョイントと管との間の接続空間に注入することができ、構造特徴部は、接着剤を接続空間に向ける通路をもたらすことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の管の間に接続部を形成するジョイント部材であって、前記ジョイント部材は、
２つ以上の受入れポートであって、前記各受入れポートは、内側突出部により形成し、前記内側突出部は、（１）ジョイントが前記２つ以上の管の対応する管に接続されているときに、前記対応する管の内側で嵌合するように構成され、（２）前記内側突出部の側壁に組み込んだ１つ以上の流体送出経路を含む、２つ以上の受入れポートと、
１つ以上の流体送出ポートであって、ジョイントが前記対応する管に接続されているときに、前記対応する管の内側表面と前記内側突出部の外側表面との間の空間と流体連通し、前記流体連通は、前記内側突出部の前記側壁に組み込んだ前記１つ以上の流体送出経路を通してもたらされる、１つ以上の流体送出ポートと、
を備えるジョイント部材。
【請求項２】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、接着剤注入ポートである、請求項１に記載のジョイント部材。
【請求項３】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、真空ポートである、請求項１に記載のジョイント部材。
【請求項４】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、接着剤の体積を保持する容器と流体連通している、請求項１に記載のジョイント部材。
【請求項５】
接着剤の前記体積は、ジョイントが前記対応する管に接続されているときに、前記対応する管の前記内側表面と前記内側突出部の前記外側表面との間の前記空間を充填するのに必要な接着剤の量と実質的に等しい、請求項４に記載のジョイント部材。
【請求項６】
接着剤の体積を保持する前記容器は、気密封止接続した状態で前記流体送出ポートと流体連通している、請求項４に記載のジョイント部材。
【請求項７】
ジョイントと、前記ジョイントに接続される対応する管との間に結合部を形成する方法であって、前記方法は、
前記ジョイントの内側突出部を前記対応する管に嵌合するステップであって、前記内側突出部は、前記内側突出部の側壁に組み込んだ１つ以上の流体送出経路を含み、前記１つ以上の流体送出経路は、前記ジョイントに設けた１つ以上の流体送ポートから前記対応する管の内側表面と前記内側突出部の外側表面との間の空間への通路をもたらす、ステップと、
前記ジョイントの少なくとも一部分を少なくとも約５０℃の表面温度まで加熱するステップと、
（１）前記流体送出ポートの少なくとも１つに接着剤供給源を取り付け、（２）前記流体送出ポートの少なくとも１つに負圧供給源を取り付けるステップと、
（１）前記少なくとも１つの流体送出ポートを通して接着剤を前記接着剤供給源から供給することによって、および（２）前記流体送出ポートの前記少なくとも１つに対し前記負圧供給源により接着剤を前記空間内に引っ張ることによって、前記対応する管の前記内側表面と前記内側突出部の前記外側表面との間の前記空間に接着剤を注入するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記接着剤が固化した後、前記ジョイントに設けた前記１つ以上の流体送出ポートを取り外すステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記内側突出部の前記表面の少なくとも一部分は、１つ以上の中央配置特徴部を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記中央配置特徴部は、前記内側突出部の前記表面と前記対応する管の前記内側表面との間の所定の間隔距離を強制する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記中央配置特徴部は、前記対応する管の前記内側表面と前記内側突出部の前記外側表面との間の前記空間に注入した接着剤を広げるために、１つ以上の通路をもたらす、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記接着剤は、２５℃で測定すると、少なくとも約１，０００ｃＰの粘度を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
車台モジュール又は下部構造体であって、
複数のカスタマイズしたジョイント部材、及び管
を備え、
前記ジョイント部材は、２つ以上の受入れポートを備え、前記各受入れポートは、内側突出部により形成し、前記内側突出部は、（１）前記ジョイントが前記２つ以上の管の対応する管に接続されているときに、前記対応する管を内側で嵌合するように構成され、（２）前記内側突出部の側壁に組み込んだ１つ以上の流体送出経路を含む、車台モジュール又は下部構造体。
【請求項１４】
前記ジョイント部材は、１つ以上の流体送出ポートを更に備え、前記１つ以上の流体送出ポートは、前記ジョイントが前記対応する管に接続されているときに、前記対応する管の内側表面と前記内側突出部の外側表面との間の空間と流体連通し、前記流体連通は、前記内側突出部の前記側壁に組み込んだ前記１つ以上の流体送出経路を通してもたらされる、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項１５】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、接着剤注入ポートである、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項１６】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、真空ポートである、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項１７】
前記１つ以上の流体送出ポートのうち少なくとも１つは、接着剤の体積を保持する容器と流体連通している、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項１８】
接着剤の前記体積は、前記ジョイントが前記対応する管に接続されているときに、前記対応する管の前記内側表面と前記内側突出部の前記外側表面との間の前記空間を充填するのに必要な接着剤の量と実質的に等しい、請求項１７に記載の車台モジュール。
【請求項１９】
接着剤の体積を保持する前記容器は、気密封止接続した状態で前記流体送出ポートと流体連通している、請求項１７に記載の車台モジュール。
【請求項２０】
前記内側突出部の前記表面の少なくとも一部分は、１つ以上の中央配置特徴部を備える、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項２１】
前記中央配置特徴部は、前記内側突出部の前記表面と前記対応する管の前記内側表面との間の所定の間隔距離を強いる、請求項１３に記載の車台モジュール。
【請求項２２】
前記中央配置特徴部は、前記内側突出部の前記表面と前記対応する管の前記内側表面との間の所定の間隔距離を強いる、請求項２１に記載の車台モジュール。
【請求項２３】
前記中央配置特徴部は、前記対応する管の前記内側表面と前記内側突出部の前記外側表面との間の前記空間に注入した接着剤を広げるために、１つ以上の通路をもたらす、請求項２１に記載の車台モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本出願は、２０１５年６月４日出願の米国仮特許出願第６２／１７０，９８８号に対する優先権を主張するものであり、この出願全体を参照により本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
管フレーム車台構造は、小体積高性能の車両設計において広範に使用されており、その利点は、設備据え付けが低価格であること、設計の柔軟さ、及び構造体を高効率に製造できることである。既存の管フレーム車台の製作方法は、全ての管を正確な長さに切断し、切込みを入れるのにかなりの量の労力を要し、各管接続ジョイント部を結合するには熟練した溶接工も必要である。車台フレーム内の管の材料として炭素繊維を使用すると、組立てに対する労力及び設備据え付け費用を低減する。しかし、炭素繊維管は溶接することができないために、交差部において炭素繊維管の接続に関する問題が生じる。管とジョイント接続部との間に結合部を形成するために、接着剤を供給することができる。接着剤を用いると、特殊な工具、並びにジョイント部と管との間の接続点における接着剤の厚さ及び適用範囲に対する慎重な監視を必要とすることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書で提供するのは、ジョイント部と管との間の接続点に接着剤を注入するシステム及び方法である。ジョイント部は、１つ又は複数の一体化構造特徴部を備えることができ、１つ又は複数の一体化構造特徴部は、接着剤供給源からジョイント部と管との間の接続点又は空間まで接着剤を送出する流体経路をもたらすように構成する。場合によっては、接着剤を、陽圧を用いて、接着剤注入ポートを通してジョイント部と管との間の空間内に同時に押し出し、負圧供給源によって負圧を空間に加えることにより接着剤を空間内に引き込むことができる。ジョイント部は、１つ又は複数の一体化構造特徴部内での接着剤の流れを促進し、サイクル時間を低減し、硬化を早めるために加熱することができる。
【０００４】
本開示の追加の態様及び利点は、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。以下の詳細な説明では、本開示の例示的実施形態を図示、説明するにすぎない。了解されるように、本開示は、他の及び異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの細部は、様々な明らかな点において、全て本開示から逸脱することなく修正することができる。したがって、図面及び説明は、本質的に例示的なものとして解釈すべきであり、限定と解釈すべきではない。
【０００５】
参照による組込み
本明細書内で述べる全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも各個の刊行物、特許又は特許出願が具体的且つ個別に参照により組み込まれるように示したのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００６】
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲における詳細事項と共に示す。本発明の特徴及び利点のより良好な理解は、本発明の原理を利用する例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、及び添付の図面（本明細書では「図」とも呼ぶ）を参照すれば得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ジョイント部及び管から構成されるフレームの図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態による、複数の受入れポートを有するジョイント部の一例の図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態による、複数の受入れポートを有するジョイント部の別の例の図である。
【図２ｃ】本発明の一実施形態による、異なる直径を有する複数の受入れポートを有するジョイント部の別の例の図である。
【図２ｄ】複数の接続管を接続するジョイント部の断面図である。
【図３ａ】内側突出部の表面と管の内側表面との間に１つ又は複数の間隙を形成するように内側突出部が管に嵌合されている断面図である。
【図３ｂ】接着剤により内側突出部が管に嵌合されている断面図であり、接着剤は、内側突出部の表面と管の内側表面との間に形成した１つ又は複数の間隙内にある。
【図４】ジョイント部の流体送出経路と流体連通する１つ又は複数の流体送出ポートの図である。
【図５】接着剤供給源及び負圧供給源の図であり、それぞれ、ジョイント部の流体送出経路に接続されている。
【図６】１つ又は複数の流体送出ポートを取り外したジョイント部の図である。
【図７ａ】小隆起中央配置特徴部を有するジョイント突出部の一例の図である。
【図７ｂ】らせん経路中央配置特徴部を有するジョイント突出部の一例の図である。
【図７ｃ】迷路状中央配置特徴部を有するジョイント突出部の一例の図である。
【図７ｄ】断続的らせん中央配置特徴部を有するジョイント突出部の一例の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の様々な実施形態を本明細書において示し、説明するが、そのような実施形態が例として提示されているにすぎないことは当業者であれば明らかであろう。当業者であれば、本発明からから逸脱することなく多数の変形、変更及び代替を思い付く可能性がある。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替形態を利用できることを理解されたい。
【０００９】
本開示は、フレーム、例えば車台フレームを形成するために、管・結節点組立体を接続するシステム及び方法を提供する。管・結節点組立体内の各管及び結節点は、結節点の表面と管の表面との間に設けた空間に接着剤を注入することによって接続することができる。場合によっては、管・結節点組立体は、２次元構造体を形成することができる。管・結節点組立体は、３次元構造体を形成することができる。管・結節点組立体は、車両のフレームを形成することができる。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による、接続管１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを含む車台１００を示し、接続管１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、１つ又は複数の結節点１０２によって接続されている。各結節点は、各結節点を１つ又は複数の管に接続できるようにサイズ決定し、成形することができる。各結節点は、結節点本体から延在するポートを通して１つ又は複数の管に接続することができる。多ポート結節点、又はジョイント部材は、１つ又は複数の管を接続し、２つ以上の３次元構造体を形成するように設けることができる。構造体は、フレームとすることができる。一例では、２次元構造体は、平面フレームであり得る一方で、３次元構造体は、空間フレームであり得る。空間フレームは、中の体積を取り囲むことができる。いくつかの例では、３次元空間フレーム構造体は、車台とすることができる。車台は、中の空間を取り囲むことができる長さ、幅及び高さを有することができる。車台の長さ、幅、及び高さは、接続管の厚さよりも大きいものとすることができる。車台又はあらゆる種類の台に対する本明細書のあらゆる記載は、あらゆる種類の空間フレームに適用することができ、その逆もまた同様である。
【００１１】
車台は、車両の枠組を形成することができる。車台は、車両の車体パネルを置く構造体をもたらすことができ、車体パネルとは、ドア・パネル、ルーフ・パネル、フロア・パネル、又は車両の筐体を形成するあらゆる他のパネルとすることができる。更に、車台は、ホイール、ドライブ・トレイン、エンジン・ブロック、電気構成要素、加熱システム及び冷却システム、座席、又は収納スペースのための構造支持体とすることができる。車両は、少なくとも約１人以上、２人以上、３人以上、４人以上、５人以上、６人以上、７人以上、８人以上、１０人以上、２０人以上、又は３０人以上の同乗者を乗せることができる乗用車とすることができる。車両の例は、限定はしないが、セダン、トラック、バス、バン、ミニバン、ステーション・ワゴン、ＲＶ、トレーラ、トラクタ、ゴーカート、自動車、列車、又はオートバイ、ボート、宇宙機又は飛行機を含むことができる。空間フレームは、車両、又は限定はしないが塔、建築物、自転車、三輪車、橋、照明構造体、家具、舞台、組桁若しくは壁を含むあらゆる他の種類の構造体のために提供することができる。台又は車台に対する本明細書のあらゆる記載は、あらゆる種類の空間フレームに適用することができる。同様に、車台内の管の接続に使用することができる結節点に対する本明細書のあらゆる記載は、あらゆる種類の空間フレームに適用することができる。
【００１２】
車台は、車両のその種類の形状係数と一致する形状係数をもたらすことができる。車両の種類に応じて、車台は異なる構成を有することができる。車台は、異なる複雑さレベルを有することができる。いくつかの例では、車両の外側フレームを実現し得る３次元空間フレームを提供することができる。外側枠組は、３次元筐体を形成する車体パネルを有することができる。任意選択で、内側支持体又は構成要素をもたらすことができる。異なる車台構成に適合させるために、異なるレイアウトの多ポート結節点及び接続管を提供することができる。結節点は、２次元又は３次元平面で管を支持することができる。例えば、多叉結節点は、全てが同じ平面内にない管を接続するように構成することができる。多叉結節点に接続した管を３次元様式に設け、３つの直交軸に及ばせることができる。代替実施形態では、いくつかの結節点は、２次元平面を共有し得る管を接続することができる。
【００１３】
本明細書に記載のジョイント部を使用して、車台を短時間で形成することができる。場合によっては、ユーザ又はユーザの一団は、数分、数時間又は数日程度の時間尺度で車台を組み立てることができる。車台を分解し、ジョイント部の少なくとも一部分を使用して異なる種類の車台を形成し、異なる種類の車両として使用することができる。ジョイント部は、異なる種類の車台において再利用することができる。ジョイント部は、再利用可能であり得る。場合によっては、ジョイント部及び管のセットを使用して第１の車台を構築することができる。第１の車台を分解し、ジョイント部及び管のセットの少なくとも部分セットを使用して第２の車台を構築することができる。第１の車台及び第２の車台は、異なる種類の車両に対応することができる。例えば、第１の車台及び第２の車台は、異なるサイズ（例えば体積、重量、積載量）の車両とすることができる。場合によっては、第１の車台及び第２の車台は、異なる機能を有する車両に対応することができる。車両機能には、軍用、商用、運搬、１人若しくは複数の移送、及び／又は特殊な種類の地上輸送を含むことができる。
【００１４】
車両の接続管１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、炭素繊維材料から形成することができる。複合材料の例は、高弾性炭素繊維複合材料、高強度炭素繊維複合材料、平織炭素繊維複合材料、朱子織炭素繊維複合材料、低弾性炭素繊維複合材料、又は低強度炭素繊維複合材料を含むことができる。代替実施形態では、管は、プラスチック、ポリマー、金属、又は金属合金等の他の材料から形成することができる。接続管は、硬質材料から形成することができる。接続管は、様々な寸法を有することができる。例えば、異なる接続管は、異なる長さを有することができる。例えば、接続管は、約１インチ、３インチ、６インチ、９インチ、１フィート、２フィート、３フィート、４フィート、５フィート、６フィート、７フィート、８フィート、９フィート、１０フィート、１１フィート、１２フィート、１３フィート、１４フィート、１５フィート、２０フィート、２５フィート、又は３０フィート程度の長さを有することができる。いくつかの例では、管は、同じ直径を有していても、異なる直径を有していてもよい。いくつかの例では、管は、約１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、５インチ、１０インチ、１５インチ、又は２０インチ程度の直径を有することができる。
【００１５】
接続管は、あらゆる断面形状を有することができる。例えば、接続管は、実質的に円形状、正方形形状、楕円形状、六角形状、又はあらゆる不規則な形状を有することができる。接続管断面は、Ｃチャンネル、Ｉビーム又はアングル等の開放断面とすることができる。
【００１６】
接続管１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、中空管とすることができる。中空部分は、管の全長に沿って設けることができる。例えば、接続管は、内側表面及び外側表面を有することができる。管の内側直径は、接続管の内側表面に対応することができる。管の外側直径は、接続管の外側表面に対応することができる。いくつかの実施形態では、内径と外径との間の差は、約１／３２インチ、１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４又は５インチ以下とすることができる。接続管は、２つの端部を有することができる。２つの端部は、互いに対向することができる。代替実施形態では、接続管は、３、４、５、６又はそれ以上の端部を有することができる。車台フレームは、ジョイント部１０２と接続される炭素繊維管を備えることができる。
【００１７】
本開示で提示する多ポート結節点１０２（ジョイント部材、ジョイント部、接続部、ラグとも呼ぶ）は、図１のフレーム等の車台フレームでの使用に適し得る。車台フレーム（１００）の結節点は、車台の設計により規定される管の角度に適合するように設計することができる。結節点は、車台の迅速で低価格の組立てを可能にするように、所望の形状に事前形成することができる。
【００１８】
ジョイント部又は結節点は、金属材料（例えばアルミニウム、チタン若しくはステンレス鋼、真鍮、銅、クロムモリブデン鋼若しくは鉄）、複合材料（例えば炭素繊維）又はポリマー材料（例えばプラスチック）から構成することができる。ジョイント部は、実質的に硬質材料から形成することができる。ジョイント部は、３Ｄ印刷、鋳造、鋳型の使用、機械加工、又はこれらの加工の組合せによって製作することができる。
【００１９】
図２ａ及び図２ｂは、ジョイント部（結節点とも呼ぶ）の例を示す。図２ａは、管と接続する５つの突出受入れポート又は叉を有するジョイント部又は多叉結節点２００を示す。図２ｂは、管を接続する３つの突出受入れポートを有するジョイント部２０１を示す。ジョイント部（即ち多叉結節点）は、接続管と対合する任意の数の突出受入れポートを有することができる。例えば、ジョイント部は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、２０、３０又は５０の受入れポート又は叉を有することができる。ジョイント部は、本明細書に記載の受入れポートの数のいずれかよりも少なくてもよい。ジョイント部は、本明細書に記載の値のうちいずれか２つの間の範囲内にあるいくつかの受入れポートを有することができる。
【００２０】
ジョイント部は、中央領域又はハブ２０２を有することができる。受入れポート２０３は、中央領域から突出することができる。中央領域又はハブは、受入れポートが接触するジョイント部の部分とすることができる。中央領域又はハブは、内部領域を有することができる。例えば、中央領域又はハブは、中空とすることができる。受入れポートは、中央領域又はハブにより近い近位端を有することができる。受入れポートは、中央領域又はハブからより遠い遠位端を有することができる。各受入れポートは、接続管と係合するように構成することができる。接続管の一端は、単一の受入れポートに接続することができる。いくつかの例では、接続管は、多数の端部を有することができる。各端部は、ジョイント部に接続することができる。ジョイント部は、多数の接続管を互いに接続することができる。いくつかの例では、ジョイント部は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の接続管を互いに接続することができる。
【００２１】
突出受入れポートは、互いに対して、３次元空間内であらゆる角度を有することができ、例えば、任意の２つのポートの間の角度は、少なくとも約１°、５°、１０°、１５°、２０°、３０°、４５°、６０°、７５°、９０°、１０５°、１２０°、１３５°、１５０°、１６５°、又は１８０°とすることができる。いくつかの例では、３つ以上のポートを設けることができる。３つ以上のポートは、同一平面上にあっても、同一平面上になくてもよい。ポートは、丸、正方形、楕円又は不規則な形状の管を受け入れることができる。管を接続する異なる断面形状／寸法に関し、ポートは、異なる形状／寸法の管に適合するように構成することができ、ポート自体は、様々な断面形状／寸法を有することができる。ポートは、丸、正方形、楕円又は不規則な形状とすることができる。
【００２２】
ジョイント部は、接続管の内側を嵌合するように設計した突出部を有することができる。突出部は、受入れポートの一部分とすることができる。突出部は、接続管に挿入する際に円滑で剛直な移行をもたらすように先細であってもよい。例えば、突出部の直径は、中央領域又はハブのより近くでわずかに増大することができる。突出部の遠位端にある突出部の直径は、突出部の近位端における突出部の直径よりも小さくてもよい。ポートは、ポートの突出部が、接続管の内側表面領域を係合する目的で接続管の内側を嵌合し得るような寸法を有することができる。
【００２３】
ジョイント部は、接続管の一部分にわたり嵌合するように設計した唇部を有することができる。唇部は、受入れポートの一部分とすることができる。ポートは、接続管が、接続管の外側表面を係合する目的で唇部の内側を嵌合し得るような寸法を有することができる。滑合をもたらすことができる。
【００２４】
炭素管の場合、管の内側表面に対する係合は、より堅く締め付けることができる。というのは、炭素管は、心棒上に複合材料を巻回することによって作製し得るためである。心棒上に巻回する製作方法は、管の外径よりも内径に対し高い精度を可能にすることができる。したがって、管の内側表面と係合するジョイント突出部は、より狭い許容範囲で設計することができる。
【００２５】
接続管の内側を嵌合するように設計した突出部の直径は、少なくとも約１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、５インチ、１０インチ、１５インチ、又は２０インチとすることができる。代替的に、突出部の直径は、本明細書に記載の値のいずれかよりも小さくてもよい。突出部は、突出部の直径がその長さに沿って変化するように先細にすることができる。
【００２６】
単一のジョイント部は、直径が不等である突出部を有することができる。例えば、図２ｃに示すジョイント部は、異なる直径の管を受け入れるように設計したジョイント部２０５を示し、より小さな管は、上側ポート２０６で受け入れ、より大きな管は、下側ポート２０７で受け入れる。別の例では、同じジョイント部上の異なるポートは、異なる管の間で１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、２：３、２：５、２：７、３：５、又は３：７の直径比を有する管を受け入れることができる。更に、異なる断面形状を有する管は、同じジョイント部上の異なる突出部に嵌合することができる。例えば、ジョイント部は、丸、楕円、正方形、長方形又は不規則な形状の全て又は任意の組合せを有する突出部を有することができる。他の実装形態では、単一のジョイント部は、等しい直径及び／又は同じ形状を有する突出部を有することができる。
【００２７】
更に、ジョイント部は、管の内側同様、接続管上に嵌合するように構成することができる。例えば、ジョイント部の受入れポートは、内側突出部２０８及び外側突出部２０９を含むことができ、外側突出部２０９は、内側突出部の少なくとも一部分の周囲にリングを形成する。内側突出部は、接続管に挿入することができる一方で、外側突出部は、接続管の一部分の上に覆いかぶさる。内側突出部の少なくとも一部分は、接続管の内側表面と接触することができる一方で、外側突出部の少なくとも一部分は、接続管の外側表面と接触することができる。内側突出部の少なくとも一部分及び外側突出部の少なくとも一部分は、接続管の内側表面及び外側表面と同じ端部で同時に接触することができる。この設計では、接続管は、管及びジョイント部を接続する際、ジョイント部によって両側を囲繞することができ、ジョイント部が接続管の内径及び外径の両方を係合するようにする。管の一端の内側表面及び外側表面は、ジョイント部の一部分と接触することができる。接触とは、表面の完全な接触、又は部分的な接触を含み得る。
【００２８】
管の内径及び外径の両方を係合するように構成したジョイント部設計において、ジョイント部は、第１の管状突出部を有することができ、第１の管状突出部は、ジョイント部の中心ハブ又は本体から延在する。突出部は、内側突出部及び外側突出部を備えることができる。内側突出部は、外側突出部の内側とすることができ、環状領域又は溝が、内側突出部及び外側突出部を分離している。外側突出部は、内側突出部ほどは遠くに延在しない唇部とすることができる。内側突出部及び外側突出部は、環状領域の径方向厚さが内側突出部の外周の周囲で均一であり得るように同軸又は同心とすることができる。内側突出部及び外側突出部は、同心状に配置することができる。
【００２９】
内側突出部は、外側突出部よりも（ジョイント部の本体から離れて）更に延在させることができる。したがって、内側突出部は、外側突出部を超える長さを有することができる。いくつかの例では、外側突出部と内側突出部との間の長さの比率は、約１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：１０、１：１２、１：１５、１：２０、１：２５、１：３０、又は１：５０以下とすることができる。内側突出部は、中実とすることができる。代替的に、内側突出部は、約１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、又は５インチの壁厚さを有する中空とすることができる。外側突出部は、１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、又は５インチの壁厚さを有することができる。外側突出部は、接続管のわずかな部分のみを覆う唇部とすることができる。
【００３０】
図２ｄは、２つ以上の管を接続したジョイント部の断面図を示す。断面図は、管２１２の内側に嵌合している内側突出部を示す。外側突出部２０９は、管２１２の外側表面の少なくとも一部分の上を嵌合することができる。接続管の上を嵌合するように設計した領域の直径は、少なくとも１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、５インチ、１０インチ、１５インチ、又は２０インチとすることができる。
【００３１】
内側突出部２０８と接続管２１２との間に滑合をもたらすことができる。同様に、外側突出部２０９と接続管との間に滑合をもたらすことができる。接続管の端部の一部分は、内側突出部と外側突出部との間に挟むことができる。内側突出部及び外側突出部は、接続管の終端部上で挟んで締め付けることができる。
【００３２】
環状空間２１０は、内側突出部と外側突出部との間に設けることができる。環状空間は、内側突出部と外側突出部との間に溝又は通路を形成することができる。環状領域は、接続管の少なくとも一部分を挿入する空間をもたらすことができる。管及びジョイント部を組み立てる際、管をある距離で内側突出部と外側突出部との間の環状空間に押し込むことができる。管は、環状領域に途中までしか押し込まないか、又は管は、管の端部が環状領域（ジョイント部本体）の後部に接触するように押し込むことができる。
【００３３】
ジョイント部は、管の内側及び管の外側と対合することができる。管の各端部は、ジョイント部の受入れポートによって受け入れることができ、受入れポートは、それぞれの端部で管の内側表面及び外側表面と同時に接触する。管の内側及び外側の両方が係合することで、より大きな構造強度をもたらすことができる。ジョイント突出部は、接続管に少なくとも１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ又は５インチ入ることができる。管の外径の上を覆うジョイント部の領域は、管の長さ部を少なくとも１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ又は５インチ覆うことができる。外径表面上で係合する管の長さ部の比は、内径表面の係合と比較して、約１：１、１：２、２：３、１：３、１：４、１：５、２：１、３：２、３：１、４：１、又は５：１とすることができる。ジョイント部の寸法は、意図する使用のために十分な構造剛性でジョイント部／管組立体を結合するのに必要な接着剤の量によって決定することができる。
【００３４】
ジョイント部は、単一一体部品の金属材料（例えばアルミニウム、チタン若しくはステンレス鋼、真鍮、銅、クロムモリブデン鋼若しくは鉄）、複合材料（例えば炭素繊維）又はポリマー材料（例えばプラスチック）から作製することができる。例えば、ジョイント本体、内側突出部及び外側突出部は、全て単一部品の材料から形成することができる。代替的に、ジョイント本体、内側突出部及び外側突出部は、個別に機械加工し、作製後、例えば溶接によって接続することができる。ジョイント突出部及び本体は、互いに永続的に固着することができる。ジョイント部の部分は、ジョイント部の残りの部分に対して固定することができる。ジョイント部／管組立体を形成する際、組立体は、剛直であることができ、ジョイント部は、管が互いに対して移動しないようにすることができる。
【００３５】
接続管２１２に入るように設計したジョイント部の内側突出部２０８は、中央配置特徴部を有することができる。中央配置特徴部は、ジョイント突出部上に、接続管の内側を嵌合するように設計した隆起パターンを有することができる。中央配置特徴部は、内側突出部の外側表面から隆起させることができる。任意選択で、中央配置特徴部は、外側突出部の内側領域上にあることができる。いくつかの実装形態では、中央配置特徴部は、受入れポートの内側突出部の外側表面及び外側突出部の内側表面の両方から隆起させることができる。隆起中央配置特徴部の高さは、少なくとも０．００１インチ、０．００５インチ、０．００６インチ、０．００７インチ、０．００８インチ、０．００９インチ、０．０１０インチ、０．０２０インチ、０．０３０インチ、０．０４０インチ、又は０．０５０インチとすることができる。
【００３６】
中央配置特徴部は、フレーム組立体を形成するために内側突出部を管に挿入したときに、管内での内側突出部の位置合わせをもたらすことができる。中央配置特徴部は、外側突出部上に嵌合できる最小管直径が中央配置特徴部の高さによって制限されるように突出部の表面から隆起させることができる。中央配置特徴部が隆起する内側突出部の表面と、ジョイント部の内側突出部上に嵌合した管の内側表面との間に間隙が存在するように、空間を中央配置特徴部の間に設けることができる。接着剤は、この間隙内に供給し、ジョイント部を管に結合させることができる。代替的に、ジョイント部及び管は、間隙内に接着剤を供給することなく接続することができる。接着剤を供給しない場合、管及びジョイント部は、取り外し可能に接続させることができる。接着剤は、管とジョイント部との接続に対する応力（例えば圧縮応力、引張り応力及び／又はねじり応力）が閾値を下回るシナリオで使用するために管及びジョイント部を組み立てる場合、省くことができる。場合によっては、ジョイント部と接続管との間に圧入接続をもたらすことができる。圧入接続は、ジョイント部と管との間の緊密な接続を、接着剤を用いずに可能にすることができる。場合によっては、中央配置特徴部は、管を内側突出部上に嵌合する際に変形しても、変形しなくてもよい。
【００３７】
図３ａは、管２１２に嵌合した内側突出部２０８の概略断面図を示す。図３ａに示す断面は、内側突出部の中心軸を通って切断する平面に沿って取られている。１つ又は複数の中央配置特徴部３０１は、内側突出部の表面から延在させることができる。１つ又は複数の中央配置特徴部は、管の内径部と接触することができる。１つ又は複数の中央配置特徴部は、１つ又は複数の間隙３０２が内側突出部の表面と管の内側表面との間に形成されるように内側突出部の表面に沿って離間することができる。内側突出部の表面の少なくとも約５０％は、間隙が及び、表面の残りの５０％は、中央配置特徴部が及ぶことができる。内側突出部の表面の少なくとも約６０％は、間隙が及び、表面の残りの４０％は、中央配置特徴部が及ぶことができる。内側突出部の表面の少なくとも約８０％は、間隙が及び、表面の残りの２０％は、中央配置特徴部が及ぶことができる。内側突出部の表面の少なくとも約９０％は、間隙が及び、表面の残りの１０％は、中央配置特徴部が及ぶことができる。内側突出部の表面の少なくとも約９９％は、間隙が及び、表面の残りの１％は、中央配置特徴部が及ぶことができる。中央配置特徴部は、内側突出部の表面の周囲に対称的に配置することができる。中央配置特徴部は、内側突出部の表面の周囲に非対称的に配置することができる。中央配置特徴部は、形成される間隙の全てが同じ体積及び寸法を有するように内側突出部の表面の周囲に配置することができる。代替的に、中央配置特徴部は、形成される間隙の少なくとも一部が異なる体積及び／又は寸法を有するように内側突出部の表面の周囲に配置することができる。
【００３８】
接着剤は、間隙のうち１つ又は複数に供給することができる。図３ｂは、内側突出部の表面と管の内側表面との間に形成された１つ又は複数の間隙の空間を充填している接着剤３０３を示す。接着剤は、内側突出部の表面と接触することができる。接着剤は、１つ又は複数の中央配置特徴部と接触することができる。接着剤は、管の内側表面と接触することができる。接着剤は、内側突出部の表面と結合することができる。接着剤は、１つ又は複数の中央配置特徴部と結合することができる。接着剤は、管の内側表面と結合することができる。接着剤は、内側突出部と、内側突出部に嵌合した管との間に結合部を形成することができる。接着剤は、接着剤の固化（例えば硬化）後、管を内側突出部から分離することが困難であり得るように中央配置特徴部のうち１つ又は複数を囲繞することができる。というのは、中央配置特徴部は、接着剤内に埋め込むことができるためである。
【００３９】
接着剤は、流動性接着剤とすることができる。接着剤は、液状又はペースト状の粘稠度を有することができる。接着剤は、空気及び／又は熱に露出した後に硬化させることができる。接着剤は、中程度の粘性接着剤とすることができる。場合によっては、接着剤は、２５℃で測定すると、少なくとも約１，０００ｃＰ、５，０００ｃＰ、１０，０００ｃＰ、１５，０００ｃＰ、２０，０００ｃＰ、２５，０００ｃＰ、３０，０００ｃＰ、３５，０００ｃＰ、４０，０００ｃＰ、４５，０００ｃＰ、５０，０００ｃＰ、５５，０００ｃＰ、６０，０００ｃＰ、６５，０００ｃＰ、７０，０００ｃＰ、７５，０００ｃＰ、８０，０００ｃＰ、８５，０００ｃＰ、９０，０００ｃＰ、９５，０００ｃＰ、１００，０００ｃＰ、１１０，０００ｃＰ、１２０，０００ｃＰ、１３０，０００ｃＰ、１４０，０００ｃＰ、又は１５０，０００ｃＰの粘度を有することができる。接着剤は、１，０００ｃＰ未満の粘度を有することができる。接着剤は、１５０，０００ｃＰ超の粘度を有することができる。接着剤は、列挙した値のいずれかの間の粘度を有することができる。場合によっては、接着剤は、樹脂及び硬化剤を含む二液性エポキシとすることができる。樹脂及び硬化剤のそれぞれは、列挙した値のいずれかの粘度を有することができる。樹脂及び硬化剤のそれぞれは、列挙した値のいずれかの間の粘度を有することができる。いくつかの実施形態では、樹脂及び硬化剤は、樹脂及び硬化剤が通路内に注入されるまで一緒に混合されないように、個別の注入ポートを介して、ジョイント部に注入することができる。代替的に、樹脂及び硬化剤を事前に混合し、二液混合物を通路に注入する。
【００４０】
接着剤は、接着剤供給源と間隙との間に圧力勾配をもたらすことによって間隙に導入することができる。接着剤は、接着剤を間隙内に吸引することによって導入することができる。接着剤は、接着剤を間隙内に注入することによって導入することができる。接着剤は、高い圧力から低い圧力の方向に流れることができる。場合によっては、ジョイント部は、接着剤の１つ又は複数の間隙への導入を促進するように構成した１つ若しくは複数の注入ポート及び／又は１つ若しくは複数の真空ポートを備えることができる。
【００４１】
接着剤は、真空又は圧力注入によって空間に注入することができる。真空注入の場合、少なくとも１つのポートは、低圧供給源に接続することができ、少なくとも１つの他のポートは、接着剤槽に接続することができ、低圧供給源に係合すると、接着剤を接着剤槽から空間に吸引することができる。代替的に、ポートは、陽圧供給源に接続することができ、接着剤を空間内に押し出すことができる。
【００４２】
ジョイント部は、１つ又は複数の一体化流体送出ポートにより製作することができる。流体送出ポートのそれぞれは、注入ポート及び／又は真空ポートとすることができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、圧力供給源、真空供給源、及び／又は接着剤槽に接続することができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、ジョイント部から突出させることができる。代替的に、注入ポート及び／又は真空ポートは、ジョイント部から突出していなくてもよい。注入ポート及び／又は真空ポートは、管とジョイント部の１つ又は複数の突出部との間の内部空間に流体接続することができる開口を含むことができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、流体送出経路と流体連通することができる。流体送出ポートの１つ又は複数は、経路の長さ部に沿って流体送出経路と接続することができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、内部通路により形成することができ、内部通路は、内側突出部の環状領域及び／又は内側突出部の表面と流体連通している。内部通路は、受入れポートの内側突出部の外部表面と流体連通することができる。内部通路は、受入れポートの外側突出部の内部表面と流体連通していても、流体連通していなくてもよい。注入ポート及び／又は真空ポートの使用により、特定の金具類又は器具、例えば取付け具、ノズル又はシリンジは必要ではなく、注入工程を単純化することができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、構造体を組み立てた後に取り外すことができる。例えば、接着剤の挿入及び／又は硬化後、注入ポート及び／又は真空ポートを取り外すことができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、突出部から１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、５インチ、又は１０インチ延在させることができる。同様に、注入ポート及び／又は真空ポートは、１／１６インチ、１／８インチ、１／４インチ、１／２インチ、１インチ、２インチ、３インチ、４インチ、５インチ、又は１０インチの直径を有することができる。
【００４３】
図４は、受入れポート上に嵌合した管の断面図を示し、この断面は、受入れポートの長さ部に平行な中間平面に沿って取られている。受入れポートの内側突出部は、管内に嵌合している。受入れポートの外側突出部は、管の外側上に嵌合している。中央配置特徴部３０１は、内側突出部と管の内側表面との間に複数の間隙３０２を形成する。受入れポートは、注入ポート４０１及び真空ポート４０２を有する。注入ポート及び真空ポートは、受入れポートと一体化することができる。注入ポート及び真空ポートは、受入れポートに永続的に取り付けることができる。注入ポート及び真空ポートは、受入れポートから取り外すことができる。場合によっては、接着剤を複数の間隙に供給した後、注入ポート及び真空ポートの一方又は両方を受入れポートから永続的に取り外すことができる。場合によっては、注入ポート及び真空ポートは、注入ポートを真空ポートとしても使用できるように交換可能とすることができる。
【００４４】
注入ポート及び真空ポートは、複数の間隙のうち１つ又は複数の間隙と流体連通することができる。注入ポートは、流体送出経路４０３を通じて複数の間隙と流体連通することができ、流体送出経路４０３には、１つ又は複数の通路、パイプ、導管、溝及び／又は管を含むことができる。流体送出経路は、注入ポートから間隙のうち１つ又は複数に接着剤を送ることを可能にし得る。流体送出経路は、内側突出部内に少なくとも部分的に構築することができる。流体送出経路は、貫通孔とすることができ、一方の側で注入ポートに接続し、反対側で複数の間隙の１つ又は複数の間隙に開口している。貫通孔は、内側突出部の壁の少なくとも一部分を貫通して延在させることができる。
【００４５】
流体送出経路は、接着剤を注入ポートから１つ又は複数の間隙に送る際に、接着剤が貫通孔の内側に付着しないように被覆することができる。被覆により、流体送出経路が接着剤で詰まらないようにすることができる。場合によっては、被覆は、化学被覆とすることができる。代替又は追加として、流体送出経路は、接着剤を貫通孔の内側に付着させないような仕上げにより研磨することができる。
【００４６】
同様に、真空ポートは、複数の間隙のうち１つ又は複数と流体連通することができる。真空ポートは、真空送出経路４０４を通じて複数の間隙と流体連通することができ、真空送出経路４０４には、１つ又は複数の通路、パイプ、導管、溝及び／又は管を含むことができる。真空送出経路は、内側突出部の側壁を通る経路を含まなくてもよい。真空送出経路は、流体送出経路よりも短くすることができる。真空送出経路は、１つ又は複数の間隙内で圧力低下を生じさせ、接着剤を１つ又は複数の間隙内に引き込む又は吸引することを可能にし得る。圧力低下は、真空送出経路と連通する真空ポートに真空をつなげることによって生成することができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、ジョイント部は、接着剤の個別の液のための２つ以上の注入ポートを有することができる。場合によっては、接着剤は、樹脂及び硬化剤を含む二液性エポキシとすることができる。樹脂及び硬化剤のそれぞれは、列挙した値のいずれかの粘度を有することができる。いくつかの実施形態では、樹脂及び硬化剤は、樹脂及び硬化剤が通路内に注入されるまで一緒に混合されないように、個別の注入ポートを介してジョイント部に注入することができる。
【００４８】
接着剤を１つ又は複数の間隙に注入する間、接着剤供給源は、注入ポートに接続し、真空供給源は、真空ポートに接続することができる。場合によっては、供給する接着剤の量が間隙の体積の１００％であるように、１つ又は複数の間隙を接着剤で完全に充填することができる。代替的に、間隙は、供給する接着剤の量が間隙の体積の約９０％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、又は５％であるように、完全な充満よりも少なくてもよい。図５は、注入ポート４０１に接続した接着剤供給源５０１を示す。接着剤供給源は、１つ又は複数の間隙の充填に必要な接着剤の量よりも多く接着剤の量を保持する能力を有する容器とすることができる。異なる接続ポートの１つ又は複数の間隙を充填するのに、同じ容器を繰り返し使用することができる。容器を使用するたびに、容器内の接着剤の総量のうち一部を１つ又は複数の間隙に供給することができる。代替的に、容器は、単一の接続ポートに関連する１つ又は複数の間隙を充填するのに必要な体積とほぼ等しい体積を有することができる。容器は、１つ又は複数の間隙の充填に必要な体積よりも大きい体積を有することができるが、容器内の接着剤の量は、１つ又は複数の間隙の充填に必要な量にほぼ等しくてもよい。容器が１つ又は複数の間隙の充填に必要な体積にほぼ等しい体積を有する場合、１つ又は複数の間隙に注入した接着剤の総量を監視せずに、接着剤を容器から１つ又は複数の間隙に注入することができる。１つ又は複数の間隙の充填に必要な体積とほぼ等しい量の接着剤を有する容器は、過剰な接着剤がこぼれることなく、又は接着剤の供給が少なすぎることなく、間隙の充填に必要な量の接着剤を送出することができる。注入する接着剤の総量を監視せずに、１つ又は複数の間隙に所望の量の接着剤を送出することができる。
【００４９】
場合によっては、容器はバッグとすることができる。容器は折り畳み可能であり得る。代替的に、容器は硬質であり得る。容器は、実質的に空気を入れずに、ある量の接着剤を封入することができる。容器は、注入ポートとの気密封止部を形成することができる。場合によっては、容器は、注入ポートに直接接続させることができる。容器は、管又はホースを通じて注入ポートに接続させることができる。容器と注入ポートとの間の気密封止部は、空気が接着剤と混合するのを防止することができる。容器と注入ポートとの間の気密封止部により、空気が１つ又は複数の間隙内に実質的に入ることなく、接着剤を送出させることができる。空気がある量の接着剤と混合されると、受入れポートと管との間の接着剤によって形成される結合が生じ、構造体を損なうおそれがある。実質的に空気を入れずにある量の接着剤を封入する容器内の接着剤を供給することにより、空気が１つ又は複数の間隙に導入されることを更に低減することができる。場合によっては、ジョイント部は、１つ又は複数の通気口を備えることができ、１つ又は複数の通気口は、接着剤が間隙内に入る際に１つ又は複数の間隙から空気を押し出すことを可能にし、これにより、間隙内の空気を更に排出することができる。
【００５０】
真空供給源５０２は、真空ポート４０２に接続させることができる。真空ポートは、真空供給源に直接接続させることができる。代替的に、真空ポートは、管又はパイプ等の流体接続要素を通じて真空供給源と流体連通することができる。真空供給源は、真空ポンプとすることができる。真空供給源は、負圧供給源とすることができる。
【００５１】
１つ又は複数の真空ポート４０２及び１つ又は複数の注入ポート４０１は、接着剤を均一に分散させるようにジョイント部の反対側に配置することができる。場合によっては、真空ポートは、真空ポートが下向きの方向で地球の中心に向けて負圧を加えるように向け、重力が接着剤を引っ張るのを支援できるようにする。１つ又は複数の真空ポート４０２及び１つ又は複数の注入ポート４０１は、接着剤を均一に分散させるようにジョイント部の周囲に対称に配置することができる。例えば、１つ又は複数の真空ポート４０２及び１つ又は複数の注入ポート４０１は、ジョイント部の受入れポート上で互いに対向して円周方向に設けることができる。１つ又は複数の真空ポート４０２及び１つ又は複数の注入ポート４０１は、ジョイント部用の受入れポートの近位端において又はその近くに設けることができる。代替的に、１つ又は複数の真空ポート４０２及び１つ又は複数の注入ポート４０１は、ジョイント部の受入れポートの遠位端において若しくはその近くに設けることができる、又はそれらの組合せであってもよい。ジョイント部は、少なくとも約１、２、３、４、５、１０、１５、又は２０個の真空ポート又は注入ポートを各突出部上に有することができる。真空ポート及び注入ポートは、内側ジョイント突出部の壁の内側の流体経路等の内部ジョイント特徴部から遠くに配置するか、これと極めて近接して配置するか、又はこれと同軸に配置することができ、これにより、均一な接着剤の被覆をもたらすことができる。任意選択で、真空ポート及び注入ポートは、内部結節点特徴部に極めて近接して交互に配置するか又はこれと同軸に交互に配置することができる。真空ポート及び注入ポートは、真空／注入ポートの間隔及び形状を設定した状態で真空／注入器具の組合せの使用を可能にするように、結節点上に最適に配置することができる。真空ポート及び注入ポートの数は、必ずしも等しい必要はないことがある。１つの真空ポート及び多数の注入ポートを有する実装形態又は、１つの注入ポート及び多数の真空ポートを有する実装形態が可能であり得る。
【００５２】
接着剤を１つ又は複数の間隙に供給した後、接着剤を乾燥、硬化、固化及び／又は養生させることができる。場合によっては、接着剤を加熱環境で固化させることができる。接着剤は、室温で固化させることができる。接着剤は、数秒、数分、数時間又は数日程度の時間尺度で固化させることができる。
【００５３】
注入ポートを通じて接着剤を１つ又は複数の間隙に注入した後、注入ポート及び／又は真空ポートを取り外すことができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、切断、焼き取る、溶解又は他の方法でジョイント突出部から取り外すことができる。注入ポート及び／又は真空ポートは、接着剤が固化した後にジョイント突出部から取り外すことができる。図６は、注入ポート及び／又は真空ポートを取り外したジョイント突出部６００を示す。例えば、注入ポートは、表面６０１から取り外し、真空ポートは、表面６０３から取り外すことができる。
【００５４】
場合によっては、接着剤の粘度は、接着剤の温度の関数とすることができる。接着剤及び／又は接着剤を注入するジョイント部の一方又は両方は、接着剤の粘度を増大又は低減させるように加熱又は冷却することができる。
【００５５】
ジョイント部は、高い熱伝導性を有する材料から形成することができる。ジョイント部は、加熱デバイス又は冷却デバイスによって容易に加熱又は冷却することができる。ジョイント部は、接着剤よりも高い熱伝導性を有することができる。ジョイント部は、接着剤を１つ又は複数の間隙に注入する前又はその間に加熱することができる。ジョイント部は、伝導、対流及び／又は放射によって加熱することができる。ジョイント部は、熱交換器コイルによって加熱することができる。ジョイント部は、抵抗加熱器によって加熱することができる。ジョイント部は、ジョイント部を温液槽に浸漬することによって加熱することができる。ジョイント部は、温風供給源、例えばヒートガンにより加熱することができる。
【００５６】
ジョイント部を加熱する場合、ジョイント部の温度は、少なくとも約５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５０℃、４００℃、４５０℃、又は５００℃に達することができる。ジョイント部は、所与の時間間隔でジョイント部にヒートガンを向けることによって加熱することができる。場合によっては、ヒートガンは、少なくとも約１分間、ジョイント部に向けることができる。場合によっては、ヒートガンは、少なくとも約５分間、ジョイント部に向けることができる。場合によっては、ヒートガンは、少なくとも約１０分間、ジョイント部に向けることができる。場合によっては、ヒートガンは、少なくとも約２０分間、ジョイント部に向けることができる。場合によっては、ヒートガンは、少なくとも約３０分間、ジョイント部に向けることができる。ジョイント部は、ヒートガンによって加熱し、次に、接着剤をジョイント突出部に順次注入することができる。ジョイント部は、接着剤を注入する間にヒートガンによって加熱することができる。
【００５７】
場合によっては、接着剤は加熱することができる。ジョイント部を加熱するのではなく、又はジョイント部の加熱に加えて、接着剤を加熱することができる。接着剤は、伝導、対流及び／又は放射によって加熱することができる。接着剤は、熱交換器コイルによって加熱することができる。接着剤は、抵抗加熱器によって加熱することができる。接着剤は、接着剤を温液槽に浸漬することによって加熱することができる。接着剤は、温風供給源、例えばヒートガンにより加熱することができる。
【００５８】
中央配置特徴部は、接着剤が注入ポートから１つ又は複数の間隙に流れるのを促進することができる。中央配置特徴部は、１つ又は複数の間隙内で、接着剤が１つ又は複数の間隙の間でむらなく均一に広がるように接着剤の流れを向けることができる。中央配置特徴部は、接着剤の流れを促進する形状及びパターンを有することができる。
【００５９】
図７ａ〜図７ｄは、４つの可能なジョイント中央配置特徴部の実施形態の詳細図を示す。中央配置特徴部は、内側突出部の表面の少なくとも一部の上にあることができる。中央配置特徴部は、管を内側突出部に嵌合したときに、管の内側表面とは反対の内側突出部の表面上にあることができる。管を内側突出部に嵌合したときに、管の内側表面とは反対の内側突出部の表面は、内側突出部の管係合領域を備えることができる。
【００６０】
図７ａは、小隆起中央配置特徴部７０１を示し、この特徴部は、ジョイント突出部の管係合領域上に隆起した点パターンを備える。ジョイント突出部の管係合領域は、管の表面と接触するように構成したジョイント突出部の一部分とすることができる。管係合領域は、管に挿入するように構成することができる。点は、１つ又は複数の行若しくは列で設けるか、又は互い違いに配置した行及び／若しくは列で設けることができる。隆起点は、少なくとも０．００１インチ、０．００５インチ、０．００６インチ、０．００７インチ、０．００８インチ、０．００９インチ、０．０１０インチ、０．０２０インチ、０．０３０インチ、０．０４０インチ、又は０．０５０インチの直径を有することができる。接着剤をジョイント突出部に注入すると、接着剤は、隆起点の間の１つ又は複数の空間を充填することができる。中央配置特徴部は、１つ又は複数の間隙内に、障害又は抵抗をほとんど伴わずに接着剤を容易に流すことを可能にし得る。
【００６１】
図７ｂは、らせん経路中央配置特徴部７０２を示し、この特徴部は、連続隆起線を備え、連続隆起線は、ジョイント突出部の管係合領域の全長周囲を巻回している。連続隆起線は、管ジョイント突出部の周囲を一回又は複数回、覆うことができる。代替設計は、隆起らせん中央配置特徴部が管係合領域の全直径周囲を覆っていない中央配置特徴部を備えることができる。代替実施形態では、らせん中央配置特徴部は、係合領域の外周の約１０°、２０°、３０°、４０°、５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１８０°、１９０°、２００°、２１０°、２２０°、２３０°、２４０°、２５０°、２６０°、２７０°、２８０°、２９０°、３００°、３１０°、３２０°、３３０°、３４０°、３５０°、又は完全な３６０°を巻回することができる。中央配置特徴部は、多条ねじ山と同様に交差せずに管の全長周囲を巻回する多隆起線を更に備えることができる。管を内側突出部の管係合領域に嵌合すると、隆起らせん中央配置特徴部は、接着剤が管係合領域に沿って流れ管係合領域を充填する通路を作ることができる。中央配置特徴部は、全ての間隙に接着剤を強制的に充填させることができる。
【００６２】
図７ｃは、迷路状中央配置特徴部７０３を示し、この特徴部は、隆起破線を備え、隆起破線は、ジョイント突出部の長さ部の方向に対し９０度の角度でジョイント部の管係合領域を取り囲んでいる。迷路状中央配置特徴部の隣接し合う破線は、互い違いの配置パターンで構成されている。多数の破線行を設けることができる。破線は、実質的に互いに平行とすることができる。代替的に、可変角度を設けることができる。
【００６３】
図７ｄは、断続的らせん中央配置特徴部７０４を示し、この特徴部は、隆起破線を備え、破線は、管係合領域の長さ部の方向に対し４５度の角度でジョイント部の管係合領域を取り囲んでいる。別の例では、中央配置特徴部は、１°、５°、１０°、１５°、２０°、３０°、４５°、６０°、７５°、９０°、１０５°、１２０°、１３５°、１５０°、１６５°、又は１８０°の角度で管係合領域を取り囲む隆起線を有し得る。図３ｃ及び図３ｄに示す中央配置特徴部内の破線は、少なくとも０．００５インチ、０．００６インチ、０．００７インチ、０．００８インチ、０．００９インチ、０．０１０インチ、０．０２０インチ、０．０３０インチ、０．０４０インチ、０．０５０又は０．１００インチの長さを有することができる。
【００６４】
図７ａ〜図７ｄに記載したパターンに加えて、他のパターンを使用することができる。代替パターンには、不規則な角度若しくは間隔での破線、線と点との組合せ、又は均一な線間隔若しくは不均一な線間隔で係合領域の周囲を巻回する実線群を含むことができる。いくつかの例では、中央配置特徴部は、直接的な直線が内側突出部の遠位端から近位端まで１つ又は複数の中央配置特徴部を交差せずに引かれることがないようにパターン化することができる。中央配置特徴部は、本明細書の他の箇所で更に説明するように、接着剤が、１つ又は複数の間隙の間でより遠回りの経路を強制的に取るように、及び／又は接着剤の広がりを促進するように構成することができる。代替的に、内側突出部の遠位端から近位端まで、１つ又は複数の中央配置特徴部を交差しない直線を設けることができる。
【００６５】
中央配置特徴部は、異なる密度でジョイント内側突出部に追加することができる。例えば、ジョイント内側突出部は、突出部の９０％が隆起中央配置特徴部で覆われるように製作することができる。中央配置特徴部が９０％に及ぶ場合、特徴部は、非常に近くで離間することができる。代替的に、中央配置特徴部は、突出部の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％に及ぶことができる。中央配置特徴部は、本明細書に記載した割合のいずれかほど及ばないことがある。中央配置特徴部は、本明細書に記載した割合値のいずれか２つの間の範囲内にあることができる。
【００６６】
中央配置特徴部は、ジョイント部／管組立体が、接続管の内側表面と、接続管に入るように設計したジョイント突出部の表面との間に空間を備えるように隆起させることができる。管の内径と突出部との間の許容範囲は、ジョイント部及び管が強制嵌合接続を形成するようなものとすることができる。強制嵌合接続の場合、中央配置特徴部は、管をジョイント部に挿入する際に変形しても、変形しなくてもよい。中央配置特徴部は、接続管の内側表面とジョイント突出部の表面との間の距離が均一な径方向厚さを有し得るように、接続管の内部でジョイント突出部を中央に配置することができる。代替的に、中央配置特徴部は、ジョイント突出部と接続管との間の空間を不均一に分散させることを促進することができる。
【００６７】
接着剤の空間内での分散は、中央配置特徴部によって影響を及ぼすことができる。例えば、小隆起中央配置特徴部は、ジョイント部と管との間の結合面積を最大にすることを可能にし得る。別の場合では、らせん経路中央配置特徴部は、接着剤が流れるのに長い経路を生成することができる。接着剤が注入部位から離れた空間を充填する必要がある実施形態では、らせん経路中央配置特徴部が好ましい場合がある。別の場合では、迷路状中央配置特徴部は、接着剤を管の周囲に強制的に均一に分散させることができる。構造安定性のために接着剤の均一な分散が望ましい実施形態では、迷路状中央配置特徴部が好ましい場合がある。迷路状の断続的らせん中央配置特徴部は、注入するにあたり、接着剤が空間を均一に横断することができる内部流体経路を作ることによって、接着剤を強制的に均一に分散させることができる。いくつかの例では、中央配置特徴部は、接着剤が管の周囲を強制的に円周方向に移動するように構成することができる。中央配置特徴部は、接着剤が管の長さ部に沿って強制的に移動するようにも構成することができる。好ましくは、中央配置特徴部は、接着剤が、管の表面に沿って均等に広がるように構成することができ、このことは、接着剤が円周方向に広がること及び長手方向に広がることを含み得る。
【００６８】
ジョイント部７０３は、例示的な注入ポート７０５及び真空ポート７０６を示す。注入ポート及び真空ポートは、図４で説明したものと同じとすることができる。
【００６９】
本発明の好ましい実施形態を本明細書において示し、説明してきたが、そのような実施形態が例として提示されているにすぎないことは当業者であれば明らかであろう。本発明を明細書内に提示した特定の例によって限定することは意図していない。本発明を上述の明細書を参照して説明してきたが、本明細書の実施形態に対する説明及び例示は、限定的な意味で解釈することを意味していない。当業者であれば、本発明から逸脱することなく多数の変形、変更及び代替を思い付くであろう。更に、本発明の全ての態様は、本明細書に記載の特定の描写、構成又は相対的な割合に限定されないことを理解し、こうした描写、構成又は相対的な割合は、様々な条件及び変数によって変わるものとする。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替形態は、本発明を実行する際に利用できることは理解されよう。したがって、本発明は、あらゆるそのような代替形態、修正形態、変形形態又は等価物も含むことが企図される。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義するものであり、特許請求の範囲内の方法及び構造並びにこれらの等価物は、特許請求の範囲によって含まれることを意図する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【国際調査報告】
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