(57)【要約】【課題】リサイクル時に分解の手間がかからず、締付強度の高いねじを提供する。【解決手段】ねじ１に、ねじ芯部２及びねじ芯部２の軸方向一端に結合されたねじ頭部３を有する金属製の第１の部材４と、ねじ芯部２を覆い表面にねじ山部７を有する第２の部材６とを設ける。ガラス転移温度以上に加熱されるとねじ山部７が消失するように、第２の部材６を形状記憶ポリマーによって形成する。【選択図】図２
2006342898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ芯部及び該ねじ芯部の軸方向一端に結合されたねじ頭部を有する金属製の第１の部材と、
上記ねじ芯部を覆い表面にねじ山部を有する第２の部材とを備え、
上記第２の部材は、形状記憶ポリマーによって形成されていることを特徴とするねじ。
【請求項２】
請求項１に記載のねじにおいて、
上記第２の部材は、ガラス転移温度以上に加熱されるとねじ山部が消失するように構成されていることを特徴とするねじ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のねじにおいて、
上記第１の部材と第２の部材との相対的な回転を防止する回転防止手段を備えていることを特徴とするねじ。
【請求項４】
請求項３に記載のねじにおいて、
上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成され、上記ねじ山部の谷径よりも高さの低い少なくとも１本の凸条を備え、
上記第２の部材は、上記凸条を覆うように、上記第１の部材を被覆していることを特徴とするねじ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のねじにおいて、
上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成され、上記ねじ山部の谷径よりも高さの低い複数の凸部を備え、
上記第２の部材は、上記凸部を覆うように、上記第１の部材を被覆していることを特徴とするねじ。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１つに記載のねじにおいて、
上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成された複数の凹部を備え、
上記第２の部材は、上記凹部に入り込むように上記第１の部材を被覆していることを特徴とするねじ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載のねじにおいて、
上記第２の部材は、ねじ芯部の外周略全域を被覆していることを特徴とするねじ。
【請求項８】
請求項７に記載のねじにおいて、
上記第２の部材は、ねじ頭部の下面も被覆していることを特徴とするねじ。
【請求項９】
請求項８に記載のねじにおいて、
上記回転防止手段は、上記ねじ頭部の下面に形成されたリブを備え、
上記リブは、第２の部材によって被覆されていることを特徴とするねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじに関し、特にテレビ、冷蔵庫等のリサイクル適用商品に使用するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電リサイクル法の運用が開始されたことにより、全国各地のリサイクル工場において廃家電の解体処理が行われている。従来より、筐体や構造物等の部品の締結には、ねじが一般的に使用されている。このねじは、組み付け時には、ねじを回転させることにより、部品を最適な力で締め付けることが可能であり、修理やサービスにおける分解時には、ねじを逆回転させることで、部品を取り外し可能とするものである。
【０００３】
しかし、上述したようにリサイクルのために部品と構造物とを解体するときには、ねじの取り外しは手作業となるため、その作業に多くの時間を要し、リサイクル費用上昇の一因となっている。
【０００４】
そこで、形状記憶材料を用いたねじが開発されてきている。例えば、特許文献１では、形状記憶ポリマーよりなる締結体が開示されている。すなわち、ポリウレタン系形状記憶ポリマーよりなる締結体における締結機能を発揮する部分の一部あるいは全部を２次賦形させ、リサイクルのために分解するときには、この部分をガラス転移温度以上に加熱してポリマーをゴム領域に遷移させることにより、ねじ山をなくし、締結部材を離脱できるようにしている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２では、形状記憶材料を用いた締結構造が開示されている。この締結構造では、形状記憶材料よりなるワッシャーを利用している。すなわち、このワッシャーは、ねじ頭よりも小さな内径を有し、形状回復温度に加熱すると、その内径が大きくなって、ねじ頭がワッシャーを通過することにより、分解を容易としている。
【特許文献１】特開２００３−１４５５６４号公報
【特許文献２】特開２００４−３１６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の締結体は、その全体を形状記憶ポリマーにより形成しているため、ねじの強度に限界があり、強度を要する部分には使用できないという問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２の締結構造においては、ワッシャーを配置するための広いスペースがある場合には有効であるが、ワッシャーを配置できないような奥まった凹部にねじを締結するような場合には、ワッシャーを配置するために凹部の内径を大きくしなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第２部材のねじ山部の構成に工夫を加えることにより、リサイクル時に解体に手間がかからず、締付強度の高いねじを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、ねじ山部を形状記憶ポリマーで形成する一方、ねじ芯部及びねじ頭部を金属で形成するようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、ねじ芯部及び該ねじ芯部の軸方向一端に結合されたねじ頭部を有する金属製の第１の部材と、
上記ねじ芯部を覆い表面にねじ山部を有する第２の部材とを備え、
上記第２の部材は、形状記憶ポリマーによって形成されている。
【００１１】
上記の構成によると、強度を必要とするねじ芯部とねじ頭部とを金属製の第１の部材で形成し、被締結体に対して締結機能を発揮するねじ山部を有する第２の部材を形状記憶ポリマーで形成することにより、第２の部材を加熱することにより、ねじ山を消失させることが可能となり、リサイクル等の解体時に、ねじが容易に離脱すると共に、締結時のねじ全体の強度が高められる。
【００１２】
第２の発明では、上記第２の部材は、ガラス転移温度以上に加熱されるとねじ山部が消失するように構成されている。
【００１３】
上記の構成によると、第１の部材を第２の部材で覆うように成形（１次成形）した後、ガラス転移温度以上に加熱してねじ山部を形成させ（２次成形）、再びガラス転移温度以下に冷やすと、ねじ山部が形成された状態でねじの形状が固定化される。そして、第２の部材をリサイクル等の解体時にガラス転移温度以上に加熱することにより、第２の部材がゴム領域に遷移し、１次成形した形状に戻ってねじ山が消失するので、ねじが容易に被締結体から離脱する。
【００１４】
第３の発明では、上記第１の部材と第２の部材との相対的な回転を防止する回転防止手段を備えている。
【００１５】
すなわち、第１の部材と第２の部材とは、異種材料の接合であるため、荷重が負荷されると第２の部材が第１の部材から剥がれやすいが、回転防止部材により、第２の部材が第１の部材から剥がれるのが防止される。
【００１６】
第４の発明では、上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成され、上記ねじ山部の谷径よりも高さの低い少なくとも１本の凸条を備え、
上記第２の部材は、上記凸条を覆うように、上記第１の部材を被覆している。
【００１７】
上記の構成によると、第１の部材のねじ芯部に設けた凸条が第２の部材に食い込んでいるので、ねじ山部に負荷がかかっても、第２の部材が第１の部材から剥がれるのが防止される。また、凸条の高さは、ねじ山部の谷径よりも低いので、解体時に被締結体の雌ねじ部に引っ掛かってねじが離脱するのを阻害することはない。
【００１８】
第５の発明では、上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成され、上記ねじ山部の谷径よりも高さの低い複数の凸部を備え、
上記第２の部材は、上記凸部を覆うように、上記第１の部材を被覆している。
【００１９】
上記の構成によると、第１の部材のねじ芯部に設けた凸部が第２の部材に食い込んでいるので、ねじ山部に負荷がかかっても、第２の部材が第１の部材から剥がれるのが防止される。また、凸部の高さは、ねじ山部の谷径よりも低いので、解体時に被締結体の雌ねじ部に引っ掛かってねじが離脱するのを阻害することはない。
【００２０】
第６の発明では、上記回転防止手段は、上記ねじ芯部の外周に形成された複数の凹部を備え、
上記第２の部材は、上記凹部に入り込むように上記第１の部材を被覆している。
【００２１】
上記の構成によると、第１の部材のねじ芯部に設けた凹部に第２の部材が入り込んでいるので、ねじ山部に負荷がかかっても、第２の部材が第１の部材から剥がれるのが防止される。また、凹部はねじ芯部から突出しないので、解体時に被締結体の雌ねじ部に引っ掛かってねじが離脱するのを阻害することはない。
【００２２】
第７の発明では、上記第２の部材は、ねじ芯部の外周略全域を被覆している。
【００２３】
上記の構成によると、形状記憶ポリマーよりなる第２の部材をねじ山部が設けられるねじ芯部の外周の略全域を覆うことで、分解時に離脱可能となり、ねじ頭部は第２の部材で覆わないようにすることで、金属製の第１の部材に熱を伝達し易くすることも可能となる。
【００２４】
第８の発明では、上記第２の部材は、ねじ頭部の下面も被覆している。
【００２５】
上記の構成によると、第２の部材をねじ頭部下面まで伸ばすことにより、被締結体との接触部位が全て第２の部材で覆われ、金属部材の接地を嫌う基板などにも使用が可能となる。
【００２６】
第９の発明では、上記回転防止手段は、上記ねじ頭部の下面に形成されたリブを備え、
上記リブは、第２の部材によって被覆されている。
【００２７】
上記の構成によると、第１の部材のねじ頭部下面のリブが第２の部材に食い込むことにより、ねじ頭部側での第２の部材の第１の部材からの離脱が防止される。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、上記第１の発明によれば、強度を要するねじ芯部及びねじ頭部を金属製の第１の部材で構成し、ねじ山部を形状記憶ポリマーよりなる第２の部材で構成している。このため、リサイクル等の解体時に第２の部材を加熱することにより、ねじを容易に離脱させることができると共に、ねじ全体の強度が高まるので、強度が必要な部位での使用が可能となる。
【００２９】
上記第２の発明によれば、第２の部材をガラス転移温度以上に加熱することにより、ねじ山が消失するようにしている。このため、ガラス転移温度を適切に設定することにより、リサイクル等の解体時にねじを容易に離脱させることができる。
【００３０】
上記第３の発明によれば、回転防止手段により、第１の部材と第２の部材との相対的な回転を防止している。このため、第２の部材が第１の部材から剥がれるのを防止することができるので、高強度が必要とされる締め付け部位でもリサイクル等のときに離脱が容易なねじを使用することができる。
【００３１】
上記第４の発明では、回転防止手段をねじ芯部の外周のねじ山部の谷径よりも高さが低く、第２の部材で覆われた凸条とし、上記第５の発明では、回転防止手段をねじ芯部の外周のねじ山部の谷径よりも高さの低く、第２の部材で覆われた複数の凸部とし、上記第６の発明では、回転防止手段を第２の部材が入り込むねじ芯部の外周の複数の凹部としている。これらの発明によると、解体時にねじが離脱するのを阻害することがないように、締め付け時に第２の部材が第１の部材から剥がれるのを防止することができるので、高強度なねじを容易に製造することができる。
【００３２】
上記第７の発明によれば、第２の部材でねじ芯部の外周略全域を被覆することにより、分解時に容易に離脱可能なねじが構成でき、ねじ頭部を第２の部材で覆わないようにすることにより、ねじに熱を伝達し易くすることでねじの離脱をさらに容易にすることができる。
【００３３】
上記第８の発明によれば、第２の部材をねじ頭部下面まで伸ばして、第２の部材によって被締結体と接触するようにしている。このため、金属部材の接地を嫌う基板などにも使用が可能となるので、さらに用途の広いねじを製造することができる。
【００３４】
上記第９の発明によれば、ねじ頭部の下面に形成されたリブを第２の部材で被覆することにより、ねじ頭部側における第２の部材の第１の部材からの離脱を防止することができるので、高強度なねじを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（実施形態１）
図１及び図２に本実施形態にかかるねじ１を示す。図３にも示すように、このねじ１は、ねじ芯部２及びねじ芯部２の軸方向一端に結合されたねじ頭部３を有する第１の部材４を有している。この第１の部材４は、通常のねじに使用されるねじ用材料が使用される。ねじ頭部３には、プラス、マイナス、四角穴等の一般的な締付工具用係合穴３ａが形成されている。ねじ頭部３は、円盤状でも六角形状でも構わない。
【００３７】
また、このねじ１は、上記ねじ芯部２を覆い表面にねじ山部７を有する第２の部材６を備えている。この第２の部材６は、ガラス転移温度以上に加熱されるとねじ山部７が消失する形状記憶ポリマーによって形成されている。例えば、この形状記憶ポリマーは、ガラス転移温度の範囲の広いポリウレタン系形状記憶ポリマーが使用される。
【００３８】
上記ねじ１は、第１の部材４と第２の部材６との相対的な回転を防止する回転防止手段としての例えば２本の凸条１０を備えている。この凸条１０は、ねじ芯部２の外周に形成された上記ねじ山部７の谷径よりも高さの低い直線状のものである。なお、この凸条１０は、１本以上あれば、何本あってもよく、さらに、直線状でなくても螺旋状のものでもよい。
【００３９】
上記第２の部材６は、上記凸条１０を覆うように、ねじ芯部２の外周略全域を被覆している。
【００４０】
−ねじの製造方法−
次に、本実施形態にかかるねじ１の製造方法について説明する。
【００４１】
まず、凸条１０を備えたねじ芯部２及びねじ頭部３を有する第１の部材４を成形する。
【００４２】
ついで、形状記憶ポリマーを第１の部材４が設置された成形型にインサートしてその周囲に第２の部材６をインサート成形する。
【００４３】
この状態で、ねじ山部７のない形状とする（１次成形）。
【００４４】
ついで、この１次成形後のねじ１をガラス転移以上に加熱し、転造加工等によりねじ山部７を成形しながら冷却して固定化する（２次成形）。
【００４５】
−ねじの作用−
次に、本実施形態のねじ１の作用について説明する。
【００４６】
図４に示すように、被締結体５０のねじ挿通孔５１にねじ１を挿通して締付工具用係合穴３ａに締付工具（図示せず）の先端を係合させて固定体５２の雌ねじ部５３にねじ１を締め付ける。このとき、第１の部材４のねじ芯部２に設けた凸条１０が第２の部材６に食い込んでいるので、ねじ山部７に負荷がかかっても、第２の部材６が第１の部材４から剥がれるのが防止される。常温時には、この状態で被締結体５０が固定体５２に固定されている。
【００４７】
一方、リサイクル等の解体時には、第２の部材６がガラス転移温度以上になるように、ねじ１周辺を加熱する。
【００４８】
すると、図５に示すように、ねじ１が１次成形の形状に変形し、ねじ山部７が消失する。凸条１０の高さは、ねじ山部７の谷径よりも低いので、解体時に被締結体５０の雌ねじ部５３に引っ掛かってねじ１が離脱するのを阻害することはない。
【００４９】
このことで、ねじ１が固定体５２の雌ねじ部５３から抜け出し、被締結体５０が固定体５２から容易に取り外される。
【００５０】
−実施形態１の効果−
したがって、本実施形態にかかるねじ１によると、強度を要するねじ芯部２及びねじ頭部３を金属製の第１の部材４で構成し、ねじ山部７を形状記憶ポリマーよりなる第２の部材６で構成している。このため、リサイクル等の解体時に第２の部材６を加熱することにより、ねじ１を容易に離脱させることができると共に、ねじ１全体の強度が高まるので、強度が必要な部位でも使用が可能となる。
【００５１】
また、第２の部材６をガラス転移温度以上に加熱することにより、ねじ山部７が消失するようにしている。このため、ガラス転移温度を適切に設定することにより、リサイクル等の解体時にねじ１を容易に離脱させることができる。
【００５２】
また、凸条１０により、第１の部材４と第２の部材６との相対的な回転を防止している。このため、第２の部材６が第１の部材４から剥がれるのを防止することができるので、高強度が必要とされる締め付け部位でもリサイクル等のときに離脱が容易なねじ１を使用することができる。
【００５３】
また、回転防止手段を、第２の部材６のねじ山部７の谷径よりも高さが低く、第２の部材６で覆われた凸条１０としたことにより、解体時にねじ１が離脱するのを阻害することなく、締め付け時に第２の部材６が第１の部材４から剥がれるのを防止することができるので、高強度なねじ１を容易に製造することができる。
【００５４】
また、第２の部材６でねじ芯部２の外周略全域を被覆することにより、分解時に容易に離脱可能なねじ１が構成でき、ねじ頭部３を第２の部材６で覆わないようにすることにより、ねじ１に熱を伝達し易くすることでねじ１の離脱をさらに容易にすることができる。
【００５５】
−実施形態１の変形例−
図６及び図７に示すように、上記回転防止手段をねじ芯部２の外周に形成され、ねじ山部７の谷径よりも高さの低い複数の凸部１１としてもよく、図８及び図９に示すように、ねじ芯部２の外周に形成された複数の凹部１２としてもよい。
【００５６】
いずれの場合にも、第２の部材６と凸部１１又は凹部１２とで十分に滑り止め効果が発揮されるように第２の部材６が凸部１１や凹部１２を覆うように成形すればよい。
【００５７】
（実施形態２）
図１０乃至図１２は本発明の実施形態２を示し、主に第２の部材６の構成が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１乃至図９と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５８】
すなわち、本実施形態のねじ頭部３の下面には、複数（例えば２枚）のリブ１３が形成されている。また、第２の部材６は、ねじ頭部３の下面も被覆している。このことで、このリブ１３は、第２の部材６によって被覆されている。
【００５９】
なお、本実施形態では、例えば、ねじ芯部２側に複数の凹部１２が設けられている。回転防止手段は、この凹部１２とリブ１３とで構成されている。
【００６０】
−実施形態２の効果−
したがって、本実施形態にかかるねじ１によると、第２の部材６をねじ頭部３下面まで伸ばして、第２の部材６によって被締結体５０と接触するようにしている。このため、金属部材の接地を嫌う基板などにも使用が可能となるので、さらに用途の広いねじ１を製造することができる。
【００６１】
また、ねじ頭部３の下面に形成されたリブ１３を第２の部材６で被覆することにより、ねじ頭部３側での第２の部材６の第１の部材４からの離脱を防止することができるので、高強度なねじ１を製造することができる。
【００６２】
−実施形態２の変形例−
上記実施形態２では、回転防止手段として、リブ１３と凹部１２との組み合わせを選択したが、図１３に示すように、リブ１３と凸条１０との組み合わせや、図１４に示すように、リブ１３と凸部１１との組み合わせを選択してもよい。
【００６３】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６４】
すなわち、上記各実施形態では、回転防止手段として、凸条１０、凸部１１、凹部１２、リブ１３を使用したが、これらはそれぞれ適宜組み合わせてもよい。
【００６５】
上記ねじ１の製造方法における２次成形は、上記方法に限定されない。例えば、冷間塑性加工によって２次成形を行ってもよい。
【００６６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明は、リサイクル等の分解が必要な製品に使用されるねじについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態１にかかるねじを示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態１にかかるねじの側方断面図である。
【図３】第１の部材の斜視図である。
【図４】ねじの使用状態を示す側方断面図である。
【図５】解体時にねじが離脱する様子を示す側方断面図である。
【図６】実施形態１の変形例にかかる図２相当図である。
【図７】実施形態１の変形例にかかる図３相当図である。
【図８】実施形態１の別の変形例にかかる図２相当図である。
【図９】実施形態１の別の変形例にかかる図３相当図である。
【図１０】本発明の実施形態２にかかるねじを示す側方断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２にかかるねじを別の断面で切断した側方断面図である。
【図１２】本発明の実施形態２にかかるねじの第１部材を示す斜視図である。
【図１３】実施形態２の変形例にかかる図１０相当図である。
【図１４】実施形態２の別の変形例にかかる図１０相当図である。
【符号の説明】
【００６９】
１      ねじ
２      ねじ芯部
３      ねじ頭部
４      第１の部材
６      第２の部材
７      ねじ山部
１０      凸条（回転防止手段）
１１      凸部（回転防止手段）
１２      凹部（回転防止手段）
１３      リブ（回転防止手段）
【図１】
2006342898.tif 000003
【図２】
2006342898.tif 000004
【図３】
2006342898.tif 000005
【図４】
2006342898.tif 000006
【図５】
2006342898.tif 000007
【図６】
2006342898.tif 000008
【図７】
2006342898.tif 000009
【図８】
2006342898.tif 000010
【図９】
2006342898.tif 000011
【図１０】
2006342898.tif 000012
【図１１】
2006342898.tif 000013
【図１２】
2006342898.tif 000014
【図１３】
2006342898.tif 000015
【図１４】
2006342898.tif 000016