(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱すると該ねじによる締結が無効となる易分解締結部によって本体と被締結部材とから組み立てられた物品の分解方法において、
上記易分解締結部が、上記本体に形成された雌ねじ部、挿通孔が設けられた上記被締結部材、頭部を備えかつ上記雌ねじ部に螺合する雄ねじ、及び、該雄ねじの雄ねじ部の外径よりも大きくかつ該雄ねじの頭部の最大径よりも小さい内径と前記挿通孔よりも大きい外径とを有しそして上記所定の温度以上に加熱されると変形して該内径が上記雄ねじの頭部の最大径と同等または該頭部の最大径より大きくなるワッシャから構成され、
上記ワッシャが、上記被締結部材と上記雄ねじの上記頭部との間に挟まれた状態で上記雄ねじの締付力により固定されており、かつ、
上記加熱を、上記易分解締結部及びその周辺に集束された過熱蒸気の気流を供給して行うことを特徴とする物品の分解方法。
【請求項２】
上記物品が、その易分解締結部付近に該易分解締結部の存在を示す標識がある物品であることを特徴とする請求項１に記載の物品の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューターや家電製品などの電気製品をはじめとする各種機器（物品）などにおいて、ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱すると該ねじによる締結が無効となる易分解締結部によって組み立てられた物品の分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターや家電製品などの電気製品をはじめとする物品の多くはねじを用いて組み立てられている。
【０００３】
このような、ねじによって組み立てられた物品を廃棄する場合、その容積を減らし、あるいは、この物品の部材を有効に再利用するためにねじを緩め、はずして分解する。
【０００４】
しかしながら、このような分解は、ねじによる締結箇所が多いとき、あるいは、多量の物品を分解するには、非常に煩わしい作業となる。
【０００５】
ここで、本発明者等は、特開２００５−１６７１３公報（特許文献１）により、本体に締結される締結部材の周囲において該締結部材の頭部と被締結部材との間に挟まれ、該締結部材の締付力により該被締結部材を押圧するねじ付属品であって、形状復元する材料で形成され、前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く一対の腕部を有し、該一対の腕部の先端側に、加熱されることにより軟化する接合材で連結された接合部を設けたねじ付属品や、本体に締結される締結部材の周囲において該締結部材の頭部と被締結部材との間に挟まれ、該締結部材の締付力により該被締結部材を押圧するねじ付属品であって、形状復元する材料で形成され、加熱されること又は外力を受けることにより、前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く一対の腕部を有するねじ付属品を提案し、このようなねじ付属品を組み立て時にワッシャとして用いる易分解締結部によって、所定の温度以上に加熱するだけで容易にねじによる締結を無効とすることができる技術について提案を行っている。
【０００６】
このような易分解締結部によって組み立てられた物品は、例えばベルトコンベアシステムを備えた加熱炉に導入することにより、きわめて容易に分解することができ、またこのとき、大量の物品の分解処理にも対応が可能である。
【０００７】
しかし、このような加熱炉による分解には、分解目的の物品のほぼ全体を加熱する必要があり、加熱炉自体も大型化するとともに、エネルギーコストも大きく、また、少量の物品を処理するときにも、加熱炉全体を所定の温度以上に熱する必要があるので、エネルギーロスが大きくなる。
【０００８】
また、加熱炉の代わりに、易分解締結部によって組み立てられた物品を所定の温度以上に熱せられた温水、油などの液体の中に導入することでも同様に目的の物品の分解をおこなうことができるが、この場合も上記同様のエネルギーのロスの問題が生じるほか、廃水、廃油の処理や、回収された部品の水分や油分の除去が必要となるほか、回収部品の汚染などの問題も生じる可能性があり、その後のリサイクルに障害を引き起こす可能性があり、さらには物品内部のコンデンサやバッテリーの残留電気エネルギーによるショートによる発火・爆発などの可能性も考えられる。
【０００９】
さらに、これらでは、分解に必要な温度（形状記憶合金を用いる場合には一般に１００℃以上、また、ウッドメタルなどの易溶融金属を用いた場合にも約７０℃以上）により、物品の一部が、変色、変形、変質、破壊などの障害が発生し、それらのリサイクルに障害を引き起こすおそれがあった。
【特許文献１】特開２００５−１６７１３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、本発明者等は、はんだごてのような、手などで操作可能な加熱源を操作して、要分解物品の易分解締結部に接触させて、易分解締結部を所定の温度以上に加熱すると云う作業を試みた。
【００１１】
しかしながら、このとき、小型の易分解締結部、例えば、用いるねじの頭の径が２ｍｍ以下などの易分解締結部への処理は、細かい作業となるので、効率が悪く、また、易分解締結部ではなく、分解対象の物品の易分解締結部以外の箇所を誤って加熱してしまうこと、また、易分解締結部近接部分が樹脂からなる場合、その部分を間違って加熱することにより、易分解締結部の動作が不完全となって分解できなくなる恐れもあった。
【００１２】
ここで、本発明はこのような問題を解決する、即ち、ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱すると該ねじによる締結が無効となる易分解締結部によって組み立てられた物品の分解方法において、少量の処理であってもエネルギーの無駄がなく、また、不必要な部分への熱の供給が少なく、かつ、小さい易分解締結部を有する物品に対する作業効率が高い物品の分解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】
【００１３】
本発明の物品の分解方法は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱すると該ねじによる締結が無効となる易分解締結部によって本体と被締結部材とから組み立てられた物品の分解方法において、上記易分解締結部が、上記本体に形成された雌ねじ部、挿通孔が設けられた上記被締結部材、頭部を備えかつ上記雌ねじ部に螺合する雄ねじ、及び、該雄ねじの雄ねじ部の外径よりも大きくかつ該雄ねじの頭部の最大径よりも小さい内径と前記挿通孔よりも大きい外径とを有しそして上記所定の温度以上に加熱されると変形して該内径が上記雄ねじの頭部の最大径と同等または該頭部の最大径より大きくなるワッシャから構成され、上記ワッシャが、上記被締結部材と上記雄ねじの上記頭部との間に挟まれた状態で上記雄ねじの締付力により固定されており、かつ、上記加熱を、上記易分解締結部及びその周辺に集束された過熱蒸気の気流を供給して行うことを特徴とする物品の分解方法である。
【００１４】
また、本発明の物品の分解方法は、上記請求項１に記載の物品の分解方法において、請求項２に記載のように、上記物品が、その易分解締結部付近に該易分解締結部の存在を示す標識がある物品であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の物品の分解方法によれば、ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱するとそのねじによる締結が無効となる易分解締結部によって組み立てられた物品の分解方法において、少量の処理であってもエネルギーの無駄がなく、また、不必要な部分への熱の供給が少なく、かつ、小さい易分解締結部を有する物品に対する作業効率が高い。
さらに、比較的遠距離からの操作で、分解作業を行うことができるので、作業効率がより高くなるとともに、分解が容易になる。
【００１８】
さらに、請求項２に係る本発明の物品の分解方法によれば、易分解締結部を目指して加熱することができるので、加熱によって障害を引き起こす可能性がある箇所への加熱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明において、易分解締結部とは、ねじによる締結が可能で、かつ、所定の温度以上に加熱すると該ねじによる締結が無効となる易分解締結部であることが必要である。このような易分解締結部によれば、組み立て時にはねじを用いて組み立てる物品と同様の組み立て方法、設備によって組み立てることができる。
【００２２】
このような、易分解締結部としては例えば、特開２００５−１６７１３公報（特許文献１）により開示された易分解締結部が挙げられる。
【００２３】
すなわち、本体に締結される締結部材の周囲において該締結部材の頭部と被締結部材との間に挟まれ、該締結部材の締付力により該被締結部材を押圧するねじ付属品であって、形状復元する材料で形成され、前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く一対の腕部を有し、該一対の腕部の先端側に、加熱されることにより軟化する接合材で連結された接合部を設けたねじ付属品を用いる易分解締結部である。このような軟化する接合材としては、低融点金属、熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。
【００２４】
あるいは、本体に締結される締結部材の周囲において該締結部材の頭部と被締結部材との間に挟まれ、該締結部材の締付力により該被締結部材を押圧するねじ付属品であって、形状復元する材料で形成され、加熱されることにより前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く一対の腕部を有するねじ付属品を用いる易分解締結部である。このようなねじ付属品は、形状記憶合金や形状記憶プラスチックから構成することができる。
【００２５】
このような、ねじ付属品を利用する易分解締結部の例について、図面を用いて説明する。
【００２６】
図１には、形状記憶合金からなる易解体用のスプリングワッシャ（ねじ付属品）１０を用いた締結体構造の一例として、液晶テレビ２０の易分解締結部付近の部分拡大断面図が示されている。また、図２には図１のＡを付して示された部分の拡大部分断面図を示す。
【００２７】
液晶テレビ２０は、筐体としてのプラスチックシャーシ２１、液晶パネル本体２３、ランプ類（図示せず）、シート類など（図示せず）から構成されている。プラスチックシャーシ２１は、開口部を有するパネルケース（本体）２５と、開口部を覆うパネルカバー（被締結部材）２２とから構成されている。液晶パネル本体２３は、前後一対の板ガラス、液晶、偏光板、反射板、電子回路ユニットなどから構成されており、プラスチックシャーシ２１の内側に収容され、パネルケース２５とパネルカバー２２とに挟まれる状態で固定されている。
【００２８】
ここで、形状記憶合金とは、例えばＴｉ−Ｎｉ合金（両者の分子存在比はほぼ等しい）、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金などの所定の温度に加熱されることで記憶された形状に復元する性質（形状記憶特性）を有する合金である。
【００２９】
形状記憶合金に形状を記憶させるための形状記憶処理は、合金組成、用途などにより異なるものであるが、大気中、真空中、不活性ガス中のいずれかの雰囲気において、例えば４００〜８００℃の処理温度で、５〜６０分保持することにより行われている。ここで用いられたスプリングワッシャは、大気中において、７５０℃の処理温度で、１０分間保持することにより、記憶処理が行われている。
【００３０】
成形された形状記憶合金が、相変態により記憶形状に復元する逆変態開始温度は、合金元素、合金組成により大きく異なるものであるが、ここで用いられたスプリングワッシャの逆変態開始温度は、約１００℃（本実施例での所定の温度）である。
【００３１】
本実施形態の形状記憶合金からなるスプリングワッシャ１０は、一般的なスプリングワッシャ形状をしており、雄ねじ（平皿ねじ）１７の頭部１７ｂの最大径よりも小さい内径を有しており、ねじ１７の締結に用いられるときには通常のスプリングワッシャとして用いられ、この例では、スプリングワッシャ１０は雄ねじ１７の頭部１７ｂのねじ側傾斜面（座面）１７ｃと円環状の円環座金１５との間に固定されて、通常のスプリングワッシャとして機能して、ねじのゆるみ防止機能を果たしている。
【００３２】
円環座金１５は、スプリングワッシャ１０のいわゆる、「座り」を改善するとともに、スプリングワッシャ１０のパネルカバー２２への食い込みを防止して、スプリングワッシャ１０が所定の温度以上に加熱されたときの動作を確実にする。
【００３３】
また円環座金１５には、鍔１５ａが垂設されていて、この鍔１５ａが挿通孔２２ａの孔縁に係止されることで、円環座金１５の位置ずれが防止されている。
【００３４】
次に、プラスチックシャーシ２１（液晶テレビ２０）の組み立てと解体について、順に説明する。パネルケース２５の取付部２５ａに圧縮コイルばね２７を外挿させ、パネルケース２５とパネルカバー２２とを対向させるとともに、液晶パネル本体２３をパネルケース２５の収容空間２４に収め、圧縮コイルばね２７を縮めながらパネルカバー２２をパネルケース２５の開口部にあてがい、取付部２５ａの小径部２５ｂをパネルケース２５の挿通孔２２ａに嵌合させる。そして、円環座金１５をパネルケース２５の挿通孔２２ａに嵌め、円環座金１５の上にスプリングワッシャ１０を載せ、円環座金１５とスペーサ１０に雄ねじ１７を挿通させ、雄ねじ１７の雄ねじ部１７ａをパネルケース２５の取付部２５ａに形成された雌ねじ部２５ｃに螺合させて、所定のトルクで雄ねじ１７を締め付ける。雄ねじ１７は、実際の組立工程において管理されている所定のトルクで締め付けられるようになっている。
【００３５】
雄ねじ１７を締め付けると、ねじ１７の座面１７ｃとスプリングワッシャ１０とが当接することとなるが、スプリングワッシャは所定の温度に加熱されるまでは、最終的に加工された形状、即ち、その内径がねじ１７の頭部１７ｂの外径より小さい状態を保つ。
【００３６】
ねじ１７の締付力は、スペーサ１０と円環座金１５を介してパネルカバー２２を押圧して、プラスチックシャーシ２１が組み立てられるようになっている。
【００３７】
ここで、スプリングワッシャ１０の正面図及び側面図を図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。スプリングワッシャ１０は正面から見ると全体が、切れ目が一箇所設けられている円環状に形成されており、側面からみるとスプリングワッシャ１０が螺旋状になっていることが判る。ここで、スプリングワッシャ１０を構成する線材は断面が、スプリングワッシャ１０の正面及び裏面側がともに曲率の小さい楕円形であり、”座り”が改善されている。なお、スプリングワッシャを構成する線材が楕円以外にスプリングワッシャ正面及び裏面が平らな長円形であっても（そのような一例１０’を図４（ｃ）に示す）良い。ここでは”座り”の良い例について示したが、そのような効果が不要な場合には断面が円形の線材からなるスプリングワッシャであってもよい。
【００３８】
これら形状記憶合金からなるスプリングワッシャは、物品本体に締結される締結部材の周囲において該締結部材の頭部と被締結部材との間に挟まれ、該締結部材の締付力により該被締結部材を押圧するねじ付属品であって、形状復元する材料で形成され、加熱されることにより前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く一対の腕部を有するねじ付属品である。
【００３９】
また、この例ではスプリングワッシャを示したが、切れ目を有しないドーナツ状のワッシャであって、雄ねじ１０のねじ部１７ａの外径（最大径）よりも大きく、かつ、雄ねじ１７の頭部１７ｂの外径（最大径）よりも小さい内径を有し、所定の温度以上に温度に加熱されると拡径して内径が雄ねじ１７の頭部１７ｂの最大径と同等または頭部１７ｂの最大径よりも大きくなるワッシャを用いてもよい。
【００４０】
また、特開２００５−１６７１３公報によって開示されたように、本発明の物品の分解方法が適応される物品の易分解締結部で用いられるワッシャを、加熱されることにより前記締結部材の頭部から抜けるように半径方向に開く、上記の一対の腕部に互いに係合し、かつ、所定の温度に加熱されたときにはこの係合が解除される係合部を設けた、ドーナツ状のワッシャとすることにより、所定の温度に加熱されるまでは、スプリングワッシャに比べて大きい負荷に耐えられる構造とすることができる。
【００４１】
このような、所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部を有する物品に対して、本発明の分解方法を実施すると、加熱により機能する部品が、易分解締結部の中でも比較的小型（従って熱容量が小さい）で、かつ、分解対象物品の表面近くに存在するワッシャであるため、比較的小さい熱量で、かつ、迅速な分解処理が可能となる。
【００４２】
図３は、図２に該当する箇所の、モデル的に図示したノズルから過熱蒸気を供給することによって所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部が加熱によって、ねじによる締結が無効となった状態を示す拡大部分断面図を示す。この図では、形状記憶合金からなるワッシャ１０が加熱された結果、その形状記憶性により拡径してその内径が雄ねじ１７頭部の１７ｂの最外径より大きくなったため、圧縮コイルばね２７の働きで、ワッシャ１０、円環座金１５及びパネルカバー（被締結部材）２２がプラスチックシャーシ２１から外れ、さらに液晶パネル本体２３がプラスチックシャーシ２１から離脱可能となった状態を示す。
【００４３】
本発明の物品の分解方法では、分解のための加熱を、上記易分解締結部及びその周辺に、好ましくは、上記易分解締結部及びその周辺にのみ過熱蒸気を供給して行う必要がある。物品の易分解締結部以外の場所に対して加熱を行っても分解できない上、加熱された部品のリサイクル性が損なわれる場合がある。また、加熱空気、加熱窒素等と比較して、熱容量が大きい過熱蒸気を用いることにより、充分な熱量を短時間で供給することが可能となり、分解を迅速に行うことができるうえ、通常の水蒸気（１００℃以下、通常高くても９０〜８０℃程度）を用いる場合に比べると、同じ熱量を与えるのに生じる凝固水の量が少なくて済むので、自然乾燥ないし温風乾燥で充分蒸発させることができ、このとき廃水処理が不要となる。
【００４４】
このように、分解のための加熱を、上記易分解締結部及びその周辺に過熱蒸気を供給して行う場合に集束された過熱蒸気の気流を用いることができる。例えば高圧ボイラーからの過熱蒸気（１００℃超の加圧蒸気）を細径のノズルから吹き出させることによって容易に行うことができる。また、一般に市販されている水蒸気調理器の過熱水蒸気製造ユニットを利用して、あるいは、同等のものを製作して利用してもよい。
【００４５】
なお、分解作業を手動で行う場合には、蒸気を噴出するノズルへの過熱水蒸気の供給をオンオフするスイッチ、把持性を向上させ、やけどを防止するためのハンドル部等をそなえたノズル操作部等を備えたノズル部を用いることが望ましい。
【００４６】
ここで、本発明者等は、市販の水蒸気調理器の過熱水蒸気製造ユニットを利用する過熱水蒸気発生装置に内径が４ｍｍのノズルを接続し、ノズルへ５００℃程度の過熱水蒸気を供給したところ、ノズルから８ｃｍ離れたところに直径２ｃｍ程度の収束した１００℃超〜１１０℃程度の過熱蒸気流を供給することができ、このとき、上述した易分解締結部（分解のための所定の温度が約１００℃）を２〜３秒の処理で分解することができ、そのときの易分解締結部周辺への凝結水の発生は極めて少量であり、また、易分解締結部から１．５ｃｍ以上離れた箇所の温度上昇は３０℃程度以下であり、周辺部への熱による影響が小さいことが確認された。
【００４７】
また、過熱水蒸気による上記の気流は、わずかに発生する湯気、及び、気流及び熱による揺らぎ等によって操作者がその方向を視認できるため、目的の易分解締結部およびその周辺のみへ過熱蒸気を供給することが容易である。
【００４８】
このため、本発明の分解方法を応用するに当たり、対象の物品の、加熱によって、リサイクル性や安全が損なわれる可能性のある部分及びその周辺には、易分解締結部を設けないことが望ましい。あるいは、そのような箇所での締結が必要な場合には、従来の（通常の）ねじ止めを併用することで対応可能である。
【００４９】
このとき、分解対象の物品の易分解締結部周囲には予め易分解締結部を指し示す記号を付しておくと、過熱蒸気を供給する場合に区別が付けやすく、誤操作を効果的に防止できる。さらに、易分解締結部でのみ締結されている物品であっても、その易分解締結部を同様の記号によって示しておくと易分解締結部であることを容易に認識することができるので好ましい。
【００５０】
図５には、本出願人による商願２００４−７０００２に係る商標「Ｅ−ＫＡＩＴＯ」と矢印とによって、所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部α１によって組み立てられた物品αの易分解締結部α１に対して、所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部であることを明示した例を示す。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の物品の分解方法は所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部によって組み立てられた物品の分解に好適に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部によって組み立てられた物品の一例の易分解締結部付近の部分拡大断面図である。
【図２】図１のＡで示された部分のさらなる部分拡大断面図である。
【図３】図２に該当する部分の易分解締結部が加熱された結果、ねじによる締結が無効となった状態を示す部分拡大断面図である。
【図４】上記易分解締結部で用いることができる、スプリングワッシャの例１０及び１０’を示すモデル図である。  （ａ）スプリングワッシャ１０の正面図である。  （ｂ）スプリングワッシャ１０の側面図である。  （ｃ）スプリングワッシャ１０’の側面図である。
【図５】分解対象の物品の所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部周囲に、易分解締結部であることを示す記号を付した状態を示すモデル図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１０′  スプリングワッシャの例
１５          円環座金
１７          雄ねじ（締結部材）
１７ａ        ねじ部（雄ねじ部）
２２          パネルカバー（被締結部材）
２２ａ        挿通孔
２５          パネルケース（本体）
２５ｃ        雌ねじ部
２７          圧縮コイルばね（圧縮ばね）
α            所定の温度以上に加熱するとねじによる締結が無効となる易分解締結部を有する物品
α１          物品αの易分解締結部
【図１】
0004607693.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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