(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂により構成されるネジなどの締結具であって、マグネットドライバーなどの磁力発生手段により吸着可能な締結具及び締結方法を提供する。【解決手段】ネジ１は、工具穴１０aが形成された頭部１０と、被締結物にねじ込まれる軸部１１と、を備えている。軸部１１には先端から外周にネジ山１１aが形成されている。ネジ１は、磁性を有しない樹脂材料を基材として形成され、頭部１０には磁性部材Ｍの小片が分散されている。これにより、頭部１０に、磁性を発現させることができる磁性発現部Ｇが形成されている。頭部１０に磁性発現部Ｇが形成されているので、例えばマグネットドライバーなどの外部からの磁力発生手段により吸着保持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を基材とした締結具であって、磁性を有する磁性部材を少なくとも締結具頭部に保持させることにより磁性を発現する磁性発現部を有し、外部から印加される磁力により吸着可能に構成されたことを特徴とする締結具。
【請求項２】
前記磁性部材は、粉体、球状、板状、又は不定形などの小片であることを特徴とする請求項1に記載の締結具。
【請求項３】
前記磁性部材は、締結具頭部に形成された工具穴の形に形成され、当該工具穴に保持されたことを特徴とする請求項1に記載の締結具。
【請求項４】
磁性発現部は締結具の表面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の締結具。
【請求項５】
請求項１に記載の締結具を用いた締結方法であって、磁性体からなる締付部材と、前記締付部材に磁力を発生させるために前記締付部材に螺設されたソレノイドと、を備えたドライバーを用意し、前記ドライバーのソレノイドに電流を供給して磁力を生じさせ、締結具を吸着した後に締結作業を行うことを特徴とする締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネットドライバーなどの外部から磁力を印加する磁力発生手段によって吸着するネジなどの締結具及び締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジ、ボルトなどの先端を部材にねじ込んで固定する締結具を使って機械及び電子部品などを、組み立てる場合には、当該するネジを拾い出し、これを所定のネジ穴にはめ込み、ドライバーなどでネジを回転させて必要な締結力を得る。精密な機械や電子機器は小型化されており、このような場所での作業を円滑に進める方法として、例えば特許文献１に記載の技術で用いられるようなマグネットドライバーを用いてネジの頭を磁気吸着して、ネジ穴に運ぶ方法が普及している。  
【０００３】
また、特許文献２に記載の技術で用いられるように、剛性を考慮した上で締結具の基材として樹脂を用いる方法が普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８８７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１４８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
軽量化、絶縁性、防錆性、耐薬品性、耐食性などが重視される機械や電子部品、機材では、樹脂ネジや真鍮ネジ等の締結具が多用されている。これらの締結具は磁性を持たないために、磁気によって吸着できない。そのため、上述したマグネットドライバーなどを用いることができないので、非磁性ネジを採用している締結工程の多くが人力に頼ることになり製造コストが増加する。
【０００６】
そこで本発明は、樹脂により構成されるネジなどの締結具であって、マグネットドライバーなどの磁力発生手段により吸着可能な締結具及び締結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】
【０００７】
本発明では、上記目的を達成するために、樹脂を基材とした締結具であって、磁性を有する磁性部材を少なくとも締結具頭部に保持させることにより磁性を発現する磁性発現部を有し、外部から印加される磁力により吸着可能に構成された、という技術的手段を用いる。また「締結具」とは部材に直接ねじ込んで固定するネジや挟み込んで固定するボルトやナットなどを示す。
【０００８】
前記磁性部材は、粉体、球状、板状、又は不定形などの小片とすることができる。
【０００９】
また、前記磁性部材は、締結具頭部に形成された工具穴の形に形成され、当該工具穴に保持されたものとすることができる。
【００１０】
また、磁性発現部は締結具の表面に形成されたものとすることができる。
【００１１】
そして、本発明の締結具を用い、磁性体からなる締付部材と、前記締付部材に磁力を発生させるために前記締付部材に螺設されたソレノイドと、を備えたドライバーを用意し、前記ドライバーのソレノイドに電流を供給して磁力を生じさせ、締結具を吸着した後に締結作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の締結具によれば、樹脂を基材としながらも、従来の磁性を有する締結具同様に磁気吸着することができる。これにより、使用環境、用途から樹脂性の締結具を用いたい場合でも、マグネットドライバーなどの外部からの磁力発生手段を用いて吸着することができる。
そして、指で支えることが困難な隙間へマグネットドライバーの先に吸着させることで締結具を挿入することができる。この方法によって、磁気により支えることができないために人の手を使っている作業を機械に代行させることができる。また、軽量化が求められ、組み立てに多くの部品を必要とする場合、従来の磁気吸着可能な金属製締結具と同等以上の作業性と軽量化とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】頭部に磁性発生部が形成された締結具の構成を模式的に示す断面説明図。
【図２】頭部に磁性発生部が形成された締結具の構成を模式的に示す説明図。左図は頭部から見た平面説明図。右図は断面説明図。
【図３】工具穴内側に磁性部材を埋設させた締結具の構成を模式的に示す説明図。左図は頭部から見た平面説明図。右図は断面説明図。
【図４】工具穴に磁性部材をはめ込んだ締結具の構成を模式的に示す説明図。左図は頭部から見た平面説明図。右図は断面説明図。
【図５】全体に磁性発現部が形成された締結具の構成を模式的に示す断面説明図。
【図６】頭部に強磁性を持った膜を形成させた締結具の構成を模式的に示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の締結具について図を参照して説明する。本実施形態では、先端を被締結物にねじ込んで固定する締結具としてネジを例に説明する。
【００１５】
図１に示すように、ネジ１は、ネジ山１０ａが形成された頭部１０と、被締結物にねじ込まれる軸部１１と、を備えている。軸部１１には先端から外周にネジ山が形成されている。
【００１６】
ネジ１は、磁性を有しない樹脂材料により基材Ｋが形成され、頭部１０には磁性部材Ｍの小片が分散されている。これにより、頭部１０に、磁性を発現させることができる磁性発現部Ｇが形成されている。
【００１７】
頭部１０に磁性発現部Ｇが形成されているので、例えばマグネットドライバーなどの外部からの磁力発生手段により吸着保持することができる。ここで、磁力発生手段により吸着されるのは頭部１０であるので、そのまま被締結物のネジ穴に運ぶことができるので、締結作業を効率的に行うことができる。
【００１８】
基材Ｋを構成する樹脂は、ネジ１の使用環境、要求特性を勘案し選択される。使用可能な樹脂を、その特性とともに表１に例示する。例えば、機械特性と不燃性が求められるところではポリカーボネート、耐衝撃性と低摩擦が求められるところではポリソールを使用する。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
磁性部材Ｍは、磁性を有する粉体、球状、板状、又は不定形などの小片状の材料で、鉄、鉄酸化物、鉄窒化物、ニッケル、コバルトおよびガドリニウム、並びにそれらを含有する合金、化合物を好適に用いることができる。磁性部材Ｍは、基材として用いる樹脂との親和性、使用環境などを考慮して適宜選定する。磁性部材Ｍは、寸法が１μｍないし2mm程度の、粉体、球状、板状、又は不定形などの小片であり、外部の磁力発生手段により吸着可能な量を磁性発現部Ｇに含有させる。特に限定されないが、ネジ全体重量の６０％以上含有させることが好ましい。
【００２１】
ネジ１は、磁性部材Ｍを未硬化の樹脂に所定量混合した後に、所定形状の型に流し込んで硬化させて作製することができる。頭部１０に磁性発現部Ｇを形成するためには、頭部１０を先に形成した後に、残部を形成することができる。また、型の頭部１０に対応する部位を下方に配置し、硬化までの間に磁性部材Ｍを重力偏析させることもできる。
【００２２】
磁性部材を全体に均一にした場合、製造がしやすく、部位を問わず磁気吸着し拾い上げることができる。局所的に磁性を強くするように不均一にした場合、組み立て作業を容易にすることができる。
【００２３】
磁性部材Ｍの表面活性を向上させて樹脂との親和性を高めるため、二酸化炭素により高温で炭素とウスタイトと共に焼き入れをした還元鉄粉を使用してもよい。また、シアンカップリング剤などにより表面処理を施してもよい。
【００２４】
このようなネジ１は、その他の公知の製造方法、例えば、プレス、インジェクション、機械加工などを用いて製造することができる。また、磁性部材と樹脂を混合させる状況下において、樹脂を融点以上にすることを目的としてマイクロ波加熱を使用することで分子振動により高温加熱することができる。
【００２５】
また、図２（A）や（B）に例示されるボルトに用いるような形状や（C）や（D）に例示されるような各種形状を有することが出来る。
【００２６】
上述した実施形態では、頭部１０に磁性部材Ｍを分散させ磁性発現部Ｇを形成した構成を示したが、これに限られることはない。なお、図２及び以下に示す図３−６においては、磁性部材Ｍ、非磁性部材Ｋ、磁性発現部Ｇのみを示すこととし、その他の符号の記載を省略する。
【００２７】
図３に示すように、頭部１０に埋設する磁性部材を工具穴１０ａの形に成形し内側に埋設することで、マグネットドライバーによる磁気吸着をより強固なものにすることができる。また、磁性部材Ｍが表面に露出しないため、絶縁性を得ることができる。また、図４に示すように工具穴へ工具穴の形に成型した磁性部材をはめ込むことで、絶縁性が低下する代わりに工具穴がなめてしまうことを抑制することが可能であるため、絶縁性を求めない場所ではこうしたネジを選択することもできる。工具穴の形に成型した磁性部材の大きさは、特に限定されないが、ドライバーの磁気吸着力によって、容易に製作できるように使用するネジ径の９０％以内であることが好ましい。
【００２８】
図５に示すように、頭部だけでなく締結具全体に磁性部材を分散または埋め込んでもよい。この構成においては不均一にする必要がないため製造がより安易になることが見込める。また、図５（A）ないし（D）は図２（A）ないし（D）にそれぞれ対応する形状の締結具であり、図５（E）はナットに本発明を適用した例でありボルトと共に用いて締結を行う。
【００２９】
図６に示すように、ネジ頭部の表面に強磁性を持った膜を形成する構成を採用することができる。これらは、既存の樹脂ネジにも表面加工を施すことで同様の効果を期待できる。また、図６のネジ頭部の皮膜は頭部全体となっているがこれに限られることはない。例えば、ネジ頭部の工具穴を含めた一部分のみに膜を成形することもできる。膜の厚さは特に限定されることはないが、ドライバーの磁気吸着力によって、容易に製作できるように３μｍないし２００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００３０】
外部磁力発生手段として締結部材またはその先端部が磁力を発生させるマグネットドライバーを示したが、磁性体からなる締付部材と、締付部材に磁力を発生させるために締付部材に螺設されたソレノイドと、を備えたドライバーを用い、ドライバーのソレノイドに電流を供給して磁力を生じさせ、締結具を吸着した後に締結作業を行うこともできる。これによれば、ネジの種類、寸法に応じ磁力を増減させ、磁力によりネジへの吸着力を増減させ、複数種の締結具に対応させることができる。また、電力供給のＯＮ−ＯＦＦにより締結具の着脱も容易に行うことができる。ボルト等の締結については、外部磁力発生手段として締結部が磁力を発生するレンチ等を用いることが出来る。
【００３１】
ネジ１に代表される本発明の締結具によれば、樹脂を基材としながらも、従来の磁性を有する締結具同様に磁気吸着することができる。これにより、使用環境、用途から樹脂性の締結具を用いたい場合でも、マグネットドライバーなどの外部からの磁力発生手段を用いて吸着することができる。
そして、指で支えることが困難な隙間へマグネットドライバーの先に吸着させることで締結具を挿入することができる。この方法によって、磁気により支えることができないために人の手を使っている作業を機械に代行させることができる。また、軽量化が求められ、組み立てに多くの部品を必要とする場合、従来の磁気吸着可能な金属製締結具と同等以上の作業性と軽量化とを図ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ネジ
１０  頭部
１０ａ  工具穴
１１  軸部
１１a  ネジ山
Ｍ  磁性部材
Ｋ  基材
Ｇ  磁性発現部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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