JP4266042B2 - 線状部材、線状部材の製造方法および装身具 - Google Patents

Description

本発明は、装身具などに用いる線状部材およびその製造方法、ならびにこれを用いた装身具に関する。

ネックレスあるいはブレスレッドなどの装身具は、例えば、図７に示したように、線状部材１１０を、真珠，宝石あるいは貴石などの装飾材１２０の貫通孔に通し、両端部の連結部材１３１，１３２同士を連結することにより、身体に装着して用いられる。線状部材１１０としては、例えば、絹糸，合成繊維あるいは釣り具用のテグスが用いられている。

しかし、このような線状部材１１０は、それ自体に形状を保持する特性がなく、身体への装着時には、装飾材１２０の重さにより、中心下部における装身具の輪の形が、Ｖ字形となってしまい、美的なラインを保つことができなくなってしまうという問題があった。

また、これらの線状部材１１０は、引っ張り強度が小さく、時間の経過に伴い伸びてしまうので、連結部材１３１，１３２と装飾材１２０との間、あるいは各装飾材１２０の間に大きな間隙が発生してしまい、線状部材１１０が露出して、美的なラインを保つことができないという問題があった。

そこで、線状部材１１０として、異なる繊維を混紡して用いることが検討されてきた。しかし、このような改良によっても、長期にわたって品質を維持するという観点からは、十分ではなかった。

一方、近年では、線状部材１１０として、超弾性形状記憶合金のワイヤを用いることが検討されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。例えば、特許文献１には、芯線として、超弾性形状記憶合金のワイヤを用い、この芯線に超弾性形状記憶合金からなるコイルを遊びを持たせて被覆するようにした線状部材１１０が記載されている。また、特許文献２には、超弾性形状記憶合金からなる芯線の外周に金、プラチナなどの貴金属素材による微細な装飾帯を螺旋状に密に巻きつけた線状部材１１０が記載されている。

これらの超弾性形状記憶合金を用いた線状部材１１０は、折り曲げに対する復元力が高く、また、変形してしまっても所定の温度で処理することにより元の形状に戻り、更に、引っ張り強度も大きいので、長期にわたって品質を維持することができる。
特開２００４−８９５８９号公報 特開２００１−２８６３１３号公報

しかしながら、従来の線状部材１１０では、装飾材の種類や大きさにより、貫通孔の内径に応じて異なった外径（太さ）のものを用いなければならないという問題があった。例えば、線状部材１１０の外径が装飾材１２０の内径よりも小さすぎると、装飾材１２０の並び方が不揃いになり、美的なラインを保つことができなくなってしまうと共に、装飾材１２０の移動あるいは回転により、髪の毛が絡まってしまう。一方、線状部材１１０の外径が装飾材１２０の内径よりも大きすぎると、貫通孔に線状部材を通し難くなると共に、しなやかさの低下により、美的なラインを形成することができなくなってしまう。

また、装飾材１２０は、長期にわたって使用されると、貫通孔が磨り減り、線状部材１１０と貫通孔との間、あるいは各装飾材１２０の間に間隙が発生してしまうという問題もあった。この場合、絹糸、合成繊維あるいは釣り具用のテグスなどであれば、取り替えにより対応することもできるが、特許文献1、特許文献２に記載されている線状部材については取り替えにより対応することは難しい。

よって、種々の大きさを有する貫通孔にも使用することができ、しかも、長期にわたって品質を維持することができる線状部材および装身具の開発が望まれていた。

本発明は、このような問題点に基づきなされたものであり、引っ張り強度が大きく、伸長性，収縮性，屈曲性あるいは復元力に優れた線状部材、およびその製造方法、並びにこの線状部材を用いた装身具を提供することを目的とする。

本発明の線状部材は、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体が、内側に空間部を有し、かつ、長さ方向に間隔を開けて螺旋巻きに形成されたものである。

本発明の線状部材の製造方法は、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体を、巻芯に対して、配列方向に間隔を開けて螺旋巻きにする螺旋巻き工程と、螺旋巻き工程ののち、基本体を加熱して形状記憶処理をする形状記憶処理工程と、形状記憶処理工程ののち、巻芯を除去する除去工程とを含むものである。

本発明の装身具は、装飾材に設けられた貫通孔に線状部材を貫通させたものであって、線状部材は、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体が、内側に空間部を有し、かつ、長さ方向に間隔を開けて螺旋巻きに形成されたものである。

本発明の線状部材によれば、複数本のワイヤが配列された基本体を螺旋巻きに形成するようにしたので、伸長性を確保しつつ、引っ張り強度を大きくすることができる。また、内側に空間部を有し、かつ、長さ方向に間隔を開けるようにしたので、螺旋の傾斜角を大きくすると共に外径を収縮して、間隔がなくなるまで長さ方向に伸長することができ、伸長性および収縮性を大幅に向上させることができる。更に、内側に空間部を有するようにしたので、屈曲性も向上させることができる。加えて、超弾性形状記憶合金よりなるワイヤを用いるようにしたので、長さ方向への伸長や外径の収縮、あるいは屈曲したのちであっても、元の形状に復元することができる。

よって、特に、線状部材を装飾材の貫通孔に貫通させて装身具として用いるようにすれば、長さ方向に伸長させて外径を収縮させることにより、線状部材を容易に貫通孔に通すことができると共に、貫通孔の大きさが異なる装飾材にも対応することができる。また、引っ張り強度が大きく、復元力にも優れているので、線状部材の伸びまたは貫通孔の磨り減りにより、貫通孔と線状部材との間、あるいは装飾材同士の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができ、長期にわたって品質を維持することができる。更に、屈曲性にも優れているので、美しいラインを長期にわたって維持することができる。

また、ロボットの腱あるいは車両のショックアブソーバーなどの機械部材、またはカテーテルなどの医療部材として用いるようにすれば、引っ張り強度が大きく、伸長性および復元力に優れているので、しなやかな動きを長期にわたって得ることができる。

更に、空間部の少なくとも一部に、ワイヤを波形に成形した補助芯を有するようにすれば、伸長性、収縮性、屈曲性を確保しつつ、強度を向上させることができると共に、外周方向に対する付勢力を強化することができる。

本発明の線状部材の製造方法によれば、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体を、巻芯に対して長さ方向に間隔を開けて螺旋巻きとし、形状記憶処理をしたのち、巻芯を除去するようにしたので、本発明の線状部材を容易に製造することができる。

本発明の装身具によれば、本発明の線状部材を用いるようにしたので、線状部材に装飾材を容易に通すことができると共に、貫通孔の大きさが異なる装飾材にも対応することができる。また、長期にわたって美しいラインを維持することができる。

特に、線状部材として、外径が貫通孔の内径よりも大きいものを用いるようにすれば、貫通孔の内壁に対して線状部材の付勢力が働き、装飾材の位置ずれを抑制することができる。

また、線状部材に複数の装飾材を連繋させる場合には、貫通孔と線状部材との間、あるいは装飾材同士の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができ、長期にわたって品質を維持することができる。

更に、空間部の少なくとも一部に、ワイヤを波形に成形した補助芯を有するようにすれば、伸長性、収縮性、屈曲性を確保しつつ、貫通孔の内壁に対する付勢力を強化することができるので、装飾材の位置ずれをより効果的に抑制することができる。

加えて、基本体の表面の少なくとも一部に、金あるいは金を含む合金のめっきを施すようにすれば、美観を良くすることができる。また、白金族のめっきを施すようにすれば、表面を硬くすることができ、装飾材による磨耗を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る線状部材を表す構成図である。 図１に示した線状部材の伸び率の一例を示す特性図である。 本発明の他の実施の形態に係る線状部材を表す構成図である。 図１に示した線状部材の製造方法の一工程を表す説明図である。 図１に示した線状部材を用いた装身具の特性を表す説明図である。 補助芯の波形の幅を表す説明図である。 従来の装身具を表す構成図である。

符号の説明

１０，１１０…線状部材、１１…ワイヤ、１２…基本体、１３…空間部、１４…芯線、２０，１２０…装飾材、２１…貫通孔、Ｓ１，Ｓ２…隙間、Ｄ１…外径、Ｄ２…内径、Ｐ１…ピッチ、Ｍ…巻芯

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る線状部材１０の構成を表したものであり、（Ａ）は正面から見た構成を表し、（Ｂ）は（Ａ）に示したＩ−Ｉ線に沿った端面構造を表している。この線状部材１０は、複数本のワイヤ１１を配列した基本体１２が螺旋巻きに形成されたものである。１本のワイヤを螺旋巻きにした場合には、ワイヤの太さが細いと、伸長性には優れるが、引っ張り強度が小さくすぐに伸びきってしまい、ワイヤの太さが太いと、引っ張り強度は大きくなるが、伸長性に劣るのに対して、複数本のワイヤ１１を配列した基本体１２を螺旋巻きとすれば、伸長性を得ることができると共に、引っ張り強度を大きくすることができるからである。

基本体１２は、中心に空間部１３を有し、かつ、長さ方向に間隔Ｓ１を開けて螺旋巻きとされている。空間部１３を有することにより、屈曲性を向上させることができるからである。また、空間部１３を有し、かつ、長さ方向に間隔Ｓ１を開けるようにすれば、螺旋の傾斜角を大きくすると共に外径を収縮して、間隔Ｓ１がなくなるまで長さ方向に伸長することができるので、伸長性および収縮性を大幅に向上させることができるからである。

なお、基本体１２は、図１では、ワイヤ１１を一列に配列する場合を示したが、複数列に配列されていてもよい。すなわち、この線状部材１０は、１重の螺旋巻きでもよいが、２重以上に重ねて螺旋巻きとされていてもよい。また、基本体１２は、同一のワイヤ１１を配列するようにしてもよいが、異なる種類または異なる太さのワイヤ１１を配列するようにしてもよい。更に、基本体１２において、ワイヤ１１は密接して配列されていることが好ましいが、各ワイヤ１１の間に若干の隙間が開いていても良い。

ワイヤ１１は、超弾性形状記憶合金より形成されている。超弾性形状記憶合金により構成すれば、長さ方向に伸長したり、外径が収縮したり、あるいは屈曲したのちであっても、元の形状に戻る復元性を向上させることができるからである。なお、超弾性形状記憶合金というのは、超弾性または形状記憶効果を有する合金を言い、例えば、ニッケル・チタン合金あるいはニッケル・チタン・コバルト合金などのニッケルおよびチタンを含む合金が挙げられる。

基本体１２の表面の少なくとも一部には、めっきが施されていてもよい。めっきとしては、金，金を含む合金および白金族からなる群のうちの少なくとも１種よりなるものが好ましい。金あるいは金を含む合金は美観を良くすることができるからである。金合金としては、１６Ｋから２４Ｋが好ましい。また、白金族は表面を硬くすることができ、磨耗による変色を防止することができるからである。白金族としては、例えば、ロジウムあるいはパラジウムが好ましく挙げられる。

図２は、この線状部材１０の伸び率の一例を表すものである。図２において、実線で示したのは、基本体１２のワイヤ１１の数を８本とし、間隔Ｓ１を４本分のワイヤ１１の長さ方向における幅としたものである。１点破線で示したのは、基本体１２のワイヤ１１の数を１０本とし、間隔Ｓ１を２本分のワイヤ１１の長さ方向における幅としたものである。破線で示したのは、基本体１２のワイヤ１１の数を１２本とし、間隔Ｓ１を開けないで螺旋巻きとした比較例である。いずれも、同一のワイヤ１１（太さ０．１４ｍｍ）を用い、線状部材１０の外径Ｄ１（約０．８０ｍｍ）、螺旋の傾斜角およびピッチＰ１は同一とした。

図２に示したように、空間部１３を有し、かつ、長さ方向に間隔Ｓ１を開けるようにすれば、間隔Ｓ１を開けない場合に比べて、小さな荷重で大きな伸び率を得られ、伸長性および収縮性を大幅に向上させることができることが分かる。

図３は、線状部材１０の他の形態を表したものである。この線状部材１０は、長さ方向の少なくとも一部において、空間部１３に、ワイヤを波形に成形した補助芯１４を有している。このような補助芯１４を備えるようにすれば、伸長性、収縮性、屈曲性を確保しつつ、強度を向上させることができると共に、線状部材１０の外周方向に対する付勢力を強化することができるので好ましい。なお、補助芯１４を構成するワイヤの太さは、伸長も収縮もしていない通常の状態における空間部１３の直径よりも小さいことが好ましい。伸長性、収縮性、屈曲性を確保することができるからである。

この線状部材１０は、例えば、次のようにして製造することができる。

まず、複数本のワイヤ１１を配列した基本体１２を、図４に示すように、巻芯Ｍに対して、長さ方向に間隔Ｓ２を開けて螺旋巻きにする（螺旋巻き工程）。次いで、基本体１２を加熱して形状記憶処理をする（形状記憶処理工程）。続いて、巻芯Ｍを、例えば、溶剤により溶解したり、または、引き抜くことにより除去する（除去工程）。そののち、必要に応じて、巻芯Ｍを除去することによりできた空間部１３に、ワイヤを波形に成形した補助芯１４を挿入する。これにより、線状部材１０が得られる。

この線状部材１０は、例えば、装身具に用いることができる。装身具としては、例えば、図５に示したように、装飾材２０に設けられた貫通孔２１に線状部材１０を貫通させたものが挙げられる。この線状部材１０は、長さ方向に伸長させて外径Ｄ１を収縮させることにより、容易に装飾材２０の貫通孔２１に通すことができると共に、貫通孔２１の大きさが異なる様々な装飾材２０にも対応することができるからである。また、引っ張り強度が大きいので、線状部材の伸びにより、貫通孔と線状部材との間、あるいは装飾材同士の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができるからである。更に、屈曲性および復元性にも優れているので、美しいラインを長期にわたって維持することができるからである。

なお、図５は、線状部材１０の一部に装飾材２０を通した状態を表したものであり、（Ａ）は装飾材２０を中心部において切断した部分断面構造を表し、（Ｂ）は装飾材２０に通した状態における線状部材１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った端面構造を表し、（Ｃ）は装飾材２０に通していない線状部材１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面構造を表している。

このような装身具において、線状部材１０としては、伸長も収縮もしていない通常の状態において、外径Ｄ１が貫通孔２１の内径Ｄ２よりも大きいものを用いることが好ましい。線状部材１０は、長さ方向に伸長し外径Ｄ１を収縮して用いられるので、貫通孔２１の内壁２２に対して線状部材１０の付勢力Ｆが働き、装飾材２０の回転方向および長さ方向における位置ずれを抑制することができるからである。

よって、例えば、線状部材１０に１つの装飾材２０を通した装身具や、線状部材１０に複数の装飾材２０を適当な間隔を開けて通した装身具であれば、装飾材２０の位置を好みに合わせて調節することができ、かつ、その位置を維持することができるので好ましい。

また、例えば、線状部材１０に複数の装飾材２０を連繋させた装身具であれば、装飾材２０の位置ずれによる貫通孔２１の磨り減りを抑制することができると共に、貫通孔２１が磨り減ったとしても、線状部材１０が長さ方向に収縮して外径Ｄ１が大きくなるので、貫通孔２１と線状部材１０との間、あるいは各装飾材２１の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができ好ましい。

更に、装身具においては、空間部１３の少なくとも一部に、上述した補助芯１４を有する線状部材１０を用いることが好ましい。この場合、図６に示した補助芯１４の波形の幅Ｗは、貫通孔２１の内径Ｄ２からワイヤ１１の太さの２倍を引いた値よりも大きく構成することが好ましい。なお、補助芯１４の波形の幅Ｗというのは、波形の一方の頂点Ａと他方の頂点Ｂとの間の距離を意味し、貫通孔２１の内径Ｄ２からワイヤ１１の太さの２倍を引いた値というのは、線状部材１０を貫通孔２１に通した状態における空間部１３の直径を意味している。すなわち、このように構成すれば、線状部材１０を貫通孔２１に通すと、補助芯１４が撓むので貫通孔２１の内壁２２に対する付勢力Ｆが強化され、装飾材２０と線状部材１０との間の摩擦力が大きくなり、装飾材２０の回転方向および長さ方向における位置ずれをより効果的に抑制することができるからである。例えば、線状部材１０に複数の装飾材２０を連繋させた装身具の場合には、連結部が結合されている両端部に、例えば４ｃｍから７ｃｍ程度の長さの補助芯１４が挿入されていることが好ましい。この部分において、装飾材２０が特に回転しやすいからである。

この線状部材１０は、また、ロボットの腱あるいは車両のショックアブソーバーなどの機械部材、またはカテーテルなどの医療部材に用いることができる。引っ張り強度が大きく、伸長性および復元力に優れているので、しなやかな動きを長期にわたって得ることができるからである。

このように本実施の形態によれば、複数本のワイヤ１１が配列された基本体１２を螺旋巻きに形成するようにしたので、伸長性を確保しつつ、引っ張り強度を大きくすることができる。また、内側に空間部１３を有し、かつ、長さ方向に間隔Ｓ１を開けるようにしたので、螺旋の傾斜角を大きくすると共に外径Ｄ１を収縮して、間隔Ｓ１がなくなるまで長さ方向に伸長することができ、伸長性および収縮性を大幅に向上させることができる。更に、内側に空間部１３を有するようにしたので、屈曲性も向上させることができる。加えて、超弾性形状記憶合金よりなるワイヤ１１を用いるようにしたので、長さ方向への伸長や外径の収縮、あるいは屈曲したのちであっても、元の形状に復元することができる。

よって、線状部材１０を装飾材２０の貫通孔２１に貫通させて装身具として用いるようにすれば、長さ方向に伸長させて外径Ｄ１を収縮させることにより、線状部材１０を容易に貫通孔２１に通すことができると共に、貫通孔２１の大きさが異なる装飾材２０にも対応することができる。また、引っ張り強度が大きいので、線状部材の伸びにより、貫通孔と線状部材との間、あるいは装飾材同士の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができる。更に、屈曲性および復元性にも優れているので、美しいラインを長期にわたって維持することができる。

特に、線状部材１０として、外径Ｄ１が貫通孔２１の内径Ｄ２よりも大きいものを用いるようにすれば、貫通孔２１の内壁２２に対して線状部材１０の付勢力Ｆが働き、装飾材２０の位置ずれを抑制することができる。よって、例えば、線状部材１０に１つの装飾材２０を通した装身具や、線状部材１０に複数の装飾材２０を適当な間隔を開けて通した装身具であれば、装飾材２０の位置を好みに合わせて調節することができ、かつ、その位置を維持することができる。また、例えば、線状部材１０に複数の装飾材２０を連繋させた装身具であれば、装飾材２０の位置ずれによる貫通孔２１の磨り減りを抑制することができると共に、貫通孔２１が磨り減ったとしても、線状部材１０が長さ方向に収縮して外径Ｄ１が大きくなるので、貫通孔２１と線状部材１０との間、あるいは各装飾材２１の間に間隙が生じてしまうことを抑制することができる。

更に、空間部１３の少なくとも一部に、ワイヤを波形に成形した補助芯１４を有するようにすれば、伸長性、収縮性、屈曲性を確保しつつ、貫通孔２１の内壁２２に対する線状部材１０の付勢力Ｆを強化することができ、装飾材２０の回転方向および長さ方向における位置ずれをより効果的に抑制することができる。

加えて、基本体１２の表面の少なくとも一部に、金あるいは金を含む合金のめっきを施すようにすれば、美観を良くすることができる。また、白金族のめっきを施すようにすれば、表面を硬くすることができ、装飾材２０による磨耗を抑制することができる。

更にまた、線状部材１０をロボットの腱あるいは車両のショックアブソーバーなどの伸縮性を要求される機械部材、またはカテーテルなどの医療部材として用いるようにすれば、引っ張り強度が大きく、伸長性および復元力に優れているので、しなやかな動きを長期にわたって得ることができる。

加えてまた、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤ１１を配列した基本体１２を、巻芯Ｍに対して長さ方向に間隔Ｓ１を開けて螺旋巻きとし、形状記憶処理をしたのち、巻芯Ｍを除去するようにしたので、本実施の形態に係る線状部材１０を容易に製造することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、装飾材２０として、真珠あるいは宝石などに貫通孔２１を直接設けたものを図示して説明したが、真珠あるいは宝石などの装飾部に貫通孔を設けた取付部を取り付けた装飾材を用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、基本体１２のワイヤ１１を超弾性形状記憶合金により構成する場合について説明したが、一般に用いられている他のばね材、例えば、ピアノ線材、ステンレス線材、非鉄系線材により構成するようにしてもよい。これらの材料により構成しても、超弾性形状記憶合金により構成する場合に比べて特性は劣るものの、引っ張り強度が大きく、伸長性，収縮性，屈曲性あるいは復元力に優れた線状部材を得ることができる。

装身具、または、ロボットの腱あるいは車両のショックアブソーバーなどの機械部材、または、カテーテルなどの医療部材などに用いることができる。

Claims (12)

1. 超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体が、内側に空間部を有し、かつ、長さ方向に間隔を開けて螺旋巻きに形成されたことを特徴とする線状部材。
2. 装飾材に設けられた貫通孔に貫通させて装身具として用いることを特徴とする請求項１記載の線状部材。
3. 前記空間部の少なくとも一部に、ワイヤを波形に成形した補助芯を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の線状部材。
4. 前記基本体のワイヤは、チタンおよびニッケルを含む合金よりなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の線状部材。
5. 前記基本体の表面の少なくとも一部に、金，金を含む合金および白金族からなる群のうちの少なくとも１種のめっきが施されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１に記載の線状部材。
6. 超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体を、巻芯に対して、配列方向に間隔を開けて螺旋巻きにする螺旋巻き工程と、
   前記螺旋巻き工程ののち、前記基本体を加熱して形状記憶処理をする形状記憶処理工程と、
   前記形状記憶処理工程ののち、前記巻芯を除去する除去工程と
   を含むことを特徴とする線状部材の製造方法。
7. 装飾材に設けられた貫通孔に線状部材を貫通させた装身具であって、
   前記線状部材は、超弾性形状記憶合金よりなる複数本のワイヤを配列した基本体が、内側に空間部を有し、かつ、長さ方向に間隔を開けて螺旋巻きに形成された
   ことを特徴とする装身具。
8. 前記線状部材として、外径が前記貫通孔の内径よりも大きいものを用いたことを特徴とする請求項７記載の装身具。
9. 前記線状部材に前記装飾材を複数連繋させたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の装身具。
10. 前記線状部材は、前記空間部の少なくとも一部に、ワイヤを波形に成形した補助芯を有することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１に記載の線状部材。
11. 前記基本体のワイヤは、チタンおよびニッケルを含む合金よりなることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１に記載の装身具。
12. 前記基本体の表面の少なくとも一部に、金，金を含む合金および白金族からなる群のうちの少なくとも１種のめっきが施されたことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１に記載の装身具。

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