JPH06204031A - 磁気ネジおよびその雄ネジ部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雌ネジ部材と雄ネジ部材との間に発生する磁
力により、前記雌ネジ部材内に前記雄ネジ部材を保持す
る。 【構成】 丸棒状をなし、その外周面に、軸線に沿って
同一方向に回転する螺旋状をなす磁極が形成された雄ネ
ジ部材１と、この雄ネジ部材１が挿通可能な内径を有す
る中心孔３が形成され、その内周面に、対向する一対の
磁極が形成された雌ネジ部材２とを具備し、中心孔３に
雄ネジ部材１を挿入して、雄ネジ部材１の外周面に形成
された磁極と中心孔３の内周面に形成された磁極との間
に磁場を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、丸棒状をなす雄ネジ部
材と、この雄ネジ部材に適合する孔を有する雌ネジ部材
とからなり、前記雄ネジ部材とを前記孔に挿入するとと
もに、前記雄ネジ部材および前記雌ネジ部材に形成され
た保持手段により、前記孔内における前記雄ネジ部材の
保持を行うネジに係わり、特に、前記保持手段として、
雌ネジ部材と雄ネジ部材との間に形成される磁場を用い
てなる磁気ネジに関する。

【０００２】

【従来の技術】ネジは一般に、丸棒状をなす雄ネジと、
この雄ネジに適合する孔を有する雌ネジとからなり、雄
ネジの外周面および雌ネジの内周面には互いに対応する
螺旋状の溝が形成されている。そして、前記雄ネジの前
記孔への螺合およびそれに伴う前記溝の側面同士の接触
により、前記雌ネジによる前記雄ネジの保持が可能とな
っている。このネジは、構造および保持方法が簡単で、
かつ保持力が非常に大きく、しかも保持力の微調整が容
易である等多くの特長を有し、物品の締め付けや固定お
よび位置調整の他、動力の伝達等、非常に広範な用途に
使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のネジにおいては、前記雌ネジ内に前記雄ネジが保持
されている状態で、前記雄ネジないし前記雌ネジのいず
れかが相対的にネジの軸線向きの荷重を受けた場合、前
記溝に前記軸線向きの応力が集中的に発生し、しかも、
その荷重が前記溝の強度以上となると、前記溝が破損す
ることがあった。そして、前記溝が破損すると、そのネ
ジは使用不可能となっていた。また、数次にわたる使用
により前記溝が摩耗し、その結果、ネジの性能が低下し
たり、ネジが使用不可能となることがあった。

【０００４】また、前記雌ネジ内に前記雄ネジが保持さ
れている状態で、雄ネジないし雌ネジのいずれかが相対
的に振動すると、その振動に伴い前記溝が互いに振動
し、その結果、ネジが緩み、その保持力が低下すること
があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みてなされたもので、丸棒状の挿入部を有し、この挿入
部の外周面に、軸線に沿って螺旋状に延びる磁極が形成
された雄ネジ部材と、

【０００６】この雄ネジ部材が挿通可能な内径を有する
孔が形成され、その内周面には、前記雌ネジ部材に前記
雄ネジ部材を挿入した場合に、前記雄ネジ部材の外周面
に形成された磁極との間に磁場を形成しうる磁極が形成
された雌ネジ部材とを具備する磁気ネジおよび、

【０００７】強磁性体からなる丸棒状の挿入部を有し、
この挿入部の外周面に螺旋状の磁極を形成する前記雄ネ
ジ部材の製造方法であって、前記挿入部の内部にこの挿
入部を着磁しうる強度の磁界を形成しつつ、前記挿入部
に対する前記磁界の位置を挿入部の軸線方向に沿って螺
旋状に回転移動させ、前記部材の外周面に、前記軸線に
沿って螺旋状に延びる磁極を形成することを特徴とする
前記雄ネジ部材の製造方法である。

【０００８】

【作用】本発明の磁気ネジにおいては、雄ネジ部材が雌
ネジ部材と接触することなく前記雌ネジ部材内に保持さ
れるため、これらネジ部材の破損や摩耗がなく、半永久
的な使用が可能である。また、前記雌ネジ部材内に前記
雄ネジ部材が保持されている状態でその保持部分に前記
磁気ネジの軸線向きの応力が生じた場合でも、前記保持
部分における応力集中がなく、しかも、前記応力が前記
磁気ネジの保持力以上となった場合でも、前記雄ネジ部
材または前記雌ネジ部材が前記応力を解消させる方向に
移動するだけで前記各ネジ部材が破損しないため、再使
用が可能である。

【０００９】更に、前記雄ネジ部材は磁力により前記雌
ネジ部材内に保持されているので、これらネジ各部材の
いずれかが相対的に振動した場合でも、その振動による
前記ネジ部材の緩みや保持力の低下は起こらない。

【００１０】

【実施例】以下、図面とともに、本発明の実施例につい
て、更に詳しく説明する。図１および図２は、本発明の
一例を模式的に示すものである。雄ネジ部材１は丸棒状
をなし、その外周面にはＳ極またはＮ極からなる磁極
が、軸線に沿って同一方向に延びる螺旋状に形成されて
いる。なお、図１に示すように、雄ネジ部材１におい
て、前記軸線を介して互いに逆側にあたる面には、常に
相異なる磁極が形成されている。

【００１１】また、雌ネジ部材２は環状をなし、その中
心部には、軸線に沿って中心孔３が形成されている。こ
こで、中心孔３の内径は雄ネジ部材１の外径より僅かに
大径となっている。

【００１２】そして、雌ネジ部材２の、中心孔３を介し
て対向する位置には、一対の永久磁石４が、その磁力線
をそれぞれ雌ネジ部材２の径方向に向け、かつ中心孔３
の内周面に互いに相異なる磁極を露出させた状態で配置
されている。更に、これら永久磁石４の間には非磁性体
５が充填され、永久磁石４および非磁性体５の外周は、
鉄を始めとする磁性体からなるケーシング部６で覆われ
ている。なお、雌ネジ部材２の厚さは、雄ネジ部材１上
に形成された螺旋の１ピッチ（図１中矢印ａで示した範
囲）とほぼ同一とする。

【００１３】雄ネジ部材１を中心孔３内に挿入すると、
雄ネジ部材１の外周面に形成された一対の磁極と、中心
孔３の内周面に形成された一対の磁極との間にそれぞれ
磁場が形成されるが、上記の通り、雄ネジ部材１の前記
軸線を介して互いに逆側にあたる面および雌ネジ部材２
の中心孔３を介して対向する内周面には、常に相異なる
磁極が形成され、また、雌ネジ部材２の厚さはの雄ネジ
部材１上に形成された螺旋の１ピッチとほぼ同一とされ
ているため、前記磁場は、互いに磁力線の方向が反対で
しかも同一の磁力を有し、その結果、雄ネジ部材１は中
心孔３内に、中心孔３と同軸に保持される。しかも、中
心孔３の内径は雄ネジ部材１の外径より僅かに大径とな
っているため、保持された雄ネジ部材１の外周面と中心
孔３の内周面とが接触することはない。

【００１４】更に、前記の通り雄ネジ部材１上に形成さ
れた磁極がその軸線に沿って互いに同一方向に延びる螺
旋をなしているので、雄ネジ部材１が雌ネジ部材２内に
保持された状態で雄ネジ部材部材１または雌ネジ部材２
をその軸線を中心に回転させた場合、雄ネジ部材１と雌
ネジ部材２間に形成された磁場が前記螺旋に沿って移動
し、その結果、回転した前記ネジ部材１，２はその回転
とともに前記軸線方向に移動する。すなわち、本発明の
磁気ネジにおいては、雄ネジ部材１は雌ネジ部材２と接
触することなく雌ネジ部材２内に同軸に保持され、しか
も、雄ネジ部材１または雌ネジ部材２をその軸線を中心
に回転することにより、前記保持状態を維持したまま、
回転した前記ネジ部材１，２をその軸線に沿って移動さ
せることが可能となっている。

【００１５】また、雄ネジ部材１と雌ネジ部材２との間
に、前記軸線に沿って前記磁気ネジの保持力以上の応力
が生じた場合には、雄ネジ部材１または雌ネジ部材２が
前記軸線に沿って前記応力を解消させる方向にずれ、そ
の結果、雄ネジ部材１および雌ネジ部材２が破損するこ
となく、前記応力が解消される。

【００１６】従って、本発明の磁気ネジは、通常のネジ
と同様に利用可能である他、例えばトルクリミッターや
安全弁等、一定以上の応力が生じるとその応力を開放す
るような機構にも利用可能となっている。

【００１７】次に、上記構成を有する磁気ネジにおける
雄ネジ部材１の製造方法について以下に述べる。図３お
よび図４は、本発明の雄ネジ部材１の製造装置および同
装置を用いた雄ネジ部材１の製造方法を模式的に示すも
のである。

【００１８】図３において、符号７は装置本体で、その
一部にはコイル８が巻かれ、磁気発生部７ａを形成して
いる。また、コイル８の両端は電源１０に接続され、回
路を形成している。なお、符号９は回路の電流を測定す
る電流計である。一方、磁気発生部７ａの両端は一定の
距離をおいて対向して開口部７ｂ，７ｃを形成し、開口
部７ｂ，７ｃ間に形成された隙間には、強磁性体からな
る丸棒１ａが挿通可能とされている。

【００１９】更に、装置本体７には、棒状のスライダー
１１が挿通され、装置本体７は、スライダー１１の軸線
に沿って一定速度で移動可能とされている。この場合、
スライダー１１の軸線は、開口部７ｂ，７ｃ間に丸棒１
ａを挿通した場合における丸棒１ａの軸線と平行となっ
ている。

【００２０】前記回路に電流を流すと、磁気発生部７ａ
において磁気が生じ、この磁気により開口部７ｂ，７ｃ
間にはＳ極からＮ極に向けて磁界が形成される。そし
て、前記隙間の中央に丸棒１ａを挿通させ、前記磁界の
方向と丸棒１ａの軸線とが垂直となる位置に丸棒１ａを
設置し、更に、上記操作により磁界を形成することによ
り、丸棒１ａ内に、開口部７ｂ，７ｃの幅と同一幅の磁
界を形成させることができる。その結果、丸棒１ａの外
周面において、開口部７ｂ，７ｃのＳ極側に位置する面
にはＳ極が、同じくＮ極側に位置する面にはＮ極がそれ
ぞれ形成される。ここで、開口部７ｂ，７ｃの間に形成
される磁界の強度は、丸棒１ａを着磁しうる強度以上
で、磁気ネジの保持力に合わせて任意とする。

【００２１】本発明に用いられる雄ネジ部材１を製造す
る場合、上記の状態から、丸棒１ａを前記軸線に沿って
図３中矢印Ｂ方向に回転させるとともに、装置本体７を
丸棒１ａの軸線に沿って一定速度で図４中矢印Ａ方向に
移動させる。ここで、装置本体７の移動速度は、丸棒１
ａの１回転あたり、丸棒１ａ上に形成された電極の幅
（図４中ａで示した範囲）の２倍とする。その結果、図
４に示すように、丸棒１ａの前記軸線を介して互いに逆
側にあたる面には、常に相異なる磁極が形成される。

【００２２】なお、図４においては、丸棒１ａを回転さ
せると同時に装置本体７を丸棒１ａの軸線に沿って移動
させることにより雄ネジ部材１を製造していたが、この
場合、装置本体７を固定し、丸棒１ａを回転させるとと
もにその軸線に沿って移動させてもよい。

【００２３】一方、雌ネジ部材２は、一対の永久磁石４
と非磁性体５とを、図２に示すような環状に成形した
後、その外周を、鉄を始めとする磁性体からなるケーシ
ング部６で覆うことにより形成される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の磁気ネジに
おいては、雄ネジ部材が雌ネジ部材と接触することなく
前記雌ネジ部材内に保持されるため、これらネジ部材の
破損や摩耗がなく、半永久的な使用が可能である。更
に、前記雌ネジ部材内に前記雄ネジ部材が保持されてい
る状態で、その保持部分に前記ネジ部材の軸線向きの応
力が生じた場合でも、前記保持部分における応力集中が
なく、しかも、前記応力が前記磁気ネジの保磁力以上で
あった場合でも、前記雄ネジ部材または前記雌ネジ部材
部材が前記応力を解消させる方向に移動するだけである
ため、これらネジ部材は破損せず、再使用が可能であ
る。

【００２５】また、雄ネジ部材が磁力により前記雌ネジ
部材内に保持されるため、前記ネジ部材のいずれかが相
対的に振動した場合でも、この振動によるこれらネジ部
材の緩みおよびそれに伴う保持力の低下を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における磁気ネジの第一実施例を示す磁
気ネジのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図２】本発明における磁気ネジの第一実施例を示す磁
気ネジのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】本発明における雄ネジ部材の製造方法の第一実
施例を示す雄ネジ部材製造装置のＩＩＩ方向からの側面
図である。

【図４】本発明における雄ネジ部材の製造方法の第一実
施例を示す雄ネジ部材製造装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った
断面図である。

【符号の説明】

１ 雄ネジ部材 １ａ 丸棒 ２ 雌ネジ部材 ３ 中心孔 ４ 永久磁石 ５ 非磁性体 ６ ケーシング部 ７ 装置本体 ７ａ 磁気発生部 ７ｂ，７ｃ 開口部 ８ コイル ９ 電流計 １０ 電源 １１ スライダー Ａ 雄ネジ部材の製造における雄ネジ部材製造装置の移
動方向 Ｂ 雄ネジ部材の製造における丸棒の回転方向 ａ 雄ネジ部材における磁極の幅

フロントページの続き (72)発明者 井上 暁 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸棒状の挿入部を有し、この挿入部の外
   周面に、軸線に沿って螺旋状に延びる磁極が形成された
   雄ネジ部材と、 この雄ネジ部材が挿通可能な内径を有する孔が形成さ
   れ、その内周面には、前記雌ネジ部材に前記雄ネジ部材
   を挿入した場合に、前記雄ネジ部材の外周面に形成され
   た磁極との間に磁場を形成しうる磁極が形成された雌ネ
   ジ部材とを具備することを特徴とする磁気ネジ。
2. 【請求項２】 強磁性体からなる丸棒状の挿入部を有
   し、この挿入部の外周面に螺旋状の磁極を形成する前記
   雄ネジ部材の製造方法であって、前記挿入部の内部にこ
   の挿入部を着磁しうる強度の磁界を形成しつつ、前記挿
   入部に対する前記磁界の位置を挿入部の軸線方向に沿っ
   て螺旋状に回転移動させ、前記部材の外周面に、前記軸
   線に沿って螺旋状に延びる磁極を形成することを特徴と
   する前記雄ネジ部材の製造方法。