JP4874575B2

JP4874575B2 - 工具

Info

Publication number: JP4874575B2
Application number: JP2005165532A
Authority: JP
Inventors: 聡佐々木
Original assignee: 興和精機株式会社
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2025-06-06
Also published as: JP2006334762A

Description

この発明は、例えば、車両の整備に使用される工具に関する。

近年、動力源として電気モータとエンジンを併用するハイブリット型の電気自動車（ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle））（以下、適宜、ハイブリット自動車と称する）や、水素と酸素の化学反応を利用して電気を生成する燃料電池を動力源として用いる電気自動車（ＦＣＶ(Fuel Cell Vehicle)）（以下、適宜、燃料電池自動車と称する）の開発が盛んに行われている。ハイブリット自動車や燃料電池自動車の一部は既に実用化されており、また試験的な走行も行われている。

このようなハイブリット自動車や燃料電池自動車は、地球温暖化や大気汚染、石油資源の枯渇化といった環境問題への対応という観点から、今後広く普及していくと考えられる。

ハイブリット自動車や燃料電池自動車には、モータを駆動するための電力を供給するバッテリーが備えられる。この種のバッテリーは、軽量・コンパクト化が進む一方、高効率化が進み大きな電流を容易に出し入れできるような構造とされる。ハイブリット自動車や燃料電池車では、駆動源に電気を使用していることからバッテリーの整備を適切に行うことが重要となる。

ところで、従来から車両の整備に用いられる工具として、Ｔ型ボックスレンチ、メガネレンチ、スパナ、ドライバーと称される工具が知られている。これらの工具の基体は、一般にはスチールなどの金属製である。金属製の工具をバッテリーなどの電圧がかかる部材の整備作業に使用すると、作業中に誤って感電するおそれがある。

特にハイブリット自動車や燃料電池自動車を駆動するための電力を供給するバッテリーでは、従来のガソリン自動車が備えるバッテリーに比べて大きい電圧が使用されるため、整備作業における安全の確保が強く要求される。このため、例えば工具の表面に絶縁樹脂層を形成したり絶縁手袋をして整備作業を行うことで、感電や短絡などの事故を未然に防止するようにしている。

下記特許文献１には、表面に絶縁樹脂層が形成された絶縁スパナに関する発明が記載されている。

実開昭６３−１３１３６１号公報

また、下記特許文献２には、表面に絶縁被膜層が形成された締結工具用絶縁ソケットに関する発明が記載されている。

特開２０００−３３５７８号公報

また海外では、ＥＵ（European Union）域内の統一規格であるＥＮ規格において活線作業用工具に対して電圧１００００Ｖ（ボルト）を３分間印加して異常を生じないことがことが要求される。このＥＮ規格の安全要求事項に基づく整備用工具も提案・販売されている。

しかしながら、上述したような従来の技術には以下のような問題点があった。例えば、整備作業時に絶縁手袋の装着が必要とされると、絶縁手袋の装着を忘れてしまって作業を行ってしまった場合に感電等の事故が起きてしまうおそれがある。従って、作業の安全を確保するためにも作業に用いる工具が絶縁されていることが望ましい。

ＥＮ規格では上述したような安全基準が要求されるため、必然的に絶縁層が厚いものとなってしまう。一方、ハイブリット自動車や燃料電池自動車などの最大電圧は車両等によっても異なるが、１９０Ｖから５００Ｖの範囲内の程度とされる。ＥＮ規格を満足させるような工具を、ハイブリット自動車や燃料電池自動車などのバッテリーの整備、例えばボルトの着脱に使用すると、絶縁層の厚さによって締め付け作業を行うことができないといった問題点があった。

また、例えば特許文献１に記載されている絶縁スパナのように、一層の絶縁樹脂層が形成された工具等では、使用年数、使用頻度、さらには工具の表面と操作する人間の手との摩擦などにより絶縁樹脂層が剥離してしまうおそれがある。絶縁樹脂層が剥離することで工具の金属製の基体が露出する。工具の使用者が絶縁樹脂層の剥離に気がつかないで工具を使用すると、露出した金属部分に触れてしまうことで感電等の事故が起きてしまうおそれがあった。

従って、この発明の目的は、例えば、ハイブリット自動車や燃料電池自動車などの整備作業を効率良く行える工具を提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、工具の表面に形成される絶縁樹脂層の磨耗を、工具の使用者に視覚的に認識させることができるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、この発明は、ハンドル部と、ハンドル部の長手方向における中央付近から、長手方向と略直交する方向に延出するバー部と、バー部の端部に形成され、ボルト類と嵌合される中空の嵌合部とを有し、色または模様が互いに異なる第１の絶縁樹脂層および第２の絶縁樹脂層のうち、第１の絶縁樹脂層は、ハンドル部の表面から、バー部の表面における嵌合部の表面の手前まで連続して形成され、第２の絶縁樹脂層は、ハンドル部の表面から、バー部の表面を介して、嵌合部の表面まで連続して形成される工具である。

この発明によれば、例えば、ハイブリット自動車や燃料電池自動車など整備に用いられる工具の表面に形成された絶縁樹脂層の磨耗を、工具の使用者に視覚的に認識させることができる。従って、工具の使用者は絶縁樹脂層の磨耗を認識し、それにより新しい工具に取り替えることができ、絶縁樹脂層の磨耗による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の複数の実施形態について説明する。第１の実施形態ではこの発明をスパナに適用した例を説明する。

図１は、この発明の第１の実施形態におけるスパナ１を示す。スパナ１は、例えば、スチールなどの金属製の基体からなる。スパナ１は、一端が丸みを帯びる細長の把持部２を備える。

把持部２の他端には、ボルト・ネジ・ナット（以下、適宜、ボルト類と称する）などと嵌合し、ボルト類に対して回転等の所定の作用を施す作用部３が備えられる。スパナ１における作用部３は、顎部４と顎部５が対向されており、顎部４と顎部５によってボルト類の形状に対応した開口６が形成される。また、参照符号７は、スパナ１の使用時に顎部４および顎部５においてボルト類と接触する部分である接触面を示す。

このスパナ１の、接触面７を除いた金属製の部材の表面に、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層からなる二層の絶縁樹脂層が積層される。なお、接触面７はボルト類と接触し、作業時に人間の手が触れることがないため絶縁する必要はない。従って接触面７には絶縁樹脂層は形成されない。

図２は、スパナ１の長手方向の中央断面を示す。スパナ１の把持部２と作用部３の外側表面とに、スチール製の基体１１側から第１の絶縁樹脂層１２と第２の絶縁樹脂層１３とが順次、積層される。絶縁樹脂層１２に使用される樹脂と絶縁樹脂層１３に使用される樹脂とは、異なる色に着色される。例えば、絶縁樹脂層１２は赤色に着色され、絶縁樹脂層１３は黄色に着色される。なお、絶縁樹脂層１２と絶縁樹脂層１３とを、異なる模様としても良い。

絶縁樹脂層１２と絶縁樹脂層１３とが、互いに異なる色または模様とされることで、スパナ１の使用者は絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３の何れであるかを視覚的に区別することができる。例えば、スパナ１を使用することで、把持部２の表面の絶縁樹脂層１３と人間の手との接触等により絶縁樹脂層１３の磨耗が進行する。磨耗が進行すると表面に形成される絶縁樹脂層１３が剥離して、絶縁樹脂層１２が露出する。従来の絶縁スパナは、表面に形成された絶縁樹脂層が剥離すると金属製の基体が露出してしまっていた。従って、露出した基体に触れることで感電等の事故が起きるおそれがあった。

しかしながら、スパナ１では絶縁樹脂層１３が剥離してもスチール製の基体１１が露出することはない。すなわち、絶縁樹脂層１３が剥離しても絶縁樹脂層１２が存在するためスパナ１をそのまま使用しても感電等の事故が起きるおそれはない。

さらに、絶縁樹脂層１２と絶縁樹脂層１３とが異なる色に着色されることから、スパナ１の使用者は絶縁樹脂層１３の磨耗を視覚的に認識することができる。絶縁樹脂層１３が剥離して絶縁樹脂層１２が露出すると、スパナ１の表面の一部が赤色になる。スパナ１の使用者は、表面の赤色を認識することで絶縁樹脂層１３が剥離したことを認識できる。例えば、スパナ１の取扱説明書に、「表面の一部が赤色になったときは新しいスパナに取り替えて下さい」という旨の記載がされていれば、使用者は安全のために新しいスパナに取り替えるようにすることができる。

このように、この発明の第１の実施形態によれば、従来の一層の絶縁樹脂層を形成したスパナに比べ、作業を安全に行うことができるスパナを提供することができる。

スパナ１の絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３は、例えば、射出成形により形成される。スチール製の基体１１を金型に固定し、金型に対して絶縁樹脂層１２の材料の溶融樹脂が基体１１の周囲に注入される。溶融樹脂は冷却されて固化し、絶縁樹脂層１２が形成される。

絶縁樹脂層１２が形成された基体１１をさらに別の金型に固定し、その周囲に絶縁樹脂層１３の材料の溶融樹脂を流し込む。溶融樹脂は冷却されて固化し、絶縁樹脂層１３が形成される。このようにして、二層の絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３が積層される。

絶縁樹脂層１２と絶縁樹脂層１３に使用される材料には、絶縁性、加工容易性、耐酸性、耐アルカリ性等の特性が要求される他、さらに、それぞれの材料が異なる溶融温度を有することが必要とされる。これは、絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３の材料の溶融温度が同じであると、絶縁樹脂層１３の射出成形時に、すでに形成された絶縁樹脂層１２までが溶融してしまい、絶縁樹脂層１２の溶融樹脂と絶縁樹脂層１３の溶融樹脂とが混ざってしまうからである。それぞれの溶融樹脂が混ざってしまうと、上述したように絶縁樹脂層１２と絶縁樹脂層１３を、例えば、色によって区別することができなくなってしまうからである。

これらの諸特性を考慮した結果、絶縁樹脂層１２の材料には、例えば、高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ（High Density Polyethylene））が使用される。高密度とは、例えば密度が９４２kg/m³以上であることをいう。

また、絶縁樹脂層１３の材料には、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ（Ethylene-Vinylacetate copolymer））が使用される。高密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体ともに絶縁性を有し、酸、アルカリに対する耐性に優れている。また高密度ポリエチレンの溶融温度は１２０℃付近であり、エチレン酢酸ビニル共重合体の溶融温度は９０℃付近であり、それぞれの溶融温度は異なることから、射出成形時に２つの絶縁樹脂が共に溶融して混ざってしまうおそれもない。

スパナ１がハイブリット自動車や燃料電池自動車の整備に使用される場合は、絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３のそれぞれの厚さは、例えば１ｍｍから２．５ｍｍ程度の範囲とされる。この範囲の厚さにより、何れか一層の絶縁樹脂層でも絶縁効果を維持できる。すなわち、絶縁樹脂層１３は剥離した後に誤ってスパナ１を使用しても、絶縁樹脂層１２による絶縁効果によって感電等の事故が起きるおそれはない。勿論、１ｍｍ以下の厚さ、例えば０．６ｍｍ程度の絶縁樹脂層の厚さでも絶縁効果を得ることはできるが、絶縁樹脂層をあまり薄くすると射出成形時に絶縁樹脂層の厚みを均一にすることが困難となり、かえって厚みのむらを生じてしまうため上述した範囲の絶縁樹脂層の厚みが好ましい。

また、絶縁樹脂層１２および絶縁樹脂層１３により積層される二層の絶縁樹脂層は、部分的に異なる厚さとされても良い。

次に、この発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、この発明をドライバーに適用した例について説明する。

図３は、この発明の第２の実施形態におけるドライバー２１を示す。ドライバー２１は柄２３を備える。柄２３は、例えば、樹脂により構成される。

柄２３には連結部２４を介して、例えば、スチール製の軸２５の一部が挿嵌される。軸２５の、柄２３に挿嵌される側と反対側の端部にはボルト類と接触し係合する作用部２６を備える。作用部２６の形状は、例えば、＋型、−型のようにボルト類に対応した形状とされる。

柄２３や連結部２４は、例えば、樹脂やプラスチックでできていることから、柄２３や連結部２４を触れることで感電等するおそれはない。作用部２６はボルト類と係合し、作業時に人間の手が触れることはないため絶縁する必要はない。従って、軸２５において、ボルト類と接触する作用部２６を除いた露出部分である露出部２７を絶縁する必要がある。

露出部２７には二層の絶縁樹脂層２８が積層される。露出部２７側から第１の絶縁樹脂層、第２の絶縁樹脂層と順次、積層される。二層の絶縁樹脂層は、例えば、以下のようにして露出部２７の表面に形成される。露出部２７の周囲に一層目の絶縁樹脂層を形成する円柱状で中空の熱収縮チューブ（図示しない）を取り付ける。

露出部２７の周囲に取り付けた熱収縮チューブを、例えばドライヤーなどの熱風により加熱する。熱収縮チューブは加熱されることで熱収縮し、露出部２７の周囲に第１の絶縁樹脂層が形成される。さらに、同様の作業を繰り返すことで第２の絶縁樹脂層が形成される。

このようにして露出部２７の表面に二層の絶縁樹脂層が形成される。第１および第２の絶縁樹脂層を構成する熱収縮性チューブは、それぞれ異なる色に着色され、または異なる模様とされることで視覚的に区別できるようにされる。従って、ドライバー２１の使用者は露出部２７の表面の第２の絶縁樹脂層が剥離して第１の絶縁樹脂層が露出することを視覚的に認識でき、さらに表面の絶縁樹脂層の磨耗を知ることができることから、安全のため新しいドライバーに取り替えるようにすることができる。

次に、この発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、この発明をＴ型ボックスレンチに適用した例を説明する。

図４は、この発明の第３の実施形態におけるＴ型ボックスレンチ３１を示す。Ｔ型ボックスレンチ３１は、スチール製の基体からなり、把持部３２とボルト類と嵌合する作用部３３からなる。把持部３２は、円柱形状のハンドル部３２ａと円柱形状のバー部３２ｂとが略直交しＴ字状に設けられた構成とされる。バー部３２ｂの先端には作用部３３が設けられる。作用部３３は、断面の径がバー部３２ｂの短手方向の断面の径よりもやや大とされる。また、作用部３３は中空とされ、ボルト類と嵌合する。

Ｔ型ボックスレンチ３１は、例えば、ハイブリット自動車や燃料電池自動車のバッテリーのセルの交換作業に使用される工具である。具体的には、以下のように使用される。作用部３３がセルを固定するボルト類と嵌合される。その状態で、安定して作業を行えるようにバー部３２ｂに一方の手が添えられハンドル部３２ａを他方の手で回転操作することでボルト類の着脱が行われる。従って、Ｔ型ボックスレンチ３１の外側表面には絶縁樹脂層が形成される。

図５は、Ｔ型ボックスレンチ３１の断面を示す。把持部３２の表面には、スチール製の基体４１側から第１の絶縁樹脂層４２と第２の絶縁樹脂層４３が積層される。絶縁樹脂層４２と絶縁樹脂層４３は、第１の実施形態で説明したスパナ１と同様に射出成形によって形成され、異なる色または模様とされる。

把持部３２を二層の絶縁樹脂層とすることで、絶縁樹脂層４３が剥離しても絶縁樹脂層４２が存在するため、続けてＴ型ボックスレンチ３１を使用しても感電等のおそれはない。また、絶縁樹脂層４２と絶縁樹脂層４３とは異なる色または模様とされるため、絶縁樹脂層４３が剥離して絶縁樹脂層４２が露出することを視覚的に認識できる。このため、絶縁樹脂層４３の磨耗を知ることができ、安全のため新しいＴ型ボックスレンチに取り替えるようにすることができる。

作用部３３は、ボルト類の形状に対応した形状とされる。作用部３３の内側表面の参照符号４４で示す部分は、ボルト類と接触する部分である接触面である。作用部３３の内側の凹部４５の奥には、磁石４６が備えられ、作用部３３とボルト類との嵌合が容易となるようにされる。凹部４５の周囲の接触面４４は、作業時にボルト類と噛み合うため絶縁樹脂層は形成されない。

作用部３３の外側表面には、例えば、一層の絶縁樹脂層４３のみが形成される。把持部３２とは異なり、作用部３３の表面には１層の絶縁樹脂層４３だけが形成される理由を説明する。作用部３３はボルト類と嵌合する部であり、また、バー部３２ｂが例えば数十ｃｍ程度の長さを有することから、実際に作用部３３が人間の手に触れられることは極めて少ない。従って、一層の絶縁樹脂層４３が磨耗することは少なく、把持部３２ほど絶縁する必要性は少ない。

また、Ｔ型ボックスレンチ３１は端子台に保持されるボルト類を着脱する作業にも用いられる。このとき、作用部３３の外側表面に形成される絶縁樹脂層を厚くしてしまうと、端子台のボルト類の周囲の穴部に作用部３３が入らず、ボルト類の着脱作業ができなくなってしまうおそれもある。そこで、作用部３３には一層の絶縁樹脂層を形成することとした。

上述したように、この発明を適用したＴ型ボックスレンチ３１によれば、ボックスレンチとしての機能を制約することなく、かつ感電等の事故を防止することができる。

この発明は、この発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな変形や応用が可能であり、上述した一実施形態に限定されることはない。Ｔ型ボックスレンチ３１のハンドル部３２ａとバー部３２ｂに積層される二層の絶縁樹脂層は異なる厚さとされても良い。例えば、ハンドル３２ａに積層される第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層のそれぞれの厚さを２．５mm程度とし、バー部３２ｂに積層される第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層のそれぞれの厚さを１．５mm程度としても良い。ハンドル部３２ａの方がより多く人間の手に触れられ、またハンドル３２ａの回転時に強い力を受ける可能性があるためハンドル部３２ａに積層される絶縁樹脂層を厚くすることで、長期の使用にも耐え得るＴ型ボックスレンチとすることができる。

この発明は、スパナ、ドライバー、Ｔ型ボックスレンチ以外の工具にも適用することができる。例えば、メガネレンチや他の工具と連結されて使用される、ソケットレンチ、エクステンションバー、ラチェットレンチ、ビットソケットなどに対してもこの発明を適用することができる。

すなわち、ボルト類と接触する部分や他の工具と連結するための連結部を除いた、金属製の部材の表面に、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層とが積層される。

また、上述した複数の実施形態では、主としてハイブリット自動車や燃料電池自動車の整備作業に使用される工具を用いて説明したが、例えば、飛行機や船舶等の他の機械、機器の整備作業に使用される工具に対してもこの発明を適用することができる。

この発明の第１の実施形態におけるスパナを示す略線図である。この発明の第１の実施形態におけるスパナの断面図である。この発明の第２の実施形態におけるドライバーを示す略線図である。この発明の第３の実施形態におけるＴ型ボックスレンチを示す略線図である。この発明の第３の実施形態におけるＴ型ボックスレンチの断面図である。

符号の説明

１スパナ
２把持部
３作用部
１１基体
１２絶縁樹脂層
１３絶縁樹脂層
２１ドライバー
２３柄
２５軸
２６作用部
２７露出部
２８絶縁樹脂層
３１Ｔ型ボックスレンチ
３２把持部
３３作用部
４１基体
４２絶縁樹脂層
４３絶縁樹脂層

Claims

ハンドル部と、
上記ハンドル部の長手方向における中央付近から、上記長手方向と略直交する方向に延出するバー部と、
上記バー部の端部に形成され、ボルト類と嵌合される中空の嵌合部と
を有し、
色または模様が互いに異なる第１の絶縁樹脂層および第２の絶縁樹脂層のうち、
上記第１の絶縁樹脂層は、上記ハンドル部の表面から、上記バー部の表面における上記嵌合部の表面の手前まで連続して形成され、
上記第２の絶縁樹脂層は、上記ハンドル部の表面から、上記バー部の表面を介して、上記嵌合部の表面まで連続して形成される工具。
上記ハンドル部の表面に、上記第１の絶縁樹脂層と上記第２の絶縁樹脂層とが積層してなる絶縁樹脂層の厚みが、上記バー部の表面に、上記第１の絶縁樹脂層と上記第２の絶縁樹脂層とが積層してなる絶縁樹脂層の厚みに比して大とされる請求項１に記載の工具。