JP2011007301A - 締結忘れ防止確認部材とそれを用いた電気接続具 - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続部において、いったん締結後に再び締結を緩めても、締結忘れの防止を確認することが可能な締結忘れ防止確認部材を提供する。
【解決手段】本発明の締結忘れ防止確認部材１００は、円環状の本体部１０１と、前記本体部１０１の外周囲に形成される切り込み部１０４に挟まれるように設けられると共に、前記本体部１０１に対して所定角度をもって折り曲げられたフラッグ部１０５と、前記本体部１０１の内周部に形成され前記フラッグ部１０５が折り曲げられた側と反対の側に折り曲げられた脱落防止片１０６と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電車に関する電気系統の保守作業などにおいて、電気接続部における締結忘れがないかを確認するための、締め忘れ防止確認部材とそれを用いた電気接続具に関するものである。

ボルト、ワッシャー、ナット等でなる締結具は、部材同士の結合により製品を組み立てていくのに重要な機械要素であり、ボルトの締め忘れや締め付け力不足等の締結不良は確実に防止する必要がある。締結不良を防止するために、座金とも称されるワッシャに特殊な加工を施すことが行われている。ワッシャーに特殊な加工を施した技術として、例えば特許文献１（特開２００６−３２９４０２号公報）には、被締結部材と締結具との間に介装され、締結具締結時同締結具の締め付け方向に対し直交する外方向へ広がるように形成されたワッシャーであって、前記ワッシャーを、上方ワッシャー部と、前記上方ワッシャー部に対向配置される下方ワッシャー部と、前記上下両ワッシャー部の外周縁の間に連結され、中間部位を境にして外側へ扁平状に弾性屈曲変形する複数の連結部とで形成されたことを特徴とする締め忘れ防止締結具が開示されている。
特開２００６−３２９４０２号公報

電車に関する電気系統の保守工事においては、端子部などの電気接続部においていったんボルトなどの締結を緩めて、所定の作業を行ってから、再びこれを締結する、ということが行われる。

しかしながら、このような電気接続部において、特許文献１に記載の締め忘れ防止締結具を用いたとしても、最初の締結によって、上下両ワッシャー部の連結部が弾性屈曲変形したままの状態となるために、締結が緩められたことを確認することが不可能である、という問題があった。

車に関する電気系統保守工事の後に、電気接続部の締結状態が緩められたままで運用されていると、当該電気接続部の電気抵抗が大きくなる、という問題があり、さらに締結状態が緩められたまま運用が継続されると、当該電気接続部の電気抵抗が徐々に上昇し、最後には溶断してしまう事故が発生する可能性もあった。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、円環状の本体部と、前記本体部の外周囲に形成される切り込み部に挟まれるように設けられると共に、前記本体部に対して所定角度をもって折り曲げられたフラッグ部と、前記本体部の内周部に形成され前記フラッグ部が折り曲げられた側と反対の側に折り曲げられた脱落防止片と、を有することを特徴とする締結忘れ防止確認部材である。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の締結忘れ防止確認部材において、前記フラッグ部が前記本体部の外周囲に複数設けられることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の締結忘れ防止確認部材において、前記脱落防止片の内周径は、前記締結忘れ防止確認部材に内嵌されるボルト部材のシャフト部最外径よりも小さいことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材において、材料としてばね用リン青銅が用いられることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材において、前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側の面に塗膜層が設けられることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材において、前記フラッグ部にシール部材が設けられることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材と、前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側と同じ側に設けられる皿バネ部材と、前記締結忘れ防止確認部材に内嵌されるボルト部材と、を有することを特徴とする電気接続具である。

また、請求項８に係る発明は、請求項７に記載の電気接続具において、前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側の面と、前記皿バネ部の凸面とが当接することを特徴とする。

本発明の締結忘れ防止確認部材とそれを用いた電気接続具は、本体部の外周囲に形成される切り込み部に挟まれるように設けられると共に、前記本体部に対して所定角度をもって折り曲げられたフラッグ部が締結を有しており、いったん締結後に再び締結を緩めても、このフラッグ部が所定角度で起立するので、締結忘れの防止を確認することができる。

また、本発明の締結忘れ防止確認部材とそれを用いた電気接続具を電車に関する電気系統の保守工事に用いることで、締結忘れを防止することができるので、電気接続部の締結状態が緩められたままで運用されることに伴う種々のリスクを低減することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図である。 本発明の実施の形態に係る締結忘れ防止確認部材の断面を示す図である。 皿バネ部材の作用を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る電気接続具を示す図である。 電気接続部を締結した状態を示す図である。 電気接続部の締結状態を緩めた状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る締結忘れ防止確認部材の断面を示す図である。

締結忘れ防止確認部材１００は全体としてばね用リン青銅（ＪＩＳ Ｃ５２１０Ｐ−Ｅ
Ｈ）を材料として製造されており、その製造方法としては平板状の材料から図１に示すような展開形状にて切り出された後、図２に示すような成形加工が施され、さらにテンパー処理がなされることによって製造される。このように製造される締結忘れ防止確認部材１００は、所定の形状復元力を有している。なお、図２は、図１Ａ−Ａ’の加工後の断面形状を示す図である。

締結忘れ防止確認部材１００は円環状の本体部１０１を有しており、その外周囲と内周囲が特徴的な形状とされた上で特定の加工が施される。まず、円環状の本体部１０１の外周部には、その外周囲から内周の方向に向けられた複数の切り込み部１０４が形成されており、これらの切り込み部１０４に挟まれるようにしてフラッグ部１０５が設けられる。

このフラッグ部１０５は、成形加工において、本体部１０１上面側に向けて角度θ分折り曲げ加工がなされる。フラッグ部１０５は、締結忘れ防止確認部材１００で、締結が緩められているか、或いは締結が施されているかを確認するための部材である。電気接続部に締結忘れ防止確認部材１００が適用されときには、締結が緩められている場合にはフラッグ部１０５が起立することで、また、締結が施されているには端子部材などに沿ってフラッグ部１０５がねることで、作業者は電気接続部の締結状態を確認することができる。フラッグ部１０５の両脇に設けられる切り込み部１０４は、このようにフラッグ部１０５が２態を採ることに有効に寄与している。

図３は、締結状態によるフラッグ部１０５の違いを生じさせしめる皿バネ部材２００の作用を説明する図である。皿バネ部材２００は若干凸形状とされた凸面２０１と、若干凹形状とされた凹面２０２とを有しているが、電気接続部においてはこれらのうち凸面２０１が、本体部１０１の上面側と当接するように配されるようにして用いられる。電気接続部において、締結状態が緩められた状態から締結状態に向かうについて、図３矢印方向の応力が加わり、皿バネ部材２００は弾性変形することで、凸形状と凹形状とが解消されて、略平面とされるが、このとき締結忘れ防止確認部材１００は皿バネ部材２００から下向きの応力を受けてフラッグ部１０５が寝るような状態に弾性変形する。

逆に、このような締結状態から、これを緩める状態へと向かうときには、略平面状とされていた皿バネ部材２００の凸形状と凹形状とが復元し、それに伴い、締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５起立するようになる。

なお、本体部１０１の周囲に設けるフラッグ部１０５（及びその両脇の２つの切り込み部１０４）の数は任意であるが、１つのみであると視認性や動作の確実性が劣ることから、やはり複数設けられることが望ましい。ただ、フラッグ部１０５を複数設けるためには加工工数が増えコストが増大したり、或いは、そもそもスペース的な制約もあったりするので、本実施形態では３つのフラッグ部１０５を設けるようにしている。

締結忘れ防止確認部材１００の開口部１０２は使用時にボルト部材３００を内嵌するためのものである。ボルト部材を内嵌するための本体部１０１の内周部には、脱落防止片１０６が複数設けられている。締結忘れ防止確認部材１００の開口部１０２には、螺旋溝が設けられるボルト部材３００のシャフト部３０２が挿通されるものであるが、このシャフト部３０２の最外径をφ_b（図４参照）とし、図２に示す脱落防止片１０６の内周径をφ_iとすると、それらの間には、φ_b＞φ_iの関係を有するように構成されている。このために、例えば、図４に示すように、ボルト部材３００、皿バネ部材２００、締結忘れ防止確認部材１００などを含めた電気接続具一式としてセットした状態においては、皿バネ部材２００が脱落しない。なお、φ_b＞φ_iの関係があっても、開口部１０２にボルト部材３００を挿通することができるのは、脱落防止片１０６が所定の弾性を有するからである。また、当然ながら、脱落防止片１０６は、本体部１０１の内周部に形成されフラッグ部１０５
が折り曲げられた側と反対の側（下面側）に折り曲げられている。

図４は本発明の実施の形態に係る電気接続具を示す図であり、ボルト部材３００とこれを挿通する、スプリングワッシャー部材５００、平ワッシャー部材４００、皿バネ部材２００、締結忘れ防止確認部材１００などがセットされた構成とされている。このような電気接続具によって、電気接続部において、端子部材６００を所定の端子台７００に締結するものである。

先に述べたように、電気接続具一式としてセットされた状態では、締結忘れ防止確認部材１００の脱落防止片１０６が、スプリングワッシャー部材５００、平ワッシャー部材４００、皿バネ部材２００がボルト部材３００から脱落するのを防止する。

本発明に係る締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５が、電気接続部の締結状態によって、起立している状態と寝ている状態の２態を採ることができるようにするためには、図３で説明したように、皿バネ部材２００の作用が必要で、しかも皿バネ部材２００の凸面２０１と凹面２０２とが正しい状態でセットされていなければならない。

以上のように、締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５を正しく機能させるためには、皿バネ部材２００のセットには細心注意を払わなければならないが、実際の作業現場などにおいては、スプリングワッシャー部材５００、平ワッシャー部材４００、皿バネ部材２００、締結忘れ防止確認部材１００をボルト部材３００に挿通する際に、皿バネ部材２００の向きを正しくセットすることは、視認性などの観点からも困難である。これは皿バネ部材２００の凸面２０１と凹面２０２の見分けが難しいことや、電車に関する電気系統の保守工事が一般的には夜間に行われることに起因している。

そこで、電気接続部の締結作業の前段に、予め図４に示すような電気接続具一式としてセットしておくことが望ましいが、図４に示すような電気接続具一式の各構成要素が四散するようでは意味をなさない。本発明においては、締結忘れ防止確認部材１００に設けられた脱落防止片１０６によって、電気接続具一式の各構成要素が四散することを防止している。これによって、的確に本発明の電気接続具を電気接続部に取り付けることができ、そのフラッグ部１０５の機能によって、締結忘れの防止を確認することができるのである。

次に、本発明の締結忘れ防止確認部材１００による電気接続部の締結について説明する。
図５は電気接続部を締結した状態を示す図であり、図６は電気接続部の締結状態を緩めた状態を示す図である。いずれの図においても（Ａ）は電気接続部の上面図を、また（Ｂ）は電気接続部の側面図をそれぞれ示している。

図５に示すように、電気接続具のボルト部材３００が端子部材６００に挿通され、端子台７００に対して螺着することによって、端子部材６００と端子台７００との間の電気接続部の締結を確実なものとする。このとき、ボルト部材３００のヘッド部３０１がスプリングワッシャー部材５００→平ワッシャー部材４００→皿バネ部材２００の順でそれぞれの部材を押圧しており、これによって、皿バネ部材２００は略平面とされ、締結忘れ防止確認部材１００は皿バネ部材２００からに下向きの応力を受けてフラッグ部１０５が寝るような状態に弾性変形する。作業者は、このような締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５が寝ている状態を確認することによって、電気接続部の締結がなされていることを確認することが可能となるのである。

一方、図６に示すように、ボルト部材３００の締結状態が緩められると、ボルト部材３
００のヘッド部３０１からの応力が解消されて、皿バネ部材２００の凸形状と凹形状とが復元し、それに伴い、締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５起立するようになる。作業者は、このような締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５が起立している状態を確認することによって、電気接続部の締結が緩められていることを確認することが可能となるのである。

なお、いずれの状態の場合でも、端子部材６００の外周径Ｒの中の範囲に、締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５が収まるようにすることが好ましい。これは、端子部材６００から突状物（フラッグ部１０５）が突出していると、電流がなされているときに他の導電体が近づくと放電しやすくなるためである。

以上、本発明の締結忘れ防止確認部材１００とそれを用いた電気接続具は、本体部１０１の外周囲に形成される切り込み部１０４に挟まれるように設けられると共に、前記本体部１０１に対して所定角度をもって折り曲げられたフラッグ部１０５が締結を有しており、いったん締結後に再び締結を緩めても、このフラッグ部１０５が所定角度で起立するので、締結忘れの防止を確認することができる。

また、本発明の締結忘れ防止確認部材１００とそれを用いた電気接続具を電車に関する電気系統の保守工事に用いることで、締結忘れを防止することができるので、電気接続部の締結状態が緩められたままで運用されることに伴う種々のリスクを低減することが可能となる。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図７は本発明の他の実施形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、先の締結忘れ防止確認部材１００の上面側に、視認性を向上させるための塗膜層１１０が設けられていることである。このような塗膜層１１０は視認性を向上させるために効果的な色を用いるのが好ましい。なお、塗膜層１１０は視認性を向上させる効果のほかに、締結忘れ防止確認部材１００の強度を補うという効果を期待することができる。このような他の実施形態によれば、先の実施形態と同様の効果に加え、視認性が優れるためより確実な締結忘れの防止を行うことが可能となる。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図８は本発明の他の実施形態に係る締結忘れ防止確認部材の展開形状を示す図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、先の締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５にシール部材１２０が添着され、フラッグ部１０５を補強している点である。さらに、このシール部材１２０に視認性のよいものを用いれば、より確実な締結忘れ防止の確認を行うことができる、という効果も得ることができる。

締結忘れ防止確認部材１００のフラッグ部１０５を構成するものは、テンパー処理されたばね用リン青銅（ＪＩＳ Ｃ５２１０Ｐ−ＥＨ）であり、比較的復元性に富むものであるが、金属である以上脆い側面も有している。そこで、本実施形態では、フラッグ部１０５にシール部材１２０を添着することによって、フラッグ部１０５を補強し、フラッグ部１０５が折れてしまうことを防止している。このようなシール部材１２０を設けた実施形態によれば、先の実施形態と同様の効果に加え、フラッグ部１０５の棄損が防止できるので、より確実な締結忘れの防止を行うことが可能となる。

１００・・・締結忘れ防止確認部材、１０１・・・本体部、１０２・・・開口部、１０４・・・切り込み部、１０５・・・フラッグ部、１０６・・・脱落防止片、１１０・・・塗膜層、１２０・・・シール部材、２００・・・皿バネ部材、２０１・・・凸面、２０２・
・・凹面、３００・・・ボルト部材、３０１・・・ヘッド部、３０２・・・シャフト部、４００・・・平ワッシャー部材、５００・・・スプリングワッシャー部材、６００・・・端子部材、７００・・・端子台

Claims (8)

1. 円環状の本体部と、
   前記本体部の外周囲に形成される切り込み部に挟まれるように設けられると共に、前記本体部に対して所定角度をもって折り曲げられたフラッグ部と、
   前記本体部の内周部に形成され前記フラッグ部が折り曲げられた側と反対の側に折り曲げられた脱落防止片と、を有することを特徴とする締結忘れ防止確認部材。
2. 前記フラッグ部が前記本体部の外周囲に複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の締結忘れ防止確認部材。
3. 前記脱落防止片の内周径は、前記締結忘れ防止確認部材に内嵌されるボルト部材のシャフト部最外径よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の締結忘れ防止確認部材。
4. 材料としてばね用リン青銅が用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材。
5. 前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側の面に塗膜層が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材。
6. 前記フラッグ部にシール部材が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の締結忘れ防止確認部材と、
   前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側と同じ側に設けられる皿バネ部材と、
   前記締結忘れ防止確認部材に内嵌されるボルト部材と、を有することを特徴とする電気接続具。
8. 前記締結忘れ防止確認部材の前記フラッグ部が折り曲げられた側の面と、前記皿バネ部の凸面とが当接することを特徴とする請求項７に記載の電気接続具。

Images