JP2021024072A - 電気作業用工具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、ハイブリッド硬質化された端部を備えることによって、軽量化、高硬度、絶縁性を有する電気作業用工具を提供する。【解決手段】ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気工事に使用される工具に関するものであり、更に詳細には、高硬度及び絶縁性を有するドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフに関するものである。
高所で作業する作業者は、ドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフなどを腰に取り付けながら、電柱を登って作業している。これらの工具を軽量化するために、鉄系金属工具又は非鉄系金属工具を使用している。
しかし、例えば、チタン金属を使用すると、作業者が電柱などで作業する際、ドライバーの先端部分、ペンチやスパナの端部、カッターナイフの刃部で一定の硬度を得ることは難しく、そのため、電線の切断作業や固定作業、締付作業などを適切に行うことができない問題があり、これに対する改善が求められている。
米国公開特許公報２００５/００８９７１０
本発明は、前記のような従来技術の問題点、及び過去からの要求されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
具体的には、ドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフなどの電気工事に使用される工具において、ハイブリッド硬質化された端部を備えることによって、工具の軽量化、高硬度、絶縁性を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態は、ハイブリッド硬質化された端部、及び純チタンの本体部を備える電気作業用工具であり、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用工具である。
本発明の他の一実施形態は、本体部、前記本体部の一端に接続されたハンドル部、前記本体部の他端に接続された端部、及び前記端部の先端にハイブリッド硬質化された端部を備え、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用ドライバーである。
本発明の他の一実施形態は、本体部、前記本体部の両側に接続されたハンドル部、本体部の中央に位置する回転部、前記回転部によって調節される２個の支持部、及び前記２個の支持部の各々の内側の対応する端部の先端にハイブリッド硬質化された端部を備え、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用ペンチである。
本発明の他の一実施形態は、本体部、前記本体部の両側に形成されたボルト・ナット回転部、及び前記ボルト・ナット回転部の内側の対応する両端の先端に形成されたハイブリッド硬質化された端部を備え、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用スパナである。
本発明の他の一実施形態は、本体部、前記本体部の一側に形成されたボルト・ナット回転部、前記ボルト・ナット回転部をボルトやナットのサイズに合わせて調節する高さ調節部、及び前記ボルト・ナット回転部の内側の両端の先端に形成されたハイブリッド硬質化された端部を備え、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用スパナである。
本発明の他の一実施形態は、本体部、前記本体部の一側面を支持するためのハンドル部、前記本体部の他側面に形成されたハイブリッド硬質化された端部を備え、前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用カッターナイフである。
本発明のドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフなどの電気工事に使用される工具によれば、電気工事の際に作業者が電線の締付作業で、予期せずに流れる電流による感電の危険性を軽減しながら、ドライバーの先端部分、ペンチやスパナの端部、カッターナイフの刃部に高硬度を得ることができる効果がある。
図１は、本発明の一実施形態であるドライバーを表す。 図２は、本発明の一実施形態であるペンチを表す。 図３は、本発明の一実施形態であるスパナを表す。 図４は、本発明の一実施形態であるスパナを表す。 図５は、本発明の一実施形態であるカッターナイフを表す。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本願の実施形態を詳細に説明する。しかし、本願は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
本発明の工具は、純チタンからなる本体部と、前記本体部の一部に位置するハイブリッド硬質化された端部とを備える。
本発明の純チタンとは、チタンの含有量が、９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９９％以上を意味する。
本発明のハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン粉とチタン粉との混合物、ダイヤモンド粉とチタン粉との混合物、炭化チタン粉と、ダイヤモンド粉とチタン粉との混合物のいずれかの混合物をプレス加工し、その後、高温で焼結して得られる。
ここで、ダイヤモンドとは、人工ダイヤモンド又は天然ダイヤモンドである。
ダイヤモンド粉は、好ましくはチタンでコーティングしたものである。ダイヤモンド粒子の直径は、５μｍ〜１０μｍを使用することによって、硬度の向上、切断の際にクラック、チッピング等を防止することができる。
ここで、ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
ハイブリッド硬質化された端部は、より好ましくは、炭化チタン１５重量％〜２５重量％、チタン７５重量％〜８５重量％を含有し、又はダイヤモンド１５重量％〜２５重量％、チタン７５重量％〜８５重量％を含有し、又はダイヤモンド７重量％〜１３重量％、炭化チタン７重量％〜１３重量％、チタン７５重量％〜８５重量％を含有する。
純チタンのビッカース硬さは、９７ｋｇ/ｍｍ２であるが、炭化チタンのビッカース硬さは、３２００ｋｇ/ｍｍ２であるので、非常に大きい。そのため、純チタンの柔らかさを十分補って高硬度を得ることができる。
但し、炭化チタンやダイヤモンドが前記範囲を超えると、大きな負荷が工具にかけられた際、端部は塑性変形しないで破壊される恐れがある。
このような組成比率を有するハイブリッド硬質化された端部の硬度は、ステンレス焼入鋼の硬度より非常に大きくなる。例えば、HV１,０００以上になることができ、好ましくはHV１,５００以上になることができ、より好ましくはHV２,０００以上になることができる。
したがって、ハイブリッド硬質化された端部を使うことなく、鉄、ステンレス、チタンの本体部のみを使用する工具に比べて、ハイブリッド硬質化された端部を備える工具は、軽量化を達成しながら、かつ高硬度を持つ利点がある。
また、本発明のハイブリッド硬質化された端部を備える工具は絶縁特性を有する。即ち、作業者が電線などの固定作業、締付作業、切断作業などを行う時、電線に電流が流れる場合、その電流が工具を通じて流れて作業者が感電される危険性を減らす効果がある。
その原理について説明すると、電気比抵抗が大きい物質であれば電流は流れにくくなり、感電の危険性は減ることになる。下記の式１に示すように、電気比抵抗(ρ)が大きくなると、電気抵抗(Ｒ)は高くなる。
(ここで、Lは物体の長さ、Ａは断面積、ρは電気比抵抗である)
本発明に使用されるハイブリッド硬質化された端部に使用される成分の電気比抵抗は、表１に示されている。
鉄の電気比抵抗は０．９６×１０-７Ωmであり、チタンの電気比抵抗は４.２７×１０-７Ωmであり、炭化チタンの電気比抵抗は２.２０×１０-６Ωmある。
つまり、チタンは鉄に比べて電気比抵抗が４.５倍大きいので、チタンに流れる電流は鉄に流れる電流の２２.２％に過ぎない。一方、炭化チタンは鉄に比べて電気比抵抗が２２．９倍大きいので、炭化チタンに流れる電流は、鉄に流れる電流の４.４％に過ぎない。また、炭化チタンはチタンに比べても、電気比抵抗が５.２倍大きいので、炭化チタンに流れる電流は、チタンに流れる電流の１９.２％に過ぎない。
したがって、純チタンの本体部、及び炭化チタンを１０重量％〜３０重量％含有するハイブリッド硬質化された端部を有することにより、工具の絶縁性を向上させることができる。
また、ダイヤモンドの電気比抵抗は１.００×１０１1Ωmで、非常に大きな絶縁特性を有し、ダイヤモンドを使用することによって工具の絶縁性を更に上げることが可能である。
本発明の実施形態として、ドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフなどを例示することができ、下記にその具体的な実施形態を説明する。
(ドライバー)
図１は、本発明に関するドライバー(１００)を示す。図１に示すように、ドライバ(１００)は、本体部(１１)の一端にハンドル部(１０)を備え、本体部(１１)の他の一端に端部(１２)を備え、前記端部(１２)の先端にハイブリッド硬質化された端部(１３)を備える。
ドライバー(１００)の本体部(１１)は、純チタンからなり、前記ハイブリッド硬質化された端部(１３)は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
本発明のドライバー(１００)を使用すれば、繰り返してねじを回すとことで生じるドライバー(１００)の摩耗を防ぎ、非常に精密な作業を続けて行うことができる。さらに、ドライバー(１００)のハンドル部(１０)は、一般的に絶縁体で構成されているが、電気作業時、作業者は、本体部(１１)に触れることがあり、これによる感電の恐れもある。しかし、本発明の純チタンの本体部(１１)及びハイブリッド硬質化された端部(１３)を使用することで、感電の危険性も低減することができる。
(ペンチ)
図２は、本発明に関するペンチ(２００)を示す。図２に示すように、ペンチ(２００)は、本体部(２１)の両側にハンドル部(２０Ａ、２０Ｂ)を備え、本体部(２１)の中央に回転部(２４)を具備し、回転部(２４)で支持部(２２Ａ、２２Ｂ)を調節することが可能であり、支持部(２２Ａ、２２Ｂ)の対応する端部の先端にハイブリッド硬質化された端部(２３Ａ、２３Ｂ)を備える。
ペンチ(２００)の本体部(２１)は、純チタンからなり、前記ハイブリッド硬質化された端部(２３Ａ、２３Ｂ)は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
本発明のペンチ(２００)を使用すれば、電線の固定作業や締付作業を繰り返して行う時に、高硬度を維持しながら、正確な作業が可能である。さらに、ペンチ(２００)のハンドル部(２０Ａ、２０Ｂ)は、一般的に絶縁体で構成されているが、電気作業時、作業者は、本体部(２１)に触れることがあり、これによる感電の恐れもある。しかし、本発明の純チタンの本体部(２１)とハイブリッド硬質化された端部(２３Ａ、２３Ｂ)を使用することで、感電の危険性も低減することができる。
(スパナ)
図３は、本発明に関するスパナ(３００)を示す。図３に示すように、本発明のスパナ(３００)は、本体部(３１)の両側にボルト・ナット回転部(３２,３４)を備え、前記ボルト・ナット回転部(３２,３４)の対応する端部の先端にハイブリッド硬質化された端部(３３Ａ、３３Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ)を備える。
スパナ(３００)の本体部(３１)は、純チタンからなり、前記ハイブリッド硬質化された端部(３３Ａ、３３Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ)は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
図４は、本発明に関する他の実施形態のスパナ(４００)を示す。図４に示すように、本発明のスパナ(４００)は、本体部(４１)の片側にボル・トナット回転部(４２)を備え、前記ボルト・ナット回転部(４２)は、高さ調節部(４５)によってボルトやナットのサイズに合わせて適用することができる。そのボルト・ナット回転部(４２)の対応する端部の先端にハイブリッド硬質化された端部(４３Ａ、４３Ｂ)を備える。
スパナ(４００)の本体部(４１)は、純チタンからなり、前記ハイブリッド硬質化された端部(４３Ａ、４３Ｂ)は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
本発明のスパナ(３００、４００)を使用すれば、ボルトやナットを繰り返して回転したときに生じる摩耗を防ぐことができ、スパナ(３００、４００)を長時間にかけて精密に使うことができる。さらに、ボルトやナットに電流が流れている状態では、感電の危険性もあるが、本発明の純チタンの本体部(３１,４１)、及びハイブリッド硬質化された端部(３３Ａ、３３Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ)を使用することにより、感電の危険性も低減することができる。
(カッターナイフ)
図５は、本発明に関するカッターナイフ(５００)を示す。図５に示すように、カッターナイフ(５００)は、本体部(５１)の一側面を支持するためのハンドル部(５０)を備え、本体部(５１)の他の一側面に、ハイブリッド硬質化された端部(５３)を備える。
カッターナイフ(５００)の本体部(５１)は、純チタンからなり、前記ハイブリッド硬質化された端部(５３)は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する。
本発明のカッターナイフ(５００)を使用すれば、繰り返して電線を切断する際に生じるカッターナイフ(５００)の摩耗を防止して、継続的な作業にも精密度を維持することが可能である。さらに、純チタンからなるカッターナイフ(５００)のハンドル部(５０)、及び本体部(５１)、ハイブリッド硬質化された端部(５３)を使用することで、感電の危険性も低減することができる。
一方、上述したドライバー、ペンチ、スパナ、カッターナイフなどの工具の絶縁性をより高めるために、図示していないが、ハイブリッド硬質化された端部と本体部との間に、炭化チタンからなる層、又はダイヤモンドからなる層をさらに含むすることができる。または、炭化チタン、ダイヤモンドからなる層、例えば、炭化チタン、ダイヤモンドを重量比率で５０：５０混合した層をさらに含むすることができる。工具の絶縁特性は、このような炭化チタンからなる層、ダイヤモンドからなる層、又は炭化チタン、ダイヤモンドからなる層の面積や厚さを変えて、適切に制御することができる。
上述した本願の説明は例示のためのものであり、本願の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本願の技術的思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形可能であることを理解するであろう。そのため、以上に述べた実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。
本願の範囲は、上記の詳細な説明より、又は後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその均等概念から導出されるあらゆる変更または変形した形態が本願の範囲に含まれると解釈されなければならない。
ドライバー：１００
ペンチ：２００
スパナ：３００,４００
カッターナイフ：５００
本体部：１１,２１,３１,４１,５１
ハンドル部：１０,２０Ａ、２０Ｂ、５０
ハイブリッド硬質化された端部：１３,２３Ａ、２３Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ、３３C、３３D、４３Ａ、４３Ｂ、５３
ボルト・ナット回転部：３２,３４,４２
高さ調節部：４５

Claims (6)

  1. ハイブリッド硬質化された端部、及び純チタンの本体部を備える電気作業用工具であり、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用工具。
  2. 本体部；
    前記本体部の一端に接続されたハンドル部；
    前記本体部の他端に形成された端部；
    及び前記端部の先端にハイブリッド硬質化された端部；
    を備え、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用ドライバー。
  3. 本体部；
    前記本体部の両側に接続されたハンドル部；
    本体部の中央に位置する回転部；
    前記回転部によって角度が調節される２個の支持部；
    及び前記２個の支持部の各々の内側の対応する端部にハイブリッド硬質化された端部；
    を備え、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用ペンチ。
  4. 本体部；
    前記本体部の両側に形成されたボルト・ナット回転部；
    及び前記ボルト・ナット回転部の内側の対応する端部にハイブリッド硬質化された端部；
    を備え、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用スパナ。
  5. 本体部；
    前記本体部の一側に形成されたボルト・ナット回転部；
    前記ボルト・ナット回転部をボルトやナットのサイズに合わせて調節する高さ調節部；
    及び前記ボルト・ナット回転部の内側の対応する端部にハイブリッド硬質化された端部；
    を備え、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用スパナ。
  6. 本体部；
    前記本体部の一端を支持するためのハンドル部；
    前記本体部の他端に形成されたハイブリッド硬質化された端部；
    を備え、
    前記ハイブリッド硬質化された端部は、炭化チタン１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド１０重量％〜３０重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有し、又はダイヤモンド５重量％〜１５重量％、炭化チタン５重量％〜１５重量％、チタン７０重量％〜９０重量％を含有する電気作業用カッターナイフ。
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