JP7321449B2 - 万力型アース具 - Google Patents

Description

本発明は、導電性のケーブル体を備え、装置から発生した漏電等の電流をアース（接地）可能な万力型アース具に関する。

従来、溶接機や建設機械を使用する際、装置そのものやこれら機械を用いて加工されるワーク等から漏電が発生し、この漏電による作業者の感電事故や、火災等その他種々の事故を引き起こす可能性がある。また、漏電以外にも、加工や他の機器に悪影響を及ぼす電磁波やノイズが発生することもあり、これらはアース（接地）により回避することが重要である。

上記溶接機や建設機械は、個別にアースを取ることが安全上有利であり、導電性を有するケーブル等を用いて地面に誘導している。現在、ケーブルの取り回しを向上しつつ確実にアースを実施するため、例えば特許文献１（特開２０１０－２５９２６４号公報）のような接地具が提供されており、より確実かつ簡便なアース手法が模索されている状況であると言える。

また、一部では溶接機に特化したアース用のケーブルを万力（バイス及びクランプ）に取り付け可能な固定用部品が提供されており、所定部を万力で挟持することによりアース可能な器具も存在する。

特開２０１０－２５９２６４号公報

しかしながら、従来のアース手法では、例えばアーク溶接等の大量に通電を行うトーチ部近傍などの最も漏電が発生する位置近くに対して、アース用ケーブルを簡便に接続することが難しかった。

また、上述したような固定用部品を用いて万力にアース用ケーブルを取り付ければ、この万力を所望の位置に固定する（又はワークを挟持）ことで上記問題は解決できるが、アース用ケーブルの取り付けには別途固定用部品が必要であり、部品点数が増え、交換やメンテナンスが煩雑であるという問題があった。更に、直接アース用ケーブルを溶接機や建設機械に接続し、万力側を地面に嵌入した構造物等に固定してアースを取る場合は、万力の着脱や取り回しの変更により、アース用ケーブルに引張り等の力が加わって、万力からアース用ケーブルが外れる又は切断してしまう等の問題があった。

そこで、アース用ケーブルを接続する従来の万力の構造に着目すると、部品点数の増加で構造が複雑であり、固定用部品がアース用ケーブルの先端のみを把持して固定していることから、その固定力が弱く、また取扱性に乏しいことは明らかであって、未だ改善の余地があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みて創作されたものであり、クランプ構造体に直接かつ確実に導電性のケーブル体を固定可能な構造を有して取扱性に優れ、ワークや溶接機及び建設機械等の装置から発生した漏電等の電流を確実にアース（接地）可能な万力型アース具を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は、
上側梁体と、下側梁体と、前記上側梁体の後端部及び前記下側梁体の後端部を接続する柱体と、前記上側梁体の先端部及び前記下側梁体の先端部においてスライド可能に支持する略棒状の押圧体と、を具備するクランプ構造体で構成され、
前記上側梁体には、後端部から先端部に延びる挿入穴が設けられ、
前記柱体には、前記上側梁体の後端部から前記下側梁体の後端部に延びる溝部が設けられ、
前記上側梁体が、前記挿入穴に連通する固定端子を具備し、導電材料で形成されたケーブル体が、前記固定端子によって前記挿入穴内で固定されること、
を特徴とする万力型アース具を提供する。

このような構成を有する本発明の万力型アース具では、万力構造を構成するクランプ構造体の上側梁体が備えた挿入穴に直接アースを取るためのケーブル体を挿入し、固定端子によってケーブル体を挿入穴内部で固定することができる。よって、構造をシンプル化して取扱性を向上しつつ、装置から発生した漏電等の電流をケーブル体を介して外部に確実に導電することができる。

また、本発明の万力型アース具においては、
前記柱体に、前記溝部に略直交する方向に延びる固定用孔部又は固定用溝部が設けられていることが望ましい。

このような構成を有する本発明の万力型アース具では、挿入穴の後端側の開口位置でケーブル体を屈曲させて柱体に形成された溝部に沿わせ、更に固定用孔部又は固定用溝部に例えばインシュロック等の帯体を係止させつつケーブル体を柱体と共に縛って固定することができる。これにより、ケーブル体が自身の後端部側（クランプ構造体とは反対側）から引っ張られる等の力を受けても、この帯体に縛られた位置で当該力の影響力が止まり、挿入穴内で固定された先端部にまで到達することを防止する。挿入穴内におけるケーブル体の固定を好適に維持することができ、断線を防ぐことが可能となる。なお、固定用溝部は、加工及び塗装被膜等の形成が容易であり、固定用孔部は、コの字状部品に対して方向Ｙにかかる応力への耐性を向上することができるため、万力型アース具のサイズや用途等に応じて適宜選択すればよい。

また、本発明の万力型アース具においては、
前記固定端子の中心が、前記挿入穴の最奥部から５ｍｍ～５０ｍｍの範囲で離間されることが望ましい。

このような構成を有する本発明の万力型アース具では、固定端子がケーブル体の芯線に直接当接して側面から確実に押圧するため、好適に導電性を確保しつつ、強固に固定することができる。

また、本発明の万力型アース具においては、
前記上側梁体、前記下側梁体及び前記柱体が表面に絶縁層を具備することが望ましい。

このような構成を有する本発明の万力型アース具では、ケーブル体に導電した漏電等の電流が上側梁体、下側梁体及び柱体から外部に導電されることを防止し、確実に意図した方向（ケーブル体の後端部）に導電することができる。

本発明によれば、クランプ構造体に直接かつ確実に導電性のケーブル体を固定可能な構造を有して取扱性に優れ、ワークや溶接機及び建設機械等の装置から発生した漏電等の電流を好適にアース（接地）可能な万力型アース具を提供することができる。

本実施形態における万力型アース具１の模式図である。 上側梁体５、下側梁体７及び柱体９により構成したコの字状部品２の構造を示す図であって、図２（ａ）は、コの字状部品２の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す矢視Ａの断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す矢視Ｂの断面図である。 押圧体１１の構造を示す図であって、図３（ａ）は、押圧体１１の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す矢視Ｃの底面図である。 固定端子３３の構造を示す図であって、図４（ａ）は、固定端子３３の側面図であり、図４（ｂ）は、固定端子３３の平面図である。 本実施形態の万力型アース具１の組立方法を示す模式図である。 本実施形態の万力型アース具１の使用方法を示す模式図である。 本実施形態におけるその他の万力型アース具１０１の模式図である。

以下、図を参照しながら、本発明の代表的な実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は図示されるものに限られるものではなく、各図面は本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて比や数を誇張又は簡略化して表している場合もある。更に、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することもある。

１．万力型アース具１の構造
図１を用いて本実施形態の万力型アース具１の概要について説明する。図１は、本実施形態における万力型アース具１の模式図である。本実施形態の万力型アース具１は、万力構造を構成するクランプ構造体３内に直接アースを取るためのケーブル体１７を固定することができ、またこのケーブル体１７の芯線に直接的な負荷が掛ることを防止して取扱性を確実に向上するものである。

図１に示すとおり、本実施形態の万力型アース具１は、コの字状部品２及び押圧体１１により構成されたクランプ構造体３と、装置５１から発生した漏電等の電流を所定の位置に導電するケーブル体１７と、このケーブル体１７をクランプ構造体３内部に固定する固定用端子３３と、ケーブル体１７の中間部等をクランプ構造体３に固定する帯体３９と、から概ね構成されている。ケーブル体１７は、伝導性の高い金属製の芯線を樹脂等の絶縁体で被覆して構成したものであり、使用状況に応じて長さや太さを適宜決定することが望ましい。なお、本実施形態では理解容易の為、上記押圧体１１のスライド方向をＹ、コの字状部品２の配向方向をＸとして説明する。

＜クランプ構造体３を構成するコの字状部品２＞
次に、図２及び図３を用いてクランプ構造体３の構造について詳細に説明する。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上側梁体５、下側梁体７及び柱体９により構成したコの字状部品２の構造を示す図であって、図２（ａ）は、コの字状部品２の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す矢視Ａの断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す矢視Ｂの断面図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は、押圧体１１の構造を示す図であって、図３（ａ）は、押圧体１１の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す矢視Ｃの底面図である。クランプ構造体３は、一般的な万力と略同様の構造を有する部品であり、アース棒や建屋の柱等、地面に嵌入された構造物５３（装置５１を挟持することもできる）を挟持することができるものである。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すとおり、コの字状部品２は、上辺を形成する上側梁体５と、下辺を形成する下側梁体７と、上側梁体５の後端部及び下側梁体７の後端部を接続する柱体９と、から概ね構成されている。本実施形態の上側梁体５と下側梁体７とは、双方の先端部を方向Ｘに配向させた状態で方向Ｙに対して所定の間隔を設けて略平行に配設されている。

また、柱体９は、方向Ｙに延びており、上側梁体５の後端部と、下側梁体７の後端部とを、自身の上端と下端とでそれぞれ接続している。この接続により、上側梁体５及び下側梁体７を片持ち状態にしつつ、これら３つの部品は一体的に構成されて、コの字状部品２を形成している。

更に、上側梁体５には、後端部から先端部に延びる挿入穴１３が設けられている。より具体的には、上側梁体５の後端部に開口が形成され、この開口から上側梁体５の内部で先端部側に伸び、方向Ｘに対して略平行に挿入穴１３が形成されている。この挿入穴１３は、上側梁体５の先端部から外部に貫通してはおらず、所定の厚さを残した状態で止められている（特に図２（ａ）参照）。

また、上側梁体５の下面には、後述する固定端子３３を係合するための端子用穴２３が設けられており、上側梁体５の内部で挿入穴１３と連通している（特に図２（ａ）及び（ｂ）参照）。本実施形態では、後述する固定端子３３と螺子嵌合させるため、この端子用穴２３の側面にタップを形成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、双方の部品のクリアランスを詰めて係合させるもの等であってもよい。

更に、端子用穴２３（固定端子３３）の中心と、挿入穴１３の最奥部（上辺梁体５の先端側）と、の距離Ｗは所定の間隔を設けることが望ましい。より具体的には、端子用穴２３（固定端子３３）の中心が、挿入穴１３の最奥部から５ｍｍ～５０ｍｍの範囲で離間することが望ましく、これにより固定端子３３でケーブル体１７の芯線の側部を好適に押圧することが可能となり、クランプ構造体３にケーブル体１７を確実に固定することができる。

下側梁体７は、先端部において方向Ｙに貫通する貫通孔１５を備えており、後述する押圧体１１のシャフト部２５がここに挿通される。また、この貫通孔１５は押圧体１１を上側梁体５の先端部と下側梁体７の先端部との間で方向Ｙにスライド可能に支持するため、貫通孔１５の内部側面にはタップが形成されている（特に図２（ａ）及び（ｃ）参照）。

また、本実施形態では貫通孔１５と端子用穴２３との孔軸を方向Ｙに対して一直線上に配置している。これにより、後述する押圧体１１の先端当接部２７と、固定端子３３の上側当接部３７と、が確実に当接可能となり、構造物５３又は装置５１を挟持することができる。

柱体９には、上側梁体５の後端部から下側梁体７の後端部に延びる（方向Ｙ）溝部１９が設けられている。この溝部１９は、上述したケーブル体１７の径方向（側面）の形状に応じて形成された溝であって、上側梁体５に配設された挿入穴１３の開口から下側梁体７の後端部にかけて柱体９の側面に形成されている。

また、柱体９には溝部１９に略直交する方向に延びる固定用溝部２１が設けられている（特に図２（ａ）及び（ｃ）参照）。この固定用溝部２１は、溝部１９と同様に柱体９の側面に形成されているが、双方は柱体９を挟んだ反対側の側面に配置されている。なお、本実施形態では固定用溝部２１を採用する例を代表して説明しているが、これを固定用孔部に代えて構成してもよい。固定用孔を採用した構成はその他の万力型アース具１０１として後述する。

なお、本実施形態においては、上側梁体５、下側梁体７及び柱体９が表面に絶縁層を具備している。より具体的には、上記３部品により構成されるコの字状部品２の最表面に絶縁可能な塗装被膜等が形成されている。

＜クランプ構造体３を構成する押圧体１１＞
続いて、図３を用いて押圧体１１の構造について詳細に説明する。図３（ａ）及び（ｂ）は、押圧体１１の構造を示す図であって、図３（ａ）は、押圧体１１の正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す矢視Ｃの底面図である。押圧体１１は、上述したコの字状部品２の上側梁体５の先端部及び下側梁体７の先端部において方向Ｙにスライド可能に支持される略棒状の部品である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、押圧体１１は、方向Ｙに延びる略棒状のシャフト部２５と、シャフト部２５の上端に固定される先端当接部２７と、シャフト部２５の下端に固定される後端基部２９と、後端基部２９に対して方向Ｘに接続される略棒状の操作部３１と、から概ね構成されている。

シャフト部２５は、側面に螺子山が形成されており、上述した下側梁体７の貫通孔１５と螺子嵌合する部品である。先端当接部２７は天面に所定の当接面を有し、また後端基部２９は自身を方向Ｘに貫通する孔（図示せず）を有しており、この孔に操作部３１が挿通されている。

なお、シャフト部２５、先端当接部２７、後端基部２９及び操作部３１の各部の寸法は、構成するクランプ構造体３で挟持対象とする構造物５３又は装置５１のサイズに応じて適宜決定することができる。

＜クランプ構造体３を構成する固定端子３３＞
次に、図４を用いて固定端子３３の構造について詳細に説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、固定端子３３の構造を示す図であって、図４（ａ）は、固定端子３３の側面図であり、図４（ｂ）は、固定端子３３の平面図である。固定端子３３は、ケーブル体１７の芯線を押圧して固定し、かつ上側梁体５の先端で構造物５３又は装置５１に当接する部品である。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、固定端子３３は、ケーブル押圧部３５と、構造物５３又は装置５１に当接する上側当接部３７と、により構成されている。ケーブル押圧部３５が、端子用穴２３に螺子嵌合（側面に螺子山を有する。）しつつケーブル体１７を押圧する。なお、固定端子３３の構成として、ケーブル押圧部３５にスプリングワッシャを挿通させ、後述する組立時に上側当接部３７と上側梁体５との間に反発力を付与し、固定端子３３の緩みを防止してもよい。

固定端子３３は、概ね一般的なボルトやビスと略同様の形状を有した部品であるが、装置５１から漏電した電流等を導電するために真鍮等の導電性を有する金属材料を用いて形成することが望ましい。なお、ケーブル押圧部３５の直径及び長さは、上述した端子用穴２３のサイズに応じて適宜決定することが望ましい。

２．万力型アース具１の組立て方法
続いて、図５を用いて万力型アース具１の組立方法について詳細に説明する。図５は、本実施形態の万力型アース具１の組立方法を示す模式図である。図５に示すとおり、上側梁体５の挿入穴１３内にケーブル体１７を挿入し、固定端子３３で固定する。

具体的には、挿入穴１３の最奥部から端子用穴２３の中心までの距離Ｗより大きな寸法分の絶縁被覆を剥いたケーブル体１７を準備し、先端を挿入穴１３の最奥部まで差し込む。次に、端子用穴２３に対して固定端子３３を螺子嵌合しつつ、挿入穴１３内部にケーブル押圧部３５を徐々に挿入してケーブル体１７の側面を押圧することにより、ケーブル押圧部３５の先端と、挿入穴１３の内部側面と、の間でケーブル体１７を挟んで固定する。

ケーブル押圧部３５は、挿入穴１３の最奥部から距離Ｗの寸法で離間しているため、ケーブル体１７の芯線に直接当接して側面から確実に押圧するため、好適に導電性を確保しつつ、強固に固定することができる。

上記の手順でケーブル体１７の先端を挿入穴１３内部に固定した後、挿入穴１３の後端側の開口位置でケーブル体１７を屈曲させて柱体９に形成された溝部１９に沿わせ、更に固定用溝部２１に例えばインシュロック等の帯体３９を係止させつつケーブル体１７を柱体９と共に縛って固定する。

これにより、ケーブル体１７が自身の後端部側（クランプ構造体３とは反対側）から引っ張られる等の力を受けても、この帯体３９に縛られた位置で当該力の影響力が止まり、挿入穴１３内で固定された先端部にまで到達することを防止する。したがって、挿入穴１３内におけるケーブル体１７の固定を好適に維持することができ、断線を防ぐことが可能となる。

３．万力型アース具１の使用方法
続いて、図６を用いて万力型アース具１の使用方法について説明する。図６は、本実施形態の万力型アース具１の使用方法を示す模式図である。なお、ここではクランプ構造体３でアース棒や建屋の柱等、地面に嵌入された構造物５３側を挟持し、ケーブル体１７の後端部を装置５１に接続してアースを取る際の使用方法を代表して説明するが、装置５１側をクランプ構造体３で挟持し、ケーブル体１７の後端部を構造物５３側に接続してアースを取ることも可能である。

図６に示すとおり、まずケーブル体１７の後端部を漏電等の電流のアースを所望する種々の溶接機、建設機械又はワーク等の装置５１に接続し、万力型アース具１を使用可能な状態にする。

次に、アース棒や建屋の柱等、地面に嵌入された構造物５３をクランプ構造体３で確実に挟持する。このとき、固定端子３３の上側当接部３７が構造物５３に対して確実に直接当接していることが重要である。上記手順で万力型アース具１を使用することにより、装置５１の漏電等の電流がケーブル体１７、固定端子３３及び構造物５３を介して地面５５に導電することができる。

以上、本発明の万力型アース具の代表的な実施形態について図面を参照しつつ説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の精神及び教示を逸脱しない範囲でその他の変形例や改良例が存在し、これらは全て本発明の技術的範囲に含まれる。

４．その他の万力型アース具１０１
図７を用いて、固定用孔部２２を採用したその他の万力型アース具１０１について説明する。図７は、固定用孔部２２を採用したその他の万力型アース具１０１の模式図である。固定用孔部２２は、柱体１０９を貫通（上側梁体１０５の後端部から下側梁体１０７の後端部に延びる溝部１１９に略直交）する孔であって、インシュロック等の帯体３９を挿通させてケーブル体１１７を柱体１０９と共に縛って固定することができる。上述の万力型アース具１で採用した固定用溝部２１は、加工及び塗装被膜等の形成が容易である一方、ここで採用する固定用孔部２２は、コの字状部品１０２に対して方向Ｙにかかる応力への耐性を向上することができるため、サイズや用途等に応じて適宜選択すればよい。

本発明の万力型アース具は、クランプ構造体に直接かつ確実に導電性のケーブル体を固定可能な構造を有して取扱性に優れ、ワークや溶接機及び建設機械等の装置から発生した漏電等の電流を好適にアース（接地）可能とするものである。

１ 万力型アース具
２ コの字状部品
３ クランプ構造体
５ 上側梁体
７ 下側梁体
９ 柱体
１１ 押圧体
１３ 挿入穴
１５ 貫通孔
１７ ケーブル体
１９ 溝部
２１ 固定用溝部
２２ 固定用孔部
２３ 端子用穴
２５ シャフト部
２７ 先端当接部
２９ 後端基部
３１ 操作部
３３ 固定端子
３５ ケーブル押圧部
３７ 上側当接部
３９ 帯体
５１ 装置
５３ 構造物
５５ 地面
１０１ 万力型アース具
１０２ コの字状部品
１０５ 上側梁体
１０７ 下側梁体
１０９ 柱体
１１７ ケーブル体
１１９ 溝部

Claims (4)

1. 上側梁体と、下側梁体と、前記上側梁体の後端部及び前記下側梁体の後端部を接続する柱体と、前記上側梁体の先端部及び前記下側梁体の先端部においてスライド可能に支持する略棒状の押圧体と、を具備するクランプ構造体で構成され、
   前記上側梁体には、後端部から先端部に延びる挿入穴が設けられ、
   前記柱体には、側面において前記上側梁体の後端部から前記下側梁体の後端部に延びる溝部が設けられ、
   前記上側梁体が、前記挿入穴に連通する固定端子を具備し、
   導電材料で形成されたケーブル体が、前記固定端子によって前記挿入穴内で固定され、かつ前記挿入穴の後端側で屈曲して前記溝部に沿わされており、
   前記押圧体と前記固定端子との間で挟持対象を挟持すること、
   を特徴とする万力型アース具。
2. 前記ケーブル体を前記溝部に固定するための帯体と、前記柱体に設けられた前記溝部に略直交する方向に延びる固定用孔部又は固定用溝部と、を有し、
   前記帯体が前記固定用孔部又は固定用溝部に挿通又は係止されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の万力型アース具。
3. 前記固定端子の中心が、前記挿入穴の最奥部から５ｍｍ～５０ｍｍの範囲で離間されること、
   を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の万力型アース具。
4. 前記上側梁体、前記下側梁体及び前記柱体が表面に絶縁層を具備すること、
   を特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の万力型アース具。