絶縁操作棒及びその把持具
【課題】軽量であると共に電気絶縁性を有し、且つ耐酸化性に優れた絶縁操作棒用先端把持具と、先端にこの先端把持具を備えた絶縁操作棒とを提供する。
【解決手段】絶縁操作棒１の先端に設けられる先端把持具１０，１１の少なくとも一部をＣＦＲＰ製とする。ＣＦＲＰは、炭素繊維を１０〜９０重量％含有していることが好ましい。該炭素繊維は、密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、比弾性率が１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、比強度が１００，０００〜３７０，０００メートルであることが好ましい。
【解決手段】絶縁操作棒１の先端に設けられる先端把持具１０，１１の少なくとも一部をＣＦＲＰ製とする。ＣＦＲＰは、炭素繊維を１０〜９０重量％含有していることが好ましい。該炭素繊維は、密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、比弾性率が１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、比強度が１００，０００〜３７０，０００メートルであることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁操作棒の先端に設けられる把持具に関するものである。詳しくは、本発明は、高圧電線配電線路などの無停電工事において、絶縁電線を挟んだり、絶縁電線の接続部などに装着されている絶縁カバーを取り外したりする作業などに使用されるのに好適な絶縁操作棒の把持具に関するものである。また、本発明は、この把持具を備えた絶縁操作棒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記作業等に使用されている絶縁操作棒には、把持具を遠隔操作するためのレバー等を備えたものがある（特許文献１）。この絶縁操作棒は、作業者が手元のレバー等を操作することにより、長い絶縁操作棒の先端部に装着されている把持具を操作又は開閉できる構造になっている。
【０００３】
第４図は、絶縁操作棒の構成図である。
【０００４】
ＦＲＰパイプなどからなる長尺の絶縁操作棒１の先端（第４図における上端）に設けられた把持装置取付部２に、工具取り付け用連結部３や、把持装置４が装着されている。この把持装置４は、後述のロープ７を介して開閉操作される、先端把持具としての可動把持金具８を備えている。
【０００５】
絶縁操作棒１には、ラチェット機構を備えたレバー５が取り付けられているものがある。このレバー５と、可動把持金具８の基部のロープ引き止め金具６との間にロープ７が張り渡されている。レバー５を操作して、ロープ７を絶縁操作棒１の後端（第４図における下端）側に引き寄せたり、該絶縁操作棒１の先端側に戻したりすることにより、可動把持金具８を開閉させることができ、間接活線挟み作業が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５６７３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の絶縁操作棒の先端把持具は金属製であり、重量が大きく、また導電性を有している。
【０００８】
また、金属製の先端把持具は、大気中での使用において、比較的経年酸化し易い。
【０００９】
本発明は、軽量であると共に電気絶縁性を有し、且つ十分な機械的強度が有り、耐酸化性に優れた絶縁操作棒用先端把持具と、この先端把持具を備えた絶縁操作棒とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の絶縁操作棒用先端把持具は、配電作業用絶縁操作棒の先端に設けられる把持具において、該先端把持具の少なくとも一部をＣＦＲＰ製としたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１において、該ＣＦＲＰ製の部分は、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在しており、該ＣＦＲＰの炭素繊維は、該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１又は２において、該ＣＦＲＰが炭素繊維を１０〜９０重量％含有するものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項３において、該ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、該炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、該炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートルであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項４において、該炭素繊維は、繊維径が３μｍ〜２０μｍであり、平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ＣＦＲＰ製の部分の表層に、電気抵抗率が１０ｋΩｍ以上の有機繊維又は無機繊維が配合されたシートプリプレグが積層されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明（請求項７）の絶縁操作棒は、先端に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の先端把持具が設けられたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の絶縁操作棒用先端把持具は、少なくとも一部がＣＦＲＰ（炭素繊維強化合成樹脂）製であるので、軽量であると共に、表面電気抵抗に優れる。従って、この先端把持具を備えた絶縁操作棒は、先端側が軽量であり、操作し易い。且つ電気絶縁性にも優れるため、短絡や感電の恐れを低下させる。
【００１８】
また、先端把持具をＣＦＲＰ製とすることにより、他の樹脂材と比べ、曲げ強度が高いものとなる。
【００１９】
先端把持具のＣＦＲＰ製部分が、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在している場合、ＣＦＲＰの炭素繊維は、このＣＦＲＰ製部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されることが好ましい。このように構成することにより、例えば予め炭素繊維を所定方向（一定方向）に配向させて板状に成形したＣＦＲＰ板材を湾曲ないし屈曲した形状に切り出してこのＣＦＲＰ製部分を形作ったり、このＣＦＲＰ製部分を複数のパーツに分割してそれぞれＣＦＲＰにより成形した後、これらのパーツを接着してこのＣＦＲＰ製部分を形作るよりも、より強度の高いものとなる。
【００２０】
先端把持具の表面に非黒色の塗装、好ましくは黄色など明色系の塗装を施すことにより、先端把持具の被視認性が向上し、絶縁操作棒を使用した作業時に先端把持具を見分け易くなり、作業性が向上する。また、塗装を施すことにより、先端把持具の耐候性、耐食性が向上すると共に、美観も向上する。
【００２１】
本発明においては、経済産業省 輸出貿易管理令別表第１及び外国為替令別表の規定に基づき貨物又は技術を定める省令（貨物等省令）第４条第二号に基づき、ＣＦＲＰの炭素繊維の比弾性率及び比強度の単位としてそれぞれ「メートル」を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る絶縁操作棒用先端把持具の平面図である。
【図２】図１の先端把持具を備えた絶縁操作棒用把持装置の平面図である。
【図３】図２の絶縁操作棒用把持装置の側面図である
【図４】従来の絶縁操作棒の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図〜第３図は実施の形態に係る絶縁操作棒用先端把持具の構成を示すものである。なお、第１図及び第２図は、先端把持具１０又は１１を、絶縁操作棒１の長手方向及び後述の回動軸１４の軸心線方向と直交方向から見た図であり、第３図は、該回動軸１４の軸心線方向と平行方向から見た図である。以下、先端側とは、把持装置９が絶縁操作棒１の先端に取り付けられた状態における該絶縁操作棒１の先端側（第４図における上端側）をいい、後端側とは、この状態における該絶縁操作棒１の後端側（第４図における下端側）をいう。
【００２４】
第２，３図の通り、把持装置９は、電線等を挟み込むようにして把持する１対の先端把持具１０，１１と、これらの先端把持具１０，１１同士を接近及び離反方向に回動可能に（即ち挟み込み動作可能に）保持しており、絶縁操作棒１の先端の把持装置取付部２（第４図）に接続される基部１２とを備えている。
【００２５】
第１図の通り、先端把持具１０，１１は、それぞれ、第１図の平面視形状は略Ｃ字形であり、且つ第３図の側面視形状は、各々の先端側と後端側との途中部同士が離反しており該先端側同士が接近した略「く」字形である３次元湾曲ないし屈曲形状（以下、３次元Ｃ字形状ということがある。）を有している。この３次元Ｃ字形状に延在した各先端把持具１０，１１の後端側から、それぞれ、基部１２への連結用凸部１０ａ，１１ａが突出している。各先端把持具１０，１１の先端側からは、それぞれ、突片部１０ｂ，１１ｂが突出している。これらの先端把持具１０，１１同士は、互いに鏡像の如き面対称形状となるように構成されている。なお、先端把持具１０，１１の形状はこれに限定されない。
【００２６】
基部１２は、把持装置取付部２に固定される固定側基部１３と、該固定側基部１３に回動軸１４を介して回動可能に連結された可動側基部１５とを有している。固定側基部１３は、先端側に、先端把持具連結用凹部１３ａが設けられており、後端側には、把持装置取付部２に接続される接続部１３ｂが設けられている。可動側基部１５は、先端側に、先端把持具連結用凹部１５ａが設けられており、後端側が、固定側基部１３に対し回動軸１４を介して先端把持具１０，１１の接近及び離反方向に回動可能に連結されている。この可動側基部１５の後端側から側方へ、該可動側基部１５の回動操作用の操作片１６が突出している。第３図の通り、可動側基部１５と操作片１６とは、回動軸１４を挟んで略「く」字形に連なっている。
【００２７】
先端把持具１０の連結用凸部１０ａが固定側基部１３の連結用凹部１３ａに挿入されてビス又は接着剤等によって固定されることにより、先端把持具１０が固定側基部１３に連結されている。また、先端把持具１１の連結用凸部１１ａが可動側基部１５の連結用凹部１５ａに挿入されてビス又は接着剤等によって固定されることにより、先端把持具１１が可動側基部１５に連結されている。なお、先端把持具１０が可動側基部１５に連結され、先端把持具１１が固定側基部１３に連結されてもよい。各先端把持具１０，１１と固定側基部１３及び可動側基部１５とは、上記の凸部１０ａ，１１ａと凹部１３ａ，１５ａとの嵌合以外の連結構造により連結されてもよい。以下、先端把持具１０を固定側先端把持具といい、先端把持具１１を可動側先端把持具ということがある。
【００２８】
この把持装置９は、前述の第４図の把持装置４と同様に、絶縁操作棒１の先端側に配置され、固定側基部１３の接続部１３ｂを介して把持装置取付部２に取り付けられる。接続部１３ｂは、ボルト、ビス又は接着剤等によって把持装置取付部２に固定される。そして、可動側基部１５の操作片１６と絶縁操作棒１のレバー５との間にロープ７が張り渡される。これにより、把持装置９付き絶縁操作棒１が構成される。
【００２９】
第４図の把持装置４と同様に、レバー５を操作してロープ７を絶縁操作棒１の後端側に引っ張ると、可動側先端把持具１１が固定側先端把持具１０に対し接近方向に回動してこれらの先端部同士が閉じ、ロープ７を絶縁操作棒１の先端側に戻すと、可動側先端把持具１１が固定側先端把持具１０から離反方向に回動してこれらの先端部同士が開く。
【００３０】
この実施の形態では、各先端把持具１０，１１、固定側基部１３及び可動側基部１５は、いずれもＣＦＲＰ製である。この実施の形態では、各先端把持具１０，１１は、全体がＣＦＲＰにより成形されている。なお、各先端把持具１０，１１は、少なくとも一部、例えば電線等に接触する可能性がある部分のみがＣＦＲＰにより成形されてもよい。固定側基部１３及び可動側基部１５も、全体がＣＦＲＰにより成形されてもよく、少なくとも一部、例えば電線等に接触する可能性がある部分のみがＣＦＲＰにより成形されてもよい。回動軸１４も、ＣＦＲＰにより成形されてもよい。これらの基部１３，１５及び回動軸１４は、ＣＦＲＰ以外の材料（例えば金属）により構成されてもよい。
【００３１】
ＣＦＲＰ中の炭素繊維は、各部材の長手方向に延在していることが好ましい。３次元Ｃ字形状の各先端把持具１０，１１にあっては、炭素繊維は、第１図及び第３図の線Ｃの通り、これらの延在方向に延在し、且つ突片部１０ｂ，１１ｂ及び連結用凸部１０ａ，１１ａにまで延在していることが好ましい。固定側基部１３にあっては、炭素繊維は、該固定側基部１３の先端側から後端側（接続部１３ｂ）まで延在していることが好ましい。可動側基部１５にあっては、炭素繊維は、該可動側基部１５の先端側から該可動側基部１５の後端側を経由して操作片１６の先端側まで延在していることが好ましい。
【００３２】
このようにＣＦＲＰにより成形された先端把持具１０，１１は、機械的特性に優れ、軽量であると共に、電気絶縁性に優れる。従って、この先端把持具１０，１１を備えた絶縁操作棒は、先端側が軽量であり、操作し易い。
【００３３】
また、各先端把持具１０，１１において、炭素繊維を各先端把持具１０，１１の延在方向に沿うように３次元Ｃ字状に延在させ、且つ各先端把持具１０，１１の基端側から先端側まで一様に（即ち各先端把持具１０，１１の延在方向の途中で炭素繊維が途切れることを極力少なくするように）炭素繊維を配材することにより、例えば予め炭素繊維を所定方向（一定方向）に配向させて板状に成形したＣＦＲＰ板材をＣ字状に切り出して各先端把持具１０，１１を形作ったり、各先端把持具１０，１１を複数のパーツに分割してそれぞれＣＦＲＰにより成形した後、これらのパーツを接着して各先端把持具１０，１１を形作るよりも、各先端把持具１０，１１がより強度の高いものとなる。
【００３４】
さらに、各先端把持具１０，１１は、ＣＦＲＰ製であるため、従来の金属製先端把持具に比べて耐酸化性に優れ、大気中での酸化による機械的強度の経年劣化を防ぐことが出来る。
【００３５】
各先端把持具１０，１１にあっては、ＣＦＲＰの表層に、有機繊維もしくは無機繊維が配合されたシートプリプレグを配材することも可能である。このシートプリプレグに配合される有機繊維又は無機繊維は、電気抵抗率が１０ｋ（キロ）Ωｍ以上、特に１０Ｍ（メガ）Ωｍ〜１０Ｔ（テラ）Ωｍのものが好適である。これにより、各先端把持具１０，１１は、より表面電気抵抗に優れたものとなる。この有機繊維としては、例えばアラミド繊維などの合成繊維、セルロース、バンブー、ジュート、ケナフ、バガスなどの天然有機繊維が好適であり、無機繊維としては、例えばガラス繊維やセラミック繊維、ロックウールなどが好適である。この有機繊維又は無機繊維シートプリプレグは、突片部１０ｂ，１１ｂの表面にまで連続して配材されてもよい。また、基部１２を構成する各部の表面にも配材されてもよい。
【００３６】
本発明では、各先端把持具１０，１１の外面に塗料によって塗装を施すのが好ましく、特に非黒色系、とりわけ黄色、白色などの明色系の塗装を施すのが好ましい。塗料としては、フッ素系、ウレタン系などを用いることができるがこれに限定されない。かかる明色系の塗装を施すことにより、先端把持具の被視認性が向上し、夕方や夜間などの作業時でも絶縁操作棒先端の先端把持具を見分け易くなり、作業性が向上する。また、塗装を施すことにより、先端把持具の耐候性、耐食性が向上すると共に、美観も向上する。
【００３７】
以下、本発明の先端把持具を構成するＣＦＲＰの炭素繊維及び合成樹脂の好適例について説明する。
【００３８】
炭素繊維としては、アクリロニトリル（ＰＡＮ）を原料とするＰＡＮ系炭素繊維とコールタールピッチを原料とするピッチ系炭素繊維の両方を用いることができるが、より機械的特性を高める場合にはピッチ系炭素繊維を用いることが好ましい。市販のＰＡＮ系炭素繊維の繊維軸方向の引張弾性率は一般的なグレードでは２３０ＧＰａ〜４００ＧＰａにとどまる。これに対してピッチ系炭素繊維は繊維軸方向の引張弾性率で４００ＧＰａ〜９００ＧＰａ以上のものの作成が比較的容易であり、一般にＰＡＮ系炭素繊維に比べて高弾性、高機能を達成し易い。ピッチ系炭素繊維は、原料ピッチを溶融化してピッチ繊維を得、次いで不融化、炭化或いは更に黒鉛化することによって得られる。
【００３９】
ＣＦＲＰは、炭素繊維を１０〜９０重量％、特に５０〜７５重量％含有することが好ましい。炭素繊維の繊維径は３〜２０μｍ、特に５〜１２μｍであることが好ましい。炭素繊維の平均繊維長は１ｍｍ以上、特に６ｍｍ以上であることが好ましい。ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３、特に１．７〜２．２ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートル、特に１２，０００，０００〜２４，０００，０００メートルであることが好ましい。炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートル、特に１２０，０００〜２８０，０００メートルであることが好ましい。
【００４０】
以下の表１に、一般的なピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維の物性を表記し、用途適正を示す。なお、表１において、ピッチ系炭素繊維Ａは三菱樹脂株式会社製炭素繊維ダイアリード（登録商標）長繊維１２Ｋタイプの汎用グレードＫ６３７１２のものであり、ピッチ系炭素繊維Ｂは三菱樹脂株式会社製炭素繊維ダイアリード（登録商標）長繊維１２Ｋタイプの高弾性グレードＫ６３Ａ１２のものであり、ピッチ系炭素繊維Ｃは日本グラファイトファイバー株式会社製炭素繊維ＧＲＡＮＯＣ（登録商標）長繊維３Ｋタイプの低弾性高伸度グレードＸＮ−０５のものであり、ＰＡＮ系炭素繊維Ａは三菱レイヨン株式会社製炭素繊維パイロフィル（登録商標）長繊維１２Ｌタイプの汎用グレードＴＲ５０Ｓのものであり、ＰＡＮ系炭素繊維Ｂは三菱レイヨン株式会社製炭素繊維パイロフィル（登録商標）長繊維１２Ｍタイプの高弾性グレードＨＲ４０のものである。
【００４１】
【表１】
【００４２】
炭素繊維と複合化するマトリックス樹脂は、硬化性合成樹脂、熱可塑性合成樹脂のいずれでもよい。硬化性合成樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（例えば紫外線硬化性樹脂）等が挙げられる。
【００４３】
熱硬化性樹脂としては、常温で流動性を示し、加熱により硬化性を示す樹脂であれば特に限定されない。例えば、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に、炭素繊維との接着性や剛性、取り扱い易さの観点からエポキシ樹脂が好ましい。
【００４４】
光硬化性樹脂としては、ラジカル重合性成分及び光ラジカル重合開始剤、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物が用いることができる。この発明では、特に制限はないが好ましくは硬化後の樹脂剛性を考慮した場合、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物を用いることが好ましい。
【００４５】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリメチルメタアクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエチレンテフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ），ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニルサルフォン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等の芳香族ポリアミド樹脂などが挙げられる。
【００４６】
これらの樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
これらの樹脂には、難燃剤、カップリング剤、導電性付与剤、無機フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種染顔料等、通常、樹脂に配合される各種の添加剤を配合しても良い。
【００４８】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明の先端把持具は図示以外の形状とされてもよい。
【００４９】
例えば、上記の実施の形態では、各先端把持具１０，１１は、固定側基部１３及び可動側基部１５と別々に成形された後、ビスや接着材等により連結されているが、本発明では、先端把持具１０と固定側基部１３、及び先端把持具１１と可動側基部１５がそれぞれＣＦＲＰにより一体に成形されてもよい。この場合、ＣＦＲＰの炭素繊維は、各先端把持具１０，１１の先端側から各基部１３，１５の後端側まで延在していることが好ましい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 絶縁操作棒
２ 把持装置取付部
３ 工具取り付け用連結部
４ 把持装置
５ レバー
６ ロープ引き止め金具
７ ロープ
８ 可動把持金具
９ 把持装置
１０，１１ 先端把持具
１２ 基部
１３ 固定側基部
１５ 可動側基部
１６ 操作片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁操作棒の先端に設けられる把持具に関するものである。詳しくは、本発明は、高圧電線配電線路などの無停電工事において、絶縁電線を挟んだり、絶縁電線の接続部などに装着されている絶縁カバーを取り外したりする作業などに使用されるのに好適な絶縁操作棒の把持具に関するものである。また、本発明は、この把持具を備えた絶縁操作棒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記作業等に使用されている絶縁操作棒には、把持具を遠隔操作するためのレバー等を備えたものがある（特許文献１）。この絶縁操作棒は、作業者が手元のレバー等を操作することにより、長い絶縁操作棒の先端部に装着されている把持具を操作又は開閉できる構造になっている。
【０００３】
第４図は、絶縁操作棒の構成図である。
【０００４】
ＦＲＰパイプなどからなる長尺の絶縁操作棒１の先端（第４図における上端）に設けられた把持装置取付部２に、工具取り付け用連結部３や、把持装置４が装着されている。この把持装置４は、後述のロープ７を介して開閉操作される、先端把持具としての可動把持金具８を備えている。
【０００５】
絶縁操作棒１には、ラチェット機構を備えたレバー５が取り付けられているものがある。このレバー５と、可動把持金具８の基部のロープ引き止め金具６との間にロープ７が張り渡されている。レバー５を操作して、ロープ７を絶縁操作棒１の後端（第４図における下端）側に引き寄せたり、該絶縁操作棒１の先端側に戻したりすることにより、可動把持金具８を開閉させることができ、間接活線挟み作業が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５６７３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の絶縁操作棒の先端把持具は金属製であり、重量が大きく、また導電性を有している。
【０００８】
また、金属製の先端把持具は、大気中での使用において、比較的経年酸化し易い。
【０００９】
本発明は、軽量であると共に電気絶縁性を有し、且つ十分な機械的強度が有り、耐酸化性に優れた絶縁操作棒用先端把持具と、この先端把持具を備えた絶縁操作棒とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の絶縁操作棒用先端把持具は、配電作業用絶縁操作棒の先端に設けられる把持具において、該先端把持具の少なくとも一部をＣＦＲＰ製としたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１において、該ＣＦＲＰ製の部分は、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在しており、該ＣＦＲＰの炭素繊維は、該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１又は２において、該ＣＦＲＰが炭素繊維を１０〜９０重量％含有するものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項３において、該ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、該炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、該炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートルであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項４において、該炭素繊維は、繊維径が３μｍ〜２０μｍであり、平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６の絶縁操作棒用先端把持具は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ＣＦＲＰ製の部分の表層に、電気抵抗率が１０ｋΩｍ以上の有機繊維又は無機繊維が配合されたシートプリプレグが積層されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明（請求項７）の絶縁操作棒は、先端に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の先端把持具が設けられたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の絶縁操作棒用先端把持具は、少なくとも一部がＣＦＲＰ（炭素繊維強化合成樹脂）製であるので、軽量であると共に、表面電気抵抗に優れる。従って、この先端把持具を備えた絶縁操作棒は、先端側が軽量であり、操作し易い。且つ電気絶縁性にも優れるため、短絡や感電の恐れを低下させる。
【００１８】
また、先端把持具をＣＦＲＰ製とすることにより、他の樹脂材と比べ、曲げ強度が高いものとなる。
【００１９】
先端把持具のＣＦＲＰ製部分が、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在している場合、ＣＦＲＰの炭素繊維は、このＣＦＲＰ製部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されることが好ましい。このように構成することにより、例えば予め炭素繊維を所定方向（一定方向）に配向させて板状に成形したＣＦＲＰ板材を湾曲ないし屈曲した形状に切り出してこのＣＦＲＰ製部分を形作ったり、このＣＦＲＰ製部分を複数のパーツに分割してそれぞれＣＦＲＰにより成形した後、これらのパーツを接着してこのＣＦＲＰ製部分を形作るよりも、より強度の高いものとなる。
【００２０】
先端把持具の表面に非黒色の塗装、好ましくは黄色など明色系の塗装を施すことにより、先端把持具の被視認性が向上し、絶縁操作棒を使用した作業時に先端把持具を見分け易くなり、作業性が向上する。また、塗装を施すことにより、先端把持具の耐候性、耐食性が向上すると共に、美観も向上する。
【００２１】
本発明においては、経済産業省 輸出貿易管理令別表第１及び外国為替令別表の規定に基づき貨物又は技術を定める省令（貨物等省令）第４条第二号に基づき、ＣＦＲＰの炭素繊維の比弾性率及び比強度の単位としてそれぞれ「メートル」を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る絶縁操作棒用先端把持具の平面図である。
【図２】図１の先端把持具を備えた絶縁操作棒用把持装置の平面図である。
【図３】図２の絶縁操作棒用把持装置の側面図である
【図４】従来の絶縁操作棒の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図〜第３図は実施の形態に係る絶縁操作棒用先端把持具の構成を示すものである。なお、第１図及び第２図は、先端把持具１０又は１１を、絶縁操作棒１の長手方向及び後述の回動軸１４の軸心線方向と直交方向から見た図であり、第３図は、該回動軸１４の軸心線方向と平行方向から見た図である。以下、先端側とは、把持装置９が絶縁操作棒１の先端に取り付けられた状態における該絶縁操作棒１の先端側（第４図における上端側）をいい、後端側とは、この状態における該絶縁操作棒１の後端側（第４図における下端側）をいう。
【００２４】
第２，３図の通り、把持装置９は、電線等を挟み込むようにして把持する１対の先端把持具１０，１１と、これらの先端把持具１０，１１同士を接近及び離反方向に回動可能に（即ち挟み込み動作可能に）保持しており、絶縁操作棒１の先端の把持装置取付部２（第４図）に接続される基部１２とを備えている。
【００２５】
第１図の通り、先端把持具１０，１１は、それぞれ、第１図の平面視形状は略Ｃ字形であり、且つ第３図の側面視形状は、各々の先端側と後端側との途中部同士が離反しており該先端側同士が接近した略「く」字形である３次元湾曲ないし屈曲形状（以下、３次元Ｃ字形状ということがある。）を有している。この３次元Ｃ字形状に延在した各先端把持具１０，１１の後端側から、それぞれ、基部１２への連結用凸部１０ａ，１１ａが突出している。各先端把持具１０，１１の先端側からは、それぞれ、突片部１０ｂ，１１ｂが突出している。これらの先端把持具１０，１１同士は、互いに鏡像の如き面対称形状となるように構成されている。なお、先端把持具１０，１１の形状はこれに限定されない。
【００２６】
基部１２は、把持装置取付部２に固定される固定側基部１３と、該固定側基部１３に回動軸１４を介して回動可能に連結された可動側基部１５とを有している。固定側基部１３は、先端側に、先端把持具連結用凹部１３ａが設けられており、後端側には、把持装置取付部２に接続される接続部１３ｂが設けられている。可動側基部１５は、先端側に、先端把持具連結用凹部１５ａが設けられており、後端側が、固定側基部１３に対し回動軸１４を介して先端把持具１０，１１の接近及び離反方向に回動可能に連結されている。この可動側基部１５の後端側から側方へ、該可動側基部１５の回動操作用の操作片１６が突出している。第３図の通り、可動側基部１５と操作片１６とは、回動軸１４を挟んで略「く」字形に連なっている。
【００２７】
先端把持具１０の連結用凸部１０ａが固定側基部１３の連結用凹部１３ａに挿入されてビス又は接着剤等によって固定されることにより、先端把持具１０が固定側基部１３に連結されている。また、先端把持具１１の連結用凸部１１ａが可動側基部１５の連結用凹部１５ａに挿入されてビス又は接着剤等によって固定されることにより、先端把持具１１が可動側基部１５に連結されている。なお、先端把持具１０が可動側基部１５に連結され、先端把持具１１が固定側基部１３に連結されてもよい。各先端把持具１０，１１と固定側基部１３及び可動側基部１５とは、上記の凸部１０ａ，１１ａと凹部１３ａ，１５ａとの嵌合以外の連結構造により連結されてもよい。以下、先端把持具１０を固定側先端把持具といい、先端把持具１１を可動側先端把持具ということがある。
【００２８】
この把持装置９は、前述の第４図の把持装置４と同様に、絶縁操作棒１の先端側に配置され、固定側基部１３の接続部１３ｂを介して把持装置取付部２に取り付けられる。接続部１３ｂは、ボルト、ビス又は接着剤等によって把持装置取付部２に固定される。そして、可動側基部１５の操作片１６と絶縁操作棒１のレバー５との間にロープ７が張り渡される。これにより、把持装置９付き絶縁操作棒１が構成される。
【００２９】
第４図の把持装置４と同様に、レバー５を操作してロープ７を絶縁操作棒１の後端側に引っ張ると、可動側先端把持具１１が固定側先端把持具１０に対し接近方向に回動してこれらの先端部同士が閉じ、ロープ７を絶縁操作棒１の先端側に戻すと、可動側先端把持具１１が固定側先端把持具１０から離反方向に回動してこれらの先端部同士が開く。
【００３０】
この実施の形態では、各先端把持具１０，１１、固定側基部１３及び可動側基部１５は、いずれもＣＦＲＰ製である。この実施の形態では、各先端把持具１０，１１は、全体がＣＦＲＰにより成形されている。なお、各先端把持具１０，１１は、少なくとも一部、例えば電線等に接触する可能性がある部分のみがＣＦＲＰにより成形されてもよい。固定側基部１３及び可動側基部１５も、全体がＣＦＲＰにより成形されてもよく、少なくとも一部、例えば電線等に接触する可能性がある部分のみがＣＦＲＰにより成形されてもよい。回動軸１４も、ＣＦＲＰにより成形されてもよい。これらの基部１３，１５及び回動軸１４は、ＣＦＲＰ以外の材料（例えば金属）により構成されてもよい。
【００３１】
ＣＦＲＰ中の炭素繊維は、各部材の長手方向に延在していることが好ましい。３次元Ｃ字形状の各先端把持具１０，１１にあっては、炭素繊維は、第１図及び第３図の線Ｃの通り、これらの延在方向に延在し、且つ突片部１０ｂ，１１ｂ及び連結用凸部１０ａ，１１ａにまで延在していることが好ましい。固定側基部１３にあっては、炭素繊維は、該固定側基部１３の先端側から後端側（接続部１３ｂ）まで延在していることが好ましい。可動側基部１５にあっては、炭素繊維は、該可動側基部１５の先端側から該可動側基部１５の後端側を経由して操作片１６の先端側まで延在していることが好ましい。
【００３２】
このようにＣＦＲＰにより成形された先端把持具１０，１１は、機械的特性に優れ、軽量であると共に、電気絶縁性に優れる。従って、この先端把持具１０，１１を備えた絶縁操作棒は、先端側が軽量であり、操作し易い。
【００３３】
また、各先端把持具１０，１１において、炭素繊維を各先端把持具１０，１１の延在方向に沿うように３次元Ｃ字状に延在させ、且つ各先端把持具１０，１１の基端側から先端側まで一様に（即ち各先端把持具１０，１１の延在方向の途中で炭素繊維が途切れることを極力少なくするように）炭素繊維を配材することにより、例えば予め炭素繊維を所定方向（一定方向）に配向させて板状に成形したＣＦＲＰ板材をＣ字状に切り出して各先端把持具１０，１１を形作ったり、各先端把持具１０，１１を複数のパーツに分割してそれぞれＣＦＲＰにより成形した後、これらのパーツを接着して各先端把持具１０，１１を形作るよりも、各先端把持具１０，１１がより強度の高いものとなる。
【００３４】
さらに、各先端把持具１０，１１は、ＣＦＲＰ製であるため、従来の金属製先端把持具に比べて耐酸化性に優れ、大気中での酸化による機械的強度の経年劣化を防ぐことが出来る。
【００３５】
各先端把持具１０，１１にあっては、ＣＦＲＰの表層に、有機繊維もしくは無機繊維が配合されたシートプリプレグを配材することも可能である。このシートプリプレグに配合される有機繊維又は無機繊維は、電気抵抗率が１０ｋ（キロ）Ωｍ以上、特に１０Ｍ（メガ）Ωｍ〜１０Ｔ（テラ）Ωｍのものが好適である。これにより、各先端把持具１０，１１は、より表面電気抵抗に優れたものとなる。この有機繊維としては、例えばアラミド繊維などの合成繊維、セルロース、バンブー、ジュート、ケナフ、バガスなどの天然有機繊維が好適であり、無機繊維としては、例えばガラス繊維やセラミック繊維、ロックウールなどが好適である。この有機繊維又は無機繊維シートプリプレグは、突片部１０ｂ，１１ｂの表面にまで連続して配材されてもよい。また、基部１２を構成する各部の表面にも配材されてもよい。
【００３６】
本発明では、各先端把持具１０，１１の外面に塗料によって塗装を施すのが好ましく、特に非黒色系、とりわけ黄色、白色などの明色系の塗装を施すのが好ましい。塗料としては、フッ素系、ウレタン系などを用いることができるがこれに限定されない。かかる明色系の塗装を施すことにより、先端把持具の被視認性が向上し、夕方や夜間などの作業時でも絶縁操作棒先端の先端把持具を見分け易くなり、作業性が向上する。また、塗装を施すことにより、先端把持具の耐候性、耐食性が向上すると共に、美観も向上する。
【００３７】
以下、本発明の先端把持具を構成するＣＦＲＰの炭素繊維及び合成樹脂の好適例について説明する。
【００３８】
炭素繊維としては、アクリロニトリル（ＰＡＮ）を原料とするＰＡＮ系炭素繊維とコールタールピッチを原料とするピッチ系炭素繊維の両方を用いることができるが、より機械的特性を高める場合にはピッチ系炭素繊維を用いることが好ましい。市販のＰＡＮ系炭素繊維の繊維軸方向の引張弾性率は一般的なグレードでは２３０ＧＰａ〜４００ＧＰａにとどまる。これに対してピッチ系炭素繊維は繊維軸方向の引張弾性率で４００ＧＰａ〜９００ＧＰａ以上のものの作成が比較的容易であり、一般にＰＡＮ系炭素繊維に比べて高弾性、高機能を達成し易い。ピッチ系炭素繊維は、原料ピッチを溶融化してピッチ繊維を得、次いで不融化、炭化或いは更に黒鉛化することによって得られる。
【００３９】
ＣＦＲＰは、炭素繊維を１０〜９０重量％、特に５０〜７５重量％含有することが好ましい。炭素繊維の繊維径は３〜２０μｍ、特に５〜１２μｍであることが好ましい。炭素繊維の平均繊維長は１ｍｍ以上、特に６ｍｍ以上であることが好ましい。ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３、特に１．７〜２．２ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートル、特に１２，０００，０００〜２４，０００，０００メートルであることが好ましい。炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートル、特に１２０，０００〜２８０，０００メートルであることが好ましい。
【００４０】
以下の表１に、一般的なピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維の物性を表記し、用途適正を示す。なお、表１において、ピッチ系炭素繊維Ａは三菱樹脂株式会社製炭素繊維ダイアリード（登録商標）長繊維１２Ｋタイプの汎用グレードＫ６３７１２のものであり、ピッチ系炭素繊維Ｂは三菱樹脂株式会社製炭素繊維ダイアリード（登録商標）長繊維１２Ｋタイプの高弾性グレードＫ６３Ａ１２のものであり、ピッチ系炭素繊維Ｃは日本グラファイトファイバー株式会社製炭素繊維ＧＲＡＮＯＣ（登録商標）長繊維３Ｋタイプの低弾性高伸度グレードＸＮ−０５のものであり、ＰＡＮ系炭素繊維Ａは三菱レイヨン株式会社製炭素繊維パイロフィル（登録商標）長繊維１２Ｌタイプの汎用グレードＴＲ５０Ｓのものであり、ＰＡＮ系炭素繊維Ｂは三菱レイヨン株式会社製炭素繊維パイロフィル（登録商標）長繊維１２Ｍタイプの高弾性グレードＨＲ４０のものである。
【００４１】
【表１】
【００４２】
炭素繊維と複合化するマトリックス樹脂は、硬化性合成樹脂、熱可塑性合成樹脂のいずれでもよい。硬化性合成樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（例えば紫外線硬化性樹脂）等が挙げられる。
【００４３】
熱硬化性樹脂としては、常温で流動性を示し、加熱により硬化性を示す樹脂であれば特に限定されない。例えば、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に、炭素繊維との接着性や剛性、取り扱い易さの観点からエポキシ樹脂が好ましい。
【００４４】
光硬化性樹脂としては、ラジカル重合性成分及び光ラジカル重合開始剤、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物が用いることができる。この発明では、特に制限はないが好ましくは硬化後の樹脂剛性を考慮した場合、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物を用いることが好ましい。
【００４５】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリメチルメタアクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエチレンテフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ），ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニルサルフォン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等の芳香族ポリアミド樹脂などが挙げられる。
【００４６】
これらの樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
これらの樹脂には、難燃剤、カップリング剤、導電性付与剤、無機フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種染顔料等、通常、樹脂に配合される各種の添加剤を配合しても良い。
【００４８】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明の先端把持具は図示以外の形状とされてもよい。
【００４９】
例えば、上記の実施の形態では、各先端把持具１０，１１は、固定側基部１３及び可動側基部１５と別々に成形された後、ビスや接着材等により連結されているが、本発明では、先端把持具１０と固定側基部１３、及び先端把持具１１と可動側基部１５がそれぞれＣＦＲＰにより一体に成形されてもよい。この場合、ＣＦＲＰの炭素繊維は、各先端把持具１０，１１の先端側から各基部１３，１５の後端側まで延在していることが好ましい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 絶縁操作棒
２ 把持装置取付部
３ 工具取り付け用連結部
４ 把持装置
５ レバー
６ ロープ引き止め金具
７ ロープ
８ 可動把持金具
９ 把持装置
１０，１１ 先端把持具
１２ 基部
１３ 固定側基部
１５ 可動側基部
１６ 操作片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電作業用絶縁操作棒の先端に設けられる把持具において、該先端把持具の少なくとも一部をＣＦＲＰ製としたことを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項２】
請求項１において、該ＣＦＲＰ製の部分は、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在しており、
該ＣＦＲＰの炭素繊維は、該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されていることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ＣＦＲＰが炭素繊維を１０〜９０重量％含有するものであることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項４】
請求項３において、該ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、該炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、該炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートルであることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項５】
請求項４において、該炭素繊維は、繊維径が３μｍ〜２０μｍであり、平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ＣＦＲＰ製の部分の表層に、電気抵抗率が１０ｋΩｍ以上の有機繊維又は無機繊維が配合されたシートプリプレグが積層されていることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項７】
先端に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の先端把持具が設けられた絶縁操作棒。
【請求項１】
配電作業用絶縁操作棒の先端に設けられる把持具において、該先端把持具の少なくとも一部をＣＦＲＰ製としたことを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項２】
請求項１において、該ＣＦＲＰ製の部分は、少なくとも一部が湾曲ないし屈曲した形状に延在しており、
該ＣＦＲＰの炭素繊維は、該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向に延在し、且つ該ＣＦＲＰ製の部分の延在方向の一端側から他端側まで一様に分布するように配材されていることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ＣＦＲＰが炭素繊維を１０〜９０重量％含有するものであることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項４】
請求項３において、該ＣＦＲＰ中の炭素繊維の密度は１．５〜２．３ｇ／ｃｍ３であり、該炭素繊維の比弾性率は１０，０００，０００〜４５，０００，０００メートルであり、該炭素繊維の比強度は１００，０００〜３７０，０００メートルであることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項５】
請求項４において、該炭素繊維は、繊維径が３μｍ〜２０μｍであり、平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ＣＦＲＰ製の部分の表層に、電気抵抗率が１０ｋΩｍ以上の有機繊維又は無機繊維が配合されたシートプリプレグが積層されていることを特徴とする絶縁操作棒用先端把持具。
【請求項７】
先端に、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の先端把持具が設けられた絶縁操作棒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２３１６０８（Ｐ２０１２−２３１６０８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８５１７（Ｐ２０１１−９８５１７）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（０００１９６５６５）西日本電線株式会社 (57)
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（０００１９６５６５）西日本電線株式会社 (57)
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