(57)【要約】【課題】成形樹脂の硬化収縮力や熱収縮応力を緩和でき、注型絶縁物に発生する割れや残留応力による強度低下を抑制できるとともに離型性を向上させることが可能な成形型を提供すること。【解決手段】中芯部４と、中芯部４の外面を覆うシリコーン樹脂部５と、シリコーン樹脂部５の外面を覆うテフロン（登録商標）コート層６とを有して構成されたコア型３を備えた成形型を提供する。【選択図】図１
2015208984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中芯部と、この中芯部の外面を覆うシリコーン樹脂部と、このシリコーン樹脂部の外面を覆うテフロン（登録商標）コート層とを有して構成されたコア型を備えることを特徴とする成形型。
【請求項２】
前記コア型が固定される第１金型と、
前記第１金型の金型合わせ面にその金型合わせ面を合わせて型組され前記第１金型とともに成形品の外面を成形する第２金型と、
を備え、
前記第１金型または前記第２金型は、その金型合わせ面の内周縁部に環状の合わせ面用シリコーン樹脂部を有することを特徴とする請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
前記成形品は、成形樹脂部とこの成形樹脂部を貫通する導体とを備えて成り、
前記第１金型は、前記導体の一端部が嵌入される第１の嵌合穴を有する第１の導体保持部を有し、
前記第２金型は、前記導体の他端部が嵌入される第２の嵌合穴を有する第２の導体保持部を有し、
前記第１の嵌合穴の内周面の前記第２金型側の部分は、環状の第１の導体用シリコーン樹脂部で形成され、
前記第２の嵌合穴の内周面の前記第１金型側の部分は、環状の第２の導体用シリコーン樹脂部で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の成形型。
【請求項４】
前記中芯部は、中空のＦＲＰで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注型絶縁物を成形するための成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁機器等の高電圧機器においては、通電部を保持するために絶縁物が使用されている。このような絶縁物は、一般に、エポキシ樹脂等の成形樹脂を成形金型に注入し硬化させることで得られる注型絶縁物である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、注型絶縁物には、ボルト挿通穴や通風穴などの成形穴が設けられることがある。このような成形穴は、成形金型内に配置された中芯（コア金型）により形成される。従来のコア金型は、アルミニウムまたは鉄などの金属を機械加工して作製されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のコア金型は金属により形成されているので、成形樹脂の硬化収縮力によって、成形穴周辺に割れが発生したり、残留した応力によって成形樹脂の強度が低下する等の問題が発生していた。
【０００６】
また、硬化収縮応力によるコア金型への抱き込み応力によって、離型性が悪く、成形樹脂への離型応力による割れの発生や強度低下も発生し、離型時間を要する等の問題も発生していた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、成形樹脂の硬化収縮力や熱収縮応力を緩和でき、注型絶縁物に発生する割れや残留応力による強度低下を抑制できるとともに離型性を向上させることが可能な成形型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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る成形型は、中芯部と、この中芯部の外面を覆うシリコーン樹脂部と、このシリコーン樹脂部の外面を覆うテフロン（登録商標）コート層とを有して構成されたコア型を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本実施の形態によれば、成形樹脂の硬化収縮力や熱収縮応力を緩和でき、注型絶縁物に発生する割れや残留応力による強度低下を抑制できるとともに離型性を向上させることが可能な成形型を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係る成形型の構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係る成形型の構成を示す縦断面図である。
【図３】図３は、実施の形態３に係る成形型の構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は、従来の成形金型の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る成形型の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る成形型の構成を示す縦断面図である。本実施の形態に係る成形型は、上型１、下型２、およびコア型３を備えている。本実施の形態に係る成形型は、高電圧機器の通電部を保持する際に使用される絶縁支持物を注型するためのものであり、本成形型により、通電部となる導体７の周囲に成形樹脂部１０（注型絶縁物）が一体に成形される。
【００１３】
上型１と下型２は、成形樹脂部１０の外面を成形するために使用される。上型１と下型２は、例えばアルミニウムまたは鉄等の金属で製造された金型である。
【００１４】
上型１は、例えば有底円筒状であり、その底部には導体７の一端部を保持する導体保持部８が設けられている。ここで、導体保持部８は、導体７の一端部が嵌入される嵌合穴１３を備えている。嵌合穴１３の内径は導体７の一端部の外径にほぼ等しい。導体保持部８は、上型１本体と一体にあるいは着脱可能に設けられている。また、嵌合穴１３の内周面には周方向の全周にわたって溝が形成され、当該溝内にＯリング３１が配置されている。Ｏリング３１は、成形樹脂が導体保持部８と導体７との間に侵入しないように導体７の一端部の周囲に密着している。
【００１５】
下型２は、例えば有底円筒状であり、その底部には導体７の他端部を保持する導体保持部９が設けられている。ここで、導体保持部９は、導体７の他端部が嵌合される嵌合穴１４を備えている。嵌合穴１４の内径は導体７の他端部の外径にほぼ等しい。導体保持部９は、下型２本体と一体にあるいは着脱可能に設けられている。また、嵌合穴１４の内周面には周方向の全周にわたって溝が形成され、当該溝内にＯリング３２が配置されている。Ｏリング３２は、成形樹脂が導体保持部９と導体７との間に侵入しないように導体７の他端部の周囲に密着している。
【００１６】
また、下型２の内側底面には、コア型３が固定されている。この場合、コア型３の先端部は、下型２の内側底面に当接している。コア型３は、成形樹脂部１０を貫通するボルト挿通穴を形成するためのものであり、いわゆる成形ピンである。コア型３は、例えば複数個設けられている。なお、コア型３を上型１に設ける構成も可能である。
【００１７】
上型１と下型２とは、上型１の金型合わせ面１１と下型２の金型合わせ面１２とが合わされた状態で型組される。この状態で、コア型３は上型１と下型２とで形成される内部空間内に配置される。同時に、導体７も導体保持部８，９で保持された状態で上記内部空間内に配置される。成形樹脂部１０は、成形型内に成形樹脂を注入、硬化させることにより成形される。成形樹脂は、例えばエポキシ樹脂である。
【００１８】
コア型３は、中芯部４と、中芯部４の外面を覆うシリコーン樹脂部５と、シリコーン樹脂部５の外面を覆うテフロン（登録商標）コート層６とを有して構成される。
【００１９】
中芯部４は、例えば中実の金属から成る。中芯部４は、例えば柱状である。中芯部４の一端面は下型２に固定されている。なお、中芯部４は中空としてもよい。
【００２０】
シリコーン樹脂部５は、中芯部４の外面のうち少なくとも成形樹脂部１０と相対する部分に中芯部４と一体に設けられ、その柔軟性により成形樹脂の硬化収縮力や熱収縮力を緩和するクッション層として機能する。図１では、シリコーン樹脂部５は、中芯部４の外周面および先端面に設けられている。ここで、中芯部４の外周面は成形樹脂部１０と相対する部分に相当する。シリコーン樹脂部５の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。シリコーン樹脂は、金属との密着性に優れているので、中芯部４の外面にシリコーン樹脂部５を容易に設けることができる。また、シリコーン樹脂は、耐熱性および耐久性に優れているので、コア型３の構成要素として好適である。
【００２１】
テフロン（登録商標）コート層６は、シリコーン樹脂部５を覆うようにシリコーン樹脂部５の外面上に形成されている。テフロン（登録商標）コート層６は、シリコーン樹脂部５よりもすべり性が高く、離型性を向上させる効果を有する。テフロン（登録商標）コート層６は、シリコーン樹脂部５よりも薄く設けることができる。
【００２２】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。導体７の一端部を下型２の導体保持部９にセットした後、導体７の他端部を上型１の導体保持部８にセットしつつ、上型１を下型２に合わせ、型組が完了する。この際、コア型３の先端部は上型１の内側底面に押し付けられる。型組が完了した後、成形型内に成形樹脂を充填し、硬化させる。
【００２３】
このとき、成形樹脂の硬化収縮や熱収縮による応力は、コア型３の中芯部４の外面に設けられたシリコーン樹脂部５によって緩和されるので、成形樹脂部１０の割れや残留応力による強度低下が抑制される。
【００２４】
また、シリコーン樹脂部５を設けることにより、成形樹脂の硬化収縮応力によるコア型３への抱き込み応力も抑制されるので、離型性も向上する。
【００２５】
さらにまた、シリコーン樹脂部５の表面に、シリコーン樹脂部５よりもすべり性が高いテフロン（登録商標）コート層６を設けることで、離型性が大幅に向上し、離形時間も短縮される。
【００２６】
このように、本実施の形態は、シリコーン樹脂部５を設けることにより主に成形樹脂の硬化収縮や熱収縮による応力を緩和し、テフロン（登録商標）コート層６を設けることにより離型性を向上させている。その結果、機械強度に優れた成形品を得ることができる。
【００２７】
また、コア型３の先端部にはシリコーン樹脂部５が設けられているので、コア型３の先端部が上型１の内側底面に密着し、コア型３の先端部と上型１との間に隙間がなくなる。そのため、コア型３の先端部と上型１との間に成形樹脂が侵入しバリが発生することがない。
【００２８】
なお、本実施の形態では、導体７を含む成形品を成形するための成形型について説明したが、導体７を含まない成形品の成形についても同様である。
【００２９】
一方、図４では、従来の成形金型の構成を縦断面図で示している。なお、図４では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図４では、コア金型３０は金属で形成されている。従って、成形時に、成形樹脂の硬化収縮力によって、成形穴周辺に割れが発生したり、残留した応力によって成形樹脂の強度が低下する等の問題が生ずる。また、硬化収縮応力によるコア金型３０への抱き込み応力によって、離型性が悪く、成形樹脂への離型応力による割れの発生や強度低下も発生し、離型時間を要する等の問題も生じていた。なお、応力緩和用に成形金型内にゴムが配置される場合があるが、ゴムのセットに時間がかかったり、離型時の成形樹脂との摩擦によりゴムが劣化しやすく、離型も困難であった。また、コア金型３０の先端部が上型１の内側底面に当接しているが、いずれも金属で形成されていることから、コア金型３０の先端部と上型１との間に微小な隙間が形成される。そのため、当該微小な隙間に成形樹脂が侵入してバリが発生する。本実施の形態では、コア型３を用いることにより、このような従来の問題を解消することができる。
【００３０】
実施の形態２．
図２は、本実施の形態に係る成形型の構成を示す縦断面図である。なお、図２では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００３１】
図２に示すように、本実施の形態では、コア型３を構成する中芯部４ａは中空である。詳細には、中芯部４ａは、有底筒状であり、その開口部を下型２の内側底面に当接させて下型２に固定されている。ここで、中芯部４ａは、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスチック）で形成されている。本実施の形態のその他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００３２】
このように、コア型３を構成する中芯部４ａを中空のＦＲＰで形成することにより、成形型の軽量化が図れ、成形時の作業性が向上する。また、ＦＲＰはシリコーン樹脂との接着性に優れているので、ＦＲＰの中芯部４ａの外面にシリコーン樹脂部５を設けることが容易である。本実施の形態のその他の作用効果は、実施の形態１と同じである。
【００３３】
実施の形態３．
図３は、本実施の形態に係る成形型の構成を示す縦断面図である。なお、図３では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００３４】
図３に示すように、下型２は、下型２の金型合わせ面１２の内周縁部に環状の合わせ面用シリコーン樹脂部２０を有する。すなわち、合わせ面用シリコーン樹脂部２０は、金型合わせ面１２の一部を構成するとともに下型２の内周側面の一部も構成している。合わせ面用シリコーン樹脂部２０は、金属製の下型２本体と一体に成形されている。合わせ面用シリコーン樹脂部２０の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。この場合の厚さは、金型合わせ面１２に垂直な方向の厚さである。
【００３５】
このような構成では、上型１を下型２に合わせたときに、合わせ面用シリコーン樹脂部２０が上型１の金型合わせ面１１に密着し、隙間の発生が抑制される。これにより、金型合わせ面１１，１２間への成形樹脂の侵入が防止できるので、金型合わせ面１１，１２間におけるバリの発生を防止できる。
【００３６】
また、クッション層としての機能も有する合わせ面用シリコーン樹脂部２０を設けることにより、上型１と下型２とを型合わせし締め付けたときに、上型１および下型２の傷つきを防止することができる。また、合わせ面用シリコーン樹脂部２０と上型１とが密着するので、型合わせのための締め付け軸力を小さくすることができ、上型１および下型２の損耗も低減することができる。
【００３７】
なお、合わせ面用シリコーン樹脂部２０は、下型２ではなく、上型１の対応箇所に設ける構成でもよい。
【００３８】
一方、従来の成形金型では、金型合わせ面１１，１２はメタルタッチの合わせ面であり、メタルタッチの合わせ面間では微小な隙間が形成され、メタルタッチの合わせ面に侵入した成形樹脂が成形品本体とつながった状態で硬化しバリが発生し、成形後のバリの削除作業に時間がかかっていた（図４）。
【００３９】
また、図３に示すように、嵌合穴１３の内周面の下型２側の部分は、環状の導体用シリコーン樹脂部２１で形成され、嵌合穴１４の内周面の上型１側の部分は、環状の導体用シリコーン樹脂部２２で形成されている。すなわち、導体用シリコーン樹脂部２１は、嵌合穴１３の開口端部に配置され、嵌合穴１３の内周面の一部を構成するとともに上型１の内側底面の一部を構成している。ここで、導体用シリコーン樹脂部２１は、金属製の上型１本体と一体に成形されている。また、導体用シリコーン樹脂部２２は、嵌合穴１４の開口端部に配置され、嵌合穴１４の内周面の一部を構成するとともに下型２の内側底面の一部を構成している。ここで、導体用シリコーン樹脂部２２は、金属製の下型２本体と一体に成形されている。導体用シリコーン樹脂部２１，２２の径方向の厚さは、それぞれ、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。
【００４０】
このような構成では、導体用シリコーン樹脂部２１が嵌合穴１３の開口端部で導体７の周囲に密着しているので、導体７の外周面と嵌合穴１３の内周面との間におけるバリの発生を防止することができる。同様に、導体用シリコーン樹脂部２２が嵌合穴１４の開口端部で導体７の周囲に密着しているので、導体７の外周面と嵌合穴１４の内周面との間におけるバリの発生を防止することができる。
【００４１】
また、クッション層としての機能も有する導体用シリコーン樹脂部２１，２２を設けることにより、上型１および下型２と導体７とが磨れてこれらが摩耗することを防止することができる。
【００４２】
一方、従来の成形金型では、嵌合穴１３の内周面に形成された溝にＯリング３１が配置され、嵌合穴１４の内周面に形成された溝にＯリング３２が配置されている（図４）。しかしながら、このような構成では、Ｏリング３１よりも下型２側では嵌合穴１３の内周面と導体７の外周面がメタルタッチ面となり、下型２と導体７との間にバリが発生し、成形後のバリの削除作業に時間がかかっていた。同様に、Ｏリング３２よりも上型１側では嵌合穴１４の内周面と導体７の外周面がメタルタッチ面となり、上型１と導体７との間にバリが発生し、成形後のバリの削除作業に時間がかかっていた。
【００４３】
以上のように、本実施の形態によれば、金型合わせ面１１，１２および導体７の挿入部におけるバリの発生が抑制されるので、成形後にバリを削除する作業が必要なく、外観上の美観も優れた成形品を得ることができる。なお、本実施の形態では、コア型３が設けられているが、コア型３を設けない構成も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、成形型として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  上型、２  下型、３  コア型、４，４ａ  中芯部、５  シリコーン樹脂部、６  テフロン（登録商標）コート層、７  導体、８，９  導体保持部、１０  成形樹脂部、１１  金型合わせ面、１３，１４  嵌合穴、２０  合わせ面用シリコーン樹脂部、２１，２２  導体用シリコーン樹脂部、３０  コア金型、３１，３２  Ｏリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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