(57)【要約】【課題】碍子全長が長くならず、また、製造が容易でコストを低減させることができ、更に碍子の機械的強度の向上及び絶縁強度の保持を可能にするポリマー碍子の製造方法を提供する。【解決手段】ＦＲＰロッド等からなる絶縁性心材３の外周に両端末から所定長残してミラブル型のシリコーンゴムコンパウンド等を有する有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体５を形成し、その後、絶縁性心材３の両端末に端末金具７を取り付け、次いで、絶縁性心材３の両端末近傍における非モールド成形部分３ａの外周に低温加硫型の液状シリコーンゴムコンパウンド等を有する有機絶縁材を一次外被絶縁体５と端末金具７に跨るようにモールド成形して二次外被絶縁体９を形成する。【選択図】        図１
2004207176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性心材と、絶縁性心材の外周に有機絶縁材をモールド成形して形成された胴部と笠部を有する外被絶縁体と、絶縁性心材の両端末に取り付けられた端末金具とを備えたポリマー碍子の製造方法において、前記絶縁性心材の外周に両端末から所定長残してミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成し、その後、絶縁性心材の両端末に端末金具を取り付け、次いで、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材を一次外被絶縁体と端末金具に跨るようにモールド成形して二次外被絶縁体を形成したことを特徴とするポリマー碍子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁性心材の外周にミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成する際、少なくとも課電側における一次外被絶縁体の端部に端末金具に向けて先細るテーパ部を形成し、絶縁性心材の非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体を形成する際、一次外被絶縁体の前記テーパ部の外周に、そのテーパ部の先端が二次外被絶縁体の笠部のある位置の内側に位置するように、二次外被絶縁体の一部を重合させながら、二次外被絶縁体を形成することを特徴とする請求項１記載のポリマー碍子の製造方法。
【請求項３】
前記二次外被絶縁体を形成する低温加硫型の有機絶縁材として半導電性の有機絶縁材を使用することを特徴とする請求項１又は２記載のポリマー碍子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリマー碍子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
架空送電線の新たな碍子として海外において適用が広まりつつあるノンセラミック型のポリマー碍子は、近年、わが国においても、その高強度性と軽量性等の利点が認識され、主として相間スペーサ等に広く利用されている。また、一部で送電線用の碍子として試用が開始されている。上記したようなポリマー碍子は送電線用として使用される場合、電気的な諸特性はもとより、信頼性、経済性、施工性、保守性等が従来広く使用されている磁器製の碍子に比べて優位であることが重要視される。従来、このようなポリマー碍子を製造する方法としては次のような製造方法が提案されている。
【０００３】
ロッド状の絶縁性心材の両端末に端末金具を嵌着し、そのかしめ部をかしめて取り付けた後、端末金具の一部を含めて絶縁性心材の外周に有機絶縁材を碍子形状にモールド成形して外被絶縁体を形成し、その後、再度前記端末金具のかしめ部をかしめることにより、モールド成形時の高温による絶縁性心材の軟化によるかしめ強度の低下を防止するようにしたポリマー碍子の製造方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
また、絶縁性心材の外周に両端末を残して有機絶縁材を胴部と笠部からなる碍子形状にモールド成形して外被絶縁体を形成した後、絶縁性心材の両端末に端末金具を取り付け、課電側における外被絶縁体の胴部と端末金具との境界部位に半導電性部材を介挿したポリマー碍子の製造方法である（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８３０６０号公報（特許請求の範囲（請求項３）、図１）
【特許文献２】
特開２００１−３２５８４３号公報（発明の詳細な説明の段落００１０乃至００１２、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１に記載されたポリマー碍子の製造方法は、有機絶縁材をモールド成形する前後で端末金具のかしめ部を２度かしめる必要があるため、端末金具のかしめ部の長さが長くなってポリマー碍子の全長が長くなるほか、碍子の製造作業が煩雑になり、ポリマー碍子のコストが高くなる問題がある。また、かしめ部を２度かしめるため、絶縁性心材をかしめ過ぎてクラック等の損傷が生じ易く、碍子の機械的強度が低下する問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたポリマー碍子の製造方法は、外被絶縁体の胴部と端末金具との境界部位の隙間から外被絶縁体と絶縁性心材の界面に雨水等が侵入し易く、該界面に沿った沿面絶縁強度が外被絶縁体外面に沿った沿面絶縁強度よりも低くなって、碍子本来の絶縁強度を保持することが難しい問題がある。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決し、碍子全長が長くならず、また、製造が容易でコストを低減させることができ、更に碍子の機械的強度の向上及び絶縁強度の保持を可能にするポリマー碍子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、絶縁性心材と、絶縁性心材の外周に有機絶縁材をモールド成形して形成された胴部と笠部を有する外被絶縁体と、絶縁性心材の両端末に取り付けられた端末金具とを備えたポリマー碍子の製造方法において、前記絶縁性心材の外周に両端末から所定長残してミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成し、その後、絶縁性心材の両端末に端末金具を取り付け、次いで、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材を一次外被絶縁体と端末金具に跨るようにモールド成形して二次外被絶縁体を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
このようなポリマー碍子の製造方法は、絶縁性心材に端末金具を取り付ける前に、絶縁性心材の外周に安価なミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成するので、一次外被絶縁体のモールド成形、高温加硫時に、従来のような端末金具の取り付けられた絶縁性心材が軟化して端末金具の固着力が低下するような不都合が生じないほか、絶縁性心材の両端末から所定長残して一次外被絶縁体が形成されるので、該絶縁体のモールド成形時に、絶縁性心材の両端末部分に熱変形、歪み等が生じず、両端末に端末金具を確実、容易に取り付けることができる。
【００１１】
また、絶縁性心材の両端末に端末金具を取り付けた後に、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体を形成するので、二次外被絶縁体のモールド成形、加硫時の温度が一次外被絶縁体のモールド成形、加硫時の温度よりも低くなり、その成形、加硫時に、絶縁性心材が軟化して端末金具の固着力が低下するようなこともない。
【００１２】
従って、絶縁性心材に端末金具を取り付ける際、端末金具を２度かしめる必要がなくなるので、端末金具の長さ、即ち、ポリマー碍子の全長が長くなることがなく、施工性が向上するほか、碍子の製造が簡単になって製造能率が向上し、更に材料費の安価なミラブル型の有機絶縁材を使用することが可能になって、碍子のコストを低減させることができ、特に、碍子が長大化するほど大幅なコストダウンを実現することができる。また、端末金具のかしめ過ぎで絶縁性心材を損傷させることもなくなり、碍子の機械的強度を向上させることができる。
【００１３】
更に、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材を一次外被絶縁体と端末金具に跨るように二次外被絶縁体を形成するので、一次外被絶縁体と絶縁性心材の界面に雨水等が侵入し難くなり、該界面に沿った絶縁破壊を防止でき、碍子本来の絶縁強度を保持することができる。
【００１４】
本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載のポリマー碍子の製造方法において、前記絶縁性心材の外周にミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成する際、少なくとも課電側における一次外被絶縁体の端部に端末金具に向けて先細るテーパ部を形成し、絶縁性心材の非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体を形成する際、一次外被絶縁体の前記テーパ部の外周に、そのテーパ部の先端が二次外被絶縁体の笠部のある位置の内側に位置するように、二次外被絶縁体の一部を重合させながら、二次外被絶縁体を形成することを特徴とするものである。
【００１５】
このように、一次外被絶縁体の端部に形成されたテーパ部の外周に一部が重合するように二次外被絶縁体を形成することにより、両外被絶縁体同士を良好に接合するためのバリ処理作業の手間を省略でき、碍子のコストを更に低減させることができるほか、該接合部分がテーパ面になるため、該部分の接触面積が大きくなって密着性が増し、一次外被絶縁体と絶縁性心材の界面に雨水等が侵入するのを防止するシール性が向上して碍子の絶縁不良をなくし、碍子の長寿命化を達成することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載のポリマー碍子の製造方法において、前記二次外被絶縁体を形成する低温加硫型の有機絶縁材として半導電性の有機絶縁材を使用することを特徴とするものである。
【００１７】
このようにすると、二次外被絶縁体が半導電性になり、導電性汚損物質が碍子表面に付着して湿潤状態になっても、表面に微弱な漏洩電流が流れて絶縁性の碍子表面よりも速く乾燥状態になって絶縁性を回復し易くなり、碍子端末近傍の電気的劣化を防止することができる。また、半導電性にするために二次外被絶縁体にカーボンブラック等の導電材料が混入されるので、碍子の耐候性等を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。図１は、本発明により製造されたポリマー碍子１の一部欠截右半部断面正面図、図２は図１の端末金具近傍を拡大して示す右半部断面概要図である。
【００１９】
このポリマー碍子１は、図１に示すように、ロッド（棒）状の絶縁性心材３と、絶縁性心材３の外周に形成された一次外被絶縁体５と、絶縁性心材の両端末に圧着（かしめ）により取り付けられた端末金具７と、絶縁性心材３の両端末近傍における一次外被絶縁体５の端部と端末金具７の口元７ａ間の非モールド成形部分３ａの外周に一次外被絶縁体５と端末金具７に跨るように形成された二次外被絶縁体９とを備えて構成される。
【００２０】
更に具体的に説明すると、絶縁性心材３は、例えば、中実又は中空円形状のＦＲＰ等の軽くて引張強度の大きな絶縁材料を成形加工して形成される。一次外被絶縁体５は、円筒状の胴部１１と、その外周面に胴部長手方向に所定間隔をおいて突設された複数の笠部１３を有し、絶縁性心材３の外周に両端末から所定長残してミラブル型、即ち、熱加硫型（ＨＴＶ型）の有機絶縁材、例えば、高粘度のシリコーンゴムコンパウンドに硬化剤である加硫剤その他の添加剤を配合してなる有機絶縁材をモールド成形し、加熱して加硫硬化させることにより形成される。
【００２１】
なお、一次外被絶縁体５はシリコーンゴムのほかにＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）等の有機絶縁材を使用することができる。端末金具７は銅、アルミニウム材（これらの合金を含む）の良導電性金属材料からなり、絶縁性心材３の課電側と接地側の両端末に取り付けられる。
【００２２】
二次外被絶縁体９は円筒状の胴部１５と、その外周面に胴部長手方向に所定間隔をおいて突設された１又は複数の笠部１７を有し、絶縁性心材３の前記非モールド成形部分３ａの外周に、低温加硫型の有機絶縁材、例えば、低粘度の液状シリコーンゴムコンパウンドに硬化剤である加硫剤、カーボンブラック等の導電材料その他の添加剤を配合してなる半導電性の有機絶縁材をモールド成形し、加熱して加硫硬化させることにより形成される。
【００２３】
また、図１、２に示すように、一次外被絶縁体５の胴部１１の両端部は、端末金具７に向けて先細るテーパ部５ａが形成され、そのテーパ部５ａの外周に、そのテーパ部５ａの先端が二次外被絶縁体９の笠部１３がある位置の内側に位置するようにして、二次外被絶縁体９の一部が重合されて接合されている。
【００２４】
このようなポリマー碍子１の製造方法の一実施形態を図３等により詳細に説明する。先ず、ＦＲＰロッド等からなる絶縁性心材３と一次外被絶縁体５との接着性を良好にするために、一次外被絶縁体５が形成される絶縁性心材３の外周面にプライマー等を塗布して乾燥させる。
【００２５】
次に、その絶縁性心材３を未加硫の安価なミラブル型の有機絶縁材である、例えば、高粘度のシリコーンゴムコンパウンド等からなるシートで挟み込み、図３に示すような２分割可能で内部に一次外被絶縁体３の胴部１１と笠部１３を形成するためのキャビティを有する金型１９内に配設する。
【００２６】
次に、金型１９に設けられた誘導、通電、電熱等の加熱手段（図示せず）により金型１９を１５０〜２００℃程度の高温度で加熱し、前記シートを略同一温度に加熱しながら前記絶縁性心材３の外周に両端末から所定長残し、且つ、両端部に端末金具７に向けて先細るテーパ部５ａが形成されるように、モールド成形すると共に、該シート（シリコーンゴムコンパウンド等）を金型１９で外側から加圧しながら前記高温度で加硫硬化させて、円筒状の胴部１１と、その外周面に胴部長手方向に所定間隔をおいて突設された複数の笠部１３を有する一次外被絶縁体５を形成する（図３参照）。
【００２７】
次に、絶縁性心材３及び一次外被絶縁体５から金型１９を２分割して取り除き、絶縁性心材３の両端末に端末金具７を圧縮工具等でかしめて取り付ける。
【００２８】
このように、絶縁性心材３に端末金具７を取り付ける前に、絶縁性心材３の外周に安価なミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体５を形成するので、一次外被絶縁体５のモールド成形の際、従来のような高温加硫時に端末金具７の取り付けられた絶縁性心材３が軟化して端末金具７の固着力が低下するような不都合が生じないほか、絶縁性心材３の両端末から所定長残して一次外被絶縁体５が形成されるので、該絶縁体５のモールド成形時に、絶縁性心材３の両端末部分に熱変形、歪み等が生じず、両端末に端末金具７を確実、容易に取り付けることができる。
【００２９】
次に、一次外被絶縁体５が形成され、端末金具７が取り付けられた絶縁性心材３を別の金型（図示せず）内に配設して、そのキャビティに低温加硫型の有機絶縁材である、例えば、低粘度の液状シリコーンゴムコンパウンドに硬化剤である加硫剤、カーボンブラック等の導電材料その他の添加剤を配合してなる半導電性の有機絶縁材を充填する。
【００３０】
次いで、金型を８０〜１２０℃程度と前記ミラブル型の有機絶縁材を加熱したときよりも温度が降下した低温度で加熱し、前記半導電性の有機絶縁材を略同一温度に加熱しながら、図２に示すように、絶縁性心材３の両端末近傍における一次外被絶縁体５の端部と端末金具７の口元７ａ間の非モールド成形部分３ａの外周に、一次外被絶縁体５と端末金具７に跨るように、且つ、一次外被絶縁体５の前記テーパ部５ａの外周に、そのテーパ部５ａの先端が二次外被絶縁体５の笠部１３のある位置の内側に位置するように、二次外被絶縁体９の一部を重合させてモールド成形する。これと同時に、該有機絶縁材を加圧しながら前記低温度で加硫硬化させて、円筒状の胴部１５と、その外周面に胴部長手方向に所定間隔をおいて突設された複数の笠部１７を有する二次外被絶縁体９を形成する。図２に示すように、絶縁性心材３の非モールド成形部分３ａの位置に二次外被絶縁体９の胴部１５が来るように、また、一次外被絶縁体５の笠部１３と二次外被絶縁体９の笠部１７の間隔が一次外被絶縁体５の笠部１３のピッチ（笠部１３間の間隔）と等しくなるように、二次外被絶縁体９を配置することが望ましい。
【００３１】
このように、絶縁性心材３の両端末に端末金具７を取り付けた後に、絶縁性心材３の両端末近傍における非モールド成形部分３ａの外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体９を形成するので、二次外被絶縁体９のモールド成形、加硫時の温度が一次外被絶縁体５のモールド成形、加硫時の温度よりも低くなり、その成形、加硫時に、絶縁性心材３が軟化して端末金具７の固着力が低下するようなことがない。
【００３２】
また、絶縁性心材３の両端末近傍における非モールド成形部分３ａの外周に低温加硫型の有機絶縁材を一次外被絶縁体５と端末金具７に跨るように二次外被絶縁体９を形成するので、一次外被絶縁体５と絶縁性心材３の界面に雨水等が侵入し難くなり、該界面に沿った絶縁破壊を防止でき、碍子本来の絶縁強度を保持することができる。
【００３３】
また、本実施形態のように、前記絶縁性心材３の外周にミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体５を形成する際、一次外被絶縁体５の端部に端末金具７に向けて先細るテーパ部５ａを形成し、絶縁性心材３の非モールド成形部分３ａの外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体９を形成する際、一次外被絶縁体５の前記テーパ部５ａの外周に、そのテーパ部５ａの先端が二次外被絶縁体９の笠部１３のある位置の内側に位置するように、二次外被絶縁体９の一部を重合させながら、二次外被絶縁体９を形成すると、両外被絶縁体５、９同士を良好に接合するためのバリ処理作業の手間を省略でき、碍子のコストを更に低減させることができるほか、該接合部分がテーパ面になるため、該部分の接触面積が大きくなって密着性が増し、一次外被絶縁体５と絶縁性心材３の界面に雨水等が侵入するのを防止するシール性が向上する。なお、前記テーパ部５ａは一次外被絶縁体６の課電側における一次外被絶縁体５の端部だけを成形するようにしてもほぼ同等の効果を奏する。
【００３４】
更に、二次外被絶縁体９が半導電性になると、導電性汚損物質が碍子表面に付着して湿潤状態になっても、表面に微弱な漏洩電流が流れて絶縁性の碍子表面よりも速く乾燥状態になって絶縁性を回復し易くなり、碍子端末近傍の電気的劣化を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１に記載されたポリマー碍子の製造方法によると、絶縁性心材に端末金具を取り付ける前に、絶縁性心材の外周に安価なミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成するので、一次外被絶縁体のモールド成形の際、従来のような高温加硫時に端末金具の取り付けられた絶縁性心材が軟化して端末金具の固着力が低下するような不都合が生じないほか、絶縁性心材の両端末から所定長残して一次外被絶縁体が形成されるので、該絶縁体のモールド成形時に、絶縁性心材の両端末部分に熱変形、歪み等が生じず、両端末に端末金具を確実、容易に取り付けることができる。
【００３６】
また、絶縁性心材の両端末に端末金具を取り付けた後に、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体を形成するので、二次外被絶縁体のモールド成形、加硫時の温度が一次外被絶縁体のモールド成形、加硫時の温度よりも低くなり、その成形、加硫時に、絶縁性心材が軟化して端末金具の固着力が低下するようなこともない。
【００３７】
従って、絶縁性心材に端末金具を取り付ける際、端末金具を２度かしめる必要がなくなるので、端末金具の長さ、即ち、ポリマー碍子の全長が長くなることがなく、施工性が向上するほか、碍子の製造が簡単になって製造能率が向上し、更に材料費の安価なミラブル型の有機絶縁材を使用することが可能になって、碍子のコストを低減させることができ、特に、碍子が長大化するほど大幅なコストダウンを実現することができる。また、端末金具のかしめ過ぎで絶縁性心材を損傷させることもなくなり、碍子の機械的強度を向上させることができる。
【００３８】
更に、絶縁性心材の両端末近傍における非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材を一次外被絶縁体と端末金具に跨るように二次外被絶縁体を形成するので、一次外被絶縁体と絶縁性心材の界面に雨水等が侵入し難くなり、該界面に沿った絶縁破壊を防止でき、碍子本来の絶縁強度を保持することができる。
【００３９】
本発明の請求項２に記載されたポリマー碍子の製造方法によると、前記絶縁性心材の外周にミラブル型の有機絶縁材をモールド成形して一次外被絶縁体を形成する際、少なくとも課電側における一次外被絶縁体の端部に端末金具に向けて先細るテーパ部を形成し、絶縁性心材の非モールド成形部分の外周に低温加硫型の有機絶縁材をモールド成形して二次外被絶縁体を形成する際、一次外被絶縁体の前記テーパ部の外周に、そのテーパ部の先端が二次外被絶縁体の笠部のある位置の内側に位置するように、二次外被絶縁体の一部を重合させながら、二次外被絶縁体を形成するので、両外被絶縁体同士を良好に接合するためのバリ処理作業の手間を省略でき、碍子のコストを更に低減させることができるほか、該接合部分がテーパ面になるため、該部分の接触面積が大きくなって密着性が増し、一次外被絶縁体と絶縁性心材の界面に雨水等が侵入するのを防止するシール性が向上して碍子の絶縁不良をなくし、碍子の長寿命化を達成することができる。
【００４０】
本発明の請求項３に記載されたポリマー碍子の製造方法によると、前記二次外被絶縁体を形成する低温加硫型の有機絶縁材として半導電性の有機絶縁材を使用するので、二次外被絶縁体が半導電性になり、導電性汚損物質が碍子表面に付着して湿潤状態になっても、表面に微弱な漏洩電流が流れて絶縁性の碍子表面よりも速く乾燥状態になって絶縁性を回復し易くなり、碍子端末近傍の電気的劣化を防止することができる。また、半導電性にするために二次外被絶縁体にカーボンブラック等の導電材料が混入されるので、碍子の耐候性等を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造されたポリマー碍子の一部欠截右半部断面正面図である。
【図２】図１の端末金具近傍を拡大して示す右半部断面概要図である。
【図３】図１のポリマー碍子を製造する際、金型内に絶縁性心材を配設して絶縁性心材の外周に一次外被絶縁体を形成した状態を示す一部欠截縦断面図である。
【符号の説明】
１    ポリマー碍子
３    絶縁性心材
３ａ  非モールド成形部分
５    一次外被絶縁体
５ａ  テーパ部
７    端末金具
７ａ  口元
９    二次外被絶縁体
１１  胴部
１３  笠部
１５  胴部
１７  笠部
１９  金型
【図１】
2004207176.tif 000003
【図２】
2004207176.tif 000004
【図３】
2004207176.tif 000005