(57)【要約】【課題】埋め金とエポキシ樹脂との接着を強固にし得る注型物を得る。【解決手段】複数分割された金属金型２、６と、前記金属金型２、６の内側に複数分割されて固定されたフッ素系樹脂からなる樹脂金型３、７と、前記金属金型２、６と前記樹脂金型３、７とを貫いて設けられたエポキシ樹脂を真空注入する注型口５とを備え、前記金属金型６の内面に注型物に埋め込まれる複数の埋め金８ａ、８ｂの外部面８ｃ、８ｄを固定し、前記樹脂金型３、７に注型物の絶縁部３ａ、３ｂを形成する空間部１０を形成したことを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数分割された金属金型と、
前記金属金型の内側に複数分割されて固定されたフッ素系樹脂からなる樹脂金型と、
前記金属金型と前記樹脂金型とを貫いて設けられたエポキシ樹脂を真空注入する注型口とを備え、
前記金属金型の内面に注型物に埋め込まれる複数の埋め金の外部面を固定し、
前記樹脂金型に注型物の絶縁部を形成する空間部を形成したことを特徴とする樹脂注型金型。
【請求項２】
前記樹脂金型は、注型物の沿面ヒダ部を形成する絶縁沿面であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型金型。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂注型金型で離間して対向配置された前記埋め金を注型したことを特徴とする注型物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エポキシ樹脂で注型物を注型する樹脂注型金型およびその注型物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力機器に用いられる支持碍子、絶縁操作ロッドなどの注型物は、主回路導体を支持固定するための複数の埋め金を金型内にセットし、この金型内に電気的特性や機械的強度の優れたエポキシ樹脂を真空注入し、その後加熱硬化させて得られる。
【０００３】
従来の注型物の注型方法は、図４に示すように、樹脂混合工程（Ａ）、金型準備工程（Ｂ）、真空注型工程（Ｃ）、および硬化工程（Ｄ）の主要４工程よりなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
樹脂混合工程（Ａ）では、エポキシ樹脂主剤、硬化剤および充填剤が混合タンク内で攪拌混合（Ａ１）され、その後、適切な粘度を維持するための予熱をする（Ａ２）。
【０００５】
金型準備工程（Ｂ）では、先ず、例えば２分割された上下の金型内面を清掃し、互いの金型内面にシリコーン系の液体の離型剤をスプレー塗布する。そして、塗りむらを生じないように乾燥したウエスで丁寧に仕上げる離型処理（Ｂ１）を行う。この離型剤は、後述するエポキシ樹脂がゲル化して離型するときに、金型と注型物とが接着しないように塗布するものである。
【０００６】
次に、金型内に清掃、脱脂をした埋め金を固定し（Ｂ２）、重量物の金型では上型をクレーン作業で吊り上げて下型に組合せ、一体とする（Ｂ３）。その後、一体に組合せた金型をエポキシ樹脂がゲル化する温度に予熱する（Ｂ４）。
【０００７】
真空注型工程（Ｃ）では、一体に組合せた金型内を真空引きし、前工程で攪拌混合されたエポキシ樹脂を金型内に注入する。
【０００８】
硬化工程（Ｄ）では、金型内でエポキシ樹脂がゲル化する温度と時間とを与える一次硬化（Ｄ１）を行い、離型して注型物を取出し、その後、完全に硬化する温度と時間とを与える二次硬化（Ｄ２）をする。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２０７７５３号公報（第４頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の注型物の注型方法において、以下のような問題がある。
【００１１】
分割された上下の金型を一体にする型組み作業（Ｂ３）において、重量物の金型では上型をクレーン作業で吊り上げて細心の注意を払いながら下型に組合せるが、クレーンの揺れなどで互いの金型が接触し合い、そして埋め金にも接触することがある。その結果、金型内面に塗布されている離型剤が埋め金の表面に付着する。
【００１２】
更には、離型剤が多量に塗布された場合には、金型表面の離型剤が埋め金表面ににじみ出ることがある。
【００１３】
そして、金型を一体に組合せた後では、埋め金に離型剤が付着したことを確認できず、真空注型工程（Ｃ）に引き継がれる。これにより注型される注型物は、埋め金に付着した部分でエポキシ樹脂との接着力が低下して剥離などの欠陥を生じ、絶縁劣化や機械的強度の低下を招くことになる。
【００１４】
従って、本発明は、埋め金に離型剤が付着せず、離型時に注型物の取出しを容易にし得る樹脂注型金型およびその注型物を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂注型金型は、複数分割された金属金型と、前記金属金型の内側に複数分割されて固定されたフッ素系樹脂からなる樹脂金型と、前記金属金型と前記樹脂金型とを貫いて設けられたエポキシ樹脂を真空注入する注型口とを備え、前記金属金型の内面に注型物に埋め込まれる複数の埋め金の外部面を固定し、前記樹脂金型に注型物の絶縁部を形成する空間部を形成したことを特徴としている。
【００１６】
このような構成によれば、注型物を構成する絶縁部が樹脂金型で形成されるので、エポキシ樹脂との接着がし難く、離型時に注型物を容易に取出すことができる。また、埋め金に離型剤が付着するようなことがなく、エポキシ樹脂と埋め金とを強固に接着することができる。更には、従来のような離型処理の作業の省略により、短時間の注型作業とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を示す断面図、図２は、本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を示す側面図、図３は、本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を用いた注型方法の工程を示す図である。なお、図３において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【００１８】
図１および図２に示すように、注型物を注型する樹脂注型金型１は、略四角体からなり、図示上下方向の中間部で２分割し、組合せ自在の上型１ａと下型１ｂとで構成されている。
【００１９】
上型１ａは、鉄材、アルミなどの金属からなる第１の金属金型２と、この第１の金属金型２の内側に位置し、第１の金属金型２の内周面にその外周面が密着する第１の樹脂金型３とで構成されている。この第１の樹脂金型３は、絶縁厚さの厚いフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）からなり例えば耐熱温度２６０℃、熱膨張係数が１０×１０５／℃と金属よりも約一桁大きく、またエポキシ樹脂との非接着性などの特性を有するものである。そして、内周面には、複数の半円状のヒダ部３ａが設けられている。
【００２０】
また、第１の樹脂金型３は、外側の第１の金属金型２を貫通して設けたボルト４で固定され、そして第１の金属金型２と第１の樹脂金型３とを一体で貫通する注型口５が設けられている。
【００２１】
一方、下型１ｂも上型１ａと同様、第１の金属金型２と同様の金属からなる第２の金属金型６と、この第２の金属金型６の内側に位置し、第２の金型６の内周面にその外周面が密着する第２の樹脂金型７とで構成されている。この第２の樹脂金型７は、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）からなり、内周面に複数の半円状のヒダ部７ａが設けられている。そして、ヒダ部３ａとヒダ部７ａとが一体に組合されたとき、複数の環状のヒダが形成されるようになっている。第２の樹脂金型７は、第２の金属金型６の外側からボルト４で固定されている。
【００２２】
一方、第２の金属金型６内の両側面には、第２の樹脂金型７を介さないで、直に埋め金８ａ、８ｂの外部面８ｃ、８ｄがボルト９で固定されるようになっている。また、第１の樹脂金型３、第２の樹脂金型７、および埋め金８ａ、８ｂで形成される空間部１０には、エポキシ樹脂が注入され、硬化することによって、離間された埋め金８ａ、８ｂとともに複数のヒダを有する筒状の注型物が注型されるようになっている。このため、注型物を構成するヒダなどの絶縁部は、第１の樹脂金型３と第２の樹脂金型７とで形成され、また、注型物を構成する埋め金８ａ、８ｂ部は、第２の金属金型６で支持固定されることになる。
【００２３】
このように構成された樹脂注型金型１を用いた注型物の注型方法は、図２に示すように、樹脂混合工程（Ａ）、金型準備工程（Ｂ）、真空注型工程（Ｃ）、および硬化工程（Ｄ）の主要４工程よりなる。
【００２４】
そして、樹脂混合工程（Ａ）では、エポキシ樹脂主剤、硬化剤および充填剤が混合タンク内で攪拌混合（Ａ１）され、その後、適切な粘度を維持するための予熱をする（Ａ２）。
【００２５】
金型準備工程（Ｂ）では、先ず、２分割された互いの樹脂注型金型１内面を清掃し、第２の金属金型６内の両側面に清掃、脱脂をした埋め金８ａ、８ｂをそれぞれ固定する（Ｂ２）。この場合、第２の金属金型６面と埋め金８ａ、８ｂの外部面８ｃ、８ｄ間は、密着されるのでエポキシ樹脂が浸入せず離型剤の塗布が不要となる。
【００２６】
次に、上型１ａをクレーンで吊り上げ下型１ｂと一体に組合せ、図示しないクランプ装置で上型１ａと下型１ｂとを強固に締付け固定する（Ｂ３）。その後、一体に組合せた樹脂注型金型１を予熱乾燥炉に入炉し、エポキシ樹脂がゲル化する温度に予熱する（Ｂ４）。この予熱温度は、エポキシ樹脂の組成によって異なるが、ここでは８０〜１２０℃を選択する。
【００２７】
真空注型工程（Ｃ）では、一体に組合せた樹脂注型金型１内を０．６ｋＰａ程度まで真空引きし、先の工程で攪拌混合されたエポキシ樹脂を樹脂注型金型１内の真空度を維持しながら注入口５から注入する。この注入には、例えば図示しない真空タンク内に樹脂注型金型１を移し、真空タンク外に設置した先の工程の混合タンクと注入口５とを開閉自在のバルブで結び、真空タンク内を真空にした後、このバルブを操作することにより真空注入を容易に行うことができる。なお、エポキシ樹脂の硬化収縮による樹脂補給をするため、注入口５の上面付近までエポキシ樹脂の注入が行われる。
【００２８】
硬化工程（Ｄ）では、樹脂注型金型１を真空タンクから一次硬化乾燥炉に入炉させエポキシ樹脂がゲル化する温度と時間とを与える一次硬化（Ｄ１）を行う。一次硬化における温度と時間は、エポキシ樹脂の組成によって異なるが、ここでは８０〜１２０℃の硬化温度、および１〜３時間の硬化時間を選択する。エポキシ樹脂がゲル化を生じ離型に必要な強度が生じたら、樹脂注型金型１を一次乾燥炉から出炉し、クランプ装置および埋め金８ａ、８ｂを固定しているボルト９を取外し離型して注型物を取出す。
【００２９】
ここで、第１および第２の樹脂金型３および７は、絶縁厚さが厚く、耐熱温度が予熱温度や一次硬化温度より格段に高いので、樹脂注型金型１が変形や締付け強度不足を起こすことがない。また、埋め金８ａ、８ｂ間距離は、第２の金属金型６に固定されているので、注型時の温度上昇に伴う熱膨張が小さく寸法精度が確保できる。更に、ヒダ部３ａ、７ａなどの絶縁部は、エポキシ樹脂とは接着し難いので、注型された注型物を樹脂注型金型１から容易に取出すことができる。
【００３０】
なお、ヒダ部３ａ、７ａを形成する絶縁部である第１および第２の樹脂金型３および７の熱膨張係数は、金属に比べて約一桁大きく、エポキシ樹脂硬化後の外形形状の寸法精度の確保がし難くなる。しかしながら、注型物に要求される寸法精度は、主回路導体を支持固定するための埋め金８ａ、８ｂ間距離の管理と、絶縁部の沿面距離の確保である。従って、樹脂注型金型１で注型された注型物は、充分に沿面距離を確保することができるので使用上特に問題にはならない。
【００３１】
その後、注型物を二次乾燥炉に入炉し、エポキシ樹脂の反応が終了し完全に硬化するまで二次硬化（Ｄ２）をする。二次硬化後には、注入口５の上面付近まで注入され硬化したエポキシ樹脂を、図１の点線で示した部分で機械加工し表面仕上げする。
【００３２】
上記本発明の実施の形態の樹脂注型金型によれば、注型物を形成する絶縁部を第１および第２の樹脂金型３および７で形成しているので、注型樹脂であるエポキシ樹脂との接着がし難く、従って、離型時に注型物を容易に取出すことができる。更に、埋め金８ａ、８ｂに離型剤が付着するようなことがなく、エポキシ樹脂と埋め金８ａ、８ｂとを強固に接着することができる。
【００３３】
また、従来必要であった離型処理（Ｂ１）作業の省略により、注型作業を短時間とすることができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。本発明の実施の形態では、樹脂注型金型１を上型１ａと下型１ｂとの２分割で説明したが、上下左右の複数分割した樹脂注型金型においても、絶縁部を形成する部分にフッ素系樹脂からなる樹脂金型を用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、埋め金の外部面を金属金型で固定し、ヒダなどの絶縁部を形成する金型部分をフッ素系樹脂からなる樹脂金型で構成した樹脂注型金型を用いて注型物を注型しているので、樹脂注型金型内にエポキシ樹脂を真空注入し、一次硬化させた後の離型時に、注型物を容易に取出すことができる。更に、埋め金とエポキシ樹脂との接着を強固なものにすることができる。
【００３６】
また、本発明によれば、絶縁部を金型と接着し難くする離型処理の作業が省略でき、注型作業を短時間とし得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を示す側面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る樹脂注型金型を用いた注型方法の工程を示す図。
【図４】従来の樹脂注型金型を用いた注型方法の工程を示す図。
【符号の説明】
１  樹脂注型金型
１ａ  上型
１ｂ  下型
２  第１の金属金型
３  第１の樹脂金型
３ａ、７ａ  ヒダ部
４、９  ボルト
５  注入口
６  第２の金属金型
７  第２の樹脂金型
８ａ、８ｂ  埋め金
８ｃ、８ｄ  外部面
１０  空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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