(57)【要約】【課題】  樹脂注型品にヒケ、ボイドの発生し難い樹脂注型金型を得る。【解決手段】  第１のキャビティー３および第１の入れ子溝６、７が彫られた第１の金型１と、前記第１の金型１の対向面に、前記第１のキャビティー３と組み合わせて所定形状の樹脂注型品を得る第２のキャビティー１３および第２の入れ子溝１５が彫られた第２の金型２と、前記第１および第２のキャビティー３、１３内に埋め込み部材８、９を固定するとともに、前記第１および第２の入れ子溝６、７、１５に嵌脱される入れ子４、５と、前記第１および第２のキャビティー３、１３と連接して形成された樹脂収縮補充リブ２０、２１とを備え、前記第１および第２の金型１、２と前記入れ子４、５とが接する面の少なくとも一方の面に、前記樹脂収縮補充リブ２０、２１を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005271362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面の中央部に第１のキャビティーおよび第１の入れ子溝が彫られた第１の金型と、
前記第１の金型の対向面の中央部に、前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の樹脂注型品を得る第２のキャビティーおよび第２の入れ子溝が彫られた第２の金型と、
前記第１および第２のキャビティー内に埋め込み部材を固定するとともに、前記第１および第２の入れ子溝に嵌脱される入れ子と、
前記入れ子と前記第１および第２の金型とが接する面に、前記第１および第２のキャビティーと連接して形成された樹脂収縮補充リブとを備え、
前記第１および第２の金型と前記入れ子とが接する面の少なくとも一方の面に、前記樹脂収縮補充リブを設けたことを特徴とする樹脂注型金型。
【請求項２】
前記樹脂収縮補充リブは、その隙間ｔをｔ＝０．２〜１ｍｍとした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】
前記樹脂収縮補充リブは、その容量を前記第１および第２のキャビティーを合わせた容量にエポキシ樹脂の硬化収縮率を乗算した値からその値の１０倍までとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂注型金型。
【請求項４】
一側面の中央部に第１のキャビティーおよび第１の入れ子溝が彫られた第１の金型と、
前記第１の金型の対向面の中央部に、前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の樹脂注型品を得る第２のキャビティーおよび第２の入れ子溝が彫られた第２の金型と、
前記第１および第２のキャビティー内に埋め込み部材を固定するとともに、前記第１および第２の入れ子溝に嵌脱される入れ子と、
前記入れ子と前記第１および第２の金型とが接する面に、前記第１および第２のキャビティーと連接して形成された樹脂収縮補充リブとを備えた樹脂注型金型で注型された樹脂注型品であって、
前記埋め込み部材の近傍に前記樹脂収縮補充リブによるバリが形成されたことを特徴とする樹脂注型品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧機器に用いられる埋め込み部材を埋め込んだ樹脂注型品のヒケ、ボイドなどの発生を抑制し得る樹脂注型金型およびその金型で注型される樹脂注型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧機器においては、電気的特性および機械的特性の優れたエポキシ樹脂のような絶縁材料を樹脂注型金型で注型した樹脂注型品が多用されている。また、支持がいしのような樹脂注型品には、金属製の埋め金のような一対の埋め込み部材が埋め込まれており、一方の埋め込み部材が主回路導体に固定され、他方が接地電位となる筐体に固定され、主回路導体を筐体から絶縁固定するようになっている。
【０００３】
従来、この種の樹脂注型品における支持がいしを注型する樹脂注型金型は、図４、図５に示すように、二分割された第１の金型１と第２の金型２とに分かれて構成されている（例えば、特許文献１参照。）。なお、図４では、二分割された樹脂注型金型を紙面前後、図５では図示左右に示している。
【０００４】
第１の金型１には、中央部に支持がいしを形成する第１のキャビティー３が彫られており、また、この第１のキャビティー３の長手方向の両端には、入れ子４、５を嵌脱する第１の入れ子溝６、７が彫られている。入れ子４、５には、互いが所定の絶縁距離を保って離隔された一対の埋め金８、９がボルト１０により固定されている。また、第１のキャビティー３の一方端には、第２の金型２と対向する面に、第１の金型１外の一側面まで伸びたエポキシ樹脂を注入する断面半円状の第１の注入口１１が設けられている。更に、四隅には、互いの金型１、２を組み合わせるためのガイドピン１２が設けられている。
【０００５】
第２の金型２には、第１の金型１と同様に、中央部に第２のキャビティー１３、およびこの第２のキャビティー１３の両端に第２の入れ子溝１４、１５がそれぞれ彫られている。また、第１の金型１と対向する面には、エポキシ樹脂を注入する断面半円状の第２の注入口１６が設けられている。更に、四隅には、ガイドピン１２と嵌合するガイド穴１７が設けられている。
【０００６】
そして、第１および第２の金型１および２を組み合わせることにより、第１および第２のキャビティー３および１３で支持がいしの形状が形成され、また、第１および第２の注入口１１および１６で断面円状の注入口が形成されるようになっている。
【０００７】
このような樹脂注型金型で支持がいしを注型する場合には、先ず、入れ子４、５に埋め金８、９をそれぞれ取り付け、この状態を保って第１の金型１の入れ子溝６、７に入れ子４、５を半分嵌め込む。次いで、ガイドピン１２とガイド穴１７とを嵌め込みながら、第２の金型２の入れ子溝１４、１５に半分突出した入れ子４、５を嵌め込み、第１の金型１と第２の金型２とを組み合わせる。その後、第１の金型１と第２の金型２とを図示しない閉鎖治具で強固に締め付けて図示しない真空炉に入炉し、例えば温度８０〜１２０℃に加熱する。
【０００８】
そして、真空下で注入口から液状のエポキシ樹脂を第１および第２のキャビティー３、１３内に充填する。充填後、真空を開放して樹脂注型金型を例えば温度８０〜１２０℃に設定した図示しない乾燥炉に入炉し、所定の硬化時間を与えてエポキシ樹脂を硬化させる。硬化後、この樹脂注型金型を乾燥炉から搬出して離型し、注型された支持がいしを取り出す。この取り出し時には、入れ子４、５も同時に取り出すので、この入れ子４、５を取り外して注入口まで充填、硬化されたエポキシ樹脂を切削すれば、所定形状の支持がいしを得ることができる。
【特許文献１】特開平１１−２０７７５３号公報  （第４ページ、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の従来の樹脂注型金型においては、次のような問題がある。  
キャビティー３、１３に充填されたエポキシ樹脂は、第１の金型１、第２の金型、入れ子４、５より熱を受け取り温度が上昇することにより硬化する。このとき、入れ子４、５と第１の金型１、第２の金型２との間には嵌め込み構造による隙間が形成されている。したがって、直接第１の金型１、第２の金型２、入れ子４、５に接触して熱を受けているエポキシ樹脂部分に比べて、隙間にあるエポキシ樹脂部分は電熱抵抗が大きくなり、温度が低下しやすい。このため、第１の金型１、第２の金型２と、入れ子４、５との隙間部分の硬化が遅れ、先に硬化収縮して体積が減少した部分へ、硬化が遅れた隙間部分のエポキシ樹脂が移動するようになる。したがって、この隙間部分において、エポキシ樹脂の不足が生じやすく、この結果、ヒケやボイドが形成されることがある。このヒケ、ボイドは、高電圧機器に用いられる樹脂注型品にとっては絶縁欠陥であり、絶縁破壊を起こす原因となる。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ヒケ、ボイドなどの絶縁欠陥が生じ難い樹脂注型金型およびその金型で注型される樹脂注型品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂注型金型は、一側面の中央部に第１のキャビティーおよび第１の入れ子溝が彫られた第１の金型と、前記第１の金型の対向面の中央部に、前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の樹脂注型品を得る第２のキャビティーおよび第２の入れ子溝が彫られた第２の金型と、前記第１および第２のキャビティー内に埋め込み部材を固定するとともに、前記第１および第２の入れ子溝に嵌脱される入れ子と、前記入れ子と前記第１および第２の金型とが接する面に、前記第１および第２のキャビティーと連接して形成された樹脂収縮補充リブとを備え、前記第１および第２の金型と前記入れ子とが接する面の少なくとも一方の面に、前記樹脂収縮補充リブを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、埋め込み部材を固定した入れ子と接する樹脂注型金型に、キャビティーと連接する樹脂収縮補充リブを設けているので、キャビティー内のエポキシ樹脂の硬化収縮時に、樹脂収縮補充リブからエポキシ樹脂が補充され、ヒケ、ボイドなどの絶縁欠陥の発生し難い樹脂注型品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例に係る樹脂注型金型を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る樹脂注型金型の構成を一部断面して示す正面図、図２は、本発明の実施例に係る樹脂注型金型の構成を示す側面図、図３は、本発明の実施例に係る樹脂注型金型を示す要部拡大断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、高電圧機器に用いられる樹脂注型品を、支持がいしを例にとり説明する。
【００１５】
図１、図２に示すように、樹脂注型金型は、二分割された第１の金型１と第２の金型２とに分かれて構成されている。なお、図１では、二分割された樹脂注型金型を紙面前後、図２では図示左右に示している。
【００１６】
第１の金型１には、一側面の中央部に支持がいしの長手方向の半分を形成する第１のキャビティー３が彫られており、また、この第１のキャビティー３の長手方向の両端には、入れ子４、５を嵌脱する第１の入れ子溝６、７が彫られている。入れ子４、５には、互いが所定の絶縁距離を保って離隔された埋め込み部材となる一対の埋め金８、９がボルト１０によりそれぞれ固定されている。また、第１のキャビティー３の一方端には、第２の金型２と対向する面に、この第１の金型１外の一側面まで伸びたエポキシ樹脂を注入する断面半円状の第１の注入口１１が設けられている。更に、四隅には、互いの金型１、２を組み合わせるためのガイドピン１２が設けられている。
【００１７】
第２の金型２には、第１の金型１と同様に、中央部に支持がいしの長手方向の残りの半分を形成する第２のキャビティー１３、および第１の入れ子溝６、７と対向する部分に、第２の入れ子溝１４、１５がそれぞれ彫られている。この第２の入れ子溝１４、１５と第１の入れ子溝６、７とを組み合わせた内形形状は、入れ子４、５の外形形状と一致するようになっている。また、第２のキャビティー１３の一方端には、第１の金型１と対向する面に、エポキシ樹脂を注入する断面半円状の第２の注入口１６が設けられている。また、第２の金型２の四隅には、ガイドピン１２と嵌合するガイド穴１７が設けられている。
【００１８】
更に、両端の入れ子４、５と第１および第２のキャビティー３および１３とが接する面の第１および第２の金型１および２には、この第１および第２のキャビティー３および１３と連接するスリット状の樹脂収縮補充リブ２０、２１がそれぞれ設けられている。この樹脂収縮補充リブ２０、２１は、入れ子４、５、または第１および第２の金型１および２の少なくとも一方に設けられていればよい。この両端の樹脂収縮補充リブ２０、２１は、同一形状であるので一方端を用いて、以下、その詳細を説明する。
【００１９】
図３に示すように、樹脂収縮補充リブ２０は、その隙間ｔをｔ＝０．２〜１ｍｍとしている。なお、隙間ｔ＝０．２ｍｍ以下では、樹脂収縮補充リブ２０内にエポキシ樹脂が充分に充填され難く、また、隙間ｔ＝１ｍｍ以上では、樹脂収縮補充リブ２０内に充填されたエポキシ樹脂がバリとなり、このバリを取り除く作業が困難となる。
【００２０】
また、樹脂収縮補充リブ２０の容量ｖ０は、第１および第２のキャビティー３および１３を合わせた容量ｖ１にエポキシ樹脂の硬化収縮率を乗算した値からその値の１０倍までの範囲としている。この容量ｖ０は、両端の入れ子４、５付近での硬化収縮率を特定することができないので、一方の樹脂収縮補充リブ２０または２１で前記容量ｖ０を有するようになっている。一般に、エポキシ樹脂の硬化収縮率は、０．５〜３％である。なお、樹脂収縮補充リブ２０の容量ｖ０が、前記容量ｖ１にエポキシ樹脂の硬化収縮率を乗算した値以下では、第１および第２のキャビティー３および１３内でエポキシ樹脂が硬化収縮したときに充分な補充が行えず、また、その値の１０倍以上では、エポキシ樹脂の使用量が増加するので好ましくない。
【００２１】
そして、第１および第２の金型１および２を組み合わせることにより、第１および第２のキャビティー３および１３で支持がいしの形状が形成され、また、第１および第２の注入口１１および１６で断面円状の注入口が形成されるようになっている。
【００２２】
このような樹脂注型金型で支持がいしを注型する場合、先ず、入れ子４、５に埋め金８、９をそれぞれ取り付け固定し、この状態を保って第１の金型１の入れ子溝６、７に入れ子４、５を半分嵌め込む。次いで、ガイドピン１２とガイド穴１７とを嵌め込みながら、第２の金型２の入れ子溝１４、１５に半分突出した入れ子４、５を嵌め込み、第１の金型１と第２の金型２とを組み合わせる。その後、第１の金型１と第２の金型２とを図示しない閉鎖治具で強固に締め付けて図示しない真空炉に入炉し、例えば温度８０〜１２０℃に加熱する。
【００２３】
そして、真空下で注入口１１、１６から液状のエポキシ樹脂を第１および第２のキャビティー３、１３内に充填する。この場合、第１および第２のキャビティー３および１３内の他に、両端の樹脂収縮補充リブ２０および２１内にもエポキシ樹脂が充填される。充填後、真空を開放して樹脂注型金型を例えば温度８０〜１２０℃に設定した図示しない乾燥炉に入炉し、所定の硬化時間を与えてエポキシ樹脂を硬化させる。硬化時において、エポキシ樹脂は発熱し、硬化収縮するが、その硬化収縮率が温度分布の微妙な不均一から入れ子４、５近傍で異なっていても樹脂収縮補充リブ２０、２１内からエポキシ樹脂が補充される。このため、埋め金８、９近傍には、ヒケ、ボイドなどの絶縁欠陥が生じ難くなる。
【００２４】
硬化後、この樹脂注型金型を乾燥炉から搬出して離型し、注型された支持がいしを取り出す。この取り出し時には、入れ子４、５も同時に取り出すので、入れ子４、５を取り外して第１および第２の注入口１１および１６まで充填され硬化したエポキシ樹脂を切削する。また、入れ子４、５の近傍に形成された樹脂収縮補充リブ２０、２１によるバリを取り除けば、所定形状の支持がいしが得られる。
【００２５】
上記実施例の樹脂注型金型によれば、埋め金８、９を固定する入れ子４、５と接する第１および第２の金型１および２に第１および第２のキャビティー３、１３と連接した樹脂収縮補充リブ２０、２１を設けているので、エポキシ樹脂の硬化収縮時に、この樹脂収縮補充リブ２０、２１からエポキシ樹脂が補充され、ヒケ、ボイドなどの絶縁欠陥の発生し難い支持がいしを得ることができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施例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。上記実施例では、樹脂注型品として支持がいしを用いて説明したが、埋め込み部材に中心導体を用い、この中心導体を入れ子に固定して、これらを樹脂注型金型に嵌脱して中心導体の周りに絶縁層を形成するブッシングのようなものにも用いることができる。
【００２７】
また、両端に埋め金８、９を埋め込むために、第１および第２のキャビティー３および１３の両端にそれぞれ入れ子４、５を設けて説明したが、エポキシ樹脂で製造するピンがいしのような一方端のみに埋め金を埋め込むものでは、キャビティーの一方端のみに入れ子を設けて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係る樹脂注型金型の構成を一部断面して示す正面図。
【図２】本発明の実施例に係る樹脂注型金型の構成を示す側面図。
【図３】本発明の実施例に係る樹脂注型金型を示す要部拡大断面図。
【図４】従来の樹脂注型金型の構成を一部断面して示す正面図。
【図５】従来の樹脂注型金型の構成を示す側面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  第１の金型
２  第２の金型
３  第１のキャビティー
４、５  入れ子
６、７  第１の入れ子溝
８、９  埋め金
１０  ボルト
１１  第１の注入口
１２  ガイドピン
１３  第２のキャビティー
１４、１５  第２の入れ子溝
１６  第２の注入口
１７  ガイド穴
２０、２１  樹脂収縮補充リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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