(57)【要約】【課題】  絶縁欠陥の発生をし難くする注型金型を得る。【解決手段】  第１のキャビティー３が彫られた第１の金型１と、前記第１のキャビティー３の端部に設けられた絶縁材料４を注入する第１の注入口５と、第２のキャビティー６が彫られた第２の金型２と、前記第２のキャビティー６の端部に設けられた絶縁材料４を注入する第２の注入口７と、前記第１の注入口５および前記第２の注入口７と対向する前記第１の金型１および前記第２の金型２の両端面にそれぞれ固定された第１の架台１１および第２の架台１２とを備え、前記第１の架台１１を前記第１の注入口５側および前記第２の注入口７側に設けるとともに、前記第１の架台１１よりも前記第２の架台１２の高さを低くしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のキャビティーが彫られた第１の金型と、
前記第１のキャビティーの端部に設けられた絶縁材料を注入する第１の注入口と、
前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の注型品を得る第２のキャビティーが彫られた第２の金型と、
前記第２のキャビティーの端部に設けられるとともに、前記第１の注入口と組み合わされる第２の注入口と、
前記第１の注入口および前記第２の注入口と対向する前記第１の金型および前記第２の金型の両端面にそれぞれ固定された第１の架台および第２の架台とを備え、
前記第１の架台を前記第１の注入口側および前記第２の注入口側に設けるとともに、前記第１の架台よりも前記第２の架台の高さを低くしたことを特徴とする注型金型。
【請求項２】
前記第１のキャビティーおよび前記第２のキャビティーは断面方形状であって、
前記第１の注入口と対向する角の頂点に形成される対角線と、前記第１の金型および前記第２の金型を載置する載置台とが略平行になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の注型金型。
【請求項３】
前記第１のキャビティーおよび前記第２のキャビティーは、複数の断面方形状が連接されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の注型金型。
【請求項４】
第１のキャビティーが彫られた第１の金型と、
前記第１のキャビティーの端部に設けられた絶縁材料を注入する第１の注入口と、
前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の注型品を得る第２のキャビティーが彫られた第２の金型と、
前記第２のキャビティーの端部に設けられるとともに、前記第１の注入口と組み合わされる第２の注入口とを備え、
先ず、前記第１の金型と前記第２の金型とを組み合わせ、
次いで、前記第１の注入口と前記第２の注入口とが上方になるように前記第１の金型と前記第２の金型とを傾斜させ、
そして、前記第１の注入口と前記第２の注入口とから前記絶縁材料を前記第１のキャビティー内と前記第２のキャビティー内とに注入し、
前記絶縁材料を加熱硬化させることを特徴とする注型品の注型方法。
【請求項５】
前記第１のキャビティーと前記第２のキャビティーとは断面方形状であって、
前記第１の注入口と対向する角の頂点に形成される対角線を略水平とし、
前記絶縁材料を注入することを特徴とする請求項４に記載の注型品の注型方法。
【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注型品のボイドなどの発生を抑制し得る注型金型および注型品の注型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチギヤのような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注型金型で注型した注型品が多用されている。この注型品は、従来、注型金型内に彫られたキャビティー内に、注型金型の一側面とキャビティーとを結ぶ注入口から液状の絶縁材料を注入し、加熱硬化させることにより得られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような注型金型は、図５、６に示すように、図示左右に二分割された第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。第１の金型１には、第２の金型２と対向する面の略中央部に第１のキャビティー３が彫られており、第１のキャビティー３の図示上面中間部の直線部３ａにエポキシ樹脂のような絶縁材料４を注入する第１の注入口５が設けられている。
【０００４】
第２の金型２には、第１の金型１と対向する面の略中央部に第２のキャビティー６が彫られており、この第２のキャビティー６の図示上面中間部の直線部６ａにエポキシ樹脂のような絶縁材料４を注入する第２の注入口７が設けられている。第１の金型１と第２の金型２との図示下方の両端には、それぞれ架台８が固定され、真空炉や乾燥炉の載置台９に載置される。
【０００５】
このような第１のキャビティー３と第２のキャビティー６とで所定形状の注型品が得られるようになっている。第１のキャビティー３と第２のキャビティー６とは、対称、非対称のいずれでもよい。また、互いの注入口５、７を組み合わせると、筒状になるようになっている。
【０００６】
そして、注型品を注型する場合には、第１の金型１と第２の金型２とを組み合わせて図示しない閉鎖治具で強固に締付け、この状態を保って真空炉に搬入し、例えば温度８０℃〜１２０℃に加熱する。真空炉内では、注入口５、７を図示上方、架台８を図示下方に位置させ、第１の金型１と第２の金型２とが略水平になるようになっている。
【０００７】
真空炉の圧力を７００Ｐａ程度に真空引きした後、注入口５、７から液状の絶縁材料４を第１のキャビティー３内および第２のキャビティー６内に充填する。充填後には、真空を解放し、例えば温度８０℃〜１２０℃に設定された乾燥炉に搬入して所定の硬化時間を与える。硬化後に離型すると、注型品が得られる。しかしながら、硬化した注型品には、第１のキャビティー３内および第２のキャビティー６内に残留した空気が直線部３ａ、６ａに停滞し、複数のボイド１０として残ることがある。
【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】
【０００８】
上記の従来の注型金型においては、第１のキャビティー３内および第２のキャビティー６内に残留した空気により、注型品にボイド１０が発生する問題がある。このボイド１０は、高電圧機器に使用される注型品にとっては絶縁欠陥であり、絶縁破壊を起こす要因となる。このため、注型品に絶縁欠陥の発生し難い注型金型が望まれていた。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、注型品にボイドなどの絶縁欠陥の発生し難い注型金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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の注型金型は、第１のキャビティーが彫られた第１の金型と、前記第１のキャビティーの端部に設けられた絶縁材料を注入する第１の注入口と、前記第１のキャビティーと組み合わせて所定形状の注型品を得る第２のキャビティーが彫られた第２の金型と、前記第２のキャビティーの端部に設けられるとともに、前記第１の注入口と組み合わされる第２の注入口と、前記第１の注入口および前記第２の注入口と対向する前記第１の金型および前記第２の金型の両端面にそれぞれ固定された第１の架台および第２の架台とを備え、前記第１の架台を前記第１の注入口側および前記第２の注入口側に設けるとともに、前記第１の架台よりも前記第２の架台の高さを低くしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、注入口が上方になるように注型金型に傾斜をつけ、この注入口から絶縁材料を注入しているので、キャビティー内に残留している空気が絶縁材料を充填するに伴って注入口から押し出され、ボイドなどの絶縁欠陥の発生し難い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】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１に係る注型金型を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を断面して示す側面図、図２は、本発明の実施例１に係る注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を示す正面図、図３は、本発明の実施例１に係る注型方法を説明するフローチャート図である。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。
【００１４】
図１、図２に示すように、注型金型は、図示左右に二分割された第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。第１の金型１には、第２の金型２と対向する面の略中央部に断面方形状の第１のキャビティー３が彫られている。第１のキャビティー３の図示上面の直線部３ａの一方端には、エポキシ樹脂のような絶縁材料４を注入する第１の注入口５が設けられている。
【００１５】
第２の金型２には、第１の金型１と対向する面の略中央部に断面方形状の第２のキャビティー６が彫られている。第２のキャビティー６の図示上面の直線部６ａの一方端にも、エポキシ樹脂のような絶縁材料４を注入する第２の注入口７が設けられている。また、第１の金型１と第２の金型２とには、図示下方の両端面に、それぞれ第１の架台１１と第２の架台１２とが固定されている。第１の架台１１は、それぞれの注入口５、７側の端部に固定され、また、第２の架台１２は、それぞれの注入口５、７と反する側の端部に固定されている。
【００１６】
ここで、第１の架台１１よりも第２の架台１２の高さを低くし、後述する真空炉や乾燥炉の載置台９に載置すると、第１の金型１と第２の金型２とに傾斜が付くようになっている。載置台９は、一般的に水平となっている。なお、図１のキャビティー３、６内に略水平に引いた線Ａは、注入口５、７と対向する角の頂点に形成される対角線である。キャビティー３、６内には、注入口５、７に近接する角の頂点に形成される対角線もあるが、この対角線は対象としない。
【００１７】
このような第１のキャビティー３と第２のキャビティー６とで所定形状の注型品が得られるようになっている。第１のキャビティー３と第２のキャビティー６とは、対称、非対称のいずれでもよい。互いの注入口５、７を組み合わせると、筒状になるようになっている。
【００１８】
そして、注型品を注型する場合を図３を参照して説明する。
【００１９】
先ず、第１の金型１と第２の金型２とを組み合わせ、図示しない閉鎖治具で強固に締付ける（ｓｔ１）。締付け後、図示しない真空炉に搬入し（ｓｔ２）、圧力７００Ｐａ程度に真空引きをするとともに、第１の金型１と第２の金型２とを例えば温度８０℃〜１２０℃に加熱する。真空炉内では、注入口５、７を図示上方、架台１１、１２を図示下方に位置させ、第１の金型１と第２の金型２とを傾斜させる（ｓｔ３）。
【００２０】
次に、注入口５、７から液状の絶縁材料４を第１のキャビティー３内および第２のキャビティー６内に充填する（ｓｔ４）。充填後、真空炉を大気圧に解放し、例えば温度８０℃〜１２０℃に設定された乾燥炉に搬入して所定の硬化時間を与え、加熱硬化させる（ｓｔ５）。この場合、絶縁材料４を注入したときの傾斜を保って硬化させてもよく、また、傾斜を戻して硬化させてもよい。硬化後、離型すると（ｓｔ６）、注型品が得られる。
【００２１】
このように第１の金型１と第２の金型２とを傾斜させることにより、絶縁材料４が第１のキャビティー３内および第２のキャビティー６内の図示下部から順次充填されてくるので、残留している空気が最も図示上方に位置する注入口５、７から押し出されることになる。このため、注型品には、ボイドなどの絶縁欠陥が生じ難くなる。
【００２２】
柱状の注型品の柱部を１１０ｍｍ×１１０ｍｍとし、長手部を８００ｍｍとしたものにおいて、対角線Ａが載置台９と略平行の略水平になるまで傾斜させて絶縁材料４を注入したとき、注型品には絶縁欠陥が生じなかった。なお、対角線Ａが水平まで傾かず、水平線となす角度が−１５度以下では、残留した空気が押し出され難く、直線部３ａ、６ａに絶縁欠陥が発生することがあった。また、対角線Ａが水平以上に傾き、水平線となす角度が１５度以上では、絶縁欠陥が生じなくなるものの、傾斜させた金型１、２の高さが高くなり、注型作業が困難となる。このため、金型１、２の傾斜は、対角線Ａが水平線に対して±１５度の範囲が好ましい。
【００２３】
上記実施例１の注型金型によれば、注入口５、７を上方にして金型１、２に傾斜をつけ、キャビティー３、６内に絶縁材料４を注入しているので、キャビティー３、６内、特に直線部３ａ、６ｂに停滞し易い空気が絶縁材料４を充填するに伴って注入口５、７から押し出され、絶縁欠陥の発生し難い注型品を得ることができる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の実施例２に係る注型金型を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る注型金型の構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、キャビティーの形状である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
図４に示すように、第３のキャビティー２１は、大形状部２１ａ、中形状部２１ｂ、小形状部２１ｃの複数の断面方形状ものが連接されて構成されている。そして、大形状部２１ａの端部に注入口５が設けられている。なお、第３のキャビティー２１内に略水平に引いた線Ｂは、注入口５と対向する大形状部２１ａの角の頂点と小形状部２１ｃの角の頂点とで形成される対角線である。
【００２６】
そして、第３のキャビティー２１を柱状とし、大形状部２１ａを１１０ｍｍ×１１０ｍｍ、大形状部２１ａから小形状部２１ｂまでの長さを８００ｍｍとしたものにおいて、対角線Ｂを水平線の±１５度の範囲にして注型したとき、ボイドなどの絶縁欠陥は生じ難かった。なお、中形状部２１ｂに接離自在の一対の接点を有する真空バルブを埋め込んだものにおいても同様であった。
【００２７】
上記実施例２の注型金型によれば、複雑な形状のキャビティー２１においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１に係る注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を断面して示す側面図。
【図２】本発明の実施例１に係る注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を示す正面図。
【図３】本発明の実施例１に係る注型方法を説明するフローチャート図。
【図４】本発明の実施例２に係る注型金型の構成を示す断面図。
【図５】従来の注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を断面して示す正面図。
【図６】従来の注型金型の構成および絶縁材料を充填した状態を示す正面図。
【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
３ａ、６ａ  直線部
４  絶縁材料
５  第１の注入口
６  第２のキャビティー
７  第２の注入口
８  架台
９  載置台
１０  ボイド
１１  第１の架台
１２  第２の架台
２１  第３のキャビティー
２１ａ  大形状部
２１ｂ  中形状部
２１ｃ  小形状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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