(57)【要約】【課題】熱硬化性の材料を用いた注形品の品質の安定化及び生産性の向上を図る。【解決手段】注形用金型２５は、熱硬化性の注形材料を加圧しながら注入するための材料注入口３２を底部に備えた金型本体２６と、金型本体２６内での高さ方向（Ｚ１方向）の位置を揃えて各々形成された複数のキャビティ部３１と、を備えている。このように、各キャビティ部３１が、互いの高さ方向の位置を揃えて各々配置されていることから、材料注入口３２から注入された注形材料は、自重に抗しつつ金型本体２６内を上昇し、さらに個々のキャビティ部３１内へ各々ほぼ同時期に充填されて熱硬化が開始される。【選択図】図５
2012030536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性の注形材料を加圧しながら注入するための材料注入口を底部に備えた金型本体と、
前記金型本体内での高さ方向の位置を揃えて各々形成され、前記金型本体の底部の前記材料注入口から注入された前記注形材料がそれぞれ充填される複数のキャビティ部と、
を具備することを特徴とする注形用金型。
【請求項２】
前記金型本体の底部から上部へ向かうにつれて加熱温度が高くなるように当該金型本体を加熱する加熱機構、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の注形用金型。
【請求項３】
前記材料注入口から個々の前記キャビティ部へ通じる前記注形材料の各移送経路をそれぞれ構成すると共にこれらの移送経路の長さを各々揃えるように形成されたランナ部、
をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の注形用金型。
【請求項４】
前記個々のキャビティ部から前記金型本体の外部へそれぞれ通じる複数のエア排出穴と、各キャビティ部内への前記注形材料の充填に伴い前記複数のエア排出穴をそれぞれ閉塞する複数の弁部材と、を有するエア排出機構、
をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の注形用金型。
【請求項５】
前記金型本体は、固定側金型部と移動可能な可動側金型部とを有し、
前記個々のキャビティ部でそれぞれ注形された複数の注形品を一体的にかつ着脱自在に保持する入れ子と、
前記入れ子を前記固定側金型部及び前記可動側金型部のうちのいずれか一方に着脱自在に固定する入れ子固定機構と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の注形用金型。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金型を用いて製造された注形品を備えていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性の材料を用いた注形に使用される注形用金型、及びこの金型を用いて製造される注形品を備えたガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂製の注形品は、固体絶縁物としての電気絶縁性や機械的特性に優れているため、例えばガス絶縁開閉装置などの高電圧の変電設備内に設置される構造絶縁物として利用されている。近年では、エポキシ樹脂製の注形品は、固体絶縁物としての長期的な信頼性を確保したうえで、より高電圧な電力設備などへの適用が要求されている。
【０００３】
エポキシ樹脂製の注形品の製造方法としては、加圧ゲル化法などが利用されている。加圧ゲル化法は、金型内に注入される樹脂の熱硬化温度以上に、金型内を加熱した状態で樹脂の注入を開始し、金型キャビティ内への樹脂の充填が完了するまで、樹脂硬化時の体積収縮分に相当する樹脂を加圧補給し続ける製法である。このような加圧ゲル化法は、注形品の一次硬化を短時間で行えるため、高品質で信頼性の高い注形品を大量生産することが可能となる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
今日では、海外市場の拡大によりエポキシ樹脂製品に対して短納期で大量の需要が発生する傾向にあり、上記の加圧ゲル化法についても、さらなる改善が求められている。つまり、加圧ゲル化法は、一つの注形品を短時間で製造できる利点があるものの、温度制御の難しい熱硬化性の注形材料を継続的に加圧補給するといった製法上の制約によって、金型一台に対し注形品を一個取りで注形することが一般的となっている。
【０００５】
一方、加圧ゲル化法を適用しない一般の注形法では、一台の金型による注形品の複数個取りが可能ではあるものの、注形品のサイズによっては、その一時硬化に例えば１０数時間あまりもの多くの時間を要する場合もあり、結果的に、注形品一つあたりの注形時間を短縮できず、大量生産には不向きである。
【０００６】
具体的には、定格電圧が例えば１４５ｋＶを超える仕様の上記したガス絶縁開閉装置では、エポキシ樹脂製の固体絶縁物が多数使用されることになるが、このような装置に対する絶縁部品の供給を想定した場合、後者の一般的な注形法は勿論、前者の加圧ゲル化法を適用する既知の注形法は、生産能力の点で課題を抱えているといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、熱硬化性の材料を用いた注形品の品質の安定化を図りつつ生産性を高めることができる注形用金型、及びこの注形用金型を用いて製造される注形品を備えたガス絶縁開閉装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様である注形用金型は、熱硬化性の注形材料を加圧しながら注入するための材料注入口を底部に備えた金型本体と、前記金型本体内での高さ方向の位置を揃えて各々形成され、前記金型本体の底部の前記材料注入口から注入された前記注形材料がそれぞれ充填される複数のキャビティ部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱硬化性の材料を用いた注形品の品質の安定化を図りつつ生産性を高めることができる注形用金型、及びこの注形用金型を用いて製造される注形品を備えたガス絶縁開閉装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す図。
【図２】図１のガス絶縁開閉装置が備える接続母線の構造を示す断面図。
【図３】図２の接続母線に設けられたポスト形の絶縁スペーサの構造を示す断面図。
【図４】図３の絶縁スペーサの製造に用いる本実施形態の注形用金型をパーティング面に沿った方向からみた断面図。
【図５】図４の注形用金型をパーティング面と対向する方向からみた断面図。
【図６Ａ】図５の注形用金型の材料注入口に注形材料の注入が開始された状態を示す断面図。
【図６Ｂ】図６Ａの注形用金型の一次ランナに注形材料が注入された状態を示す断面図。
【図６Ｃ】図６Ｂの注形用金型の二次ランナに注形材料が注入された状態を示す断面図。
【図６Ｄ】図６Ｃの注形用金型の各キャビティ部に注形材料が充填された状態を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る注形用金型の構造を示す断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る注形用金型の構造を示す断面図。
【図９Ａ】図８の注形用金型が備えるエア排出機構において、ストップ弁が開放されている状態を示す断面図。
【図９Ｂ】図９Ａのエア排出機構におけるストップ弁の閉塞状態を示す断面図。
【図１０】図８の注形用金型に第２の実施形態の構成をもり込んだ注形用金型の構造を示す断面図。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る注形用金型の構造を示す断面図。
【図１２】図１１の注形用金型が備えた入れ子の構造を示す分解斜視図。
【図１３】図１１の注形用金型に第３の実施形態の構成をもり込んだ注形用金型の構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
［第１の実施の形態］
図１に示すように、この実施形態に係るガス絶縁開閉装置（GIS：Gas Insulated Switchgear）１は、主母線１２、１４及びブッシング２１を備えているとともに、六フッ化硫黄（ＳＦ6）ガスが充填された接地容器内に、断路器１５、１６、遮断器１７、変流器１８、接続母線１９などを収容した開閉設備として構成されている。上記した例えば遮断器１７は、電流を遮断する際には、開閉器のアーク放電している電極間に、高絶縁性を有する前記の六フッ化硫黄ガスを吹き付けることで放電を消滅させる。
【００１３】
また、図２に示すように、接続母線１９は、電流通電用の高電圧導体２２を接地電位の接続容器２０の内部に収めたかたちで構成されている。高電圧導体２２は、コーン形（円錐形）の絶縁スペーサ２３、２４やポスト形の絶縁スペーサ３を介して接続容器２０内に支持されている。コーン形の絶縁スペーサ２３、２４は、接続容器２０内部の六フッ化硫黄ガスを隔離しつつ高電圧導体２２を支持している。
【００１４】
ここで、ポスト形の絶縁スペーサ３の構造について説明する。図２、図３に示すように、ポスト形の絶縁スペーサ３は、エポキシ樹脂製のスペーサ本体部５と金属製の埋込部材である一組の埋込金物７、８とが一体成形された注形品で構成されている。電気絶縁性を有するスペーサ本体部５は、円柱の中央部分を膨出させた樽型形状に形成されている。
【００１５】
図２、図３に示すように、一組の埋込金物７、８は、スペーサ本体部５の各端部にそれぞれ設けられている。図２に示すように、一方の埋込金物７が高電圧導体２２に、また、他方の埋込金物８が接続容器２０の内側部分に、それぞれ機械的に連結されている。これにより、絶縁スペーサ３は、自身の軸方向を起立させた姿勢で高電圧導体２２を底部側から接続容器２０の内壁面上に支持している。
【００１６】
スペーサ本体部５の材料には、熱硬化性の注形材料であるエポキシ樹脂が適用されている。詳述すると、このエポキシ樹脂としては、酸無水物系硬化剤と無機充填材としてのアルミナとを液状のビスフェノールＡ系エポキシ樹脂に配合したものが使用される。
【００１７】
なお、スペーサ本体部５の膨出している周面には、絶縁スペーサ３の軸方向において、中央部分から各端部側へ向けて階段状に複数段の段差を構成する凹凸部分が形成されている。この凹凸部分は、例えば数ミクロンオーダでスペーサ本体部５の表面を荒らすために形成されている。これにより、この凹凸部分が電子の運動を阻害するように機能し、スペーサ本体部５自体の帯電を抑制する。
【００１８】
次に、ポスト形の絶縁スペーサ３を製造（注形）するための注形用金型２５の構造について説明する。図４、図５に示すように、注形用金型２５は、固定側金型部３０と矢印Ｘ１−Ｘ２方向に移動可能な可動側金型部２９とを有する金型本体２６と、可動側金型部２９及び固定側金型部３０が各々固定された金型固定板３７、３８と、可動側金型部２９及び固定側金型部３０の各々の内部に装着される入れ子２７、２８と、を備えている。
【００１９】
ここで、本実施形態の注形用金型２５は、いわゆる加圧ゲル化法を適用しつつ、注形品としての絶縁スペーサ３を複数個取り（本実施形態では６個取り）する仕様の金型である。すなわち、注形用金型２５の可動側金型部２９と固定側金型部３０とで構成される金型本体２６には、材料注入口３２、複数のキャビティ部（金型キャビティ）３１、ランナ部４０、材料溜まり４６などが形成されている。
【００２０】
材料注入口３２は、金型本体２６の底部に設けられており、金型本体２６の外部より熱硬化性の注形材料を加圧しながら金型本体２６内へ注入するためのスプルー（湯口）である。各キャビティ部３１は、製品の形状にそれぞれ対応した凹部（窪み部）で構成されている。ランナ部４０は、材料注入口３２から個々のキャビティ部３１へ通じる注形材料の移送経路をそれぞれ構成する。
【００２１】
材料溜まり４６は、各キャビティ部３１の上部側にそれぞれ形成されており、各キャビティ部３１内への注形材料の充填時に、キャビティ部３１側から押し出された注形材料を収容する。さらに、この材料溜まり４６は、注形材料と共にキャビティ部３１内から押し出される当該キャビティ部３１内に残存しているエア（ボイド発生の要因となるエア）を収容する。また、金型本体２６内には、材料溜まり４６と各キャビティ部３１とをつなぐ中継路４５などが設けられている。
【００２２】
なお、各キャビティ部３１は、それぞれの内部に充填された注形材料を熱硬化させることにより、例えば体積が７０００ｃｃ（ｃｍ3）を超えかつ最大肉厚が１７０ｍｍを超えるサイズのスペーサ本体部５を、注形品として得ることができる形状に構成されている。
【００２３】
図４、図５に示すように、可動側金型部２９を固定する金型固定板３７には、例えば油圧式のシリンダ３９が連結されている。このシリンダ３９は、固定側金型部３０に対して、可動側金型部２９を金型固定板３７と共に前進及び後退させることで、注形用金型２５を開閉する。また、注形用金型２５における金型本体２６の底部には、材料移送管３４を介して移送されてきた注形材料を、金型本体２６のキャビティ部３１内に、材料注入口３２を介して注入（充填）するための材料注入ノズル３３が配置されている。
【００２４】
上記した材料移送管３４の基端部側には、金型本体２６のキャビティ部３１内に対し、熱硬化性の注形材料である液状のエポキシ樹脂を材料注入ノズル３３及び材料注入口３２を介して加圧補給するためのピストンを備えたシリンダ機構などが接続されている。
【００２５】
また、本実施形態の注形用金型２５には、キャビティ部３１の近傍に配置された温度センサや、温度制御可能な複数本の棒状の加熱ヒータ３５などを含む加熱機構３６が設けられている。上記した加熱ヒータ３５は、可動側金型部２９と固定側金型部３０とで構成される金型本体２６内に格子状に配置されるかたちで内蔵されている。この加熱機構３６は、金型本体２６の底部から上部へ向かうにつれて加熱温度が高くなるように当該金型本体２６を加熱（加熱制御）する。
【００２６】
具体的には、加熱機構３６は、絶縁スペーサ３の注形時に、図４、図５に示す金型本体２６内の各キャビティ部３１よりも下方側の材料注入口３２の近傍を、例えば１１０℃〜１２０℃程度に加熱し、一方、図４、図５に示す金型本体２６内の各キャビティ部３１の形成部分を含む上方側の部位を、例えば１３０℃〜１４０℃程度に加熱する。
【００２７】
つまり、加熱機構３６は、絶縁スペーサ３の注形時においては、注形の過渡期に材料注入口３２付近の注形材料が先に熱硬化してしまうことを抑制するために、金型本体２６内のキャビティ部３１の形成部分を含む例えば上方側の部位などに比べて、材料注入口３２付近の温度が、例えば１０℃〜２０℃程度、低くなるように温度勾配をつけて金型本体２６内を温度制御する。
【００２８】
さらに、本実施形態の注形用金型２５が有する特徴的な構造について説明する。図５に示すように、ランナ部４０は、材料注入口３２の上端部から二手に分岐して水平方向（矢印Ｙ１−Ｙ２方向）にそれぞれ延びる一次ランナ４１と、一次ランナ４１の途中からキャビティ部３１に向けてそれぞれ上昇する方向（矢印Ｚ１方向）に延びる二次ランナ４２と、を備えている。各二次ランナ４２のそれぞれの終端（上端）部分は、ゲート４３として構成されており、各キャビティ部３１内にそれぞれ開口している。
【００２９】
ここで、個々のキャビティ部３１は、図５に示すように、金型本体２６内での互いの高さ方向（矢印Ｚ１方向）の位置を揃えて各々形成されている。つまり、各キャビティ部３１は、金型本体２６内において、水平方向（矢印Ｙ１−Ｙ２方向）に沿って規則的に並んだ状態で配列されている。したがって、材料注入口３２を通って一次ランナ４１に供給される注形材料は、一次ランナ４１内全体に充填された後、自重に抗しつつ二次ランナ４２内を矢印Ｚ１方向に上昇して行き、個々のキャビティ部３１内に各々ほぼ同時期に充填される。これにより、個々のキャビティ部３１内での注形材料に対する加熱時間のばらつきを抑えることができるので、それぞれ熱硬化された複数個取りの注形品（絶縁スペーサ３）の電気絶縁性や機械的特性を含む諸特性の均一化を図ることができる。
【００３０】
また、金型本体２６内における材料注入口３２の位置を基準として、ランナ部４０及び各キャビティ部３１は、（図５中の右側と左側とで）ほぼ対称のレイアウトになるように構成されている。これにより、材料注入口３２の右側と左側とで、ランナ部４０の一次ランナ４１、二次ランナ４２を移送される注形材料の移送時間（または、キャビティ部３１に充填された後の加熱時間）を同様にすることが可能となり、図５中の右側で注形された（３つの）注形品と、図５中の左側で注形された（３つの）注形品と、の諸特性のばらつきを抑制することができる。
【００３１】
なお、各キャビティ部３１は、図５に示すように、注形品が各々傾いた状態で注形されるように構成されている。この構造は、キャビティ部３１内に装着される埋込金物７、８の物理的干渉などによって注形材料の流れが阻害されないようにするための構成である。これにより、キャビティ部３１内への注形材料の充填時において、余分な注形材料と共にキャビティ部３１内に残存するエアが押し出されやすくなり、ボイドの発生を抑制することが可能となる。
【００３２】
次に、このような構造の注形用金型を用いた絶縁スペーサ３の製造方法を、上述した図３〜図５に加え、図６Ａ〜図６Ｄに基づき説明する。図５などに例示するように、まず、Ｏリングなどを介在させつつ、埋込金物７、８を入れ子２７、２８に装着する。次に、埋込金物７、８の取り付けられた入れ子２７、２８を、金型本体２６の予め決められた側の金型部、つまり、可動側金型部２９及び固定側金型部３０のうちの一方にセット（装着）する。
【００３３】
続いて、図４に示すように、可動側金型部２９と固定側金型部３０とのパーティング面２６ａが接するように、上記入れ子２７、２８のセットされた注形用金型２５をシリンダ３９を介して閉じた後、注形用金型２５における金型本体２６内を加熱する。この際、図４に示す金型本体２６内において材料注入口３２の近傍（周辺）を除いた部位が１３５℃に加熱され、かつ、材料注入口３２の近傍が１０℃低い１２５℃に加熱されるように、加熱機構３６を通じて温度調整を行う。このような温度調整は、材料注入口３２での注形材料４８の熱硬化を抑制するために行われる。
【００３４】
次いで、金型本体２６内が例えば真空引きされ、さらに金型本体２６内が上記加熱温度に調整された後、材料注入ノズル３３から注入速度５０ｃｃ（ｃｍ3）／ｓｅｃで、図６Ａに示すように、材料注入口３２内への熱硬化性の注形材料４８（液状のエポキシ樹脂）の注入を開始する。
【００３５】
この後、図６Ａに示すように、注形材料４８は、材料注入口３２の上端部から、水平方向（矢印Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる一次ランナ４１に沿って二手に分岐する。続いて、図６Ｂに示すように、注形材料４８は、この一次ランナ４１内全体に充填される。さらに、この後、注形材料４８は、図６Ｃに示すように、垂直方向に延びる二次ランナ４２内を、自重に抗しつつ矢印Ｚ１方向に上昇する。さらに、注形材料４８は、図６Ｄに示すように、ゲート４３を介して個々のキャビティ部３１内に各々ほぼ同時期に充填される。
【００３６】
この際、材料移送管３４の基端側にあるピストンを含むシリンダ機構などが制御されることで、加熱された金型本体２６の各キャビティ部３１内へは、架橋反応による樹脂硬化時の体積収縮分を補填するように注形材料４８が加圧補給される。このような注形材料４８の加圧補給（加圧しながらの補充）によって、図６Ｄに示すように、金型本体２６の各キャビティ部３１内における注形材料４８の外周部分が熱硬化して半硬化物が得られる。さらに、注形材料４８のこの加圧補給を継続することにより、金型本体２６内で得られた半硬化物についての熱硬化がその中心部側へ進行するときに生じる架橋反応時の反応熱で、半硬化物を中心部から内部発熱させる。
【００３７】
次に、注形材料４８の加圧補給を停止させた後、金型本体２６のキャビティ部３１内から、半硬化物を取り出（離型）し、その半硬化物から入れ子２７、２８の取り外しを行う。次いで、金型本体２６内から取り出したこの半硬化物を例えば約３０分程度放置し、半硬化物の内部発熱を継続させることによって、中心部を含む半硬化物全体を熱硬化させ、これにより、図３に示すように、高耐熱性などの固体絶縁物としての最終的な物性が付与されたポスト形の絶縁スペーサ（注形品）３を得る。
【００３８】
既述したように、本実施形態の注形用金型２５では、図５及び図６Ｂ〜図６Ｄに示すように、個々のキャビティ部３１が、金型本体２６内での互いの高さ方向（矢印Ｚ１方向）の位置を揃えて各々形成されているので、各キャビティ部３１内に対し各々ほぼ同時期に注形材料４８を充填することが可能となる。したがって、注形用金型２５によれば、各キャビティ部３１内の注形材料の加熱期間をほぼ同様にすることが可能となり、熱硬化された複数個取りの注形品（絶縁スペーサ３）それぞれの機械的強度、耐熱性、電気絶縁性など、を含む諸特性の均一化を図ることができる。これにより、絶縁スペーサ３を安定した品質で製造できることに加え、生産性を向上させることができる。
【００３９】
また、注形用金型２５では、上述したように、金型本体２６内での高さ方向の位置を揃えて各キャビティ部３１をそれぞれ配置しているので、金型本体２６の上下方向についてのみ加熱温度を制御するといった比較的簡単な温度制御で注形品の諸特性の安定化を図ることが可能となる。さらに、このように固体絶縁物としての品質の安定化を図ったポスト形の絶縁スペーサ３を、図１、図２に示すように、高電圧導体２２の支持部分に適用することで、ガス絶縁開閉装置１の絶縁性についての信頼性を高めることができる。
【００４０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図７に基づき説明する。なお、この図７において、第１の実施形態で説明した図５中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与しその説明を省略する。
【００４１】
図７に示すように、この実施形態の注形用金型５８は、注形品を８個取りすることの可能な金型であって、第１の実施形態の注形品６個取りの注形用金型２５に設けられていたランナ部４０に代えて、ランナ部５０を備えている。このランナ部５０は、材料注入口３２から個々のキャビティ部３１へ通じる注形材料の各移送経路をそれぞれ構成すると共にこれらの移送経路の長さを各々揃えるように形成されている。
【００４２】
すなわち、ランナ部５０は、一次〜六次ランナ５１〜５６を備えている。一次ランナ５１は、材料注入口３２の上端部から二手に分岐して水平方向（矢印Ｙ１−Ｙ２方向）にそれぞれ延びている。二次ランナ５２は、一次ランナ５１の各端部からそれぞれ注形用金型５８の上部側方向（矢印Ｚ１方向）に延びている。三次ランナ５３は、２つの二次ランナ５２の各上端部からそれぞれ二手に分岐して水平方向に各々延びている。
【００４３】
さらに、四次ランナ５４は、三次ランナ５３の各端部からそれぞれ注形用金型５８の上部側方向に延び、五次ランナ５５は、４つの四次ランナ５４の各上端部からそれぞれ二手に分岐して水平方向に各々延びている。六次ランナ５６は、第１の実施形態の二次ランナ４２と同様の構造を有する。
【００４４】
詳述すると、金型本体２６内における材料注入口３２の位置を基準として、ランナ部５０及び各キャビティ部３１は、（図７中の右側と左側とで）ほぼ対称のレイアウトになるように構成されている。上記のように、二本、四本、八本と段階的に分岐するランナ部５０は、材料注入口３２から個々のキャビティ部３１へ通じる注形材料の各移送経路は、互いの経路長が等しくなるように形成されている。
【００４５】
したがって、本実施形態の注形用金型５８では、第１の実施形態と同様、各キャビティ部３１内での注形材料の加熱期間の均一化を図れることに加え、材料注入口３２から各キャビティ部３１へそれぞれ到達するまでの注形材料の移送時間（加熱時間）を均等にすることが可能となる。これにより、注形用金型５８によれば、熱硬化された複数個取りの注形品それぞれの諸特性のばらつきを抑えることができる。
【００４６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施形態を図８〜図１０に基づき説明する。なお、図８〜図１０において、第１、第２の実施形態で説明した図５及び図７中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与しその説明を省略する。
【００４７】
図８、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、この実施形態の注形用金型６０は、第１の実施形態に係る注形用金型２５の構成に加え、エア排出機構６１をさらに備えている。このエア排出機構６１は、個々のキャビティ部３１から金型本体２６の外部へそれぞれ通じる複数のエア排出穴６２と、各キャビティ部３１内への注形材料の充填に伴い複数のエア排出穴６２をそれぞれ閉塞する弁部材としての複数のストップ弁６３と、を有している。
【００４８】
具体的には、エア排出穴６２は、図８、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、個々の材料溜まり４６から金型本体２６の外部へそれぞれ開口する段差穴として構成されており、傾斜面６４を中央部分に備えている。エア排出穴６２は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、材料溜まり４６側（底部側）が太径穴部６５で構成され、金型本体２６の外部へ開口する上部側は細径穴部６６で構成されている。一方、ストップ弁６３は、垂直方向（矢印Ｚ１−Ｚ２方向）に延びるシャフト部６７とこのシャフト部６７の下端に設けられた円錐部６８とを備えている。
【００４９】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、ストップ弁６３のシャフト部６７は、エア排出穴６２の細径穴部６６よりも細い径で形成されており、この細径穴部６６内に挿入されている。つまり、細径穴部６６とシャフト部６７との間には、所定の間隙（クリアランス）が形成されている。一方、ストップ弁６３の円錐部６８は、エア排出穴６２の太径穴部６５内に配置されている。
【００５０】
このような構造のエア排出機構６１は、図９Ｂに示すように、ストップ弁６３の円錐部６８が、エア排出穴６２の傾斜面６４と接触するストップ弁６３の閉塞状態では、金型本体２６の外部に対して、材料溜まり４６及びキャビティ部３１側が閉塞された状態となる。一方、図９Ａに示すように、ストップ弁６３の円錐部６８が、エア排出穴６２の傾斜面６４と離間するストップ弁６３の開放状態では、金型本体２６の外部に対して、材料溜まり４６及びキャビティ部３１側が開放された状態となる。
【００５１】
すなわち、キャビティ部３１内及び材料溜まり４６内に注形材料４８が充填される直前の状態までは、図９Ａに示すように、ストップ弁６３が自重で矢印Ｚ２方向に押し下げられ、ストップ弁６３が開放状態となる。これにより、キャビティ部３１内及び材料溜まり４６内に残存するエアをエア排出穴６２を介して金型本体２６の外部へ容易に放出させることが可能となる。
【００５２】
一方、キャビティ部３１内及び材料溜まり４６内へ注形材料４８の充填が行われた状態では、図９Ｂに示すように、注形材料４８の充填時の加圧力によってストップ弁６３が矢印Ｚ１方向に押し上げられ、ストップ弁６３が閉塞状態となる。この場合、エア排出穴６２が閉じられるため、注形材料４８の漏れなどが防止される。また、ここで、図１０に示すように、上記した第２の実施形態の注形用金型５８に、このようなエア排出機構６１を追加した注形用金型６９を構成することも可能である。
【００５３】
したがって、本実施形態の注形用金型６０、６９では、注形材料４８の充填漏れを抑えつつ、キャビティ部３１内のエア抜きを効果的に行うことができる。これにより、絶縁スペーサ３（注形品）の電気絶縁性能の低下の要因となるボイドの発生を抑制できることに加え、キャビティ部３１内への注形材料４８の充填性が高まることから、諸特性の安定した注形品を得ることができる。
【００５４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施形態を図１１〜図１３に基づき説明する。なお、図１１〜図１３において、第１、第３の実施形態で説明した図５及び図８中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与しその説明を省略する。
【００５５】
この実施形態の注形用金型７０は、第１の実施形態の注形用金型２５により埋込金物７、８と共に一体注形されるポスト形の絶縁スペーサ３に代えて、図１１及び図１２に示すように、埋込金物がなく注形材料だけで全体が構成されるポール形の絶縁スペーサ７３を注形可能な金型である。絶縁スペーサ７３は、断付きのシャフト形状を有しており、スペーサ本体部７２と、このスペーサ本体部７２よりも細い径で、このスペーサ本体部７２の両端部分に形成された細径部７４とを備える。このポール形の絶縁スペーサ７３も図１に示したガス絶縁開閉装置１の内部に固体絶縁物として配置されている。
【００５６】
具体的には、この実施形態の注形用金型７０は、第１の実施形態で説明した注形用金型２５が備える金型本体２６及び入れ子２７、２８に代えて、金型本体７５及び４つの入れ子７７を有すると共に、さらに入れ子固定機構８０を備えている。金型本体７５は、固定側金型部７５ｂと矢印Ｘ１−Ｘ２方向に移動可能な可動側金型部７５ａとを有している。また、金型本体７５には、当該金型本体７５内での互いの高さ方向の位置を揃えるようにして複数のキャビティ部７１が各々形成されている。
【００５７】
個々の入れ子７７は、各キャビティ部７１でそれぞれ注形された複数の絶縁スペーサ７３（注形品）を一体的にかつ着脱自在に保持する。つまり、各入れ子７７は、可動側金型部７５ａに着脱自在に装着される可動側入れ子部７８と、固定側金型部７５ｂに隙間を空けた状態で挿入される固定側入れ子部７９と、を備えたいわゆるツーピース構造で構成されている。
【００５８】
可動側入れ子部７８及び固定側入れ子部７９は、半円柱状に窪ませた複数の凹部７８ａ、７９ａをそれぞれ備えており、各キャビティ部７１内にて各々注形された複数の絶縁スペーサ７３の両端の個々の細径部７４を、これら凹部７８ａ、７９ａで、挟み込むようにして保持する。つまり、固定側入れ子部７９に挿入されたねじ７９ｂを可動側入れ子部７８に設けられたねじ穴７８ｂに締め込むことによって、固定側入れ子部７９と可動側入れ子部７８とが一体的に締結された入れ子７７が構成される。
【００５９】
また、注形用金型７０には、入れ子７７を固定側金型部７５ｂ及び可動側金型部７５ａのうちのいずれか一方に着脱自在に固定する入れ子固定機構８０が設けられている。本実施形態では、入れ子７７を可動側金型部７５ａに着脱自在に固定する構造を例示する。
【００６０】
すなわち、可動側入れ子部７８には、複数の圧入ピン７８ｃが突出するように設けられており、これらの圧入ピン７８ｃは、可動側金型部７５ａに予め穿孔されたピン圧入穴７５ｃに対しＯリングなどを介して圧入（着脱自在に固定）される。一方、固定側金型部７５ｂには、固定側入れ子部７９の外形よりも僅かに大きいサイズの凹部が構成されており、この凹部に対して固定側入れ子部７９が非圧入状態で挿入される。
【００６１】
したがって、この実施形態の注形用金型７０では、絶縁スペーサ７３の注形を開始する前に、固定側入れ子部７９と可動側入れ子部７８とを一体的に締結した入れ子７７を可動側金型部７５ａにセット（着脱自在に固定）し、金型本体７５を閉じる。絶縁スペーサ７３の注形後、可動側入れ子部７８を矢印Ｘ２方向に後退させて、金型本体７５を開く。この際、凹部７８ａ、７９ａで絶縁スペーサ７３の細径部７４が挟み込まれるようにして保持され、かつ入れ子７７の可動側入れ子部７８が可動側金型部７５ａに固定されていることから、全ての注形品（絶縁スペーサ７３）は、可動側金型部７５ａに固定された状態で金型本体７５が開放される。
【００６２】
この後、可動側金型部７５ａから抜脱した入れ子７７における固定側入れ子部７９と可動側入れ子部７８とをねじ７９ｂを外して二つに分離することで、注形品としての複数の絶縁スペーサ７３それぞれを、金型本体７５及び入れ子７７から取り外すことが可能となる。
【００６３】
このように、本実施形態の注形用金型７０では、注形後、金型本体７５を開いた際に、固定側金型部７５ｂ及び可動側金型部７５ａのうちのいずれか一方（本実施形態では可動側金型部７５ａ側）に、注形品である絶縁スペーサ７３を固定させておくことができると共に、注形された個々の絶縁スペーサ７３を、ツーピース構造の入れ子７７を介して効率良く取り外すことができる。すなわち、注形用金型７０によれば、埋込金物がなく注形材料だけで全体が構成される絶縁スペーサ７３を、例えば傷付けることなく、容易に離型することが可能となる。なお、図１３に示すように、本実施形態の注形用金型７０に対し第３の実施形態のエア排出機構６１を追加した注形用金型８１を構成することなども可能である。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施形態では、熱硬化性の注形材料としてエポキシ樹脂を例示したが、これに代えて、所定の硬化剤及び充填剤を配合した例えばシリコーン樹脂などを適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ガス絶縁開閉装置、３，７３…絶縁スペーサ（注形品）、２５，５８，６０，６９，７０，８１…注形用金型、２６，７５…金型本体、２７，２８，７７…入れ子、２９，７５ａ…可動側金型部、３０，７５ｂ…固定側金型部、３５…加熱ヒータ、３６…加熱機構、３１，７１…キャビティ部、３２…材料注入口、４０，５０…ランナ部、４６…樹脂溜まり、４８…注形材料、６１…エア排出機構、６２…エア排出穴、６３…ストップ弁（弁部材）、８０…入れ子固定機構。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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