(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両端に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子において、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒は、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒であって中空型のものと該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より縦弾性係数が大きい第２のＦＲＰ製の絶縁心棒であって中実型のものとを長手方向に一体化したものであることを特徴とする複合碍子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両側に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合碍子は、図２に示すように、ＦＲＰ製の絶縁心棒１と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒１の両端に取付けられた端末金具２Ａ、２Ｂと、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒１の外周に被覆された有機絶縁材料３とから構成されている。ＦＲＰ製の絶縁心棒１は、長手方向に一様な剛性を有しており、また端末金具２Ａ、２Ｂは鉄製のものであり、更に有機絶縁材料３としてはシリコーンゴムが使用されており、外周には傘部３Ａが形成されている。
【０００３】
この複合碍子は、軽量であり、耐衝撃力があり、撥水性が高く漏れ電流が流れ難い等の特徴があるので、架空送電線の相間に取付けられる相間スペーサとして、送配電線路の支持碍子として、またはラインポスト碍子、ステーションポスト碍子、電車線路の可動ブラケット用の碍子等として使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の複合碍子は、端末金具２Ａ、２Ｂ間に、長手方向に一様な剛性を有したＦＲＰ製の絶縁心棒１を配置した構成であり、曲げや座屈に弱いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決した複合碍子を提供するもので、その構成は、ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両端に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子において、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒は、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒であって中空型のものと該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より縦弾性係数が大きい第２のＦＲＰ製の絶縁心棒であって中実型のものとを長手方向に一体化したものであることを特徴とするものである。
【０００６】
上記のように、ＦＲＰ製の絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より縦弾性係数が大きい、言い換えると、剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化した複合心棒を使用することにより、曲げや座屈に弱いＦＲＰ製の絶縁心棒の長さを短くできる。また第２の絶縁心棒はＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性があるので、該第２の絶縁心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より先に曲げられたり座屈することがない。このように、曲げや座屈に弱いＦＲＰの長さが短かいことおよび第２の絶縁心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性があることから、曲げや座屈に強い複合碍子を得ることができる。
【０００７】
すなわち複合碍子には、使用状況によって、荷重、曲げ、圧縮等の各種の力が加わる。例えば複合碍子を電車線路の可動ブラケットに使用した場合、複合碍子はいわゆる片持ちはりの状態として使用され、曲げや圧縮等の力が加わる。
【０００８】
本発明のように、絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化したものを用いた際の、曲げ力による撓み、圧縮による座屈強度、曲げ強度を検討すると次のようになる。
【０００９】
今、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへの荷重として与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁心棒に与えられる曲げ力による撓みＶは
Ｖ＝ＷＬ3 ／３ＥＩ    （１）式
（但し、Ｗ；荷重、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ、Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメント）
で与えられる。
【００１０】
また、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへの曲げモーメントとして与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁心棒に与えられる曲げ力による撓みＶは
Ｖ＝ＭＬ2 ／２ＥＩ    （２）式
（但し、Ｍ；曲げモーメント、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ、Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメント）
で与えられる。
【００１１】
ＦＲＰ製の絶縁心棒に与えられる曲げ力による撓みＶは小さい方が良く、上記（１）式および（２）式から明らかなように、ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さＬを短くするとＦＲＰ製の絶縁心棒に与えられる曲げ力による撓みＶが小さくなる。
【００１２】
本発明においては、絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化したものを用いたので、曲げに関与するのはＦＲＰ製の第１の絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比してＦＲＰの絶縁心棒の長さが短くなるので曲げ力による撓みを小さくすることができる。
【００１３】
また、圧縮による座屈強度Ｐは
Ｐ＝ｎπ2 ＥＩ／Ｌ2   （３）式
（但し、ｎ；座屈係数で片端固定の条件ではｎ＝２、Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメント、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ）
で与えられる。
【００１４】
圧縮による座屈強度Ｐは大きい方が良く、上記（３）式から明らかなように、ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さＬが短くなると、座屈強度は向上する。
【００１５】
本発明においては、絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化したものを用いたので、座屈に関与するのはＦＲＰ製の第１の絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比してＦＲＰの絶縁心棒の長さが短くなるので座屈強度を向上させることができる。
【００１６】
更に、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへの荷重として与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁心棒の曲げ強度Ｐは
Ｐ＝σp Ｚ／Ｌ    （４）式
（但し、σp ；はりの材料の曲げ強さ、Ｚ；断面係数、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ）
で与えられる。
【００１７】
ＦＲＰ製の絶縁心棒の曲げ強度は大きい方が望ましく、上記（４）式から明らかなように、ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さＬが短くなるとＦＲＰ製の絶縁心棒の曲げ強度は大きくなる。
【００１８】
本発明においては、絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化したものを用いたので、曲げに関与するのはＦＲＰ製の第１の絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比してＦＲＰの絶縁心棒の曲げ強度は大きくなる。
【００１９】
上記のように、本発明は、絶縁心棒として、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある第２の絶縁心棒とを長手方向に一体化したものを用いたので、曲げ力による撓みを小さくすることができると共に、圧縮による座屈強度および曲げ強度を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る複合碍子の一実施の形態を示す断面図である。この複合碍子は、ＦＲＰ製の絶縁心棒１と、鉄製の端末金具２Ａ  ２Ｂと、外周に傘部３Ａが形成されたシリコーンゴム等の有機絶縁材料３とから構成されている点は従来のものと同じであるが、端末金具２Ａ  ２Ｂ間に配置した絶縁心棒１を、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａより剛性のある第２の心棒１Ｂとを長手方向に一体化した複合心棒１Ｃで構成した点に特徴がある。すなわち、第１の絶縁心棒１Ａと第２の絶縁心棒１Ｂとを同じＦＲＰ製としかつ第１の絶縁心棒１Ａを中空型に構成すると共に第２の絶縁心棒１Ｂを中実型に構成したものである。上記の複合心棒１Ｃは、例えば中実型のＦＲＰの一端側の中心部を所定長除去して中空部を形成し、該中空部の部分を第１の絶縁心棒１Ａとし、中実型の部分を第２の絶縁心棒１Ｂとして形成すればよい。このような複合心棒１Ｃは、第２の絶縁心棒１Ｂが第１の絶縁心棒１Ａより剛性が向上している。
【００２１】
なお本発明で使用するＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの断面形状は丸型でも多角柱型等でもよい。
【００２２】
また、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの長さは、複合碍子の長手方向の絶縁を確保できる長さが必要であり、使用箇所等に応じて適宜設計するものである。
【００２３】
また同様に、複合碍子に加わる各種の応力等は複合碍子の使用場所によって異なるので、使用場所に適するように、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの長さと第２の絶縁心棒１Ｂの長さ、およびＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの太さと第２の心棒１Ｂの太さ等を適宜設計するものである。
【００２４】
更に、本発明で使用する有機絶縁材料３としては、シリコーンゴムの他にシリコン樹脂、ＥＰＤＭゴム、ＥＶＡ共重合体等が使用できる。このような有機絶縁材料３を複合心棒の周囲に形成する際には両者の接着性を良くするために、複合心棒の表面にシランカップリング剤を主成分とするプライマーによる処理、または金属表面処理の一種であるクロメート処理を施しておくことが好ましい。
【００２５】
更に、本発明で使用する端末金具２Ａ、２Ｂの形状は特に限定するものではなく、任意の形状のものを使用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る複合碍子は、ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両端に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子において、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒は、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒であって中空型のものと該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より縦弾性係数が大きい第２のＦＲＰ製の絶縁心棒であって中実型のものとを長手方向に一体化したものであることを特徴とするものであり、曲げや座屈に弱いＦＲＰ製の絶縁心棒の長さが短かくしかも第２の絶縁心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性があることから、曲げや座屈に強い複合碍子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る複合碍子の一実施の形態を示す断面図。
【図２】  従来の複合碍子の断面図。
【符号の説明】
１Ａ            ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒
１Ｂ            ＦＲＰ製の第２の絶縁心棒
１Ｃ            複合心棒
２Ａ、２Ｂ      端末金具
３              有機絶縁材料
【図１】
0003745865.tif 000002
【図２】
0003745865.tif 000003