JP2001084854A - ポリマー碍子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール材を用いず、しかも棒状芯材と連結具
との接続強度を低下させることなく、高度な耐電圧性能
を発揮し得るポリマー碍子を製造する。 【解決手段】 ポリマー碍子１０は、長手方向両端に連
結具１４を固定した電気絶縁性の棒状芯材１２と、棒状
芯材１２の外面を被覆する電気絶縁性の外被部材１６と
を備える。外被部材１６は、管状部分２２に一体的に成
形される５個の笠部分２４を備える。外被部材１６の管
状部分２２の長手方向両端には、両連結具１４の固定部
１８の最小太さよりも小さな第１内径寸法を非変形時に
呈する管状のシール部分２６が設けられる。それらシー
ル部分２６は、両連結具１４の固定部周辺領域の外面
に、所要のシール効果を奏するに十分な収縮圧力のもと
で弾性的に密着し、それにより外被部材１６は、棒状芯
材１２の外面上に固定的に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー碍子とそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリマー碍子は、比較的加工が容易で多
様な形状の碍子を比較的安価に作製できる利点があり、
近年、屋外の高圧送電用の碍子としても利用されてい
る。例えば、いわゆる懸垂碍子として使用されるポリマ
ー碍子は、長手方向両端に連結具を備えた電気絶縁性の
棒状芯材と、棒状芯材の外面を被覆する電気絶縁性の外
被部材とを備えて構成される。棒状芯材は、特に両端の
連結具を介して長手方向に負荷される張力に抗して、所
期の絶縁構造を維持し得る機械的強度を有する。また外
被部材は、棒状芯材の絶縁性を、碍子として機能し得る
所要水準に向上させるものであり、特に屋外使用時の降
雨等による耐電圧性能の劣化を防止するための複数の笠
部分を有する。

【０００３】従来、この種のポリマー碍子は、以下の方
法で製造されている。第１の製造方法としては、まず、
繊維強化プラスチック等から所定寸法に成形した棒状芯
材を、外被部材を成形するための型内にインサートとし
て配置する。次いで、射出成形工程又はトランスファ成
形工程により、シリコーンゴム等のエラストマーから外
被部材を作製する。これにより型内で、棒状芯材の外面
に固着した外被部材が得られる。次に、型から取出した
棒状芯材の長手方向両端に、送電ケーブル等を係留する
ための金属製の連結具をそれぞれかしめ（圧着）等によ
り強固に固定する。最後に、棒状芯材と外被部材と連結
具との接続領域を、それら構成要素間に水分が浸入しな
いようにシール材でシールして、ポリマー碍子が完成す
る。

【０００４】第２の製造方法としては、最初に棒状芯材
の長手方向両端に、連結具をそれぞれかしめ等により強
固に固定する。次に、連結具を固定した棒状芯材を、外
被部材を成形するための型内にインサートとして配置
し、射出成形工程又はトランスファ成形工程により外被
部材を作製する。これにより型内で、棒状芯材と連結具
との接続領域を被覆するようにして、棒状芯材の外面に
固着した外被部材が得られ、ポリマー碍子が完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のポリマ
ー碍子製造方法のうち、第１の方法では、仕上げ作業と
してのシール材の塗着作業が煩雑で、熟練を要する課題
があった。また、一般的なシール材は、外被部材に比べ
て耐食性や耐トラッキング性に劣るので、長期間の使用
中にシール材の劣化によりポリマー碍子の耐電圧性能が
低下することが懸念された。

【０００６】これに対し、第２の方法では、外被部材が
その長手方向両端で棒状芯材と連結具との接続領域を被
覆してシールするので、シール材が不要になる利点があ
る。しかし、外被部材の成形中に、棒状芯材と連結具と
が型内で高温に曝されるので、棒状芯材及び連結具の熱
膨張や冷却等に起因して、棒状芯材と連結具との接続強
度が低下する危惧があった。

【０００７】ところで、ポリマー碍子の外被部材は、ポ
リマー碍子を屋内、屋外（一般地区、汚損地区、重塩害
地区）のいずれの場所に設置するかに応じて、形状及び
寸法を最適化し、特に最適な個数の笠部分を備えること
が要求される。しかし上記したいずれの製造方法におい
ても、そのような多様な形状及び寸法のポリマー碍子を
作製するためには、外被部材の形状及び寸法に対応する
専用の型が必要となるので、設備費用が高騰し、ポリマ
ー碍子の単価が上昇することが懸念された。特に重塩害
地区では、塩害汚損による漏れ電流が問題となるので、
塩害汚損を被らない遮蔽面部分を有する釣鐘形の笠部分
を外被部材に設けることが要求される。しかし、そのよ
うな釣鐘形の笠部分を外被部材に一体成形することは、
型の構造上一般に困難とされている。

【０００８】本発明の目的は、棒状芯材と外被部材と連
結具との接続領域をシールするシール材を用いずに、し
かも棒状芯材と連結具との接続強度を低下させることな
く製造でき、高度な耐電圧性能を発揮し得るポリマー碍
子及びその製造方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、屋内、屋外（一般地区、汚損地区、重塩害地
区）等の種々の適用に最適な耐電圧性能及び耐汚損性能
を発揮し得るポリマー碍子及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、長手方向両端に連結具を
備えた電気絶縁性の棒状芯材と、棒状芯材の外面を被覆
する電気絶縁性の外被部材とを具備するポリマー碍子に
おいて、外被部材が、それ自体の弾性収縮力により、棒
状芯材に取付けられていることを特徴とするポリマー碍
子を提供する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のポリマー碍子において、外被部材が、棒状芯材の外面
を被覆する管状部分と、管状部分に一体的に成形される
少なくとも１つの笠部分とを備えるポリマー碍子を提供
する。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のポリ
マー碍子において、外被部材が、棒状芯材の外面を被覆
する管状要素と、管状要素に取付けられる少なくとも１
つの別体の笠要素とを備えるポリマー碍子を提供する。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項
に記載のポリマー碍子において、棒状芯材の外面上で軸
線方向へ隣接配置される複数の外被部材を具備するポリ
マー碍子を提供する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、ポリマー碍子の
製造方法であって、長手方向両端に連結具を備えた電気
絶縁性の棒状芯材を用意し、棒状芯材と長手方向両端の
連結具との接続領域の太さよりも小さな第１内径寸法を
非変形時に呈する管状のシール部分を有して、棒状芯材
を被覆収容する電気絶縁性の外被部材を用意し、外被部
材のシール部分を対応の接続領域の太さよりも大きな第
２内径寸法を呈するまで弾性的に拡張して、棒状芯材を
外被部材に挿入するとともに接続領域を対応のシール部
分に位置合せし、外被部材のシール部分を弾性的に収縮
させて対応の接続領域に密着させ、外被部材をそれ自体
の弾性収縮力により棒状芯材に取付けることを特徴とす
るポリマー碍子の製造方法を提供する。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のポリマー碍子の製造方法において、破壊可能なコア部
材を用いて、外被部材のシール部分を第２内径寸法に保
持し、コア部材を破壊して除去することによりシール部
分を弾性的に収縮させるポリマー碍子の製造方法を提供
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一
又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。図１
は、本発明の第１の実施形態によるポリマー碍子１０の
部分断面図、図２は、ポリマー碍子１０の製造工程を示
す図である。ポリマー碍子１０は、電気絶縁性の棒状芯
材１２と、棒状芯材１２の長手方向両端にそれぞれ設け
られる一対の連結具１４と、棒状芯材１２の外面を被覆
する電気絶縁性の外被部材１６とを備えて構成される。
ポリマー碍子１０は、送電用の懸垂碍子として好適に使
用できる。

【００１４】ポリマー碍子１０の棒状芯材１２は、例え
ば繊維強化プラスチックやセラミックス等の、優れた機
械的強度を有する電気絶縁性材料から形成される。ポリ
マー碍子１０を送電用の懸垂碍子として使用する際に
は、棒状芯材１２が、両端の連結具１４を介して長手方
向に負荷される張力に抗して、ポリマー碍子１０の所期
の絶縁構造を維持するように作用する。棒状芯材１２
は、要求される碍子の形状に対応して、円柱、円錐、楕
円柱、角柱等の種々の形状を採用できる。なお棒状芯材
１２の好適な材料は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、ア
ルミナ等である。

【００１５】連結具１４は、例えば金属やエンジニアリ
ングプラスチック等の、優れた機械的強度を有する材料
から形成される。各連結具１４は、一端の固定部１８と
他端の係留部２０とを備え、固定部１８にて棒状芯材１
２の長手方向一端に例えばかしめ（圧着）や接着等によ
り強固に固定される。図示実施形態では、各連結具１４
の固定部１８は、棒状芯材１２の端部を収容する筒形状
を有し、したがって棒状芯材１２の外径よりも実質的に
大きな外径が固定部１８の周辺領域に付与される。各連
結具１４の係留部２０は、例えば図示しないクランプ要
素を介して、送電ケーブルや電柱等に連結される。係留
部２０による係留構造は、公知のアイ／アイ型、アイ／
クレビス型、クレビス／クレビス型、ボール／ソケット
型等を採用できる。なお連結具１４の好適な材料は、鋳
鉄、鋳造アルミニウム等である。

【００１６】棒状芯材１２と一対の連結具１４とは、通
常は上記したように互いに別部材として形成される。し
かし、例えば高強度の電気絶縁性材料から、棒状芯材１
２と一対の連結具１４とを互いに一体的に成形すること
もできる。

【００１７】外被部材１６は、棒状芯材１２の絶縁性
を、碍子として機能し得る所要水準に向上させるもので
あり、優れた耐食性、耐トラッキング性を有する弾性高
分子材料から形成される。図示実施形態では、外被部材
１６は、棒状芯材１２の外面を被覆する管状部分２２
と、管状部分２２に一体的に成形される少なくとも１つ
（図では５個）の笠部分２４とを備える。外被部材１６
の管状部分２２は、長手方向両端に連結具１４を固定し
た棒状芯材１２の外面全体を被覆するとともに、両連結
具１４の固定部１８の周辺領域を被覆する寸法を有す
る。外被部材１６の５個の笠部分２４は、管状部分２２
の外面から互いに略同一の円板形状に径方向へ延設さ
れ、管状部分２２の軸線方向へ略等間隔に配置される。
これら笠部分２４は、特に屋外使用時の降雨等によるポ
リマー碍子１０の耐電圧性能の劣化を防止するものであ
り、一般に、所要の沿面距離（表面漏れ距離）を得るた
めに必要な個数の笠部分が管状部分に一体的に形成され
る。

【００１８】外被部材１６は、特にその管状部分２２が
発揮する固有の弾性回復（収縮）力により、棒状芯材１
２に取付けられる。さらに特定すれば、外被部材１６
は、棒状芯材１２とその長手方向両端に固定した連結具
１４との接続領域（図示実施形態では連結具１４の固定
部１８の周辺領域）の最小太さ（外径）よりも小さな第
１内径寸法を非変形時（応力が加わらないとき）に呈す
る管状のシール部分２６を、管状部分２２の長手方向両
端に有する。したがって、管状部分２２の両シール部分
２６は、両連結具１４の固定部周辺領域の外面に、所要
のシール効果を奏するに十分な収縮圧力のもとで弾性的
に密着し、それにより外被部材１６は、棒状芯材１２の
外面上に固定的に配置される。

【００１９】ここで、管状部分２２の両シール部分２６
に要求されるシール効果とは、特にポリマー碍子１０の
屋外使用時に、雨水等の水分が棒状芯材１２と外被部材
１６との間、棒状芯材１２と両連結具１４との間、及び
両連結具１４と外被部材１６との間に浸入することを確
実に防止し得ることである。なお図示実施形態では、管
状部分２２がその全長に渡って、棒状芯材１２の太さ
（外径）よりも小さな第１内径寸法を非変形時に呈する
ように構成されており、それにより管状部分２２の略全
体が棒状芯材１２の外面に弾性収縮力下で密着してい
る。

【００２０】このような構成を有する外被部材１６は、
電気絶縁性、高い弾性回復率、優れた永久伸び特性等
の、好ましい物性を有するエラストマーから成形され
る。外被部材１６の材料の具体例としては、シリコーン
ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピ
レンゴム（特にＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらのう
ちでシリコーンゴムは、耐環境性に優れ、汚損時の耐電
圧性能も良好である点で、好ましい材料である。

【００２１】外被部材１６の管状部分２２及び両シール
部分２６の弾性収縮力による、棒状芯材１２の外面及び
両連結具１４の固定部周辺領域の外面への密着程度は、
いずれもいわゆるシールストレス（％）によって表すこ
とができる。上記実施形態では、連結具１４の固定部１
８の周辺領域に対する外被部材１６のシール部分２６の
シールストレスが、例えば５％〜１００％の範囲、好ま
しくは１０％〜５０％の範囲になるように、各部材寸法
が設定される。シールストレスが５％未満では、外被部
材１６を棒状芯材１２に取付けたときに、固定部１８の
周辺領域へのシール部分２６の密着性が不足し、所要の
シール効果が得られなくなる傾向がある。またシールス
トレスが１００％を超えると、後述するポリマー碍子１
０の製造工程において、外被部材１６を弾性的拡径状態
に保持することが困難になる傾向がある。

【００２２】上記実施形態におけるシールストレスは次
式で示される。 シールストレス（％）＝（ＯＤ−ｄ）／ｄ×１００ ここで、ＯＤは連結具１４の固定部１８周辺領域の最小
外径、ｄは非変形時の外被部材１６のシール部分２６の
最大内径である。なお上記実施形態では、外被部材１６
の両シール部分２６が所要のシールストレスを発揮して
いる限り、棒状芯材１２の外面に対する外被部材１６の
管状部分２２のシールストレスは、５％未満であっても
よい。或いは、外被部材１６の管状部分２２がその略全
長に渡って、棒状芯材１２の外面に対し同様に１００％
までの範囲のシールストレスを発揮するように構成する
こともできる。

【００２３】次に図２を参照して、本発明の一実施形態
によるポリマー碍子製造方法を、上記したポリマー碍子
１０に関連して説明する。まず、所望形状及び所望寸法
に成形された棒状芯材１２の長手方向両端に、それぞれ
連結具１４をかしめ等により固定する。他方、外被部材
１６は、管状部分２２がその全長に渡って棒状芯材１２
の太さ（外径）よりも小さな第１内径寸法を非変形時に
呈する形状及び寸法に、５個の笠部分２４と共に一体成
形される。この外被部材１６を、筒状のコア部材２８に
より、両シール部分２６を含む管状部分２２の全長に渡
って、棒状芯材１２と両連結具１４との接続領域（固定
部１８の周辺領域）の最大太さよりも大きな第２内径寸
法を呈するまで弾性的に拡張する。

【００２４】コア部材２８は略円筒形状を有し、その円
筒壁の全長に亙って螺旋状に延びる溝又は弱め線３０
と、円筒壁上で隣接する弱め線３０の間に画成されるス
トリップ状の壁部分の延長部として、コア部材２８の軸
線方向一端から延長される延長片３２とを備える。延長
片３２は、コア部材２８の内側を通されて、その先端が
コア部材２８の軸線方向他端から延出される。コア部材
２８は、延長片３２を引っ張って弱め線３０に沿って円
筒壁を引き裂くことにより、比較的容易に破壊される。

【００２５】コア部材２８は、外被部材１６の管状部分
２２の軸線方向寸法よりも大きな軸線方向寸法を有し、
管状部分２２をその全長に渡って上記した第２内径寸法
に弾性的に拡張するとともに、管状部分２２をその弾性
収縮力に抗してコア部材自体の内径寸法を維持しつつ弾
性的拡径状態に保持する。なおコア部材２８は、棒状芯
材１２の長手方向両端の連結具１４の係留部２０を円滑
に受容可能な内径寸法を有することが好ましく、上記し
た第２内径寸法もそれに従って決定される。

【００２６】このような構成を有するコア部材２８は、
例えば硬質プラスチック等の、管状部分２２をその弾性
収縮力に抗して前述した弾性的拡径状態に保持するに充
分な剛性を有する材料から形成される。コア部材２８の
好適な材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ＡＢＳ、ポリアミド等が挙げられる。

【００２７】次に、コア部材２８により管状部分２２を
第２内径寸法に拡張保持した外被部材１６に、両端に連
結具１４を固定した棒状芯材１２を挿入する。このと
き、棒状芯材１２と両連結具１４との接続領域（固定部
１８の周辺領域）を、管状部分２２の対応のシール部分
２６に実質的に位置合せする。この状態で、コア部材２
８を、その延長片３２の先端を引っ張ることにより弱め
線３０に沿って螺旋状に破壊しつつ、漸進的に外被部材
１６から除去する。その結果、コア部材２８により弾性
的拡径状態に保持されていた外被部材１６の管状部分２
２が、その弾性収縮による締付力のもとで棒状芯材１２
の外面に密着し、同様に両シール部分２６が両連結具１
４の固定部周辺領域の外面に密着する。このようにし
て、５個の笠部分２４を有した外被部材１６が、それ自
体の弾性収縮力により、両端に連結具１４を固定した棒
状芯材１２に固定的に取付けられて、ポリマー碍子１０
が完成する。

【００２８】なお、棒状芯材１２が繊維強化プラスチッ
クからなる場合は、棒状芯材１２の外面の微小凹凸によ
り、棒状芯材１２と外被部材１６の管状部分２２との間
に空気の層が形成される場合がある。このような空気の
層は、碍子としての使用時にコロナ放電を発生する要因
となり得る。そこで、棒状芯材１２に外被部材１６を取
付ける前に、棒状芯材１２の外面に例えば常温硬化型の
シリコーンゴムを塗布しておくことにより、棒状芯材１
２と管状部分２２との密着性を向上させることが有利で
ある。

【００２９】上記したポリマー碍子製造方法によれば、
予め別工程で成形した外被部材１６が、それ自体の弾性
収縮力により棒状芯材１２に取付けられるので、従来の
インサート成形により外被部材を作製する方法と異な
り、棒状芯材１２及び連結具１４が高温に曝されない利
点がある。したがって、棒状芯材１２と連結具１４との
接続強度を劣化させることなくポリマー碍子１０を製造
できる。

【００３０】しかも、上記方法によって作製されたポリ
マー碍子１０は、外被部材１６の長手方向両端のシール
部分２２が、所要のシールストレスのもとで両連結具１
４の固定部１８の周辺領域に密着するので、従来のポリ
マー碍子で用いられていたシール材が不要となる。した
がって、シール材の劣化に起因する耐電圧性能の低下は
回避される。

【００３１】さらに、外被部材１６の長手方向両端のシ
ール部分２２は、外被部材成形後に連結具を棒状芯材に
固定する従来方法で作製されたポリマー碍子に比べて、
碍子の外形寸法を変えることなく、沿面距離や閃絡距離
等の絶縁距離を増加させる効果を奏する。したがって、
例えば鉄道用のき電線等の、予め碍子寸法が決定されて
いる既存の送配電設備にポリマー碍子を適用する場合
に、従来のポリマー碍子に比べて高度な耐電圧性能を発
揮することができる。

【００３２】さらに上記製造方法によれば、笠部分２４
の外形寸法及び配置間隔を最適化した外被部材１６を作
製しておけば、そのような外被部材１６の管状部分２２
を適当な箇所で切断して使用したり、そのような外被部
材１６を複数個使用したりすることにより、管状部分２
２の長さや笠部分２４の個数によって決まる多様な絶縁
距離（沿面距離、閃絡距離）を有する多種類のポリマー
碍子を作製することができる。この観点では、最適形状
の１個の笠部分２４を有する最小単位の外被部材を作製
しておくこともできる。なお、ポリマー碍子の太さの変
更に対しては、前述したシールストレスを発揮できる範
囲で、１種類の外被部材１６によって対応できる。

【００３３】図３は、このような観点で作製された本発
明の第２の実施形態によるポリマー碍子４０を示す。ポ
リマー碍子４０は、図１のポリマー碍子１０の棒状芯材
１２よりも長尺の棒状芯材１２′と、棒状芯材１２′の
長手方向両端にそれぞれ固定される一対の連結具１４
ａ、１４ｂと、棒状芯材１２′の外面を被覆する一対の
外被部材１６ａ、１６ｂとを備えて構成される。それら
外被部材１６ａ、１６ｂは、棒状芯材１２′の外面上で
軸線方向へ互いに隣接して配置される。

【００３４】連結具１４ａ、１４ｂは、ポリマー碍子１
０の連結具１４と同様の構成を有し、棒状芯材１２′の
長手方向両端にそれぞれかしめ等により固定される。外
被部材１６ａ、１６ｂの各々は、ポリマー碍子１０の外
被部材１６と同様の構成を有し、それ自体の弾性収縮力
により棒状芯材１２′に取付けられる。

【００３５】一方（図で右方）の外被部材１６ａは、そ
の管状部分２２の長手方向一端（図で右端）のシール部
分２６を、棒状芯材１２′と連結具１４ａとの接続領域
（固定部１８の周辺領域）の外面に、所要のシール効果
を奏するに十分な収縮圧力のもとで弾性的に密着させ
て、棒状芯材１２′の外面上に固定的に配置される。他
方（図で左方）の外被部材１６ｂは、その管状部分２２
の長手方向一端（図で左端）のシール部分２６を、棒状
芯材１２′と連結具１４ｂとの接続領域（固定部１８の
周辺領域）の外面に、所要のシール効果を奏するに十分
な収縮圧力のもとで弾性的に密着させて、棒状芯材１
２′の外面上に固定的に配置される。さらにこれら外被
部材１６ａ、１６ｂは、外被部材１６ｂの管状部分２２
の長手方向他端（図で右端）のシール部分２６が、外被
部材１６ａの管状部分２２の長手方向他端（図で左端）
のシール部分２６の外面に、所要のシール効果を奏する
に十分な収縮圧力のもとで弾性的に密着するように、末
端で重ね合わせて配置される。

【００３６】ポリマー碍子４０の製造工程に際しては、
各外被部材１６ａ、１６ｂは、それぞれ筒状のコア部材
２８ａ、２８ｂにより、その両シール部分２６を含む管
状部分２２の全長に渡って、棒状芯材１２′と両連結具
１４ａ、１４ｂとの接続領域（固定部１８の周辺領域）
の最大太さよりも大きな第２内径寸法に弾性的に拡張し
て保持される。そこで、これら弾性的拡径状態にある外
被部材１６ａ、１６ｂに、両端に連結具１４を固定した
棒状芯材１２′を挿入する。

【００３７】次に、外被部材１６ａの長手方向一端（図
で右端）のシール部分２６を、連結具１４ａの固定部１
８に実質的に位置合せし、コア部材２８ａを螺旋状に破
壊しつつ漸進的に外被部材１６ａから除去する。その結
果、外被部材１６ａの管状部分２２がその弾性収縮によ
る締付力のもとで棒状芯材１２′の外面に密着し、長手
方向一端のシール部分２６が連結具１４ａの固定部周辺
領域の外面に密着する。

【００３８】続いて、外被部材１６ｂの長手方向一端
（図で左端）のシール部分２６を、連結具１４ｂの固定
部１８に実質的に位置合せするとともに、長手方向他端
（図で右端）のシール部分２６を、先に装着した外被部
材１６ａの長手方向他端（図で左端）のシール部分２６
に実質的に位置合せして、コア部材２８ｂを螺旋状に破
壊しつつ漸進的に外被部材１６ｂから除去する。その結
果、外被部材１６ｂの管状部分２２がその弾性収縮によ
る締付力のもとで棒状芯材１２′の外面に密着し、長手
方向一端のシール部分２６が連結具１４ｂの固定部周辺
領域の外面に密着するとともに、長手方向他端のシール
部分２６が、外被部材１６ａの長手方向他端のシール部
分２６の外面に密着する。

【００３９】このようにして、それぞれに５個の笠部分
２４を有した外被部材１６ａ、１６ｂが、それら自体の
弾性収縮力により、両端に連結具１４を固定した棒状芯
材１２′に固定的に取付けられて、計１０個の笠部分２
４を有した長尺のポリマー碍子４０が完成する。

【００４０】本発明によるポリマー碍子製造方法におい
ては、外被部材が碍子組立工程とは別工程で予め形成さ
れるので、外被部材の管状部分と笠部分とを互いに別体
の構成要素として成形して、多様な構成の外被部材を作
製することもできる。図４は、そのような構成を有する
本発明の第３の実施形態によるポリマー碍子５０を示
す。ポリマー碍子５０は、図１のポリマー碍子１０の棒
状芯材１２と同様の構成を有する棒状芯材１２と、棒状
芯材１２の長手方向両端にそれぞれ固定される一対の連
結具１４と、棒状芯材１２の外面を被覆する外被部材５
２とを備えて構成される。連結具１４は、ポリマー碍子
１０の連結具１４と同様の構成を有し、棒状芯材１２の
長手方向両端にそれぞれかしめ等により固定される。

【００４１】ポリマー碍子５０の外被部材５２は、棒状
芯材１２の外面を被覆する管状要素５４と、管状要素５
４に取付けられる少なくとも１つ（図では２個）の別体
の笠要素５６とを備える。外被部材５２の管状要素５４
は、長手方向両端に連結具１４を固定した棒状芯材１２
の外面全体を被覆するとともに、両連結具１４の固定部
１８の周辺領域を被覆する寸法を有する。管状要素５４
の長手方向両端には、棒状芯材１２とその長手方向両端
に固定した連結具１４との接続領域（固定部１８の周辺
領域）の最小太さ（外径）よりも小さな第１内径寸法を
非変形時に呈する管状のシール部分５８が設けられる。
したがって、管状要素５４の両シール部分５８は、両連
結具１４の固定部周辺領域の外面に、所要のシール効果
を奏するに十分な収縮圧力のもとで弾性的に密着し、そ
れにより管状要素５４は、棒状芯材１２の外面上に固定
的に配置される。なお図示実施形態では、管状要素５４
がその全長に渡って、棒状芯材１２の太さ（外径）より
も小さな第１内径寸法を非変形時に呈するように構成さ
れており、それにより管状要素５４の略全体が棒状芯材
１２の外面に弾性収縮力下で密着している。

【００４２】外被部材５２の各笠要素５６は、重塩害地
区での塩害汚損による漏れ電流を可及的に抑制可能な釣
鐘形状を有する。さらに特定すれば、各笠要素５６は、
管状要素５４の外面に密着する略円筒状のシール部分６
０と、シール部分６０から略半径方向外方へ延びる内笠
部分６２と、内笠部分６２の外縁部から管状要素５４の
外面に略平行に又は僅かに拡径して延びる外笠部分６４
とを備える。このような形状を有する笠要素５６は、図
１のポリマー碍子１０における円板状の笠部分２４に比
較して、笠要素５６の内面及び管状要素５４の外面を汚
損物質の付着から効果的に保護することができる。

【００４３】各笠要素５６は、非変形時にはそのシール
部分６０が、棒状芯材１２に取付けたときの管状要素５
４の最小太さ（外径）よりも小さな内径寸法を呈する。
したがって、各笠要素５６のシール部分６０は、棒状芯
材１２に取付けた管状要素５４の外面に、所要のシール
効果を奏するに十分な収縮圧力のもとで弾性的に密着
し、それにより各笠要素５６は、管状要素５４の外面上
に固定的に配置される。なお図示実施形態では、一対の
笠要素５６は、それぞれの内笠部分６２と外笠部分６４
とが管状要素５４の各シール部分５８を包囲する位置
に、互いに対向して配置される。

【００４４】ポリマー碍子５０の製造工程に際しては、
外被部材５２の管状要素５４は、筒状のコア部材２８に
より、その両シール部分５８を含む管状要素５４の全長
に渡って、棒状芯材１２と両連結具１４との接続領域
（固定部１８の周辺領域）の最大太さよりも大きな第２
内径寸法に弾性的に拡張して保持される。同様に、外被
部材５２の一対の笠要素５６の各々は、そのシール部分
６０が筒状のコア部材２８により、棒状芯材１２に取付
けたときの管状要素５４の最大太さよりも大きな内径寸
法に弾性的に拡張して保持される。

【００４５】そこでまず、弾性的拡径状態にある管状要
素５４に、両端に連結具１４を固定した棒状芯材１２を
挿入する。このとき、棒状芯材１２と両連結具１４との
接続領域（固定部１８の周辺領域）を、管状要素５４の
対応のシール部分５８に実質的に位置合せする。この状
態で、コア部材２８を螺旋状に破壊しつつ漸進的に管状
要素５４から除去する。その結果、管状要素５４がその
弾性収縮による締付力のもとで棒状芯材１２の外面に密
着し、同様に両シール部分５８が両連結具１４の固定部
周辺領域の外面に密着する。

【００４６】続いて、コア部材２８により弾性的拡径状
態に保持された一対の笠要素５６に、管状要素５４を取
付けた棒状芯材１２を挿入する。このとき、管状要素５
４の両シール部分５８を、対応の笠要素５６の内笠部分
６２と外笠部分６４とが包囲するように実質的に位置合
せする。この状態で、各笠要素５６のコア部材２８を螺
旋状に破壊しつつ漸進的に笠要素５６から除去する。そ
の結果、各笠要素５６のシール部分６０がその弾性収縮
による締付力のもとで管状要素５４の外面に密着する。

【００４７】このようにして、外被部材５２の管状要素
５４が、それ自体の弾性収縮力により、両端に連結具１
４を固定した棒状芯材１２に固定的に取付けられるとと
もに、釣鐘形状を有する一対の笠要素５６が、それら自
体の弾性収縮力により、棒状芯材１２に取付けた管状要
素５４に固定的に取付けられて、重塩害地区での使用に
適したポリマー碍子５０が完成する。

【００４８】なお、外被部材５２の笠要素５６の弾性収
縮力による管状要素５４の外面への密着程度も、前述し
たシールストレス（％）によって表すことができる。上
記実施形態では、管状要素５４の外面に対する笠要素５
６のシール部分６０のシールストレスが、例えば５％〜
１００％の範囲、好ましくは１０％〜５０％の範囲にな
るように、各部材寸法が設定される。

【００４９】このような組立式の外被部材を有するポリ
マー碍子は、様々な寸法及び形状を有する笠要素を用意
して、選択的に管状要素に取付けることにより、屋内、
屋外（一般地区、汚損地区、重塩害地区）等の種々の適
用に最適な耐電圧性能及び耐汚損性能を獲得することが
できる。例えば図５に示すように、略円筒状のシール部
分７０と、シール部分７０から略半径方向外方へ延びる
略円板状の笠部分７２とを一体に備える円板形状の笠要
素７４を用意することができる。

【００５０】この笠要素７４は、例えば図６（ａ）に示
すように、棒状芯材１２（図４）に取付けた管状要素５
４の外面に、長手方向へ等間隔配置で取付けることによ
り、図１のポリマー碍子１０と同様の構成を有するポリ
マー碍子を提供することができる。或いは図６（ｂ）に
示すように、釣鐘形状の笠要素５４と併用して、連結具
１４の固定部１８の外面に取付けることにより、図４の
ポリマー碍子５０よりも一層優れた耐電圧性能及び耐汚
損性能を有するポリマー碍子を提供することができる。
いずれの場合も、ポリマー碍子の製造工程に際しては、
笠要素７４のシール部分７０が筒状のコア部材２８によ
り、棒状芯材１２に取付けた管状要素５４又は連結具１
４の固定部１８の最大太さよりも大きな内径寸法に、弾
性的に拡張して保持される（図５参照）。

【００５１】

【実施例】図３に示すポリマー碍子４０を、交流２０kV
用として以下の部品構成で作製した。繊維強化プラスチ
ック製の棒状芯材１２′（外径２２mm、長さ３７０mm）
の長手方向両端に、鋳鉄製の連結具１４（溶融亜鉛めっ
き処理）を６軸かしめ（圧縮）接合により固定し、全長
５００mmの連結具付き芯材を作製した。また、耐トラッ
キング性に優れたシリコーンゴムから、管状部分２２
（長さ２００mm）及び５個の笠部分２４（外径７５mm）
を一体に有する外被部材１６ａ、１６ｂを作製した。

【００５２】各外被部材１６ａ、１６ｂを、内径５００
mmのコア部材２８ａ、２８ｂによって、第２内径寸法に
拡張保持し、前述した手順により、両外被部材１６ａ、
１６ｂの重なり合う長さが２５mmになるように、棒状芯
材１２′に取付けた。これにより、外被部材１６ａ、１
６ｂの全長が約３７０mmのポリマー碍子４０を作製し
た。

【００５３】上記構成を有するポリマー碍子４０の特性
は、以下の通りであった（ＪＩＳＣ３８０１試験法等に
よる評価）。 沿面距離…８７０mm 閃絡距離…４１０mm 乾燥耐電圧…１５０kV 注水耐電圧…１３０kV 乾燥雷インパルスフラッシオーバ電圧…２９５kV 注水雷インパルスフラッシオーバ電圧…２８５kV このように、交流２０kV用の碍子として、優れた耐電圧
性能が得られた。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、外被部材がそれ自体の弾性収縮力により棒状
芯材に取付けられる構成としたので、棒状芯材と外被部
材と連結具との接続領域をシールするシール材を用いず
に、しかも棒状芯材と連結具との接続強度を低下させる
ことなく、高度な耐電圧性能を発揮し得るポリマー碍子
を比較的容易に製造することができる。また、組立式の
外被部材を採用する場合には、屋内、屋外（一般地区、
汚損地区、重塩害地区）等の種々の適用に最適な耐電圧
性能及び耐汚損性能を発揮し得るポリマー碍子が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるポリマー碍子の
部分断面正面図である。

【図２】図１のポリマー碍子の製造方法を説明する図
で、各構成要素を製造方法の各段階で示す。

【図３】本発明の第２の実施形態によるポリマー碍子の
製造方法を説明する図で、各構成要素を製造方法の各段
階で示す。

【図４】本発明の第３の実施形態によるポリマー碍子の
製造方法を説明する図で、各構成要素を製造方法の各段
階で示す。

【図５】図４のポリマー碍子で使用可能な笠要素の変形
例の図である。

【図６】図６の笠要素を用いたポリマー碍子の変形例の
図である。

【符号の説明】

１２、１２′…棒状芯材 １４…連結具 １６、１６ａ、１６ｂ、５２…外被部材 １８…固定部 ２２…管状部分 ２４…笠部分 ２６、５８、６０、７０…シール部分 ２８…コア部材 ５４…管状要素 ５６、７４…笠要素

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向両端に連結具を備えた電気絶縁
   性の棒状芯材と、該棒状芯材の外面を被覆する電気絶縁
   性の外被部材とを具備するポリマー碍子において、 前記外被部材が、それ自体の弾性収縮力により、前記棒
   状芯材に取付けられていることを特徴とするポリマー碍
   子。
2. 【請求項２】 前記外被部材が、前記棒状芯材の外面を
   被覆する管状部分と、該管状部分に一体的に成形される
   少なくとも１つの笠部分とを備える請求項１に記載のポ
   リマー碍子。
3. 【請求項３】 前記外被部材が、前記棒状芯材の外面を
   被覆する管状要素と、該管状要素に取付けられる少なく
   とも１つの別体の笠要素とを備える請求項１に記載のポ
   リマー碍子。
4. 【請求項４】 前記棒状芯材の外面上で軸線方向へ隣接
   配置される複数の前記外被部材を具備する請求項１〜３
   のいずれか１項に記載のポリマー碍子。
5. 【請求項５】 ポリマー碍子の製造方法であって、 長手方向両端に連結具を備えた電気絶縁性の棒状芯材を
   用意し、 前記棒状芯材と長手方向両端の前記連結具との接続領域
   の太さよりも小さな第１内径寸法を非変形時に呈する管
   状のシール部分を有して、前記棒状芯材を被覆収容する
   電気絶縁性の外被部材を用意し、 前記外被部材の前記シール部分を対応の前記接続領域の
   太さよりも大きな第２内径寸法を呈するまで弾性的に拡
   張して、前記棒状芯材を該外被部材に挿入するとともに
   該接続領域を対応の該シール部分に位置合せし、 前記外被部材の前記シール部分を弾性的に収縮させて対
   応の前記接続領域に密着させ、該外被部材をそれ自体の
   弾性収縮力により前記棒状芯材に取付けること、を特徴
   とするポリマー碍子の製造方法。
6. 【請求項６】 破壊可能なコア部材を用いて、前記外被
   部材の前記シール部分を前記第２内径寸法に保持し、該
   コア部材を破壊して除去することにより該シール部分を
   弾性的に収縮させる請求項５に記載のポリマー碍子の製
   造方法。