JP2009064668A - ピンがいし及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁器製の本体に樹脂製の外被体を金型成形により形成する場合、そのがいし本体の頂部を金型に精度よく位置決めすることを可能にする。
【解決手段】 頂部１４に電線がバインド線で締結される電線取付部１６を有し、基部１５に有底カップ状の金具２０を固着した磁器製がいし本体１０を備え、そのがいし本体１０の電線取付部１６の下部に胴部１２よりも大径の突起部１３を形成したピンがいし１であって、電線取付部１６の突起部１３の外周面１３ａが円柱面をなすよう研磨処理されかつその中心軸と金具２０中心軸と同一直線上に位置するよう構成され、さらに撥水性を有する樹脂素材による金型成形でもって形成された外被体３０で、突起部１３の外周面１３ａから金具２０の外周面に亘ってがいし本体１０および金具２０を被覆した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁器製のがいし本体の外表面に樹脂製の外被体を被着させたピンがいし及びその製造方法に関する。

例えば、電柱などで電線を支持するピンがいしとしては、一般的に磁器製のものが使用されている。このようなピンがいしは、その外表面が磁器で形成されているため撥水性が悪く、雨水などによる漏れ電流の増加が生じ易いことから、特に重塩害地域で使用する場合、電線のトラッキングが発生するなどの問題が起こっている。

そこで、耐塩性を有するピンがいしとして、特許文献１に開示されているように、磁器製のがいし本体の外表面に撥水性がよい樹脂製の外被体を被着させた構造のものが提案されている。

このピンがいしでは、がいし本体の頂部に電線をバインド線で締結するための溝が形成され、がいし本体の基部には、電柱から延びるアームに取り付けるための金具が接合されており、さらにがいし本体の頂部と基部との間の胴部に前述の外被体が被着されている。この外被体には、沿面距離を長くとるための多段の襞部が形成されている。

この種のピンがいしでは、撥水性がよい外被体で磁器製のがいし本体を被覆していることから、雨水などによる漏れ電流が流れにくくなっている。このようにして、塩害地域での使用において、ピンがいしを含む配電線のメンテナンス軽減を図っている。

このピンがいしの外被体として、従来、熱収縮性を有する樹脂チューブを使用するものがある。この外被体を磁器製のがいし本体に被着させるに際しては、がいし本体よりも大径で、あらかじめ所定の形状に成型された樹脂チューブにがいし本体を挿通させて位置決めし、その状態で、樹脂チューブを加熱して収縮させることにより、樹脂チューブを本体の外周面に密着させて外被体を形成するようにしている。

このような熱収縮性のチューブを外被体として使用したタイプのピンがいしでは、材料コストが高くつくだけでなく、熱収縮工程が必要であることから、製造コストも高くなるという難点があった。熱収縮性を有さない樹脂素材であっても撥水性に優れたものもあり、この種の樹脂素材を外被体に使用し、その外被体をがいし本体の外周面に被着する場合、プレス成形などの金型成形により製作することが考えられる。
特開平５−３４２９３４号公報

しかしながら、プレス成形などの金型成形によりがいし本体の外周面に外被体を形成しようとした場合、ピンがいしの構造上、以下のような問題がある。

前述したピンがいしのがいし本体の外周面に外被体をプレス成形により形成するに際しては、がいし本体の基部に金具を装着したものを下金型に位置決めした状態で、がいし本体の外周に外被体となる樹脂素材を被着させた上で、上金型を下金型に対して加圧しながら衝合する。これにより、上下金型によって形成されるキャビティの形状に従って樹脂素材が成形されることになる。

ここで、ピンがいしは、がいし本体の基部に接着材で金具を固着した構造を有するが、このがいし本体と金具との間に水分が浸入し、接着剤を経年劣化させるおそれがあることから、それを未然に防止するため、がいし本体の外周面から金具の外周面に亘って外被体を被着させておくことが望ましい。そのため、外被体をプレス成形により形成するに際しては、前述したようにがいし本体の基部に金具を固着したものを下金型に位置決めすることになる。

このようにピンがいしを金型にセッティングする場合、その二箇所、つまり、がいし本体の頂部と、がいし本体の基部に取り付けられた金具とで、下金型に位置決めする必要がある。この場合、金具は金属製であるため弾性変形等を生じ、金型に精度よく位置決めすることが可能であり、仮に、金具に寸法公差があっても、その寸法公差が小さいことから、金型への位置決めを容易に行える。

しかしながら、がいし本体の頂部側については、そのがいし本体が磁器製であることから、寸法公差が大きいため、金型に精度よく位置決めすることが非常に困難である。この大きな寸法公差を有するままでがいし本体を金型に位置決めしようとすると、がいし本体の頂部にクラックや欠けを生じさせたりしてがいし本体を破損してしまうというおそれがあった。また、破損を生じない程度の押圧力でがいし本体を金型に装填した場合、がいし本体と金型との隙間が大きくなることから、それからの樹脂漏れ量が多くなり、バリ取り等の後処理が煩雑となるおそれがあった。

また、このがいし本体は、金具に対して中心位置に直立させた姿勢で金具に接合されているとは限らず、がいし本体が金具に対して傾いた状態で、すなわち、がいし本体の中心軸が金具の中心軸を通る直線上から外れていたり、傾いていたりした状態で接合されていると、前述したがいし本体の金型への位置決めがより一層困難となり、上下金型の衝き合わせの際にがいし本体の頂部が破損する可能性も高くなる。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、磁器製のがいし本体に樹脂製の外被体を金型成形により形成する場合、そのがいし本体の頂部を金型に精度よく位置決めすることを可能にしたピンがいし及びその製造方法を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明にかかるピンがいしは、頂部に電線がバインド線で締結される電線取付部を有し、基部に有底カップ状の金具を固着した磁器製がいし本体を備え、そのがいし本体の電線取付部の下部に胴部よりも大径の突起部を形成したピンがいしであって、外周面が円柱面をなすよう研磨処理された突起部の中心軸が、金具の中心軸と同一直線上に位置するよう、がいし本体と金具とが接合一体化され、金型成形でもって形成された撥水性を有する樹脂素材による外被体で、突起部の外周面から金具の外周面に亘ってがいし本体および金具が被覆されていることを特徴とする。

また、本発明の製造方法は、頂部に電線がバインド線で締結される電線取付部を有し、基部に有底カップ状の金具を固着した磁器製がいし本体を備え、そのがいし本体の電線取付部の下部に胴部よりも大径の突起部を形成したピンがいしの製造方法であって、電線取付部の突起部の外周面を円柱面状に研磨処理し、突起部の中心軸と金具の中心軸とが同一直線上に位置するようがいし本体と金具とを一体化した上で、撥水性を有する樹脂素材を、がいし本体の突起部の外周面から金具の外周面に亘って被着させてから、突起部の外周面と金具の外周面とでがいし本体を金型に位置決めして装填し、金型でプレス成形して突起部の外周面から金具の外周面に亘ってがいし本体および金具を被覆する外被体を形成することを特徴とする。

本発明に係るピンがいし及びその製造方法では、がいし本体の頂部、つまり、電線取付部の突起部の外周面が円柱面をなすよう研磨処理され形成されていることから、がいし本体の頂部の寸法公差を小さくすることができる。そして、突起部の外周面の中心軸が金具の中心軸とが同一の直線上に位置するようがいし本体と金具とを接合一体化することによって、この電線取付部の突起部と金具とを金型に精度よく位置決めすることが可能となり、がいし本体の外周面およびそれから金具の外周面の一部分に亘る領域に外被体を金型成形により形成することが実現容易となる。

なお、本発明に係るピンがいしの製造方法において、電線取付部の突起部の外周面の研磨処理後、突起部と金具とを両者の中心軸が同一直線上に位置させた姿勢で接合一体化した上で、突起部の外周面と金具の外周面とでがいし本体を金型に位置決めすることが望ましい。

このようにすれば、がいし本体を金型に装填する際に、その電線取付部の突起部と金具を金型に保持させることで、がいし本体をを金型により一層精度よく金具の所定位置にきわめて容易にかつ精度よく位置決めすることができ、がいし本体および金具の外周面に外被体を金型成形により形成することがより一層容易となる。

本発明によれば、がいし本体の頂部である電線取付部の突起部の外周面が円柱面をなすよう研磨処理されていることから、そのがいし本体の頂部の寸法公差を小さくすることができ、この電線取付部の突起部を金型に精度よく位置決めすることが可能となる。また、突起部の外周面の中心軸と金具の中心軸とが同一直線上に位置するようがいし本体と金具とを接合一体化したので、外被体成形時、金型で突起部と金具の部分で確実に保持でき、かつこれら保持部分での間隙をいちじるしく小さくすることができるので、がいし本体および金具の外周面に外被体を金型成形により寸法精度よく、かつ、樹脂漏れをきわめて少なくすることによってバリ発生を軽減して形成することが実現容易となり、塩害地域での使用に適したピンがいしを低コストで製作することができる。また、樹脂外被体を形成するためにがいし本体の突起部および金具の部分の全周に亘って金型の保持部を当接させ密着させて保持させようとした際、突起部が研磨加工によって高い寸法精度に仕上げられており、また本体他端側に取付けた前記金具ともその中心軸が同一直線上に位置するよう構成されているため、磁器からなる突起部が金型の押圧力でクラックを生じ損傷するというおそれがきわめて小さく、高絶縁性のピンがいしを提供することができる。

本発明の実施形態を以下に詳述する。この実施形態におけるピンがいしは、磁器製のがいし本体の外表面に撥水性がよい樹脂製の外被体を被着させた構造のもので、塩害地域での使用に適した耐塩性に優れた性能を発揮する。このピンがいしでは、撥水性がよい外被体で磁器製のがいし本体を被覆していることから、雨水などによる漏れ電流が流れにくく、塩害地域での使用において、ピンがいしを含む配電線のメンテナンス軽減が図れる。

図１は、この実施形態におけるピンがいし１の構造例を示す。同図に示すように、このピンがいし１は、磁器製のがいし本体１０と、金属製の金具２０と、撥水性がよい樹脂製の外被体３０とで主要部が構成されている。

磁器製のがいし本体１０は、円柱状の胴部１２と、その胴部１２の先端に設けられた頂部１４と、胴部１２の下端部に位置する基部１５とで構成され、その頂部１４には、電線がバインド線で締結される電線取付部１６が形成され、基部１５には、有底カップ状の金具２０が取り付けられている。

この電線取付部１６は、がいし本体１０の外周面に形成された環状溝１８と、がいし本体１０の頂面に形成された直状溝１１とを有し、これら環状溝１８と直状溝１１を利用して電線がバインド線で締結される。この環状溝１８の下部には、胴部１２よりも大径の突起部１３が形成されている。

この突起部１３の外周面１３ａは、後述するように外被体３０の金型成形を可能にするため、ダイヤモンド砥粒などを利用して短円柱面をなすよう研磨処理されている。この研磨処理により、突起部１３の外周面１３ａでの寸法公差を小さくしている。がいし本体１０の基部１５は、有底カップ状の金具２０に収容配置されている。

金属製の金具２０は、カップ部２２と、そのカップ部２２の底部２２ａから導出されたピン状のアーム取付部２４とからなる。このアーム取付部２４の端部外周面には雄ねじ２４ａが形成され、図示ではその雄ねじ２４ａにアーム取付用のナット２６が螺合されている。金具２０のカップ部２２は、セメント等の接着材４０でがいし本体１０の基部１５に固着されている。

樹脂製の外被体３０は、撥水性がよい高分子材料たとえばシリコーンゴム、変成シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）またはエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等からなり、がいし本体１０の外形に沿った筒状をなし、その外周に多段の襞部３２ａ，３２ｂが形成されている。この襞部３２ａ，３２ｂは、大径の襞部３２ａと小径の襞部３２ｂが交互に配置され、沿面距離を長くとるようにしている。

外被体３０は、がいし本体１０の頂部１４に位置する突起部１３の外周面１３ａから金具２０のカップ部２２の外周面に亘って被着されている。この外被体３０の両端部には、突起部１３の外周面１３ａおよびカップ部２２の外周面との間にシリコーン樹脂などの接着材４２，４４が塗布されている。この外被体３０でカップ部２２の一部を被覆することにより、カップ部２２とがいし本体１０との間に介在するセメント等の接着材４０の経年劣化を未然に防止するようにしている。

以上の構成からなるピンがいし１は、金具２０から突出するアーム取付部２４を電柱から延びるアームにねじ止めすることにより起立状態で取り付けられ、がいし本体１０の頂部１４にある電線取付部１６に環状溝１８および直状溝１１を利用して電線をバインド線で締結させることによりその電線を保持する。

このピンがいし１は、撥水性がよい外被体３０で磁器製のがいし本体１０を被覆していることから、雨水などによる漏れ電流が流れにくく、塩害地域での使用において、ピンがいし１を含む配電線のメンテナンス軽減が図れる。また、突起部１３の外周面が円柱面に仕上げられており、その中心軸と金具２０の中心軸が同一直線上に位置するよう構成されているため、樹脂被着の際に金型に精度よく保持されることから、金型による押圧力で突起部１３にクラックや欠損を生じるおそれがきわめて少なく、絶縁性の良好ながいしを提供することができる。

次に、前述した構成からなるピンがいし１の製造方法を以下に詳述する。

まず外被体３０を金型成形により形成するに先立って、突起部１３の外周面１３ａをダイヤモンド砥粒などを使用して予め研磨処理して中心軸と直交する断面形状が真円をなすよう円柱面に仕上げて、その寸法公差を小さくする。それから、図２に示すような専用治具５０を用いて、がいし本体１０と金具２０との芯出しを行う。

この専用治具５０は、同図に示すようにがいし本体１０を位置決めする第一ベース５２と、金具２０を位置決めする第二ベース５４と、金具２０から延びるアーム取付部２４を位置決めする第三ベース５６とで構成され、各ベース５２，５４，５６は連結棒５８によりその水平および垂直位置が相対的に設定されている。具体的には、少なくとも、がいし本体１０の突起部１３を挿着する第一ベース５２の透孔５２ａの中心軸と、金具２０のカップ部２２を配置すべき第二ベース５４の凹部５４ａの中心軸とが同一直線上に位置するようベース５２、５４が設定されている。

第二ベース５４の凹部５４ａの底部中央部分設けた貫通孔に金具２０を挿入してカップ部２２を載置すると共に、第三ベース５６の凹部５６ａにアーム取付部２４の先端部分を挿入する。これにより、金具２０を垂直状態に位置決め保持する。これら第二ベース５４および第三ベース５６により位置決め保持された金具２０に対してがいし本体１０を位置決めする。つまり、がいし本体１０を第一ベース５２の透孔５２ａから挿通させ、そのがいし本体１０の基部１５を金具２０に挿入してカップ部２２の底部２２ａに載置する。

一方、がいし本体１０の突起部１３が第一ベース５２の透孔５２ａに同図に示すように嵌合される。これにより、がいし本体１０を金具２０に対して中心位置に直立させた姿勢で位置決めして突起部１３の中心軸を金具２０のカップ部２２の中心軸の延長線上に位置させる。

このようにして、がいし本体１０と金具２０との芯出しが完了した時点で、がいし本体１０の基部１５と金具２０のカップ部２２との間にセメント等の接着材４０を注入することにより、がいし本体１０と金具２０とを接合一体化する。

このがいし本体１０と金具２０との芯出しが完了した上で、接合一体化されたがいし本体１０および金具２０（以下、これらをアッセンブリ体２と総称する）に外被体３０を金型成形により形成する。その金型成形は、例えば、図３に示すような金型６０を用いて行う。同図に示す金型６０は、下金型６２と上金型６４からなる半割り構造を有し、両者の衝合面６２ａ，６４ａには、アッセンブリ体２を収容すると共に成形予定の外被体３０を形成するためのキャビティ６６，６８が形成されている。

このような金型６０によれば、図４に示すようにアッセンブリ体２を下金型６２のキャビティ６６の所定位置に配置すると、アッセンブリ体２は、金具２０のカップ部２２がキャビティ６６の基端部で位置決めされ、本体１０の頂部１４がキャビティ６６の先端部で位置決めされる。このようにアッセンブリ体２は、下金型６２のキャビティ６６の二箇所で位置決めされる。

特に、がいし本体１０の頂部１４、つまり、電線取付部１６の突起部１３の外周面１３ａがキャビティ６６の先端部で位置決めされる。このとき、がいし本体１０の突起部１３の外周面１３ａが中心軸と直交する断面の形状が実質的に真円をなす円柱面状に研磨処理されていることから、その本体１０が磁器製であっても、突起部１３の外周面１３ａでの寸法公差が小さくなっている。その結果、がいし本体１０の頂部１４は、下金型６２に精度よく位置決め保持される。

また、この金型成形に先立って、がいし本体１０と金具２０との芯出しが完了していることから、がいし本体１０が金具２０に対して中心位置に直立させた姿勢で接合一体化されている。そのため、金具２０に対してがいし本体１０が傾くことなく、中心位置に直立した姿勢で下金型６２にセッティングされるので、がいし本体１０の頂部１４は、下金型６２により一層精度よく位置決め保持される。無論、上金型６４に対しても同様であり、金型６２，６４をつき合わせた状態においてもそれらによって精度よく保持される。

このような金型６２，６４を使用してアッセンブリ体２の所定部分に外被体３０を形成するには、まず、アッセンブリ体２に、その突起部１３の外周面１３ａの一部分から金具２０のカップ部２２の外周面の一部分に亘って可塑性の樹脂素材３４を所定量ほぼ一定の厚さで巻き付け、被着させる。このときの被着量は、金型６２，６４を衝き合わせ、キャビティ６６，６８内にアッセンブリ体２を保持させたとき、両者間に形成される空間容積より若干多目とすることが望ましい。このとき、アッセンブリ体２と樹脂素材３４との接着性を良好にするため、アッセンブリ体２の外周面に接着材（プライマー）をあらかじめ塗布しておくことが好ましい。この状態で、図５に示すようにアッセンブリ体２を下金型６２のキャビティ６６内に配置する。そして、上金型６４（図３参照）を下金型６２に衝合させて加圧する。このとき、下金型６２と上金型６４とに対する加圧力を高め、次にそれを減じるという操作を数回程度繰り返して、金型６２，６４内から空気を排出させることで、金型６２，６４とアッセンブリ体２との間に樹脂素体３４が万遍なく行き渡り、樹脂素体３４が両金型６２，６４によるキャビティ６６，６８で規制される形状に成形される。余分な量の樹脂素体３４はアーム取付部２４と金型６２，６４との間や金型６２，６４間等の間隙部分から外部へ押し出される。樹脂素材としては、シリコーンゴム、変成シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）またはエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のゴム原料を使用することができる。

このプレス成形により、図６に示すように樹脂素材３４がアッセンブリ体２と金型６２，６４のキャビティ６６，６８の内壁面との間の空間部分を満たし、アッセンブリ体２の外周面、つまり、がいし本体１０の突起部１３の外周面１３ａから金具２０のカップ部２２の外周面に亘って外被体３０が被着形成される。その後、所定温度に加熱し、所定の形状に成形された樹脂素体３４を架橋させて外被体３０とする。それから、図７に示すように金型６２，６４からアッセンブリ体２を取り出した後、外被体３０のバリ（図示せず）等を除去することにより、図１に示す、ピンがいし１が製作される。このとき、上述したように、アッセンブリ体２の突起部１３の形状の寸法精度、さらにはその中心軸と金具２０のカップ部２２の中心軸が同一直線上にあることから、樹脂成型時、上金型６４および下金型６２を突起部１３および金具２０のカップ部２２に密着させることができ、樹脂漏れを大幅に軽減することができ、バリ等の発生を抑制することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係るピンがいしを示す一部断面部分を含む正面図である。 がいし本体を金具に対して芯出しするための専用治具を示す正面図である。 アッセンブリ体に外被体を形成するための金型を示す斜視図である。 図３の下金型に対するアッセンブリ体のセッティング状態を示す上面図である。 樹脂素材を巻き付けたアッセンブリ体を下金型に装填した状態を示す上面図である。 アッセンブリ体に外被体を形成した後、上金型を取り除いた状態を示す上面図である。 金型成形を完了したピンがいしを下金型から取り出した状態を示す正面図である。

符号の説明

１ ピンがいし
１０ がいし本体
１２ 胴部
１３ 突起部
１３ａ 突起部の外周面
１４ 頂部
１５ 基部
１６ 電線取付部
２０ 金具
３０ 外被体
６０ 金型

Claims (3)

1. 頂部に電線がバインド線で締結される電線取付部を有し、基部に有底カップ状の金具を固着した磁器製がいし本体を備え、そのがいし本体の電線取付部の下部に胴部よりも大径の突起部を形成したピンがいしであって、外周面が円柱面をなすよう研磨処理された前記突起部の中心軸が、前記金具の中心軸と同一直線上に位置するよう、前記がいし本体と前記金具とが一体化され、金型成形でもって形成された撥水性を有する樹脂素材による外被体で、前記突起部の外周面から前記金具の外周面に亘って前記がいし本体および前記金具が被覆されていることを特徴とするピンがいし。
2. 頂部に電線がバインド線で締結される電線取付部を有し、基部に有底カップ状の金具を固着した磁器製がいし本体を備え、そのがいし本体の電線取付部の下部に胴部よりも大径の突起部を形成したピンがいしの製造方法であって、前記電線取付部の突起部の外周面を円柱面状に研磨処理し、前記突起部の中心軸と金具の中心軸とが同一直線上に位置するよう前記がいし本体と前記金具とを一体化した上で、撥水性を有する樹脂素材を、前記がいし本体の前記突起部の外周面から前記金具の外周面に亘って被着させてから、前記突起部の外周面と前記金具の外周面とで前記がいし本体を金型に位置決めして装填し前記金型でプレス成形して前記突起部の外周面から前記金具の外周面に亘って前記がいし本体および前記金具を被覆する外被体を形成することを特徴とするピンがいしの製造方法。
3. 前記突起部の外周面を円柱面状に研磨処理した後、前記金具に対して中心軸を共有するよう前記がいし本体を直立させた姿勢で接合一体化した上で、前記突起部の外周面と前記金具の外周面とで前記がいし本体を前記金型に位置決めする請求項２に記載のピンがいしの製造方法。

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