JP3766951B2 - ポリマー碍子およびポリマー碍子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマー碍子およびポリマー碍子の製造方法に関するものであり、より詳しくは、主として繊維強化プラスチックを芯材とするポリマー碍子およびそのポリマー碍子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量、加工容易、高強度などの観点から、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと省略する。）等を芯材としたポリマー碍子の使用が普及されつつある。
【０００３】
この種のポリマー碍子、たとえば、送配電用のラインポスト碍子などでは、ピンボルトを用いて電柱のアームに固定している。
【０００４】
具体的には、以下のような方法によって製造および固定される。すなわち、まず、有底円筒形状の支持金具の底部に設けられた貫通状の孔部に、ピンボルトの軸部を挿入した後、この支持金具にＦＲＰの芯材を挿入し、支持金具と芯材とをかしめて、つまり圧着することによって、ポリマー碍子を製造する。そして、支持金具から突出するピンボルトの軸部を、アームの取付孔に挿入した上で、軸部の先端にナットを螺着して、ポリマー碍子をアームに固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように、ポリマー碍子を、支持金具の孔部に挿入されるピンボルトによって固定した場合には、支持金具の孔部からその内部に外気や雨水など湿気が浸入し、ＦＲＰからなる芯材が吸湿してしまい、芯材の劣化が進む等の不具合を生じる。
【０００６】
一方、このような不具合を解決すべく、たとえば、図１１に示すような構造を採用することも考えられる。図１１に示す構造は、有底円筒形状の支持金具１１０の底部１１３に貫通状の孔部を形成せずに、支持金具１１０の底部１１３に直接雌ねじ１３０を形成して、この雌ねじ１３０にピンボルト１２０を螺着したものである。
【０００７】
しかし、図１１に示す碍子は、支持金具１１０の底部に雌ねじ１３０を形成するため構造が複雑となり、また、支持金具１１０とピンボルト１２０との連結強度を考慮すると、雌ねじ１３０を深く形成することを要するので、支持金具１１０の底部を厚く大きくする必要があり、そのため、碍子自体が重たくなり、また、ラインポスト碍子のように上端部を固定せずに下端部のみをアームに固定させる場合には、上端部に連結される電線からの力によって作用する回転モーメントが大きくなるという不具合をも有している。
【０００８】
本発明は、上記した不具合に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、芯材の湿気の吸湿による劣化等を防止でき、しかも簡易な構成で容易に製造することができ、さらには、確実な取付状態を維持することのできるポリマー碍子、およびそのポリマー碍子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】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、プラスチック製の芯材と、該芯材の端部が挿着される筒部を有する支持部材と、該支持部材の底部に取り付けられる固定部材とを備えた、ポリマー碍子であって、前記固定部材には軸部が備えられるとともに、前記支持部材の底部には孔部が穿設され、前記軸部が前記孔部に挿入されるとともに、前記支持部材には、前記孔部から前記筒部内部への湿気の浸入を防止するためのシール手段が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、外気や雨水等の湿気が支持部材の底部の孔部から筒部内部に浸入しようとしても、支持部材に設けられたシール手段によってその浸入が阻止される。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記固定部材の軸部の端部には、前記支持部材の底部に係止され得る係止部が設けられており、前記シール手段が、前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在されていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によると、固定部材の係止部と支持部材の底部との間に介在するシール部材が湿気の浸入を阻止する。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記支持部材に対する前記固定部材の回動を規制しつつ、前記支持部材と前記固定部材とを固定するための回動規制手段をさらに備えていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、回動規制手段によって支持部材と固定部材との相対的な回動が規制されながら、支持部材と固定部材とが固定される。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記固定部材の係止部は、前記支持部材の筒部内周面との間に所定の隙間が形成されるような隙間形成部分を有しており、該隙間形成部分と前記筒部内周面との間に形成された隙間に、流動性を有する固定用素材が充填固化され、これによって前記回動規制手段が構成されていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成によると、支持部材の底部の孔部に固定部材の軸部を挿入した後、固定部材の係止部の隙間形成部分と支持部材の筒部内周面との間に形成される隙間に固定用素材を充填して固化することにより、回動規制手段を簡易に構成することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部とによって前記シール手段が圧接された状態で、前記固定用素材が充填固化されていることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、固定用素材が充填固化された直後から、支持部材の底部の孔部から筒部内部への湿気の浸入が阻止される。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、プラスチック製の芯材と、該芯材の端部が挿着される筒部および孔部が形成される底部を有する支持部材と、該支持部材の底部の孔部に挿入される軸部および該底部に係止され得る係止部を有する固定部材とを備えたポリマー碍子の製造方法であって、シール手段が前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在されるように、前記固定部材の軸部を前記支持部材の底部の孔部に挿入する工程と、前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在された前記シール手段を圧接しつつ、前記固定部材と前記支持部材とを固定する工程と、前記芯材を前記支持部材の筒部に挿入して、前記支持部材の筒部と前記芯材とを圧着する工程とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によると、シール手段が圧接された状態において固定部材と支持部材とが固定されているので、その固定された直後から支持部材の底部の孔部から筒部内部への湿気の浸入が阻止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のポリマー碍子の一実施形態を示す一部断面を含む全体構成図、図２は、図１において芯材を除いた状態での要部拡大図、図３は、図１におけるシール部材の平面図、図４は、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２２】
このポリマー碍子は、ラインポスト碍子として使用されるものであって、図１および図２に示すように、中実円柱状に形成されたＦＲＰ製の芯材１と、この芯材１の上端部が挿着された、つまり、挿入状態で取り付けられた電線保持金具５と、この芯材１の下端部が挿着された、つまり、挿入状態で取り付けられた支持部材としての有底円筒形状の支持金具１０と、ナット４１の螺着により電柱のアーム４０に固定するための固定部材としてのピンボルト２０とを備えている。
【００２３】
芯材１には、その長さ方向にわたってカバー３が外嵌されている。このカバー３は、シリコーンゴムからなり、径方向外方に突設された、かさ状の突設部３ａが所定の間隔を隔てて複数形成されている。
【００２４】
支持金具１０は、その中央部に円形の孔部１１が貫通状に形成された円板状の底部１３と、この底部１３の周端から連続して円筒状に立ち上がる筒部１５とを備えている。なお、底部１３と筒部１５とは、一体的に形成されている。
【００２５】
筒部１５は、その内周面が孔部１１と同心の円柱状に形成された底部側端部１７と、芯材１とともにかしめられる、つまり圧着される、かしめ部１８と、芯材１の端部およびカバー３の端部が挿入される開口側端部１９とを備えている。
【００２６】
ピンボルト２０は、孔部１１に挿入される棒状の軸部２１と、この軸部２１の一端に設けられ、軸部２１よりも大径とされる係止部としての頭部２３とから構成されている。軸部２１には、その遊端部に、ナット４１が螺着可能な雄ねじ２１ａが刻設されている。また、頭部２３は、孔部１１よりも大きい外径を有し、その外周面は、図２（Ａ）に示すように、底部側端部１７の内周面と略対応した略円形に形成されている。さらに、その外周面の一部には、底部側端部１７の内周面との間に所定の隙間を形成すべく隙間形成部分としての平面部２４が形成されている。なお、頭部２３の外周面は、この平面部２４以外の外周面においても若干の隙間が形成されるよう、底部側端部１７の内周面よりも若干小さく形成されている。また、頭部２３の底面は、対向する支持部材１０の底部１３の上面、つまり内面と略対応する形状に形成されており、具体的にはいずれも軸方向に垂直な平面で形成されている。
【００２７】
支持金具１０の底部１３の上面とピンボルト２０の頭部２３の底面との間には、リング状のシール手段としてのシール部材３０が介在されている。このシール部材３０は、図３および図４にも示すように、リング状のファスナーシールとして構成されており、その中央の穿設孔３１がピンボルト２０の軸部２１よりも大きくかつ頭部２３よりも小さく形成されている。また、その外径は、支持金具１０の底部側端部１７の内周面よりも若干小さく形成されている。なお、このシール部材３０は、リング状の軟鋼３０ａの内周面にリング状の合成ゴム３０ｂが嵌め込まれることによって構成されている。
【００２８】
そして、シール部材３０が支持金具１０の底部１３とピンボルト２０の頭部２３とによって圧接された状態で、頭部２３の平面部２４と底部側端部１７の内周面との間に形成される所定の隙間に、回動規制手段（固定用素材）としての樹脂２７が充填固化されることによって、支持金具１０とピンボルト２０との相対的な回動が規制された状態で、支持金具１０とピンボルト２０とが固定されている。
【００２９】
図５は、本実施形態のポリマー碍子の要部構成の分解側面図、図６ないし図１０は、このポリマー碍子の製造工程の説明図である。次に、本実施形態のポリマー碍子の製造方法について、図５ないし図１０を参照して説明する。
【００３０】
この製造方法は、支持金具１０の底部１３とピンボルト２０の頭部２３との間にシール部材３０が介在するように、孔部１１に軸部２１を挿入する工程（挿入工程）と、この工程の後にシール部材３０を圧接しつつ、支持金具１０の底部側端部１７とピンボルト２０の頭部２３との隙間に未硬化の樹脂２７を充填して固化する工程（充填固化工程）と、支持金具１０に芯材１を挿入し支持金具１０の筒部１５のかしめ部１８を芯材１とともにかしめる工程（圧着工程）とを備えている。
【００３１】
挿入工程においては、図５および図６に示すように、ピンボルト２０の軸部２１をシール部材３０の穿設孔３１に挿入した後、この軸部２１を支持金具１０の筒部１５側から孔部１１に挿入して、支持金具１０の底部１３の上面とピンボルト２０の頭部２３の底面との間にシール部材３０を介在させる。なお、シール部材３０を支持金具１０の底部１３の上面に載置した後に、ピンボルト２０の軸部２１をシール部材３０の穿設孔３１および支持金具１０の孔部１１に挿入してもよい。
【００３２】
充填固化工程においては、図７に示すように、孔部１１から下方に突出したピンボルト２０の軸部２１にパイプ状の圧着用治具４５を外嵌装着して、この圧着用治具４５の一端が支持部材１０の底部１３の下面と当接し、他端がナット４１の上面と当接するような状態で、ピンボルト２０の雄ねじ２１ａにナット４１を螺着して締め込む。これによって、支持金具１０の底部１３の上面とピンボルト２０の頭部２３の底面とにより、その間に介在されているシール部材３０が挟み付けられて圧接される。
【００３３】
そして、図８に示すように、この圧接状態で支持金具１０の底部側端部１７の内周面とピンボルト２０の頭部２３の外周面との間の隙間に未硬化の樹脂２７を充填固化して、支持金具１０とピンボルト２０とを固定する。なお、この樹脂２７の充填は、ピンボルト２０の頭部２３の平面部２４と支持金具１０の底部側端部１７の内周面との間の所定の隙間のみならず、頭部２３の平面部２４以外の外周面との隙間にも充填する。
【００３４】
そして、ナット４１を螺脱して圧着用治具４５を離脱した後、図９に示すように、支持金具１０に開口側端部１９から芯材１およびカバー３の端部を挿入し、支持金具１０の筒部１５のかしめ部１８を芯材１とともにかしめる（図９において、かしめた時の圧着力が加わる方向を太線矢印で示している。）。なお、開口側端部１９からの芯材１およびカバー３の挿入においては、カバー３を、開口側端部１９の内周面に形成される段部まで挿入するとともに、芯材１をピンボルト２０の頭部２３に当接するまで挿入する。
【００３５】
また、芯材１およびカバー３の挿入ならびにかしめは、充填固化工程において樹脂２７が固化している段階で行うこともできる。また、電線保持金具５は、予め心材１の上端部に挿着されているものを用いてもよく、また、これらの工程の途中ないしは後の工程で別途取り付けてもよい。
【００３６】
このようにして製造されたポリマー碍子は、図１０に示すように、その他必要により、腕金６０を取り付けて、支持金具１０の孔部１１から下方に突出したピンボルト２０の軸部２１を、電柱のアーム４０の取付孔４３に挿入した後に、このアーム４０の上端が支持部材１０の底部１３の下面と当接し、他端がナット４１の上面と当接するようにして、雄ねじ２１ａにナット４１を螺着することで、アーム４０に固定して使用される。
【００３７】
このようなポリマー碍子にあっては、外気や雨水等の湿気が支持金具１０の底部１３の孔部１１から浸入しようとしても、支持金具１０の底部１３の上面とピンボルト２０の頭部２３の底面との間にシール部材３０が介在されているので、筒部１５内部への湿気の浸入が確実に阻止できて、芯材１の吸湿を防止することができる。そのため、芯材１の吸湿による劣化を防止することができ、ポリマー碍子の信頼性を向上させることができる。特に、シール部材３０としてリング状の部材が用いられているので、軸部２１の外周全方向にわたってシールすることができるので、より確実なシールを確保することができる。
【００３８】
また、支持金具１０とピンボルト２０との連結構造が図１１に示すような碍子に比較して簡易なため、小型化、作業性の向上、コストの低減が図られる。さらに、アーム４０に固定して電線保持金具５に電線を取り付けた状態においては、電線の張力により回転モーメントが作用するが、本実施形態のポリマー碍子では、全体の小型化が図られているので、図１１に示すような碍子に比べて回転モーメントが小さく、確実に固定状態を維持できる。
【００３９】
また、充填固化された樹脂２７によって、支持金具１０とピンボルト２０は、相対的な回動が規制された状態で固定されるので、両者の結合状態が確実に維持されるとともに、支持金具１０とピンボルト２０との相対的な回動によるシール部材３０の劣化を防止することができる。さらに、アーム４０への固定作業および離脱作業においては、ナット４１を螺脱着する際のピンボルト２０の空回りを防止することができ、その作業性を向上させることができる。しかも、ピンボルト２０の頭部２３の平面部２４と支持金具１０の底部側端部１７の内周面との間の所定の隙間に樹脂２７を充填固化することにより、支持金具１０とピンボルト２０とを固定したので、簡易かつ低コストで両者の相対的な回動を規制しつつ固定することができる。
【００４０】
しかも、本実施形態においては、ピンボルト２０の頭部２３の平面部２４と支持金具１０の底部側端部１７の内周面との所定の隙間のみならず、頭部２３の平面部２４以外の外周面と支持金具１０の底部側端部１７の内周面との隙間にも樹脂２７が充填されているので、この樹脂２７によっても湿気の浸入の防止が図られている。
【００４１】
また、シール部材３０が圧接された状態で樹脂２７が固化される、つまり支持部材１０とピンボルト２０とはシール部材３０が圧接された状態で固定されているので、その固化された直後から、支持金具１０の底部１５の孔部１１から筒部１５内部への湿気の浸入が阻止されるため、アーム４０に取り付ける前においても孔部１１から筒部１５内部への湿気の浸入を防止できる。
【００４２】
本実施形態は上記のような構成からなるので、その構成による利点を有したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の意図する範囲で適宜設計変更可能である。
【００４３】
つまり、本発明において、芯材１はＦＲＰに限定されるものではなく、その他のプラスチック製の芯材をも用いることができる。
【００４４】
また、本発明は、上記に述べたような構造が適用できるものでれば、ラインポスト碍子に限定されず、他の種類の碍子に適宜適用することができる。
【００４５】
さらに、シール部材３０もファスナーシールに限定されるものではなく、その他シールワッシャ等、種々のシール部材３０を用いることができる。
【００４６】
また、シール部材３０の取付方法も上記のものに限定されるものではなく、たとえばピンボルト２０の頭部２３に予めシール部材３０を貼る等の手段を用いてもよい。
【００４７】
さらに、回動規制手段は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、ピンボルト２０の頭部２３に、その外周面から突出する突出部を設けるとともに、支持部材１０の底部側端部１７の内周面にその突出部と係合する溝部を設ける等の構造を用いてもよい。但し、上記実施形態のように、未硬化の樹脂２７の充填固化により回動規制手段を構成することにより、支持部材１０およびピンボルト２０の構造の簡素化が図れるとともに、製造作業の簡易化を図ることができる。また、上記実施形態の如く樹脂を用いることで、ポリマー碍子の軽量化を図ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、シール手段によって支持部材の筒部内部への湿気の浸入が阻止されて、芯材の吸湿が防止される。そのため、芯材の吸湿による劣化を防止することができ、ポリマー碍子の信頼性を向上させることができる。また、支持部材の底部に別途連結手段を設ける等せずに、芯材の防湿を簡易な構成で行なえて、小型化、作業性の向上、コストの低減が図られる。さらに、全体としての小型化が図られるため、支持部材の一端側のみをアーム等に固定する場合であっても回転モーメントが小さく、確実に取付状態を維持できる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、固定部材の係止部と支持部材の底部との間に介在するシール部材が湿気の浸入を阻止するので、より確実に芯材の吸湿を防止でき、より信頼性を向上させることができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、回動規制手段により支持部材に対する固定部材の回動が規制された状態で支持部材と固定部材とが固定されるので、両者の連結状態を確実に維持できるとともに、両者の相対的な回動によるシール手段の劣化を防止することができる。しかも、固定手段の軸部にナット等を螺着してアーム等に固定する場合にあっては、この固定作業時あるいは離脱作業時に支持部材と固定部材との空回りがなく、その作業性を向上させることができる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、固定部材の係止部の隙間形成部分と支持部材の筒部内周面との間に形成される隙間に固定用素材を充填固化することにより、簡易に回動規制手段を形成できるので、製造コストの低減をより図ることができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によれば、固定用素材が充填固化された直後から、支持部材の底部の孔部から筒部内部への湿気の浸入が阻止されるので、アーム等に取り付ける前においても孔部から筒部内部への湿気の浸入を防止できる。したがって、芯材の吸湿による劣化をより確実に防止することができ、ポリマー碍子の信頼性をより向上させることができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明によれば、シール手段が圧接された状態において固定部材と支持部材とが固定されているので、その固定された直後から支持部材の底部の孔部から筒部内部への湿気の浸入が阻止される。そのため、アーム等に取り付ける前においても孔部から筒部内部への湿気の浸入を阻止できる。
【００５４】
また、支持部材の底部に別途連結手段を設ける等せずに、芯材の防湿を簡易な構成により行なえて、小型化、作業性の向上、コストの低減が図られる。さらに、全体として小型化が図られるため、支持部材の一端側のみをアーム等に固定する場合であっても回転モーメントが小さく、確実に取付状態を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリマー碍子の一実施形態を示す一部断面を含む正面図である。
【図２】図１における芯材を除いた状態での要部拡大図であって、（Ａ）は断面平面図、（Ｂ）は断面側面図である。
【図３】図１におけるシール部材の平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１のポリマー碍子の要部構成の分解側面図である。
【図６】図１のポリマー碍子の製造工程を説明するための要部断面側面図である。
【図７】図１のポリマー碍子の製造工程を説明するための要部断面側面図である。
【図８】図１のポリマー碍子の製造工程を説明するための要部断面側面図である。
【図９】図１のポリマー碍子の製造工程を説明するための要部断面側面図である。
【図１０】図１のポリマー碍子がアームに取り付けられた状態を示す側面図である。
【図１１】支持金具の底部に直接雄ねじを形成して、この雄ねじにピンボルトを取り付けるように構成した構造を説明するための要部断面側面図である。
【符号の説明】
１ 芯材
１０ 支持金具
１１ 孔部
１３ 底部
１５ 筒部
２０ ピンボルト
２１ 軸部
２３ 頭部
２４ 平面部
２７ 樹脂
３０ シール部材

Claims (6)

1. プラスチック製の芯材と、該芯材の端部が挿着される筒部を有する支持部材と、該支持部材の底部に取り付けられる固定部材とを備えた、ポリマー碍子であって、
   前記固定部材には軸部が備えられるとともに、前記支持部材の底部には孔部が穿設され、
   前記軸部が前記孔部に挿入されるとともに、前記支持部材には、前記孔部から前記筒部内部への湿気の浸入を防止するためのシール手段が設けられていることを特徴とする、ポリマー碍子。
2. 前記固定部材の軸部の端部には、前記支持部材の底部に係止され得る係止部が設けられており、前記シール手段が、前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在されていることを特徴とする、請求項１に記載のポリマー碍子。
3. 前記支持部材に対する前記固定部材の回動を規制しつつ、前記支持部材と前記固定部材とを固定するための回動規制手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のポリマー碍子。
4. 前記固定部材の係止部は、前記支持部材の筒部内周面との間に所定の隙間が形成されるような隙間形成部分を有しており、該隙間形成部分と前記筒部内周面との間に形成された隙間に、流動性を有する固定用素材が充填固化され、これによって前記回動規制手段が構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のポリマー碍子。
5. 前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部とによって前記シール手段が圧接された状態で、前記固定用素材が充填固化されていることを特徴とする、請求項４に記載のポリマー碍子。
6. プラスチック製の芯材と、該芯材の端部が挿着される筒部および孔部が形成される底部を有する支持部材と、該支持部材の底部の孔部に挿入される軸部および該底部に係止され得る係止部を有する固定部材とを備えたポリマー碍子の製造方法であって、
   シール手段が前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在されるように、前記固定部材の軸部を前記支持部材の底部の孔部に挿入する工程と、
   前記固定部材の係止部と前記支持部材の底部との間に介在された前記シール手段を圧接しつつ、前記固定部材と前記支持部材とを固定する工程と、
   前記芯材を前記支持部材の筒部に挿入して、前記支持部材の筒部と前記芯材とを圧着する工程とを備えていることを特徴とする、ポリマー碍子の製造方法。

Images