特開 2024-17930 碍子及び碍子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024017930

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】碍子及び碍子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 17/26 20060101AFI20240201BHJP

   H01B 17/06 20060101ALI20240201BHJP

   H01B 17/20 20060101ALI20240201BHJP

   H01B 17/24 20060101ALI20240201BHJP

   H02G 7/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

H01B17/26 A

H01B17/06 A

H01B17/20 A

H01B17/24

H02G7/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120900

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】高石 聡

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 裕明

(72)【発明者】

【氏名】田中 剛

【テーマコード（参考）】

5G331

5G367

【Ｆターム（参考）】

5G331AA01

5G331AA04

5G331BA01

5G331BA04

5G331BC16

5G331CB01

5G331DA01

5G367BB10

(57)【要約】

【課題】材料の種類数を削減することができる碍子及び碍子の製造方法を提供する。
【解決手段】本開示に係る碍子１は、挿入穴２３が設けられた合成樹脂製の碍子本体２と、少なくとも軸長方向の一端部が前記挿入穴２３に挿入されており、外周面が前記挿入穴２３の内周面に直接的に接合されている筒状部材３とを備えることを特徴とする。故に、碍子本体２と筒状部材３との間に、碍子本体２を構成する材料とも筒状部材３を構成する材料とも異なる材料で構成された接着層が介在せずとも、筒状部材３を碍子本体２に固定することができる。即ち、碍子１を構成する材料の種類数を削減することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

挿入穴が設けられた合成樹脂製の碍子本体と、
少なくとも軸長方向の一端部が前記挿入穴に挿入されており、外周面が前記挿入穴の内周面に直接的に接合されている筒状部材と
を備えることを特徴とする碍子。

【請求項2】

前記碍子本体は熱可塑性樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の碍子。

【請求項3】

前記碍子本体の表面に、耐候性を有する保護層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の碍子。

【請求項4】

前記筒状部材はインサートナットであり、
前記筒状部材の軸長方向の他端部は前記挿入穴の外側に位置し、
前記碍子本体は、前記筒状部材を周方向に回転させる場合に摘持されるつまみ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の碍子。

【請求項5】

挿入穴が設けられた碍子本体と、
少なくとも軸長方向の一端部が前記挿入穴に挿入されている筒状部材と
を備える碍子を製造する方法であって、
前記碍子本体を構成する素材として熱可塑性樹脂を用い、
該熱可塑性樹脂が硬化する前に、該熱可塑性樹脂の前記挿入穴となるべき部分に前記筒状部材を押し込み、
前記熱可塑性樹脂を硬化させることによって、前記筒状部材の外周面を前記挿入穴の内周面に直接的に接合することを特徴とする碍子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、碍子及び碍子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電線と棒状の端子金具との接続部分を覆う碍子が記載されている。
この碍子は、貫通孔状の中空部が設けられた磁器製の碍子本体と、中空部に挿入された金属製のナット（筒状部材）と、ナットの外周面と中空部の内周面との間に介在しているセメント製の接着層とを備える。

【0003】

端子金具の先端部には、電線を受け入れるための中空部と、ナットの雌ネジに螺合する雄ネジとが設けられている。電線の一端部は、端子金具の中空部に挿入されることによって、端子金具の先端部に接続される。電線と端子金具とが接続された状態で、端子金具の雄ネジがナットの雌ネジに螺合する。この結果、電線と端子金具とを確実に接続すると共に、電線と端子金具との接続部分を、絶縁体である碍子本体で被覆することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６３９９４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の碍子は、３種類の材料（磁器、金属、及びセメント）で構成されているので、碍子を構成する材料の削減が望まれている。

【0006】

本開示の目的は、材料の種類数を削減することができる碍子及び碍子の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る碍子は、挿入穴が設けられた合成樹脂製の碍子本体と、少なくとも軸長方向の一端部が前記挿入穴に挿入されており、外周面が前記挿入穴の内周面に直接的に接合されている筒状部材とを備えることを特徴とする。

【0008】

本開示にあっては、合成樹脂製の碍子本体に設けられた挿入穴に、筒状部材の少なくとも軸長方向の一端部が挿入されている。
筒状部材の外周面は挿入穴の内周面に直接的に接合されている。故に、碍子本体と筒状部材との間に、碍子本体を構成する材料とも筒状部材を構成する材料とも異なる材料で構成された接着層が介在せずとも、筒状部材を碍子本体に固定することができる。即ち、碍子を構成する材料の種類数を削減することができる。従って、材料の調達、及び、碍子の使用後に碍子をリサイクル又は廃棄する作業等が容易である。
合成樹脂製の碍子本体は、セメント製の接着層が付着している磁器製の碍子本体よりも軽量なので、碍子の軽量化を図ることができる。

【0009】

本開示に係る碍子は、前記碍子本体は熱可塑性樹脂製であることを特徴とする。

【0010】

本開示にあっては、碍子本体が熱可塑性樹脂製である。
リサイクル又は廃棄の際、加熱することによって碍子本体を軟化又は溶融させることができるので、碍子を容易に解体することができる。

【0011】

本開示に係る碍子は、前記碍子本体の表面に、耐候性を有する保護層が設けられていることを特徴とする。

【0012】

本開示にあっては、耐候性を有する保護層が碍子本体の表面に設けられている。
故に、碍子本体の耐候性を強化することができるので、屋外であっても碍子を長期的に使用することができる。従って、碍子を頻繁に交換する必要がないので、環境負荷を軽減することができる。

【0013】

本開示に係る碍子は、前記筒状部材はインサートナットであり、前記筒状部材の軸長方向の他端部は前記挿入穴の外側に位置し、前記碍子本体は、前記筒状部材を周方向に回転させる場合に摘持されるつまみ部を有することを特徴とする。

【0014】

本開示にあっては、筒状部材がインサートナットである。
一般に、インサートナットの外周面には滑り止め用の凹凸が設けられているので、筒状部材の外周面と挿入穴の内周面とを互いに強固に接合することができる。故に、筒状部材の雌ネジに雄ネジを螺合させる際に、筒状部材の共回りを防止することができる。
筒状部材の軸長方向の一端部は挿入穴の内側に位置しているが、筒状部材の軸長方向の他端部は挿入穴の外側に位置しているので、作業者が筒状部材の位置、向き等を視覚又は触覚等で容易に把握することができる。

【0015】

碍子本体はつまみ部を有する。作業者がつまみ部を摘持して碍子本体ごと筒状部材を回転させることにより、例えば端子金具に設けられた雄ネジを筒状部材の雌ネジに容易に手動で螺合させることができる。

【0016】

本開示に係る碍子の製造方法は、挿入穴が設けられた碍子本体と、少なくとも軸長方向の一端部が前記挿入穴に挿入されている筒状部材とを備える碍子を製造する方法であって、前記碍子本体を構成する素材として熱可塑性樹脂を用い、該熱可塑性樹脂が硬化する前に、該熱可塑性樹脂の前記挿入穴となるべき部分に前記筒状部材を押し込み、前記熱可塑性樹脂を硬化させることによって、前記筒状部材の外周面を前記挿入穴の内周面に直接的に接合することを特徴とする。

【0017】

本開示にあっては、本開示に係る碍子の内、熱可塑性樹脂製の碍子本体を備えるものを製造することができる。
碍子本体と筒状部材との間に接着剤を注入する作業が不要なので、碍子の製造手順が簡易であり、熟練の製造者に依らず碍子の品質の向上及び碍子の量産等を図ることができる。
碍子を構成する材料として、練り上げてから短時間で硬化するセメントを使用する必要がないので、練り上げたセメントが使用前に硬化してしまう不都合が生じない。

【発明の効果】

【0018】

本開示の碍子及び碍子の製造方法によれば、碍子を構成する材料の種類数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態１に係る碍子の部分断面図である。

【図2】碍子を備えるブッシングの断面図である。

【図3】熱可塑性樹脂を用いる場合の碍子の製造手順の一例を説明するための模式図である。

【図4】熱可塑性樹脂を用いる場合の碍子の製造手順の他の一例を説明するための模式図である。

【図5】熱硬化性樹脂を用いる場合の碍子の製造手順の一例を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本開示の実施の形態について説明する。

【0021】

実施の形態 １．
図１は実施の形態１に係る碍子の部分断面図である。
図中１は碍子であり、碍子１は碍子本体２及び筒状部材３を備える。
碍子本体２は合成樹脂製（熱可塑性樹脂製又は熱硬化性樹脂製）の絶縁体である。碍子本体２はつまみ部２１と突出部２２とを一体に有する。つまみ部２１は大径の円柱状をなす。突出部２２は小径の円柱状をなし、つまみ部２１の一面からつまみ部２１に同軸に突出している。突出部２２の先端面には挿入穴２３が同軸に設けられている。挿入穴２３は円形断面を有する非貫通孔であり、突出部２２からつまみ部２１にわたる。図１には碍子１の軸長方向が上下に向くようにして碍子１が示されている。

【0022】

なお、つまみ部２１は有底円筒状でもよい。この場合、突出部２２はつまみ部２１の内底面からつまみ部２１に同軸に、且つ突出部２２の先端部分がつまみ部２１の外側に位置するようにして突出する。突出部２２は円筒状でもよい。突出部２２が円筒状の場合、突出部２２の内側が挿入穴２３として機能する。突出部２２の外周面とつまみ部２１の内底面及び内面とにわたるようにして、補強用のリブが設けられることが望ましい。

【0023】

筒状部材３はインサートナットであり、軸長方向の一端部にフランジ３１を有し、外周面に滑り止め用の凹凸（例えばローレット加工による綾目状又は平目状のもの。不図示）を有する。筒状部材３は例えば金属製であるが、これに限定されない。筒状部材３は、フランジ３１が挿入穴２３の外側に位置するようにして、挿入穴２３に挿入されている。筒状部材３の外周面は、挿入穴２３の内周面に直接的に接合されている。筒状部材３の挿入穴２３に挿入されている部分の軸長方向の長さは挿入穴２３の深さよりも小さい。挿入穴２３の底部には筒状部材３が存在していない空間がある。
碍子１は、次に説明するブッシング４を構成する。

【0024】

図２は碍子１を備えるブッシング４の断面図である。
ブッシング４は、碍子１の他に碍管４１及び端子金具４２を備える。
碍管４１は絶縁体であり、例えば不図示の変成器又は開閉器等が備えるケースの側壁を貫通しており、ケースの外側に碍管４１の軸長方向の一端部４１ａが位置している。碍管４１の一端部４１ａには切り欠き４１１が設けられている。図２にはブッシング４の一端部４１ａ近傍が示されている。
碍管４１の内径は突出部２２の外形より大きい。

【0025】

端子金具４２は棒状をなし、碍管４１を貫通している。端子金具４２の一端部においては、大径の円盤部４２０、小径円柱状の第１軸部４２１、大径円柱状のボルト部４２２、小径円柱状の第２軸部４２３，大径円柱状の接続部４２４が、一端側から他端側に向けてこの順に同軸に並設されている。円盤部４２０及び第１軸部４２１は碍管４１の外側にある。ボルト部４２２は一端部４１ａの開口を通して碍管４１の内外にわたる。第２軸部４２３及び接続部４２４は碍管４１の内側にある。ボルト部４２２の周面には雄ネジが設けられており、この雄ネジは筒状部材３の雌ネジに対応している。第２軸部４２３には、第２軸部４２３の軸長方向に垂直な貫通孔４２５が設けられている。貫通孔４２５の一方の開口は碍管４１の切り欠き４１１に向けられている。

【0026】

電線５は、導線５１が絶縁体によって被覆された被覆電線である。電線５の一端部には導線５１が露出している。電線５は導線５１が貫通孔４２５を貫通するようにして碍管４１の内側に挿入されており、切り欠き４１１を通して碍管４１の外側に引き出されている。

【0027】

円盤部４２０及び第１軸部４２１が筒状部材３の内側を通って挿入穴２３の底部に挿入され、筒状部材３にボルト部４２２が螺合する。これにより、導線５１は筒状部材３のフランジ３１と貫通孔４２５の内周面及び接続部４２４のボルト部４２２に近い方の端面とに挟まれる。この結果、導線５１と第２軸部４２３及び接続部４２４とが接触するので、端子金具４２と電線５とが互いに電気的に接続される。フランジ３１と導線５１との間にはバネ座金４３及び平座金４４（夫々図中二点鎖線参照）が介在することが望ましい。平座金４４はバネ座金４３と導線５１との間に介在し、バネ座金４３は平座金４４を介して導線５１を接続部４２４に押し付けるように付勢する。図の見易さのために、図２においては筒状部材３、接続部４２４、バネ座金４３、平座金４４、及び導線５１が互いから離隔しているように示してある。

【0028】

碍子１は端子金具４２に対して着脱可能である。碍子１の着脱は、作業者がつまみ部２１を摘持して碍子１をつまみ部２１の周方向に回転させることによって、手作業で簡単に行なうことができる。つまみ部２１の周面には周方向に連なる凹凸が設けられていることが望ましい（図１参照）。つまみ部２１の周面の凹凸は、作業者が作業者がつまみ部２１を摘持する際の滑り止めとして機能する。

【0029】

筒状部材３とボルト部４２２とを互いに螺合させる際、作業者は、つまみ部２１を回転させ、ネジ径に応じた荷重で締め付ける。このとき、突出部２２が碍管４１の一端部４１ａの開口から碍管４１の内側に挿入される。
端子金具４２と電線５との接続部分は、碍管４１の周壁及び碍子１の碍子本体２とに覆われるので、端子金具４２と電線５との接続部分を、異物との衝突、又は電気的な接続等から保護することができる。

【0030】

ブッシング４は、屋外で用いられる場合は特に、耐候性を有することが望ましい。碍子１に関し、碍子本体２は紫外線及び風雨等に晒されやすいので、碍子本体２の表面に、耐候性を有する保護層２４（図１に二点鎖線にて模式的に図示）が設けられてもよい。なお、碍子本体２自体が耐候性を有する合成樹脂で構成されてもよい。碍子１が耐候性を有する場合、屋外であっても碍子１を長期的に使用することができる。従って、碍子１を頻繁に交換する必要がないので、環境負荷を軽減することができる。

【0031】

以上のような碍子１によれば、筒状部材３の外周面が挿入穴２３の内周面に直接的に接合されている。故に、碍子本体２と筒状部材３との間に、碍子本体２を構成する材料とも筒状部材３を構成する材料とも異なる材料で構成された接着層が介在せずとも、筒状部材３を碍子本体２に固定することができる。即ち、碍子１を構成する材料の種類数を削減することができる。
従って、材料の調達、及び、碍子１の使用後に碍子１をリサイクル又は廃棄する作業等が容易である。特に、碍子本体２が熱可塑性樹脂製である場合、リサイクル又は廃棄の際、加熱することによって碍子本体２を軟化又は溶融させることができるので、碍子１を容易に解体することができる。

【0032】

合成樹脂製の碍子本体２は、セメント製の接着層が付着している磁器製の碍子本体よりも軽量なので、碍子１の軽量化を図ることができる。故に、碍子１を運搬する作業、及び碍子１を端子金具４２に着脱する作業等が容易である。
なお、挿入穴２３は貫通孔でもよい。この場合、挿入穴２３の２つの開口の内、一方からブッシング４を構成する棒状の端子金具が挿入され、他方から電線５が挿入される（特許文献１参照）。

【0033】

筒状部材３はインサートナットでなくてもよい。しかしながら、滑り止め用の凹凸が設けられているインサートナットを筒状部材３として用いることにより、筒状部材３の外周面と挿入穴２３の内周面とを互いに強固に接合することができる。故に、筒状部材３の雌ネジにボルト部４２２の雄ネジを螺合させる際に、筒状部材３の共回りを防止することができる。

【0034】

本実施の形態のように筒状部材３の一部が挿入穴２３の外側に位置することにより、作業者が筒状部材３の位置、向き等を視覚又は触覚等で容易に把握することができる。
筒状部材３はフランジ３１を有しない構成でもよい。筒状部材３は挿入穴２３に全体的に挿入してあってもよい。この場合、導線５１は、例えば挿入穴２３の周縁部と接続部４２４とに挟まれる。

【0035】

以上のような碍子１を製造する場合、碍子本体２を構成する素材として熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂が硬化する前に、熱可塑性樹脂の挿入穴２３となるべき部分に筒状部材３を押し込み、熱可塑性樹脂を硬化させることによって、筒状部材３の外周面を挿入穴２３の内周面に直接的に接合することができる。

【0036】

図３は熱可塑性樹脂を用いる場合の碍子１の製造手順の一例を説明するための模式図である。
作業者は、碍子本体２を成型するための金型６に熱可塑性樹脂２０を注入する（図３Ａ参照）。金型６は、筒状部材３の内部空間に相当する第１部分６１と、挿入穴２３の底部における筒状部材３が存在しない空間に相当する第２部分６２とを有する。第１部分６１及び第２部分６２は互いに一体に設けられている。

【0037】

次に、作業者は硬化前の熱可塑性樹脂２０に筒状部材３のフランジ３１を除く部分を押し込む（図３Ｂ参照）。このとき、金型６の第１部分６１が筒状部材３の内側に挿入される。筒状部材３が第１部分６１の周囲にある熱可塑性樹脂２０を押しのけることにより、筒状部材３、第１部分６１、及び第２部分６２によって挿入穴２３が形成される。
この後、熱可塑性樹脂２０を硬化させることによって、筒状部材３の外周面が挿入穴２３の内周面に直接的に接合された碍子１を得ることができる。

【0038】

図４は熱可塑性樹脂を用いる場合の碍子１の製造手順の他の一例を説明するための模式図である。
作業者は、不図示の金型又は３Ｄプリンタ等を用いて熱可塑性樹脂製の碍子本体２を形成する（図４Ａ参照）。形成された碍子本体２はつまみ部２１と突出部２２とを一体に有する。また、挿入穴２３が設けられている。ただし、挿入穴２３の内径は筒状部材３の外形よりも僅かに小さい。

【0039】

次に、作業者は、碍子本体２を構成している熱可塑性樹脂が硬化する前に、筒状部材３のフランジ３１を除く部分を挿入穴２３に押し込む（図４Ｂ参照）。このとき、筒状部材３は挿入穴２３を拡径させながら挿入穴２３に挿入される。なお、碍子本体２を構成している熱可塑性樹脂が硬化した場合は、硬化した熱可塑性樹脂を加熱して軟化させてから、軟化した熱可塑性樹脂が硬化する前に、筒状部材３のフランジ３１を除く部分を挿入穴２３に押し込む。
筒状部材３の挿入穴２３への挿入後、熱可塑性樹脂を硬化させることによって、筒状部材３の外周面が挿入穴２３の内周面に直接的に接合された碍子１を得ることができる。

【0040】

図５は熱硬化性樹脂を用いる場合の碍子１の製造手順の一例を説明するための模式図である。
作業者は、碍子本体２を成型するための金型６に、筒状部材３のフランジ３１を除く部分を挿入する（図５Ａ参照）。このとき、金型６の第１部分６１が筒状部材３の内側に挿入される。

【0041】

次に、作業者は金型６に熱硬化性樹脂２００を注入する（図５Ｂ参照）。金型６に挿入されている筒状部材３は、第１部分６１及び第２部分６２と共に、挿入穴２３を形成するための金型として機能する。
この後、熱硬化性樹脂２００を硬化させることによって、筒状部材３の外周面が挿入穴２３の内周面に直接的に接合された碍子１を得ることができる。

【0042】

以上のような碍子１の製造方法によれば、碍子本体２と筒状部材３との間に接着剤を注入する作業が不要である。故に、碍子１の製造手順は簡易である。従って、熟練の製造者に依らず碍子１の品質の向上及び碍子１の量産等を図ることができる。
碍子１を構成する材料として、練り上げてから短時間で硬化するセメントを使用する必要がないので、練り上げたセメントが使用前に硬化してしまう不都合が生じない。
図３～図５に示す碍子１の製造手順の何れの場合でも、碍子本体２の硬化後に、碍子本体２の表面に対向性塗料を塗布することにより、碍子本体２の表面に保護層２４を形成することができる。

【0043】

なお、碍子本体２を形成する際、挿入穴２３を形成すべき位置に、挿入穴２３よりも内径が大きい仮の穴が設けられてもよい。この場合、碍子本体２の硬化後に、仮の穴に筒状部材３が挿入される。筒状部材３の挿入後、筒状部材３の外周面と仮の穴の内周面との間に、碍子本体２を構成している合成樹脂と同じ合成樹脂を注入することによって、その内周面に筒状部材３の外周面が直接的に接合された挿入穴２３を形成することができる。ただし、筒状部材３の外周面と仮の穴の内周面との間に合成樹脂を注入する作業は煩雑である。また、先に硬化した合成樹脂と、後から注入されて硬化した合成樹脂とが２層をなして碍子本体２の機械的強度を低下させることがないように注意する必要がある。

【0044】

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。更に、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 碍子； ２ 碍子本体； ２０ 熱可塑性樹脂； ２００ 熱硬化性樹脂； ２１ つまみ部； ２３ 挿入穴； ２４ 保護層； ３ 筒状部材（インサートナット）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】