がいし
【課題】金具部を防食処理することによって寿命延伸を図ることができるがいしを提供する。
【解決手段】溶融亜鉛めっき層７は、がいしの金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止する金属めっき層である。腐食防止層８は、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の腐食を防止する塗膜である。腐食防止層８は、錆層に容易に浸透して錆層を固着化する錆転換型の防食塗料を塗布して形成されるプライマ層である。耐候性向上層９は、腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を向上させる塗膜である。耐候性向上層９は、塗膜表面の硬度(機械的強度)を向上させて傷つき防止効果を図るトップコート層である。
【解決手段】溶融亜鉛めっき層７は、がいしの金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止する金属めっき層である。腐食防止層８は、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の腐食を防止する塗膜である。腐食防止層８は、錆層に容易に浸透して錆層を固着化する錆転換型の防食塗料を塗布して形成されるプライマ層である。耐候性向上層９は、腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を向上させる塗膜である。耐候性向上層９は、塗膜表面の硬度(機械的強度)を向上させて傷つき防止効果を図るトップコート層である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金具部が防食処理されているがいしに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のがいしは、表面に釉薬層が形成されている磁器製の本体部と、この本体部の円盤状の笠部の内側に接合されるピン状の金具部と、本体部の上向きに突出する円筒状の頭部の外側に接合されるキャップ状の金具部などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来のがいしは、金具部の表面に溶融亜鉛めっきなどによって金属めっき層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-134972号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のがいしは、金具部分の材質が亜鉛めっきを施された鋼や鉄で形成されているため、塩害地区での使用によって経年とともに金具部の腐食が進み、この金具部が損傷して寿命が著しく短くなる。
【０００５】
この発明の課題は、金具部を防食処理することによって寿命延伸を図ることができるがいしを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３に示すように、金具部（３Ａ，３Ｂ）が防食処理されているがいしであって、前記金具部の溶融亜鉛めっき層（７）の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層の表面に密着しこの亜鉛めっき層の表面の腐食を防止する腐食防止層（８）と、前記腐食防止層の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層の耐候性を向上させる耐候性向上層（９）とを備えるがいし（１）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のがいしにおいて、前記耐候性向上層は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して形成されていることを特徴とするがいしである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のがいしにおいて、前記腐食防止層は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して形成されていることを特徴とするがいしである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のがいしにおいて、図５に示すように、前記金具部（３Ａ）とがいし本体部（２）とを接合するセメント（４）の露出面（４ａ）を被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する流出防止層（１０）を備えることを特徴とするがいしである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によると、金具部を防食処理することによって寿命延伸を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１実施形態に係るがいしの一部を破断して示す正面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るがいしの一部を破断して示す側面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係るがいしの金具部の一部を拡大して模式的に示す部分断面図である。
【図４】この発明の第２実施形態に係るがいしの一部を破断して示す正面図である。
【図５】図４のV-V線で切断した状態を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電暴露試験前後の絶縁抵抗の測定結果を示すグラフである。
【図７】この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電暴露試験の状況と課電暴露試験後の状態とを示す外観写真であり、（Ａ）は課電暴露試験の状況を示す写真であり、（Ｂ）は実施例(対策品)に係るがいしの外観写真であり、（Ｃ）は比較例(未対策品)に係るがいしの外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１及び図２に示すがいし（碍子）１は、電気導体を絶縁して支持する部材である。がいし１は、支持物によって架線を支持するときにこの架線とこの支持物との間を電気的に絶縁しており、電気鉄道などにおいて絶縁のために加圧部分と接地間に使用される絶縁体である。がいし１は、例えば、電気車に電力を供給する電車線又はき電用変電所からこの電車線に電力を供給するき電線などの電線を電柱、ビーム又は腕金などに支持したり、き電線と電車線とを電気的に区分したり、電車線のトロリ線の風圧による動揺を抑制する振止金具又は曲線区間でトロリ線を外側に引っ張る曲線引装置などの付属物を電柱、ビーム又は腕金などに支持したりするときに使用される。図１及び図２に示すがいし１は、電車線を支持物によって支持又は引留めるときや電車線を絶縁区分するときに使用される絶縁用の電車線路用がいしの一種である懸垂がいしである。がいし１は、図１及び図２に示すように、本体部（磁器部）２と、金具部（キャップ金具）３Ａと、金具部（ピン金具）３Ｂと、図１に示すセメント４と、図１及び図２に示す連結部材５Ａ，５Ｂなどを備えている。がいし１は、金具部３Ａ，３Ｂが防食処理されている耐食性がいしであり、電路設備として使用される場合には、直流電圧では1500V、交流電圧では20〜25kVの高電圧下で使用される。
【００１３】
本体部２は、がいし１の主要部を構成する部分である。本体部２は、例えば、硬質な磁器製の絶縁体の表面に釉薬を施して表面が平滑に形成されている。本体部２は、例えば、陶石、長石、珪石又は粘土などの原料を粉砕して粉末にし水を加えて所定の形状に成型し、乾燥後に釉薬を塗布して約1300℃で焼成し焼結させて製造される。本体部２は、図１に示すように、絶縁部の漏洩距離を長くするとともに雨水の流入を防ぐひだ部２ａと、図１及び図２に示すようにこのひだ部２ａを内面に有する円盤状の笠部２ｂと、図１に示すようにこの笠部２ｂの中央部から上方に突出した略円筒状の頭部２ｃなどを備えている。
【００１４】
金具部３Ａは、支持物と本体部２とを連結する部分であり、本体部２の頭部２ｃの外周面を被覆するように、この本体部２と一体に組み立てられている。金具部３Ｂは、架線と本体部２とを連結する部分であり、本体部２の頭部２ｃの内周面に上端部を挿入するように、この本体部２と一体に組み立てられている。金具部３Ａは、例えば、可鍛鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄などであり、金具部３Ｂは一般構造用圧延鋼材などである。金具部３Ａ，３Ｂは、連結部３ａ，３ｂと貫通孔３ｃ，３ｄとを備えている。連結部３ａは、金具部３Ａと支持物とを連結する部分であり、連結部３ｂは金具部３Ｂと電車線路とを連結する部分である。連結部３ａは、金具部３Ａの上端部から突出する一対の板状部であり、連結部３ｂは金具部３Ａの下端部から突出する一対の板状部である。貫通孔３ｃ，３ｄは、締結ボルトが貫通する部分である。貫通孔３ｃは、一対の連結部３ａ間に取付金具６Ａを挿入した状態でコッタボルト５ａを挿入可能なように、連結部３ａに形成されている。貫通孔３ｄは、一対の連結部３ｂ間に取付金具６Ｂを挿入した状態でコッタボルト５ｂを挿入可能なように、連結部３ｂに形成されている。金具部３Ａ，３Ｂは、図３に示すように、溶融亜鉛めっき層７と、腐食防止層８と、耐候性向上層９などを備えている。
【００１５】
図１に示すセメント４は、本体部２と金具部３Ａ，３Ｂとを接合する部材である。セメント４は、金具部３Ａの内面と本体部２の頭部２ｃの外面とを接合するとともに、金具部３Ｂの上端部の外面と本体部２の頭部２ｃの内面とを接合するポルトランドセメントなどである。セメント４は、骨材と水とともに練り混ぜられて充填されており、硬化後に本体部２と金具部３Ａ，３Ｂとを一体に固着させる。
【００１６】
図１に示す連結部材５Ａは、取付金具６Ａとがいし１の連結部３ａとを着脱自在に連結する部材であり、図２に示す連結部材５Ｂは取付金具６Ｂとがいし１の連結部３ｂとを着脱自在に連結する部材である。連結部材５Ａ，５Ｂは、図１及び図２に示すように、連結部３ａ，３ｂの貫通孔３ｃ，３ｄに挿入されるコッタボルト５ａ，５ｂと、このコッタボルト５ａ，５ｂの雄ねじ部に装着されるナット５ｃ，５ｄと、コッタボルト５ａ，５ｂの雄ねじ部の貫通孔に差し込まれてナット５ｃ，５ｄの脱落を防止する割りピン５ｅ，５ｆなどを備えている。
【００１７】
取付金具６Ａ，６Ｂは、がいし１を取り付けるための部材である。取付金具６Ａ，６Ｂは、支持物又は電車線路などに着脱自在に取り付けられており、連結部材５Ａ，５Ｂのコッタボルト５ａ，５ｂが貫通する貫通孔を備えている。例えば、取付金具６Ａはがいし１を支持する支持物に取り付けられており、取付金具６Ｂは電車線路の一端部に取り付けられている。
【００１８】
図３に示す溶融亜鉛めっき層７は、金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止する金属めっき層である。溶融亜鉛めっき層７は、例えば、金具部３Ａ，３Ｂの耐食性を向上させるために、溶融亜鉛浴中に素材金属である金具部３Ａ，３Ｂを直接浸漬して、この金具部３Ａ，３Ｂの表面に亜鉛被覆層を形成する溶融亜鉛めっき法によって形成されている。溶融亜鉛めっき層７は、例えば、付着量が500g/m2以上になるように、金具部３Ａ，３Ｂの全面に形成されており、貫通孔３ｃ，３ｄの内周面にも形成されている。
【００１９】
腐食防止層８は、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の腐食を防止する塗膜である。腐食防止層８は、錆層に容易に浸透して錆層を固着化する錆転換型の防食塗料を塗布して形成されるプライマ層である。腐食防止層８は、例えば、高分子キレート剤作用によって化学的に安定な無機／有機結合体の防食皮膜を形成し、同時に赤錆層を非晶質錆に変換する防食タイプの錆止め塗料(錆面防食プライマ)を塗布して形成される。腐食防止層８は、金属素材である溶融亜鉛めっき層７の表面に溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料などを塗布して形成されている。腐食防止層８は、錆層に浸透し溶融亜鉛めっき層７と密着する。腐食防止層８は、耐食性と絶縁性の両性能の保持から30μm以上の膜厚が確保されていることが望ましく、膜厚が60μmを超えると塗膜の可撓性が上がり、上塗り塗膜表面硬度との相関性が必要であるため、膜厚が30〜60μmの範囲内になるように塗布されて形成されている。腐食防止層１２は、溶剤一液型変性エポキシ樹脂塗料の希釈率が15%を下回ると当該材料のレべリング性が下がるため、めっき層表面への馴染み性能及び錆層への浸透性が必須条件であり、希釈率が40%を超えると要求膜厚減になり、性能発揮のための膜厚確保が困難になるため、希釈量が15〜40%の範囲内になるように塗布され形成されている。
【００２０】
耐候性向上層９は、腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を向上させる塗膜である。耐候性向上層９は、塗膜表面の硬度(機械的強度)を向上させて傷つき防止効果を図るトップコート層である。耐候性向上層９は、例えば、腐食性物質を遮断し長期的な耐食性及び耐薬品性を向上させ、有害な紫外線による劣化を防止し塗膜の化学的な安定性も向上させる金属フレーク（金属顔料）を含有したトップコート塗料を塗布することによって形成される。耐候性向上層９は、本体がアクリルポリオール樹脂を主成分とし、硬化剤がイソシアネート樹脂を主成分とし、導電性金属フレーク９ａを含有するポリウレタン樹脂塗料を塗布して形成されており、このような導電性金属フレーク含有塗料としてはステンレス、アルミニウム又は亜鉛などの導電性金属フレーク９ａを含有する。耐候性向上層９は、図３に示すように、乾燥時には樹脂の層内に導電性金属フレーク９ａが数層にオーバーラップしている状態になる。耐候性向上層９は、耐候性と導電性及び強度の各性能を保持するため、30μm以上の膜厚が確保されていることが望ましい。導電性金属フレーク９ａは、厚みが0.3〜0.5μm、縦横の大きさが20μm×30μm〜40μm×50μmの極薄片であり、アスペクト比(直径：厚み)が大きいものが好ましく、層数（厚さ）が7〜12枚(30〜50μm）であることが好ましい。
【００２１】
次に、この発明の第１実施形態に係るがいしの製造方法について説明する。
溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料をシンナーによって希釈率15〜40%で希釈し、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に希釈後の溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料を刷毛塗り又はスプレー塗装によって塗布し、常温で16時間〜7日間程度放置し乾燥させて腐食防止層８を形成する。このとき、溶融亜鉛めっき層７の表面に錆層が存在するときには、この錆層を塗装前に除去するとともに、溶融亜鉛めっき層７の表面に油又はグリースなどが付着しているときには、これらをシンナーによって塗装前に除去する。次に、導電性金属フレーク含有塗料をシンナーによって希釈し、金具部３Ａ，３Ｂの腐食防止層８の表面に希釈後の導電性金属フレーク含有塗料を刷毛塗り又はスプレー塗装によって塗布し、常温で16時間〜7日間程度放置し乾燥させて耐候性向上層９を形成する。次に、金具部３Ａをセメント４によって本体部２の頭部２ｃの外周面に接合するとともに、金具部３Ｂをセメント４によって本体部２の頭部２ｃの内周面に接合して、金具部３Ａ，３Ｂが耐食処理されたがいし１が製造される。
【００２２】
この発明の第１実施形態に係るがいしには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の表面の腐食を腐食防止層８が防止し、この腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を耐候性向上層９が向上させる。このため、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂが防食処理されて、溶融亜鉛めっき層７及び母材である鋼や鉄の腐食の進行を遅らせることができる。その結果、がいし１を塩害地区で使用するときに、このがいし１の寿命を延ばすことができ、メンテナンスコストを大幅に削減することができる。
【００２３】
(2) この第１実施形態は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して耐候性向上層９が形成されている。このため、導電性金属フレーク９ａによる腐食性物質の遮断効果によって塗膜の変質を防ぐとともに、導電性金属フレーク９ａによって有害な紫外線による劣化を防ぐことができる。その結果、耐食性、耐薬品性及び耐汚染性を向上させることができ、初期の塗膜性能を長期間にわたり維持することができる。また、耐候性向上層９の表面に低電圧下では絶縁性があるが高電圧下では導電性を付与することができる。例えば、低電圧下だけではなく高電圧下においても絶縁性を付与する塗料を塗布して耐候性向上層９を形成した場合には、この耐候性向上層９の一部がはく離するとこの部分にアーク電流が流れて溶融亜鉛めっき層７が損傷し、この損傷箇所から腐食が進行する可能性がある。この第１実施形態では、導電性金属フレーク９ａによって耐候性向上層９に高電圧下で導電性を付与することができるため、この耐候性向上層９にアーク電流が流れるのを防ぎ、金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止することができる。
【００２４】
(3) この第１実施形態は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して腐食防止層８が形成されている。このため、新亜鉛メッキの場合、簡単な素地調整後塗布することで防食効果を発揮し、赤錆層の場合錆層に浸透して錆を固定化し安定性のある物質に変換することができる。その結果、塗膜が大気を遮断して溶融亜鉛めっき層７を保護することができる。また、腐食防止層８が耐アルカリ性及び耐酸性に優れ、可撓性を有し、溶融亜鉛めっき層７との密着性に優れ、耐水性及び耐塩水噴霧性にも優れており、取扱いが簡単でスプレーや刷毛で容易に塗装することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
以下では、図１〜図３に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図４に示すがいし１は、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとの間の間隙部にこれらを接合するセメント４が僅かに露出している。図５に示す流出防止層１０は、金具部３Ａと本体部２とを接合するセメント４の露出面４ａを被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する塗膜である。流出防止層１０は、風雨などによってセメント４の露出面４ａが流れ落ちるのを防ぐために、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとをセメント４によって接合した後に、この露出面４ａに塗料などを吹き付けてこの露出面４ａを被覆し定着させる。流出防止層１０は、例えば、図３に示す腐食防止層８と同様の錆止め塗料をセメント４の露出面４ａの全面に耐候性向上層９と重なるように塗布し、この錆止め塗料の塗膜の表面に耐候性向上層９と同様の金属フレーク含有トップコート塗料を塗布して形成される。この第２実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、がいし１の本体部２の笠部２ｂ側（キャップ金具側）のセメント４が水分によって流れ落ち、がいし１の絶縁性能が低下するのを防ぐことができる。
【実施例】
【００２６】
次に、この発明の実施例及び比較例について説明する。
電車線路用の懸垂がいしのキャップ金具及びピン金具を防食処理して、実施例及び比較例に係るがいしを製造し、各がいしについて暴露試験を実施して絶縁性能を評価した。
（実施例）
実施例は、電車線路用の懸垂がいしの溶融亜鉛めっき層の表面に特殊変性エポキシ樹脂塗料を塗布し、この特殊変性エポキシ樹脂塗料の塗膜表面にステンレスフレーク入り塗料を塗布した対策品のがいしである。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
表１は、この発明の実施例に係るがいしに使用した特殊変性エポキシ樹脂塗料の成分内容及び含有量である。表２は、この発明の実施例に係るがいしに使用した特殊変性エポキシ樹脂塗料のJIS K 5600に規定する試験条件で測定した塗膜性能である。電車線路用の180mm懸垂がいし(日本碍子株式会社製、形式180C)のキャップ金具の表面及びピン金具の全面を素地調整し、表１，２に示す特殊変性エポキシ樹脂塗料(日本パーカライジング株式会社製 商品名トリック1000）をシンナーで希釈率15〜40%に希釈して、このキャップ金具の表面及びピン金具の全面に、膜厚が20μm以上になるようにスプレーで塗布し、常温で16時間〜７日間放置して乾燥させた。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
表３は、この発明の実施例に係るがいしに使用したステンレスフレーク入り塗料の成分及び含有量である。表４は、この発明の実施例に係るがいしに使用したステンレスフレーク入り塗料のJIS K 5600に規定する試験条件で測定した塗膜性能である。表３に示す本体／硬化剤を４／１の割合で配合したステンレスフレーク入り塗料をシンナーで希釈して、表１，２に示す特殊変性エポキシ樹脂塗料の乾燥後の塗膜の表面に、膜厚が20μm以上になるようにスプレーで塗布し、常温で16時間〜７日間放置して乾燥させ、実施例に係るがいしを製造した。
【００３３】
次に、ステンレスフレーク入り塗料による塗膜の抵抗率を測定した。表３に示す本体／硬化剤を４／１の割合で配合したステンレスフレーク入り塗料をシンナーで希釈して高絶縁体のタイルの表面に、特殊変性エポキシ樹脂塗料とステンレスフレーク入り塗料の塗膜の合計が厚さ0.26〜0.28mmとなるように、幅10mm×測定長さ50mmで３本のラインで塗布して塗装皮膜を形成した。1000Vの絶縁抵抗計を用いてこの塗装皮膜の抵抗を測定し、抵抗率（固有抵抗）を計算した。その結果、抵抗率が0.1〜0.35(0.1,0.3,0.35)(MΩ)であり、抵抗率が5.2〜19.6(5.2,16.8,19.6)(Ωm)であり、測定長さ10mmで測定した場合にはいずれも0(MΩ)であった。このため、ステンレスフレーク入り塗料による塗膜が絶縁体よりも僅かに抵抗が小さいことが確認された。
【００３４】
（比較例）
比較例は、実施例と同じ懸垂がいしの溶融亜鉛めっき層の表面を防食処理していない現用品(未対策品)のがいしである。
【００３５】
（課電暴露試験の結果）
財団法人鉄道総合技術研究所の勝木塩害試験場において実施例及び比較例に対して課電曝露試験を実施した。勝木塩害試験場は、新潟県村上市勝木（がつぎ）に位置し、道路を隔てて日本海に面しており、潮風に含まれる塩分が絶縁物に付着して絶縁性能が低下するいわゆる塩害を受けやすい環境にあり、絶縁物の耐塩害性能の評価及び検証に適している。課電曝露試験は、実施例及び比較例にDC3000Vの電圧をかけた状態で13ヵ月間にわたり屋外で暴露し、暴露開始後のがいしの腐食状態を観察した。
【００３６】
【表５】
【００３７】
表５は、この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電曝露試験による絶縁性能の評価結果であり、課電暴露試験前後のがいしのキャップ金具とピン金具との間の絶縁抵抗値(MΩ)を暴露期間(ヶ月)経過後に絶縁抵抗計によって測定した測定結果ある。ここで、表５に示す実施例の4000表記は、絶縁抵抗計の測定結果が∞MΩであり、実施例の0.01表記は絶縁抵抗計の測定結果が0 MΩであり、比較例の4000表記は絶縁抵抗計の測定結果が∞である。表５に示す「散水なし」は、実施例及び比較例に散水をせずに課電暴露試験を実施したときの評価結果であり、「散水あり」は実施例及び比較例に散水をして課電暴露試験を実施したときの絶縁抵抗値(MΩ)の測定結果である。表５に示す「散水なし」の場合には、実施例及び比較例のいずれについても絶縁抵抗値に変化が殆ど認められなかった。表５に示す「散水あり」の場合には、実施例については13ヶ月経過後の課電暴露試験後の絶縁抵抗値が0.2(MΩ)であり絶縁性能が良好であり、外観に腐食が確認されなかった。比較例は、13ヶ月経過後の課電暴露試験後の絶縁抵抗値が0.01(MΩ)であり絶縁抵抗値が実施例に比べて低く、絶縁性能が低下していることが確認された。
【００３８】
図６に示す縦軸は、課電暴露試験前後のがいしのキャップ金具とピン金具との間の絶縁抵抗値(MΩ)であり、横軸は暴露期間(ヶ月)である。図６及び図７に示す比較例は、暴露試験を開始してから13ヶ月経過後の表面を観察すると、キャップ金具及びピン金具のいずれも腐食して腐食生成物が雨水などに溶け出し、磁器部の表面が変色し磁器部の損傷が進んでいる。一方、図６及び図７に示す実施例は、比較例に比べて暴露試験後の絶縁抵抗値が高くなっており、絶縁性能を維持していることが分かる。また、実施例は、図７に示すように、暴露試験を開始してから13ヶ月経過後の表面を観察すると、キャップ金具の内側を防錆処理しなかったため磁器部の表面にわずかに腐食生成物が流れているが、キャップ金具及びピン金具のいずれも全体として良好な状態である。
【００３９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、電車線設備などの電路設備で使用されるがいし１を例に挙げて説明したが、電路設備以外の電力用又は電信用のがいしについてもこの発明を適用することができる。例えば、電車線路、き電線路、これらに附属する機器、電線及び防護設備などに使用するがいしや、高圧送電線とこの支持物との間を絶縁するがいしなどについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、がいし１が懸垂がいしである場合を例に挙げて説明したが、可動ブラケット、振止装置又は曲線引装置などを支持する長幹がいし、機器を支持する支持がいしなどについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、がいし１が磁器がいしである場合を例に挙げて説明したが、ガラス繊維強化プラスチック(FRP)をシリコーンゴムで被覆したポリマーがいしや、強化ガラス化処理がされたガラスがいしなどについてもこの発明を適用することができる。
【００４０】
(2) この実施形態では、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂの表面に溶融亜鉛めっき層７が形成されている場合を例に挙げて説明したが、溶融亜鉛めっき層７が形成されておらず金具部が溶融亜鉛−アルミニウム合金製のがいしについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂの全面に腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理する場合を例に挙げて説明したが、金具部３Ａ，３Ｂの片面に腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理したり、がいし１の本体部２と接合する部分以外の部分のみに腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理したりすることもできる。さらに、この第２実施形態では、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとを接合するセメント４の露出面４ａを流出防止層１０によって被覆する場合を例に挙げて説明したが、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ｂとを接合するセメント４の露出面を流出防止層によって被覆することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ がいし
２ 本体部（がいし本体部）
２ａ ひだ部
２ｂ 笠部
２ｃ 頭部
３Ａ，３Ｂ 金具部
３ａ，３ｂ 連結部
３ｃ，３ｄ 貫通孔
４ セメント
５Ａ，５Ｂ 連結部材
５ａ，５ｂ コッタボルト
５ｃ，５ｄ ナット
５ｅ，５ｆ 割りピン
６Ａ，６Ｂ 取付金具
７ 溶融亜鉛めっき層
８ 腐食防止層
９ 耐候性向上層
９ａ 導電性金属フレーク
１０ 流出防止層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金具部が防食処理されているがいしに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のがいしは、表面に釉薬層が形成されている磁器製の本体部と、この本体部の円盤状の笠部の内側に接合されるピン状の金具部と、本体部の上向きに突出する円筒状の頭部の外側に接合されるキャップ状の金具部などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来のがいしは、金具部の表面に溶融亜鉛めっきなどによって金属めっき層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-134972号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のがいしは、金具部分の材質が亜鉛めっきを施された鋼や鉄で形成されているため、塩害地区での使用によって経年とともに金具部の腐食が進み、この金具部が損傷して寿命が著しく短くなる。
【０００５】
この発明の課題は、金具部を防食処理することによって寿命延伸を図ることができるがいしを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３に示すように、金具部（３Ａ，３Ｂ）が防食処理されているがいしであって、前記金具部の溶融亜鉛めっき層（７）の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層の表面に密着しこの亜鉛めっき層の表面の腐食を防止する腐食防止層（８）と、前記腐食防止層の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層の耐候性を向上させる耐候性向上層（９）とを備えるがいし（１）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のがいしにおいて、前記耐候性向上層は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して形成されていることを特徴とするがいしである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のがいしにおいて、前記腐食防止層は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して形成されていることを特徴とするがいしである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のがいしにおいて、図５に示すように、前記金具部（３Ａ）とがいし本体部（２）とを接合するセメント（４）の露出面（４ａ）を被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する流出防止層（１０）を備えることを特徴とするがいしである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によると、金具部を防食処理することによって寿命延伸を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１実施形態に係るがいしの一部を破断して示す正面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るがいしの一部を破断して示す側面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係るがいしの金具部の一部を拡大して模式的に示す部分断面図である。
【図４】この発明の第２実施形態に係るがいしの一部を破断して示す正面図である。
【図５】図４のV-V線で切断した状態を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電暴露試験前後の絶縁抵抗の測定結果を示すグラフである。
【図７】この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電暴露試験の状況と課電暴露試験後の状態とを示す外観写真であり、（Ａ）は課電暴露試験の状況を示す写真であり、（Ｂ）は実施例(対策品)に係るがいしの外観写真であり、（Ｃ）は比較例(未対策品)に係るがいしの外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１及び図２に示すがいし（碍子）１は、電気導体を絶縁して支持する部材である。がいし１は、支持物によって架線を支持するときにこの架線とこの支持物との間を電気的に絶縁しており、電気鉄道などにおいて絶縁のために加圧部分と接地間に使用される絶縁体である。がいし１は、例えば、電気車に電力を供給する電車線又はき電用変電所からこの電車線に電力を供給するき電線などの電線を電柱、ビーム又は腕金などに支持したり、き電線と電車線とを電気的に区分したり、電車線のトロリ線の風圧による動揺を抑制する振止金具又は曲線区間でトロリ線を外側に引っ張る曲線引装置などの付属物を電柱、ビーム又は腕金などに支持したりするときに使用される。図１及び図２に示すがいし１は、電車線を支持物によって支持又は引留めるときや電車線を絶縁区分するときに使用される絶縁用の電車線路用がいしの一種である懸垂がいしである。がいし１は、図１及び図２に示すように、本体部（磁器部）２と、金具部（キャップ金具）３Ａと、金具部（ピン金具）３Ｂと、図１に示すセメント４と、図１及び図２に示す連結部材５Ａ，５Ｂなどを備えている。がいし１は、金具部３Ａ，３Ｂが防食処理されている耐食性がいしであり、電路設備として使用される場合には、直流電圧では1500V、交流電圧では20〜25kVの高電圧下で使用される。
【００１３】
本体部２は、がいし１の主要部を構成する部分である。本体部２は、例えば、硬質な磁器製の絶縁体の表面に釉薬を施して表面が平滑に形成されている。本体部２は、例えば、陶石、長石、珪石又は粘土などの原料を粉砕して粉末にし水を加えて所定の形状に成型し、乾燥後に釉薬を塗布して約1300℃で焼成し焼結させて製造される。本体部２は、図１に示すように、絶縁部の漏洩距離を長くするとともに雨水の流入を防ぐひだ部２ａと、図１及び図２に示すようにこのひだ部２ａを内面に有する円盤状の笠部２ｂと、図１に示すようにこの笠部２ｂの中央部から上方に突出した略円筒状の頭部２ｃなどを備えている。
【００１４】
金具部３Ａは、支持物と本体部２とを連結する部分であり、本体部２の頭部２ｃの外周面を被覆するように、この本体部２と一体に組み立てられている。金具部３Ｂは、架線と本体部２とを連結する部分であり、本体部２の頭部２ｃの内周面に上端部を挿入するように、この本体部２と一体に組み立てられている。金具部３Ａは、例えば、可鍛鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄などであり、金具部３Ｂは一般構造用圧延鋼材などである。金具部３Ａ，３Ｂは、連結部３ａ，３ｂと貫通孔３ｃ，３ｄとを備えている。連結部３ａは、金具部３Ａと支持物とを連結する部分であり、連結部３ｂは金具部３Ｂと電車線路とを連結する部分である。連結部３ａは、金具部３Ａの上端部から突出する一対の板状部であり、連結部３ｂは金具部３Ａの下端部から突出する一対の板状部である。貫通孔３ｃ，３ｄは、締結ボルトが貫通する部分である。貫通孔３ｃは、一対の連結部３ａ間に取付金具６Ａを挿入した状態でコッタボルト５ａを挿入可能なように、連結部３ａに形成されている。貫通孔３ｄは、一対の連結部３ｂ間に取付金具６Ｂを挿入した状態でコッタボルト５ｂを挿入可能なように、連結部３ｂに形成されている。金具部３Ａ，３Ｂは、図３に示すように、溶融亜鉛めっき層７と、腐食防止層８と、耐候性向上層９などを備えている。
【００１５】
図１に示すセメント４は、本体部２と金具部３Ａ，３Ｂとを接合する部材である。セメント４は、金具部３Ａの内面と本体部２の頭部２ｃの外面とを接合するとともに、金具部３Ｂの上端部の外面と本体部２の頭部２ｃの内面とを接合するポルトランドセメントなどである。セメント４は、骨材と水とともに練り混ぜられて充填されており、硬化後に本体部２と金具部３Ａ，３Ｂとを一体に固着させる。
【００１６】
図１に示す連結部材５Ａは、取付金具６Ａとがいし１の連結部３ａとを着脱自在に連結する部材であり、図２に示す連結部材５Ｂは取付金具６Ｂとがいし１の連結部３ｂとを着脱自在に連結する部材である。連結部材５Ａ，５Ｂは、図１及び図２に示すように、連結部３ａ，３ｂの貫通孔３ｃ，３ｄに挿入されるコッタボルト５ａ，５ｂと、このコッタボルト５ａ，５ｂの雄ねじ部に装着されるナット５ｃ，５ｄと、コッタボルト５ａ，５ｂの雄ねじ部の貫通孔に差し込まれてナット５ｃ，５ｄの脱落を防止する割りピン５ｅ，５ｆなどを備えている。
【００１７】
取付金具６Ａ，６Ｂは、がいし１を取り付けるための部材である。取付金具６Ａ，６Ｂは、支持物又は電車線路などに着脱自在に取り付けられており、連結部材５Ａ，５Ｂのコッタボルト５ａ，５ｂが貫通する貫通孔を備えている。例えば、取付金具６Ａはがいし１を支持する支持物に取り付けられており、取付金具６Ｂは電車線路の一端部に取り付けられている。
【００１８】
図３に示す溶融亜鉛めっき層７は、金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止する金属めっき層である。溶融亜鉛めっき層７は、例えば、金具部３Ａ，３Ｂの耐食性を向上させるために、溶融亜鉛浴中に素材金属である金具部３Ａ，３Ｂを直接浸漬して、この金具部３Ａ，３Ｂの表面に亜鉛被覆層を形成する溶融亜鉛めっき法によって形成されている。溶融亜鉛めっき層７は、例えば、付着量が500g/m2以上になるように、金具部３Ａ，３Ｂの全面に形成されており、貫通孔３ｃ，３ｄの内周面にも形成されている。
【００１９】
腐食防止層８は、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の腐食を防止する塗膜である。腐食防止層８は、錆層に容易に浸透して錆層を固着化する錆転換型の防食塗料を塗布して形成されるプライマ層である。腐食防止層８は、例えば、高分子キレート剤作用によって化学的に安定な無機／有機結合体の防食皮膜を形成し、同時に赤錆層を非晶質錆に変換する防食タイプの錆止め塗料(錆面防食プライマ)を塗布して形成される。腐食防止層８は、金属素材である溶融亜鉛めっき層７の表面に溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料などを塗布して形成されている。腐食防止層８は、錆層に浸透し溶融亜鉛めっき層７と密着する。腐食防止層８は、耐食性と絶縁性の両性能の保持から30μm以上の膜厚が確保されていることが望ましく、膜厚が60μmを超えると塗膜の可撓性が上がり、上塗り塗膜表面硬度との相関性が必要であるため、膜厚が30〜60μmの範囲内になるように塗布されて形成されている。腐食防止層１２は、溶剤一液型変性エポキシ樹脂塗料の希釈率が15%を下回ると当該材料のレべリング性が下がるため、めっき層表面への馴染み性能及び錆層への浸透性が必須条件であり、希釈率が40%を超えると要求膜厚減になり、性能発揮のための膜厚確保が困難になるため、希釈量が15〜40%の範囲内になるように塗布され形成されている。
【００２０】
耐候性向上層９は、腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を向上させる塗膜である。耐候性向上層９は、塗膜表面の硬度(機械的強度)を向上させて傷つき防止効果を図るトップコート層である。耐候性向上層９は、例えば、腐食性物質を遮断し長期的な耐食性及び耐薬品性を向上させ、有害な紫外線による劣化を防止し塗膜の化学的な安定性も向上させる金属フレーク（金属顔料）を含有したトップコート塗料を塗布することによって形成される。耐候性向上層９は、本体がアクリルポリオール樹脂を主成分とし、硬化剤がイソシアネート樹脂を主成分とし、導電性金属フレーク９ａを含有するポリウレタン樹脂塗料を塗布して形成されており、このような導電性金属フレーク含有塗料としてはステンレス、アルミニウム又は亜鉛などの導電性金属フレーク９ａを含有する。耐候性向上層９は、図３に示すように、乾燥時には樹脂の層内に導電性金属フレーク９ａが数層にオーバーラップしている状態になる。耐候性向上層９は、耐候性と導電性及び強度の各性能を保持するため、30μm以上の膜厚が確保されていることが望ましい。導電性金属フレーク９ａは、厚みが0.3〜0.5μm、縦横の大きさが20μm×30μm〜40μm×50μmの極薄片であり、アスペクト比(直径：厚み)が大きいものが好ましく、層数（厚さ）が7〜12枚(30〜50μm）であることが好ましい。
【００２１】
次に、この発明の第１実施形態に係るがいしの製造方法について説明する。
溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料をシンナーによって希釈率15〜40%で希釈し、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に希釈後の溶剤型一液性のエポキシ樹脂塗料を刷毛塗り又はスプレー塗装によって塗布し、常温で16時間〜7日間程度放置し乾燥させて腐食防止層８を形成する。このとき、溶融亜鉛めっき層７の表面に錆層が存在するときには、この錆層を塗装前に除去するとともに、溶融亜鉛めっき層７の表面に油又はグリースなどが付着しているときには、これらをシンナーによって塗装前に除去する。次に、導電性金属フレーク含有塗料をシンナーによって希釈し、金具部３Ａ，３Ｂの腐食防止層８の表面に希釈後の導電性金属フレーク含有塗料を刷毛塗り又はスプレー塗装によって塗布し、常温で16時間〜7日間程度放置し乾燥させて耐候性向上層９を形成する。次に、金具部３Ａをセメント４によって本体部２の頭部２ｃの外周面に接合するとともに、金具部３Ｂをセメント４によって本体部２の頭部２ｃの内周面に接合して、金具部３Ａ，３Ｂが耐食処理されたがいし１が製造される。
【００２２】
この発明の第１実施形態に係るがいしには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、金具部３Ａ，３Ｂの溶融亜鉛めっき層７の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層７の表面に密着しこの溶融亜鉛めっき層７の表面の腐食を腐食防止層８が防止し、この腐食防止層８の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層８の耐候性を耐候性向上層９が向上させる。このため、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂが防食処理されて、溶融亜鉛めっき層７及び母材である鋼や鉄の腐食の進行を遅らせることができる。その結果、がいし１を塩害地区で使用するときに、このがいし１の寿命を延ばすことができ、メンテナンスコストを大幅に削減することができる。
【００２３】
(2) この第１実施形態は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して耐候性向上層９が形成されている。このため、導電性金属フレーク９ａによる腐食性物質の遮断効果によって塗膜の変質を防ぐとともに、導電性金属フレーク９ａによって有害な紫外線による劣化を防ぐことができる。その結果、耐食性、耐薬品性及び耐汚染性を向上させることができ、初期の塗膜性能を長期間にわたり維持することができる。また、耐候性向上層９の表面に低電圧下では絶縁性があるが高電圧下では導電性を付与することができる。例えば、低電圧下だけではなく高電圧下においても絶縁性を付与する塗料を塗布して耐候性向上層９を形成した場合には、この耐候性向上層９の一部がはく離するとこの部分にアーク電流が流れて溶融亜鉛めっき層７が損傷し、この損傷箇所から腐食が進行する可能性がある。この第１実施形態では、導電性金属フレーク９ａによって耐候性向上層９に高電圧下で導電性を付与することができるため、この耐候性向上層９にアーク電流が流れるのを防ぎ、金具部３Ａ，３Ｂの腐食を防止することができる。
【００２４】
(3) この第１実施形態は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して腐食防止層８が形成されている。このため、新亜鉛メッキの場合、簡単な素地調整後塗布することで防食効果を発揮し、赤錆層の場合錆層に浸透して錆を固定化し安定性のある物質に変換することができる。その結果、塗膜が大気を遮断して溶融亜鉛めっき層７を保護することができる。また、腐食防止層８が耐アルカリ性及び耐酸性に優れ、可撓性を有し、溶融亜鉛めっき層７との密着性に優れ、耐水性及び耐塩水噴霧性にも優れており、取扱いが簡単でスプレーや刷毛で容易に塗装することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
以下では、図１〜図３に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図４に示すがいし１は、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとの間の間隙部にこれらを接合するセメント４が僅かに露出している。図５に示す流出防止層１０は、金具部３Ａと本体部２とを接合するセメント４の露出面４ａを被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する塗膜である。流出防止層１０は、風雨などによってセメント４の露出面４ａが流れ落ちるのを防ぐために、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとをセメント４によって接合した後に、この露出面４ａに塗料などを吹き付けてこの露出面４ａを被覆し定着させる。流出防止層１０は、例えば、図３に示す腐食防止層８と同様の錆止め塗料をセメント４の露出面４ａの全面に耐候性向上層９と重なるように塗布し、この錆止め塗料の塗膜の表面に耐候性向上層９と同様の金属フレーク含有トップコート塗料を塗布して形成される。この第２実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、がいし１の本体部２の笠部２ｂ側（キャップ金具側）のセメント４が水分によって流れ落ち、がいし１の絶縁性能が低下するのを防ぐことができる。
【実施例】
【００２６】
次に、この発明の実施例及び比較例について説明する。
電車線路用の懸垂がいしのキャップ金具及びピン金具を防食処理して、実施例及び比較例に係るがいしを製造し、各がいしについて暴露試験を実施して絶縁性能を評価した。
（実施例）
実施例は、電車線路用の懸垂がいしの溶融亜鉛めっき層の表面に特殊変性エポキシ樹脂塗料を塗布し、この特殊変性エポキシ樹脂塗料の塗膜表面にステンレスフレーク入り塗料を塗布した対策品のがいしである。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
表１は、この発明の実施例に係るがいしに使用した特殊変性エポキシ樹脂塗料の成分内容及び含有量である。表２は、この発明の実施例に係るがいしに使用した特殊変性エポキシ樹脂塗料のJIS K 5600に規定する試験条件で測定した塗膜性能である。電車線路用の180mm懸垂がいし(日本碍子株式会社製、形式180C)のキャップ金具の表面及びピン金具の全面を素地調整し、表１，２に示す特殊変性エポキシ樹脂塗料(日本パーカライジング株式会社製 商品名トリック1000）をシンナーで希釈率15〜40%に希釈して、このキャップ金具の表面及びピン金具の全面に、膜厚が20μm以上になるようにスプレーで塗布し、常温で16時間〜７日間放置して乾燥させた。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
表３は、この発明の実施例に係るがいしに使用したステンレスフレーク入り塗料の成分及び含有量である。表４は、この発明の実施例に係るがいしに使用したステンレスフレーク入り塗料のJIS K 5600に規定する試験条件で測定した塗膜性能である。表３に示す本体／硬化剤を４／１の割合で配合したステンレスフレーク入り塗料をシンナーで希釈して、表１，２に示す特殊変性エポキシ樹脂塗料の乾燥後の塗膜の表面に、膜厚が20μm以上になるようにスプレーで塗布し、常温で16時間〜７日間放置して乾燥させ、実施例に係るがいしを製造した。
【００３３】
次に、ステンレスフレーク入り塗料による塗膜の抵抗率を測定した。表３に示す本体／硬化剤を４／１の割合で配合したステンレスフレーク入り塗料をシンナーで希釈して高絶縁体のタイルの表面に、特殊変性エポキシ樹脂塗料とステンレスフレーク入り塗料の塗膜の合計が厚さ0.26〜0.28mmとなるように、幅10mm×測定長さ50mmで３本のラインで塗布して塗装皮膜を形成した。1000Vの絶縁抵抗計を用いてこの塗装皮膜の抵抗を測定し、抵抗率（固有抵抗）を計算した。その結果、抵抗率が0.1〜0.35(0.1,0.3,0.35)(MΩ)であり、抵抗率が5.2〜19.6(5.2,16.8,19.6)(Ωm)であり、測定長さ10mmで測定した場合にはいずれも0(MΩ)であった。このため、ステンレスフレーク入り塗料による塗膜が絶縁体よりも僅かに抵抗が小さいことが確認された。
【００３４】
（比較例）
比較例は、実施例と同じ懸垂がいしの溶融亜鉛めっき層の表面を防食処理していない現用品(未対策品)のがいしである。
【００３５】
（課電暴露試験の結果）
財団法人鉄道総合技術研究所の勝木塩害試験場において実施例及び比較例に対して課電曝露試験を実施した。勝木塩害試験場は、新潟県村上市勝木（がつぎ）に位置し、道路を隔てて日本海に面しており、潮風に含まれる塩分が絶縁物に付着して絶縁性能が低下するいわゆる塩害を受けやすい環境にあり、絶縁物の耐塩害性能の評価及び検証に適している。課電曝露試験は、実施例及び比較例にDC3000Vの電圧をかけた状態で13ヵ月間にわたり屋外で暴露し、暴露開始後のがいしの腐食状態を観察した。
【００３６】
【表５】
【００３７】
表５は、この発明の実施例及び比較例に係るがいしの課電曝露試験による絶縁性能の評価結果であり、課電暴露試験前後のがいしのキャップ金具とピン金具との間の絶縁抵抗値(MΩ)を暴露期間(ヶ月)経過後に絶縁抵抗計によって測定した測定結果ある。ここで、表５に示す実施例の4000表記は、絶縁抵抗計の測定結果が∞MΩであり、実施例の0.01表記は絶縁抵抗計の測定結果が0 MΩであり、比較例の4000表記は絶縁抵抗計の測定結果が∞である。表５に示す「散水なし」は、実施例及び比較例に散水をせずに課電暴露試験を実施したときの評価結果であり、「散水あり」は実施例及び比較例に散水をして課電暴露試験を実施したときの絶縁抵抗値(MΩ)の測定結果である。表５に示す「散水なし」の場合には、実施例及び比較例のいずれについても絶縁抵抗値に変化が殆ど認められなかった。表５に示す「散水あり」の場合には、実施例については13ヶ月経過後の課電暴露試験後の絶縁抵抗値が0.2(MΩ)であり絶縁性能が良好であり、外観に腐食が確認されなかった。比較例は、13ヶ月経過後の課電暴露試験後の絶縁抵抗値が0.01(MΩ)であり絶縁抵抗値が実施例に比べて低く、絶縁性能が低下していることが確認された。
【００３８】
図６に示す縦軸は、課電暴露試験前後のがいしのキャップ金具とピン金具との間の絶縁抵抗値(MΩ)であり、横軸は暴露期間(ヶ月)である。図６及び図７に示す比較例は、暴露試験を開始してから13ヶ月経過後の表面を観察すると、キャップ金具及びピン金具のいずれも腐食して腐食生成物が雨水などに溶け出し、磁器部の表面が変色し磁器部の損傷が進んでいる。一方、図６及び図７に示す実施例は、比較例に比べて暴露試験後の絶縁抵抗値が高くなっており、絶縁性能を維持していることが分かる。また、実施例は、図７に示すように、暴露試験を開始してから13ヶ月経過後の表面を観察すると、キャップ金具の内側を防錆処理しなかったため磁器部の表面にわずかに腐食生成物が流れているが、キャップ金具及びピン金具のいずれも全体として良好な状態である。
【００３９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、電車線設備などの電路設備で使用されるがいし１を例に挙げて説明したが、電路設備以外の電力用又は電信用のがいしについてもこの発明を適用することができる。例えば、電車線路、き電線路、これらに附属する機器、電線及び防護設備などに使用するがいしや、高圧送電線とこの支持物との間を絶縁するがいしなどについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、がいし１が懸垂がいしである場合を例に挙げて説明したが、可動ブラケット、振止装置又は曲線引装置などを支持する長幹がいし、機器を支持する支持がいしなどについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、がいし１が磁器がいしである場合を例に挙げて説明したが、ガラス繊維強化プラスチック(FRP)をシリコーンゴムで被覆したポリマーがいしや、強化ガラス化処理がされたガラスがいしなどについてもこの発明を適用することができる。
【００４０】
(2) この実施形態では、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂの表面に溶融亜鉛めっき層７が形成されている場合を例に挙げて説明したが、溶融亜鉛めっき層７が形成されておらず金具部が溶融亜鉛−アルミニウム合金製のがいしについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、がいし１の金具部３Ａ，３Ｂの全面に腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理する場合を例に挙げて説明したが、金具部３Ａ，３Ｂの片面に腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理したり、がいし１の本体部２と接合する部分以外の部分のみに腐食防止層８及び耐候性向上層９を形成して防食処理したりすることもできる。さらに、この第２実施形態では、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ａとを接合するセメント４の露出面４ａを流出防止層１０によって被覆する場合を例に挙げて説明したが、本体部２の頭部２ｃと金具部３Ｂとを接合するセメント４の露出面を流出防止層によって被覆することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ がいし
２ 本体部（がいし本体部）
２ａ ひだ部
２ｂ 笠部
２ｃ 頭部
３Ａ，３Ｂ 金具部
３ａ，３ｂ 連結部
３ｃ，３ｄ 貫通孔
４ セメント
５Ａ，５Ｂ 連結部材
５ａ，５ｂ コッタボルト
５ｃ，５ｄ ナット
５ｅ，５ｆ 割りピン
６Ａ，６Ｂ 取付金具
７ 溶融亜鉛めっき層
８ 腐食防止層
９ 耐候性向上層
９ａ 導電性金属フレーク
１０ 流出防止層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金具部が防食処理されているがいしであって、
前記金具部の溶融亜鉛めっき層の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層の表面に密着しこの亜鉛めっき層の表面の腐食を防止する腐食防止層と、
前記腐食防止層の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層の耐候性を向上させる耐候性向上層と、
を備えるがいし。
【請求項２】
請求項１に記載のがいしにおいて、
前記耐候性向上層は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して形成されていること、
を特徴とするがいし。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のがいしにおいて、
前記腐食防止層は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して形成されていること、
を特徴とするがいし。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のがいしにおいて、
前記金具部とがいし本体部とを接合するセメントの露出面を被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する流出防止層を備えること、
を特徴とするがいし。
【請求項１】
金具部が防食処理されているがいしであって、
前記金具部の溶融亜鉛めっき層の表面に塗布されて、この溶融亜鉛めっき層の表面に密着しこの亜鉛めっき層の表面の腐食を防止する腐食防止層と、
前記腐食防止層の表面に塗布されて、高電圧下で導電性を有するとともにこの腐食防止層の耐候性を向上させる耐候性向上層と、
を備えるがいし。
【請求項２】
請求項１に記載のがいしにおいて、
前記耐候性向上層は、導電性金属フレーク含有塗料を塗布して形成されていること、
を特徴とするがいし。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のがいしにおいて、
前記腐食防止層は、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料又はアクリル樹脂塗料を塗布して形成されていること、
を特徴とするがいし。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のがいしにおいて、
前記金具部とがいし本体部とを接合するセメントの露出面を被覆し、これらの間からセメントが流出するのを防止する流出防止層を備えること、
を特徴とするがいし。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５４９４３（Ｐ２０１３−５４９４３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２７９１（Ｐ２０１１−１９２７９１）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００２２９５９７）日本パーカライジング株式会社 (198)
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００２２９５９７）日本パーカライジング株式会社 (198)
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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