ポリマー碍管用ＦＲＰ筒
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製したポリマー碍管用ＦＲＰ筒の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス遮断機等の電力用機器を構成するポリマー碍管として、ＦＲＰ筒と、このＦＲＰ筒の外周面に設けた外被部と、ＦＲＰ筒の少なくとも一端部に設けたフランジ金具とからなるポリマー碍管が使用されている。図４はこのようなポリマー碍管の一例の構成を示す図である。図４に示す例において、ポリマー碍管５１は、ＦＲＰ筒５２とゴムからなる外被部５３とから構成されている。また、外被部５３は、ＦＲＰ筒５２の外周面全体に設けられた外被胴５４と、この外被胴５４から突出する笠部５５とから構成されている。そして、ＦＲＰ筒５２の両端部には、フランジ金具５６を設けている。
【０００３】上述したポリマー碍管５１に使用されるＦＲＰ筒５２は、コスト、生産性、電気的・機械的性能を総合的に評価して、図５に示すように、マンドレル５７上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミンもしくは酸無水物系の効果剤を配合した樹脂を含浸させたガラスロービング５８を清浄な室内でボイドの発生を抑制しながら複数本同時に巻き付けるフィラメントワインディング法により作製されている。
【０００４】このとき、従来のフィラメントワインディング法では、複数のガラスロービング５８をＦＲＰ筒５２の中心軸Ｏに対する角度θがおよそ２０度から６０度の範囲のある一定に角度をもって交互にマンドレル５７上に積層していく。その角度θは、予め求めた内圧や曲げ荷重に耐えるよう構造設計面で決定される。通常、一旦角度θを決定した後はその一定の角度θでＦＲＰ筒５２を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すようにテーパ形状のポリマー碍管５１を得るためには、図６に示すように、細径部６１、テーパ部６２および太径部６３とからなるＦＲＰ筒５２を作製する必要がある。この場合、太径部６３を基準として太径部６３を所定の肉厚に仕上げ代を加えた肉厚に仕上げようとすると、マンドレル５７の回転数とガラスロービングの送りが不変のため、細径部６１では大幅に肉厚が増してしまい、材料使用が増すと共に外径が大きくなり取付金具も大径化してしまうため、更に重量も増すことから、外周全面の切削加工が不可欠であった。この仕上げ加工をする必要があるため、ＦＲＰ筒５２をフィラメントワインディング法で作製すると、コスト高、長納期となる問題があった。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、大幅なコストダウンおよび納期短縮が可能なポリマー碍管用ＦＲＰ筒を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒は、マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製した、細径部、テーパ部および太径部からなるポリマー碍管用ＦＲＰ筒において、ＦＲＰ筒の中心軸に対するガラスロービングの巻き角度θを、太径部側から細径部に順次小さくなるよう設定するとともに、ＦＲＰ筒の両端のフランジ接合部と端面のみ加工し、その他の外周面は未加工のままとすることを特徴とするものである。
【０００８】本発明では、ガラスロービングの巻き角度θを太径部側から細径部側向けて順次小さくなるようにすること、およびＦＲＰ筒のフランジ接合部および端部以外の外周面を未加工のままとすることで、加工箇所を大幅に減少させることができ、コストダウン、納期短縮が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す断面図である。図１に示す例において、ＦＲＰ筒１は、断面が直線形状の細径部２と、断面がテーパ形状に順次大きくなるテーパ部３と、断面が直線形状の太径部４とから構成される。
【００１０】そして、本発明第１の特徴は、図１では現れてこないが、ガラスロービングの巻き角度θを、太径部４のガラスロービングの巻き角度θから細径部２のガラスロービングの巻き角度θまで順次小さくなるよう構成したことである。これにより、太径部４を基準にガラスロービングの巻き角度θを決定してＦＲＰ筒１を作製しても、細径部２の肉厚を従来より大幅に薄くすることができ、ＦＲＰ筒１の外周面をほとんど仕上げ加工しなくても良いレベルとすることができる。
【００１１】また、本発明の第２の特徴は、上述したようにある程度均一な肉厚を有するＦＲＰ筒１を得ることができることにより、ＦＲＰ筒１の加工を両端の細径部２および太径部６に設けたフランジ接合部５および６と両端面７のみにし、それ以外のＦＲＰ筒１の外周面８は未加工のままとする点である。なお、フランジ接合部５および６の加工は特に限定するものでないが、図２に示すように、加工したフランジ接合部５、６において、外周部の未加工のままとした部分８の端部から実際にフランジ金具が接合する部分までの厚みを段階的に変化させること、すなわちその部分をＲ形状に面取りすることが好ましい。
【００１２】上述したガラスロービングの巻き角度に関する第１の特徴と、ＦＲＰ筒１の加工に関する第２の特徴との両者を兼ね備えた本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１では、従来に比べて加工箇所を大幅に減少させることができる。
【００１３】図２は本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１を作製する際のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。本発明でも従来例と同様に、マンドレル１１上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミンもしくは酸無水物系の硬化剤を配合した樹脂を含浸させたガラスロービング１２を清浄な室内でボイドの発生を抑制しながら複数本同時に巻き付けて実施している。最後に、硬化したガラスロービング１２の層をマンドレル１１から引き抜くことで、所望のＦＲＰ筒１を得ている。
【００１４】上述した本発明の第１の特徴を図２を例にとって説明すると、ガラスロービング１２をマンドレル１１に巻き付ける際、ＦＲＰ筒１の中心軸Ｏに対するガラスロービング１２の巻き角度θを、太径部６におけるガラスロービング１２の巻き角度θ1 から細径部２のガラスロービング１２の巻き角度θ2 まで徐々に小さくすることとなる。最後に、硬化後マンドレル１１から引き抜いて形成したＦＲＰ筒１の両端部のフランジ接合部５および６と両端面を研削加工して設けることで、最終的な本発明のＦＲＰ筒１を得ることができる。
【００１５】図３は実際に本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１にフランジ金具２１を装着した例を示す図である。図３に示すように、フランジ金具２１をＦＲＰ筒１に完全に装着した状態で、フランジ接合部５（６）の加工幅Ｘを、フランジ金具２１のＦＲＰ筒１の端面からの高さＹより若干大きくして、フランジ接合部５（６）の未加工部への立ち上がり部２２とフランジ金具２１の端部とが直接接触しないよう構成すると、接触させた場合にこの部分で発生しがちな寸法の相対位置確保の手間を治具使用などにより低減できるため好ましい。
【００１６】
【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、ガラスロービングの巻き角度θを太径部側から細径部側向けて順次小さくなるようにしているため、およびＦＲＰ筒のフランジ接合部および端部以外の外周面を未加工のままとしているため、加工箇所を大幅に減少させることができ、コストダウン、納期短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す断面図である。
【図２】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒を作製する際のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。
【図３】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒にフランジ金具を装着した例を示す図である。
【図４】ポリマー碍管の一例の構成を示す図である。
【図５】従来のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。
【図６】従来のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＲＰ筒、２ 細径部、３ テーパ部、４ 太径部、５、６ フランジ接合部、７ 端面、８ 外周部、１１ マンドレル、１２ ガラスロービング、２１ フランジ金具、２２ 立ち上がり部
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製したポリマー碍管用ＦＲＰ筒の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス遮断機等の電力用機器を構成するポリマー碍管として、ＦＲＰ筒と、このＦＲＰ筒の外周面に設けた外被部と、ＦＲＰ筒の少なくとも一端部に設けたフランジ金具とからなるポリマー碍管が使用されている。図４はこのようなポリマー碍管の一例の構成を示す図である。図４に示す例において、ポリマー碍管５１は、ＦＲＰ筒５２とゴムからなる外被部５３とから構成されている。また、外被部５３は、ＦＲＰ筒５２の外周面全体に設けられた外被胴５４と、この外被胴５４から突出する笠部５５とから構成されている。そして、ＦＲＰ筒５２の両端部には、フランジ金具５６を設けている。
【０００３】上述したポリマー碍管５１に使用されるＦＲＰ筒５２は、コスト、生産性、電気的・機械的性能を総合的に評価して、図５に示すように、マンドレル５７上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミンもしくは酸無水物系の効果剤を配合した樹脂を含浸させたガラスロービング５８を清浄な室内でボイドの発生を抑制しながら複数本同時に巻き付けるフィラメントワインディング法により作製されている。
【０００４】このとき、従来のフィラメントワインディング法では、複数のガラスロービング５８をＦＲＰ筒５２の中心軸Ｏに対する角度θがおよそ２０度から６０度の範囲のある一定に角度をもって交互にマンドレル５７上に積層していく。その角度θは、予め求めた内圧や曲げ荷重に耐えるよう構造設計面で決定される。通常、一旦角度θを決定した後はその一定の角度θでＦＲＰ筒５２を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すようにテーパ形状のポリマー碍管５１を得るためには、図６に示すように、細径部６１、テーパ部６２および太径部６３とからなるＦＲＰ筒５２を作製する必要がある。この場合、太径部６３を基準として太径部６３を所定の肉厚に仕上げ代を加えた肉厚に仕上げようとすると、マンドレル５７の回転数とガラスロービングの送りが不変のため、細径部６１では大幅に肉厚が増してしまい、材料使用が増すと共に外径が大きくなり取付金具も大径化してしまうため、更に重量も増すことから、外周全面の切削加工が不可欠であった。この仕上げ加工をする必要があるため、ＦＲＰ筒５２をフィラメントワインディング法で作製すると、コスト高、長納期となる問題があった。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、大幅なコストダウンおよび納期短縮が可能なポリマー碍管用ＦＲＰ筒を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒は、マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製した、細径部、テーパ部および太径部からなるポリマー碍管用ＦＲＰ筒において、ＦＲＰ筒の中心軸に対するガラスロービングの巻き角度θを、太径部側から細径部に順次小さくなるよう設定するとともに、ＦＲＰ筒の両端のフランジ接合部と端面のみ加工し、その他の外周面は未加工のままとすることを特徴とするものである。
【０００８】本発明では、ガラスロービングの巻き角度θを太径部側から細径部側向けて順次小さくなるようにすること、およびＦＲＰ筒のフランジ接合部および端部以外の外周面を未加工のままとすることで、加工箇所を大幅に減少させることができ、コストダウン、納期短縮が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す断面図である。図１に示す例において、ＦＲＰ筒１は、断面が直線形状の細径部２と、断面がテーパ形状に順次大きくなるテーパ部３と、断面が直線形状の太径部４とから構成される。
【００１０】そして、本発明第１の特徴は、図１では現れてこないが、ガラスロービングの巻き角度θを、太径部４のガラスロービングの巻き角度θから細径部２のガラスロービングの巻き角度θまで順次小さくなるよう構成したことである。これにより、太径部４を基準にガラスロービングの巻き角度θを決定してＦＲＰ筒１を作製しても、細径部２の肉厚を従来より大幅に薄くすることができ、ＦＲＰ筒１の外周面をほとんど仕上げ加工しなくても良いレベルとすることができる。
【００１１】また、本発明の第２の特徴は、上述したようにある程度均一な肉厚を有するＦＲＰ筒１を得ることができることにより、ＦＲＰ筒１の加工を両端の細径部２および太径部６に設けたフランジ接合部５および６と両端面７のみにし、それ以外のＦＲＰ筒１の外周面８は未加工のままとする点である。なお、フランジ接合部５および６の加工は特に限定するものでないが、図２に示すように、加工したフランジ接合部５、６において、外周部の未加工のままとした部分８の端部から実際にフランジ金具が接合する部分までの厚みを段階的に変化させること、すなわちその部分をＲ形状に面取りすることが好ましい。
【００１２】上述したガラスロービングの巻き角度に関する第１の特徴と、ＦＲＰ筒１の加工に関する第２の特徴との両者を兼ね備えた本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１では、従来に比べて加工箇所を大幅に減少させることができる。
【００１３】図２は本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１を作製する際のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。本発明でも従来例と同様に、マンドレル１１上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミンもしくは酸無水物系の硬化剤を配合した樹脂を含浸させたガラスロービング１２を清浄な室内でボイドの発生を抑制しながら複数本同時に巻き付けて実施している。最後に、硬化したガラスロービング１２の層をマンドレル１１から引き抜くことで、所望のＦＲＰ筒１を得ている。
【００１４】上述した本発明の第１の特徴を図２を例にとって説明すると、ガラスロービング１２をマンドレル１１に巻き付ける際、ＦＲＰ筒１の中心軸Ｏに対するガラスロービング１２の巻き角度θを、太径部６におけるガラスロービング１２の巻き角度θ1 から細径部２のガラスロービング１２の巻き角度θ2 まで徐々に小さくすることとなる。最後に、硬化後マンドレル１１から引き抜いて形成したＦＲＰ筒１の両端部のフランジ接合部５および６と両端面を研削加工して設けることで、最終的な本発明のＦＲＰ筒１を得ることができる。
【００１５】図３は実際に本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒１にフランジ金具２１を装着した例を示す図である。図３に示すように、フランジ金具２１をＦＲＰ筒１に完全に装着した状態で、フランジ接合部５（６）の加工幅Ｘを、フランジ金具２１のＦＲＰ筒１の端面からの高さＹより若干大きくして、フランジ接合部５（６）の未加工部への立ち上がり部２２とフランジ金具２１の端部とが直接接触しないよう構成すると、接触させた場合にこの部分で発生しがちな寸法の相対位置確保の手間を治具使用などにより低減できるため好ましい。
【００１６】
【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、ガラスロービングの巻き角度θを太径部側から細径部側向けて順次小さくなるようにしているため、およびＦＲＰ筒のフランジ接合部および端部以外の外周面を未加工のままとしているため、加工箇所を大幅に減少させることができ、コストダウン、納期短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す断面図である。
【図２】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒を作製する際のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。
【図３】本発明のポリマー碍管用ＦＲＰ筒にフランジ金具を装着した例を示す図である。
【図４】ポリマー碍管の一例の構成を示す図である。
【図５】従来のフィラメントワインディング法の様子を示す図である。
【図６】従来のポリマー碍管用ＦＲＰ筒の一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＲＰ筒、２ 細径部、３ テーパ部、４ 太径部、５、６ フランジ接合部、７ 端面、８ 外周部、１１ マンドレル、１２ ガラスロービング、２１ フランジ金具、２２ 立ち上がり部
【特許請求の範囲】
【請求項１】マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製した、細径部、テーパ部および太径部からなるポリマー碍管用ＦＲＰ筒において、ＦＲＰ筒の中心軸に対するガラスロービングの巻き角度θを、太径部側から細径部に順次小さくなるよう設定するとともに、ＦＲＰ筒の両端のフランジ接合部と端面のみ加工し、その他の外周面は未加工のままとすることを特徴とするポリマー碍管用ＦＲＰ筒。
【請求項２】前記加工したフランジ接合部において、外周部の未加工のままとした部分の端部から実際にフランジ金具が接合する部分までの厚みを段階的に変化させる請求項１記載のポリマー碍管用ＦＲＰ筒。
【請求項１】マンドレル上にガラスロービングを巻き付けるフィラメントワインディング法により作製した、細径部、テーパ部および太径部からなるポリマー碍管用ＦＲＰ筒において、ＦＲＰ筒の中心軸に対するガラスロービングの巻き角度θを、太径部側から細径部に順次小さくなるよう設定するとともに、ＦＲＰ筒の両端のフランジ接合部と端面のみ加工し、その他の外周面は未加工のままとすることを特徴とするポリマー碍管用ＦＲＰ筒。
【請求項２】前記加工したフランジ接合部において、外周部の未加工のままとした部分の端部から実際にフランジ金具が接合する部分までの厚みを段階的に変化させる請求項１記載のポリマー碍管用ＦＲＰ筒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【特許番号】特許第３０４３９８５号（Ｐ３０４３９８５）
【登録日】平成１２年３月１０日（２０００．３．１０）
【発行日】平成１２年５月２２日（２０００．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−６１０３６
【出願日】平成８年３月１８日（１９９６．３．１８）
【公開番号】特開平９−２５９６６８
【公開日】平成９年１０月３日（１９９７．１０．３）
【審査請求日】平成９年１２月１０日（１９９７．１２．１０）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【参考文献】
【文献】特開 昭６２−２４６２０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６０−３２２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平７−３０８０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５２−１３５３７０（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１２年３月１０日（２０００．３．１０）
【発行日】平成１２年５月２２日（２０００．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成８年３月１８日（１９９６．３．１８）
【公開番号】特開平９−２５９６６８
【公開日】平成９年１０月３日（１９９７．１０．３）
【審査請求日】平成９年１２月１０日（１９９７．１２．１０）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【参考文献】
【文献】特開 昭６２−２４６２０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６０−３２２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平７−３０８０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５２−１３５３７０（ＪＰ，Ａ）
[ Back to top ]