JPH09312109A - 複合碍子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の複合碍子は、端末金具間に、長手方向に
一様な剛性を有したＦＲＰ製の絶縁心棒を配置した構成
であり、曲げや座屈に弱いという問題があった。 【解決手段】ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁
心棒の両端に取付けられた端末金具２Ａ、２Ｂと、前記
ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料３
とからなる複合碍子において、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒
の部分を、所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａより剛性のある第２の心
棒１Ｂとを長手方向に一体化した複合心棒１Ｃで構成し
たことを特徴とするものであり、ＦＲＰの長さが短かく
かつ第２の心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性が
あることから、曲げや座屈に強い複合碍子を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＲＰ製の絶縁心
棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両側に取付けられた端末
金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被覆された有
機絶縁材料とからなる複合碍子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複合碍子は、図９に示すように、
ＦＲＰ製の絶縁心棒１と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒１の両
端に取付けられた端末金具２Ａ、２Ｂと、前記ＦＲＰ製
の絶縁心棒１の外周に被覆された有機絶縁材料３とから
構成されている。ＦＲＰ製の絶縁心棒１は、長手方向に
一様な剛性を有しており、また端末金具２Ａ、２Ｂは鉄
製のものであり、更に有機絶縁材料３としてはシリコー
ンゴムが使用されており、外周には傘部３Ａが形成され
ている。

【０００３】この複合碍子は、軽量であり、耐衝撃力が
あり、撥水性が高く漏れ電流が流れ難い等の特徴がある
ので、架空送電線の相間に取付けられる相間スペーサと
して、送配電線路の支持碍子として、またはラインポス
ト碍子、ステーションポスト碍子、電車線路の可動ブラ
ケット用の碍子等として使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
複合碍子は、端末金具２Ａ、２Ｂ間に、長手方向に一様
な剛性を有したＦＲＰ製の絶縁心棒１を配置した構成で
あり、曲げや座屈に弱いという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決した複合碍子を提供するもので、その構成は、ＦＲＰ
製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両端に取付け
られた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の外周に被
覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子において、前
記ＦＲＰ製の絶縁心棒の部分を、所定長のＦＲＰ製の第
１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性の
ある第２の心棒とを長手方向に一体化した複合心棒で構
成したことを特徴とするものである。なお、本発明にお
いて、「剛性のある」とは、縦弾性係数が大きいことを
いう。

【０００６】上記のように、所定長のＦＲＰ製の第１の
絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性のある
第２の心棒とを長手方向に一体化した複合心棒を使用す
ることにより、曲げや座屈に弱いＦＲＰの長さを短くで
きる。また第２の心棒はＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より
剛性があるので、該第２の心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁
心棒より先に曲げられたり座屈することがない。このよ
うに、曲げや座屈に弱いＦＲＰの長さが短かいことおよ
び第２の心棒がＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性があ
ることから、曲げや座屈に強い複合碍子を得ることがで
きる。

【０００７】すなわち複合碍子には、使用状況によっ
て、荷重、曲げ、圧縮等の各種の力が加わる。例えば複
合碍子を電車線路の可動ブラケットに使用した場合、複
合碍子はいわゆる片持ちはりの状態として使用され、曲
げや圧縮等の力が加わる。

【０００８】本発明のように、心棒を、所定長のＦＲＰ
製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒より
剛性のある第２の心棒とを長手方向に一体化した複合心
棒で構成した際の、曲げ力による撓み、圧縮による座屈
強度、曲げ強度を検討すると次のようになる。

【０００９】今、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへの
荷重として与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁心棒に与えら
れる曲げ力による撓みＶは Ｖ＝ＷＬ³ ／３ＥＩ──（１）式 （但し、Ｗ；荷重、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ、
Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメント）で与えられ
る。

【００１０】また、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへ
の曲げモーメントとして与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁
心棒に与えられる曲げ力による撓みＶは Ｖ＝ＭＬ ²／２ＥＩ──（２）式 （但し、Ｍ；曲げモーメント、Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒
の長さ、Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメント）で
与えられる。

【００１１】ＦＲＰ製の絶縁心棒に与えられる曲げ力に
よる撓みＶは小さい方が良く、上記（１）式および
（２）式から明らかなように、ＦＲＰ製の心棒の長さＬ
を短くするとＦＲＰ製の心棒に与えられる曲げ力による
撓みＶが小さくなる。

【００１２】本発明においては、心棒を、所定長のＦＲ
Ｐ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の心棒より剛
性のある第２の心棒とを長手方向に一体化した複合心棒
で構成したので、曲げに関与するのはＦＲＰ製の第１の
絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比して
ＦＲＰの長さが短くなるので曲げ力による撓みを小さく
することができる。

【００１３】また、圧縮による座屈強度Ｐは Ｐ＝ｎπ ²ＥＩ／Ｌ ²──（３）式 （但し、ｎ；座屈係数で片端固定の条件ではｎ＝２、
Ｅ；縦弾性係数、Ｉ；断面２次モーメントＬ；ＦＲＰ製
の絶縁心棒の長さ）で与えられる。

【００１４】圧縮による座屈強度Ｐは大きい方が良く、
上記（３）式から明らかなように、ＦＲＰ製の絶縁心棒
の長さＬが短くなると、座屈強度は向上する。

【００１５】本発明においては、心棒を、所定長のＦＲ
Ｐ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒よ
り剛性のある第２の心棒とを長手方向に一体化した複合
心棒で構成したので、座屈に関与するのはＦＲＰ製の第
１の絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比
してＦＲＰの長さが短くなるので座屈強度を向上させる
ことができる。

【００１６】更に、複合碍子への曲げ力が片持ちはりへ
の荷重として与えられた時、ＦＲＰ製の絶縁心棒の曲げ
強度Ｐは Ｐ＝σ_P Ｚ／Ｌ──（４）式 （但し、σ_P ；はりの材料の曲げ強さ、Ｚ；断面係数、
Ｌ；ＦＲＰ製の絶縁心棒の長さ）で与えられる。

【００１７】ＦＲＰ製の絶縁心棒の曲げ強度は大きい方
が望ましく、上記（４）式から明らかなように、ＦＲＰ
製の絶縁心棒の長さＬが短くなるとＦＲＰ製の絶縁心棒
の曲げ強度は大きくなる。

【００１８】本発明においては、心棒を、所定長のＦＲ
Ｐ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒よ
り剛性のある第２の心棒とを長手方向に一体化した複合
心棒で構成したので、曲げに関与するのはＦＲＰ製の第
１の絶縁心棒のみと見做すことができ、従来のものに比
してＦＲＰの心棒の曲げ強度は大きくなる。

【００１９】上記のように、本発明は、心棒を、所定長
のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁
心棒より剛性のある第２の心棒とを長手方向に一体化し
た複合心棒で構成したので、曲げ力による撓みを小さく
することができると共に、圧縮による座屈強度および曲
げ強度を向上させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。図１は本発明に係る複合碍子の第１の実
施の形態を示す断面図である。この複合碍子は、ＦＲＰ
製の絶縁心棒１と、鉄製の端末金具２Ａ ２Ｂと、外周
に傘部３Ａが形成されたシリコーンゴム等の有機絶縁材
料３とから構成されている点は従来のものと同じである
が、端末金具２Ａ ２Ｂ間に配置した心棒の部分を、所
定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該ＦＲＰ製の第
１の絶縁心棒１Ａより剛性のある第２の心棒１Ｂとを長
手方向に一体化した複合心棒１Ｃで構成した点に特徴が
ある。

【００２１】実施の形態のおける第２の心棒１Ｂは、鉄
製であり端末金具２Ｂと一体に形成されている。該鉄製
の第２の心棒１Ｂの先端部には孔４が形成されており、
該孔４にＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの一端側が挿入
され、接着、圧着等で一体化されている。

【００２２】なお、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの他
端側すなわち鉄製の第２の心棒１Ｂに接続されない側に
は、接着、圧着等で端末金具２Ａを接続し一体化するも
のである。

【００２３】図２は本発明に係る複合碍子の第２の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、所定長の
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該ＦＲＰ製の第１の絶
縁心棒１Ａより剛性のある金属性の第２の心棒１Ｂとを
長手方向に一体化して複合心棒１Ｃとした点は前記実施
の形態と同じであるが、第１の絶縁心棒１Ａと第２の心
棒１Ｂとを同径とし、両者をリング体５で接続して一体
化した点に特徴がある。その他の点は前記の実施の形態
と同じであるので同一符号を付して説明を省略する。

【００２４】図３は本発明に係る複合碍子の第３の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、所定長の
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該ＦＲＰ製の第１の絶
縁心棒１Ａより剛性のある金属性の第２の心棒１Ｂとを
長手方向に一体化して複合心棒１Ｃとした点は前記実施
の形態と同じであるが、第２の心棒１Ｂをパイプ状と
し、該パイプ状とした第２の心棒１Ｂの先端側に第１の
絶縁心棒１Ａの一端側を挿入して、接着、圧着等で一体
化した点に特徴がある。その他の点は前記の実施の形態
と同じであるので同一符号を付して説明を省略する。

【００２５】図４は本発明に係る複合碍子の第４の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、第２の心
棒１Ｂとして鉄製のパイプを使用し、該鉄製のパイプ１
Ｂの一端側に端末金具２Ｂを圧着接続し、他端側に断面
略コ字型の鉄製の接続体６を介してＦＲＰ製の第１の絶
縁心棒１Ａを圧着接続したものである。すなわち接続体
６は、一端側に突設された凸部を鉄製のパイプ１Ｂの内
周面に嵌合して圧着接続すると共に他端側に形成された
円筒部にＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａを挿入して圧着
接続することにより第２の心棒１Ｂである鉄製のパイプ
とＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａを連結しているもので
ある。また端末金具２Ａは先端円弧状に形成されており
また端末金具２Ｂは先端矩形状に形成されている。その
他の点は前記の実施の形態と同じであるので同一符号を
付して説明を省略する。

【００２６】図５は本発明に係る複合碍子の第５の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、前記図４
に示したものと、端末金具２Ａ、２Ｂの形状が相違して
いる。すなわち、端末金具２Ａは先端矩形状に形成され
ており、端末金具２Ｂは先端円弧状に形成されている。
その他の点は前記の実施の形態と同じであるので同一符
号を付して説明を省略する。

【００２７】図６は本発明に係る複合碍子の第６の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、第２の心
棒１Ｂと端末金具２Ｂと接続体６を鉄で一体的に形成
し、しかも鉄製の第２の心棒１Ｂを中実体とした点で前
記図４に示した実施の形態と相違している。その他の点
は前記の実施の形態と同じであるので同一符号を付して
説明を省略する。

【００２８】図７は本発明に係る複合碍子の第７の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、所定長の
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの両側に該ＦＲＰ製の第
１の絶縁心棒１Ａより剛性のある金属製の第２の心棒１
Ｂを配置し、これらを長手方向に一体化して複合心棒１
Ｃを構成した点が前記実施の形態と相違している。第２
の心棒１Ｂはそれぞれ鉄製の端末金具２Ａ、２Ｂと一体
に形成されている。また各端末金具２Ａ、２Ｂと一体に
形成された第２の心棒１Ｂの先端部には図示しない孔が
形成されており、該孔にＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａ
の両端側がそれぞれ挿入され、接着、圧着等で一体化さ
れている。その他の点は前記の実施の形態と同じである
ので同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】図８は本発明に係る複合碍子の第８の実施
の形態を示す断面図である。この複合碍子は、所定長の
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと該ＦＲＰ製の第１の絶
縁心棒１Ａより剛性のある第２のＦＲＰ製の絶縁心棒１
Ｂとを長手方向に一体化して複合心棒１Ｃとした点に特
徴がある。すなわち、第１の絶縁心棒１Ａと第２の心棒
１Ｂとを同じＦＲＰ製としかつ第１の絶縁心棒１Ａを中
空型に構成すると共に第２の絶縁心棒１Ｂを中実型に構
成したものである。上記の複合心棒１Ｃは、例えば中実
型のＦＲＰの一端側の中心部を所定長除去して中空部を
形成し、該中空部の部分を第１の絶縁心棒１Ａとし、中
実型の部分を第２の絶縁心棒１Ｂとして形成すればよ
い。このような複合心棒１Ｃは、第２の絶縁心棒１Ｂが
第１の絶縁心棒１Ａより剛性が向上している。その他の
点は前記の実施の形態と同じであるので同一符号を付し
て説明を省略する。

【００３０】なお本発明で使用するＦＲＰ製の第１の絶
縁心棒１Ａは中実型であっても中空型であてもよい。ま
たその断面形状は丸型でも多角柱型等でもよい。

【００３１】また、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの長
さは、複合碍子の長手方向の絶縁を確保できる長さが必
要であり、使用箇所等に応じて適宜設計するものであ
る。

【００３２】また同様に、複合碍子に加わる各種の応力
等は複合碍子の使用場所によって異なるので、使用場所
に適するように、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの長さ
と第２の心棒１Ｂの長さ、およびＦＲＰ製の第１の絶縁
心棒１Ａの太さと第２の心棒１Ｂの太さ等を適宜設計す
るものである。

【００３３】更に、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと第
２の心棒１Ｂとを長手方向に一体化する手段としては、
種々の手段を利用できるのものであり、上記実施の形態
に示した手段に限定されるものではない。

【００３４】更に、本発明で使用する有機絶縁材料３と
しては、シリコーンゴムの他にシリコン樹脂、ＥＰＤＭ
ゴム、ＥＶＡ共重合体等が使用できる。このような有機
絶縁材料３を複合心棒の周囲に形成する際には両者の接
着性を良くするために、複合心棒の表面にシランカップ
リング剤を主成分とするプライマーによる処理、または
金属表面処理の一種であるクロメート処理を施しておく
ことが好ましい。

【００３５】更に、第２の心棒１Ｂを金属で形成した際
には、該第２の心棒１Ｂの先端部に、電界緩和処理を施
しておくことが好ましい。例えば、金属製の第２の心棒
１０の先端部からＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの外周
に跨がって体積抵抗率１０⁸〜１０¹¹程度の半導電性の
シリコーンゴム材料等の電界緩和剤を被覆して金属製の
第２の心棒１Ｂの先端部の電界を緩和するようにする。
これによってＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの長さを短
くすることができ、該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの
部分での絶縁破壊を有効に防止することができる。

【００３６】更に、図１および図２に示した複合碍子を
曲げ力による撓みおよび破壊が問題となる場所に使用す
る際には、端末金具２Ｂ側を固定端側に位置させること
すなわち第２の心棒１Ｂを固定端側に位置させることが
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａに加わる撓み力および破
壊力を緩和する点から好ましい。

【００３７】更に、本発明で使用する端末金具２Ａ、２
Ｂの形状は特に限定するものではなく、任意の形状のも
のを使用することができる。

【００３８】

【実施例】

（実施例１）図２において、Ｌ＝４８７ｍｍ、Ｌ ₁＝８
０ｍｍ、Ｌ ₂＝１１２ｍｍ、Ｌ ₃＝１１２ｍｍ、Ｌ ₄＝
１０３ｍｍ、Ｌ ₅＝８０ｍｍ、φ１＝２５ｍｍ、φ２＝
２５ｍｍとし、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａとしてガ
ラス含有量が７０％のビスフェノール系エポキシ樹脂に
よるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰａ）を使用し、端末
金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性係数２１０ＧＰａ）
を使用し、第２の心棒１Ｂを端末金具２Ｂと一体にかつ
端末金具２Ｂと同じ鉄で形成した。またパイプ５は内径
が２５ｍｍ外径が３５ｍｍの鉄製のものを使用した。更
に有機絶縁材料３としてシリコーンゴム（東レ・ダウコ
ーニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を使用し、外周に傘部３
Ａを形成した。

【００３９】これをＪＩＳ Ｃー３８０１の７．２．２
項に従って、端末金具２Ｂ側を固定し、端末金具２Ａに
碍子と直角方向に曲げ力を与え、曲げ破壊荷重を測定し
た。また碍子の両端に圧縮力を付加し、圧縮荷重を測定
した。これらの結果を表１に示す。

【００４０】また、上記の複合碍子２本を、図１０に示
したＤＣ１５００Ｖ電車線用のＯ型可動ブラケットに装
着し、可動ブラケットの垂直荷重Ｗを３．１９ｋＮに、
吊架線水平荷重Ｍを３．４８ｋＮに、トロリ線水平荷重
Ｔを１．１３ｋＮに設定して、複合碍子の撓みによって
引き起こされるＸ点における可動ブラケットの撓みを測
定した。この測定値を表１に示す。なお図１０におい
て、１０は本発明に係る複合碍子、１１は電柱、１２は
鉄パイプ、１３は電柱１１と複合碍子１０との連結部で
あり、複合碍子１０は連結部１３を介して、電柱１１に
対して周方向に回動可能であると共に上下方向にも可動
可能に連結されている。

【００４１】（実施例２）図３において、Ｌ＝４８７ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝３５ｍｍ、Ｌ ₂＝１９７ｍｍ、Ｌ ₃＝１１２
ｍｍ、Ｌ ₄＝１０３ｍｍ、Ｌ ₆＝４０ｍｍ、φ１＝１７
ｍｍ、φ２＝２７ｍｍ、φ３＝１７ｍｍとし、ＦＲＰ製
の第１の絶縁心棒１Ａとしてガラス含有量が７０％のビ
スフェノール系エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係
数３３ＧＰａ）を使用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄
（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使用し、第２の心棒１
Ｂを端末金具２Ｂと一体にかつ端末金具２Ｂと同じ鉄で
形成した。なおＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａと第２の
心棒２１との接続はＬ ₆の部分を圧縮することにより行
った。有機絶縁材料３としてシリコーンゴム（東レ・ダ
ウコーニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を使用し、外周に傘
部３Ａを形成した。

【００４２】上記構成の複合碍子を実施例１と同様にし
て、曲げ破壊荷重、圧縮荷重および図１０におけるＸ点
の可動ブラケットの撓みを測定した。これらの各測定値
を表１に示す。

【００４３】（比較例１）図９において、Ｌ＝４８７ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝２７２ｍｍ、Ｌ ₃＝１１２ｍｍ、Ｌ ₄＝１０
３ｍｍ、φ１＝３８ｍｍ、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１
Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェノール系エポ
キシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰａ）を使
用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性係数２１
０ＧＰａ）を使用した。また有機絶縁材料３としてシリ
コーンゴム（東レ・ダウコーニング社製ＦＤＲー７０
Ｕ）を使用し、外周に傘部３Ａを形成した。

【００４４】上記構成の複合碍子を実施例１と同様にし
て、曲げ破壊荷重、圧縮荷重および図１０におけるＸ点
の可動ブラケットの撓みを測定した。これらの各測定値
を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】上記の表１によれば、実施例２の曲げ破壊
荷重が比較例１に比して悪くなっているが、図１０に示
したＤＣ１５００Ｖ電車線用のＯ型可動ブラケットに使
用される碍子に要求される曲げ破壊荷重は３．１ｋＮで
あり、図１０に示したＤＣ１５００Ｖ電車線用のＯ型可
動ブラケットに使用する碍子としては何ら問題がない。
また、実施例２の圧縮破壊荷重が比較例１に比して悪く
なっているが、ブラケット最大撓み測定の際、図１０に
示したＤＣ１５００Ｖ電車線用のＯ型可動ブラケットに
使用しても何ら問題がなかったことから明らかなよう
に、ＤＣ１５００Ｖ電車線用のＯ型可動ブラケットに使
用する碍子としては何ら問題がない。更に、実用性能上
最も重要なブラケット最大撓みは大幅に向上している。

【００４７】なお、比較例１のＦＲＰ製の第１の絶縁心
棒１Ａの径φ１は３８ｍｍであるのに対して実施例１の
ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの径φ１は２５ｍｍであ
り、実施例２のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａの径φ１
は１７ｍｍである。このように本発明においては、ＦＲ
Ｐの材料費の軽減が図られている。

【００４８】（実施例３）図４において、Ｌ＝９７１ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝３１３ｍｍ、Ｌ ₂＝３５１ｍｍ、Ｌ ₃＝１５
０ｍｍ、Ｌ ₄＝５０ｍｍ、Ｌ ₇＝６０ｍｍ、Ｌ ₈＝７ｍ
ｍ、Ｌ ₉＝４０ｍｍ、φ１＝４４ｍｍ、φ２＝４２．７
ｍｍ、φ３＝２２．７ｍｍとし、ＦＲＰ製の第１の絶縁
心棒１Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェノール
系エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰ
ａ）を使用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性
係数２１０ＧＰａ）を使用し、第２の心棒１Ｂとして鉄
製のパイプ（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使用し、更
に接続体６として鉄（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使
用した。接続体６とＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａおよ
び第２の心棒１Ｂとの接続は圧縮によって行った。更に
有機絶縁材料３としてシリコーンゴム（東レ・ダウコー
ニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を使用し、外周に傘部３Ａ
を形成した。

【００４９】上記構成の複合碍子を実施例１と同様にＪ
ＩＳ Ｃー３８０１の７．２．２項に従って、端末金具
２Ｂ側を固定し、端末金具２Ａに碍子と直角方向に曲げ
力を与え、曲げ破壊荷重を測定した。また複合碍子の両
端に圧縮力を付加し、圧縮荷重を測定した。これらの結
果を表２に示す。

【００５０】また、上記の複合碍子２本を、図１１に示
した新幹線電車線用の幹Ｏ型可動ブラケットに装着し、
可動ブラケットの垂直荷重Ｗを３．５３ｋＮに、吊架線
水平荷重Ｍを４．０２ｋＮに、トロリ線水平荷重Ｔを
５．６９ｋＮに設定して、複合碍子の撓みによって引き
起こされるＸ点における可動ブラケットの撓みを測定し
た。この測定値を表２に示す。なお図１１において、本
発明に係る複合碍子１０は、連結部１３を介して電柱１
１に対して周方向に回動可能であると共に上下方向にも
可動可能に連結されている。その他図１１において図１
０と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００５１】（実施例４）図４において、Ｌ＝９７１ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝２７２ｍｍ、Ｌ ₂＝３００ｍｍ、Ｌ ₃＝１５
０ｍｍ、Ｌ ₄＝５０ｍｍ、Ｌ ₇＝６０ｍｍ、Ｌ ₈＝７ｍ
ｍ、Ｌ ₉＝４０ｍｍ、φ１＝４４ｍｍ、φ２＝４２．７
ｍｍ、φ３＝２２．７ｍｍとし、ＦＲＰ製の第１の絶縁
心棒１Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェノール
系エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰ
ａ）を使用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性
係数２１０ＧＰａ）を使用し、第２の心棒１Ｂとして鉄
製のパイプ（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使用し、更
に接続体６として鉄（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使
用した。接続体６とＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１Ａおよ
び第２の心棒１Ｂとの接続は圧縮によって行った。更に
有機絶縁材料３としてシリコーンゴム（東レ・ダウコー
ニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を使用し、外周に傘部３Ａ
を形成した。

【００５２】上記構成の複合碍子を実施例１と同様にＪ
ＩＳ Ｃー３８０１の７．２．２項に従って、端末金具
２Ｂ側を固定し、端末金具２Ａに碍子と直角方向に曲げ
力を与え、曲げ破壊荷重を測定した。また複合碍子の両
端に圧縮力を付加し、圧縮荷重を測定した。これらの結
果を表２に示す。

【００５３】また、上記の複合碍子２本を、実施例３と
同様に図１１に示した新幹線電車線用の幹Ｏ型可動ブラ
ケットに装着し、Ｘ点における可動ブラケットの撓みを
測定した。この測定値を表２に示す。

【００５４】（実施例５）図６において、Ｌ＝９７１ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝２７２ｍｍ、Ｌ ₂＝３９１ｍｍ、Ｌ ₃＝１５
０ｍｍ、Ｌ ₄＝５０ｍｍ、Ｌ ₇＝６０ｍｍ、Ｌ ₈＝７ｍ
ｍ、φ１＝４４ｍｍ、φ２＝４２．７ｍｍとし、ＦＲＰ
製の第１の絶縁心棒１Ａとしてガラス含有量が７０％の
ビスフェノール系エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性
係数３３ＧＰａ）を使用し、端末金具２Ａとして鉄（引
張弾性係数２１０ＧＰａ）を使用し、第２の心棒１Ｂと
端末金具２Ｂと接続体６として鉄（引張弾性係数２１０
ＧＰａ）を使用し、一体化した。接続体６とＦＲＰ製の
第１の絶縁心棒１Ａおよび第２の心棒１Ｂとの接続は圧
縮によって行った。更に有機絶縁材料３としてシリコー
ンゴム（東レ・ダウコーニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を
使用し、外周に傘部３Ａを形成した。

【００５５】上記構成の複合碍子を実施例１と同様にＪ
ＩＳ Ｃー３８０１の７．２．２項に従って、端末金具
２Ｂ側を固定し、端末金具２Ａに碍子と直角方向に曲げ
力を与え、曲げ破壊荷重を測定した。また複合碍子の両
端に圧縮力を付加し、圧縮荷重を測定した。これらの結
果を表２に示す。

【００５６】また、上記の複合碍子２本を、実施例３と
同様に図１１に示した新幹線電車線用の幹Ｏ型可動ブラ
ケットに装着し、Ｘ点における可動ブラケットの撓みを
測定した。この測定値を表２に示す。

【００５７】（比較例２）図９において、Ｌ＝９７１ｍ
ｍ、Ｌ ₁＝７０７ｍｍ、Ｌ ₃＝１５０ｍｍ、Ｌ ₄＝１１
４ｍｍ、φ１＝６３ｍｍ、ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒１
Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェノール系エポ
キシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰａ）を使
用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性係数２１
０ＧＰａ）を使用した。また有機絶縁材料３としてシリ
コーンゴム（東レ・ダウコーニング社製ＦＤＲー７０
Ｕ）を使用し、外周に傘部３Ａを形成した。

【００５８】上記構成の複合碍子を実施例３と同様にし
て、曲げ破壊荷重、圧縮荷重および図１１のＸ点におけ
る可動ブラケットの撓みを測定した。これらの各測定値
を表２に示す。

【００５９】

【表２】

【００６０】上記の表２によれば、実施例３および実施
例５の曲げ破壊荷重が比較例２に比して悪くなっている
が、図１１に示した新幹線電車線用の幹Ｏ型可動ブラケ
ットに使用される碍子に要求される曲げ破壊荷重は４．
４ｋＮであり、図１１に示した新幹線電車線用のＯ型可
動ブラケットに使用する碍子としては何ら問題がない。
また、実施例３、実施例４および実施例５の圧縮破壊荷
重およびブラケット最大撓みは共に比較例２に比して良
好な値となっている。

【００６１】なお、比較例２のＦＲＰ製の第１の絶縁心
棒１Ａの径は６３ｍｍであるのに対して実施例３、実施
例４および実施例５におけるＦＲＰ製の第１の絶縁心棒
１Ａの径φ１は４４ｍｍであり、本発明においてはＦＲ
Ｐの材料費の軽減が図られている。

【００６２】（実施例６）図５において、Ｌ＝１８１４
ｍｍ、Ｌ ₁＝９２０ｍｍ、Ｌ ₂＝４８４ｍｍ、Ｌ ₃＝１
５０ｍｍ、Ｌ ₄＝１５０ｍｍ、Ｌ ₇＝６０ｍｍ、Ｌ ₈＝
１０ｍｍ、Ｌ ₉＝６０ｍｍ、φ１＝６３ｍｍ、φ２＝６
３．５ｍｍ、φ３＝４１．５ｍｍとし、ＦＲＰ製の第１
の絶縁心棒１Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェ
ノール系エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３
ＧＰａ）を使用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張
弾性係数２１０ＧＰａ）を使用し、第２の心棒１Ｂとし
て鉄製のパイプ（引張弾性係数２１０ＧＰａ）を使用
し、更に接続体６として鉄（引張弾性係数２１０ＧＰ
ａ）を使用した。接続体６とＦＲＰ製の第１の絶縁心棒
１Ａおよび第２の心棒１Ｂとの接続は圧縮によって行っ
た。更に有機絶縁材料３としてシリコーンゴム（東レ・
ダウコーニング社製ＦＤＲー７０Ｕ）を使用し、外周に
傘部３Ａを形成した。

【００６３】上記構成の本発明に係る複合碍子１０を２
本使用し、図１２に示す如く、送電鉄塔を模擬した電柱
１１に正三角形状に装着して電線を保持する絶縁アーム
とした。今、絶縁アームに架線される電線を４１０ｍｍ
² 鋼心アルミ撚線である場合、電線の重さと電線の架線
張力の垂直成分が絶縁アームに与える垂直荷重をＷと
し、電線の架線張力の水平成分と電線が受ける風圧の和
が絶縁アームに与える水平荷重をＨとしたとき、これら
の値の１０倍に等しい垂直荷重Ｗおよび水平荷重Ｈであ
る１４１ｋＮと１０５ｋＮとを同時に絶縁アームに与え
た。なお複合碍子１０は連結部１３を介して電柱１１に
対して周方向に回動可能であるように連結されている。
その結果、絶縁アームを構成する２本の複合碍子に何ら
損傷は生じなかった。

【００６４】（比較例３）図９において、Ｌ＝１８１４
ｍｍ、Ｌ ₁＝１５１４ｍｍ、Ｌ ₃＝１５０ｍｍ、Ｌ ₄＝
１５０ｍｍ、φ１＝６３ｍｍ、ＦＲＰ製の第１の絶縁心
棒１Ａとしてガラス含有量が７０％のビスフェノール系
エポキシ樹脂によるＦＲＰ（引張弾性係数３３ＧＰａ）
を使用し、端末金具２Ａ、２Ｂとして鉄（引張弾性係数
２１０ＧＰａ）を使用した。また有機絶縁材料３として
シリコーンゴム（東レ・ダウコーニング社製ＦＤＲー７
０Ｕ）を使用し、外周に傘部３Ａを形成した。

【００６５】上記構成の複合碍子を実施例６と同様に図
１２に示すような絶縁アームとして使用し、垂直荷重Ｗ
＝１４１ｋＮおよび水平荷重Ｈ＝１０５ｋＮを同時に絶
縁アームに与えた。その結果、下方の複合碍子が座屈し
てしまった。

【００６６】上記の実施例６および比較例３から明らか
なように、本発明に係る複合碍子は十分実用に耐えるこ
とができる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る複合碍子
は、ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶縁心棒の両
端に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒
の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる複合碍子に
おいて、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の部分を、所定長のＦ
ＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒
より剛性のある第２の心棒とを長手方向に一体化した複
合心棒で構成したことを特徴とするものであり、曲げや
座屈に弱いＦＲＰの長さが短かくしかも第２の心棒がＦ
ＲＰ製の第１の絶縁心棒より剛性があることから、曲げ
や座屈に強い複合碍子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合碍子の第１の実施の形態を示
す断面図。

【図２】本発明に係る複合碍子の第２の実施の形態を示
す断面図。

【図３】本発明に係る複合碍子の第３の実施の形態を示
す断面図。

【図４】本発明に係る複合碍子の第４の実施の形態を示
す断面図。

【図５】本発明に係る複合碍子の第５の実施の形態を示
す断面図。

【図６】本発明に係る複合碍子の第６の実施の形態を示
す断面図。

【図７】本発明に係る複合碍子の第７の実施の形態を示
す断面図。

【図８】本発明に係る複合碍子の第８の実施の形態を示
す断面図。

【図９】従来の複合碍子の断面図。

【図１０】本発明に係る複合碍子の撓み実験状態を示す
説明図。

【図１１】本発明に係る複合碍子の撓み実験状態を示す
説明図。

【図１２】本発明に係る複合碍子の座屈の実験状態を示
す説明図。

【符号の説明】

１Ａ ＦＲＰ製の第１の絶縁心棒 １Ｂ 第２の心棒 １Ｃ 複合心棒 ２Ａ、２Ｂ 端末金具 ３ 有機絶縁材料 ５ パイプ ６ 接続体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＲＰ製の絶縁心棒と、該ＦＲＰ製の絶
   縁心棒の両端に取付けられた端末金具と、前記ＦＲＰ製
   の絶縁心棒の外周に被覆された有機絶縁材料とからなる
   複合碍子において、前記ＦＲＰ製の絶縁心棒の部分を、
   所定長のＦＲＰ製の第１の絶縁心棒と該ＦＲＰ製の第１
   の絶縁心棒より剛性のある第２の心棒とを長手方向に一
   体化した複合心棒で構成したことを特徴とする複合碍
   子。