(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条とを圧接・クラッドした摺動部を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台の凹部に嵌め込むと共にその凹部の側壁部をカシメて、摺動部の薄板Ａｌ条と架台とをカシメ結合したＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーにおいて、上記薄板Ａｌ条の、上記架台の凹部と接する部分に、少なくとも１本の溝部を形成したことを特徴とするＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー。
【請求項２】
耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条とを圧接・クラッドした摺動部を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台の凹部に嵌め込むと共にその凹部の側壁部をカシメて、摺動部の薄板Ａｌ条と架台とをカシメ結合したＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーにおいて、上記薄板Ａｌ条の幅方向両端部に、それぞれ少なくとも１本の溝部を形成したことを特徴とするＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー。
【請求項３】
上記溝部を、薄板Ａｌ条の長さ方向両端部近傍に形成した請求項１又は２記載のＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーに係り、特に、ステンレス鋼が摺動部の摺動部材を、アルミニウムが摺動部の導電材を構成するＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
剛体トロリーバーは、導体をパンタグラフによって集電するもので、大型クレーン、台車など大容量を必要とする移動電気機器用給電線として使用されている。また、最近では、モノレール、地下鉄など電車線用のものも開発され、広く使用されている。
【０００３】
電車線用の剛体トロリーバーは、摺動面の耐摩耗性が要求されることから、図３に示すように、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条３１と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条３２とを圧接・クラッドして摺動部３３を構成することで、摺動面の耐摩耗性を確保している。この摺動部３３を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台３４の凹部３５に嵌め込むと共にその凹部３５の側壁部３６をカシメて、摺動部３３の薄板Ａｌ条３２と架台３４とをカシメ結合することで、Ａｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー３７が得られる。ここでいうアルミニウムとは、純Ａｌ及びＡｌ合金を示している。
【０００４】
この剛体トロリーバー３７の摺動部３３は、薄板ステンレス鋼条３１（摺動部材）と薄板Ａｌ条３２（導電材）とを金属的に一体に形成しているため、耐食性に優れ、電気抵抗も小さく、安定した集電ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の剛体トロリーバー３７においては、摺動部３３と架台３４とをカシメ結合している。この剛体トロリーバー３７は、摺動部３３と架台３４とのカシメ合わせ面は互いに平滑であるため、比較的小さな力で、摺動部３３と架台３４との間に軸方向の相対ズレが生じてしまう。カシメ合わせ面においては、輸送時の振動、曲げ加工時の曲げ応力、又はヒートサイクル（気温の変化（Ａｌとステンレス鋼の線膨張係数が異なるため、気温の変化により伸縮差が生じる））等により、軸方向に相対ズレを生じさせる力が働くため、この力に抗することが可能な強度でカシメ結合を行う必要がある。
【０００６】
しかし、カシメ結合の強度が高すぎると、剛体トロリーバー３７の製造時に反りが発生したり、曲げ加工時にねじれが生じるという問題があった。よって、反り又はねじれが生じない範囲の強度でカシメ結合を行う必要があるが、この場合、輸送時の振動、曲げ加工時の曲げ応力、又は気温の変化等によって摺動部３３と架台３４との間に軸方向の相対ズレが生じることを防ぐことは困難であった。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、カシメ結合の強度が十分に高く、かつ、製造時に反りや曲げ加工時にねじれが生じることがないＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーは、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条とを圧接・クラッドした摺動部を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台の凹部に嵌め込むと共にその凹部の側壁部をカシメて、摺動部の薄板Ａｌ条と架台とをカシメ結合したＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーにおいて、上記薄板Ａｌ条の、上記架台の凹部と接する部分に、少なくとも１本の溝部を形成したものである。
【０００９】
また、本発明に係るＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーは、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条とを圧接・クラッドした摺動部を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台の凹部に嵌め込むと共にその凹部の側壁部をカシメて、摺動部の薄板Ａｌ条と架台とをカシメ結合したＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーにおいて、上記薄板Ａｌ条の幅方向両端部に、それぞれ少なくとも１本の溝部を形成したものである。
【００１０】
上記溝部を、薄板Ａｌ条の長さ方向両端部近傍に形成してもよい。
【００１１】
以上の構成によれば、摺動部と架台との間のカシメ結合の強度が十分に高くなり、かつ、製造時に反りや曲げ加工時にねじれが生じることがないＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１３】
第１の実施の形態に係るＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーの横断面図を図１に示す。
【００１４】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー１７は、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条１１と導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条１２とを圧接・クラッドした摺動部１３を、導電性が良好なアルミニウムからなる架台１４の凹部１５に嵌め込み、その凹部１５の側壁部１６をカシメて、摺動部１３の薄板Ａｌ条１２と架台１４とをカシメ結合したものである。
【００１５】
薄板Ａｌ条１２の、架台１４の凹部１５と接する部分には、少なくとも１本の溝部１８が形成される。ここで、接する部分とは、薄板Ａｌ条１２の下面１２ａ又は幅方向（図１中では左右方向）の両端部１２ｂ，１２ｃのいずれであってもよいが、両端部１２ｂ，１２ｃの方がより好ましい。また、溝部１８の、薄板Ａｌ条１２の長手方向における形成位置は、両端部近傍に形成することが好ましい。
【００１６】
溝部１８の本数は特に限定するものではなく、１つの溝加工部における形成本数は１本でも十分な強度のカシメ結合が得られるが、好ましくは２本以上、より好ましくは３本とする。また、溝部１８の形状は、図１に示した直線状に特に限定するものではなく、く字状、波線状等であってもよい。
【００１７】
架台１４と摺動部１３とのカシメ合わせ面は同種金属同士の接触であるため、接触腐食が生じるおそれはないが、必要に応じて、適宜、導電性又は耐腐食性のコンパウンドを塗布してもよい。
【００１８】
次に、本実施の形態の剛体トロリーバーの製造方法及び作用を説明する。
【００１９】
剛体トロリーバーのカシメ加工工程における概略図を図２に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００２０】
先ず、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる薄板ステンレス鋼条１１と、導電性の良好なアルミニウムからなる薄板Ａｌ条１２とを積層すると共に、圧接・クラッドして摺動部１３を形成する。ここで、薄板Ａｌ条１２の、架台１４の凹部１５と接する部分には、予め少なくとも１本の溝部１８を形成しておく。
【００２１】
次に、この摺動部１３を、導電性が良好なアルミニウムからなり、横断面略エ字状の架台１４の上面に形成された凹部１５に嵌め込む。この時、薄板Ａｌ条１２の側が架台１４側となるようにして嵌め込みを行う。
【００２２】
次に、凹部１５に摺動部１３を嵌め込んだ架台１４を、図２に示すように、カシメロール２１ａ，２１ｂ間に供給する。この時、カシメロール２１ａ，２１ｂの上部案内板２２ａ，２２ｂが、摺動部１３における薄板ステンレス鋼条１１の摺動面（図２中では上面）を、また、カシメロール２１ａ，２１ｂの下部案内板２３ａ，２３ｂが、架台１４の上部テーパ部１４ａを押さえ込み、摺動部１３及び架台１４が固定された状態でロール２１ａ，２１ｂ間に供給される。
【００２３】
摺動部１３及び架台１４をロール２１ａ，２１ｂ間に供給することで、凹部１５の側壁部１６がロール面２４ａ，２４ｂによりカシメ加工を受けて、ロール２１ａ，２１ｂの中央部側に向かって曲げられ、摺動部１３と架台１４とがカシメ結合される。この時、架台１４の側壁部１６が塑性変形し、薄板Ａｌ条１２の各溝部１８に食い込むため、摺動部１３と架台１４（特に薄板Ａｌ条１２）との間で高い結合強度が得られる。つまり、摺動部１３と架台１４との間で大きな滑り抵抗が生じることになる。
【００２４】
本実施の形態に係る剛体トロリーバー１７は、より好ましくは、薄板Ａｌ条１２の長手方向における両端部近傍のみに各溝部１８を形成することで、剛体トロリーバー１７の長手方向両端部で、摺動部１３と架台１４とが十分に高い強度でカシメ結合されるため、輸送時の振動、曲げ加工時の曲げ応力、又は気温の変化等によって、摺動部１３と架台１４との間に軸方向の相対ズレが生じることはない。その結果、曲げ加工後又は剛体トロリーバー１７同士を接続する時などに、それらの接続端面に再度の端面加工を施す必要がなくなる。また、各溝部１８が形成されていない剛体トロリーバー１７の長手方向中間部においては、摺動部１３と架台１４との間におけるカシメ結合の強度は比較的低い（緩やかである）ため、摺動部１３と架台１４との間において軸方向の相対ズレを生じさせることが可能である。このため、剛体トロリーバー１７の製造時に反りが生じたり、剛体トロリーバー１７の曲げ加工時にねじれが生じたりすることはない。
【００２５】
実際に、ＳＵＳ４３０（JIS G 4304）からなり、幅３５．５ｍｍ、厚さ６ｍｍの薄板ステンレス鋼条１１と、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ１（JIS H 4100）からなり、幅３９．１ｍｍ、厚さ９ｍｍの薄板Ａｌ条１２と、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５（JIS H 4100）からなる架台１４とで構成される剛体トロリーバー１７に対してカシメ把持力（相対ズレ抗力）の測定試験を行った結果、長手方向両端部の１ｃｍ当たりの軸方向の相対ズレ抗力は９００〜１２００Ｎであり、同じ材料構成で構成した従来の剛体トロリーバー３７（図３参照）と比較して、３倍以上の値が得られた。また、この剛体トロリーバー１７に対してＲ７５ｍの曲げ加工試験を施した結果、長手方向両端部において軸方向の相対ズレが生じることはなく、また、曲げ加工によりねじれが生じることもなかった。
【００２６】
また、本実施の形態に係る剛体トロリーバー１７は、薄板Ａｌ条１２の、架台１４の凹部１５と接する部分に、少なくとも１本の溝部１８を形成することで、摺動部１３と架台１４との間の軸方向の相対ズレを防止している。つまり、軸方向の相対ズレを防止するために行うことは、少なくとも１本、好ましくは３本の溝部１８を形成するだけであるため、図３に示した従来の剛体トロリーバー３７と比較して、製造に要する作業・時間が大幅に増えるということはなく、生産性の悪化及び製造コストの上昇を防ぐことができる。また、溝部１８は、薄板Ａｌ条１２に形成するものであるため、架台１４の凹部１５に溝部１８を形成する場合と比較して、その形成作業が容易である。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、摺動部と架台との間のカシメ結合の強度が十分に高くなり、かつ、製造時に反りや曲げ加工時にねじれが生じることがないＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーを得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーの横断面図である。
【図２】剛体トロリーバーのカシメ加工工程における概略図である。
【図３】従来のＡｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバーの横断面図である。
【符号の説明】
１１  薄板ステンレス鋼条
１２  薄板Ａｌ条
１３  摺動部
１４  架台
１５  凹部
１６  側壁部（凹部）
１７  剛体トロリーバー（Ａｌ／ステンレス鋼複合剛体トロリーバー）
１８  溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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