(57)【要約】【課題】構成がより簡便であり、かつ低価格な低熱膨張線状体を提供する。【解決手段】低熱膨張線状体において、長さ方向に溝２が形成される正の熱膨張係数の導電性線状体１と、前記溝２に挿入され、前記正の熱膨張係数の導電性線状体より低い正の低熱膨張係数乃至負の熱膨張係数の線状体３とを具備する。よって、より簡便であり、かつ低価格な低熱膨張線状体を提供する。【選択図】図１
2006172838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）長さ方向に溝が形成される正の熱膨張係数の導電性線状体と、
（ｂ）前記溝に配置され、前記正の熱膨張係数の導電性線状体より低い正の低熱膨張係数乃至負の熱膨張係数の線状体とを具備することを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項２】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、前記溝を複数形成し、該複数の溝の全てに前記線状体を挿入することを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項３】
請求項２記載の低熱膨張線状体において、前記複数の溝を前記導電性線状体の中心線に対して対称に形成することを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項４】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、前記溝の形状がＵ字型又はＶ字型であることを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項５】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、少なくとも表面の一部には金属の導電性材料が形成されていることを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項６】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、前記導電性線状体は金属棒であることを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項７】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、前記（ｂ）における線状体はザイロンからなることを特徴とする低熱膨張線状体。
【請求項８】
請求項１記載の低熱膨張線状体において、前記（ｂ）における線状体はダイニーマからなることを特徴とする低熱膨張線状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低熱膨張線状体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、本願発明者らは低熱膨張線状体として、正の線膨張特性を持つ導電性材料と負の線膨張特性を持つ有機材料との複合構造化を図り、熱膨張を極力抑えることができる低熱膨張線状体を提案している（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８１９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の低熱膨張線状体においては、その構成に工夫を要し、かつ高価にならざるを得ないといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、より簡便であり、かつ低価格な低熱膨張線状体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕低熱膨張線状体において、（ａ）長さ方向に溝が形成される正の熱膨張係数の導電性線状体と、（ｂ）前記溝に配置され、前記正の熱膨張係数の導電性線状体より低い正の低熱膨張係数乃至負の熱膨張係数の線状体とを具備することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、前記溝を複数形成し、該複数の溝の全てに前記線状体を挿入することを特徴とする。
【０００７】
〔３〕上記〔２〕記載の低熱膨張線状体において、前記複数の溝を前記導電性線状体の中心線に対して対称に形成することを特徴とする。
【０００８】
〔４〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、前記溝の形状がＵ字型又はＶ字型であることを特徴とする。
【０００９】
〔５〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、少なくとも表面の一部には金属の導電性材料が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
〔６〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、前記導電性線状体は金属棒であることを特徴とする。
【００１１】
〔７〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、前記（ｂ）における線状体はザイロンからなることを特徴とする。
【００１２】
〔８〕上記〔１〕記載の低熱膨張線状体において、前記（ｂ）における線状体はダイニーマからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低熱膨張線状体の構成をより簡便にし、かつ低価格化を図ることができる。
【００１４】
また、正の熱膨張係数の導電性線状体に形成した溝内に繊維を外から連続的に一様に押し込むことが可能であり、溝内の繊維（ヤーンプリプレグ）を接着時に押さえ続けることが可能な構造とすることにより、接着性が向上し、繊維密度を向上させた低熱膨張線状体を得ることが可能になり、低熱膨張の効果をより引き出しつつ表面に導電層を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の低熱膨張線状体は、長さ方向に溝が形成される正の熱膨張係数の導電性線状体と、前記溝に挿入され、前記正の熱膨張係数の導電性線状体より低い正の低熱膨張係数乃至負の熱膨張係数の線状体とを具備する。よって、構成がより簡便で、かつ低価格な低熱膨張線状体を提供することができる。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施例を示す低熱膨張線状体の分解斜視図、図２はその低熱膨張線状体の正の熱膨張係数の導電性線状体の断面図、図３はその低熱膨張線状体の断面図、図４はその低熱膨張線状体の斜視図である。
【００１８】
これらの図において、１は正の熱膨張係数の導電性線状体（例えば、銅棒）、２はその導電性線状体１に長さ方向に形成された溝（ここでは４本のＵ字型溝）、３はその溝２に挿入されるロッド状の負の熱膨張係数の線状体（例えば、東洋紡製のＰＢＯ繊維であるザイロン）である。通常は、溝２の中に接着剤を塗布して、その接着剤によって線状体３を固定するようにする。ただし、接着剤を用いることなく、強嵌合により固定するようにしてもよい。
【００１９】
なお、上記実施例では、負の熱膨張係数の線状体３として、ロッド状のザイロンを示したが、これに代えて、ヤーンプリプレグ、シートプリプレグを巻く繊維などでもよい。
【００２０】
因みに、図２において、銅棒１の直径Ｘは１６．９３ｍｍ、銅棒１の直径Ｙは１６．９３ｍｍ、溝の幅は５．１８〜５．２５ｍｍ、溝の深さは４．８６〜５．５６ｍｍ、丸みＲは２．５〜２．６である。
【００２１】
また、上記した導電性線状体１に複数の溝２を配置する場合には、熱収縮量のバランスが良くなるように、導電性線状体１の中心線に対して対称になるように形成するのが望ましい。
【００２２】
なお、負の線膨張係数を持つ線状体３の新材料としては、超高分子量ポリエチレン繊維「ダイニーマ」やＰＢＯ繊維「ザイロン」などが上げられる。
【００２３】
特に、ザイロンは、室温付近での線膨張係数が−６×１０-6／Ｋ程度の負の膨張を示し、高強力、高弾性率で耐衝撃性が高い、比重が小さいなどの特性も持つ有機系材料である。ザイロンの諸特性を表１にまとめる。
【００２４】
【表１】
2006172838.tif 000003
同様に負の線膨張係数を有するダイニーマと比べると、負の線膨張係数としては小さいが、引張強度、引張弾性率が大きく、分解温度も高いなどの特徴があり、応用を考えた場合には、より有用な材料と見ることができる。密度は１．５６ｇ／ｃｍ3 で、鋼線（スチール）の比重７．８ｇ／ｃｍ3 と比べて１／５程度と軽量である。
【００２５】
なお、導電性線状体に形成される溝は、図５に示すように、導電性線状体１１に１本の溝１２を形成し、そこに１本の線状体１３を挿入するようにしてもよい。また、図６に示すように、導電性線状体２１に２本の溝２２を形成し、そこに２本の線状体２３を挿入するようにしてもよい。この２本の溝２２の場合にも、導電性線状体２１の中心線に対して対称になるように形成するのが望ましい。
【００２６】
なお、上記実施例では、負の熱膨張係数の線状体を用いるように説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、低熱膨張係数の線状体であれば、負の熱膨張係数を有するものでなくともよい。かかる低い熱膨張係数の線状体としては、インバーなどの金属体やカーボンなどを挙げることができる。ただし、低熱膨張係数の線状体の熱膨張係数が導電性線状体の熱膨張係数より小さいことが成立することを条件とする。
【００２７】
また、溝の形状はＵ字型にかえてＶ字型などであってもよい。さらに、目的に合わせてその他各種形状の溝を形成してもよい。また、銅のような導電性線状体の一部に隙間を設け、そこから負の熱膨張係数の線状体としての繊維（ヤーンプリプレグ）を連続して押し込むことができる形状であってもよい。
【００２８】
更に、かかる低熱膨張線状体をトロリ線に用いるような場合には、導電性線状体１の少なくともその表面には、金属の導電性材料が形成され、十分なる集電機能を果たすようにすることが重要である。
【００２９】
図７は本発明の他の実施例を示す低熱膨張線状体（その１）の断面図、図８はその低熱膨張線状体（その２）の断面図、図９はその低熱膨張線状体（その３）の断面図である。
【００３０】
この実施例では、図７に示すように、導電性線状体３１に４本のＵ字型溝３２を形成し、この４本の溝３２内にヤーンプリプレグ（負の熱膨張係数の線状体）３３を充填するようにして、低熱膨張線状体を形成するようにしている。つまり、ザイロン繊維にエポキシ樹脂を含浸した半硬化状態のヤーンプリプレグを導電性線状体３１の４本の溝３２の中に充填し、ヤーンプリプレグに含浸されているエポキシ樹脂を加熱硬化させて複合化する。
【００３１】
また、図８に示すように、導電性線状体４１に１本のＵ字型溝４２を形成し、この１本の溝４２内にヤーンプリプレグ（負の熱膨張係数の線状体）４３を充填したり、図９に示すように、導電性線状体５１に２本のＵ字型溝５２を形成し、この２本の溝５２内にヤーンプリプレグ（負の熱膨張係数の線状体）５３を充填するようにしてもよい。
【００３２】
このように構成したので、溝内に繊維（ヤーンプリプレグ）を外から連続的に一様に押し込むことが可能であり、溝内の繊維を接着時に押さえ続けることが可能な構造とすることにより、接着性が向上し、低熱膨張特性を持つ繊維の密度を上げられた低熱膨張線状体を得ることが可能となり、低熱膨張の効果をより引き出しつつ表面に導電層を確保することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の低熱膨張線状体は、熱膨張を極力抑えることができるため、鉄道車両への給電を行うためのトロリ線に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例を示す低熱膨張線状体の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す低熱膨張線状体の正の熱膨張係数の導電性線状体の断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す低熱膨張線状体の断面図である。
【図４】本発明の実施例を示す低熱膨張線状体の斜視図である。
【図５】本発明の実施例を示す１本の線状体を挿入した低熱膨張線状体の斜視図である。
【図６】本発明の実施例を示す２本の線状体を挿入した低熱膨張線状体の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す低熱膨張線状体（その１）の断面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す低熱膨張線状体（その２）の断面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す低熱膨張線状体（その３）の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１１，２１，３１，４１，５１    正の熱膨張係数の導電性線状体
２，１２，２２，３２，４２，５２    溝
３，１３，２３    ロッド状の負の熱膨張係数の線状体
３３，４３，５３    ヤーンプリプレグ（負の熱膨張係数の線状体）
【図１】
2006172838.tif 000004
【図２】
2006172838.tif 000005
【図３】
2006172838.tif 000006
【図４】
2006172838.tif 000007
【図５】
2006172838.tif 000008
【図６】
2006172838.tif 000009
【図７】
2006172838.tif 000010
【図８】
2006172838.tif 000011
【図９】
2006172838.tif 000012