(57)【要約】【課題】曲げ強度の低下を抑えて、バリ発生に起因する問題発生を防止することができる電路システム用導体を提供する。【解決手段】集電装置が走行自在に支持される電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材２でなり、この長尺型材２には断面略矩形状でその一面が集電装置の受電極が摺接される給電面４となってこれに隣接する両側面５を有した走行軌道部６が形成された電路システム用導体において、走行軌道部６の給電面４にこれを横切って両側面５に開口連通された切溝７ａを長手方向に所定間隔で複数配設形成した。【選択図】          図１
2004345430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電装置が走行自在に支持される電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材でなり、この長尺型材には、断面略矩形状でその一面が集電装置の受電極が摺接される給電面となり、この給電面に隣接する両側面を有した走行軌道部、が形成されてなる電路システム用導体であって、走行軌道部の給電面に、この給電面を横切って同走行軌道部の両側面に開口連通された切溝を、長手方向に所定間隔で複数配設形成してなる電路システム用導体。
【請求項２】
切溝を給電面の巾方向に対し傾斜させて形成したことを特徴とする請求項１記載の電路システム用導体。
【請求項３】
集電装置が走行自在に支持される電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材でなり、この長尺型材には、断面略矩形状でその一面が集電装置の受電極が摺接される給電面となり、この給電面に隣接する両側面を有した走行軌道部、が形成されてなる電路システム用導体であって、走行軌道部の給電面と両側面とのなす角部分のみに、長手方向に所定間隔で複数の切込みを配設形成してなる電路システム用導体。
【請求項４】
集電装置が走行自在に支持される電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材でなり、この長尺型材には、断面略矩形状でその一面が集電装置の受電極が摺接される給電面となり、この給電面に隣接する両側面を有した走行軌道部、が形成されてなる電路システム用導体であって、走行軌道部の給電面及び両側面を覆う被覆層を備え、この被覆層を同走行軌道部の導電材料とは異種の導電材料で形成したことを特徴とする電路システム用導体。
【請求項５】
走行軌道部の表面に金属を溶射して被覆層を形成したことを特徴とする請求項４記載の電路システム用導体。
【請求項６】
走行軌道部の表面に金属薄板を巻着して被覆層を形成したことを特徴とする請求項４記載の電路システム用導体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、集電装置が走行自在に支持されるトロリーバスダクト等の電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材でなる電路システム用導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トロリーバスダクトは移動電路システムとして、工場や遊戯施設等、多用途に使用されている。そして、トロリーバスダクトに用いられる一般の電路システム用導体は、図９（ａ）に示す如く、導電材料で形成された長尺型材２でなり、この長尺型材２には、断面略矩形状でその一面が集電装置（図示せず）の受電極３が摺接される給電面４となり、この給電面４に隣接する両側面５を有した走行軌道部６、が形成されている。
【０００３】
この場合、長尺型材２は銅製で断面Ｈ型の型材であり、その一方のフランジ部が断面略矩形状の走行軌道部６となっている。この走行軌道部６では、その下側面が平坦な給電面４となり、この給電面４の両側に曲面状の両側面５が上方へ連設されている。そして、長尺型材２の長手方向に沿って集電装置が走行され、その際、この集電装置に突設された受電極３が走行軌道部６の給電面４に摺接されることで、トロリーバスダクト側からこれに沿って走行移動される同集電装置へと給電される。
【０００４】
しかしながら、前記電路システム用導体では、受電極３が走行軌道部６の給電面４に摺接されることで、この給電面４は荒損し易いものである。すなわち、図９（ｂ）に示す如く、受電極３と給電面４との相互摺接面はミクロ的にみれば凹凸面であり、両者が相互に摺接されることで、凸部同士が接触して破壊され（すなわち、摩耗し）、摩耗粉１７となって摺接面間から排出される。その際、凸部同士の原子が結合し合金化し易い金属同士程、凝着（焼き付き）を生じ易いものであり、凸部同士の原子が結合した後、剪断によって弱い方の凸部が破壊した状態を移着といい、そして、移着が継続すると摺接面間では、弱い方も強い方も破壊して独立した摩耗粉１７となるのである。
【０００５】
この場合、移着した小片が更に新たな凸部を生成することもあり、この移着の繰り返しによって、摺接面間では前記摩耗粉１７が排出されることなく巨大に成長し、図９（ｃ）に示す如く、バリ１８を発生するのである。このバリ１８は、摺接面間から両側へ押し出されるようにして生成され、走行軌道部６の給電面４と両側面５とのなす角部分に、その長手方向で繊維状に繋がるようにして発生するものである。このように、バリ１８が発生してこのバリ１８が線状に長く成長すると、隣接設置される他の相の導体やアースとなるハウジング等に接触し、短絡して走行不能に陥るという問題を生じるものであった。
【０００６】
ところで、地下鉄やモノレール等の給電線として用いられる剛体電車線においても、前記と同様にバリが発生して、他の相の電車線やアース等に接触するという問題があった。そして、この問題を解決するものとして、実用新案登録第２５５０９３０号公報に示されるような技術が知られている。このものは、図１０に示す如く、導電材料で形成された長尺型材２でなり、この長尺型材２には、断面略矩形状でその一面が集電装置の集電部（図示せず）が摺接される給電面４となり、この給電面４に隣接する両側面５を有した走行軌道部６、が形成されてなるもので、走行軌道部６の側面５に、給電面４から同側面５を横切る方向に延びる小巾で小深さの溝２１を、長手方向に所定間隔で複数設けてなる。
【０００７】
したがって、この剛体電車線においては、走行軌道部６の側面５に、給電面４と同側面５とのなす角部分を長手方向に寸断する溝２１を設けて、発生するバリがこの溝２１の部分で長手方向に自然に切れるようにしたので、バリの長さが危険な状態にまで長くなる心配はなく、長いバリが垂れ下がることに起因する短絡、地絡事故の未然防止が可能となるとされている。なお、この剛体電車線における長尺型材２は断面Ｈ型の型材で、その一方のフランジ部が断面略矩形状の走行軌道部６となり、アルミ又はアルミ合金製の母導体１９とステンレス製の摺接材２０とを複合化したものである。
【０００８】
【特許文献１】
実用新案登録第２５５０９３０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実用新案登録第２５５０９３０号公報に示された技術にあっては、走行軌道部６の側面５にこれを横切る溝２１が形成され、この場合、断面Ｈ型の長尺型材２の一方（下側）のフランジ部の側面５に同溝２１は刻設されることになり、同長尺型材２の水平方向での曲げ強度が低下する。地下鉄やモノレール等の給電線として用いられる剛体電車線においては、長尺型材２の断面形状が比較的大きく、溝２１を小巾で小深さに形成することにより、同長尺型材２の強度低下はそれ程に問題とならない。
【００１０】
これに比して、トロリーバスダクト等の電路システムに用いられる電路システム用導体にあっては、長尺型材の断面形状がもともと小さく、その側面に溝が刻設されるとなると、同長尺型材の水平方向での曲げ強度は相当に低下することとなる。特に、電路の曲がり部位に設置される電路システム用導体である場合、その水平方向での曲げ強度低下が重要な問題となってしまう。
【００１１】
本願発明は、上記従来の技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、曲げ強度の低下を抑えて、バリ発生に起因する問題発生を防止することができる電路システム用導体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明では、集電装置が走行自在に支持される電路システムに用いられ、導電材料で形成された長尺型材でなり、この長尺型材には、断面略矩形状でその一面が集電装置の受電極が摺接される給電面となり、この給電面に隣接する両側面を有した走行軌道部、が形成されてなる電路システム用導体において、走行軌道部の両側面にはこれを横切るような溝を形成することなく、同走行軌道部の給電面に沿った方向での曲げ強度を低下させないで、バリの発生や成長を抑制して、これに起因する短絡事故を未然に防止することができたものである。
【００１３】
すなわち、請求項１、２に係る発明では、前記走行軌道部の給電面に、この給電面を横切って同走行軌道部の両側面に開口連通された切溝を、長手方向に所定間隔で複数配設形成してなり、この場合、給電面にこれを横切る切溝が長手方向に所定間隔で複数配設形成されるため、同給電面とこれに摺接される受電極との摺接面間で摩耗粉が生成されても、この摩耗粉は各切溝内に収容蓄積され、移着の繰り返しが抑えられて両側へ押し出されるようにして生成されるバリは発生し難くなる。しかも、給電面を横切る切溝が両側面に開口連通されて、この給電面と両側面とのなす角部分には同切溝が存在することになり、同角部分に万一前記バリが発生したとしても、各切溝の部分で長手方向に寸断されてそれ以上に長くは成長しない。
【００１４】
又、請求項３に係る発明では、前記走行軌道部の給電面と両側面とのなす角部分のみに、長手方向に所定間隔で複数の切込みを配設形成してなるため、同角部分に発生したバリは、各切込みの部分で長手方向に寸断されてそれ以上に長く成長せず、バリの成長が抑制される。しかも、この場合、切込みが角部分のみに形成されるため、この切込みを深く形成しても走行軌道部の曲げ強度や給電面と受電極との摺接関係には殆ど影響がなく、同切込みを深く形成することで前記バリの成長は確実に防止される。
【００１５】
又、請求項４〜６に係る発明では、前記走行軌道部の給電面及び両側面を覆う被覆層を備え、この被覆層を同走行軌道部の導電材料とは異種の導電材料で形成してなり、この場合、走行軌道部及び被覆層は共に導電材料であって、同被覆層を介して集電装置へと支障なく給電されるが、相互に異種の導電材料で形成されるため、両者の間では合金化し難くなって凝着が抑制され、摩耗粉は生成され難くなってバリの発生が未然に防止される。しかも、受電極と給電面との摺接面間に被覆層が介在することにより、同摺接面間での摩耗そのものも低減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、請求項１に対応した第一の実施形態である電路システム用導体を示している。この実施形態の電路システム用導体は、図２〜４に示す如く、集電装置１が走行自在に支持されるトロリーバスダクトである電路システムＡに用いられる。又、この電路システム用導体は、図１に示す如く、導電材料で形成された長尺型材２でなり、この長尺型材２には、断面横長略矩形状でその一面が集電装置１の受電極３が摺接される給電面４となり、この給電面４に隣接する両側面５を有した走行軌道部６、が形成されてなる。そして、ここでは、走行軌道部６の給電面４に、この給電面４を巾方向に横切って同走行軌道部６の両側面５に開口連通された切溝７ａを、長手方向に所定間隔で複数配設形成している。
【００１７】
以下、この実施形態の電路システム用導体を、より具体的詳細に説明する。図２、３に示す如く、この電路システム用導体が用いられる電路システムＡはトロリーバスダクトであり、搬送システムＢに並設されている。搬送システムＢはＨ型鋼材でなる搬送レール８と、この搬送レール８に走行自在に支持される電動機器９とを備え、同搬送レール８と平行に電路システムＡが並設されている。この場合、搬送レール８に架設バー材１０を介してトロリーバスダクトとなるハウジングレール１１が結合固定されており、このハウジングレール１１にはトロリーとなる集電装置１が走行自在に支持されている。
【００１８】
そして、集電装置１は牽引アーム１２を介して電動機器９と連結されており、この電動機器９の走行に伴って同集電装置１も走行される。集電装置１の上端部分には集電走行体１３が設けられており、この集電走行体１３は前記ハウジングレール１１内で走行自在に係止支持され、同集電走行体１３の上端に複数の受電極３が並列突設されている。この場合、図４に示す如く、ハウジングレール１１は下方へ開口した断面略コ字状の鋼板製型材でなり、その開口縁部分に内方へ折曲形成されるフランジ片部分上で集電走行体１３が走行自在に係止支持されている。
【００１９】
又、ハウジングレール１１はアースとされるもので、その内部上側に絶縁材料でなる固定具１４が装着されており、この固定具１４には複数の長尺型材２でなる電路システム用導体が取着固定されている。各長尺型材２には、その下部に走行軌道部６が形成されており、前記各受電極３は同走行軌道部６の後記給電面４に摺接されるものである。そして、この摺接部分を介して長尺型材２から前記集電装置１へと給電され、この集電装置１から前記電動機器９へと電源供給されてこの電動機器９は駆動走行され、これに伴って同集電装置１が受動走行される。
【００２０】
電路システム用導体となる長尺型材２は、図１に示す如く、銅製で断面Ｈ型の型材であり、その一方のフランジ部１５が断面横長略矩形状の走行軌道部６となっている。すなわち、長尺型材２は断面Ｈ型の銅製型材で両フランジ部１５とこれを結合するウェブ部１６とでなり、両フランジ部１５が上下に位置されるように同長尺型材２は設置固定され、下側に位置するフランジ部１５が走行軌道部６となる。この走行軌道部６では、その下側面が平坦な給電面４となり、この給電面４の両側に曲面状の両側面５が上方へ連設されている。そして、長尺型材２の長手方向に沿って前記集電装置１が走行され、その際、この集電装置１に突設された受電極３が走行軌道部６の給電面４に摺接されることで、トロリーバスダクト側からこれに沿って走行移動される同集電装置１へと給電される。
【００２１】
ここで、走行軌道部６の給電面４には、この給電面４を巾方向に横切って同走行軌道部６の両側面５に開口連通された切溝７ａが、長手方向に所定間隔で複数配設形成されている。この場合、切溝７ａは断面略Ｖ字状の刻設溝で、長尺型材２の長手方向と直交する巾方向全長にわたって、各切溝７ａが相互に平行となるように並設されている。そして、各切溝７ａの間隔は、前記の如く、並設される各長尺型材２の相互間隔や最端位置の長尺型材２とハウジングレール１１の内側面との間隔よりも小さい所定寸法となるピッチＰに設定されている。なお、切溝７ａの断面形状は略Ｖ字状に限定されるものでなく、例えば、略Ｕ字状や略角型コ字状等であってもよい。
【００２２】
したがって、この実施形態の電路システム用導体においては、給電面４にこれを横切る切溝７ａが長手方向に所定間隔で複数配設形成されるため、同給電面４とこれに摺接される受電極３との摺接面間で摩耗粉が生成されたとしても、この摩耗粉は各切溝７ａ内に収容蓄積され、移着の繰り返しが抑えられて両側へ押し出されるようにして生成されるバリは発生し難くなる。しかも、給電面４を横切る切溝７ａが両側面５に開口連通されていて、この給電面４と両側面５とのなす角部分には同切溝７ａが存在することになり、同角部分に万一前記バリが発生したとしても、各切溝７ａの部分で長手方向に寸断されてそれ以上に長くは成長しない。
【００２３】
この場合、走行軌道部６の両側面５にはこれを横切るような溝が形成されておらず、同走行軌道部６の給電面４に沿った方向（水平方向）での曲げ強度は低下しないものであり、電路の曲がり部位に設置されても支障のないものである。ここでは、断面Ｈ型の長尺型材２の両フランジ部１５で水平方向の曲げ強度が確保され、垂直方向の曲げ強度はウェブ部１６で確保されて、一方のフランジ部１５の外表面である給電面４に前記のように切溝７ａが形成されても、曲げ強度には殆ど影響が及ばないものである。
【００２４】
このように、長尺型材２の曲げ強度を殆ど低下させることなく、バリの発生や成長を効果的に抑制して、これに起因する他の相やアースへの短絡事故を未然に防止することができたものである。なお、前記切溝７ａの溝巾や溝深さは小寸法であることが好ましいものであり、そうすることで、給電面４での摺接面積の減少は低減され、接触面圧の増大も防止されて、受電極３が同給電面４に対し滑らかに摺接してその摩耗がそれ程には促進されない。
【００２５】
図５は、請求項１、２に対応した第二の実施形態である電路システム用導体を示している。この実施形態の電路システム用導体では、切溝７ａを給電面４の巾方向（長尺型材２の長手方向と直交する方向）に対し傾斜させて形成している。この場合、切溝７ａは、巾方向及び長手方向のいずれに対しても略４５°の角度で傾斜されている。したがって、この実施形態の電路システム用導体においては、受電極３が給電面４に対して摺動する際の抵抗が低減され、摩耗やそれによる摩耗粉の生成が抑制され、集電装置１の走行もスムーズなものとなる。なお、それ以外は、上記第一の実施形態と同様に構成され、上記第一の実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００２６】
図６は、請求項３に対応した第三の実施形態である電路システム用導体を示している。この実施形態の電路システム用導体では、走行軌道部６の給電面４と両側面５とのなす角部分のみに、長手方向に所定間隔で複数の切込み７ｂを配設形成している。この場合、各切込み７ｂの間隔は、上記両実施形態と同様に、並設される各長尺型材２の相互間隔や最端位置の長尺型材２とハウジングレール１１の内側面との間隔よりも小さい所定寸法に設定されている。
【００２７】
又、切込み７ｂは、平面状の給電面４と曲面状の側面５との境界部分に、同給電面４及び側面５に対して斜め方向から刻設されたものであり、その断面形状は略Ｖ字状であるが、それ以外の形状、例えば、略Ｕ字状や略角型コ字状等であってもよい。又、切込み７ｂの切込み巾や切込み深さは小寸法であることが好ましいものであり、そうすることで、給電面４での摺接面積の減少は低減され、接触面圧の増大も防止されて、受電極３が同給電面４に対し滑らかに摺接してその摩耗がそれ程には促進されない。
【００２８】
したがって、この実施形態の電路システム用導体においては、走行軌道部６の給電面４と両側面５とのなす角部分のみに、長手方向に所定間隔で複数の切込み７ｂが配設形成されるため、同角部分に発生したバリは、各切込み７ｂの部分で長手方向に寸断されてそれ以上長く成長せず、バリの成長が抑制される。しかも、この場合、切込み７ｂが角部分のみに形成されるため、この切込み７ｂを深く形成しても走行軌道部６の曲げ強度や給電面４と受電極３との摺接関係には殆ど影響がなく、同切込み７ｂを許容限度内で深く形成することにより前記バリの成長は確実に防止される。なお、それ以外は、上記第一の実施形態と同様に構成され、上記第一の実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００２９】
図７は、請求項４、５に対応した第四の実施形態である電路システム用導体を示している。この実施形態の電路システム用導体では、走行軌道部６の給電面４及び両側面５の全面を覆う被覆層７ｃを備え、この被覆層７ｃを同走行軌道部６の導電材料とは異種の金属材料である導電材料で形成している。この場合、走行軌道部６が長尺型材２と一体に、受電極３と同種の導電金属材料である銅で形成されており、被覆層７ｃは、銀、金、合金銅、アルミニウム、真鍮、モリブデン等の導電金属材料でなり、同走行軌道部６の表面に金属溶射して形成（金属を細かい粒子の状態で溶着させて皮膜を形成）されている。
【００３０】
したがって、この実施形態の電路システム用導体においては、走行軌道部６及び被覆層７ｃは共に導電材料であって、同被覆層７ｃを介して受電極３を通じ集電装置１へと支障なく給電されるが、相互に異種の導電材料で形成されるため、両者の間では合金化し難くなって相互移着減少による凝着が抑制され、摩耗粉は生成され難くなってバリの発生が未然に防止される。しかも、受電極３と給電面４との摺接面間に被覆層７ｃが介在することにより、同摺接面間での摩耗そのものも低減される。
【００３１】
すなわち、被覆層７ｃとなるように溶射された金属の粒子は細かいため、給電面４での摺接面積の減少が低減されて接触面圧の増大も防止され、受電極３は同給電面４に対し滑らかに摺接してその摩耗がそれ程には促進されない。なお、それ以外は、上記第一の実施形態と同様に構成され、上記第一の実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００３２】
図８は、請求項４、６に対応した第五の実施形態である電路システム用導体を示している。この実施形態の電路システム用導体では、走行軌道部６の表面に金属薄板を巻着して被覆層７ｃを形成している。この場合も、走行軌道部６が長尺型材２と一体に、受電極３と同種の導電金属材料である銅で形成されており、被覆層７ｃは、銀、金、合金銅、アルミニウム、真鍮、モリブデン等の導電金属材料でなる。
【００３３】
そして、被覆層７ｃとなるように巻着された金属薄板の表面は滑らかで安定状態となるため、給電面４での摺接面積の減少が低減されて接触面圧の増大も防止され、受電極３は同給電面４に対し滑らかに摺接してその摩耗がそれ程には促進されない。なお、それ以外は、上記第四の実施形態と同様に構成され、上記第四の実施形態におけると同様の作用効果が奏される。
【００３４】
【発明の効果】
上述の如く、本願発明の電路システム用導体においては、走行軌道部の両側面にこれを横切るような溝を形成することなく、同走行軌道部の給電面に沿った方向での曲げ強度を低下させないで、バリの発生や成長を抑制して、これに起因する短絡事故を未然に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第一の実施形態である電路システム用導体を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその底面図。
【図２】搬送システムに並設された同電路システムを示す斜視図。
【図３】同搬送システム及び電路システムを示す断面図。
【図４】同電路システムとなるトロリーバスダクトを透視して示す斜視図。
【図５】本願発明の第二の実施形態である電路システム用導体を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその底面図。
【図６】本願発明の第三の実施形態である電路システム用導体を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその底面図。
【図７】本願発明の第四の実施形態である電路システム用導体を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図。
【図８】本願発明の第五の実施形態である電路システム用導体を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図。
【図９】従来例である電路システム用導体の受電極との摺接状態を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ部位における相互摺接面を拡大してそこでの摩耗粉排出を説示する断面図、（ｃ）は（ａ）のＸ部位における相互摺接面を拡大してそこでのバリ発生を説示する断面図。
【図１０】従来例である剛体電車線を示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ  電路システム
１  集電装置
２  長尺型材
３  受電極
４  給電面
５  側面
６  走行軌道部
７ａ  切溝
７ｂ  切込み
７ｃ  被覆層
【図１】
2004345430.tif 000003
【図２】
2004345430.tif 000004
【図３】
2004345430.tif 000005
【図４】
2004345430.tif 000006
【図５】
2004345430.tif 000007
【図６】
2004345430.tif 000008
【図７】
2004345430.tif 000009
【図８】
2004345430.tif 000010
【図９】
2004345430.tif 000011
【図１０】
2004345430.tif 000012