(57)【要約】【課題】摩耗により検知線が表面に露出した際に、検知線が脱落することがない摩耗検知トロリ線を提供するものである。【解決手段】本発明に係る摩耗検知トロリ線２１は、トロリ線本体５２の大弧面部５３に長手方向に沿って溝１４ａ，１４ｂを形成し、その溝１４ａ，１４ｂに摩耗を検知するための検知線１５，１５を配置してなるものであって、上記溝１４ａ，１４ｂの開口縁１６，１６と検知線収納部１７との間の溝面に、長手方向に沿って凸条１８ａ，１８ｂを形成したものである。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリ線本体の大弧面部に長手方向に沿って溝を形成し、その溝に摩耗を検知するための検知線を配置してなる摩耗検知トロリ線において、上記溝の開口縁と検知線収納部との間の溝面に、長手方向に沿って凸条を形成したことを特徴とする摩耗検知トロリ線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンタグラフなどを介して電車に給電を行うトロリ線に係り、特に、トロリ線本体に摩耗を検知するための検知線を有する摩耗検知トロリ線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロリ線は、導電性が良好で、引張荷重が大きく、かつ、耐摩耗性に優れていることから、電気鉄道の給電架線やクレーンのワイヤなどに多用されている。
【０００３】
電気鉄道の給電架線に用いられるトロリ線は、図４に示すように、両側部に溝４２，４２を有する溝付きトロリ線４１である。電車の走行中、このトロリ線４１からパンタグラフが僅かに離れると、トロリ線４１とパンタグラフとの間にアークが発生し、トロリ線４１にアーク摩耗が生じる。このアーク摩耗が進行すると、トロリ線４１の強度が低下して断線に至るおそれがある。
【０００４】
このため、図５に示すように、溝付きトロリ線本体（以下、トロリ線本体と示す）５２の大弧面部５３の摩耗限度位置（摩耗限度線Ａ−Ａ）に挿入溝５４ａ，５４ｂを形成し、その挿入溝５４ａ，５４ｂに摩耗を検知するための検知線５５，５５を挿入した後、挿入溝５４ａ，５４ｂの近傍にカシメ加工を施して挿入溝５４ａ，５４ｂの両開口縁５６，５６を閉じ合わせることで、図６に示す検知線入りトロリ線６１を形成し、このトロリ線６１を用いている。ここで、検知線５５，５５としては、光ファイバ又は絶縁電線などが用いられる。
【０００５】
このトロリ線６１を用いた摩耗検知システムは、アーク摩耗トロリ線本体５２の大弧面部５３の摩耗が進行することで、先ず、図７に示すように、例えば光ファイバ（又は絶縁電線）からなる検知線５５，５５が表面に露出し、検知線５５，５５とパンタグラフ（図示せず）とが接触する。その後、検知線５５，５５がパンタグラフと摺動することで、検知線５５，５５のクラッド（又は絶縁被覆層；図示せず）が削られてコア（又は導体；図示せず）が露出する。その後、コアが断線する（又は導体とトロリ線本体５２が接触して導通が生じる）ことで、摩耗検知が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の挿入溝５４ａ，５４ｂは断面Ｕ字状であることから、その両開口縁５６，５６を閉じ合わせると、外周側の開口が小さく、内周側の開口が大きく形成される。よって、トロリ線６１の摩耗が進行すると、挿入溝５４ａ，５４ｂの開口隙間Ｓは徐々に大きくなり、検知線５５，５５が表面に露出した際には、検知線５５，５５の線径よりも大きな開口隙間Ｓが形成される。このため、検知線５５，５５が表面に露出しただけで、挿入溝５４ａ，５４ｂから検知線５５，５５が脱落してしまうおそれがあった。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、摩耗により検知線が表面に露出した際に、検知線が脱落することがない摩耗検知トロリ線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摩耗検知トロリ線は、トロリ線本体の大弧面部に長手方向に沿って溝を形成し、その溝に摩耗を検知するための検知線を配置してなる摩耗検知トロリ線において、上記溝の開口縁と検知線収納部との間の溝面に、長手方向に沿って凸条を形成したものである。
【０００９】
以上の構成によれば、摩耗により検知線が表面に露出した際に、トロリ線本体の溝から検知線の脱落がない摩耗検知トロリ線を得ることができる。
【００１０】
【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づいて説明する。
【００１１】
第１の実施の形態に係る摩耗検知トロリ線の、トロリ線本体に検知線を挿入する前の状態を示す断面図を図１に、第１の実施の形態に係る摩耗検知トロリ線の断面図を図２に示す。尚、図５、図６と同様の部材には同じ符号を付している。
【００１２】
図１、図２に示すように、第１の実施の形態に係る摩耗検知トロリ線２１は、トロリ線本体５２の大弧面部５３に長手方向に沿って挿入溝（溝）１４ａ，１４ｂを形成すると共に、各挿入溝１４ａ，１４ｂの両開口縁１６，１６と検知線収納部１７との間の溝面に、長手方向に沿って凸条１８ａ，１８ｂを形成し、各挿入溝１４ａ，１４ｂに摩耗を検知するための検知線１５，１５を挿入配置し、各挿入溝１４ａ，１４ｂの両開口縁１６，１６を閉じ合わせたものである。
【００１３】
ここで、凸条１８ａ，１８ｂの形状・高さは特に限定するものではなく、検知線１５，１５のサイズに応じて適宜変更されるものであるが、各挿入溝１４ａ，１４ｂの両開口縁１６，１６を閉じ合わせた時、各挿入溝１４ａ，１４ｂと検知線１５，１５との間の隙間ができるだけ小さくなる形状・サイズが好ましい。より具体的には、各挿入溝１４ａ，１４ｂの両開口縁１６，１６を閉じ合わせた時、各検知線１５，１５が各挿入溝１４ａ，１４ｂを占める割合が６５％以上、より好ましくは７１％以上、特に好ましくは７７％以上となるように、凸条１８ａ，１８ｂの形状・高さを適宜調整する。
【００１４】
また、検知線１５，１５の外径は特に限定するものではないが、１．４５ｍｍ以上、好ましくは１．５２〜１．５７ｍｍ、より好ましくは１．５８ｍｍ前後である。
【００１５】
さらに、トロリ線本体５２の構成材としては、特に限定するものではなく、慣用のトロリ線に用いられる銅又は銅合金などであれば全て適用可能である。
【００１６】
本実施の形態のトロリ線２１においては、各挿入溝１４ａ，１４ｂの検知線収納部１７の溝面が平滑である場合について説明を行ったが、検知線収納部１７の溝面に、検知線１５，１５がより脱落しにくくなるように、脱落防止溝等を形成してもよい。脱落防止溝の溝形状としては特に限定するものではなく、例えば、各挿入溝１４ａ，１４ｂの長手方向に沿って螺旋模様を形成したり、検知線収納部１７の溝面の全面（又は略全面）に網目模様を形成してもよい。
【００１７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００１８】
図２の摩耗検知トロリ線の摩耗後の断面図を図３に示す。尚、図１、図２と同様の部材には同じ符号を付している。
【００１９】
図２に示した摩耗検知トロリ線２１において、アーク摩耗によりトロリ線本体５２における大弧面部５３の摩耗が進行すると、ある時点で、図３に示すように検知線１５，１５が表面に露出する。
【００２０】
ここで、本実施の形態のトロリ線２１においては、各挿入溝１４ａ，１４ｂの、両開口縁１６，１６と検知線収納部１７との間の溝面に、長手方向に沿って凸条１８ａ，１８ｂを形成していることから、各挿入溝１４ａ，１４ｂの両開口縁１６，１６を閉じ合わせると、各挿入溝１４ａ，１４ｂと各検知線１５，１５との間に殆ど隙間はない。このため、トロリ線本体５２における大弧面部５３の摩耗が進行しても、各挿入溝１４ａ，１４ｂの開口隙間Ｓの大きさは殆ど変わらない。また、検知線１５，１５が表面に露出した時においても、凸条１８ａ，１８ｂの内の一方（図３中では凸条１８ａ）が摩耗せずに残存していることから、各挿入溝１４ａ，１４ｂの開口隙間Ｓが検知線１５，１５の線径よりも大きくなることはない。よって、検知線１５，１５が表面に露出した際に、各挿入溝１４ａ，１４ｂから検知線１５，１５が脱落することはない。
【００２１】
また、摩耗が更に進行しても、各挿入溝１４ａ，１４ｂから検知線１５，１５が脱落することはなく、検知線１５，１５のクラッド（又は絶縁被覆層（図示せず））がパンタグラフとの摺動によって削られて摩耗し、コア（又は導体（図示せず））が露出する。その後、更なる摩耗によってコアが断線すると（又は導体とトロリ線本体５２が接触して導通が生じると）、その断線信号（又は導通信号）によって確実に摩耗検知がなされ、トロリ線２１の摩耗限界を確実に検知することができる。つまり、検知線１５，１５が断線するまで、各挿入溝１４ａ，１４ｂから検知線１５，１５が脱落することはない。
【００２２】
さらに、本実施の形態のトロリ線２１によれば、トロリ線２１の摩耗限界を確実に検知することができることから、トロリ線２１自体が摩耗によって断線する前に確実に張り替え（再架線）を行うことができ、トロリ線２１の断線を確実に防ぐことができる。つまり、突発的な断線がなくなることから、摩耗度合いが大きなトロリ線２１から順番に張り替えを行うことができ、計画的にトロリ線２１の張り替えを行うことができる。
【００２３】
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。
【００２４】
【実施例】
（実施例１〜４）
図２に示した構造の摩耗検知トロリ線を４種類作製する。ここで、各トロリ線の検知線の外径はいずれもφ１．５ｍｍ、各挿入溝の断面積はそれぞれ２．５４、２．２７、２．０１、１．８９（ｍｍ２）、検知線の占有率（挿入溝を検知線が占める割合）はそれぞれ７０、７８、８８、９４（％）である。
【００２５】
（従来例１）
図６に示した構造の摩耗検知トロリ線を１種類作製する。ここで、トロリ線の検知線の外径はφ１．５ｍｍ、挿入溝の断面積は３．１０（ｍｍ２）、検知線の占有率（挿入溝を検知線が占める割合）は６１（％）である。
【００２６】
実施例１〜４及び従来例１の各トロリ線の、溝断面積（ｍｍ２）、検知線占有率（％）、保持力（トロリ線本体が検知線を保持する力（ｇ／ｍ））、及び検知線脱落時の検知線の摩耗率（％）を表１に示す。ここで、保持力の測定は、デジタルばねばかりを用いて検知線を引き出すのに要する力を測定し、この力を保持力とした。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１に示すように、従来例１のトロリ線の保持力は１００（ｇ／ｍ）と低いため、５０％しか摩耗していない検知線で脱落が生じた。
【００２９】
これに対して、実施例１〜４の各トロリ線の保持力はそれぞれ３００、５００、９００、１０００（ｇ／ｍ）であり、従来例１のトロリ線の３倍以上の高い値が得られた。このため、検知線脱落時の検知線の摩耗率はそれぞれ７０、１００、１００、１００（％）であり、検知線がかなりの割合（６０％以上）で摩耗しないと又は完全に摩耗しないと、脱落が生じないことが確認できた。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、摩耗により検知線が表面に露出した際に、トロリ線本体の溝から検知線が脱落することがない摩耗検知トロリ線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摩耗検知トロリ線の、トロリ線本体に検知線を挿入する前の状態を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る摩耗検知トロリ線の断面図である。
【図３】図２の摩耗検知トロリ線の摩耗後の断面図である。
【図４】従来の溝付きトロリ線の断面図である。
【図５】従来の摩耗検知トロリ線の、トロリ線本体に検知線を挿入する前の状態を示す断面図である。
【図６】従来の摩耗検知トロリ線の断面図である。
【図７】図６の摩耗検知トロリ線の摩耗後の断面図である。
【符号の説明】
１４ａ，１４ｂ　挿入溝
１５，１５　検知線
１６，１６　開口縁（挿入溝）
１７　検知線収納部（挿入溝）
１８ａ，１８ｂ　凸条（挿入溝）
２１　摩耗検知トロリ線
５２　トロリ線本体
５３　大弧面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004090666.tif 000008
【図６】
2004090666.tif 000009
【図７】
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