(57)【要約】【課題】摺接材の摩耗管理を容易に行うことができる複合剛体トロリー及びそれを用いた摩耗検知方法を提供するものである。【解決手段】本発明に係る複合剛体トロリーは、ステンレス鋼からなる摺接材１とアルミニウムからなるトロリー部本体２とを圧接してクラッド化したトロリー部３を備えており、摺接材１の、摺動面６と反対側のアルミニウム圧接面７に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材１の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部５を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼からなる摺接材とアルミニウムからなるトロリー部本体とを圧接してクラッド化したトロリー部を備えた複合剛体トロリーにおいて、前記摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を設けたことを特徴とする複合剛体トロリー。
【請求項２】
前記摩耗検知用溝部を複数本平行に設けた請求項１記載の複合剛体トロリー。
【請求項３】
ステンレス鋼からなる摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を設けた複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面の摩耗により摺動面が前記摩耗検知用溝部に達し、摩耗検知用溝部に充填された前記トロリー部のアルミニウムが摺動面に露出することで摩耗限界線が現れ、この摩耗限界線の出現により摩耗限界を検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法。
【請求項４】
ステンレス鋼からなる摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を複数本平行に設けた複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面の摩耗により摺動面が前記摩耗検知用溝部に達し、少なくとも１つの摩耗検知用溝部に充填された前記トロリー部のアルミニウムが摺動面に露出することで摩耗限界線が現れ、この少なくとも１つの摩耗限界線の出現により摩耗限界を検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面に現れた摩耗限界線の幅により、前記摺接材の残存厚さを検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼からなる摺接材と、アルミニウムからなる導電母線とを有する複合剛体トロリー及びそれを用いた摩耗検知方法に関し、特に摩耗限界の検知が可能な複合剛体トロリー及びそれを用いた摩耗検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の複合剛体トロリーは、図４に示すように、耐摩耗性の高いステンレス鋼からなる摺接材１と導電性の良好なアルミニウムからなるトロリー部本体２を圧接によりクラッド化してトロリー部３とし、このトロリー部３をアルミニウム架台４にカシメて両者を結合してなるものである。摺接材１の表面（アルミニウム圧接面と反対側の面）が摺動面６となる。
【０００３】
従来、複合剛体トロリーの摩耗管理は、トロリー部３の摺接材１の残存厚さを超音波厚さ計等で測定し、初期値（初期厚さ）からの摩耗量を算出することによって行われていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２０８５８号公報
【特許文献２】特許第２５０３５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような方法による摩耗管理では、摺動面６において摺接材１の残存厚さを長手方向に連続して測定することは困難であることから、夜間等の限られた作業時間内に測定できる範囲が限定されてしまい、全路線を調査（摩耗検査）するには極めて長い時間を必要とするという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、摺接材の摩耗管理を容易に行うことができる複合剛体トロリー及びそれを用いた摩耗検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ステンレス鋼からなる摺接材とアルミニウムからなるトロリー部本体とを圧接してクラッド化したトロリー部を備えた複合剛体トロリーにおいて、前記摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を設けたことを特徴とする複合剛体トロリーである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記摩耗検知用溝部を複数本平行に設けた請求項１記載の複合剛体トロリーである。
【０００９】
請求項３の発明は、ステンレス鋼からなる摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を設けた複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面の摩耗により摺動面が前記摩耗検知用溝部に達し、摩耗検知用溝部に充填された前記トロリー部のアルミニウムが摺動面に露出することで摩耗限界線が現れ、この摩耗限界線の出現により摩耗限界を検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法である。
【００１０】
請求項４の発明は、ステンレス鋼からなる摺接材の、摺動面と反対側のアルミニウム圧接面に、その長手方向に沿って、かつ、摺接材の摩耗限界厚さと同じ又はほぼ同じ深さの摩耗検知用溝部を複数本平行に設けた複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面の摩耗により摺動面が前記摩耗検知用溝部に達し、少なくとも１つの摩耗検知用溝部に充填された前記トロリー部のアルミニウムが摺動面に露出することで摩耗限界線が現れ、この少なくとも１つの摩耗限界線の出現により摩耗限界を検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法において、前記摺動面に現れた摩耗限界線の幅により、前記摺接材の残存厚さを検知することを特徴とする複合剛体トロリーを用いた摩耗検知方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複合剛体トロリーのステンレス鋼からなる摺接材が所定量摩耗すると、摺動面に摩耗限界線が現れるので、その摩耗限界線を目安にして容易に摩耗管理を行うことができる。また、摩耗限界線の観察は、特殊な装置を必要とすることなく、摺動面と対面した正面から目視により行うことができるので、摩耗状態の管理が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を添付図面により説明する。
【００１４】
本発明の好適一実施の形態に係る複合剛体トロリーの断面図を図１に示す。図１（ａ）は摩耗前の状態、図１（ｂ）は摩耗後の状態を示す。
【００１５】
本実施の形態に係る複合剛体トロリーは、図１（ａ）に示すように、ステンレス鋼からなる摺接材１とアルミニウムからなるトロリー部本体２とを圧接してクラッド化したトロリー部３を備えており、摺接材１の、摺動面６と反対側のアルミニウム圧接面７に摩耗検知用溝部５を設けたことに特徴がある。
【００１６】
この摩耗検知用溝部５は、摺接材１の長手方向に沿って、かつ、摺接材１の摩耗限界厚さと同じ（又はほぼ同じ）深さに形成される。また、この摩耗検知用溝部５にはトロリー部本体２の一部が充填され、摩耗検知用溝部５はアルミニウムで埋められる。
【００１７】
本実施の形態に係る複合剛体トロリーは、以下の手順で製造される。
【００１８】
先ず、摺接材１のアルミニウム圧接面７に、予め摺接材１の摩耗限界厚さと同じ深さの摩耗検知用溝部５を形成しておく。この摺接材１とトロリー部本体２とを圧接によりクラッド化してトロリー部３を形成することにより、トロリー部本体２の一部が塑性変形して摺接材１の摩耗検知用溝部５に食い込み、この摩耗検知用溝部５にアルミニウムが充填される。また、この圧接により、図１（ａ）の要部拡大図を図２に示すように、摺接材１の幅方向（図２中では左右方向）両端に形成された溝部１１に、同じくトロリー部本体２の幅方向両端に形成された爪部１２がそれぞれ噛み合い、摺接材１とトロリー部本体２とが固定される。
【００１９】
このトロリー部３の窪み部１５にアルミニウム架台４の先端部１６を嵌め込み、トロリー部３の窪み部１５に臨む側壁部１７，１７を窪み部内側に折り曲げ、トロリー部３とアルミニウム架台４とをカシメて両者を結合することで、複合剛体トロリーが得られる。アルミニウム架台４の先端部１６は、根本側よりも先端側の方が拡径されたテーパ状に形成されており、これによって、カシメ結合による結合度合いがより高くなる。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る複合剛体トロリーの作用を説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る複合剛体トロリーを移動電気機器用給電線として実用に供すると、経年使用により、図１（ｂ）に示すように、摺接材１が徐々に摩耗してくる。
【００２２】
摺接材１が所定量摩耗し、摺動面６の位置が摩耗検知用溝部５の底部（図１（ｂ）中では上部）に達すると、摩耗検知用溝部５に充填されたアルミニウムが摺動面６に露出し、摩耗限界線８として現れる。言い換えると、摺接材１の残存厚さが、摩耗検知用溝部５の深さ（高さ）と同じになると、摩耗限界線８が出現する。
【００２３】
摩耗限界線８（アルミニウム）と摺接材１（ステンレス鋼）とは材質が異なり、色調が異なるため、摩耗限界線８の認識、識別は容易である。この摩耗限界線８を目安にすることで、摩耗が摩耗限界に到達したことを容易に検知することができる。また、摩耗限界線８の検知、観察は、特殊な装置を用いなくても、摺動面６と対面した正面から目視により行うことができるので、摩耗状態の管理が容易である。さらに、摩耗限界線８の出現によって検知される摺接材１の残存厚さは、摩耗検知用溝部５の深さを変えることによって、自由に設定することができる。
【００２４】
また、摩耗検知用溝部５の断面形状も特に限定するものではなく、図１（ａ）に示す三角形状、半円形状、台形状、四角形状等であってもよい。摩耗検知用溝部５の、摺動面６側を上にした時の断面形状を、三角形状、半円形状、台形状等にした場合には、摺動面６に出現した摩耗限界線８の幅により、摺接材１の残存厚さをより正確に検知することが可能である。具体的には、このような断面形状の摩耗検知用溝部５を有する場合、摺動面６に摩耗限界線８が初めて出現した時は、細線状の摩耗限界線８が観察されるが、摩耗がさらに進行すると、摩耗限界線８の幅が徐々に太くなる。この摩耗限界線８の幅は摩耗検知用溝部５の幅と対応しているため、摩耗限界線８の幅を正確に検知することにより、摩耗検知用溝部５の残り深さ、すなわち摺接材１の残存厚さを正確に検知することができる。
【００２５】
また、本実施の形態においては、摩耗検知用溝部５が１本の場合について説明を行ったが、摩耗検知用溝部５の本数は特に限定するものではなく、複数本であってもよい。例えば、図３に示すように、摺接材１のアルミニウム圧接面７に、一定の間隔で、かつ、平行に２本の摩耗検知用溝部５を設けてもよい。図３に示す複合剛体トロリーは、圧接により設けたトロリー部３をアルミニウム架台４の窪み部１８に嵌め込み、アルミニウム架台４の窪み部１８に臨む側壁部１９，１９を窪み部内側に折り曲げ、トロリー部３とアルミニウム架台４とをカシメて両者を結合することで得られる。
【００２６】
この図３に示した複合剛体トロリーにおいては、摺接材１が斜めに偏摩耗し、摺動面６が斜めになったとしても、少なくとも一つの摩耗検知用溝部５に充填されたアルミニウムが摩耗限界線８として摺動面６に現れるため、摩耗が摩耗限界に到達したことを確実に検知することができる。
【００２７】
本実施の形態に係る複合剛体トロリーは、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可能である。また、新交通システム、モノレール、地下鉄等の走行車両への給電線としても使用可能である。
【００２８】
以上、本発明は、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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係る複合剛体トロリーの断面図である。図１（ａ）は摩耗前の状態、図１（ｂ）は摩耗後の状態を示す。
【図２】図１（ａ）の要部拡大図である。
【図３】図１（ａ）に示す複合剛体トロリーの一変形例である。
【図４】従来の複合剛体トロリーの断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  摺接材
２  トロリー部本体
３  トロリー部
５  摩耗検知用溝部
６  摺動面
７  アルミニウム圧接面
【図１】
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【図２】
2007283936.tif 000004
【図３】
2007283936.tif 000005
【図４】
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