JP5564110B2 - 2本の隣接する導体線レールを互いに接続するための接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は、2本の隣接する導体線レールを接続するための接続構造に関する。各導体線レールは、プラスチック製の長状輪郭部材と、この輪郭部材に沿って延びる少なくとも1本の導体線と、を有しており、上記接続構造は、2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部同士を接続することによって、導体線の端部同士を電気的且つ機械的に接続する導体線コネクタと、2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部に取り付けられて導体線コネクタを覆うとともに、中間要素に対して長手方向に変位可能である追加要素と、を備えている。
電動式走行ドライブ及び電動式昇降ドライブを備えたクレーントロリーなどの可動の電動機械に電気エネルギーを供給するために、いわゆる垂下ケーブルに加えて導体線を用いることが知られている。この他にも、クレーン、モノレールシステム、供給加工機械に対する電力供給に用いられている。
2本の隣接する導体線を互いに接続するためのコネクタは、独国特許発明第19807792号明細書に既に開示されている。このタイプの導体線は、実質的に、C字形の断面及び内部空間を有するプラスチック製長状輪郭部材によって構成されている。プラスチック製長状輪郭部材は、そのC字形の断面形状のため、長手方向に延びる間隙を有する。通常、このプラスチック製長状輪郭部材は、長手間隙が下を向いた状態、すなわち、底部が開放した状態で懸架される。プラスチック製長状輪郭部材の内部空間には保持要素が設けられている。保持要素は、長状輪郭部材の長手方向に延びており、この保持要素には銅からなる導体線が配置される。電流や制御信号は導体レールを介して可動の電動機械に供給される。このため、プラスチック製長状輪郭部材の内部空間には集電トロリーが設けられており、この集電トロリーが内部空間に設けられたトラック上のローラを介して長手方向に沿って往復移動できるようになっている。集電トロリーの一方側には導体線用接点が設けられており、他方側には電線が設けられており、この電線が長手間隙を通って外部に導出され電動機械まで延びている。各導体線用接点は弾性的に付勢された状態で導体線レールの1つに接触している。
2本の導体線の端部同士を接続するには、2つのプラスチック製長状輪郭部材の端部から突出している導体レールの端部同士を、まず導体レールコネクタを介して接続する。この際、まず、2つのプラスチック製長状輪郭部材の端部同士の間に、これらを横切る間隙を残しておく。これは、導体レールとプラスチック製長状輪郭部材との熱膨張の差を補償するためである。次にコネクタを用いる。このコネクタは、横断方向に分断された2つの半ハウジング部からなり、導体レールコネクタを保護し、導体レールとプラスチック製長状輪郭部材との熱膨張の差を補償し、集電トロリー用トラックの領域において、2つのプラスチック製長状輪郭部材の端部同士の間を架け渡す役割を果たす。まず、接続しようとするプラスチック製輪郭部材の対向する端部に対し、コネクタの2つの半ハウジング部を摺動によって被嵌する。次に、導体レール同士を導体レールコネクタを介して接続する。次に、2つの半ハウジング部がラッチ接続によって互いに接続され且つ導体レールコネクタを確実に架橋するまで、2つの半ハウジング部を互いに向かって押し動かす。このようにして互いに接続された2つの半ハウジング部は、その後も、互いに接続された2つのプラスチック製長状輪郭部材に対して所定の範囲内で変位可能となっており、熱膨張によるプラスチック製輪郭部材の長さの変化を補償できるようになっている。コネクタが上記の役割を確実に果たせるようにするために、プラスチック製レールの端部にはスロット、長孔、凹部、凸部が設けられている。長孔は、プラスチック製長状輪郭部材に対して、所定の範囲内で変位可能となるように、コネクタの半ハウジング部を取り付けるのに用いられる。凹部及び凸部は、2つのプラスチック製輪郭部材間におけるトラック付近の横断間隙を覆う役割を果たす。スロットは、互いに隣接する導体レールコネクタの保持部同士を電気的に絶縁する役割を果たす。
米国特許第2961499号明細書は、導体レール同士を接続するための別の構成を開示している。この導体レールは実質的に複数の導体レールによって構成されている。これらの導体レールは、互いに平行に延びており、底部が開放したシート状の金属カバーレール内に配置されている。導体レールの端部同士を電気的に接続するために、導体レールコネクタが設けられている。導体レールコネクタは、導体レールの端部にクランプ状に取り付けられており、その中央にはフレキシブルワイヤとして形成された可撓部が設けられている。カバーレールは、その長手方向視において、U字形の接続要素を介して互いにねじ接続された複数の個別部分からなる。各接続要素はカバーレールと略等しい外形を有し、その一端部がカバーレール内に挿入されてカバーレールの対応部分を接続要素にねじ留めすることができる一方、その十分な長さ部分がカバーレールから突出し、この突出部分に次の個別部分を取り付けてねじ留めできるようになっている。カバーレールの短い部分を導体レールコネクタの近傍に設け、導体レールコネクタのカバーとして用いることもできる。
独国特許発明第19807792号明細書 米国特許第2961499号明細書
本発明の目的は、2本の隣接する導体線レールを接続するための、容易に製造でき且つ組み立てが複雑でない構成を提供することである。
上記目的は、請求項1に記載の特徴を有する、2本の隣接する導体線レールを接続するための構成によって達成することができる。この構成の好適な実施形態は、従属請求項2〜8に記載されている。
本発明によれば、2本の隣接する導体線レールを接続するための接続構造が提供される。この場合、各導体線レールは、プラスチック製の長状輪郭部材、及び、同輪郭部材に沿って延びる少なくとも1本の導体線を有する。当該接続構造は、2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部同士を接続することによって、導体線の端部同士を電気的且つ機械的に接続する導体線コネクタと、2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部に取り付けられた追加要素と、を備えている。追加要素は、導体線コネクタを覆うとともに、中間要素に対して長手方向に変位可能である。本発明によれば、導体線レールの容易な製造および容易な組立てが可能となるが、これは、接続される導体線レールの対向するレール端部の其々に中間要素を取り付けること、および、追加要素を中間要素に取り付けること、によるものである。その結果、導体線レールを現場で所望の長さに切断することができる。すなわち、その長手方向延長部について横断方向に切断することができるため、便利である。また、取り付けられる中間要素は、追加要素を被嵌することができる形状を有している。このように、導体線レールはモジュラーシステムのような構造となっており、プラスチック製長状輪郭部材、中間要素、及び追加要素によって構成されている。従って、コンピューター制御されたフライス盤を用いてプラスチック製長状輪郭部材の端部を機械加工する必要は無い。すなわち、工場においてフライス加工部分を製造する必要は無く、プラスチック製長状輪郭部材は単に現場で所定の長さに切断すればよい。このように、中間要素は導体線レールと追加要素との間のアダプターとしての機能を有する。導体線レールの対向する端部同士は導体線コネクタのみによって電気的及び機械的に接続されているので、好ましくは銅からなる導体線と好ましくはPVCからなるプラスチック製長状輪郭部材とでは熱膨張係数が9〜12倍異なるが、その差を補償することができる。
各中間要素はスリーブ状に形成されており、導体線レールのレール端部に摺動により被嵌され、固定要素によって導体線レールのレール端部に取り付けられているという構成によれば、中間要素を簡単に取り付けることができる。
中間要素がアタッチメント部及び当該アタッチメント部に隣接するレール部によって構成されており、レール部が導体線レールのプラスチック製長状輪郭部材に対応する断面を有しており、中間要素の長手方向に並ぶ長孔がレール部に設けられており、追加要素の内側に設けられた突起が前記長孔に係合することにより、追加要素が中間要素に保持されているという構成によれば、導体線レールの端部に対して費用のかかる機械加工を施さなくてよい。
中間要素の長手方向に並び、レール部におけるアタッチメント部とは反対側の始端において開放しているスロットがレール部に設けられており、追加要素に設けられた仕切り壁が当該スロットに挿入されることにより導体線コネクタ同士を互いに電気的に絶縁する、という構成によれば、導体線レールの端部に対する費用のかかる機械加工を最小限にすることができる。
プラスチック製長状輪郭部材、追加要素及び中間要素の其々が、内部区間及び長手方向に延びる長手間隙を含むC字形の断面を有しており、長手間隙の両側には当該長手間隙に隣接して集電トロリー用のトラックが延びているという構成は、特に有利である。
レール部には、トラックの領域において中間要素の長手方向に並んだトラック溝が設けられており、中間要素の対向する始端同士の間には間隙が存在し、中間要素は導体線コネクタによって互いに接続されており、間隙には内部空間に設けられたトラック片が架け渡されており、トラック片はトラック溝内に突出している、という構成によっても、導体線レールの端部に対する費用のかかる機械加工を最小限にすることができる。
追加要素は、プラスチック製長状輪郭部材の長手方向視において横断方向に延びる対向するベアリング面を有しており、ベアリング面はラッチ接続部を介して接続されている、という構成は特に有利である。
プラスチック製長状輪郭部材、中間要素及び追加要素はプラスチック射出成形によって容易に生産することができる。これによれば、スロット、長孔、トラック溝を費用のかかるフライス加工によって形成しなくてもよい。
図面に示した実施形態に言及しつつ、本発明をより詳細に以下に説明する。
2本の隣接する導体線レールを接続するための構造の斜視図である。 中間要素が取り付けられた状態における、1本の導体線レールの一端部を示す斜視図である。 中間要素に追加要素が取り付けられた状態における、図2の斜視図である。 図3の正面図である。 隣接する導体線レールの導体線を共に示した、図3の斜視図である。
図1は第1導体線レール1aと第2導体線レール1bとを接続するための構造を示す斜視図である。通常、このような導体線レール1a、1bは、図示しない可動の電動機械に電気エネルギーを供給するために用いられる。このような電動機械の例としては、電動式走行ドライブ及び電動式昇降ドライブを備えたクレーン走行トロリーなどがある。
第1導体線レール1aは第1プラスチック製長状輪郭部材2aを有し、第2導体線レール1bは第2プラスチック製長状輪郭部材2bを有する。これらのプラスチック製長状輪郭部材2a、2bは、押し出し成形によって形成された中空の輪郭部材であり、当該輪郭部材2a、2bの長手方向Lに延びる長手間隙3及び内部空間4を含むC字形の断面を有する。通常、プラスチック製長状輪郭部材2a、2bは、長手間隙3が下向きとなり、且つ、内部空間4内において長手間隙3の左右両側に当該長手間隙に隣接して設けられたトラック5が略水平に並ぶように懸架された状態で使用される。これらのトラック5上でいわゆる導体線キャリッジが転動する。導体線キャリッジは、一方側では電線を介して可動の電動機械に接続され、他方側では導体線用接点を介して導体線6(図5参照)に沿って摺動する。導体線6は、内部空間4内で導体線レール1a、1bの長手方向に延びている。
これら2本の第1導体線レール1a及び第2導体線レール1bは、長手方向Lにおいて同じ高さで一直線上に配置されており、これらを互いに接続するためには、第1導体線レール1aの第1レール端部7aを第1中間要素8aに接続し、第2導体線レール1bの第2レール端部7bを第2中間要素8bに接続する。第1中間要素8a及び第2中間要素8bは、其々、アタッチメント部8c及び長手方向Lにおいてこれに隣接するレール部8dを有する。アタッチメント部8cは、導体線レール1a、1bの外面形状に対応する内面形状を有しており、これにより導体線レール1a及び1bを安定的に長手方向Lに摺動させることができる。これに対し、レール部8dは、導体線レール1a、1bのレール端部7a、7bに対応する外面形状、内面形状及び断面形状を有する。導体線レール1a、1bを互いに接続する際には、ホルダー9に導体線6を挿入する。ホルダー9は、長手方向Lに延びるように所望の数だけ内部空間4内に設けられており、中間要素8a、8bのレール部8dからわずかに突出している。導体線レールは、ホルダーに挿入した後、必要に応じて所定の長さに切断される。第1及び第2導体線レール1a、1bの第1導体線端部6aと第2導体線端部6bとは導体線コネクタ10によって互いに接続される。この際、アタッチメント部8cの対向する始端同士の間には間隙Sが残る(図3参照。)従って、第1導体線レール1aと第2導体線レール1bとは、導体線コネクタ10及びこれに関連する導体線6によって機械的且つ電気的に接続される。その結果、好ましくは銅からなる導体線6と好ましくはPVCからなるプラスチック製長状輪郭部材2a、2bとの9〜12倍の熱膨張係数の違いを補償することができる。
導体線コネクタ10を衝撃から保護するために、導体線コネクタ10を組み付ける前に、第1追加要素11aを第1中間要素8aのレール部8dに、第2追加要素11bを第2中間要素8aのレール部8dに、それぞれ摺動により組み付け位置に取り付ける。これらの追加要素11a、11bは、中間要素8a、8bのレール部8dの外面形状に対応した内面形状を有しており、これにより追加要素11a、11bは中間要素8a、8bのレール部上で長手方向Lに変位可能となっている。導体線レール1aと導体線レール1bとを導体線コネクタ10を介して接続した後で、第1追加要素11a及び第2追加要素11bを、対向する第1追加要素端部11cと第2追加要素端部11dとが互いにぴったりと合う操作位置まで、長手方向Lにおいて互いに向かって押し動かす。追加要素端部11c、11dは、長手方向Lに対して交差する方向に並ぶ第1ベアリング面11e、第2ベアリング面11fを有する。操作位置においては、第1ベアリング面11eと第2ベアリング面11fは重なりあい、第1追加要素11a及び第2追加要素11bは、ラッチ接続部12によって操作位置に保持される。
図2は、第1導体線レール1aの第1レール端部7aに第1中間要素8aが取り付けられた状態を示している。同図の状態では第1追加要素11aはまだ取り付けられていないので、第1中間要素8aのアタッチメント部8cの端部の詳細な構造が同図からわかる。第2中間要素8bのアタッチメント部8cも同様の構成となっている。レール部8dは内部空間4を有しており、これは導体線レール1a、1bの内部空間4に相当するものである。図から明らかなように、内部空間4に向かって開放し且つ内方に突出したC字形のホルダー9が側壁及び上壁に設けられている。ホルダーは、内部空間4の対向する側壁のそれぞれに3つずつ設けられており、内部空間4の上壁にさらにもう1つ設けられている。これらホルダーは略C字形で矩形の断面を有しており、平坦な形状の導体線6(図2には図示せず)を受容するために設けられている。導体線6は長手方向Lにホルダー9に挿入され、ホルダーのC字形の形状によって適宜固定された状態で保持される。内部空間4の側壁には3つのホルダー9が上下に並んで配置されている。第1のホルダー9と第2のホルダー9との間、及び、第2のホルダー9と第3のホルダー9との間には、スロット13が設けられている。これらのスロット13は長手方向Lにおいて整列しており、レール部8dの始端8eからレール部8dの約3分の一の長さ位置までレール部8d内に入り込んでいる。これらのスロット13は、追加要素11a、11bの仕切り壁11gを受容するために設けられている。仕切り壁は略水平に並んでおり、導体線コネクタ10同士を電気的に絶縁する。また、同様にレール部8dの長手方向Lに延びる長孔14が、レール部8dの側壁におけるスロット13同士の間に設けられている。この長孔はレール部8dの反対側にも設けられており、追加要素11a、11bに設けられた内側に突出する突起が、これらの長孔14内に適宜固定された状態で係合する。これによって、追加要素11a、11bをレール部に取り付けると同時に、長手方向Lに変位可能に追加要素を保持することができる。後に導体線レール1a、1bを繋ぎ合せる際、及び追加要素11a、11bによって導体線コネクタ10を覆う際に、追加要素を互いに向かって押し動かすことができるようになっている。
長手間隙3に隣接してトラック5が設けられているが、図2は、このトラック5の領域に設けられたトラック溝15を示している。トラック溝はトラック5の領域の中央部分を通ってトラックと同様に長手方向Lに延びている。上述したように、導体線レール1a、1bが繋ぎ合わさった操作状態では、中間要素8a、8bの対向する端部の間には間隙Sが残っており、この間隙の幅は導体線コネクタ10の長さにほぼ相当するため、このトラック5の間の間隙Sを追加要素11によってふさぐ状態となる。このため、追加要素11にもトラック部が設けられている。このトラック部はトラック片16として形成されており、追加要素11a、11bの操作状態においては、これが対向するレール部8dのトラック溝15内に嵌入する。
また、中間要素8aは、アタッチメント部8cをプラスチック製長状輪郭部材2a上で摺動させたものであるが、図2から明らかなように、この中間要素8aはねじとして設けられた固定要素17によってプラスチック製長状輪郭部材2aに取り付けられている。固定要素17は追加要素11a、11bをアタッチメント部8cに対してクランプする。
図3は図2に対応する図であり、第1中間要素8aが取り付けられた状態の第1導体線レール1aの第1レール端部7aを示している。第1中間要素に加えて、導体線コネクタ10を覆うための第1追加要素11aが取り付けられている。導体線6がすでにホルダー9のいくつかに挿入されており、第1導体線端部6aが第1中間要素8aのアタッチメント部のホルダー9から突出している。これらの第1導体線端部6aに対して導体線コネクタ10が既に摺動によって嵌めこまれている。導体線コネクタ10とアタッチメント部8cの始端8eとの間に間隙が存在しているのが明らかである。
第1追加要素11aは、第1追加要素端部11cの近傍に設けられた外向き凸状部11hを有する。この外向き凸状部は、導体線コネクタ10、特にそのクランプねじ10aを覆うためのものである。第2追加要素11bも同様の構成である。
また、図3にはトラック5の近傍に設けられたトラック片16も示されている。トラック片は、トラック溝15の長手方向Lに沿ってトラック溝内に突出する。図3はまた、第1追加要素11aの仕切り壁11eが、内側に突出し、水平に並んでおり、第1追加要素11aの操作状態では導体線6における、上下に並んで配置されている導体線コネクタ10同士を互いに機械的及び電気的に絶縁していることを示している。この場合、仕切り壁11eは第1中間要素8aのレール部8dのスロット13内に嵌入している。第2追加要素11bも同様の構成である。
図4は、図3の正面図であり、第1中間要素8aのレール部8d上の第1追加要素11aの端部を示している。第1追加要素11aにおける水平方向に並んだ仕切り壁11gが、上下に並んで配置された導体線コネクタ10を電気的及び機械的に絶縁していることは、特に図4の右半分から明らかである。
図5は図3に対応する斜視図であるが、より容易に理解できるように、第2導体線レール1b側に関しては、導体線6における隣接部分のみを示している。これらの導体線6は導体線コネクタ10に挿入され、導体線レールコネクタに取り付けられる。同図からわかるように、第1中間要素8aと第2中間要素8bの始端8e同士の間には間隙Sが残されており、当該間隙が導体線6、導体線コネクタ10及び第1及び第2追加要素11a、11bのみによってふさがれている。
1a 第1導体線レール
1b 第2導体線レール
2a 第1プラスチック製長状輪郭部材
2b 第2プラスチック製長状輪郭部材
3 長手間隙
4 内部空間
5 トラック
6 導体線
6a 第1導体線端部
6b 第2導体線端部
7a 第1レール端部
7b 第2レール端部
8a 第1中間要素
8b 第2中間要素
8c アタッチメント部
8d レール部
8e 始端
9 ホルダー
10 導体線コネクタ
10a クランプねじ
11a 第1追加要素
11b 第2追加要素
11c 第1追加要素端部
11d 第2追加要素端部
11e 第1ベアリング面
11f 第2ベアリング面
11g 仕切り壁
11h 凸状部
12 ラッチ接続部
13 スロット
14 長孔
15 トラック溝
16 トラック片
17 固定要素
a 離間距離
L 長手方向
S 間隙

Claims (7)

  1. プラスチック製長状輪郭部材及び当該輪郭部材に沿って延びる少なくとも1本の導体線を其々が有する2本の隣接する導体線レールを接続するための接続構造であって、
    2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部同士を接続することによって、導体線の端部同士を電気的且つ機械的に接続する少なくとも1つの導体線コネクタと、
    2本の隣接する導体線レールの導体線の対向する導体線端部に取り付けられて導体線コネクタを覆う追加要素と、を備え、
    接続される導体線レール(1a、1b)の対向するレール端部(7a、7b)の其々には中間要素(8a、8b)が取り付けられており、
    中間要素(8a、8b)には追加要素(11a、11b)が取り付けられており、追加要素は中間要素に対して長手方向に変位可能であり、
    各中間要素(8a、8b)はスリーブ状に形成されており、導体線レール(1a、1b)のレール端部(7a、7b)に摺動により被嵌され、固定要素(17)によって導体線レール(1a、1b)のレール端部(7a、7b)に取り付けられている、接続構造。
  2. 各中間要素(8a、8b)はアタッチメント部(8c)及び当該アタッチメント部に隣接するレール部(8d)によって構成されており、前記レール部(8d)は前記導体線レール(1a、1b)のプラスチック製長状輪郭部材(2a、2b)に対応する断面を有し、前記中間要素(8a、8b)の長手方向(L)に並ぶ長孔(14)が前記レール部(8d)に設けられており、前記追加要素(11a、11b)の内側に設けられた突起が前記長孔に係合することにより、前記追加要素(11a、11b)が前記中間要素(8a、8b)に保持されている、請求項に記載の接続構造。
  3. 前記レール部(8d)には、前記中間要素(8a、8b)の長手方向(L)に並び、前記レール部(8a、8b)における前記アタッチメント部(8c)とは反対側の始端(8e)において開放しているスロット(13)が設けられており、前記追加要素(11a、11b)に設けられた仕切り壁(11g)が前記スロット(13)に挿入されることにより前記導体線コネクタ同士を互いに電気的に絶縁する、請求項に記載の接続構造。
  4. 前記プラスチック製長状輪郭部材(2a、2b)、前記追加要素(11a、11b)及び前記中間要素(8a、8b)の其々は、内部区間(4)及び前記長手方向(L)に延びる長手間隙(3)を含むC字形の断面を有しており、前記長手間隙(3)の両側には前記長手間隙に隣接して集電トロリー用のトラック(5)が延びている、請求項1〜のいずれか1つに記載の接続構造。
  5. 前記レール部(8d)には、前記トラック(5)の領域において前記中間要素(11a、11b)の長手方向に並んだトラック溝(15)が設けられており、前記中間要素(8a、8b)の対向する始端(8e)同士の間には間隙(S)が存在し、前記中間要素は前記導体線コネクタ(10)によって互いに接続されており、前記間隙には前記内部空間(4)に設けられたトラック片(16)が架け渡されており、前記トラック片(16)は前記トラック溝(15)内に突出している、請求項に記載の接続構造。
  6. 前記追加要素(11a、11b)は、前記プラスチック製長状輪郭部材(2a、2b)の長手方向(L)視において横断方向に延びる対向するベアリング面(11e、11f)を有しており、前記ベアリング面はラッチ接続部(12)を介して接続されている、請求項1〜のいずれか1つに記載の接続構造。
  7. 前記プラスチック製長状輪郭部材(2a、2b)、前記中間要素(8a、8b)及び前記追加要素(11a、11b)はプラスチック射出成形品として生産される、請求項1〜のいずれか1つに記載の接続構造。
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