特開 2023-169108 摩耗インジケータシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023169108

(43)【公開日】2023-11-29

(54)【発明の名称】摩耗インジケータシステム

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20231121BHJP

【ＦＩ】

G01B5/00 W

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023050351

(22)【出願日】2023-03-27

(31)【優先権主張番号】63/342,380

(32)【優先日】2022-05-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/961,250

(32)【優先日】2022-10-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519447732

【氏名又は名称】トランスポーテーション アイピー ホールディングス，エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110003797

【氏名又は名称】弁理士法人清原国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パターソン，マシュー

(72)【発明者】

【氏名】ピヤサク，マルハリータ

(72)【発明者】

【氏名】ベイリー，ダヴィド

【テーマコード（参考）】

2F062

【Ｆターム（参考）】

2F062AA15

2F062CC30

2F062EE01

2F062HH02

2F062KK06

2F062LL07

2F062LL09

2F062LL11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】信頼性の高い摩耗インジケータシステムを提供する。
【解決手段】摩耗インジケータシステム１００は、ハウジング１０８と、摩耗インジケータ回路１０４と、アクチュエータアセンブリ１０６とを有するスイッチアセンブリ１０２を備える。ハウジング１０８は、導体バー１１４に沿って接触して摺動する集電体シュー１１２を有する集電体シューアセンブリ１１０に接続する。摩耗インジケータ回路１０４は、通信ユニット１１８およびスイッチユニット１２０を備える。アクチュエータアセンブリ１０６は、ハウジング１０８およびスイッチユニット１２０に動作可能に結合され、集電体シューアセンブリ１１０が移動するときに導体バーアセンブリ１１６に沿って追従し、かつ、集電体シュー１１２が指定の摩耗レベルに到達した時にスイッチユニット１２０を作動させる。通信ユニット１１８は、指定の摩耗レベルを示す信号を通信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

摩耗インジケータシステム（１００）であって、
集電体シュー（１１２）と導体バーアセンブリ（１１６）の導体バー（１１４）との間で電力を伝送するための前記導体バー（１１４）に沿って接触して摺動する前記集電体シュー（１１２）を有する集電体シューアセンブリ（１１０）に接続するように構成されたハウジング（１０８）を備えるスイッチアセンブリ（１０２）を備え、
前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）内に少なくとも部分的に収容され、通信ユニット（１１８）およびスイッチユニット（１２０）を有する摩耗インジケータ回路（１０４）を備え、前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）および前記スイッチユニット（１２０）に動作可能に結合されたアクチュエータアセンブリ（１０６）を備え、
前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、前記集電体シューアセンブリ（１１０）が移動する間に前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って追従するように、かつ、前記集電体シュー（１１２）が指定の摩耗レベルに到達したことに応答して前記スイッチユニット（１２０）を作動させる位置まで押し下げるように前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触するように構成されており、
前記摩耗インジケータ回路（１０４）が、前記通信ユニット（１１８）が前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して前記指定の摩耗レベルを示す信号を通信するように構成されている、摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項2】

前記通信ユニット（１１８）が、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光素子を備え、前記通信ユニット（１１８）が、前記１つまたは複数のＬＥＤまたは他の発光素子が前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して作動されるように構成され、前記信号が、前記１つまたは複数のＬＥＤまたは他の発光素子からの光の伝送を含む、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項3】

前記通信ユニット（１１８）が、前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して作動されるように構成されたオーディオ装置を備え、前記信号が、前記オーディオ装置によって生成されたオーディオ信号を含む、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項4】

前記通信ユニット（１１８）が、前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して作動されるように構成された無線送信機を備え、前記信号が、前記無線送信機によって生成されるとともに機外電子装置による受信のために構成された無線周波数（ＲＦ）信号を含む、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項5】

前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、
前記集電体シュー（１１２）が前記指定の摩耗レベルよりも低い第２の摩耗レベル未満の摩耗レベルを有する間、前記集電体シューアセンブリ（１１０）が移動するが前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触しない間に前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って追従し、かつ
前記摩耗レベルが前記第２の摩耗レベルよりも大きく前記指定の摩耗レベルよりも小さい間に、前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触するが、前記スイッチユニット（１２０）を作動させない
ように構成されている、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項6】

前記アクチュエータアセンブリ（１０６）がプランジャアーム（１３４）およびアクチュエータヘッド（１３６）を備え、前記プランジャアーム（１３４）が、前記ハウジング（１０８）の開口部（１３０）に配置された第１の端部（１３８）、および第２の端部（１４０）を有し、前記アクチュエータヘッド（１３６）が、前記ハウジング（１０８）の外側で前記プランジャアーム（１３４）の前記第２の端部（１４０）に取り付けられ、かつ前記導体バーアセンブリ（１１６）と接触するように構成され、
前記アクチュエータヘッド（１３６）が、第１の端部（１４４）および遠位の第２の端部（１４６）を有する細長い本体（１４２）を備え、
前記アクチュエータヘッド本体（１４２）の前記第１の端部（１４４）および前記第２の端部（１４６）が、前記アクチュエータヘッド（１３６）が前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って接触して移動する間に、前記アクチュエータヘッド（１３６）と前記導体バーアセンブリ（１１６）との間に先行ギャップおよび後続ギャップを呈するように構成されたそれぞれの傾斜端面を画定する、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項7】

前記アクチュエータヘッド（１３６）の長さが１０センチメートル～２０センチメートルである、請求項６に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項8】

前記アクチュエータアセンブリ（１０６）がプランジャアーム（１３４）およびアクチュエータヘッド（１３６）を備え、前記プランジャアーム（１３４）が、前記ハウジング（１０８）の開口部（１３０）に配置された第１の端部（１３８）、および第２の端部（１４０）を有し、前記アクチュエータヘッド（１３６）が、前記ハウジング（１０８）の外側で前記プランジャアーム（１３４）の前記第２の端部（１４０）に取り付けられ、かつ前記導体バーアセンブリ（１１６）と接触するように構成され、
前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、第１の弾性部材（１５６）およびレバーアーム（１５８）をさらに備え、前記レバーアーム（１５８）が、第１の端部（１６０）および第２の端部（１６２）を有し、かつ前記レバーアーム（１５８）の前記第１の端部（１６０）と第２の端部（１６２）との間で前記ハウジング（１０８）の内側に回動可能に取り付けられ、前記プランジャアーム（１３４）の前記第１の端部（１３８）が、前記レバーアーム（１５８）の前記第１の端部（１６０）に接触し、前記第１の弾性部材（１５６）が、前記ハウジング（１０８）と前記レバーアーム（１５８）の前記第１の端部（１３８）との間に配置され、かつ前記レバーアーム（１５８）および前記プランジャアーム（１３４）を上方に付勢し、
前記スイッチユニット（１２０）が、磁石スイッチ（１６４）と、磁石ユニット（１６６）と、第２の弾性部材（１６８）とを備え、前記磁石ユニット（１６６）が、前記ハウジング（１０８）内のスロット（１７０）内に摺動可能に配置され、前記第２の弾性部材（１６８）が、前記磁石ユニット（１６６）と係合して前記スロット（１７０）内に配置され、前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石スイッチ（１６４）に向かってまたは前記磁石スイッチから離れるように付勢し、
前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１４０）が、前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が完全に上方に位置決めされるように前記レバーアーム（１５８）が回動されている間に第１の動作位置において、前記磁石ユニット（１６６）に係合し、かつ前記磁石ユニット（１６６）を前記第２の弾性部材（１６８）に対して保持するように構成され、
前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１４０）が、前記集電体シュー（１１２）が前記指定の摩耗レベルに到達したことに応答して前記レバーアーム（１５８）の前記第１の端部（１３８）が前記アクチュエータアセンブリ（１０６）によって下方に回動されている間に第２の動作位置において、前記第２の弾性部材（１６８）が前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石スイッチ（１６４）に向かってまたは前記磁石スイッチから離れるように移動させるために、前記磁石ユニット（１６６）から係合解除するようにさらに構成されている、請求項１に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項9】

前記磁石ユニット（１６６）が、磁石キャリア（１７６）と、前記磁石キャリア（１７６）に取り付けられた磁石（１７８）とを備え、前記磁石キャリア（１７６）、前記磁石（１７８）、または前記磁石キャリア（１７６）と組み合わせた前記磁石（１７８）のうちの１つまたは複数が、係合機構を画定し、前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１６２）が、前記磁石ユニット（１６６）の前記係合機構と選択的に係合するように構成されたラッチ肩部を画定する、請求項８に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項10】

前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）内のリセットレセプタクル（１８２）内に摺動可能に配置されたリセット部材（１８０）をさらに備え、前記リセット部材（１８０）が、前記リセット部材（１８０）の作動に応答して前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１６２）を前記磁石ユニット（１６６）に再係合させるように構成されている、請求項８に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項11】

前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）内のリセットレセプタクル（１８２）内に摺動可能に配置されたリセット部材（１８０）をさらに備え、前記リセット部材（１８０）が、前記ハウジング（１０８）の外側で手動によりアクセス可能な第１の端部と、前記リセットレセプタクル（１８２）内の遠位の第２の端部とを有し、
前記リセット部材（１８０）が、前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１６２）が前記第１の動作位置にあり、かつ前記磁石ユニット（１６６）から係合解除されている間に、前記ハウジング（１０８）に向かう前記リセット部材（１８０）の前記第１の端部（１３８）の移動時に、前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１４０）が前記磁石ユニット（１６６）に係合して保持する前記磁石ユニット（１６６）の位置に、前記第２の弾性部材の作用に抗して前記磁石ユニット（１６６）を押し込むように、前記リセット部材（１８０）の前記第２の端部を前記リセットレセプタクル（１８２）内にさらに移動させるように構成されている、請求項８に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項12】

前記磁石スイッチ（１６４）が常開磁石スイッチを備え、前記第２の弾性部材（１６８）が、前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石スイッチ（１６４）に向かって付勢し、前記第２の動作位置において、前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１６２）が、前記第２の弾性部材（１６８）が前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石（１７８）のスイッチに向かって移動させて前記磁石スイッチ（１６４）を閉じるように、前記磁石ユニット（１６６）から係合解除するように構成されている、請求項８に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項13】

前記磁石スイッチ（１６４）が、常閉磁石スイッチを備え、前記第２の弾性部材（１６８）が、前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石スイッチ（１６４）から離れるように付勢し、前記第２の動作位置において、前記レバーアーム（１５８）の前記第２の端部（１６２）が、前記第２の弾性部材（１６８）が前記磁石ユニット（１６６）を前記磁石スイッチ（１６４）から離れるように移動させて前記磁石スイッチ（１６４）を閉じるように、前記磁石ユニット（１６６）から係合解除するように構成されている、請求項８に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項14】

摩耗インジケータシステム（１００）であって、
集電体シュー（１１２）と導体バーアセンブリ（１１６）の導体バー（１１４）との間で電力を伝送するための前記導体バー（１１４）に沿って接触して摺動する前記集電体シュー（１１２）を有する集電体シューアセンブリ（１１０）に接続されたハウジング（１０８）を備えるスイッチアセンブリ（１０２）を備え、
前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）内に少なくとも部分的に収容され、通信ユニット（１１８）およびスイッチユニット（１２０）を有する摩耗インジケータ回路（１０４）を備え、前記スイッチアセンブリ（１０２）が、前記ハウジング（１０８）および前記スイッチユニット（１２０）に動作可能に結合されたアクチュエータアセンブリ（１０６）を備え、
前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、前記集電体シューアセンブリ（１１０）が移動する間に前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って追従するように、かつ、前記集電体シュー（１１２）が指定の摩耗レベルに到達したことに応答して前記スイッチユニット（１２０）を作動させる位置まで押し下げるように前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触するように構成されており、
前記摩耗インジケータ回路（１０４）が、前記スイッチユニット（１２０）が作動されるのに応答して前記通信ユニット（１１８）が前記指定の摩耗レベルを示す信号を通信するように構成されている、摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項15】

前記通信ユニット（１１８）が、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光素子を備え、前記通信ユニット（１１８）が、前記１つまたは複数のＬＥＤまたは他の発光素子が前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して作動されるように構成され、前記信号が、前記１つまたは複数のＬＥＤまたは他の発光素子からの光の伝送を含む、請求項１４に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項16】

前記通信ユニット（１１８）が、前記スイッチユニット（１２０）の前記作動に応答して作動されるように構成されたオーディオ装置を備え、前記信号が、前記オーディオ装置によって生成されたオーディオ信号を含む、請求項１４に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項17】

前記通信ユニット（１１８）が、前記スイッチユニット（１２０）の作動に応答して作動されるように構成された無線送信機を備え、前記信号が、前記無線送信機によって生成されるとともに機外電子装置による受信のために構成された無線周波数（ＲＦ）信号を含む、請求項１４に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項18】

前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、
前記集電体シュー（１１２）が前記指定の摩耗レベルよりも低い第２の摩耗レベル未満の摩耗レベルを有する間、前記集電体シューアセンブリ（１１０）が移動するが前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触しない間に前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って追従し、かつ
前記摩耗レベルが前記第２の摩耗レベルよりも大きく前記指定の摩耗レベルよりも小さい間に、前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触するが、前記スイッチユニット（１２０）を作動させない
ように構成されている、請求項１４に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項19】

前記アクチュエータアセンブリ（１０６）がプランジャアーム（１３４）およびアクチュエータヘッド（１３６）を備え、前記プランジャアーム（１３４）が、前記ハウジング（１０８）の開口部（１３０）に配置された第１の端部（１３８）、および第２の端部（１４０）を有し、前記アクチュエータヘッド（１３６）が、前記ハウジング（１０８）の外側で前記プランジャアーム（１３４）の前記第２の端部（１４０）に取り付けられ、前記導体バーアセンブリ（１１６）と接触するように構成され、
前記アクチュエータヘッド（１３６）が、第１の端部（１３８）および遠位の第２の端部（１４０）を有する細長い本体を備え、
前記アクチュエータヘッド（１３６）の本体の前記第１の端部および第２の端部（１４０）が、前記アクチュエータヘッド（１３６）が前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って接触して移動する間に、前記アクチュエータヘッド（１３６）と前記導体バーアセンブリ（１１６）との間に先行ギャップおよび後続ギャップを呈するように構成されたそれぞれの傾斜端面を画定する、請求項１４に記載の摩耗インジケータシステム（１００）。

【請求項20】

クレーンシステム（１００）であって、
導体バー（１１４）を有する固定導体バーアセンブリ（１１６）と、
前記導体バーアセンブリ（１１６）に対して移動するように構成され、支持フレーム、前記支持フレームに動作可能に結合されたクレーンモータ、前記モータに電力を供給するように構成されたモータコントローラ、および前記モータコントローラが前記モータに電力を供給するために前記導体バー（１１４）と集電体シュー（１１２）との間で電力を伝達するための前記導体バー（１１４）に沿って接触して摺動する前記集電体シュー（１１２）を有する集電体シューアセンブリ（１１０）を備える、クレーンユニットと、
ハウジング（１０８）、摩耗インジケータ回路（１０４）、アクチュエータアセンブリ（１０６）を備えるスイッチアセンブリ（１０２）であって、前記ハウジング（１０８）が前記集電体シューアセンブリ（１１０）に接続され、前記摩耗インジケータ回路（１０４）が前記ハウジング（１０８）内に少なくとも部分的に収容され、かつ通信ユニット（１１８）およびスイッチユニット（１２０）を備え、前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が前記ハウジング（１０８）および前記スイッチユニット（１２０）に動作可能に結合され、前記アクチュエータアセンブリ（１０６）が、前記集電体シューアセンブリ（１１０）が移動するときに前記導体バーアセンブリ（１１６）に沿って追従するように、かつ、前記集電体シュー（１１２）が指定の摩耗レベルに到達したときに前記導体バーアセンブリ（１１６）に接触して前記スイッチユニット（１２０）を作動させる位置まで押し下げるように構成され、前記摩耗インジケータ回路（１０４）が、前記スイッチユニット（１２０）が作動されたときに前記通信ユニット（１１８）が前記指定の摩耗レベルを示す信号を通信するように構成されている、スイッチアセンブリと
を備える、クレーンシステム（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、米国仮出願第６３／３４２，３８０号（出願日２０２２年５月１６日）の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本明細書の主題の実施形態は、移動する集電体を利用する電力伝送システムに関する。

【背景技術】

【0003】

産業機器のいくつかのアイテムは、移動アセンブリの外部の供給源から供給される電力で動作する移動アセンブリを備える。一例は、一組の軌道に沿って移動する天井クレーンまたはガントリクレーンであり、これは、ウインチモータを動作させるためにクレーンに電力が供給される必要がある。別の例は、移動中に架空線または路傍レールから電力を受信する車両である。電力を移動アセンブリに伝達するために、移動アセンブリは、典型的には炭素複合材料または炭素－金属複合材料から作られた１つまたは複数の集電体シューを備える。集電体シューは、典型的には銅または鋼であり、かつ、例えば電気接地および１つまたは複数の正電圧接続を提供するために電力網または他の電源に接続されたそれぞれの固定導体バー（すなわち、電力レールまたは軌道）に沿って摺動する。

【0004】

集電体シューと金属導体バーとの間の摩擦により、集電体シューは、経時的に摩耗し、指定された摩耗状態（例えば、用途およびエンドユーザの方針に応じて、指定された集電体シューの残りの厚さ、１０～２０％の残り寿命など）に到達したときに交換されなければならない。天井用途では、集電体シューは、地上高に取り付けられていることがあり、したがって地上レベルからの検査が困難であり、保守要員によって見落とされる可能性があり、または定期的な保守評価に含まれていない可能性さえある。集電体シューの交換が早すぎると、機器に供給される電力が不足し、その結果、その性能が低下し、安全上の問題が生じる可能性がある。さらに、集電体シューが完全に摩耗すると、シューマウントと導体バーとの間に電気アークが発生し、導体バーが損傷する可能性がある。

【0005】

不時の集電体シューの交換を回避するために、従来のシステムには、集電体シューの摩耗を遠隔監視するための手段が装備されてきた。例は、光学センサ（例えば、カメラ）、および集電体シューが指定の摩耗レベルに到達したときに作動する、シュー本体自体に埋め込まれた電気警報回路を含む。しかしながら、前者は実装に費用がかかり、（カメラフィードを介して集電体シューの相対的な摩耗レベルを正確に視覚的に評価する観点から）較正することが困難であり、後者は集電体シュー自体に広範な修正を必要とし、これはコストを増加させ、信頼性および性能に影響を及ぼす可能性がある。

【0006】

既存のシステムとは異なる集電体シュー摩耗インジケータシステムを有することが望ましい場合がある。

【発明の概要】

【0007】

実施形態では、摩耗インジケータシステムは、ハウジングと、摩耗インジケータ回路と、アクチュエータアセンブリとを有するスイッチアセンブリを備える。ハウジングは、集電体シューと導体バーアセンブリの導体バーとの間で電力を伝達するための導体バーに沿って接触して摺動する集電体シューを有する集電体シューアセンブリに接続するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、ハウジング内に少なくとも部分的に収容され、通信ユニットおよびスイッチユニットを備える。アクチュエータアセンブリは、ハウジングおよびスイッチユニットに動作可能に結合される。アクチュエータアセンブリは、集電体シューアセンブリが移動するときに導体バーアセンブリに沿って追従するように、かつ集電体シューが指定の摩耗レベルに到達したときにスイッチユニットを作動させる位置まで押し下げるように導体バーアセンブリに接触するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、スイッチユニットが作動されたときに、指定の摩耗レベルを示す信号を通信ユニットが通信するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本発明の主題は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態の以下の説明を読むことによって理解され得る。

【0009】

【図1】第１の動作状態における摩耗インジケータシステムの第１の実施形態の概略図である。

【図2】第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの第１の実施形態の概略図である。

【図3】第１の動作状態における摩耗インジケータシステムの第２の実施形態の概略図である。

【図4】第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの第２の実施形態の概略図である。

【図5】第３の動作状態における摩耗インジケータシステムの第２の実施形態の概略図である。

【図6】アクチュエータアセンブリの実施形態の概略図である。

【図7】第１の動作状態における摩耗インジケータシステムの第３の実施形態の、内部部品を示すために部分的に切り取られた側面図である。

【図8】第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの第３の実施形態の、内部部品を示すために部分的に切り取られた側面図である。

【図9】第１の動作状態における摩耗インジケータシステムの別の実施形態の端面図である。

【図10】第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの別の実施形態の端面図である。

【図11】レバーアームと組み合わせた磁石ユニットの実施形態の概略図である。

【図12】部分（Ａ）および（Ｂ）を有する、それぞれ第１および第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの別の実施形態の概略図である。

【図13】部分（Ａ）および（Ｂ）を有する、それぞれ第１および第２の動作状態における摩耗インジケータシステムの別の実施形態の概略図である。

【図14】摩耗インジケータ回路の実施形態を示す簡略化された電気回路図である。

【図15】導体バーの隣接する部分におけるギャップの横断を示す、摩耗インジケータシステムの別の実施形態の、内部部品を示すために部分的に切り取られた側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に記載の主題の実施形態は、例えば、集電体シューが、集電体シューを交換する必要があり得る指定の摩耗レベルに到達したときに保守要員に警告するための摩耗インジケータシステムに関する。例えば、集電体シューは、集電体シューに取り付けられた装置（ガントリクレーンまたは車両など）に電力を供給するために、集電体シューと導体バーとの間の電力の伝達のための導体バーアセンブリの導体バーに沿って摺動して接触することにより、経時的に摩耗することがある。

【0011】

一実施形態では、摩耗インジケータシステムは、ハウジングと、摩耗インジケータ回路と、アクチュエータアセンブリとを有するスイッチアセンブリを備える。ハウジングは、集電体シューと導体バーアセンブリの導体バーとの間で電力を伝達するための導体バーに沿って接触して摺動する集電体シューを有する集電体シューアセンブリに接続するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、ハウジング内に少なくとも部分的に収容され、通信ユニットおよびスイッチユニットを備える。アクチュエータアセンブリは、ハウジングおよびスイッチユニットに動作可能に結合される。アクチュエータアセンブリは、集電体シューアセンブリが移動するときに導体バーアセンブリに沿って追従するように、かつ集電体シューが指定の摩耗レベルに到達したときにスイッチユニットを作動させる位置まで押し下げるように導体バーアセンブリに接触するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、スイッチユニットが作動されたときに、指定の摩耗レベルを示す信号を通信ユニットが通信するように構成されている。

【0012】

様々な態様によれば、アクチュエータアセンブリは、集電体シューアセンブリが移動するときに導体バーアセンブリに沿って追従するとき、導体バーアセンブリに対して移動し得るが、導体バーアセンブリとは接触せず、または、導体バーアセンブリに対して移動して、導体バーアセンブリとも接触し得る。実施形態では、集電体シューが新しい場合、アクチュエータアセンブリは、集電体シューアセンブリとともに移動するが、導体バーアセンブリとは接触せず、集電体シューが特定のレベル（例えば、指定の摩耗レベル、または指定の摩耗レベルよりも低い何らかの中間摩耗レベル）まで摩耗した場合、アクチュエータアセンブリは、集電体シューアセンブリが導体バーアセンブリと接触した状態で移動する。（アクチュエータアセンブリが導体バーアセンブリに接触する時間を最小限に抑えるか、そうでなければ低減することにより、アクチュエータアセンブリの摩耗を低減し、それにより、アクチュエータアセンブリの保守または交換が必要となるまでの期間を延長し得る。）他の実施形態では、アクチュエータアセンブリは、集電体シューの摩耗レベルにかかわらず、導体バーアセンブリに常に接触してもよい。

【0013】

一態様によれば、指定の摩耗レベルは、集電体シューが交換される必要がある集電体シューの状態を示すか、そうでなければ集電体シューの状態に関連する、または交換される必要がある摩耗閾値（例えば、通常使用の１～２週間）内にある集電体シューの選択または決定されたレベルまたは摩耗度である。シューが交換されるべき時期に対応する摩耗のレベルは、用途ごとに異なり得る。要因は、製造業者の仕様、シューが使用される場所の最終用途、環境条件、ローカル機器の保守規定、指定された安全基準、集電体シューおよび導体バーの材料仕様などを含む。実施形態では、指定の摩耗レベルは、集電体シューが完全に摩耗しないようにすることを反映してもよく、また、指定の摩耗レベルが検出されて信号（例えば、保守警告信号）が通信された後であっても、集電体シューが指定された期間（例えば、１週間）の追加の通常のデューティサイクルの使用であっても完全に摩耗しないように、（上述したように）摩耗バッファを設けることを反映してもよい。これは、（例えば、問題の機器の必要な継続使用に起因して、または保守要員もしくは機器の利用不可能性に起因して）集電体シューを直ちに交換することができないことがあり、保守要員が通信された信号を直ちに認知していないことがあることを認識する。

【0014】

実施形態では、通信ユニットは、光素子（すなわち、ＬＥＤまたは白熱電球などの可視光または他の光を放射する電子または電気装置）を備え、信号は、例えば、光が放射されない光素子の非活性化状態から、光が放射される光素子の活性化状態への、および／またはその逆の、光素子によって放射される光の変化として具現化され、放射光のパターンおよび放射光の欠如（例えば、点滅する光）を繰り返す可能性を含む。他の可能性は、光強度の変化、放射光の着色の変化などを含む。他の実施形態では、通信ユニットは、代替的にまたは追加的に、音響要素（すなわち、スピーカなどの音波を発する電子または電気装置）を備え、信号は、例えば、音波が放射されていない音響要素の非作動状態から、音波が放射されている音響要素の作動状態への、および／またはその逆の、音響要素によって放射される音波の変化として具現化され、変化する強度または変化する周波数の音波の可能性を含む。

【0015】

他の実施形態では、通信ユニットは、例えばアンテナおよびトランシーバを有する無線通信ユニットを備える。ここで、信号は、摩耗インジケータ回路から離れて、例えば、摩耗インジケータ回路（および関連機器）が配置されている場所とは異なる設備内の場所に配置された第２の通信ユニットによる受信のために構成されたＲＦ信号または他の無線信号を含み得る。無線信号は、電子装置が集電体シューの指定の摩耗レベルに関するローカル警告、ローカル警報、他のローカル通知、または他のローカル制御信号を生成するために、第２の通信ユニットに取り付けられた（摩耗インジケータ回路から離れていることを意味する）遠隔／機外電子装置によって処理するように構成された情報を含む。例えば、遠隔電子装置は、制御信号を受信すると保守要員に警告を伝達するように構成されたコンピュータ、タブレット、携帯電話／スマートフォン、電子ディスプレイなどを備え得る。一態様によれば、遠隔電子装置は、信号の受信に応答して、保守要員が集電体シュー（または複数の集電体シュー）を交換するための保守作業をスケジュールすること、（例えば、交換集電体シューの既知の在庫レベルに対して）交換集電体シューを注文すること、経時的な集電体シュー使用のデータを追跡および分析すること、などを自動的に行うように構成され得る。

【0016】

ここで図１および図２を参照すると、摩耗インジケータシステム１００の実施形態は、摩耗インジケータ回路１０４と、アクチュエータアセンブリ１０６と、ハウジング１０８とを有するスイッチアセンブリ１０２を備える。ハウジングは、集電体シュー１１２と導体バーアセンブリ１１６の導体バー１１４との間で電力を伝達するための導体バー１１４に沿って接触して摺動する集電体シュー１１２を有する集電体シューアセンブリ１１０に接続するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、少なくとも部分的にハウジング内に収容され、通信ユニット１１８およびスイッチユニット１２０を有する。アクチュエータアセンブリは、ハウジングおよびスイッチユニットに動作可能に結合され、図１に示すように、集電体シューアセンブリが移動するときに導体バーアセンブリに沿って追従するように、かつ図２に示すように、集電体シューが指定の摩耗レベル１２４に到達したときにスイッチユニットを作動させる位置１２２まで押し下げるように導体バーアセンブリに接触するように構成されている。摩耗インジケータ回路は、スイッチユニットが作動されたときに、指定の摩耗レベルを示す信号１２６（例えば、フラッシュ光、ＲＦ信号など）を通信ユニットが通信するように構成されている。

【0017】

一態様によれば、スイッチアセンブリ１０２は、集電体シューアセンブリ１１０に取り付けられているため、集電体シューアセンブリが導体バー１１４に沿って摺動し、それに対して移動すると、集電体シューアセンブリとともに横方向に移動する（集電体シューアセンブリは、例えば、集電体シュー－導体バーの電力伝達によって電力供給されるクレーンまたは車両などの機器の移動または位置決め機構を駆動するように構成された１つまたは複数の電気モータの動作下で移動し得る）。また、アクチュエータアセンブリ１０６と導体バーアセンブリ１１６との間の軸方向距離は、集電体シュー１１２によって確立され、その結果、集電体シューが新しい場合、図１に示すように、アクチュエータアセンブリは、アクチュエータアセンブリからさらに離れて配置され（いくつかの実施形態では、アクチュエータアセンブリと接触していない）、集電体シューが導体バーに沿って摺動する摩擦相互作用に起因して経時的に摩耗するにつれて、対応するアクチュエータアセンブリは、導体バーアセンブリに近付く（図２の矢印１２８を参照）。集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗した時点で、アクチュエータアセンブリは、スイッチユニットを作動させるように配置される。

【0018】

実施形態では、図３、図４、および図５を参照すると、アクチュエータアセンブリ１０６は、ハウジング１０８の開口部１３０に摺動可能に受け入れられてもよい。最初に、図３に示すように、集電体シュー１１２が新しいか、または指定の摩耗レベル１２４よりも低い第２の摩耗レベル１３２よりも低いレベルまで摩耗したとき、アクチュエータアセンブリは、（集電体シューアセンブリとともに）導体バーアセンブリに沿って追従するが、導体バーアセンブリと接触しない。図４に示すように、集電体シューが第２の摩耗レベルまで摩耗したとき、アクチュエータアセンブリは、導体バーアセンブリに接触するが、スイッチユニットを作動させない。集電体シューが第２の摩耗レベルと指定の摩耗レベルとの間で摩耗し続けると、アクチュエータアセンブリは、バーアセンブリに接触し続け、やはりハウジング内に徐々に押し込まれる。図５に示すように、集電体シューが指定の摩耗レベルに到達すると、アクチュエータアセンブリは、通信ユニットに電力を供給して信号を送信するためにスイッチユニットを作動させるようにハウジング内の位置に到達する。

【0019】

実施形態では、図６を参照すると、アクチュエータアセンブリ１０６は、プランジャアーム１３４およびアクチュエータヘッド１３６を備え得る。プランジャアームは、ハウジング１０８の開口部１３０に配置された第１の端部１３８と、遠位の第２の端部１４０とを有する。アクチュエータヘッドは、ハウジングの外側でプランジャアームの第２の端部に取り付けられ、導体バーアセンブリと接触するように構成されている。（例えば、スイッチアセンブリが導体バーアセンブリに取り付けられ、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗したときに、アクチュエータヘッドが導体バーアセンブリに接触するように、アクチュエータヘッドが配置および配向され得る。また、アクチュエータヘッドは、他のプロファイルまたは形状を有するアクチュエータヘッドに対して、アクチュエータヘッドが導体バーアセンブリと接触し、導体バーアセンブリに沿って横方向に摺動するときに、アクチュエータヘッドと導体バーアセンブリとの間の摩擦相互作用を低減するプロファイルまたは形状を有し得る。）アクチュエータヘッドは、第１の端部１４４および遠位の第２の端部１４６を有する細長い本体１４２を備える。第１の端部１４４および第２の端部１４６は、アクチュエータヘッドが導体バーアセンブリに沿って接触して摺動するときに、アクチュエータヘッドの端部と導体バーアセンブリとの間に前後のギャップ１５０、１５２を呈するように構成されたそれぞれの傾斜端面（例えば、丸みを帯びているか、または角度が付けられている）１４８を画定する。一態様によれば、傾斜端面によって確立されたギャップは、アクチュエータアセンブリが、導体バーの隣接するセクション間のギャップを横切って移行すること、またはバンプもしくは他の凹凸を横切って移行することを容易にし得る（例えば、設備は、互いに電気的に絶縁された導体バーの異なるセクション／ブロックを有し得る）。

【0020】

アクチュエータヘッドの長軸１５４は、アクチュエータヘッドの長さを画定する。実施形態では、アクチュエータヘッドの長さは、１０ｃｍ～２０ｃｍの長さである。一態様によれば、これは、アクチュエータヘッドが、より短い長さを有するアクチュエータヘッドに対して、導体バーの隣接するセクション間のギャップを横断すること、またはより滑らかにもしくは容易に横断することを可能にし得る。

【0021】

実施形態では、図７、図８、図９、および図１０を参照すると、アクチュエータアセンブリ１０６は、第１の弾性部材１５６（例えば、圧縮ばね、ゴム状ポリマーブッシングまたは他のポリマーブッシングなど）およびレバーアーム１５８をさらに備え得る。レバーアームは、第１の端部１６０および第２の端部１６２を有し、レバーアームの第１の端部と第２の端部との間でハウジングの内側に回動可能に取り付けられている。プランジャアーム１３４の第１の端部１３８は、レバーアームの第１の端部に接触する。第１の弾性部材１５６は、ハウジングとレバーアームの第１の端部との間に配置され、レバーアームおよびプランジャアームを上方に付勢（押圧）する。スイッチユニット１２０は、磁石スイッチ１６４と、磁石ユニット１６６と、第２の弾性部材１６８（例えば、圧縮ばね、ゴム状ポリマーブッシングまたは他のポリマーブッシングなど）とを備える。磁石ユニットは、ハウジング内のスロット１７０内に摺動可能に配置され、第２の弾性部材は、磁石ユニットと係合してスロット内に配置される。磁石スイッチは、常開磁石スイッチを備えてもよく、常閉磁石スイッチを備えてもよい。磁石スイッチが常開磁石スイッチを備える場合、第２の弾性部材は、磁石ユニットを磁石スイッチに向かって付勢するように構成され得る。磁石スイッチが常閉磁石スイッチを備える場合、第２の弾性部材は、磁石ユニットを磁石スイッチから離れるように付勢するように構成され得る。

【0022】

レバーアームの第２の端部は、アクチュエータアセンブリが完全に上方に配置されるようにレバーアームが回動されるときの第１の動作位置において（例えば、図７および図９を参照）、磁石ユニットに係合し、それを第２の弾性部材に対して保持するように構成されている。レバーアームの第２の端部は、集電体シューが指定の摩耗レベルに到達したときにレバーアームの第１の端部がアクチュエータアセンブリによって下方に回動される第２の動作位置において（例えば、図８および図１０を参照）、第２の弾性部材が磁石ユニットを磁石スイッチに向かって移動させるために（磁石スイッチが常開である場合）、または磁石ユニットを磁石スイッチから離れるように移動させるために（磁石スイッチが常閉である場合）、磁石ユニットから係合解除するようにさらに構成されている。常開磁石スイッチの構成が、図７、図８、図９、図１０に示されている。

【0023】

図７、図８、および図１１に示すように、実施形態では、回動レバーアーム１５８の第２の端部１６２は、レバーアームがその第１の動作位置にある（アクチュエータアセンブリが完全に上方に配置されるように回動される）ときに磁石ユニットと係合し、それを第２の弾性部材に対して保持するためのラッチ１７２（または他の保持部材）を備え得る。ラッチは、レバーアームの第２の端部から下方に延在し、磁石ユニットの肩部１７４または他の係合機構と係合するように成形された部材であってもよい。（「係合機構」とは、レバーアームの第２の端部に取り付けられたラッチまたは他の保持部材と係合するように成形された磁石ユニットの構造を意味する。）例えば、磁石ユニットは、磁石キャリア１７６（例えば、スロット１７０内を摺動するように構成された円筒部材）と、磁石キャリアに配置および／または取り付けられた磁石１７８とを備え得、磁石は、磁石キャリアよりも小さい直径を有し、磁石キャリアの端部から突出し、それによって磁石と磁石キャリアとの間に肩部１７４を形成する。あるいは、磁石ユニットは、磁石のみを備えてもよく（例えば、磁石に肩部が形成されている）、および／または係合機構は、磁石ユニットに形成され、かつ、ラッチ１７２の端部を受け入れるように構成された上部スロットまたは他の開口部を備えてもよい。他の実施形態では、レバーアームの第２の端部は、（係合機構として）磁石ユニットに形成された孔または他の開口部に受け入れられるように構成されたピンを備えることができる。

【0024】

常開磁石スイッチ１６４を有する摩耗インジケータシステムの実施形態の動作が、図７、図８、および図１２に示されている（２つの動作状態ＡおよびＢを示す）。図７および図１２（Ａ）において、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗する前に、第１の弾性部材１５６は、アクチュエータアセンブリを上方に付勢し、ラッチ１７２を磁石ユニット１６６の肩部１７４に対して定位置に維持する。ここで、磁石ユニットは、磁石スイッチが開いたままになるように磁石スイッチから十分に離れて配置される。これにより、磁石ユニットは、第２の弾性部材１６８の動作に対して所定の位置に保持される、すなわち、第２の弾性部材は、磁石ユニットを押すが、レバーアームのラッチは、磁石ユニットが移動するのを妨げる。常開である磁石スイッチ１６４は開いている。図８および図１２（Ｂ）を参照すると、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗すると、導体バーアセンブリ１１６と接触しているアクチュエータヘッド１３６が下方に押される。これは、プランジャアーム１３４を第１の弾性部材１５６の付勢に抗して下方に移動させる。これは、ひいては、レバーアームを回動させ、ラッチ１７２を磁石ユニットの肩部１７４から係合解除させる。これにより、磁石ユニットは、スロット内で自由に移動し、第２の弾性部材１６８によって磁石スイッチに向かって押される。磁石スイッチは、磁石ユニットが近接したときに閉じ、それによって電気回路を閉じて通信ユニット１１８を作動させるように構成されている。

【0025】

常閉磁石スイッチ１６４を有する摩耗インジケータシステムの実施形態の動作が図１３に示されている（２つの動作状態ＡおよびＢを示す）。図１３（Ａ）では、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗する前に、第１の弾性部材は、アクチュエータアセンブリを上方に付勢し、ラッチ１７２を磁石ユニット１６６の肩部１７４に対して定位置に維持する。ここで、磁石ユニットは、磁石スイッチが開いたままになるように磁石スイッチに十分に近接して配置される。これにより、磁石ユニットは、第２の弾性部材１６８の動作に対して所定の位置に保持される、すなわち、第２の弾性部材は、磁石ユニットを押すが、レバーアームのラッチは、磁石ユニットが移動するのを妨げる。常閉である磁石スイッチ１６４は開いている。図１３（Ｂ）を参照すると、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗すると、導体バーアセンブリ１１６と接触しているアクチュエータヘッド１３６が下方に押される。これは、プランジャアーム１３４を第１の弾性部材１５６の付勢に抗して下方に移動させる。これは、ひいては、レバーアームを回動させ、ラッチ１７２を磁石ユニットの肩部１７４から係合解除させる。これにより、磁石ユニットは、スロット内で自由に移動し、第２の弾性部材１６８によって磁石スイッチから押し出される。磁石スイッチは、磁石ユニットが離れたときに閉じるように構成され、それによって電気回路を閉じて通信ユニット１１８を作動させる。

【0026】

実施形態では、スイッチアセンブリは、ハウジング内のリセットレセプタクル１８２内に摺動可能に配置されたリセット部材１８０をさらに備え得る。リセット部材は、作動されると、レバーアームの第２の端部を磁石ユニットと再係合させるように構成されている。例えば、図７および図８を参照すると、リセット部材は、リセットシャフト１８４およびリセット作動ノブ１８６を備え得る。シャフトは、リセットレセプタクルにセットされる。シャフトの第１の端部は、磁石ユニットに接続され、シャフトの遠位の第２の端部は、ノブに接続される。第１の動作位置では、図７に示すように、磁石ユニットがレバーアームによって係合されると、ノブはハウジングの凹部に引き込まれる。レバーアームが作動して磁石ユニットを解放すると、リセット部材は、磁石ユニットとともに移動し、ノブの少なくとも一部をハウジングの凹部から押し出す。リセット部材のこの第２の動作位置は、図８に示されている。磁石ユニットをリセットするために、ノブは、凹部へと内側に押し戻される。これは、リセットシャフトに第２の弾性ユニットの作動に抗して磁石ユニットを元の位置に押し戻させる。アクチュエータアセンブリがもはや集電体バーアセンブリと接触していない場合、レバーアームは、レバーアームが再び作動されるまで磁石ユニットを定位置に保持するために磁石ユニットを自由に再係合することができる。典型的には、リセット部材は、集電体シューが指定の摩耗レベルに到達したことに応答して摩耗検出システムが作動され、その後交換された後に、保守要員によって作動される。

【0027】

図１４は、摩耗インジケータ回路１０４の例示的な実施形態を示している。摩耗インジケータ回路は、スイッチユニット１２０、通信ユニット１１８、および電源１８８を備え得、これらは全て（例えば）電気的に直列に接続される。電源は、例えば、バッテリもしくは他のエネルギー貯蔵装置、または導体バーから受信した電力を変換するための回路、または低光／低電圧太陽電池を備え得る。通信ユニットは、上述したように、１つまたは複数の光素子を備えてもよく、その場合、通信ユニットはまた、電源から電力を受信すると光素子を駆動する（例えば、点滅、オフ－オンなど）ための電気回路を備えてもよい。回路は、スイッチユニットが常開であるが、集電体シューが指定の摩耗レベルまで摩耗したとき、スイッチユニットは、電源が通信ユニットに電力を供給するための電気回路を閉じる（例えば、電気回路に沿って閉じた導電経路を確立する）ために閉じるように構成されている。

【0028】

実施形態では、通信ユニットは、産業機器の既存の照明要素または集電体シュー／導体バー接続によって給電される他の機器を備える。例えば、天井クレーンの電球は、クレーンが動作しているときには通常電球が点灯しているが、通信ユニットの回路は、スイッチユニットが作動されたときに電球の点滅を開始させるように構成されている。

【0029】

図１５は、摩耗インジケータシステムの実施形態の側面図であり、導体バーの隣接する部分１１４、１９０のギャップ１９２の横断を示している。具体的には、配電設備は、第２の隣接する導体バー１１４から電気的に絶縁され、および／または離間された（両者の間にギャップ１９２がある）一方の導体バー１９０を備え得る。アクチュエータヘッド１３６は、ギャップ１９２にまたがるのに十分な長さになるように寸法決めされ得る。さらに、アクチュエータヘッドの傾斜端面は、ギャップを横切る横断を容易にし得る。

【0030】

実施形態では、摩耗インジケータシステムは、電力集電体シューがその指定の摩耗レベルに到達し、交換する必要があるときを示し、オペレータおよび保守スタッフに事前通知（例えば、最大７日間）を与える。実施形態では、システムは、シューが特定の摩耗限界に到達したときに高輝度ＬＥＤの点滅を開始するように構成されている。

【0031】

実施形態では、機械的スイッチが、電力収集アセンブリの各シューの側面に設置される。集電体が摩耗すると（すなわち、その高さが減少すると）、機械的スイッチは、ゆっくりと垂直に下降する。シューが指定された高さまたは摩耗レベルに到達すると、スイッチは、機械的に作動し、バッテリをＬＥＤ作動回路に接続する。次に、この回路は、シューが交換されるまで、またはバッテリがなくなるまで、ＬＥＤを連続的に点滅させる（新たなバッテリは３～７日間連続して動作すべきである）。ＬＥＤ作動回路は、以下の３つの可能な場所：機械的スイッチアセンブリの内部（電力収集シューの側面の地上３０～８０フィート）に設置され、バッテリ付きＬＥＤを備えるため、システムが直接および短絡スイッチ回路－ＬＥＤ配線を有する場所、クレーンのサイドパネルボックスの内部に設置され、バッテリ付きＬＥＤを備え（またはボックスの内部で利用可能な電力へのタップを備え）、直接であるが長いスイッチ回路－ＬＥＤ配線（例えば、地上３０～８０フィートのスイッチと作動回路との間の長いワイヤ）を備える場所、または、作動回路が２つの位置の間で分離され、無線で動作することができる場所のうちの、１つを有することができる。回路の送信機部分は、送信機バッテリとともに機械的スイッチアセンブリ内に設置され（例えば、電力収集シューの側面の地上３０～８０フィート）、回路の受信機端部は、クレーンまたは他の機器のサイドパネルボックス内に、またはＬＥＤおよびバッテリとともにハンドヘルド装置内に設置される（ボックスまたはハンドヘルド装置において既に利用可能な電力を使用することができない場合）。

【0032】

実施形態では、設置方法は、集電体シュー取り付けブラケットの変更、例えば、インジケータ機械的スイッチアセンブリ用の取り付け孔の追加、および／またはクレーンまたは他の機器のサイドパネルボックス配線の変更および集電体アームに沿った走行ワイヤの追加を含み得る。

【0033】

単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈にてその他の場合を明示しない限り複数の指示対象を含む。「任意の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「任意に（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」は、続いて記載された事象または状況が生じてもよく、または生じなくてもよいことを意味し、その説明が、事象が起こる場合と、それが起こらない場合とを含み得ることを意味する。本明細書全体を通して本明細書で使用される近似を表す文言は、関連する可能性のある基本的な機能に変化をもたらすことなく、許容可能に変化し得る任意の定量的表現を修飾するために適用され得る。したがって、「約（ａｂｏｕｔ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、および「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」などの用語によって修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない場合がある。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応し得る。ここで、および本明細書全体を通して、範囲の限定は、組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈または文言が特に指示しない限り、そのような範囲は、識別され、その中に含まれる全ての部分範囲を含み得る。

【0034】

本明細書は、最良の形態を含む実施形態を開示し、当業者が任意の装置またはシステムを作製および使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含む実施形態を実施することを可能にするために例を使用する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【外国語明細書】