JPS5947081B2 - 滑走車両用軌道シ−ト材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は滑走車両における滑走軌道材料、特に外部か
ら潤滑油を供給しない場合でも耐摩耗性が優れかつ摩耗
係数が小さい滑走軌道シート材料に関するものである。

従来、９ニアモータによって駆動される軌道車両を滑走
支持する案内軌道として、軌道表面に鉄、銅、ニッケル
、チタンなどの材料から選ばれる５０〜９０重量係を占
める第１成分と、クロム、モリブデン、錫、亜鉛、アン
チモンなどの材料から選ばれる１〜４０重量係を占める
第２成分と、グラファイト、鉛、４７ツ化エチレン樹脂
などの材料から選ばれる１〜１０重量係の第３成分とか
らなる金属材料層を、溶射によってベース金属表面に形
成したものが提案されている。

このような金属材料からなる滑走軌道では、リニアモー
タ推進装置の強磁場に種々の影響を及ぼし、この制御系
を複雑化し、また軌道の製造費用もかなシ高額なものと
なるという問題があった。

本発明者はこのような問題を解決するために、先にリニ
アモータ推進装置の磁場に影響を及ぼすことのないよう
、好ましくはコンクリート軌道表面に敷設して用い、か
つその成形が容易である合成樹脂を主材とするシート状
の滑走軌道を特願昭５１−６４４６９号として提案した
。

すなわち、この先願技術の滑走軌道は平担なコンクリー
ト基礎表面に、内部に潤滑剤に含浸させた繊維質材料又
は連続気泡を有するゴム或いは合成樹脂材料力・らなる
吸振マットを敷設し、ガラス、ナイロン、４７ツ化エチ
レン樹脂又は炭素を繊維材料とする織布に、ポリイミド
樹脂、ポリベンツイミダゾール樹脂及び芳香族ポリスル
フォン樹脂の内の少なくとも１種と、四弗化エチレン樹
脂及びグラファイトの内の少なくとも１種とを含浸させ
加熱加圧成形してなるすべり板を、前記吸振マット上に
敷設し、該すべ力板に所定間隔を存して多数の小孔を穿
設し、車両の通過時前記小孔を通じて前記マット内の潤
滑剤が前記すべ多板表面に滲出し得るよう構成したもの
である。

しかしながら、上述の滑走軌道はある一定期間ごとに、
吸振マットの内部に潤滑油を注入する必要があ〃、シか
も高価なポリイミド樹脂を多量に必要とするという点で
実用上問題がある。

そこで、本発明者はさらに改良を加え、乾燥無潤滑状態
においても、滑り抵抗が極めて小さくかつ耐高温特性を
有する軌道材料を得るに至ったものである。

本発明による軌道材料は上述の軌道材料と比較して、芳
香族ポリスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、四弗化エチ
レン樹脂などの高価な樹脂材料の使用量が少ないので、
安価に製造できる利点をも有している。

即ち、本発明の軌道材料は、補強芯体としてのガラス繊
維又はグラファイト繊維からなる織布に、芳香族ポリエ
ステル樹脂、グラファイト粉末又は二酸化モリブデン粉
末、フェノール樹脂液及びパラフィンワックスの混合物
を含浸し、加熱加圧してシート状にしたものである。

上記滑走軌道材料の内で、ガラス繊維及びグラファイト
繊維はシート材料の耐引張強度、耐圧縮強度を有し、又
摩擦熱に対して安定であり、他の材料間の結合のゆるみ
を防止する。

この発明ではガラス繊維又は炭素繊維の平織、綾織、朱
子織等のの織布を用いるが、他の形態としてチョップス
トランドマット、サーフエシングマット、ロービングク
ロス等がある。

又樹脂の含浸性、樹脂との接着性を改善するために、ガ
ラス繊維の表面をクロム処理、シラン処理等の一般的な
予備処理を行うことが好ましい。

上記の織布の軌道材料全体に占める割合は３０〜５０重
量係とするのが好ましい。

芳香族ポリエステル樹脂は自己潤滑性の外に熱安定性、
耐摩耗性、耐候性を有し、剛性度及び熱伝導度などの点
で優れているので、車両の高速滑走において安定した摩
擦特性が得られ、その上金属材料のように凝着現象を起
すこともない。

芳香族ポリエステル樹脂としては、最近開発されたバラ
オキシベンゾイルユニットが直鎖状に連なった下記のよ
うなものを用いることが好ましい。

この芳香族ポリエステル樹脂は２０重量係以下ではその
効果を十分に発揮することができず、また５０重量係以
上になると軌道材料として耐荷重性が劣化するので好ま
しくない。

フェノール樹脂トは基本的にはフェノールとホルムアル
デヒドとを反応させて得られる、ノボラック型もしくは
レゾール型のフェノール樹脂を粉末として作られるもの
で、好ましくはへキサメチレンテトラミン（ヘキサミン
）、ポリオキシメチレンなどの硬化剤を含むノボラック
型８０部〜９５部とレゾール型２０部〜５部との混合物
が好ましい。

このフェノール樹脂は２０重量係以下では結合剤として
の効果を発揮することができず、６０重量係以上になる
と機械的強度が低下するので、２０〜６０重量襲の範囲
が好ましい。

グラファイト粉末及び二酸化モリブデン粉末は特に潤滑
性に富み、芳香族ポリエステル樹脂及びフェノール樹脂
との混合によシ乾燥摩擦における摩耗を抑制する。

しかし、グラファイト及び二酸化モリブデン粉末の添加
量が多い場合には軌道材料として脆弱とな如、耐荷重性
が劣るようになるので好ましくない。

この発明での好ましい含有量は１０〜２０重量係である
。

最後にパラフィンワックスは石油から分離精製された結
晶性パラフィンの製品であシ、炭素数はＣＩ６〜Ｃ４０
に分布するが、特にＣ２０−Ｃ５０のものが多い、とシ
わけ商品名Ｈｉ −Ｍｉｃ −２０９５（日本精蝋社製
融点２０５°Ｆ、比重０．７８７）と称する十分精製さ
れた極（淡い黄色のミクロン９スタリンワツクスが好ま
しい。

また配合量としては効果的に長時ぼ滲出するために３〜
２０重量係が好ましい。

以上の組成材料を用いて本発明の滑走軌道材料を成形す
る場合を説明すると、ガラス繊維又は炭素繊維からなる
織布を芯材とし、予め調製したグラファイト粉末含有芳
香族ポリエステル樹脂粉末３０〜６０重量係及びパラフ
ィンワラ２フ１０〜３０重量係をノボラック粉末８０〜
９５部を含む２０〜５部のレゾール２０〜６０重量係に
加えて混合液を形成し、この含浸液に先の芯材を含浸し
て１５０〜１６０℃の温度下にシート状に加圧成形して
製造する。

この軌道材料の製造に当っては、回分式に限られること
はなく、上記の混合液を貯蔵する含浸槽内に処理すべき
織布な連続的に含浸せしめ、これをロートキュア・ブレ
スなどの連続的加熱加圧装置を通過せしめてフェノール
樹脂を硬化させてシート状とする連続法が効率的である
。

さらにパラフィンワックスが時間経過に応じて徐々に滲
出するためには、シート自体が小さな空隙をもつ毛細管
構造となっているのが好ましい。

この際に、滑走軌道材料として芳香族ポリエステル樹脂
及びグラファイト粉末、二硫化モリブデン粉末は特に自
己潤滑性、耐摩耗性に優れているので、この材料が滑走
面により多く分布することが好ましい。

従って芳香族ポリエステル樹脂、グラファイト粉末又は
二硫化モリブデン粉末を主とする第１層とフェノール樹
脂を主とする第２層と分離して構成するように、各別に
ガラス繊維又はグラファイト繊維からなる織布に含浸し
、それぞれ温度２２０〜２９０℃、温度１６０〜１８０
℃で加熱加圧して第１．第２のシートを成形した後に、
常温で両シートを互いに重ね合わせて接着して前記第１
層を摩擦面とする滑走軌道材料をつくる。

上述のように調製した滑走軌道材料は自己潤滑性を有し
、かつ従来の金属系軌道材料に劣らぬ機械的強度を有し
、耐熱性、耐摩耗性を有するのでリニアモータ推進によ
る鉄道車両を滑走案内する軌道として十分使用に耐え得
るものである。

また、本発明の軌道材料は成形後に水で含浸処理するこ
とによって一層の潤滑性を改善することができる。

以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。

実施例 第１表に示す割合で予め調製したグラファイト粉末含有
の芳香族ポリエステル樹脂粉末、パラフィンワックス、
フェノール樹脂形成材料を混合して、含浸液を作り、こ
れを厚さ６ｒＩＲのガラス繊維織布に含浸した。

次に１５０℃で３０分間金型プレスし、全体の厚さが８
？７ｓのシートを製造した。

各材料割合ごとのシートを用いて、乾燥無潤滑摩擦試験
及び摩耗試験を行なった。

試験結果を第１図及び第２図に示す。

各試験結果によれば、クラファイト含有のポリエステル
樹脂の含有量が増加するほど、摩耗度は小さく良好であ
るが、摩擦係数は必ずしも少さくならない。

また、この場合結合剤としてのフェノール樹脂が減少す
るので、結合強度は弱（なシ、耐久性の面で問題となる
。

また上記の各シート面に水又はグリースを塗布した場合
は、乾燥無潤滑の場合に比べて摩擦係数及び摩耗量がさ
らに小さく、特に水潤滑の場合に低速で顕著な効果を得
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る滑走車両用軌道シート材料の車両
走行速度に対するすべが特性を示すグラフ、第２図は同
材料の車両走行速度に対する摩耗特性を示すグラフであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラス繊維またはグラファイト繊維からなる織布に
   、芳香族ポリエステル樹脂粉末２０〜５０ｗｔ％、フェ
   ノール樹脂２０〜６０ｗｔ％、グラファイト粉末又は二
   硫化モリブデン粉末１０〜２０ｗｔ％及びパラフィンワ
   ックスｌＯ〜２０ｗｔφよシなる混合物を含浸一体化せ
   しめてなる滑走車両用軌道シート材料。