JPS6217089A - 集電材料の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パンタグラフ用スライダー、トロリーホイル
等の集電材料の製造法に関する。

（従来の技術） 前記集電材料には、鋳造合金、焼結合金、炭素材等がア
シ、この中で炭素材は耐アーク性及び自己潤滑性に優れ
、トロリー線、給電レール等の相手材の損耗を小さくで
きる長所を有する一方で。

機械的強度及び自身の耐摩耗性が小さく、１気抵抗が大
きく集電中に発熱し易い欠点を有する。これを改良する
ために、前記炭素材に銅−鉛、バビットその他各種の金
属を含浸したものが提案されている。

（発明の解決しようとする問題点） しかし鉄道車両の高速化、集電容量の増大等によって集
電材料の使用条件は一層厳しいものとなシ、より耐摩耗
性及び集電性の優れたパンタグラフ用スライダーが要求
されているのに対し、未だ上記特性を充分に満足する集
電材料が得られていない実状でちる。

本発明は、高速、大集電の使用条件においても集電性能
及び耐摩耗性の優れた集電材料の製造法を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は９機械的強度大で自己潤滑性を有し、耐摩
耗性の優れた金属含浸炭素材の製造法について検討を重
ねた結果、炭素材の主原料にガスコークスを用いること
が有効であることを見出し本発明を完成させるに到った
。

本発明は、ガスコークス粉を含有する炭素骨材と結合材
とを混練した混練物を押出し成形及び焼成し１次いで金
属含浸することを特徴とする集電材料の製造法に関する
。

本発明において炭素骨材とはガスコークス粉を主成分と
し、これに亀裂を防止し焼結を安定させるために天然又
は人造の黒鉛粉を加えたものから主として構成されるが
、これらにピッチコークス粉、カーボンブラック、他の
無機質粉末の添加を妨げるものではない。

ガスコークスは、都市ガスを得るために石炭を乾留して
得られる副生物で、多量の水分を含むので乾燥処理して
脱水後粉砕してガスコークス粉として使用される。粒度
は１５０μｍ以下が好ましく、７５μｍ以下ならば更に
好ましい。

結合材はピッチ、タールのほかフェノール樹脂等の熱硬
化性樹脂を使用してもよい。

前記骨材と結合材との混練、押出し成形及び焼成は公知
の方法で行彦い、特に制限はない。

焼成後に含浸する金属は導電性及び／又は潤滑性の優れ
たものが好ましく９通常鋼、アンチモノ。

バビット、銅−鉛混合物等が用いられるがこれらに制限
されるものではない。金属含浸は公知の減圧含浸後に加
圧する方法が好ましい。

（実施例） 次に実施例を説明する。

実施例１ 水分１７重′ＭＬ％、揮発分１．２重量係、灰分１２重
量％を含むガスコークス（東京ガス製）を１１０℃で乾
燥して水分を０．５重量多以下とした後衝撃粉砕機で１
５０μｍ以下に粉砕してガスコークス粉を得た。該ガス
コークス粉９５重量部に１００μｍ以下のコークス系人
造黒鉛粉５重量部を加えＶ型混合機で混合した骨材１０
０重量部に対し。

結合材として軟化点８０℃のタールピッチ（ＪＩＳＫ２
４３９、一般用中ピツチ）３６重量部を加えて１５０℃
で２時間混練した後、ラム型押出成形機を用いて押出し
成形し４０φ×１００　ｌ　（ｏｎ）の成形体を得た。

この成形体を窒素ガス雰囲気炉において２５０℃までを
毎時３０°Ｃ，２５０〜５００℃を毎時１．５℃及び５
００〜１０００℃を毎時５℃の速度で昇温し１０００℃
で焼成を行なった。

この焼成品をオートクレーブに入れ１０ｍｍＨｇ以下に
減圧し１時間保持した後、銅４０重ｊ１％及び□錫６０
重量％からなる合金の溶湯を注入し、４５ｋｇ／ｃｍ２
の圧力で３０分間加圧し含浸して集電材料を得た。

実施例２ 実施例１における乾燥処理後のガスコークスを衝撃粉砕
機で７４μｍ以下に粉砕して得たガスコ材に、実施例１
におけるタールピッチ４０重量部を加え、以下実施例１
と同様にして集電材料を得た。

比較例１ 実施例ＩＫおけるガスコークスの代りにピッチコークス
（日鉄化学製、商品名ＬＰＣ−Ａ）を用いた以外は実施
例１と同様にして集電材料を得た。

比較例２ 重量で錫８チ、鉄１．２％、ニッケル３％、黒鉛４％及
び残部が銅の各粉末を混合し、４．５）ン／　ｃｍ２の
圧力で圧縮成形し、厚さ１２［［ＩＩｎ×幅５０印×長
さ１００ｇの成形体とし、これ全水素ガス雰囲気で８５
０℃で焼結して焼結合金の集電材料を得た。

上記実施例及び比較例で得た各集電材料から１０ｍｍ角
×長さ６０．（比較例２を除き長さは成形時の押出し２
方向）の試験片を削シ出し、押出し方向の電気比抵抗及
び押出し方向と直角の方向の機械的性質（曲げ強さ及び
硬さ）を測定した。

一方厚さ１０−Ｘ幅２５ｍｍＸ長さ６０印（比較例２を
除き長さは成形時の押出し方向）の試験片を切り出し、
模凝集電摩耗試験機によシ硬銅の相手材に７．５　ｋｇ
の圧力で押付け、１００Ａの直流電流を通じ毎時６０ｋ
ｍの速さで摺動試験を行ない次の式によシ比摩耗貸金求
めた。

上記測定結果及び試験結果を第１表に示した。

以下余白 第１表 第１表から、比較例２の集電材料は焼結合金であるため
、比抵抗は著しく小さいが、摺動試験では相手材の面に
摺動特性を悪化させるアークによる溶着痕が観察され、
この溶着現象のために比摩耗量が大きい値を示したもの
と考えられる。金属含浸炭素集電材料は浴着現象は見ら
れず、比摩耗量は、実施例のものは比較例１の１／３〜
１／４であり、又比抵抗の値も実施例のものが小さい。

（発明の効果） 本発明によれば耐摩耗性、＃アーク性に優れた集電材料
が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガスコークス粉を含有する炭素骨材と結合材とを混
   練した混練物を押出し成形及び焼成し、次いで金属含浸
   することを特徴とする集電材料の製造法。