JPS6217090A - 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、炭素材等があ
す、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、・＜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。一方、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
件は最近一層厳しいものとなって来ており、耐摩耗性及
び集電特性のより優れたパンタグラフ用スライダーが要
求されており、この中で前記金属含浸炭素材は期待の大
きいものである。

（発明の解決しようとする問題点） しかし金属含浸炭素材は、金属含有量が多くなるに従い
、金属材料の性質が現われ、炭素本来の長所が減少し、
摺動特性の悪化に起因する摩耗の増大、トロリー線の損
傷の増大等を来す問題を有している。

本発明は上記した欠点を解消する集電材料の製造方法を
提供することを目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 本発明は、０．５〜１０重ｔ％の無機質固体潤滑材の粉
末及び残部が炭素粉からなる骨材と結合材とを混練した
混線物を押出し成形及び焼成し９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粉とは石炭系又は石油系のピッチコ
ークスの結末、天然又は人造の黒鉛の粉末、カーボンブ
ランク等及びこれらの混合物であり、該炭素粉及び二硫
化モリブデン、ニセレン化タングステン、窒化硼素等の
無機質固体潤滑材の粉末を混合機等により混合して骨材
とされる。

上記無機質固体潤滑剤は集電材料の潤滑性の向上に寄与
し、０．５重量％未満では効果がなく、１０重量％を越
えると機械的強度の低下、集電性能の悪化等をもたらす
。無機質固体潤滑剤・υ粒度は特に制限はないが、主成
分である炭素粉よりは小さい方が効果がある。

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
の方法で行ない９％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５通常鋼、アンチモン。

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。今風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 ピッチコークス（日鉄化学裏、商品名ＬＰＣ−Ａ）を衝
撃粉砕機で１５０μｍ以下に粉砕したピッチコークス粉
９４，５重量部、１００μｍ以下に粉砕したコークス系
の人造黒鉛粉（自家製）５重量部及び２０μｍ以下の二
硫化モリブデン粉０．５重量部をＶ型混合機で混合した
骨材に、結合材としてタールビツナ（用鉄化学製、商品
名ＰＫ−Ｌ）４１重量部を添加し、ワーナ一式捏和機に
より１５０℃で２時間混練した後、ラム型押出成形機を
用いて３５φＸ１０Ｘ１００Ｊ（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５００℃までを
毎時２５°（、、ＳＯＯ℃から１０００℃までを毎時５
°Ｃの速度で昇温し１０００℃で焼成した。

この焼成品をオートクレーブに入れ１０　ｍｍＨｇ以下
に減圧し１時間保持した後、銅４０重量％及び錫６０重
量％からなる合金の溶湯（７００℃）を注入し。

４５ｋｇ／ｃｍ”の圧力で３０分間加圧ｉ〜含浸して集
電材料を得た。

実施例２ 実施例１におけるピッチコークス粉を９２重量部１１造
造鉛粉を５重量部、二硫化モリブデン粉を３重量部とし
た以外は実施例１と全く同様にして集電材料を得た。

実施例３ 実施例１におけるピッチコークス粉を９０重量部１１造
造鉛粉を５重量部、二硫化モリブデン粉を５重量部、タ
ールピッチを４２５重量部とした以外は実施例１と同様
にして集電材料を得た。

実施例４ 実施例１におけるピッチコークス粉を８５重量部９９造
造鉛粉を５重量部、二硫化モリブデン粉を１０重量部及
びタールピッチを４５重量部とした以外は実施例１と同
様にして集電材料を得た。

実施例５ 実施例１におけるピッチコークス粉を１００μｍ以下に
して９０重量部００造造鉛を４３μｍ以下にして５重量
部、二硫化モリブデン粉を５重量部及びタールピッチを
４８重量部にした以外は実施例１と同様にして集電材料
を得た。

比較例１ 実施例１におけるピッチコークス粉を９５重量部１１造
造鉛粉を５重量部、二硫化モリブデン粉を加えず、ター
ルピッチを４０重量部とした以外は実施例１と同様にし
て集電材料を得た。

比較例２ 重量で錫８％、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／ｄの圧力で
圧縮成形し、厚さ１２ｍｍＸ＠５０ｍｍＸ長さ１００ｍ
の成形体とし、これを水素ガス雰囲気で８５０℃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６０ｍｍ（比較例２を除き長さは成形時の押出ｌ
方向）の試験片を削り出し、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１０ｍｍＸ幅２５　ｏｎ　
Ｘ長さ６０鵬（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、模擬集電摩耗試験機により硬
銅の相手材に７．５ｋｇの圧力で押付け、１００Ａの直
流電流を通じ毎時６０１ａｎの速さで摺動試験を行ない
次の式により比摩耗′Ｊｉを求めた。尚併せて離線率（
試験片と相手材との非接触時間の百分率）を求めた。

上記測定結果及び試験結果を第１表及び第１図に示した
。

第１表から実施例のものは比較例のものに較べ比摩耗量
が小さいことがわかる。比較例２のものは相手材の面に
溶着痕が見られ、この浴着現象の発生により比摩耗量が
大きくなったものと考える。

離線率は第１図に示すように実施例のものは比較例１の
１／２以下である。比較例２のものは図示しないが実施
例のものの約１０倍であった。

（発明の効果） 本発明によれば、相手材への損傷がなく、耐摩耗性の優
れた集電材料が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は運転時間と離線率の関係を示すグラフである。 代理人　弁理士　若　林　邦　彦 え転吟貨（今〕 ′Ｓ−１圀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、０．５〜１０重量％の無機質固体潤滑剤の粉末及び
   残部が炭素粉からなる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。 ２、無機質固体潤滑材の粉末が二硫化モリブデン粉であ
   る特許請求の範囲第１項記載の集電材料の製造法。