JPS631801B2 - - Google Patents
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- JPS631801B2 JPS631801B2 JP13880079A JP13880079A JPS631801B2 JP S631801 B2 JPS631801 B2 JP S631801B2 JP 13880079 A JP13880079 A JP 13880079A JP 13880079 A JP13880079 A JP 13880079A JP S631801 B2 JPS631801 B2 JP S631801B2
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はリニアモータ推進車両などのように
500Km／ｈにも達する走行速度でも摩擦係数が非
常に小さく摩擦集電が可能な集電用スリ板材の製
造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の集電用スリ板材の摩擦係数は0.3ぐらい
であり、これを500Km／ｈで給電軌条に対し約５
Kgの力で押し付けたとすると、瞬間摩擦係数が
1.0、摩擦面の温度が400℃にもなる。このような
高温に耐える集電用スリ板材を焼結方法により作
る場合には、約800℃の高温で焼結して、成分材
料相互の結合度を高めなければならない。実際
に、銅系焼結集電用スリ板材では800℃以上で、
鉄系焼結集電用スリ板材では900℃でそれぞれ約
30〜60分間加熱して焼結されている。しかし、こ
のような高温では摩擦集電面に潤滑上希望する成
分材料を自由に選択し、分散配置することが困難
である。集電用スリ板材の摩擦係数が小さけれ
ば、摩擦変動が少なくなり、瞬間摩擦係数もまた
小さくなり、それだけ摩擦面の温度を低く抑える
ことができる。そして、摩擦温度が低ければ集電
用スリ板材を構成する成分材料相互の結合度は低
くてもよい。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は成分材料として摩擦係数の低下
に役立つ成分を組み入れ、これにより従来の焼結
温度よりも低い温度で成分材料相互の結合が得ら
れる、集電用スリ板材の製造方法を提供すること
にある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明による方法は、導電性金属細線を編成し
てなる芯材に、摩擦係数の低減に役立つ固体潤滑
性を有する熱可塑性樹脂、鉱物質または植物質ワ
ツクスおよび低融点合金と、これに接着剤ないし
結合材を混合したものを含浸し、熱可塑性樹脂の
融点よりも約80℃程度高い温度で加熱成形して集
電用スリ板材を得るものである。 すなわち、本発明による集電用スリ板材の製造
方法は、線径が0.2〜1.5mmの銅、アルミニウム、
モリブデン、銅合金またはアルミニウム合金から
なる細線を多重織に編成してなるメツシユ材に、
ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエステル
の内の少なくとも１種の合成樹脂粉末を35〜50重
量％、鉱物性潤滑ワツクス及び中密度ポリエチレ
ンワツクスの内の少なくとも１種を２〜20重量
％、４弗化エチレン樹脂粉末を10〜25重量％並び
に、鉛、２硫化モリブデン、グラフアイト及び、
鉛49重量％、錫38.2重量％及びビスマス12.8重量
％からなる低融点合金の内の少なくとも１種の粉
末を43〜15重量％を混合したものを加熱溶融して
含浸硬化させた後、前記メツシユ材の一部が一方
の表面に露出するよう研磨してなるものである。 〔作用〕 本発明によれば、熱可塑性樹脂として、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリエステルの１種ま
たは２種以上が用いられ、これらの含浸材に占め
る割合は約35〜50重量％である。 鉱物性潤滑ワツクスは低温摩擦における潤滑効
果を得るもので、この材料の添加量は約２重量％
が適当であり、これより多いと高温摩擦において
溶けだし、少ないと潤滑効果が得られない。鉱物
性潤滑ワツクスは耐候性にやや劣るが、第４成分
としての高温摩擦における潤滑効果を発揮する鉛
または２硫化モリブデンとのなじみがよい。鉱物
性潤滑ワツクスの代りに、中密度ポリエチレンワ
ツクスを用いることができる。この場合の添加量
は約20重量％が適当であり、これより多いと高温
摩擦で流出し、少ないと十分な効果が得られな
い。 含浸材としての４弗化エチレン樹脂粉末は、自
己潤滑性を有し、特に高温摩擦において自己潤滑
性に優れている。含浸材に占める４弗化エチレン
樹脂粉末の添加量は約10〜25重量％が良好であ
り、これよりも少ないと集電用スリ板材としての
潤滑効果が少なく、多すぎると集電能力の低下を
来す。 含浸材の中で鉛は、高温（200℃〜350℃）での
摩擦において潤滑効果を発揮するとともに、集電
能力の維持に役立つ。鉛の代りに２硫化モルブデ
ンを用いてもよく、この材料の添加量は約10重量
％が適当である。また、鉛の代りに低融点合金を
用いることができ、その材料の場合には低速から
高速の摩擦において優れた潤滑効果が得られ、集
電容量の増強にも役立つ。この材料の添加量は約
20重量％が適当である。 含浸材の第５の成分としてのグラフアイトは、
摩擦の相手材すなわち給電線との関係で重要な意
味をもつ。したがつて、グラフアイトは給電線と
の摺動面近くに、すなわち摩擦表面に分布される
ことが好ましく、集電用スリ板材の成形後に摩擦
表面にグラフアイト粉末を摺り込むと、その効果
が大である。グラフアイト粉末は集電用スリ板材
を構成する各材料が高温において溶け出した場合
に、相手側給電線に付着するのを防止し、かつ摩
擦表面を平滑に維持する効果が大である。この材
料の添加量は約７〜13重量％が適当である。 以上、述べた含浸材としての各材料は、ワツク
スを除いてすべて粉末にして、これらを混合して
からメツシユ材の内部へ含浸する。すなわち、適
当な型枠の内部へメツシユ材を敷き並べ、メツシ
ユ材の表面および内部へ含浸材を充填した後、約
180〜280℃に加熱し、上型を用いて加圧成形して
から冷却すれば、半固形の集電用スリ板材が得ら
れる。裏金と一体に集電用スリ板材を成形するこ
ともできる。 第１図は本発明による集電用スリ板材の具体的
構成を示す。本発明による集電用スリ板材１５
は、この裏側にフエルト１６を芯材とし、同様の
含浸材を含浸したものを重ね合せ、断面逆Ｕ字形
の銅などからなる裏金１８と一体に成形される。
そして、裏金１８とフエルト１６との間に裏金１
８を貫通するボルト１３の頭部を固定し、このボ
ルト１３により裏金１８を枠体１１に固定して集
電装置が構成される。集電用スリ板材１５の表面
が給電線１７に摺接される。 上述のように構成した集電用スリ板材は、比較
的柔軟性に富むので、摩擦振動を吸収し、給電線
に良く追随し、離線の機会が少なく、火花の発生
を防止する。集電用スリ板材は低温摩擦から高温
摩擦において自己潤滑性をもつ材料を含んでいる
ので、給電線に対する滑り摩擦係数が小さく、摩
擦面の温度が低く抑えられる。 〔発明の実施例〕 表１に示す線材を用いて編成したメツシユ材
に、それぞれ表２に示す割合の材料を混合してな
る含浸材を含浸し、型を用いて温度約160〜260℃
で加熱成形した。特に、表２の集電用スリ板材６
は、芯材として金属のメツシユ材の内側にフエル
ト材を重ね合せたものであり、フエルト材には表
２に（ ）で示す割合の含浸材を含浸したもので
ある。また、集電用スリ板材７は、低融点金属と
グラフアイトとを８：２の割合で混合したもの
を、成形後約160℃まで冷却して集電用スリ板材
の摩擦表面に散布し、加圧しながら擦り込んだ
（表面被覆率30％）。
500Km／ｈにも達する走行速度でも摩擦係数が非
常に小さく摩擦集電が可能な集電用スリ板材の製
造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の集電用スリ板材の摩擦係数は0.3ぐらい
であり、これを500Km／ｈで給電軌条に対し約５
Kgの力で押し付けたとすると、瞬間摩擦係数が
1.0、摩擦面の温度が400℃にもなる。このような
高温に耐える集電用スリ板材を焼結方法により作
る場合には、約800℃の高温で焼結して、成分材
料相互の結合度を高めなければならない。実際
に、銅系焼結集電用スリ板材では800℃以上で、
鉄系焼結集電用スリ板材では900℃でそれぞれ約
30〜60分間加熱して焼結されている。しかし、こ
のような高温では摩擦集電面に潤滑上希望する成
分材料を自由に選択し、分散配置することが困難
である。集電用スリ板材の摩擦係数が小さけれ
ば、摩擦変動が少なくなり、瞬間摩擦係数もまた
小さくなり、それだけ摩擦面の温度を低く抑える
ことができる。そして、摩擦温度が低ければ集電
用スリ板材を構成する成分材料相互の結合度は低
くてもよい。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は成分材料として摩擦係数の低下
に役立つ成分を組み入れ、これにより従来の焼結
温度よりも低い温度で成分材料相互の結合が得ら
れる、集電用スリ板材の製造方法を提供すること
にある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明による方法は、導電性金属細線を編成し
てなる芯材に、摩擦係数の低減に役立つ固体潤滑
性を有する熱可塑性樹脂、鉱物質または植物質ワ
ツクスおよび低融点合金と、これに接着剤ないし
結合材を混合したものを含浸し、熱可塑性樹脂の
融点よりも約80℃程度高い温度で加熱成形して集
電用スリ板材を得るものである。 すなわち、本発明による集電用スリ板材の製造
方法は、線径が0.2〜1.5mmの銅、アルミニウム、
モリブデン、銅合金またはアルミニウム合金から
なる細線を多重織に編成してなるメツシユ材に、
ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエステル
の内の少なくとも１種の合成樹脂粉末を35〜50重
量％、鉱物性潤滑ワツクス及び中密度ポリエチレ
ンワツクスの内の少なくとも１種を２〜20重量
％、４弗化エチレン樹脂粉末を10〜25重量％並び
に、鉛、２硫化モリブデン、グラフアイト及び、
鉛49重量％、錫38.2重量％及びビスマス12.8重量
％からなる低融点合金の内の少なくとも１種の粉
末を43〜15重量％を混合したものを加熱溶融して
含浸硬化させた後、前記メツシユ材の一部が一方
の表面に露出するよう研磨してなるものである。 〔作用〕 本発明によれば、熱可塑性樹脂として、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリエステルの１種ま
たは２種以上が用いられ、これらの含浸材に占め
る割合は約35〜50重量％である。 鉱物性潤滑ワツクスは低温摩擦における潤滑効
果を得るもので、この材料の添加量は約２重量％
が適当であり、これより多いと高温摩擦において
溶けだし、少ないと潤滑効果が得られない。鉱物
性潤滑ワツクスは耐候性にやや劣るが、第４成分
としての高温摩擦における潤滑効果を発揮する鉛
または２硫化モリブデンとのなじみがよい。鉱物
性潤滑ワツクスの代りに、中密度ポリエチレンワ
ツクスを用いることができる。この場合の添加量
は約20重量％が適当であり、これより多いと高温
摩擦で流出し、少ないと十分な効果が得られな
い。 含浸材としての４弗化エチレン樹脂粉末は、自
己潤滑性を有し、特に高温摩擦において自己潤滑
性に優れている。含浸材に占める４弗化エチレン
樹脂粉末の添加量は約10〜25重量％が良好であ
り、これよりも少ないと集電用スリ板材としての
潤滑効果が少なく、多すぎると集電能力の低下を
来す。 含浸材の中で鉛は、高温（200℃〜350℃）での
摩擦において潤滑効果を発揮するとともに、集電
能力の維持に役立つ。鉛の代りに２硫化モルブデ
ンを用いてもよく、この材料の添加量は約10重量
％が適当である。また、鉛の代りに低融点合金を
用いることができ、その材料の場合には低速から
高速の摩擦において優れた潤滑効果が得られ、集
電容量の増強にも役立つ。この材料の添加量は約
20重量％が適当である。 含浸材の第５の成分としてのグラフアイトは、
摩擦の相手材すなわち給電線との関係で重要な意
味をもつ。したがつて、グラフアイトは給電線と
の摺動面近くに、すなわち摩擦表面に分布される
ことが好ましく、集電用スリ板材の成形後に摩擦
表面にグラフアイト粉末を摺り込むと、その効果
が大である。グラフアイト粉末は集電用スリ板材
を構成する各材料が高温において溶け出した場合
に、相手側給電線に付着するのを防止し、かつ摩
擦表面を平滑に維持する効果が大である。この材
料の添加量は約７〜13重量％が適当である。 以上、述べた含浸材としての各材料は、ワツク
スを除いてすべて粉末にして、これらを混合して
からメツシユ材の内部へ含浸する。すなわち、適
当な型枠の内部へメツシユ材を敷き並べ、メツシ
ユ材の表面および内部へ含浸材を充填した後、約
180〜280℃に加熱し、上型を用いて加圧成形して
から冷却すれば、半固形の集電用スリ板材が得ら
れる。裏金と一体に集電用スリ板材を成形するこ
ともできる。 第１図は本発明による集電用スリ板材の具体的
構成を示す。本発明による集電用スリ板材１５
は、この裏側にフエルト１６を芯材とし、同様の
含浸材を含浸したものを重ね合せ、断面逆Ｕ字形
の銅などからなる裏金１８と一体に成形される。
そして、裏金１８とフエルト１６との間に裏金１
８を貫通するボルト１３の頭部を固定し、このボ
ルト１３により裏金１８を枠体１１に固定して集
電装置が構成される。集電用スリ板材１５の表面
が給電線１７に摺接される。 上述のように構成した集電用スリ板材は、比較
的柔軟性に富むので、摩擦振動を吸収し、給電線
に良く追随し、離線の機会が少なく、火花の発生
を防止する。集電用スリ板材は低温摩擦から高温
摩擦において自己潤滑性をもつ材料を含んでいる
ので、給電線に対する滑り摩擦係数が小さく、摩
擦面の温度が低く抑えられる。 〔発明の実施例〕 表１に示す線材を用いて編成したメツシユ材
に、それぞれ表２に示す割合の材料を混合してな
る含浸材を含浸し、型を用いて温度約160〜260℃
で加熱成形した。特に、表２の集電用スリ板材６
は、芯材として金属のメツシユ材の内側にフエル
ト材を重ね合せたものであり、フエルト材には表
２に（ ）で示す割合の含浸材を含浸したもので
ある。また、集電用スリ板材７は、低融点金属と
グラフアイトとを８：２の割合で混合したもの
を、成形後約160℃まで冷却して集電用スリ板材
の摩擦表面に散布し、加圧しながら擦り込んだ
（表面被覆率30％）。
【表】
【表】
前記の給電線と同質の硬銅を回転ドラムの内周
面に張り付け、これを相手材摩擦面とし、集電用
スリ板材からなるステイツク（棒片）を押し付け
て摩擦係数を測定した。 試験条件 押圧力：３Kg／cm2 ステイツクの材質：メツシユ材のタテ糸とヨコ
糸は銅25％、タングステン75％の合金 含浸材は表２のもの 通電条件：ステイツク側を＋、ドラム側を−と
する直流。通電量は10A。 第２図は本発明による各集電用スリ板材につい
て、滑り速度を種々変えた時の摩擦係数を測定し
た結果である。 〔試験 ２〕 試験１の場合を同じ集電用スリ板材を用い、同
様の方法により滑り速度200Km／ｈで摩耗量を測
定した。その結果を表３に示す。
面に張り付け、これを相手材摩擦面とし、集電用
スリ板材からなるステイツク（棒片）を押し付け
て摩擦係数を測定した。 試験条件 押圧力：３Kg／cm2 ステイツクの材質：メツシユ材のタテ糸とヨコ
糸は銅25％、タングステン75％の合金 含浸材は表２のもの 通電条件：ステイツク側を＋、ドラム側を−と
する直流。通電量は10A。 第２図は本発明による各集電用スリ板材につい
て、滑り速度を種々変えた時の摩擦係数を測定し
た結果である。 〔試験 ２〕 試験１の場合を同じ集電用スリ板材を用い、同
様の方法により滑り速度200Km／ｈで摩耗量を測
定した。その結果を表３に示す。
本発明の製造方法によれば、集電用スリ板材の
焼結温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも約80℃高
い温度、すなわち最高温度で350℃以下であり、
短時間で成形することができるので、コスト削減
に役立つ。また、低温摩擦から高温摩擦について
適切な成分材料を選択し、これらの材料を任意の
部分に分散させることができる。 本発明による集電用スリ板材は比較的柔軟性を
もつので、給電線に対する非接触状態となる機会
が少なくなり、給電線の寿命を大幅に延長するこ
とができる。また、摩擦係数が小さいので、集電
用スリ板材が損傷したり、あるいは給電線に過大
な応力を及ぼすことがない。さらに、集電用スリ
板材は使用中に表面の硬さが低下するので、摩擦
面における集電用スリ板材と給電線との間のなじ
みがよく、見かけの集電可能面積が小さいにも拘
らず、真実の集電面積を大きくとることができ
る。
焼結温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも約80℃高
い温度、すなわち最高温度で350℃以下であり、
短時間で成形することができるので、コスト削減
に役立つ。また、低温摩擦から高温摩擦について
適切な成分材料を選択し、これらの材料を任意の
部分に分散させることができる。 本発明による集電用スリ板材は比較的柔軟性を
もつので、給電線に対する非接触状態となる機会
が少なくなり、給電線の寿命を大幅に延長するこ
とができる。また、摩擦係数が小さいので、集電
用スリ板材が損傷したり、あるいは給電線に過大
な応力を及ぼすことがない。さらに、集電用スリ
板材は使用中に表面の硬さが低下するので、摩擦
面における集電用スリ板材と給電線との間のなじ
みがよく、見かけの集電可能面積が小さいにも拘
らず、真実の集電面積を大きくとることができ
る。
第１図は本発明に係る集電用スリ板材を用いた
集電装置の構成図、第２図は本発明による集電用
スリ板材の摩擦特性を示す線図である。 １１：枠体、１２：ナツト、１３：ボルト、１
５：集電用スリ板材、１６：フエルト、１７：給
電線、１８：裏金。
集電装置の構成図、第２図は本発明による集電用
スリ板材の摩擦特性を示す線図である。 １１：枠体、１２：ナツト、１３：ボルト、１
５：集電用スリ板材、１６：フエルト、１７：給
電線、１８：裏金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 線径が0.2〜1.5mmの銅、アルミニウム、モリ
ブデン、銅合金またはアルミニウム合金からなる
細線を多重織に編成してなるメツシユ材に、 ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエステ
ルの内の少なくとも１種の合成樹脂粉末を35〜50
重量％、 鉱物性潤滑ワツクス及び中密度ポリエチレンワ
ツクスの内の少なくとも１種を２〜20重量％、 ４弗化エチレン樹脂粉末を10〜25重量％並び
に、鉛、２硫化モリブデン、グラフアイト及び、
鉛49重量％、錫38.2重量％及びビスマス12.8重量
％からなる低融点合金の内の少なくとも１種の粉
末を43〜15重量％ を混合したものを加熱溶融して含浸硬化させた
後、前記メツシユ材の一部が一方の表面に露出す
るよう研磨してなる集電用スリ板材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13880079A JPS5662148A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Pan material for collecting current |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13880079A JPS5662148A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Pan material for collecting current |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662148A JPS5662148A (en) | 1981-05-27 |
| JPS631801B2 true JPS631801B2 (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15230518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13880079A Granted JPS5662148A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Pan material for collecting current |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5662148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0632403U (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-28 | 出光石油化学株式会社 | 水切り袋 |
-
1979
- 1979-10-29 JP JP13880079A patent/JPS5662148A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0632403U (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-28 | 出光石油化学株式会社 | 水切り袋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662148A (en) | 1981-05-27 |
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