(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用集電装置の舟体上面にすり板底面を取り付ける溝部を形成し、  上記溝部に導電性微細粒子を分散させた比抵抗１００ｍΩ・ｃｍ未満の導電性接着剤を充填して、すり板をはめ込み固定し、
すり板を取り外す際、すり板を舟体ごと接着材の分解温度まで加熱してすり板を取り外し交換する
ことを特徴とする集電用すり板の取り付け／取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、集電用すり板の取り付け方法に関し、特に本発明は非金属性材料すり板を着脱するに好適な集電用すり板の取り付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両が高速になるとともに、パンタグラフの追随性が低下し、離線が増加する傾向にある。
離線はアークの発生によりトロリー線、すり板双方の磨耗を増大させるばかりでなく、インバータへのノイズ、沿線や周辺機器への電波障害、騒音源として悪影響を及ぼす。離線を防止するには集電装置側ではバネ上質量を軽減して、動的応答性を向上させるのが一つの対策となる。
【０００３】
この観点から従来の比重の大きな金属系すり板に代わり、軽量な炭素系すり板、セラミック系すり板などが開発されている（特開平５−２１９６０３号公報参照）。
ところが、これらの材料は強度・靱性が低いだけでなく難加工性も加わって、金属系すり板のようにねじ穴を加工してボルトで舟体に締結する方法は採ることが難しい。
【０００４】
そこで、これらの非金属系すり板の固定方法として、金属系のさやに載せてそれを舟体にボルトで締結する方法（実用新案登録第１９０９６５９号）や、すり板をメタライズして舟体にろう付けする方法（特開平４−３００２６３号公報、特開平５−２５２６０５号公報）などが考案・実用化されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した取り付け方法のうち、金属さやに収める方法は重い固定具が軽量化効果を減殺することになり、また、メタライズしてろう付けする方法は舟体とすり板が一体化するため、すり板より長寿命である筈の舟体をすり板の磨耗毎に破棄しなければならない。
【０００６】
上記のように従来の方法は、いずれも、すり板の軽量化を減殺したりコスト上昇を招来するといった問題があった。
本発明は上記した従来技術の欠点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、すり板の舟体への着脱を簡便に行うことができる、すり板の舟体への取り付け／取り外し方法を提供することである。
【０００８】
【課題解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、車両用集電装置の舟体上面にすり板底面を取り付ける溝部を形成し、上記溝部に舟体を損傷しない温度範囲で分解する導電性微細粒子を分散させた比抵抗１００ｍΩ・ｃｍ未満の導電性接着剤を充填して、すり板をはめ込み固定し、すり板を取り外す際、すり板を舟体ごと接着材の分解温度まで加熱してすり板を取り外し交換するようにしたものである。
【０００９】
【作用】
舟体に炭素系やセラミックス系すり板を特殊な固定具を用いずに固定する方法としては、舟体に直接接着することが軽量化効果を減殺させないためにも必要である。
接着にあたっては固定の確実性、位置決めの作業性、アークからの保護の点から舟体に予め溝を加工しておき、そこに導電性微粒子を分散させた比抵抗１００ｍΩ・ｃｍ未満の導電性接着材を充填して、すり板をはめ込み圧着固定する。
【００１０】
車両保守工場におけるすり板交換では、通常舟ごと取り外してすでに新品すり板を取り付けてある舟体と交換する。すなわち、すり板を舟体に着脱する作業はオフラインでボルトの緩解締結を行っている。
そこで、本発明においては、図１に示すように、舟体３に溝部を設け、該溝部に所定以上の温度で分解する導電性接着剤２を充填し、すり板１を接着・固定した。そして、すり板交換においては、すり板が接着・固定された舟体ごと接着剤の分解温度まで加熱し、接着剤を分解してすり板を舟体から取り外す。
【００１１】
導電性接着剤としては、銀、銅、アルミニウム、亜鉛など電気抵抗が小さく大気中で安定な金属や、炭化チタン、窒化チタン、炭化ニオブ、硼化チタンなどの導電性セラミックスの粉末をエポキシ系やウレタン系などの樹脂接着剤に分散させたものを使用する。接着剤の比抵抗は、通電時にジュール熱で接着剤自体が劣化しないように１００ｍΩ・ｃｍ未満としたが、望ましい範囲は１ｍΩ・ｃｍ未満である。
【００１２】
また通電時の発熱防止、接着強度の向上の点から接着面積は出来るだけ大きく、接着膜厚さはできるだけ小さくすることが望ましい。そのためには、圧着力、キュアリング、熱分解などすり板の脱着作業は管理された方法と機器の整備された製造工場で行うのが望ましい。
以上のように、本発明においては、上面にすり板底面を取り付ける溝部を形成した舟体と、上記溝部に嵌合するすり板とから構成し、導電性微細粒子を分散させた、舟体を損傷させない温度範囲で分解する比抵抗１００ｍΩ・ｃｍ未満の導電性接着剤を舟体の溝部に充填し、すり板と舟体とを接着固定したので、すり板の舟体への着脱を簡便に行うことができる。このため、低コストで車両用集電装置の軽量化を図ることが可能となり、高速でも追随性の良好な車両用集電装置を実現することができる。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の実施例について説明する。
（１）実施例１
２２質量％のグラファイトを含む炭化チタン−グラファイト系複合材料すり板を比抵抗５００μΩ・ｃｍの銀−エポキシ系導電性接着剤でアルミニウム板に接着し、１５０°Ｃで３０分間硬化させてすり板−舟体接合試験片を製作した。
【００１４】
この試験片を用いて図２に示す集電摺動試験装置によって試験を行った。すなわち、回転円板４に模擬トロリー線５を取り付け、上記すり板試験片６と模擬トロリー線間に通電しながら、回転円板４を回転させ、集電摺動試験を行った。その結果、直流３５Ｖ、５５Ａ／ｃｍ２  の通電条件で摺動速度１００ｋｍ／ｈ、１時間の試験を行った結果、通電不良、接着部の剥離・劣化は見られず十分使用に耐えうることを確認した。
【００１５】
また、試験後、すり板−舟体接合試験体を大気中で約３５０°Ｃに１０分間加熱保持することにより舟体に被害を与えることなくすり板の取り外しが可能であることを確認した。
（２）実施例２
２２質量％のグラファイトを含む炭化チタン−グラファイト系複合材料すり板を比抵抗５００μΩ・ｃｍの銀−変成ウレタン系導電性接着剤でアルミニウム板に接着し、１５０°Ｃで３０分間硬化させてすり板−舟体接合試験片を製作した。
【００１６】
この試験片を用いて、実施例１と同様の図２に示す集電摺動試験装置によって、直流３５Ｖ、５５Ａ／ｃｍ２  の通電条件で摺動速度１００ｋｍ／ｈ、１時間の試験を行った結果、通電不良、接着部の剥離・劣化は見られず十分使用に耐えうることを確認した。
また、試験後、すり板−舟体接合試験体を大気中で約４００°Ｃに１０分間加熱保持することにより舟体に被害を与えることなくすり板の取り外しが可能であることを確認した。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、導電性微細粒子を分散させた、舟体を損傷させない温度範囲で分解する比抵抗１００ｍΩ・ｃｍ未満の導電性接着剤を舟体の溝部に充填し、すり板と舟体とを接着固定しているので、炭素系、セラミックス系などの非金属材料すり板等の舟体への着脱を簡便に行うことができ、軽量な素材の特性を生かしてバネ上の軽量化を図ることができる。
【００１８】
このため、高速でも追随性の良好な車両用集電装置を低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】導電性接着剤を用いて舟体にすり板を固定した本発明の概念を示す図である。
【図２】すり板の集電摺動試験装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１        すり板
２        導電性接着剤
３        舟体
４        回転円板
５        模擬トロリー線
６        すり板試験片
【図１】
0003575832.tif 000002
【図２】
0003575832.tif 000003