JPS5841361B2 - 高速滑走車両用軌道 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばリニアモータなどによって推進される高
速滑走車両を案内支持する新規な軌道に関するものであ
る。

従来、この種の軌道材料として、特願昭４６−３１９１
９号、特願昭４７−９９８９３号及び特願昭４８−４６
７０号などに示されるように、鉄及び銅を主成分とする
合金材料が提案されているが、材料が高価であり設備コ
ストが莫大なものとなる。

一般に軌道材料は大量に必要とするから、コスト低減を
図るためには、安価な材料が望ましい〇 例えば永久磁石による磁気浮上刃を利用するなどして、
軌道面に垂直に作用する車両の負荷が軽減されるならば
、軌道としての剛性はコンクリート材料などでもたせ、
滑走面だけに耐摩耗性と滑性に富むなるべく薄い板材を
敷設することが材料費、敷設費の節約となり有利である
。

軌道として薄い板材を使用する場合、気候の変化に対す
る材料の伸縮変化を容易に吸収するため、また車両側の
滑走シューの摩擦面との接触をよくし、かつ滑走シュー
の振動を吸収するために軌道材料自体が可撓性をもって
いることが望ましい。

本発明者はこのような課題を解決する軌道材料として、
金属の代りに合成樹脂、特に耐熱性と耐摩耗性に富むポ
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が有効であることを見出した。

しかし、これらの合成樹脂材料自体は乾燥摩擦に対して
著しく耐摩耗性に欠ける。

本発明は上記合成樹脂材料の欠点を解消するために、４
弗化エチレン樹脂、グラファイトなどのすべり摩擦を減
じる材料を前記すべり材料内に混合させてすべり板を形
成し、かつすべり板の下側に潤滑剤を含浸させたマット
を敷設し、車両の通過時滑走シューがマットを押付ける
と潤滑剤がすべり板表面に滲出して供給されるように構
成したものであり、このマットはまた車両の振動を吸収
する作用をもち、車両を円滑に滑走案内する。

本発明による高速滑走車両用軌道は平担なコンクリート
基礎上に敷設される潤滑剤を含むマットと、該マット上
に接着剤または他の機械的手段により固定される硬質す
べり板とからなっており、該すべり板は耐熱性と引張強
度の高いナイロン繊維、４弗エチレン樹脂繊維、ガラス
繊維などの織布を芯材とし、これにポリイミド樹脂、ポ
リベンツイミダゾール樹脂若しくは芳香族ポリスルフオ
ン樹脂又はこれらの複合材料に４弗化エチレン樹脂若し
くはグラファイト粉末を混入したものを含浸させ、加熱
加圧して成形される。

本発明の構成を実施例に基づいて説明すると、第１，２
図に示すようにコンクリート基礎材１上にマット２を敷
設したうえ、マット２の上面に接着剤５をもって、耐熱
性と引張強度の犬なる繊維又は織布を芯材４とし、これ
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部なくとも１種を含浸させ
、加熱加圧して成形したすべり板３を固定して滑走車両
用軌道を構成したものである。

マット２は織布、羊毛フェルト又はナイロン繊維、４弗
化エチレン繊維若しくは炭素繊維などから作った不織布
からなり、好ましくはコンクリート基礎材１に溝８を設
けておき、この内部に適当な接着剤を用いて敷設固定さ
れる。

すべり板３はガラス繊維、ナイロン繊維、４弗化エチレ
ン繊維又は炭素繊維からなる織布を芯材４とし、この芯
材４の表裏両面に液状のポリイミド樹脂、ポリベンツイ
ミダゾール樹脂又は芳香族ポリスルホン樹脂に４弗化エ
チレン樹脂又はグラファイト粉末を混入したものを塗布
し、加熱・加圧して成型したものであり、具体的には温
度２２０〜２７０℃のもとてロール成型を行えば、表面
が硬く平担であり、かつ引張強度３０に９／−程度の強
靭で最大のものが得られる。

ガラス繊維織布を芯材４とする場合には粉末ポリイミド
樹脂を用いてもよく、この場合の加熱温度は３２０〜３
８０℃が適当である。

この場合摩擦性能向上材としてはグラファイトを添加す
る。

なお、すべり板３の両側縁部にはポリイミド樹脂を塗布
せず、芯材４を露出させておくことが好ましい。

上述したすべり板３には長手方向及び幅方向に所定間隔
を存して多数の小孔６を設ける。

そして、例えばエポキシ樹脂系接着剤５を用いて、マッ
ト２上に接着固定する。

その場合すべり板３の両側縁部に露出させた芯材４を、
マット２に直接接着するようにすればより強力な接着効
果が得られる。

マット２とすべり板３とを結合した後、通孔６を通じて
マット２内に潤滑剤を注入して軌道が完成する。

使用する潤滑剤としては硫黄系の油又は軟質グリース、
低融点（８０℃以下）のパラフィン、２硫化モリブデン
微粉末、タングステン微粉末、撥水性を有するフッ化黒
鉛を含むペースト状油脂等が適当である。

なお、軌道における硬質すべり板３の厚さは０．３〜５
間、マット２の厚さは１〜１０ｍｍ程度であり、車両の
滑走シューないし滑走体がすべり板３に及ぼす面圧は５
〜２５１ｇ／ｃｒＡ程度、滑走速度は低速から５００Ｉ
ａｒＬ／ｈの高速でも十分使用に耐え得るものである。

すべり板３の厚さは車両の滑走負荷条件に応じて厚くシ
、同時にマット２も厚くする。

なお、通孔６は直径０．３〜３ｍｍ、滑走シューの摩擦
面積当りｌ／３０〜１０個程度の分布密度とすることが
適当であり、車両走行速度、マットの厚さ、潤滑剤の粘
度、摩擦面圧などにより決定される。

これは滑走面圧、滑走速度、さらに基礎材表面のあらさ
とうねりによって決定される。

第３，４図は本発明の他の実施例を示し、すべり板３の
摩耗に際して、これを容易に交換し得るように構成した
ものである。

すなわち、コンクリート基礎材１の表面に、長手方向に
延びる凹溝１８を有する枠７を接着剤又はボルトなどに
より固定し、凹溝１８内に含油吸振マット２を敷設し、
マット２の上面にすべり板３を支持するために、凹溝１
８の両側壁上半部分に長手方向に間隔を存して多数の切
欠９を設ける一方、すべり板３の両側縁部に長手方向に
間隔を存して多数の突起１０を一体に設けて、該突起１
０を前記切欠９に係合させた構成としたものである。

切欠９の上面側を部分的に覆う止め板１５を枠７に固定
して、すべり板３の飛び出しを防止する。

枠７の材料としては鉄又は常温で硬化可能なエポキシ樹
脂、ポリエステル系樹脂など安価な材料が適当である。

車両の滑走方向に対してすべり板３は突起１０において
枠７の切欠９に支持され、摩耗による交換に際して引上
げるだけで取外すことができる。

この実施例ではマット２は凹溝１８内に軽く固定し、潤
滑剤を浸潤させた後にすべり板３を敷設することができ
る。

第５図に示す第３の実施例では非磁性材料からなる枠１
２の側壁部上端を内方に折り曲げて、内部にゴムなどの
弾性体１１を収容し、含油吸振マット２の両側縁部を支
持するようにし、さらにすべり板３を敷設するに当って
、すべり板３を幅方向に湾曲させて、両側縁部を前記枠
１２の側壁湾曲部分と弾性体１１との間に挾持させるよ
うにしたものである。

以上のように本発明による高速滑走車両用軌道は、すべ
り板として耐熱性と引張強度の高いガラス繊維、ナイロ
ン繊維、４弗化エチレン繊維又は炭素繊維又はこれらの
複合繊維を芯材とし、これに耐熱性、耐摩耗性と滑性に
優れたポリイミド樹脂、ポリベンツイミダゾール樹脂若
しくは芳香族ポリスルフォン樹脂の内少なくとも１種と
、滑性促進効果材として４弗化エチレン樹脂及びグラフ
ァイトの内少なくとも１種とを含浸させ、加熱加圧成形
してなるから、乾燥摩擦に対してもすべり摩擦係数が小
さく、車両を高速滑走させるに十分な強度とすべり効果
を備えるものである。

そして、すべり板３の下側に潤滑剤を浸潤する吸振マッ
トを敷設したから、車両の通過時生じるすべり板３の局
部的沈下（たわみ）を前記マットが弾性的に支持して走
行振動を吸収し、滑走騒音を防止し、併せてマットの圧
縮変形に伴ってマットの空隙内部に充填させた潤滑剤を
通孔６からすべり板３の表面に噴出させ、車両の滑走シ
ューとすべり板とのすべり面を潤滑する。

通孔６はこれを大小径の異なるものを配設すれば、毛細
管現象を利用してマット内の潤滑剤を予めすべり板３の
表面近傍まで導くことができ、車両の通過時すべり板３
は滑走シューの前方においてたわみ、潤滑剤をすべり板
３の表面上に押し出すことができる。

車両通過後潤滑剤の一部はすべり板表面に滞溜して次の
車両通過時の潤滑に役立ち、余分の潤滑剤は通孔６を通
じてマット内に吸い戻されるから、潤滑剤の消費量は極
めて少量で足りる。

潤滑剤は消耗に応じて通孔６などからマット内に再注入
すればよい。

本発明による高速滑走用軌道は、ポリイミド樹脂を主材
とする薄く比較的硬いすべり板と、フェルト状のマット
との組合せによって、直接コンクリート基礎材に敷設し
得るものであるから、従来の鉄軌道に比べて設備費が安
価であり、すべり板は薄くてよいから長大物の製作が容
易で、これを巻取られた姿として運搬することができて
敷設に便利である。

さらに、マットに潤滑剤を浸潤させたことにより、滑走
シューと軌道とのすべり面には常に軌道側から新しい潤
滑剤が供給されるので、すべり面の摩擦熱の吸収効果が
優れており、すべり温度の上昇を抑えることができる。

第６図は本発明の代表的実施例に係る高速滑走車両用軌
道のすべり性能を表わすものである。

すなわち、すべり板としてガラス繊維織布にポリイミド
樹脂及びグラファイトを含浸させて加圧加熱して硬化さ
せたものを、マットとして羊毛フェルトに硫化油を含有
させたものをそれぞれ用いたものを軌道に、モリブデン
系合金からなる表面あらさが３ｓ以下の滑走シューを、
面圧１０１ｙ／ｃｆ？Ｌですべり接触させた場合のすべ
り摩擦係数は滑走速度が１００７ｍ／ｈにおいて０．０
３程度またはこれ以下、２００Ｉａｎ／ｈを超えるとき
は０．０２またはこれ以下という優れたすべり効果を発
揮することが確められた。

そして、この場合の軌道の摩耗量（厚さ）は１万回の滑
走シューの通過に対して１０−７ｍｒｔｔ程度、滑走シ
ューの比摩耗量（単位荷重の滑走距離当りの摩耗体積）
は１０−１２１ｎａ／に９程度である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速滑走車両用軌道の横断面図、
第２図は同軌道の部分的拡大断面図、第３図は本発明の
第２実施例に係る軌道の横断面図、第４図は同平面図、
第５図は本発明の第３実施例に係る軌道の横断面図、第
６図は本発明の高速滑走車両用軌道のすべり特性を表わ
す線図である。 １・・・・・・コンクリート基礎材、２・・・・・・マ
ット、３・・・・・・すべり板、４・・・・・・芯材、
５・・・・・・接着剤、６・・・・・・通孔、１・・・
・・・枠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平担な基礎表面に、内部に潤滑剤を含浸させた繊維
   質材料又は連続気泡を有するゴム或いは合成樹脂材から
   なる吸振マットを敷設し、ガラス、ナイロン、４弗化エ
   チレン樹脂又は炭素を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４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、
   該すべり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す
   べり板表面に滲出し得るよう構成したことを特徴とする
   高速滑走車両用軌道。