JPH034317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は摺動面となる表面に耐摩耗性の硬質材
料を被覆した複合トロリ線等の製造方法に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、トロリ線の耐摩耗性を改良するために、
アルミニウム又はアルミニウム合金の表面にステ
ンレス鋼（SUS）を被覆した複合トロリ線が用
いられている。このようなトロリ線は、摺動面の
SUSをトロリ線本体であるアルミニウム型材の
頂部に押上方式又は圧延圧接方式による金属的結
合をせしめて完全に一体化させるか、または、摺
動面としてのSUS成形材の端部をトロリ線本体
のアルミニウムの頂部につけた溝内にかん合挿入
し、アルミニウムを側方から圧縮変形して機械的
にかしめて一体化させる方法などによつて作られ
ている。 第２図及び第３図はこのような従来方式によつ
て作られた複合トロリ線の横断面図であつて、い
ずれもトロリ線本体のアルミニウム合金１の頂部
がステンレス鋼（SUS）２によつて被覆されて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このようにして得られた複合ト
ロリ線は、図示するように、SUS被覆の側面に
アルミニウムが露出しているために、トロリ線と
して使用中、すり板の摩耗が進むにつれて、すり
板の摩耗溝の側壁と、トロリ線頂部側面のアルミ
ニウムとが直接接触することになり、摺動特性の
悪いアルミニウムとすり板が接触して集電機能が
損われたり、すり板、トロリ線材料の損傷が発生
して集電機能が阻害されることがある。 又、前者の金属結合方式においては、接合部の
特性は完全であるが、接合を得るための設備や技
術に高度なものが要求される。後者のかしめ方式
は製造上は軽便であるが、表面に絶縁性の酸化膜
を形成し易いアルミニウムとSUSを機械的に接
触させたものであるため、界面の電気的接触機能
の維持に配慮する必要があり、製造時にはアルミ
ニウム表面の酸化膜の除去を入念に行う必要があ
る。 また、かしめ時のアルミニウムの変形にも限界
があるためAl／SUSの接触界面の一部に空隙が
発生することもあり、端面からの侵水などは随す
る問題がある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の目的は上記の如き従来技術の欠点を解
消し、特性の良好なアルミニウム／ステンレス鋼
系複合トロリ線の如き複合金属材を製造すること
ができる複合金属材の製造方法を提供しようとす
るものであつて、その要旨とするところは、心材
金属表面の一部に該心材金属そり硬質の金属を被
覆することにより棒状又は線状のトロリ線の如き
複合金属材を製造する方法において、表面被覆金
属材を、その断面形状が底面と側定のなす角度が
90゜〜120゜の凹形になるように予め成形しておき、
これを、その凹形とほぼ同形の溝部を有する型工
具に、底部を下側にして設置し、心材の側面と凹
形被覆材の両側面が接触して心材の表面層が流動
変形し、新生面が被覆材と密着するように、心材
を凹形金属被覆材に、その開口部側から圧入する
ことを特徴とする複合金属材の製造方法にある。 本発明は、特にアルミニウム又はアルミニウム
合金を心材とし、SUSの如きステンレス鋼を被
覆材とする複合トロリ線の製造に適しているが、
他の金属の組合せからなるトロリ線及びトロリ線
以外の同様な構成を有する線状又は棒状の複合金
属体の製造にも適用することができる。 〔作用〕 本発明の作用をAl／SUS系の複合トロリ線を
製造する場合について説明する。すなわち、本発
明においては、トロリ頂部の形状に合わせ、断面
凹形形状を有し、90゜又は120゜までの傾斜する側
面を有するSUS被覆材（成形体）を型工具の溝
部に配置し、アルミニウム心材をその側面表面層
が凹形被覆材の内側面と接触するように該被覆材
に圧入し、この際圧入時の側面断摩擦力でアルミ
ニウム表面を断変形させることによりアルミニウ
ム表面の酸化皮膜層を破壊し、酸化皮膜のないア
ルミニウム新生面をSUS側の壁面に密着させ、
同時にAl／SUS界面に空隙が発生しないように
十分な圧力でアルミニウム心材を凹形SUS成形
体内に圧入することにより、トロリ頂部にアルミ
ニウムが露出しない。特性の優れた複合トロリ線
を得ることができる。 なお、凹形SUS成形体の側面の底面となす角
度が90゜以下では圧入するアルミニウム心材側面
とSUS側の断摩擦を起すための接触が起らず、
120゜以上ではアルミニウム側の面がSUS側面と接
触して圧入されても接触部の面圧と断力との関係
から心材側面の十分な断変形が起りにくく酸化皮
膜層の破壊が起りにくい。 上記はSUSとアルミニウムの場合についての
べたが本発明における表面被覆材としてはSUS
に限らず、摺動特性の良好な他の硬質金属でもよ
く、また心材としてもアルミニウムやアルミニウ
ム合金に限られず、他の導電性のよい比較的軟質
の金属材料も用いることができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図及び第４図を参
照しつつ説明する。 第１図ａは、本発明によりアルミニウムと
SUSの複合トロリ線を製造する場合の工程を示
す説明図（概略断面図）であり、図ｂはその方法
によつて得られた複合トロリ線の断面図である。 アルミニウム心材１の形状と類似の形状を有す
る断面凹形に成形されたSUS被覆材２を、該凹
形被覆材２と同形の溝部を有する型工具３の該溝
部にセツトする。凹形被覆材２の側壁は、前記し
たように底面と90゜〜120゜の角度をなしている。
次いで、アルミニウム心材１を圧入工具５によつ
て該凹形SUS被覆材に圧入する。４は、型工具
にセツトしたSUS被覆材２の抑えとともにアル
ミニウム心材１を凹形被覆材２内に圧入するさい
の溝方向への広がりを防止する抑え工具である。 この実施例で用いた型工具の開口部の幅は28
mm、底部幅は25mm、深さは20mmであつた。被覆材
としてはSUS304のステンレス鋼を厚さ３mmの凹
形成形体に成形し、心材として幅21.5mm、高さ20
mmの6063Al合金を用い、表面酸化膜除去を行わ
ずに最高圧入圧力９トンで常温で圧入して第１図
ｂに示す如き複合トロリ線６を製作した。 また、表面の酸化膜をブラツシングで除去した
同形状の6063Al合金を前記と同じ条件でSUS304
の同様の凹形被覆材内に圧入して複合トロリ線を
製作した。 上記、両複合トロリ線について、SUS表面と
Al合金間の電気抵抗を、ミリオームメーターに
よつて測定し、それぞれの複合トロリの界面抵抗
の比較を行つたが殆んど差が認められず、また両
者共に界面の空隙が発生していなかつた。すなわ
ち、本発明によるときは、アルミニウム合金表面
の酸化膜をあらかじめ除去しなくても、極めて密
着性の良いSUS被覆を行うことができた。 なお、前記実施例において、SUS成形体の側
面と底面のなす角度を変えてAl合金心材を圧入
し、圧入後の電気抵抗を測定した結果を第１表に
示した。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、トロリ線側面にも被覆材
で被覆し、摺動面側面にアルミニウム等が露出す
るのを防止することができ、面倒な前処理を行う
ことなく心材と被覆材とを密着させることができ
る。また、本発明によるときは、心材と被覆材と
の電気的接触が良好で且つ両者の界面に空隙のな
い水密構造を有する複合トロリ線を製造すること
ができる。 さらに、本発明によるときは、設備が簡単で、
例えば、布設現場での長尺複合トロリ線を製造し
つつ布設することができる。また、トロリ線の使
用中、SUS等の摺動材が摩耗した場合、SUS被
覆を除去して、容易に新たにSUS被覆を行うこ
とができる。また、本発明によるときは複合トロ
リ線の製造中に、アルミニウムの幅方向の熱膨張
をSUS成形体側面のスプリング効果で吸収する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によつて複合トロリ線を製造す
る工程の一例を示す説明図（概略断面図）、第２
図及び３図は、従来の複合トロリ線を示す横断面
図、第４図は本発明の他の態様を示す説明図であ
る。 １……アルミニウム合金心材、２……ステンレ
ス鋼被覆材、３……型工具、４……抑え工具、５
……圧入工具、６……複合トロリ線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 心材金属表面の一部に該心材金属より硬質の
   金属を被覆してなる棒状又は線状の複合金属材の
   製造方法において、表面被覆金属材をその断面形
   状が底面と側面とのなす角度が90゜〜120゜の凹形
   になるように予め成形しておき、これを、その凹
   形とほぼ同形の溝部を有する型工具に、底部を下
   側にして設置し、心材の側面と凹型被覆材の内側
   面が接触して心材の表面層が流動変形し、新生面
   が被覆材と密着するように、該心材を該凹形金属
   被覆材にその開口部側から圧入することを特徴と
   する複合金属材の製造方法。 ２ 心材がアルミニウム又はアルミニウム合金、
   被覆材がステンレス鋼である特許請求の範囲第１
   項に記載の複合金属材の製造方法。