JPH0885854A - 高速電気車両用パンタグラフすり板 - Google Patents
高速電気車両用パンタグラフすり板Info
- Publication number
- JPH0885854A JPH0885854A JP25814395A JP25814395A JPH0885854A JP H0885854 A JPH0885854 A JP H0885854A JP 25814395 A JP25814395 A JP 25814395A JP 25814395 A JP25814395 A JP 25814395A JP H0885854 A JPH0885854 A JP H0885854A
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- Japan
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- alloy
- speed electric
- pantograph
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ トロリ線を損耗させずにその耐摩耗性を向上
させることができる高速電気車両用パンタグラフの提
供。 ［構成］ 実質的にＦｅから成って、所望に応じてＮｉ
を含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合金１
５重量％をこえ５０重量％以下を分散析出させて成る焼
結体、或いはこれにＭｏＳ2またはＷＳ2のうちの一種ま
たは二種１〜５重量％とを分散析出させて成る高速電気
車両用パンタグラフすり板。
させることができる高速電気車両用パンタグラフの提
供。 ［構成］ 実質的にＦｅから成って、所望に応じてＮｉ
を含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合金１
５重量％をこえ５０重量％以下を分散析出させて成る焼
結体、或いはこれにＭｏＳ2またはＷＳ2のうちの一種ま
たは二種１〜５重量％とを分散析出させて成る高速電気
車両用パンタグラフすり板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高速電気車両用パンタグ
ラフすり板に係り、詳しくは、高速電気車両における集
電用すり板であって、これを集電材として用いると、ト
ロリ線を損耗させずにその耐摩耗性を向上させることが
できる高速電気車両用パンタグラフすり板に係る。
ラフすり板に係り、詳しくは、高速電気車両における集
電用すり板であって、これを集電材として用いると、ト
ロリ線を損耗させずにその耐摩耗性を向上させることが
できる高速電気車両用パンタグラフすり板に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電気車両に電気を集電するた
めに金属焼結体あるいは複合焼結体からなるパンタグラ
フ集電用すり板が使用されている。これらのすり板は振
動の激しい所で使用されるため、次のような性能が要求
されている。 （１）接点としての耐ア−ク性のよいこと、（２）断線
事故のおこらないように摩擦係数が小さいこと、（３）
車両の高速化に伴う振動に耐えるよう軽比重であるこ
と、（４）急熱急冷に耐えること、等である。
めに金属焼結体あるいは複合焼結体からなるパンタグラ
フ集電用すり板が使用されている。これらのすり板は振
動の激しい所で使用されるため、次のような性能が要求
されている。 （１）接点としての耐ア−ク性のよいこと、（２）断線
事故のおこらないように摩擦係数が小さいこと、（３）
車両の高速化に伴う振動に耐えるよう軽比重であるこ
と、（４）急熱急冷に耐えること、等である。
【０００３】このような要求に対し、従来はＣｕ系のす
り板などを用いていたが、Ｃｕ系のすり板は車両の高速
化による離線の増大によりすり板の摩耗が大であるた
め、Ｆｅ系の焼結合金からなるすり板が用いられるよう
になった。これはＣｕ系は材質の安定性および熱伝導と
電気伝導という点ではすぐれているが、融点、摩擦係
数、比重の点でＦｅ系がすぐれているからである。
り板などを用いていたが、Ｃｕ系のすり板は車両の高速
化による離線の増大によりすり板の摩耗が大であるた
め、Ｆｅ系の焼結合金からなるすり板が用いられるよう
になった。これはＣｕ系は材質の安定性および熱伝導と
電気伝導という点ではすぐれているが、融点、摩擦係
数、比重の点でＦｅ系がすぐれているからである。
【０００４】ところで近年、走行距離の延長化、高速度
化および走行頻度の増加に伴って、パンタグラフの集電
用すり板の摩耗が一層激しくなり、耐摩耗性の高いもの
が要求されるようになった。
化および走行頻度の増加に伴って、パンタグラフの集電
用すり板の摩耗が一層激しくなり、耐摩耗性の高いもの
が要求されるようになった。
【０００５】例えば、新幹線用すり板として用いられて
いるＦｅ系焼結合金はＦｅ粉末を主体とするもので潤滑
性に劣るため、所定の気孔率を有するＦｅ系焼結合金母
体をつくり、この焼結合金母体中に鉛を１７〜２７％程
度含浸させたものである。このような鉛を多量に含む焼
結合金はスケルトンが多孔質になりすぎるため、高速集
電時にア−クによる高熱に耐えられなくなり摩耗が多く
なる。
いるＦｅ系焼結合金はＦｅ粉末を主体とするもので潤滑
性に劣るため、所定の気孔率を有するＦｅ系焼結合金母
体をつくり、この焼結合金母体中に鉛を１７〜２７％程
度含浸させたものである。このような鉛を多量に含む焼
結合金はスケルトンが多孔質になりすぎるため、高速集
電時にア−クによる高熱に耐えられなくなり摩耗が多く
なる。
【０００６】これを改良する方法として、例えば、特開
昭６２−１０２３８号公報記載の如く、粒粉状クロム２
〜１４％、金属硫化物２〜７％、燐１％以下を含み残部
がＦｅ粉末からなる粉状素材を混合圧縮成形後、焼結合
金母体とし、これに鉛若しくは鉛合金を２〜８％含浸さ
せる方法がある。
昭６２−１０２３８号公報記載の如く、粒粉状クロム２
〜１４％、金属硫化物２〜７％、燐１％以下を含み残部
がＦｅ粉末からなる粉状素材を混合圧縮成形後、焼結合
金母体とし、これに鉛若しくは鉛合金を２〜８％含浸さ
せる方法がある。
【０００７】また、特開昭６２−５０４５１号公報に記
載の如く、分散相形成成分としてＭｏ：０．１〜８％、
Ｆｅ−Ｃｒ合金及び／又はＦｅ−Ｍｏ合金１〜１５％、
ＷＳ2、Ｐｂ、ＢＮの内１種以上の潤滑剤０．２〜１０
％を含み、素地形成成分としてＮｉ０．１〜５％、Ｃ
０．０２〜０．５％を含有し、残部がＦｅと不可避成分
とから成る焼結合金材料がある。これらの方法はいずれ
も耐摩耗性ならびに潤滑性については一応の効果は認め
られるが、これらは高速用パンタグラフすり板に要求さ
れる物性、特に耐摩耗性については更に向上が求められ
ている。
載の如く、分散相形成成分としてＭｏ：０．１〜８％、
Ｆｅ−Ｃｒ合金及び／又はＦｅ−Ｍｏ合金１〜１５％、
ＷＳ2、Ｐｂ、ＢＮの内１種以上の潤滑剤０．２〜１０
％を含み、素地形成成分としてＮｉ０．１〜５％、Ｃ
０．０２〜０．５％を含有し、残部がＦｅと不可避成分
とから成る焼結合金材料がある。これらの方法はいずれ
も耐摩耗性ならびに潤滑性については一応の効果は認め
られるが、これらは高速用パンタグラフすり板に要求さ
れる物性、特に耐摩耗性については更に向上が求められ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら問題の
解決を目的とし、具体的には、トロリ線を損耗させずに
その耐摩耗性を向上させた高速電気車両用パンタグラフ
すり板を提案することを目的とする。
解決を目的とし、具体的には、トロリ線を損耗させずに
その耐摩耗性を向上させた高速電気車両用パンタグラフ
すり板を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
集電用すり板は、実質的にＦｅから成って、所望に応じ
てＮｉを含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ
合金１５重量％をこえ５０重量％以下を分散析出させて
成ることを特徴とする。
集電用すり板は、実質的にＦｅから成って、所望に応じ
てＮｉを含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ
合金１５重量％をこえ５０重量％以下を分散析出させて
成ることを特徴とする。
【００１０】以下、本発明の手段たる構成ならびにその
作用について詳しく説明すると、次の通りである。
作用について詳しく説明すると、次の通りである。
【００１１】まず、本発明の請求項１記載の発明につい
て説明する。
て説明する。
【００１２】本発明のＦｅを基地とする焼結すり板内
に、Ｆｅ−Ｍｏ合金を分散析出した組織を有するもので
ある。このＦｅ−Ｍｏ合金を上記のように限定したのは
各成分が耐摩耗性が大であり、しかも、摺動時に敷石効
果による耐摩耗成分として働くからである。また、トロ
リ線とすり板との接触によるア−ク発生により生ずる損
耗を防止する効果を有する。
に、Ｆｅ−Ｍｏ合金を分散析出した組織を有するもので
ある。このＦｅ−Ｍｏ合金を上記のように限定したのは
各成分が耐摩耗性が大であり、しかも、摺動時に敷石効
果による耐摩耗成分として働くからである。また、トロ
リ線とすり板との接触によるア−ク発生により生ずる損
耗を防止する効果を有する。
【００１３】Ｆｅ−Ｍｏ合金の分散析出する量はＦｅ基
地内に、１５重量％をこえ５０重量％以下、好ましくは
２０〜５０％、更に好ましくは３０〜５０％である。１
５％未満ではその添加効果は少なく、また、５０％をこ
えると、すり板全体の強度が低下すると共に焼結時の各
粒子の結合が不十分となり、その摩耗が増大する。
地内に、１５重量％をこえ５０重量％以下、好ましくは
２０〜５０％、更に好ましくは３０〜５０％である。１
５％未満ではその添加効果は少なく、また、５０％をこ
えると、すり板全体の強度が低下すると共に焼結時の各
粒子の結合が不十分となり、その摩耗が増大する。
【００１４】また、すり板の使用条件等によりすり板全
体の強度を更に必要とする場合には溶製法等による銅板
又は鉄板をロ−付け等の裏打により補強して使用でき
る。
体の強度を更に必要とする場合には溶製法等による銅板
又は鉄板をロ−付け等の裏打により補強して使用でき
る。
【００１５】次に、その製造法について説明する。
【００１６】例えば、粒度１５０μｍ以下の鉄粉８５〜
４０部と粒度４５０μｍ以下のＦｅ−Ｍｏ粉１５〜５０
部と公知の潤滑剤、例えば、ステアリン酸鉛０．５部を
Ｖ型混合機に入れ、これらを十分に混合する。この混合
物を所定形状の金型内に充填し、約７ｔ／ｃｍ2の圧力
でプレスして成型する。次いで、この成型体をこれらの
混合物の溶融点以下の温度で還元ガス又は中性ガス雰囲
気下焼結して、Ｆｅ−Ｍｏ粉の粒子を分散析出した組織
を有するものとし、次いで、これを所定形状のすり板と
すればよい。
４０部と粒度４５０μｍ以下のＦｅ−Ｍｏ粉１５〜５０
部と公知の潤滑剤、例えば、ステアリン酸鉛０．５部を
Ｖ型混合機に入れ、これらを十分に混合する。この混合
物を所定形状の金型内に充填し、約７ｔ／ｃｍ2の圧力
でプレスして成型する。次いで、この成型体をこれらの
混合物の溶融点以下の温度で還元ガス又は中性ガス雰囲
気下焼結して、Ｆｅ−Ｍｏ粉の粒子を分散析出した組織
を有するものとし、次いで、これを所定形状のすり板と
すればよい。
【００１７】次に、請求項２記載の発明ならびにその製
造法について説明する。
造法について説明する。
【００１８】請求項２記載の発明は請求項１記載の発明
において更に潤滑性を付与するため、ＭｏＳ2及び／又
はＷＳ2を分散析出した組織を有するものにしたもので
ある。
において更に潤滑性を付与するため、ＭｏＳ2及び／又
はＷＳ2を分散析出した組織を有するものにしたもので
ある。
【００１９】ＭｏＳ2及び／又はＷＳ2は一般的に固体潤
滑剤として広く用いられているものであるが、これら
を、例えば、１５０μｍ以下の粒度の鉄粉ならびにＦｅ
−Ｍｏ合金とともに添加混合、焼結して、このＦｅ系焼
結すり板内に分散析出する組織を有するものにしたもの
である。そのＦｅ基地に対する配合量としては１〜５％
である。
滑剤として広く用いられているものであるが、これら
を、例えば、１５０μｍ以下の粒度の鉄粉ならびにＦｅ
−Ｍｏ合金とともに添加混合、焼結して、このＦｅ系焼
結すり板内に分散析出する組織を有するものにしたもの
である。そのＦｅ基地に対する配合量としては１〜５％
である。
【００２０】このように特定したのは１％未満では潤滑
効果は少なく、また、５％をこえると焼結時に分解した
り、また、その他の化学反応によって基地強度を弱め、
摩耗が増大するからである。なお、明細書記載の部なら
びに％はいずれも重量基準で示した。
効果は少なく、また、５％をこえると焼結時に分解した
り、また、その他の化学反応によって基地強度を弱め、
摩耗が増大するからである。なお、明細書記載の部なら
びに％はいずれも重量基準で示した。
【００２１】
【実施例】以下、実施例について述べる。
【００２２】表１に示す組成の原料粉末を用いて、粉末
冶金法により焼結体とした後、加工してすり板本体を製
造した。
冶金法により焼結体とした後、加工してすり板本体を製
造した。
【００２３】なお、焼結体製造用原料であるＦｅ粉末は
１５０μｍ以下のもの、Ｆｅ−Ｍｏ合金粉末はそれぞれ
４５０μｍのものを用いた。また、ＭｏＳ2、ＷＳ2から
なる固体潤滑剤の粉末はそれぞれ５０μｍ以下のものを
用いた。
１５０μｍ以下のもの、Ｆｅ−Ｍｏ合金粉末はそれぞれ
４５０μｍのものを用いた。また、ＭｏＳ2、ＷＳ2から
なる固体潤滑剤の粉末はそれぞれ５０μｍ以下のものを
用いた。
【００２４】これら原料粉末に潤滑剤としてステアリン
酸亜鉛を０．５％添加し、Ｖ型混合機により３０分間撹
拌して均一な混合物とした。
酸亜鉛を０．５％添加し、Ｖ型混合機により３０分間撹
拌して均一な混合物とした。
【００２５】次いで、これを所定形状の型に入れ、圧力
７ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力を加えて加圧成形した。
７ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力を加えて加圧成形した。
【００２６】この成形体を焼結炉で還元雰囲気下１２０
分、１１５０℃の温度に加熱し焼結体とした。この焼結
体の物性試験を行なった結果を表１に示した。なお、比
摩耗量試験装置は図１に示す装置を用い、その試験条件
を表２に示した。
分、１１５０℃の温度に加熱し焼結体とした。この焼結
体の物性試験を行なった結果を表１に示した。なお、比
摩耗量試験装置は図１に示す装置を用い、その試験条件
を表２に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は、
Ｆｅを基地とする焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合金を１
５重量％こえて５０重量％以下分散析出させる。
Ｆｅを基地とする焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合金を１
５重量％こえて５０重量％以下分散析出させる。
【００３０】従って、本発明品に係る高速電気車両用パ
ンタグラフ用すり板は、トロリ線を損耗させずに、高電
流、高温下の耐摩耗性を向上させることができる。
ンタグラフ用すり板は、トロリ線を損耗させずに、高電
流、高温下の耐摩耗性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例に用いた比摩耗量試験装置の説
明図である。
明図である。
１ 擬似トロリ線 ２ テストピ−ス ３ エアシリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 邦夫 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 冨山 嘉孝 京都府京都市山科区栗栖野狐塚５−１ 日 本粉末合金株式会社山科事業所内 (72)発明者 斎藤 浩次郎 京都府京都市山科区栗栖野狐塚５−１ 日 本粉末合金株式会社山科事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 実質的にＦｅから成って、所望に応じて
Ｎｉを含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合
金１５重量％をこえ５０重量％以下を分散析出させて成
ることを特徴とする高速電気車両用パンタグラフすり
板。 - 【請求項２】 実質的にＦｅから成って、所望に応じて
Ｎｉを含む基地を有する焼結すり板内に、Ｆｅ−Ｍｏ合
金１５％をこえ５０重量％以下と、ＭｏＳ2またはＷＳ2
のうちの一種または二種１〜５重量％とを分散析出させ
て成ることを特徴とする高速電気車両用パンタグラフす
り板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25814395A JPH0885854A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25814395A JPH0885854A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29502491A Division JPH05105994A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885854A true JPH0885854A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17316123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25814395A Pending JPH0885854A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 高速電気車両用パンタグラフすり板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885854A (ja) |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP25814395A patent/JPH0885854A/ja active Pending
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