JPH06276604A - 集電用すり板 - Google Patents
集電用すり板Info
- Publication number
- JPH06276604A JPH06276604A JP8404393A JP8404393A JPH06276604A JP H06276604 A JPH06276604 A JP H06276604A JP 8404393 A JP8404393 A JP 8404393A JP 8404393 A JP8404393 A JP 8404393A JP H06276604 A JPH06276604 A JP H06276604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tin
- sulfide solid
- solid lubricant
- metal
- types
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】軽量で且つ耐磨耗性を有し、しかも公害となら
ない集電用すり板を提供することにある。 【構成】密度の小さいアルミニウムの粉末または繊維を
母材とし、添加材として潤滑性に優れている硫化物固体
潤滑材であるM0S2，WS2 ，ZrS2，TaS2の一種類以上と、
母材に分散することで耐磨耗性向上が期待できる硬質セ
ラミックスである金属窒化物 TiN， ZrN，VN， NbN， T
aN，Cr2Nのいづれか、あるいは、金属炭化物 TiC， Si
C， ZrC，VC， NbC，TaC ，WCのいづれか、あるいは金
属ホウ化物TiB2，ZrB2， CrB， M0B，WBのいづれか一種
類以上と金属錫を組合せて焼結するものである。
ない集電用すり板を提供することにある。 【構成】密度の小さいアルミニウムの粉末または繊維を
母材とし、添加材として潤滑性に優れている硫化物固体
潤滑材であるM0S2，WS2 ，ZrS2，TaS2の一種類以上と、
母材に分散することで耐磨耗性向上が期待できる硬質セ
ラミックスである金属窒化物 TiN， ZrN，VN， NbN， T
aN，Cr2Nのいづれか、あるいは、金属炭化物 TiC， Si
C， ZrC，VC， NbC，TaC ，WCのいづれか、あるいは金
属ホウ化物TiB2，ZrB2， CrB， M0B，WBのいづれか一種
類以上と金属錫を組合せて焼結するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車輌用パンタグラフに
用いらりれる集電用すり板に関するものである。
用いらりれる集電用すり板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、すり板はトロリー線と高速で摺
動しながら集電するため、耐磨耗性、潤滑性、導電性に
優れていることが要求される。このような点から、従来
より主として、鉄系または銅系を主成分とし、これに副
成分として、カーボン、錫、鉛などを加えた焼結合金が
広く用いられている。しかし、潤滑性能の比較的良い金
属鉛などの添加は、公害の点で問題がある。
動しながら集電するため、耐磨耗性、潤滑性、導電性に
優れていることが要求される。このような点から、従来
より主として、鉄系または銅系を主成分とし、これに副
成分として、カーボン、錫、鉛などを加えた焼結合金が
広く用いられている。しかし、潤滑性能の比較的良い金
属鉛などの添加は、公害の点で問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄道車輌の高速化につ
れて、すり板材の性能に関する要求は一段と厳しくなっ
てきており、特に、トロリー線との追従性向上の上での
すり板材の軽量と、保守の点での耐磨耗性が強く求めら
れてるが、従来のようなものでは、そのような点をクリ
ヤーしきれないところがあった。また、前述した耐磨耗
性のものを用いても公害の点で問題があった。本発明
は、上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的と
するところは、軽量で且つ耐磨耗性を有し、しかも公害
とならない集電用すり板を提供することにある。
れて、すり板材の性能に関する要求は一段と厳しくなっ
てきており、特に、トロリー線との追従性向上の上での
すり板材の軽量と、保守の点での耐磨耗性が強く求めら
れてるが、従来のようなものでは、そのような点をクリ
ヤーしきれないところがあった。また、前述した耐磨耗
性のものを用いても公害の点で問題があった。本発明
は、上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的と
するところは、軽量で且つ耐磨耗性を有し、しかも公害
とならない集電用すり板を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、密度の小さいアルミニウムの粉末ま
たは繊維を母材とし、添加材として潤滑性に優れている
硫化物固体潤滑材であるM0S2，WS2 ，ZrS2，TaS2の一種
類以上と、母材に分散することで耐磨耗性向上が期待で
きる硬質セラミックスである金属窒化物 TiN， ZrN，V
N， NbN， TaN，Cr2Nのいづれか、あるいは、金属炭化
物 TiC， SiC， ZrC，VC， NbC，TaC ，WCのいづれか、
あるいは金属ホウ化物TiB2，ZrB2， CrB， M0B，WBのい
づれか一種類以上と金属錫を組合せて焼結することによ
り、軽くて耐磨耗性に優れたすり板とするものである。
するための手段は、密度の小さいアルミニウムの粉末ま
たは繊維を母材とし、添加材として潤滑性に優れている
硫化物固体潤滑材であるM0S2，WS2 ，ZrS2，TaS2の一種
類以上と、母材に分散することで耐磨耗性向上が期待で
きる硬質セラミックスである金属窒化物 TiN， ZrN，V
N， NbN， TaN，Cr2Nのいづれか、あるいは、金属炭化
物 TiC， SiC， ZrC，VC， NbC，TaC ，WCのいづれか、
あるいは金属ホウ化物TiB2，ZrB2， CrB， M0B，WBのい
づれか一種類以上と金属錫を組合せて焼結することによ
り、軽くて耐磨耗性に優れたすり板とするものである。
【０００５】
【作用】本発明によって、密度の小さいアルミニウムの
粉末や繊維を母材とすることで、導電性が良く、しかも
軽量化が図られる。次に摩擦係数の小さい硫化物固体潤
滑材、例えば比較的に良く用いられる黒鉛よりも摩擦係
数の小さい二硫化モリブデンを組合せることにより、従
来よりも潤滑性能を向上させることが可能である。さら
に、硬質セラミックス例えばチタンカーバイドを母材に
分散させることにより、耐磨耗性を付与することができ
る。そして、アルミニウム母材と硫化物固体潤滑材の組
合せを焼結によって成形体とする重要なポイントが金属
錫の添加である。
粉末や繊維を母材とすることで、導電性が良く、しかも
軽量化が図られる。次に摩擦係数の小さい硫化物固体潤
滑材、例えば比較的に良く用いられる黒鉛よりも摩擦係
数の小さい二硫化モリブデンを組合せることにより、従
来よりも潤滑性能を向上させることが可能である。さら
に、硬質セラミックス例えばチタンカーバイドを母材に
分散させることにより、耐磨耗性を付与することができ
る。そして、アルミニウム母材と硫化物固体潤滑材の組
合せを焼結によって成形体とする重要なポイントが金属
錫の添加である。
【０００６】即ち、アルミニウムの繊維や粉末を焼結す
るには、少なくとも 500℃以上（錫の融点以上）で加熱
しなければ十分な強度の焼結体をえることができない、
しかし、二流化モリブデンまたは二流化タングステンな
どの硫化物固体潤滑材は、アルミニウムとの組合せにお
いて、不活性ガス零囲気中においても 500℃以上では硫
化物固体潤滑材が分解をして本来の特性を失う。本発明
はこの解決手段として、金属錫を添加して、錫の融点 2
32℃以上 500℃以下の温度で焼結することにより、潤滑
材の特性を損ねること無く、十分な強度の焼結体がえら
れることを可能とした。さらに、母材のアルミニウムの
粉末または繊維、添加材の硫化物固体潤滑材、硬質セラ
ミックなどに、銅またはニッケルをメッキすることは、
焼結時における錫のぬれ性を良くし、焼結材の強度向上
の点で効果がある。以下、本発明の一実施例を詳述す
る。
るには、少なくとも 500℃以上（錫の融点以上）で加熱
しなければ十分な強度の焼結体をえることができない、
しかし、二流化モリブデンまたは二流化タングステンな
どの硫化物固体潤滑材は、アルミニウムとの組合せにお
いて、不活性ガス零囲気中においても 500℃以上では硫
化物固体潤滑材が分解をして本来の特性を失う。本発明
はこの解決手段として、金属錫を添加して、錫の融点 2
32℃以上 500℃以下の温度で焼結することにより、潤滑
材の特性を損ねること無く、十分な強度の焼結体がえら
れることを可能とした。さらに、母材のアルミニウムの
粉末または繊維、添加材の硫化物固体潤滑材、硬質セラ
ミックなどに、銅またはニッケルをメッキすることは、
焼結時における錫のぬれ性を良くし、焼結材の強度向上
の点で効果がある。以下、本発明の一実施例を詳述す
る。
【０００７】
【実施例】直径が 100〜 300mmのアルミニウム長繊維が
絡み合って約１〜２mmの厚さがあるマット状のものに、
無電解メッキ銅のメッキを行い母材とする。添加材であ
る二流化モリブデンとチタンカーバイドの粉末にも無電
解の銅メッキ処理をする。これらの粉末と錫の粉末を、
アルミニウム母材に対して、M0S210〜20Vol ％、 TiC５
〜15Vol ％、Sn10〜20Vol ％の割合で混合した粉末を、
アルミニウムマットの上に均一に分散する。そして、こ
の状態のマットを複数枚積層してプレス成形をする。プ
レス成形体は、加圧しながら温度 280〜 480℃水素ガス
または不活性ガス雰囲気中で焼結を行い、密度４gr／cm
3 前後の焼結体を得る。
絡み合って約１〜２mmの厚さがあるマット状のものに、
無電解メッキ銅のメッキを行い母材とする。添加材であ
る二流化モリブデンとチタンカーバイドの粉末にも無電
解の銅メッキ処理をする。これらの粉末と錫の粉末を、
アルミニウム母材に対して、M0S210〜20Vol ％、 TiC５
〜15Vol ％、Sn10〜20Vol ％の割合で混合した粉末を、
アルミニウムマットの上に均一に分散する。そして、こ
の状態のマットを複数枚積層してプレス成形をする。プ
レス成形体は、加圧しながら温度 280〜 480℃水素ガス
または不活性ガス雰囲気中で焼結を行い、密度４gr／cm
3 前後の焼結体を得る。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、密
度が小さく汎用性のあるアルミニウムと、摩擦係数の極
めて小さい二流化モリブデンの組合せい焼結を錫をバイ
ンダーとすることで可能とした。この結果、従来より主
として使用されて来た鉄系のすり板機に比べて密度が均
１／２の量となり、潤滑性の優れたすり板材が得られ、
更に公害を出すようなものを使用する必要もない。よっ
て、本発明の集電すり板は、実用上、極めて有用性の高
いものである。
度が小さく汎用性のあるアルミニウムと、摩擦係数の極
めて小さい二流化モリブデンの組合せい焼結を錫をバイ
ンダーとすることで可能とした。この結果、従来より主
として使用されて来た鉄系のすり板機に比べて密度が均
１／２の量となり、潤滑性の優れたすり板材が得られ、
更に公害を出すようなものを使用する必要もない。よっ
て、本発明の集電すり板は、実用上、極めて有用性の高
いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｅ Ｈ０１Ｂ 1/14 7244−5Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 プレス成形と焼結によって形成する車輌
用パンタグラフに用いられる集電用すり板において、ア
ルミニウムの粉末または繊維を母材とし、これに硫化物
固体潤滑材と高硬度セラミックス材に金属錫を組合せて
分散し、500℃以下の温度で焼結することを特徴とした
集電用すり板。 - 【請求項２】 前記硫化物固体潤滑材として、M0S2，WS
2 ，ZrS2，TaS2の少なくとも１種類以上と、セラミック
ス材として金属窒化物 TiN， ZrN，VN， NbN， TaN，Cr
2Nのいづれか、あるいは金属炭化物 TiC， SiC， ZrC，
VC， NbC，TaC ，Mo2C,WC のいづれか、あるいは金属ホ
ウ化物TiB2，ZrB2， CrB， M0B，WBのいづれか１種類以
上とすることを特徴とした請求項１記載の集電用すり
板。 - 【請求項３】 前記アルミニウムの粉末、または繊維
と、硫化物固体潤滑材と超硬度セラミックスの各々に、
ニッケルまたは銅をめっきしたものと、金属錫を組合せ
て焼結することを特徴とした請求項１あるいは請求項２
記載の集電用すり板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8404393A JPH06276604A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 集電用すり板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8404393A JPH06276604A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 集電用すり板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276604A true JPH06276604A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13819491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8404393A Pending JPH06276604A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 集電用すり板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06276604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108117391A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-05 | 四川理工学院 | 一种电力机车受电弓复合滑板的制备方法 |
| CN109136624A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-04 | 贵州新安航空机械有限责任公司 | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 |
| JP2021038432A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 東洋アルミニウム株式会社 | 積層造形用金属粉末 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP8404393A patent/JPH06276604A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108117391A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-05 | 四川理工学院 | 一种电力机车受电弓复合滑板的制备方法 |
| CN109136624A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-04 | 贵州新安航空机械有限责任公司 | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 |
| JP2021038432A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 東洋アルミニウム株式会社 | 積層造形用金属粉末 |
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