JPH10250419A - Vibration isolating trolley wire - Google Patents

Vibration isolating trolley wire

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Publication number
JPH10250419A
JPH10250419A JP6356797A JP6356797A JPH10250419A JP H10250419 A JPH10250419 A JP H10250419A JP 6356797 A JP6356797 A JP 6356797A JP 6356797 A JP6356797 A JP 6356797A JP H10250419 A JPH10250419 A JP H10250419A
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JP
Japan
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vibration
alloy
trolley wire
wire
copper
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6356797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Hisatsune
善美 久恒
Kagetaka Amano
景隆 天野
Keizo Shimamura
慶三 島村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire rod having high vibration damping performance, reduce a wire separating factor between a trolley wire and a current collector device of an electric car, without deteriorating various requirements. SOLUTION: This vibration isolating trolley wire is formed by compounding a vibration isolating alloy 2 of 0.05 or more value (1/Q) of internal friction with tension in a 10 to 50MPa range and a conductive material 3. As the vibration isolating alloy 2, a ferromagnetic vibration isolating alloy as Silentalloy(R) and Gentalloy(R) can be used. As the conductive material 3, an alumina dispersed reinforced copper alloy of alumina particle with grain size from 10<-7> to 10<-9> is suited.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い振動減衰性能
を有する電気鉄道用のトロリー線に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trolley wire for an electric railway having high vibration damping performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】トロリー線は、電気車(電車)の集電装
置を介して安定した電力を供給する電気鉄道の重要な要
素であり、走行軌道の上の空中に装架されている。
2. Description of the Related Art A trolley wire is an important element of an electric railway that supplies stable electric power via a current collector of an electric car (train), and is mounted in the air on a running track.

【0003】従来から、このような電力供給システムで
は、トロリー線が走行する電車の集電装置との接触によ
って振動し、そのためトロリー線と集電装置とが離間
(離線)して、集電が断続的になる場合があった。そし
て、集電が断続的になると、電車の安定した走行、加速
などの快適性が損なわれるばかりでなく、電車の電気装
置に支障が生じるおそれがあった。
Conventionally, in such a power supply system, the trolley wire vibrates due to contact with a current collector of a running train, so that the trolley wire and the current collector are separated (separated from each other), and the current is collected. Sometimes it was intermittent. If the current collection is intermittent, not only the comfort such as stable running and acceleration of the train is impaired, but also the electric device of the train may be affected.

【0004】その対策として、トロリー線の敷設時に張
力を付加するとともに、ステーを用いてトロリー線を軌
道中央付近に保持することにより、振動を防止してい
た。また、電車の集電装置の改良や新しいトロリー線材
料の開発が行われており、冷間加工によって強度を高め
た銅および銅合金からなるトロリー線や、鋼線の外側を
銅あるいは銅合金で被覆した高強度複合トロリー線など
が実用化されている。
[0004] As a countermeasure, vibration is prevented by applying tension when laying the trolley wire and holding the trolley wire near the center of the track using a stay. Improvements have also been made to train current collectors and new trolley wire materials.Trolley wires made of copper and copper alloy, which have been strengthened by cold working, and the outside of steel wires are made of copper or copper alloy. Coated high-strength composite trolley wires have been put to practical use.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
鉄道の著しい高速化により、上記した従来のトロリー線
では集電装置との間の離線率の急増が懸念されている。
すなわち、鉄道の高速化は集電装置の走行速度が高速化
することを意味し、その結果、トロリー線における振動
伝播速度と集電装置の走行速度との差が少なくなり、ト
ロリー線と集電装置との離線が大幅に増加するおそれが
あった。
However, due to the remarkable speeding up of railways in recent years, there is a concern that the conventional trolley wire described above may have a sharp increase in the rate of separation from the current collector.
In other words, increasing the speed of the railway means that the traveling speed of the current collector increases, and as a result, the difference between the vibration propagation speed on the trolley wire and the traveling speed of the current collector decreases, and the trolley line and the current collector There was a possibility that the amount of wire separation from the device would increase significantly.

【0006】また、高速走行電車における離線対策とし
て、トロリー線を構成する材料の弾性率や密度を変え、
トロリー線の振動伝播速度を集電装置の走行速度と大き
く異ならせるなどの方法も考えられている。しかし、こ
のようなトロリー線の剛体化や弾性率、密度の変更は、
その他の特性、例えば電気特性、耐アーク性、耐候性、
架線の施工性、価格などの点から限界があり、離線率低
減の目的を達成することが難しかった。
Further, as a measure against derailment in a high-speed train, the elasticity and density of the material forming the trolley wire are changed.
A method of making the vibration propagation speed of the trolley wire significantly different from the traveling speed of the current collector has also been considered. However, such stiffening of the trolley wire, changes in elastic modulus and density,
Other properties, such as electrical properties, arc resistance, weather resistance,
There are limitations in terms of workability and cost of the overhead wire, and it has been difficult to achieve the purpose of reducing the wire breakage rate.

【0007】すなわち、トロリー線の振動伝播速度をC
とすると、以下の関係式が成り立つことが知られてい
る。
That is, the vibration propagation speed of the trolley wire is represented by C
Then, it is known that the following relational expression holds.

【0008】[0008]

【数1】 式中、Sは媒質を静止の位置に戻そうとする力を表わ
し、σは媒質の慣性を表わす。
(Equation 1) In the equation, S represents a force for returning the medium to a rest position, and σ represents the inertia of the medium.

【0009】ここで、媒質であるトロリー線を静止の位
置に戻そうとする力(S)は架設時の張力を意味し、媒
質の慣性を表わす量(σ)はトロリー線の密度を意味し
ている。仮に、現用のトロリー線材料で最高の引張り強
度(550MPa)を有する高強度銅合金により、 350km/hの
高速運転の電車に対応してそれ以上の振動伝播速度Cを
確保しようとすると、架設時の張力として約600MPaの非
常に高い値が要求され、この合金の有する引張り強度
(550MPa)から、架設することが不可能であった。
Here, the force (S) for returning the trolley wire as a medium to a rest position means the tension at the time of erection, and the quantity (σ) representing the inertia of the medium means the density of the trolley wire. ing. If the current trolley wire material is made of a high-strength copper alloy with the highest tensile strength (550MPa), if it is attempted to secure a vibration propagation speed C higher than that for a 350km / h high-speed train, A very high value of about 600 MPa was required as the tension of the alloy, and it was impossible to install the alloy because of the tensile strength (550 MPa) of this alloy.

【0010】また上式から明らかなように、振動伝播速
度Cを上げるために、トロリー線の密度を小さくするこ
とも有効な方法であるが、トロリー線として要求される
他の特性を低下させることなく、密度のみを低下させる
材料の選定は難しかった。
As is apparent from the above equation, it is effective to decrease the density of the trolley wire in order to increase the vibration propagation speed C, but it is necessary to reduce other characteristics required for the trolley wire. Therefore, it was difficult to select a material that reduced only the density.

【0011】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、トロリー線として要求される種々の特性を損なうこ
となく、高い振動減衰性能を有する線材を提供し、走行
中の電車の集電装置とトロリー線との接触によって引起
こされるトロリー線の振動を、抑制しあるいは速やかに
減衰させることによって、トロリー線の離線率を低減さ
せることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a wire having high vibration damping performance without impairing various characteristics required for a trolley wire, and a current collector for a running train. An object of the present invention is to reduce the trolley wire detachment rate by suppressing or quickly attenuating the vibration of the trolley wire caused by the contact between the device and the trolley wire.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、トロリー
線の離線対策として従来から行われている、架線時の張
力付加とステーによる振動防止に加え、トロリー線自体
に高い振動減衰性を持たせることによって、高速電気鉄
道においても、電車の集電装置とトロリー線との離線率
を低減できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have developed a trolley wire itself that has a high vibration damping property in addition to the conventional method of applying a tension at the time of the overhead wire and preventing vibration caused by a stay as a countermeasure for disconnection of the trolley wire. The present inventors have found that by providing the same, it is possible to reduce the disconnection rate between the current collector of the train and the trolley wire even in a high-speed electric railway, and have completed the present invention.

【0013】すなわち本発明の防振性トロリー線は、張
力が10〜 50MPaの範囲で内部摩擦の値(1/Q)が0.05以
上である防振金属または合金と、導電性材料とを複合さ
せたことを特徴とする。
That is, the vibration-damping trolley wire of the present invention is a composite of a vibration-damping metal or alloy having an internal friction value (1 / Q) of 0.05 or more in a tension range of 10 to 50 MPa and a conductive material. It is characterized by having.

【0014】一般に防振金属は、材料内部の摩擦により
振動減衰が行なわれる金属(合金を含む。)であり、強
磁性体の磁気一機械的ヒステリシス損によって、外部か
ら加えられた振動エネルギーを吸収する強磁性型防振合
金、六方晶の底面すべり転位の非可逆的運動によって振
動を吸収する転位型防振合金、双晶界面の非可逆的運動
によって振動を吸収する双晶型防振合金、あるいは2相
以上からなる合金において、相界面での相互の摩擦損失
によって振動を吸収する複合型防振合金等がある。
In general, a vibration-proof metal is a metal (including an alloy) whose vibration is attenuated by friction inside the material, and absorbs vibration energy applied from the outside due to magnetic-mechanical hysteresis loss of a ferromagnetic material. Ferromagnetic anti-vibration alloy, dislocation-type anti-vibration alloy that absorbs vibration by irreversible motion of hexagonal bottom slip dislocation, twin-type anti-vibration alloy that absorbs vibration by irreversible motion of twin interface, Alternatively, among alloys composed of two or more phases, there is a composite type vibration damping alloy that absorbs vibration by mutual friction loss at a phase interface.

【0015】強磁性型防振合金としては、例えばCr 5
〜20wt%とAl 0.1〜10wt%、残部FeからなるFe−
Cr−Al系合金((株)東芝社のサイレンタロイ)、
Fe−CrーMo−Al系合金(例えば住友特殊金属社
のジェンタロイ)、12Cr鋼、Co−Ni基合金(例え
ばウェスチングハウス社のNivco-10)、あるいは高純度
Feや高純度Niなどが挙げられる。また、転位型防振
合金として、高純度Mg、Mg−Zr系合金、Mg−M
2 Ni系合金が挙げられ、双晶型防振合金として、M
n−Cu−Al−Fe−Ni系合金、Cu−Mn−AI
(−Sn)系合金、Cu−Zn−Al系合金、Ni−T
i系合金、あるいはCu一A1−Ni系合金が挙げられ
る。さらに複合型防振合金として、ねずみ鋳鉄やAl一
Zn系合金が挙げられる。
As a ferromagnetic type anti-vibration alloy, for example, Cr 5
~ 20wt%, Al 0.1 ~ 10wt%, the balance of Fe-
Cr-Al alloy (Silentalloy of Toshiba Corporation),
Fe-Cr-Mo-Al-based alloys (for example, Gentaloy of Sumitomo Special Metals), 12Cr steel, Co-Ni-based alloys (for example, Nivco-10 of Westinghouse), or high-purity Fe or high-purity Ni Can be Further, as a dislocation type vibration damping alloy, high-purity Mg, Mg-Zr alloy, Mg-M
g 2 Ni-based alloys.
n-Cu-Al-Fe-Ni alloy, Cu-Mn-AI
(-Sn) -based alloy, Cu-Zn-Al-based alloy, Ni-T
An i-based alloy or a Cu-A1-Ni-based alloy may be used. Further, examples of the composite type vibration damping alloy include gray cast iron and Al-Zn based alloy.

【0016】一般に防振合金は、応力が高くなるにした
がって防振特性が低下するという性質を有している。ま
た、本発明のトロリー線を架設する場合には、高張力を
加えて振動伝播速度を高め、電車の走行速度との差を大
きくすることにより、離線を抑える方法も合わせて行な
われる。したがって、本発明のトロリー線では、架線時
に付加される10〜 50MPaの張力範囲において、振動の内
部摩擦の値(1/Q)が0.05以上と、高い振動減衰能を有
する防振合金が使用される。
In general, a vibration-isolating alloy has a property that the vibration-damping property decreases as the stress increases. When the trolley wire of the present invention is erected, a method of suppressing the derailment by applying a high tension to increase the vibration propagation speed and increasing the difference from the traveling speed of the train is also performed. Therefore, in the trolley wire of the present invention, a vibration-proof alloy having a high vibration damping ability with a value of internal friction of vibration (1 / Q) of 0.05 or more in a tension range of 10 to 50 MPa added during overhead wire is used. You.

【0017】本発明において、導電性材料としては、高
い導電性と強度とを合せ持つ銅または銅合金を使用する
ことが望ましい。そのような銅または銅合金としては、
硬銅、Snを 0.2〜 1.5wt%の割合で添加したCu−S
n系合金、Cu−Zr−Cr系合金、あるいはアルミナ
粒子が均一に分散したアルミナ分散強化銅合金などが挙
げられる。
In the present invention, it is desirable to use copper or a copper alloy having both high conductivity and strength as the conductive material. Such copper or copper alloys include:
Cu-S with hard copper and Sn added at a ratio of 0.2-1.5 wt%
Examples include an n-based alloy, a Cu-Zr-Cr-based alloy, and an alumina dispersion strengthened copper alloy in which alumina particles are uniformly dispersed.

【0018】一般に、銅合金を強化する機構には、固溶
強化と析出強化の2つがある。銅に固溶した添加元素が
導電性を著しく阻害するため、固溶強化により高強度と
高導電性とを両立させることが困難であるのに対して、
析出強化においては、銅に固溶した添加元素を析出処理
により微細析出相として析出させるため、素地が強化さ
れると同時に純化され、導電性が回復する。したがっ
て、強度を高めるには析出強化の機構が好適しており、
前記銅合金のなかで、アルミナ分散強化銅合金の使用が
特に望ましい。
In general, there are two mechanisms for strengthening a copper alloy: solid solution strengthening and precipitation strengthening. Because the added element dissolved in copper significantly inhibits conductivity, it is difficult to achieve both high strength and high conductivity by solid solution strengthening,
In precipitation strengthening, the additive element dissolved in copper is precipitated as a fine precipitation phase by a precipitation treatment, so that the base is strengthened and purified at the same time, and the conductivity is restored. Therefore, the mechanism of precipitation strengthening is suitable for increasing the strength,
Among the copper alloys, the use of an alumina dispersion strengthened copper alloy is particularly desirable.

【0019】また、アルミナ分散強化銅においては、析
出物として分散されたアルミナ粒子の粒径が、10-7から
10-9m であることが望ましい。すなわち、粒径が10-9m
より小さいアルミナ粒子では、転位を固着することがで
きず、材料の変形応力が小さくなるため、強度を十分に
高めることができない。また、析出物と母相金属の格子
定数が異なる場合、析出物の周りには整合ひずみと呼ば
れる弾性ひずみ場が生じ、これが転位運動を妨げ変形応
力を高めるが、析出物の粒径が10-7m より大きい場合に
はこの効果がかえって小さくなり、強度が低下する。
In the alumina-dispersion-strengthened copper, the particle size of the alumina particles dispersed as precipitates is from 10 -7.
It is desirable to be 10 -9 m. That is, the particle size is 10 -9 m
With smaller alumina particles, dislocations cannot be fixed, and the deformation stress of the material is reduced, so that the strength cannot be sufficiently increased. Moreover, precipitates and when the lattice constant of the matrix phase metal are different, precipitates elastic strain field called strain matching occurs around, but this increases the deformation stress hinder dislocation motion, the particle size of the precipitate 10 - If it is larger than 7 m, this effect is rather small and the strength is reduced.

【0020】本発明のトロリー線において、このような
高導電性と高強度とを合せ持つ銅または銅合金と前記防
振合金とを複合する方法としては、例えば銅合金のビレ
ットと防振合金のビレットとを同じコンテナ内にそれぞ
れ挿入し、あるいは銅合金の管状ビレットの中に防振合
金のビレットを嵌め込んだものをコンテナ内に挿入し、
加圧してダイスより流出させて成形する密閉押出加工法
や、冷間押出しの軸絞りのように、コンテナを用いない
で押出し成形する開放押出加工法、銅合金のビレットと
防振合金のビレットとを同時に熱間加工する方法、ある
いは熱間加工後にさらに室温でダイスを通して引き伸ば
す引抜加工法などが挙げられる。
In the trolley wire of the present invention, as a method of combining copper or a copper alloy having such high conductivity and high strength with the vibration-proof alloy, for example, a billet of copper alloy and a vibration-proof alloy are used. Insert each billet into the same container, or insert a vibration-proof alloy billet into a copper alloy tubular billet into the container,
Closed extrusion method in which pressurization is made to flow out of a die and molding, open extrusion processing method in which extrusion is performed without using a container, such as cold extrusion shaft drawing, billets made of copper alloy and vibration-proof alloy Simultaneously with hot working, or a drawing method in which after hot working, the sheet is further drawn through a die at room temperature.

【0021】また、防振合金と銅合金とを所定の断面形
状の線材に加工した後、接合面を合わせて熱処理により
接合一体化する方法もある。さらに、例えば2種以上の
防振合金または防振合金とその他の機能を有する合金と
を複合したものと。銅合金とをさらに複合したトロリー
線では、防振合金を組み込んだ複合ビレットを例えば引
抜き加工により線材とした後、その表面に銅合金を電気
メッキ、造管クラッド、DFP( Dip Forming Proces
s)等の方法で被覆する方法が挙げられる。
Further, there is also a method in which a vibration-proof alloy and a copper alloy are processed into a wire having a predetermined cross-sectional shape, and the joining surfaces are joined to be joined by heat treatment. Further, for example, a composite of two or more kinds of vibration-proof alloys or alloys having other functions. For a trolley wire further compounded with a copper alloy, a composite billet incorporating an anti-vibration alloy is made into a wire by, for example, drawing, and then the surface is electroplated with a copper alloy, a pipe cladding, DFP (Dip Forming Processes).
s) and the like.

【0022】本発明のトロリー線材においては、高い振
動減衰性能を有する防振合金が複合されているので、走
行中の電車の集電装置とトロリー線の接触によって惹起
されるトロリー線の振動を抑制しあるいは速やかに減衰
させることによって、電車の集電装置とトロリー線との
離線率を大幅に低減させることが可能になる。
In the trolley wire of the present invention, since the vibration isolating alloy having high vibration damping performance is compounded, the vibration of the trolley wire caused by the contact between the current collector of the running train and the trolley wire is suppressed. In this case, the rate of disconnection between the current collector of the train and the trolley wire can be significantly reduced.

【0023】また、トロリー線として要求される基本的
特性である導電性は、高い電気伝導性を有する銅または
銅を主成分とする合金が担うため、離線対策に関する要
求特性と電気的特性とを切り離して扱うことができ、材
料設計が容易になるうえに、従来からの離線対策では損
なわれることが多かった他の特性、例えば導電性のよう
な電気的特性や耐アーク性、耐候性等の低下が生じな
い。
The conductivity, which is a basic property required for a trolley wire, is borne by copper having high electrical conductivity or an alloy containing copper as a main component. It can be handled separately, making material design easy, and other characteristics that were often impaired by conventional measures against wire breakage, such as electrical characteristics such as conductivity, arc resistance, weather resistance, etc. No drop occurs.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1乃至図3は、それぞれ本発明の防振性
トロリー線の実施例を示す横断面図である。
FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views showing an embodiment of a vibration-insulating trolley wire according to the present invention.

【0026】図1に示す実施例では、ステーで支持する
ための2本の溝1が、それぞれ側周面に長さ方向に沿っ
て形成された溝付き形状を呈しており、これらの溝より
上部が、10〜 50MPaの張力で0.05以上の内部摩擦値(1/
Q)を示す防振合金、例えばサイレンタロイにより、下
部が、アルミナ分散強化銅合金のような高導電性と高強
度とを合せ持つ銅合金によりそれぞれ構成され、前記防
振合金からなる冠状部2と銅合金からなる基部3とが、
複合一体化された構造を有している。また、図2に示す
実施例では、アルミナ分散強化銅合金のような高導電性
と高強度とを合せ持つ銅合金からなる丸形(断面円形)
線材4の上部に、サイレンタロイのような防振合金から
なる被覆部5が設けられ、これらが複合一体化された構
造を有している。これらのトロリー線は、例えば、前記
銅合金のビレットと防振合金のビレットとを同じコンテ
ナ内にそれぞれ挿入し、あるいは銅合金の管状ビレット
の中に防振合金のビレットを嵌め込んだものをコンテナ
内に挿入し、加圧してダイスより流出させて成形する密
閉押出加工法により製造される。
In the embodiment shown in FIG. 1, two grooves 1 for supporting with stays each have a grooved shape formed along the longitudinal direction on the side peripheral surface. The upper part has an internal friction value of 0.05 or more (1/1 /
Q) is a vibration-proof alloy, for example, Silentalloy, and the lower portion is made of a copper alloy having both high conductivity and high strength, such as an alumina dispersion strengthened copper alloy. And a base 3 made of a copper alloy,
It has a composite integrated structure. In the embodiment shown in FIG. 2, a round shape (circular cross section) made of a copper alloy having both high conductivity and high strength such as an alumina dispersion strengthened copper alloy is used.
A covering portion 5 made of a vibration-proof alloy such as silentalloy is provided on the upper portion of the wire 4, and has a structure in which these are combined and integrated. These trolley wires are, for example, a copper alloy billet and a vibration-proof alloy billet inserted in the same container, or a copper alloy tubular billet fitted with a vibration-proof alloy billet. It is manufactured by a closed extrusion method in which the material is inserted into the inside, and then pressurized and discharged from a die.

【0027】さらに、図3に示すトロリー線では、サイ
レンタロイのような防振合金からなる丸形線材6の外周
全体に、アルミナ分散強化銅合金のような高導電性と高
強度とを合せ持つ銅合金からなる被覆部7が設けられ、
これらが一体に複合された構造を有している。このトロ
リー線は、例えば、アルミナ分散強化銅合金のビレット
を管状にくり抜いた後、その内部にサイレンタロイのビ
レットを嵌め込み、これを引張り加工することにより製
造される。
Further, in the trolley wire shown in FIG. 3, a copper wire having both high conductivity and high strength, such as alumina dispersion strengthened copper alloy, is provided on the entire outer periphery of the round wire 6 made of a vibration-proof alloy such as Silentalloy. A coating portion 7 made of an alloy is provided;
These have a structure in which they are integrally combined. This trolley wire is manufactured, for example, by hollowing out a billet of an alumina dispersion strengthened copper alloy into a tube, fitting a billet made of silentalloy therein, and subjecting the billet to tension processing.

【0028】これらの実施例のトロリー線においては、
上部あるいは中心部に高い振動減衰性能を有する防振合
金からなる防振部が設けられているので、電車等の走行
時のトロリー線の振動を抑制しあるいは速やかに減衰さ
せることができ、集電装置とトロリー線との離線率を低
減することができる。また、集電装置と接触する部分と
して、高導電性と高強度とを合せ持つ銅合金からなる丸
形または異形の基部あるいは表面被覆部が設けられてい
るので、トロリー線材として要求される高い導電性を有
している。
In the trolley wires of these embodiments,
A vibration isolator made of an anti-vibration alloy with high vibration damping performance is provided in the upper part or central part, so that vibration of the trolley wire during running of a train or the like can be suppressed or attenuated quickly, and current collection The disconnection rate between the device and the trolley wire can be reduced. In addition, since a round or irregular base or surface coating made of a copper alloy having both high conductivity and high strength is provided as a portion in contact with the current collector, the high conductivity required for a trolley wire is provided. It has nature.

【0029】次に、本発明の別の実施の形態について説
明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0030】図4に示すトロリー線では、サイレンタロ
イのような防振合金を含む複合体からなる丸形線材8の
外周全体に、アルミナ分散強化銅合金のような銅合金か
らなる被覆部7が一体に複合された構造を有している。
ここで、防振合金を含む複合体としては、超強力鋼やマ
ルエージング鋼と防振合金とを複合させた線材、あるい
は密度の低い炭素繊維やTi合金と防振合金とを複合さ
せた線材等を挙げることができる。前者のマルエージン
グ鋼等の複合体を中心部に用いたトロリー線では、引張
り強度が向上し、より高い張力をかける離線対策をもあ
わせて行なうことができる。また、後者の炭素繊維等の
複合体を用いたトロリー線では、トロリー線全体の密度
がより低くなるので、振動伝播速度が向上し、それによ
り離線率がより低減するという効果がある。
In the trolley wire shown in FIG. 4, a coating 7 made of a copper alloy such as an alumina dispersion strengthened copper alloy is integrally formed on the entire outer periphery of a round wire 8 made of a composite including a vibration-proof alloy such as a silentalloy. Has a composite structure.
Here, as the composite containing a vibration-proof alloy, a wire rod obtained by combining a super-strength steel or a maraging steel with a vibration-proof alloy, or a wire rod obtained by combining a low-density carbon fiber or a Ti alloy with a vibration-proof alloy is used. And the like. In the case of the former trolley wire using a composite material such as maraging steel at the center, the tensile strength is improved, and it is possible to take measures against wire detachment that applies higher tension. Further, in the case of the latter trolley wire using a composite material such as carbon fiber, the density of the entire trolley wire is lower, so that there is an effect that the vibration propagation speed is improved, and thereby the detachment ratio is further reduced.

【0031】マルエージング鋼と防振合金であるサイレ
ンタロイとを複合した複合体を中心部に用いたトロリー
線の構造を、図5(a)、(b)にそれぞれ示す。図5
(a)に示すトロリー線では、マルエージング鋼からな
る中心線材9の上にサイレンタロイの複合被覆部10が
設けられた複合体の上に、銅被覆層11が形成された構
造を有し、例えば、サイレンタロイを管状に加工した
後、その中空部にマルエージング鋼のビレットを挿入
し、線引き加工して複合一体化した後、この複合体を溶
融銅浴中にディップし、表面に銅層を形成する方法で製
造される。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the structure of a trolley wire using a composite of maraging steel and silentalloy which is a vibration-proof alloy at the center. FIG.
The trolley wire shown in (a) has a structure in which a copper coating layer 11 is formed on a composite in which a composite coating portion 10 of silentalloy is provided on a center wire 9 made of maraging steel. After processing sirentaloy into a tubular shape, insert a billet of maraging steel into the hollow part, draw it and integrate it into a composite, then dip this composite into a molten copper bath to form a copper layer on the surface Manufactured in a manner that

【0032】また、図5(b)に示すトロリー線では、
中心部の複合体が、いずれも断面半円形を有するマルエ
ージング鋼からなる線材12aとサイレンタロイからな
る線材12bとが一体に接合された構造を有し、例え
ば、マルエージング鋼のビレットとサイレンタロイのビ
レットとを同時に線引き加工し複合一体化した後、この
複合体を溶融銅浴中にディップし、表面に銅層を形成す
ることにより製造される。
The trolley wire shown in FIG.
The center composite has a structure in which a wire rod 12a made of maraging steel and a wire rod 12b made of silentalloy, each having a semicircular cross section, are integrally joined. For example, a billet made of maraging steel and a billet made of silentalloy Are simultaneously drawn and composite-integrated, and then the composite is dipped in a molten copper bath to form a copper layer on the surface.

【0033】さらに、複数の防振合金を複合すること
で、振動減衰性能だけでなく、引張り強度や熱膨張率な
どの他の要求特性をも満足させるトロリー線を得ること
ができる。例えば、高い防振特性と強度が要求される場
合には、ねずみ鋳鉄とCu−Al−Ni系あるいはMn
−Cu系の防振合金とを複合した複合体の使用が有効で
ある。
Further, by combining a plurality of vibration-proof alloys, it is possible to obtain a trolley wire which satisfies not only vibration damping performance but also other required characteristics such as tensile strength and coefficient of thermal expansion. For example, when high vibration isolation characteristics and strength are required, gray cast iron and Cu-Al-Ni or Mn
It is effective to use a composite material obtained by compounding with a Cu-based anti-vibration alloy.

【0034】このような複数の防振合金が組合わせ複合
されたトロリー線の実施の形態を次に示す。すなわち、
図6に示すトロリー線では、振動減衰性が最も高いマグ
ネシウムからなる中心線材13の外周に、サイレンタロ
イからなる複合被覆部10が設けられた複合体の外周
に、アルミナ分散強化銅合金のような銅合金からなる被
覆部7が形成されており、防振性に極めて優れているう
えに、高い導電性を有している。このトロリー線は、例
えば、まずサイレンタロイを管状に加工した後、その中
空部にマグネシウムを充填し、得られた複合体を、アル
ミナ分散強化銅合金からなる管状ビレット内に挿入し
て、引抜き加工により一体に成形することにより製造さ
れる。
An embodiment of a trolley wire in which a plurality of such vibration-proof alloys are combined and combined will be described below. That is,
In the trolley wire shown in FIG. 6, a copper such as an alumina dispersion strengthened copper alloy is provided on the outer periphery of a composite in which a composite covering portion 10 made of silentalloy is provided on the outer periphery of a center wire 13 made of magnesium having the highest vibration damping property. A coating portion 7 made of an alloy is formed, which is extremely excellent in vibration isolation and has high conductivity. This trolley wire is, for example, first processing a silentalloy into a tubular shape, then filling the hollow portion with magnesium, inserting the obtained composite into a tubular billet made of an alumina dispersion strengthened copper alloy, and drawing it out. It is manufactured by molding integrally.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について記載す
る。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0036】実施例1〜4 Fe−Cr−Al系の防振合金であるサイレンタロイ
(Cr 12wt%−Al3wt%−残部Fe)と表1に示す銅ま
たは銅合金とを、同表に示す方法により複合し、図1に
示す断面形状を有する断面積 110mm2 の溝付き複合線を
製造した。
Examples 1 to 4 Silentalloy (Cr 12 wt% -Al 3 wt% -remaining Fe), which is a Fe-Cr-Al-based vibration damping alloy, and copper or a copper alloy shown in Table 1 were subjected to the method shown in the same table. The composite wire having a cross-sectional shape shown in FIG. 1 and having a cross-sectional area of 110 mm 2 was manufactured.

【0037】次に、得られた複合線に対して、トロリー
線として要求される特性である引張強度、導電性、耐熱
性、摩耗特性、振動減衰率および比離線率をそれぞれ調
べた。また、冷間加工により製造された現用の溝付き硬
銅トロリー線(比較例1)および溝付き錫入り合金トロ
リー線(比較例2)について、同様な特性をそれぞれ調
べた。これらの測定結果を、表2にそれぞれ示す。
Next, the obtained composite wire was examined for characteristics required as a trolley wire, such as tensile strength, conductivity, heat resistance, wear characteristics, vibration damping rate, and relative linearity. In addition, the same characteristics were examined for the current grooved hard copper trolley wire (Comparative Example 1) and the grooved tin-containing alloy trolley wire (Comparative Example 2) manufactured by cold working. Table 2 shows the results of these measurements.

【0038】なお、導電性は、IACSの導電率に対す
る百分率で示した。また耐熱性の測定は、室温から 700
℃までの種々の温度で 1時間保持した後、引張り試験で
焼鈍軟化を示す温度を測定することにより行ない、摩耗
特性の測定は、回転摩耗試験機で、 DC50Aの電流を通電
した状態で鉄系焼結合金製の摺り板により摺りあわせ、
20,000回転後の摩耗量を測定することにより行なった。
さらに、振動の減衰率(固有減衰能 S.P.D)の測定は、
一定長さの線を振らせて減衰率を測定することにより行
なった。またさらに、離線率の測定においては、実施例
および比較例で得られたトロリー線を用いて、実際に高
速移動体を 350km/hの速度で走らせる走行試験を実施
し、トロリー線の移動体集電装置との離線回数を、単位
距離当りで調べた。そして、現用の溝付き硬銅トロリー
線(比較例1)の離線回数に対する割合を、比離線率と
して示した。
The conductivity is shown as a percentage with respect to the conductivity of IACS. Heat resistance is measured from room temperature to 700
After holding at various temperatures up to ℃ for one hour, the temperature at which annealing softens in a tensile test is measured, and the wear characteristics are measured using a rotary wear tester with a DC current of 50 A applied. Rubbing with a sintered alloy sliding plate,
The measurement was performed by measuring the amount of wear after 20,000 revolutions.
In addition, the measurement of vibration damping rate (intrinsic damping power SPD)
This was performed by measuring a decay rate by shaking a line of a fixed length. Furthermore, in the measurement of the derailment rate, a running test was carried out using the trolley wires obtained in Examples and Comparative Examples to actually run a high-speed mobile at a speed of 350 km / h, The number of disconnections from the current collector was examined per unit distance. Then, the ratio to the number of times of disconnection of the working grooved hard copper trolley wire (Comparative Example 1) was shown as a specific disconnection rate.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【表2】 表2からわかるように、実施例1〜4で得られたトロリ
ー線は、現用の溝付き硬銅トロリー線および溝付き錫入
り合金トロリー線に比べて、防振特性が著しく向上し、
電車等の高速移動体の集電装置との離線率が大幅に低減
されている。またその他の諸特性も、現用のトロリー線
と同程度で良好である。
[Table 2] As can be seen from Table 2, the trolley wires obtained in Examples 1 to 4 have significantly improved anti-vibration properties as compared with the current grooved hard copper trolley wire and the grooved tin-containing alloy trolley wire,
2. Description of the Related Art The rate of disconnection between a current collector and a high-speed moving body such as a train has been greatly reduced. In addition, other characteristics are as good as the current trolley wire.

【0040】実施例5〜7 実施例5においては、アルミナ分散強化銅合金のビレッ
トを管状にくり抜いた後、その中空部にサイレンタロイ
(Cr 12wt%−Al3wt%−残部Fe)のビレットを嵌め
込んで複合し、これを引張り加工して、断面積 110mm2
の丸形複合線を製造した。
Examples 5 to 7 In Example 5, billets of an alumina dispersion strengthened copper alloy were hollowed out into a tube, and then a billet of silentalloy (Cr 12 wt% -Al 3 wt% -remainder Fe) was fitted into the hollow portion. It is compounded, and this is stretched, and the cross-sectional area is 110 mm 2
Was manufactured.

【0041】また実施例6においては、サイレンタロイ
のビレットとマルエージング鋼のビレットとを同時に線
引き加工し複合一体化した後、これを溶融銅浴中にディ
ップして表面に銅層を形成し、断面積 110mm2 の丸形複
合線を製造した。
In Example 6, a billet of silentalloy and a billet of maraging steel were simultaneously drawn and composited and integrated, and then dipped in a molten copper bath to form a copper layer on the surface. A round composite wire having an area of 110 mm 2 was produced.

【0042】さらに実施例7においては、サイレンタロ
イを管状に加工した後、その中空部にマグネシウムを充
填し、この複合体をアルミナ分散強化銅合金からなる管
状ビレット内に挿入し、引抜き加工により一体に成形し
て、断面積 110mm2 の丸形複合線を製造した。
Further, in Example 7, after the silentalloy was processed into a tubular shape, the hollow portion was filled with magnesium, and this composite was inserted into a tubular billet made of an alumina dispersion-strengthened copper alloy, and integrally formed by drawing. It was molded to produce a round composite wire having a cross-sectional area of 110 mm 2 .

【0043】次に、こうして得られた丸形複合線の引張
強度、導電性、耐熱性、摩耗特性、振動減衰率および比
離線率を、それぞれ実施例1〜4と同様にして調べた。
これらの測定結果を、現用の溝付き硬銅トロリー線(比
較例1)の特性とともに、表3にそれぞれ示す。
Next, the tensile strength, conductivity, heat resistance, abrasion characteristics, vibration damping rate and relative linearity of the thus obtained round composite wire were examined in the same manner as in Examples 1 to 4, respectively.
These measurement results are shown in Table 3 together with the characteristics of the working grooved hard copper trolley wire (Comparative Example 1).

【0044】[0044]

【表3】 表3からわかるように、実施例5〜7で得られた丸形ト
ロリー線は、現用の溝付き硬銅トロリー線と比べて防振
特性が著しく向上し、電車等の高速移動体の集電装置と
の離線率が大幅に低減されている。また、その他の諸特
性も、現用のトロリー線と同程度で良好である。
[Table 3] As can be seen from Table 3, the round trolley wires obtained in Examples 5 to 7 have remarkably improved anti-vibration characteristics as compared with the current grooved hard copper trolley wire, and current collection of high-speed moving bodies such as electric trains. The rate of disconnection from the device is greatly reduced. In addition, other characteristics are as good as those of the current trolley wire.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトロリー
線は、トロリー線として要求される種々の特性を有して
いるうえに、従来より高い振動減衰性を有する。したが
って、このトロリー線によれば、走行中の電車の集電装
置との接触によって惹起されるトロリー線の振動が抑制
されあるいは速やかに減衰され、集電装置とトロリー線
との間の離線率が大幅に低減され、安定した電力供給が
実現される。
As described above, the trolley wire of the present invention has various characteristics required as a trolley wire, and also has a higher vibration damping property than the conventional one. Therefore, according to this trolley wire, the vibration of the trolley wire caused by the contact with the current collector of the running train is suppressed or rapidly attenuated, and the disconnection rate between the current collector and the trolley wire is reduced. It is greatly reduced and a stable power supply is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の防振性トロリー線の一実施例を示す横
断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a vibration-proof trolley wire of the present invention.

【図2】本発明の防振性トロリー線の別の実施例を示す
横断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the vibration isolating trolley wire of the present invention.

【図3】本発明の防振性トロリー線の別の実施例を示す
横断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the vibration-isolating trolley wire of the present invention.

【図4】中心部に防振合金を含む複合体が設けられた、
本発明の防振性トロリー線の実施例を示す横断面図。
FIG. 4 shows a composite including a vibration-proof alloy in the center.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the vibration-proof trolley wire of the present invention.

【図5】マルエージング鋼とサイレンタロイとの複合体
を有するトロリー線の構造を示す横断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a trolley wire having a composite of maraging steel and silentalloy.

【図6】複数の防振合金の複合体を有する本発明の実施
例を示す横断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention having a composite of a plurality of vibration-proof alloys.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2………防振合金からなる冠状部 3………高導電性、高強度の銅合金からなる基部 4………高導電性、高強度の銅合金からなる丸形線材 5………防振合金からなる被覆部 6………防振合金からなる丸形線材 7………高導電性、高強度の銅合金からなる被覆部 8………防振合金を含む複合体からなる丸形線材 9………マルエージング鋼からなる中心線材 10………サイレンタロイの複合被覆部 11………銅被覆層 13………マグネシウムからなる中心線材 2 ... crown-shaped part made of anti-vibration alloy 3 ... base made of high-conductivity, high-strength copper alloy 4 ... round wire made of high-conductivity, high-strength copper alloy 5 ... Coating part 6 made of vibration damping alloy 6 Round wire made of vibration damping alloy 7 Coating part made of copper alloy having high conductivity and high strength 8 Round part made of composite containing vibration damping alloy Wire 9 Central wire made of maraging steel 10 Composite covering part of silentalloy 11 Copper coating layer 13 Center wire made of magnesium

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 張力が10〜 50MPaの範囲で内部摩擦の値
(1/Q)が0.05以上である防振金属または合金と、導電
性材料とを複合させたことを特徴とする防振性トロリー
線。
An anti-vibration property characterized by combining a conductive material with a vibration-proof metal or alloy whose internal friction value (1 / Q) is 0.05 or more in a tension range of 10 to 50 MPa. Trolley wire.
【請求項2】 前記導電性材料が、粒径が10-7から10-9
m のアルミナ粒子が均一に分散したアルミナ分散強化銅
であることを特徴とする請求項1記載の防振性トロリー
線。
2. The conductive material has a particle size of 10 -7 to 10 -9.
2. The vibration-damping trolley wire according to claim 1, wherein the alumina particles of m 2 are alumina dispersion strengthened copper uniformly dispersed.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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