JP2002275564A - パンタグラフ用摺り板材 - Google Patents

パンタグラフ用摺り板材

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JP2002275564A
JP2002275564A JP2001077049A JP2001077049A JP2002275564A JP 2002275564 A JP2002275564 A JP 2002275564A JP 2001077049 A JP2001077049 A JP 2001077049A JP 2001077049 A JP2001077049 A JP 2001077049A JP 2002275564 A JP2002275564 A JP 2002275564A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛を使用せず環境に優しく、トロリ線に対す
る耐摩耗性、潤滑性を備えた摺り板材を提供すること。 【解決手段】 重量基準で、銅と亜鉛を合計で９０％以
上、さらにアルミニウム０．２〜０．４％と、ビスマス
３．５〜５．５％を含有させてパンタグラフ用摺り板材
を構成する。この摺り板材自体とトロリ線との相互耐摩
耗性、潤滑性において、鉛を含有する従来品と同等以上
の性能を有することが実験的に認められた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】電車は、走行中に、パンタグ
ラフを介して、トロリ線から駆動電力の供給を受ける。
この発明は、トロリ線に摺接するパンタグラフ用の摺り
板材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の摺り板材としては、銅、亜鉛、
鉛、アルミニウムを主成分とする合金材料が知られてい
る。この摺り板材料は、トロリ線に高速で摺接すると
き、摩擦熱で鉛が溶融し、摩擦抵抗が低下するものと考
えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の５％程度の
鉛を含有する摺り板材は、必ずしも環境に適していると
はいえない。この摺り板材料が、トロリ線に摺接すると
き、飛散し周辺環境に影響を及ぼすことが心配される。
従って、この発明は、鉛を使用することなく環境に優し
く、上記従来の摺り板材と同等のトロリ線に対する耐摩
耗性、潤滑性を備えた新たな摺り板材を提供することを
課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、重量基準で、銅と亜鉛を合計で９
０％以上、さらにアルミニウム０．２〜０．４％と、ビ
スマス３．５〜５．５％を含有させてパンタグラフ用摺
り板材を得た。この摺り板材自体とトロリ線との相互耐
摩耗性、潤滑性において、鉛を含有する従来品と同等以
上の性能が得られた。
【０００５】
【発明の実施の形態】試料１乃至９を作成し、それらの
機械的性質を調査した。試料１乃至９の組成を表１に示
す。
【表１】 試料１は、鉛（Ｐｂ）を含有する従来品である。試料２
は、従来品における鉛の含有量を減じたもの、試料３は
鉛を含有しないものである。試料４乃至試料７は、鉛に
代えてビスマス（Ｂｉ）を添加したもので、試料５、試
料６、試料７は本発明の実施例である。試料８、試料９
は、他の黄銅系材料にビスマスを添加したものである。
【０００６】試料１乃至９の機械的性質を表２に示す。
【表２】 表２に示すように、試料８，９は、硬度が高く、トロリ
線を過剰に摩耗させるおそれがある。その他の試料はほ
ぼ同等の機械的性質を示した。
【０００７】試料１乃至９について、耐焼付性評価試験
及び耐摩耗性評価試験を行った。耐焼付性評価試験は、
10,000rpm（摺動速度 11.93m/sec）で回転している円筒
形の銅製相手材（トロリ線を想定）に、円盤状の試料を
焼付が発生するまで、所定の加重プログラミングに従っ
て、徐々に加重を増大させるように押しつける。焼付が
発生したときの押しつけ加重の大きさ（２回の平均値）
を耐焼付性の評価とする。この場合、「焼付」とは、
試験片の温度が250℃に達したか、又は、摩擦力が50N
・cm に達したこと、を指すものとする。耐摩耗性評価
試験は、10,000rpm（摺動速度 11.93m/sec）で回転して
いる円筒形の銅製相手材（トロリ線を想定）に、円盤状
の試料を所定の加重プログラミングに従って、所定の押
し付け加重（300N、700N）で、１時間、押し付ける。試
験後の試料摺動面の痕の深さを耐摩耗性の評価とする。
耐焼付性評価試験及び耐摩耗性評価試験の結果を表３に
示す。
【表３】
【０００８】ビスマスの含有量が２．０％未満であると
焼き付きが生じやすく、５．５％を超えるとコストに影
響する。試料１乃至９について、上記各試験結果及びコ
スト等を考慮したの総合評価は表４の通りである。
【表４】 表４において、◎は従来品より優れる、○は従来品と同
等、△は従来品より劣ることを意味する。耐焼付性に優
れた材料は、耐摩耗性も良好である。以上のように、試
料５(Cu: 67.1wt%, Al: 0.3wt%, Zn: 29.4wt%, Bi: 2.0
wt%,その他: 1.2%)、試料６(Cu: 65.9wt%, Al: 0.3wt%,
Zn: 28.6wt%, Bi: 4.1wt%,その他: 1.1%)及び試料７(C
u: 65.5wt%, Al: 0.3wt%, Zn: 28.0wt%, Bi: 5.1wt%,
その他: 1.1%)の材料が、鉛を含有しない黄銅系摺り板
材として最適であることがわかる。
【０００９】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、重量
基準で、銅と亜鉛を合計で９０％以上、さらにアルミニ
ウム０．２〜０．４％と、ビスマス２．０〜５．５％を
含有させてパンタグラフ用摺り板材を構成したため、環
境に悪影響を及ぼすことがないし、トロリ線との相互耐
摩耗性、潤滑性において、鉛を含有する従来品と同等以
上の性能を有する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重量基準で、銅と亜鉛を合計で９０％以
    上含み、さらにアルミニウム０．２〜０．４％と、ビス
    マス２．０〜５．５％を含有することを特徴とするパン
    タグラフ用摺り板材。
  2. 【請求項２】 重量基準で、銅６４．０〜６６．０％、
    アルミニウム０．２〜０．４％、亜鉛２７．５〜２８．
    ９％、ビスマス２．０〜５．５％を含有することを特徴
    とするパンタグラフ用摺り板材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442125B1 (ko) * 2001-12-10 2004-07-30 한국전기연구원 집전 마찰판 재료용 조성물
KR100442693B1 (ko) * 2001-12-10 2004-08-02 주식회사 피스코 납을 함유하지 않은 동계 집전 마찰판 재료의 조성물
KR100631041B1 (ko) 2005-03-04 2006-10-04 주식회사 풍산 절삭성 및 가공성이 우수한 쾌삭황동합금

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KR100631041B1 (ko) 2005-03-04 2006-10-04 주식회사 풍산 절삭성 및 가공성이 우수한 쾌삭황동합금

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