JPH10292823A - ドライブシャフト - Google Patents

ドライブシャフト

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JPH10292823A
JPH10292823A JP9101887A JP10188797A JPH10292823A JP H10292823 A JPH10292823 A JP H10292823A JP 9101887 A JP9101887 A JP 9101887A JP 10188797 A JP10188797 A JP 10188797A JP H10292823 A JPH10292823 A JP H10292823A
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JP
Japan
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drive shaft
ball
shafts
shaft
ball spline
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Pending
Application number
JP9101887A
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English (en)
Inventor
Takeshi Tojo
健 東條
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.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10292823A publication Critical patent/JPH10292823A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/06Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement
    • F16D3/065Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement by means of rolling elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/20Land vehicles
    • F16C2326/24Steering systems, e.g. steering rods or columns
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • F16C3/03Shafts; Axles telescopic
    • F16C3/035Shafts; Axles telescopic with built-in bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/306Means to synchronise movements

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボールスプラインユニット付きのドライブシャ
フトにおいて、2つの軸体間での電気の通過を遮断する
こと。 【解決手段】2つの軸体1,2を軸方向で伸縮可能にか
つ周方向でトルク伝達可能に連結するドライブシャフト
Aであって、ボールスプラインユニット3の構成要素4
〜9のうち2つの軸体1,2にまたがって接触する要素
4〜8が電気絶縁性の絶縁部材で形成されている。この
ように2つの軸体1,2間においてボールスプラインユ
ニット3の部分で電気通過が遮断されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2つの軸体をボー
ルスプラインユニットにより軸方向で伸縮可能にかつ周
方向でトルク伝達可能に連結するドライブシャフトに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のドライブシャフトとし
て、例えば実公平7−44819号公報に示されるよう
なものが挙げられる。
【0003】このドライブシャフトのボールスプライン
ユニットは、両軸体のスプライン溝間に介装される複数
のボールと、ボール群の軸方向両端にそれぞれ配設され
るコイルバネと、各コイルバネの各外端側に設けられる
抜け止め環体としてのリテーナワッシャと、2つの軸体
のうちの外側軸体の内周に設けられるストッパとしての
スナップリングとを含む構成である。そして、2つの軸
体、ボール、コイルバネ、リテーナワッシャについて
は、金属材などの導電材料で形成されており、2つの軸
体にまたがってボール、コイルバネ、リテーナワッシャ
が接触するようになっている。つまり、2つの軸体間で
電気が通過しうるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したボ
ールスプラインユニット付きのドライブシャフトを、電
車に連結される気動車などに用いる場合、電車から連結
器、気動車車両、エンジン、推進軸、台車、車輪、レー
ルと電流が流れることになる。このため、特に、ボール
スプラインユニットのボールが転動接触するとともにコ
イルバネおよびリテーナワッシャが摺動接触する軸体の
スプライン部分が電蝕により損傷することがある。
【0005】また、気動車のみで走行する場合において
も、線路より迷走電流を吸い上げ上述の電蝕が生じるこ
とがある。さらには、上述の電蝕はドライブシャフトだ
けでなく車両軸受にも発生することがある。
【0006】これに対して、2つの軸体を連結するボー
ルスプラインユニットよりも電気流通経路の上流側の軸
体に継手を取り付けている場合では、例えば特開平5−
240259号公報に示すように、継手を繊維強化プラ
スチックスなどの絶縁材料で形成することにより、2つ
の軸体間の電気の通過を遮断することが考えられてい
る。しかしながら、この従来例では、使用対象によって
は強度的な不足が起こりかねず、安全性や寿命において
不安が残る。
【0007】したがって、本発明は、ボールスプライン
ユニット付きのドライブシャフトにおいて、2つの軸体
間での電気の通過を遮断することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のドライブ
シャフトは、2つの軸体をボールスプラインユニットに
より軸方向で伸縮可能にかつ周方向でトルク伝達可能に
連結するもので、ボールスプラインユニットの構成要素
のうち2つの軸体にまたがって接触する要素の少なくと
も表面が電気絶縁性の絶縁部材で形成されている。
【0009】本発明の第2のドライブシャフトは、2つ
の軸体をボールスプラインユニットにより軸方向で伸縮
可能にかつ周方向でトルク伝達可能に連結するもので、
ボールスプラインユニットが、両軸体のスプライン溝間
に介装される複数のボールと、ボール群の軸方向両端に
それぞれ配設される弾性部材と、2つの軸体のうちの外
側軸体の内周に設けられる抜け止め環体とを含み、少な
くとも前記ボールおよび弾性部材の少なくとも表面が電
気絶縁性の絶縁材料で形成されている。
【0010】本発明の第3のドライブシャフトは、2つ
の軸体をボールスプラインユニットにより軸方向で伸縮
可能にかつ周方向でトルク伝達可能に連結するもので、
ボールスプラインユニットが、両軸体のスプライン溝間
に介装される複数のボールと、ボール群の軸方向両端に
それぞれ配設される弾性部材と、両弾性部材の各外端側
に設けられる抜け止め環体と、2つの軸体のうちの外側
軸体の内周に設けられる止め輪とを含み、前記ボールが
セラミックスで、弾性部材が絶縁材料で、抜け止め環体
が合成樹脂でそれぞれ形成されている。
【0011】このような本発明では、ボールスプライン
ユニットの構成要素のうち2つの軸体それぞれに接触す
る要素について、その少なくとも軸体にまたがって接触
する部分を絶縁材で形成することにより、2つの軸体間
での電気の通過を遮断するようにしている。
【0012】このように、ドライブシャフトのボールス
プラインユニットで電気絶縁を行うようにしており、絶
縁材料とする上記各要素は、トルク伝達における主要部
品でないから、継手を絶縁材料とする従来例のように強
度不足となる心配がない。つまり、トルク伝達に主とし
て関与する要素である2つの軸体やそれらの軸体と他の
軸体とを連結する継手などを一般的なドライブシャフト
と同様の金属材で形成できるようになるなど、必要な強
度を確保できるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図3に
示す各実施形態に基づいて説明する。
【0014】図1ないし図3は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、ドライブシャフトの部分断面図、図2
は、図1の(2)−(2)線断面の矢視図、図3は、図
1の(3)−(3)線断面の矢視図である。
【0015】図中、Aはドライブシャフトの全体を示
し、このドライブシャフトAは、筒軸1と凸軸2とをボ
ールスプラインユニット3を介して軸方向で伸縮可能に
かつ周方向で動力伝達可能に連結した構成である。
【0016】筒軸1の内周面には穴スプラインが、凸軸
2の外周面には軸スプラインがそれぞれ設けられてい
る。ボールスプラインユニット3は、筒軸1のスプライ
ン溝と凸軸2のスプライン溝との間に介装される複数の
ボール4と、各スプライン溝ごとのボール4群の軸方向
両端にそれぞれ配設される弾性部材としてのコイルバネ
5と、両コイルバネ5の各内端側つまりボール4側に配
設されるバネ受け部材6と、両コイルバネ5の各外端側
に設けられる抜け止め環体としてのリテーナワッシャ7
およびブッシュ8と、筒軸1の内周に設けられる止め輪
としてのスナップリング9とを含む。
【0017】なお、図中、10は十字軸継手、11,1
2はダストカバー、13は密封部材である。
【0018】ところで、上述したドライブシャフトAで
は、筒軸1および凸軸2が鋼材により形成されており、
筒軸1と凸軸2とにまたがって、ボールスプラインユニ
ット3のうちのボール4、コイルバネ5、バネ受け部材
6、リテーナワッシャ7およびブッシュ8が接触するの
で、これらを絶縁材料で形成している。つまり、ボール
4がセラミックスで、コイルバネ5がポリアミド11な
どの合成樹脂をコーティングしているかあるいは合成樹
脂材料から形成され、バネ受け部材6、リテーナワッシ
ャ7およびブッシュ8が例えばガラス繊維入りポリアミ
ドなどの合成樹脂でそれぞれ形成されている。前述のセ
ラミックス材としては、焼結助剤として、イットリア
(Y23)およびアルミナ(Al23)、その他、適
宜、窒化アルミ(AlN)、酸化チタン(TiO2)、
スピネル(MgAl24)、を用いた窒化けい素(Si
34)を主体とするものの他、アルミナ(Al23)や
炭化けい素(SiC)、ジルコニア(ZrO2)、窒化
アルミ(AlN)などを用いることができる。なお、前
述のコイルバネ5は、ゴムからなる棒状のものや蛇腹状
のものとすることができる。
【0019】これにより、筒軸1と凸軸2とにまたがっ
て接触するボールスプラインユニット3の構成要素を絶
縁材料としているから、筒軸1から凸軸2への電気の通
過がボールスプラインユニット3の存在により遮断でき
るようになる。そのため、ドライブシャフトAにおい
て、ボールスプラインユニット3のボール4が転動する
とともにコイルバネ5、バネ受け部材6、リテーナワッ
シャ7ならびにブッシュ8が摺動する筒軸1および凸軸
2のスプライン溝部分が電蝕により損傷することを防止
できるようになる。したがって、ボールスプラインユニ
ット3の動作円滑化や長寿命化を実現できるようにな
る。
【0020】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【0021】(1) 上記実施形態でのボールスプライ
ンユニット3において、細部の構成例えばバネ受け部材
6、リテーナワッシャ7ならびにブッシュ8のうちのい
ずれかが省略された構成のものや、それらの形状が変更
されたものも本発明に含む。いずれにしても、筒軸1と
凸軸2とにまたがって接触する要素について、絶縁材料
で形成すればよい。あるいは、ボール4、リテーナワッ
シャ7およびブッシュ8については、母材を金属で形成
してその表面に絶縁膜をコーティングするようにしても
よい。
【0022】
【発明の効果】請求項1ないし3の発明では、2つの軸
体間の電気の通過を遮断できるから、ボールスプライン
ユニットの構成要素のうちの2つの軸体にまたがって接
触する部分で電蝕が発生するのを防止できるようにな
り、ボールスプラインユニットの動作円滑化や長寿命化
を達成できるようになる。
【0023】また、絶縁材料とするボールスプラインの
構成要素は、トルク伝達における主要部品でないから、
継手を絶縁材料とする従来例のように強度不足となる心
配がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のドライブシャフトの部分
断面図
【図2】図1の(2)−(2)線断面の矢視図
【図3】図1の(3)−(3)線断面の矢視図
【符号の説明】
A ドライブシャフト 1 筒軸 2 凸軸 3 ボールスプラインユニット 4 ボール 5 コイルバネ 6 バネ受け部材 7 リテーナワッシャ 8 ブッシュ 9 スナップリング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの軸体をボールスプラインユニット
    により軸方向で伸縮可能にかつ周方向でトルク伝達可能
    に連結するドライブシャフトであって、 ボールスプラインユニットの構成要素のうち2つの軸体
    にまたがって接触する要素の少なくとも表面が電気絶縁
    性の絶縁部材で形成されている、ことを特徴とするドラ
    イブシャフト。
  2. 【請求項2】 2つの軸体をボールスプラインユニット
    により軸方向で伸縮可能にかつ周方向でトルク伝達可能
    に連結するドライブシャフトであって、 ボールスプラインユニットが、両軸体のスプライン溝間
    に介装される複数のボールと、ボール群の軸方向両端に
    それぞれ配設される弾性部材と、2つの軸体のうちの外
    側軸体の内周に設けられる抜け止め環体とを含み、 少なくとも前記ボールおよび弾性部材の少なくとも表面
    が電気絶縁性の絶縁材料で形成されている、ことを特徴
    とするドライブシャフト。
  3. 【請求項3】 2つの軸体をボールスプラインユニット
    により軸方向で伸縮可能にかつ周方向でトルク伝達可能
    に連結するドライブシャフトであって、 ボールスプラインユニットが、両軸体のスプライン溝間
    に介装される複数のボールと、ボール群の軸方向両端に
    それぞれ配設される弾性部材と、両弾性部材の各外端側
    に設けられる抜け止め環体と、2つの軸体のうちの外側
    軸体の内周に設けられる止め輪とを含み、 前記ボールがセラミックスで、弾性部材が絶縁材料で、
    抜け止め環体が合成樹脂でそれぞれ形成されている、こ
    とを特徴とするドライブシャフト。
JP9101887A 1997-04-18 1997-04-18 ドライブシャフト Pending JPH10292823A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7258216B2 (en) 2000-10-13 2007-08-21 Sunstar Giken Kabushiki Kaisha One-way clutch and torque detection apparatus using same
AU2009243459B2 (en) * 2008-12-12 2011-06-23 Gm Global Technology Operations, Inc Electrical isolation of a driveline system via a non-conductive interface on a driveshaft assembly
EP3940256A1 (de) * 2020-07-17 2022-01-19 Johannes Lübbering GmbH Kupplung zur elektrisch isolierten drehmomentübertragung und verwendung der kupplung mit einem handwerkzeug oder in einem antriebsstrang

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AU2009243459B2 (en) * 2008-12-12 2011-06-23 Gm Global Technology Operations, Inc Electrical isolation of a driveline system via a non-conductive interface on a driveshaft assembly
EP3940256A1 (de) * 2020-07-17 2022-01-19 Johannes Lübbering GmbH Kupplung zur elektrisch isolierten drehmomentübertragung und verwendung der kupplung mit einem handwerkzeug oder in einem antriebsstrang

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