JPH10306829A - 推進軸 - Google Patents

推進軸

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Publication number
JPH10306829A
JPH10306829A JP6784497A JP6784497A JPH10306829A JP H10306829 A JPH10306829 A JP H10306829A JP 6784497 A JP6784497 A JP 6784497A JP 6784497 A JP6784497 A JP 6784497A JP H10306829 A JPH10306829 A JP H10306829A
Authority
JP
Japan
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insulating film
bolt
washer
shaft
joint
Prior art date
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Pending
Application number
JP6784497A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsura Koyagi
桂 小八木
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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Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP6784497A priority Critical patent/JPH10306829A/ja
Publication of JPH10306829A publication Critical patent/JPH10306829A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
    • F16D3/40Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】強度面、コスト面ならびに結合強度面などに優
れた電気絶縁構造を有する推進軸の提供。 【解決手段】継手4を備える推進軸Aであって、継手4
においてその連結相手1〜3に当接する部分に絶縁膜2
0が形成されている。これにより、推進軸の主構成要素
については強度的に優れた金属材などで形成できるの
で、十分な強度を確保できる。これら構成要素において
連結相手1〜3との当接部分に絶縁膜20を形成してい
るので、コストを抑えることができて、絶縁座板を挟む
場合のような結合部位の緩みが発生しにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、継手を備える推進
軸に関する。この推進軸としては、例えば気動車などに
用いられるドライブシャフトなどが挙げられる。
【0002】
【従来の技術】一般的に、気動車などに用いられる推進
軸は、その軸体や継手が鋼材などの導電材料で形成され
ている。そのため、気動車が電車と連結される場合、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。
【0003】この推進軸の動力伝達経路に転がり軸受や
歯車機構などの転動、摺動部分が存在すると、この転が
り軸受の軌道面や、種々な摺動部分が電蝕により損傷す
ることがある。
【0004】これに対して、従来では、例えば特開平5
−240259号公報、実開平5−54827号公報あ
るいは実開平5−40627号公報に示すように、継手
で2つの軸体を結合する構造において、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。
【0005】 特開平5−240259号公報では、
継手として歯車形可撓継手を用いており、この歯車形可
撓継手の内歯歯車の円筒部を繊維強化プラスチックスな
どの絶縁体で形成している。
【0006】 実開平5−54827号公報では、継
手として十字軸継手を用いており、この十字軸継手のこ
ろ軸受にセラミックあるいは金属芯にセラミックコーテ
ィングを施したころを使用している。
【0007】 実開平5−40627号公報では、継
手として可撓継手を用いており、この可撓継手を2つの
軸体に対して結合するためのリーマボルトに絶縁被膜を
形成するとともに、可撓継手と2つの軸体との結合部位
に絶縁座板を挟むようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例では、下記するような不具合がある。まず、上記従
来技術では、使用対象によっては強度不足ともなりか
ねず、安全性や寿命において改良の余地がある。また、
上記従来技術では、ころ全体をセラミックとする場合
だと高コスト化を余儀なくされるし、セラミックコーテ
ィングの場合だところの径寸法誤差が大きくなりやす
く、転がり特性の低下が懸念される。さらに、上記従来
技術では、絶縁座板を結合部分に介在させるために、
結合部位のリーマボルトの緩みが発生しやすくなるとと
もに、経時的なへたりが発生しやすいなど、メインテナ
ンスを比較的頻繁に行わなければならなくなるといった
ことが懸念される。
【0009】したがって、本発明は、強度面、コスト面
ならびに結合強度面などに優れた電気絶縁構造を有する
推進軸の提供を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の推進軸
は、継手を備えるもので、前記継手においてその連結相
手に当接する部分に絶縁膜が形成されている。
【0011】本発明の第2の推進軸は、十字軸継手を備
えるもので、前記十字軸継手においてその連結相手に当
接する部分に絶縁膜が形成されている。
【0012】本発明の第3の推進軸は、十字軸継手を備
えるもので、前記十字軸継手の軸受カップならびに軸受
カップと連結相手との結合部材において、その連結相手
に当接する部分に絶縁膜が形成されている。
【0013】なお、上記推進軸における絶縁膜をセラミ
ックのコーティング膜とするのが好ましい。また、第3
の推進軸における結合部材は、ボルトとされ、そのねじ
部を除く軸部および頭部の座面にセラミックのコーティ
ング膜からなる絶縁膜を形成するのが好ましい。さら
に、前述のボルトに座金を装着するのが好ましい。そし
て、この座金において少なくともボルトの頭部座面側の
面に、前記絶縁膜と近似あるいは同じ摩擦係数の被膜を
形成することができる。
【0014】このような本発明では、継手の主構成要素
を強度的に優れた金属材で形成できるようになり、ま
た、余分な部材を挟むわけでもないから、結合緩みやへ
たりが発生しにくくなる。
【0015】特に、ボルトに座金を装着すれば、ボルト
の頭部座面と座金との間、座金と連結相手との間がそれ
ぞれ当接することになり、ボルトの締め付け時には、ボ
ルトの頭部座面に形成してある絶縁膜と座金の片面との
間の摩擦抵抗が、座金の残り片面と連結相手との間の摩
擦抵抗よりも大となるので、ボルトと座金とが共回りし
て、この座金が連結相手に対して摺接することになる。
このようにボルトの締め付け時に、ボルトの頭部座面に
形成してある絶縁膜がせん断荷重を受けなくなって無理
にねじられなくなるので、当該絶縁膜が割れたり剥がれ
たりせずに済むようになり、当該絶縁膜による絶縁作用
が確実に発揮できるようになる。
【0016】また、前述の座金において少なくともボル
トの頭部座面側の面に絶縁膜の摩擦係数と近似あるいは
同じ摩擦係数の被膜を形成していれば、ボルトの締め付
け時において、ボルトと座金との間の摩擦抵抗が、座金
の残り片面と連結相手との間の摩擦抵抗よりもより大き
くなるので、ボルトと座金との共回りがより良好とな
る。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図10
に示す各実施形態に基づいて説明する。
【0018】図1ないし図5は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、推進軸の左半分を示す部分断面図、図2
は、推進軸の右半分を示す部分断面図、図3は、図1お
よび図2の推進軸の十字軸継手周辺の分解斜視図、図4
は、図1および図2の十字軸継手単体の正面図、図5
は、図4の(5)−(5)線断面の矢視図である。
【0019】図中、Aは推進軸の全体を示し、この推進
軸Aは、3つの軸体1〜3を2つの十字軸継手4,4を
用いて直線状に連結した構成である。
【0020】3つの軸体1〜3のうち中間に配設される
第1軸体1は、一方軸端にヨーク7を有する筒軸部材5
と、一方軸端にヨーク8を有する凸軸部材6とをボール
群を介在させてスプライン嵌合することにより軸方向で
伸縮可能とした構成である。
【0021】なお、9,10はダストカバー、11は密
封部材である。
【0022】両端の残り2つの軸体2,3にも、それぞ
れ一方軸端にヨーク12,13が設けられている。な
お、上記各ヨーク7,8,12,13は、それぞれ、端
面の180度対向する位置にキー溝付きの凸部が形成さ
れたものである。
【0023】十字軸継手4は、十字軸14および4つの
ころ軸受15を備える周知の構成である。この十字軸継
手4は、その180度対向する4つのころ軸受15の外
輪カップ16が、第1軸体1の一方のヨーク7に2つお
よび第2軸体2のヨーク12に対して2つ、また、残り
4つのころ軸受15の外輪カップ16が、第1軸体1の
他方のヨーク8に2つおよび第3軸体3のヨーク13に
対して2つ、それぞれ嵌合されてボルト17により取り
付けられている。
【0024】ところで、上述したような構成の推進軸A
は、3つの軸体1〜3、2つの十字軸継手4,4のそれ
ぞれの主要部分が鋼材により形成されているため、この
ままでは、第2軸体2から第3軸体3までの各連結部分
が金属接触することになり、電気の通過を許容すること
になる。
【0025】これに対して、この実施形態では、十字軸
継手4,4の各外輪カップ16において、各ヨーク7,
8,12,13に対して当接する面(図1ないし図3参
照)のすべてに絶縁膜20を形成しているとともに、各
外輪カップ16と各ヨーク7,8,12,13とを結合
する各ボルト17において、ねじ部を除く軸部および頭
部の座面に絶縁膜20を形成している。この絶縁膜20
は、例えばセラミックの溶射によるコーティング膜とす
ることができる。このセラミック材としては、焼結助剤
として、イットリア(Y23)およびアルミナ(Al2
3)、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(Si34)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。この他、絶縁膜20は、絶縁性を有するもの
であればよく、セラミック以外の材料を選択することが
できる。
【0026】これにより、第2軸体2から第3軸体3ま
での各連結部分が金属接触せずに絶縁膜20を介して接
触することになり、電気の通過が遮断されるようにな
る。そのため、推進軸Aにおいて、十字軸継手4のころ
軸受15の軌道面や第1軸体1のボールスプライン部分
のボール転動面に、いわゆる電蝕が発生するのを回避す
ることができ、ころ軸受15やボールスプライン部分の
動作安定化や長寿命化を実現できるようになる。しか
も、既存の部品に絶縁膜20をコーティングするだけで
あるから、絶縁座板を挟む従来例に比べて組み立て作業
を容易にできるとともに、絶縁座板を挟む従来例のよう
にボルトが経時的に緩みやすくなるといった心配がなく
なる。
【0027】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。
【0028】(1) 上記実施形態では、3つの軸体1
〜3を2つの十字軸継手4,4で連結した構成を例に挙
げているが、少なくとも1つの十字軸継手を用いる構成
の推進軸であれば、本発明を適用することができる。
【0029】(2) 上記実施形態では、第1軸体1を
伸縮可能な構成としているが、伸縮不可能なものとして
もよいし、また、伸縮可能とするためにボールを用いた
スプライン嵌合としているが、ボールを用いないスプラ
イン嵌合としたものにも本発明を適用することができ
る。
【0030】(3) 上記実施形態では、継手として十
字軸継手を用いる例を挙げているが、その他の種々な形
式の継手を用いたものにも本発明を適用できる。
【0031】(4) 上記実施形態では、1つの十字軸
継手4に備える4つのころ軸受15の各外輪カップ16
において、各ヨーク7,13(または8,12)に対し
て当接する面のすべてに絶縁膜20を形成しているが、
絶縁膜20の形成対象としては、少なくとも、1つの十
字軸継手4に備える4つのころ軸受15のうち、180
度対向する2つのころ軸受15のみの各外輪カップ16
の前記面に形成するだけでもよい。この場合、前述の絶
縁膜20を形成する2つの外輪カップ16の結合に用い
る計4つのボルト17についてのみ、その所要箇所(ね
じ部を除く軸部および頭部の座面)に絶縁膜20を形成
すればよい。このような場合でも、例えば第1軸体1と
第2軸体2との間および第1軸体1と第3軸体3との間
における電気の通過を遮断できるようになる。
【0032】(5) 上記実施形態では、外輪カップ1
6の座面にボルト17を直接締め付けるようにしている
が、このボルト17の締め付けにあたっては、図6ない
し図8に示すように、ボルト17それぞれに座金21を
装着して外輪カップ16の座面に締め付けるようにする
ことができる。この座金21については、図9に示すよ
うに、例えばJIS規格SPCCからなる平座金を使用
する。この座金21としては、平座金の他に、ばね座金
とすることができる。このような座金21を用いていれ
ば、ボルト17の締め付け時に、ボルト17の頭部座面
と座金21と取付相手の座面の片面との各接触部分にお
いて、ボルト17の頭部座面に形成してある絶縁膜20
と座金21との接触部位の摩擦抵抗が、座金21の残り
片面と取付相手の座面との接触部位の摩擦抵抗よりも大
となるので、ボルト17と座金21とが共回りして、こ
の座金21が取付相手の座面に対して摺接することにな
る。
【0033】このようにボルト17の締め付け時に、ボ
ルト17の頭部座面に形成してある絶縁膜20がせん断
荷重を受けなくなって無理にねじられなくなるので、絶
縁膜20が割れたり剥がれたりせずに済むようになり、
絶縁膜20による絶縁作用が確実に発揮できるようにな
る。ちなみに、このような座金21を用いない場合だ
と、ボルト17の頭部の座面に形成してある絶縁膜20
が取付相手の座面に対して直接接触することになって、
ボルト17の締め付けトルクによって絶縁膜20がせん
断荷重を受けて無理にねじれるので、割れたり剥がれた
りすることがないと言い切れない。なお、この座金21
は、上記(4)の実施形態で説明したような場合にあっ
ては、少なくとも絶縁膜20を形成するボルト17に対
してのみ装着すればよい。
【0034】(6) 上記(5)で説明した座金21に
ついては、図10に示すように、例えばJIS規格SP
CCからなる平座金を母材として、そのボルト17の頭
部座面側の面に、ボルト17の頭部座面に形成してある
絶縁膜20と同じ被膜22を形成してもよい。なお、こ
の座金21の表面全面に被膜22を形成したものでもよ
い。また、被膜22は、ボルト17の頭部座面に形成し
てある絶縁膜20と同じものでなくてもよく、例えば絶
縁膜20の摩擦係数に近似する絶縁材料とすればよい。
このような座金21を用いていれば、ボルト17の締め
付け時に、ボルト17の頭部座面と座金21と取付相手
の座面との各接触部分において、ボルト17の頭部座面
に形成してある絶縁膜20と座金21の片面に形成して
ある被膜22との接触部位の摩擦抵抗が、座金21の残
り片面(被膜22を形成していない面)と取付相手の座
面との接触部位の摩擦抵抗よりもより大きくなるので、
ボルト17と座金21とが共回りして、この座金21が
取付相手の座面に対して摺接することになる。このよう
にボルト17の締め付け時に、ボルト17の頭部座面に
形成してある絶縁膜20がせん断荷重を受けなくなって
無理にねじられなくなるので、絶縁膜20が割れたり剥
がれたりせずに済むようになり、絶縁膜20による絶縁
作用が確実に発揮できるようになる。
【0035】
【発明の効果】本発明では、推進軸の軸方向への電気の
通過を遮断できるから、推進軸の動力伝達経路に転がり
軸受や歯車機構などの転動、摺動部分が存在する場合に
おいて、転がり軸受の軌道面や、種々な摺動部分が電蝕
により損傷するのを回避できるようになるだけでなく、
下記のような効果を奏する。
【0036】まず、推進軸の主構成要素については強度
的に優れた金属材などで形成できるので、十分な強度を
確保できるようになる。また、これら構成要素において
連結相手との当接部分に絶縁膜を形成するので、コスト
を抑えることができるようになる。特に請求項4のよう
にすれば、絶縁座板を挟む場合のような結合部位の緩み
が発生しにくくなるとともに、経時的なへたりが生じに
くいので、メインテナンスフリーにできるなど、ランニ
ングコストの低減にも貢献できる。
【0037】また、請求項6、7のようにすれば、ボル
トの締め付け時に、ボルトの頭部座面に形成してある絶
縁膜と座金の片面との間の摩擦抵抗が、座金の残り片面
と連結相手との間の摩擦抵抗よりも大となるので、ボル
トと座金とが共回りして、この座金が連結相手に対して
摺接することになる。このようにボルトの締め付け時
に、ボルトの頭部座面に形成してある絶縁膜がせん断荷
重を受けなくなって無理にねじられなくなるので、当該
絶縁膜が割れたり剥がれたりせずに済むようになる。し
たがって、ボルトの頭部座面の絶縁膜による絶縁作用が
確実に発揮できるようになるなど、電気絶縁に関する信
頼性が向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の推進軸の左半分を示す部
分断面図
【図2】本発明の一実施形態の推進軸の右半分を示す部
分断面図
【図3】図1および図2の推進軸の十字軸継手周辺の分
解斜視図
【図4】図1および図2の十字軸継手単体の正面図
【図5】図4の(5)−(5)線断面の矢視図
【図6】本発明の他の実施形態にかかり、図1に対応す
る図
【図7】本発明の他の実施形態にかかり、図2に対応す
る図
【図8】図6および図7の推進軸の十字軸継手周辺の分
解斜視図
【図9】図6の要部の拡大断面図
【図10】本発明の他の実施形態にかかり、図9に対応
する図
【符号の説明】
A 推進軸 1 第1軸体 2 第2軸体 3 第3軸体 4 十字軸継手 7,8 第1軸体のヨーク 12 第2軸体のヨーク 13 第3軸体のヨーク 15 十字軸継手のころ軸受 16 ころ軸受の外輪カップ 17 ボルト 20 絶縁膜

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 継手を備える推進軸であって、前記継手
    においてその連結相手に当接する部分に絶縁膜が形成さ
    れている、ことを特徴とする推進軸。
  2. 【請求項2】 十字軸継手を備える推進軸であって、前
    記十字軸継手においてその連結相手に当接する部分に絶
    縁膜が形成されている、ことを特徴とする推進軸。
  3. 【請求項3】 十字軸継手を備える推進軸であって、前
    記十字軸継手の軸受カップならびに軸受カップと連結相
    手との結合部材において、その連結相手に当接する部分
    に絶縁膜が形成されている、ことを特徴とする推進軸。
  4. 【請求項4】 前記絶縁膜は、セラミックのコーティン
    グ膜とされる、請求項1ないし3のいずれかに記載の推
    進軸。
  5. 【請求項5】 前記結合部材は、ボルトとされ、そのね
    じ部を除く軸部および頭部の座面にセラミックのコーテ
    ィング膜からなる絶縁膜が形成されている、請求項3に
    記載の推進軸。
  6. 【請求項6】 前記ボルトに座金が装着されている、請
    求項5に記載の推進軸。
  7. 【請求項7】 前記座金において少なくともボルトの頭
    部座面側の面に、前記絶縁膜と近似あるいは同じ摩擦係
    数の被膜が形成されている、請求項6に記載の推進軸。
JP6784497A 1997-03-07 1997-03-21 推進軸 Pending JPH10306829A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6784497A JPH10306829A (ja) 1997-03-07 1997-03-21 推進軸

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-52999 1997-03-07
JP5299997 1997-03-07
JP6784497A JPH10306829A (ja) 1997-03-07 1997-03-21 推進軸

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ID=26393679

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6784497A Pending JPH10306829A (ja) 1997-03-07 1997-03-21 推進軸

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JP (1) JPH10306829A (ja)

Cited By (1)

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

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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