JPH1163006A - 推進軸 - Google Patents

推進軸

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Publication number
JPH1163006A
JPH1163006A JP23066997A JP23066997A JPH1163006A JP H1163006 A JPH1163006 A JP H1163006A JP 23066997 A JP23066997 A JP 23066997A JP 23066997 A JP23066997 A JP 23066997A JP H1163006 A JPH1163006 A JP H1163006A
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JP
Japan
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shaft
outer ring
ring cup
bolt
cross joint
Prior art date
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Pending
Application number
JP23066997A
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English (en)
Inventor
Katsura Koyagi
桂 小八木
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1163006A publication Critical patent/JPH1163006A/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
    • F16D3/16Universal 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】十字軸継手を用いた推進軸において、雨水など
の不確定な導電物による通電を回避できるようにするこ
と。 【解決手段】絶縁膜6により外輪カップ33と連結相手
1,2との当接部分での通電を遮断するようにした推進
軸Aにおいて、外輪カップ33と連結相手1,2との当
接部分をブーツ9で保護することによって、前記当接部
分に対して雨水や泥水などの不確定な導電物が直接的に
かかることを防止するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、十字軸継手を備え
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、2つの軸体を十
字軸継手により連結した構造の推進軸において、実開平
5−54827号公報に示すように、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することにより、2つの軸体間
の通電を遮断することが考えられている。
【0005】
【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、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。
【0006】これに対して、本願出願人は、2つの軸体
を連結する十字軸継手の外輪カップと軸体との当接部
分、ならびに外輪カップと軸体とを結合するボルトのね
じ部を除く軸部および頭部の座面に絶縁膜を形成するこ
とを提案している。しかしながら、きわめて希ではある
が、雨水などの不確定な導電物が外輪カップと軸体とに
またがって付着するようなことも考えられ、そのような
状況になると、一時的ではあるものの通電を許容するお
それがある。
【0007】したがって、本発明は、十字軸継手を用い
た推進軸において、雨水などの不確定な導電物による通
電を回避できるように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の推進軸
は、十字軸継手を備えるもので、前記十字軸継手の外輪
カップとその連結相手との当接部分、ならびに外輪カッ
プと連結相手とを結合するボルトのねじ部を除く軸部お
よび頭部の座面に絶縁膜が形成されているとともに、前
記十字軸継手およびその連結相手の一部を含む領域が、
絶縁材からなる可撓性ブーツで覆われている。
【0009】本発明の第2の推進軸は、上記第1の推進
軸において、外輪カップのボルト挿通孔における連結相
手側開口の内周面に絶縁材が設けられている。
【0010】本発明の第3の推進軸は、上記第1または
第2の推進軸において、前記ボルトの頭部に絶縁材から
なるキャップが外嵌されていて、このキャップの端縁が
外輪カップの端面に当接されている。
【0011】本発明の第4の推進軸は、上記第1ないし
第3のいずれかの推進軸において、前記外輪カップにお
ける開口側周縁には、若干隆起した環状隆起部が設けら
れ、この環状隆起部において外輪カップのヨーク側端面
寄りの外周部分に切欠きが設けられることにより、環状
隆起部の周縁から外輪カップのヨーク側端面までの間隔
が可及的に大きく設定されており、この環状隆起部の周
縁から外輪カップのヨーク側端面までの領域の表面にも
前記絶縁膜が形成されている。
【0012】以上の本発明では、要するに、絶縁膜によ
り外輪カップと連結相手との当接部分での通電を遮断す
るようにした推進軸において、外輪カップと連結相手と
の当接部分をブーツで保護することによって、前記当接
部分に対して雨水や泥水などの不確定な導電物が直接的
にかかることを防止するようにしているのである。但
し、前述のブーツの存在によって、その内外の温度差に
伴い結露が発生するおそれがあるので、この結露対策に
ついて、上記第2ないし第4の推進軸のような構成をと
っている。
【0013】つまり、第2の推進軸では、仮に、ブーツ
内部で結露が発生するようなことがあって、この結露水
分が、外輪カップと連結相手との当接部分に染み込み、
外輪カップのボルト挿通孔と連結相手のボルト穴とにま
たがって付着したとしても、この水分が絶縁材の表面に
付着するようになって、前記両者に対する水分の直接接
触が阻止される。
【0014】第3の推進軸では、仮に、結露水分が、ボ
ルトの頭部から外輪カップに跨がって付着したときで
も、キャップの表面に付着するようになって、前記両者
に対する水分の直接接触が阻止される。
【0015】第4の推進軸では、仮に、結露水分が、外
輪カップと連結相手とにまたがって付着したときでも、
この結露水分が環状隆起部にまで届きにくくなって、前
記両者に対する水分の直接接触が阻止される。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図7に
示す各実施形態に基づいて説明する。
【0017】図1ないし図7は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、推進軸を部分的に断面した側面図、図2
は、図1の推進軸の十字軸継手周辺の分解斜視図、図3
は、図1の十字軸継手単体の正面図、図4は、図3の
(4)−(4)線断面の矢視図、図5は、十字軸継手の
外輪カップ単体の斜視図、図6は、十字軸継手の外輪カ
ップを一部切欠いて示す下面図、図7は、水分の付着状
況を示す部分拡大図である。
【0018】図中、Aは推進軸の全体を示し、この推進
軸Aは、第1軸体1と第2軸体2とを十字軸継手3を用
いて直線状に連結した構成である。
【0019】第1軸体1は、筒軸部材11と凸軸部材1
2とをボールスプラインユニット13を介して軸方向伸
縮可能に連結した構成である。この筒軸部材11の一方
軸端には、十字軸継手3が取り付けられるヨーク14が
設けられている。また、第2軸体2の一方軸端にも、十
字軸継手3が取り付けられるヨーク21が設けられてい
る。なお、上記各ヨーク14,21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。
【0020】十字軸継手3は、十字軸31および4つの
ころ軸受32を備える周知の構成である。この十字軸継
手3は、その180度対向する2つのころ軸受32の外
輪カップ33が、第1軸体1のヨーク14に対して、ま
た、残り2つのころ軸受32の外輪カップ33が、第2
軸体2のヨーク21に対して、それぞれボルト4により
取り付けられている。なお、ボルト4の頭部と外輪カッ
プ33の座面との間には、座金5が介在されている。
【0021】ところで、上述した構成の推進軸Aは、2
つの軸体1,2および十字軸継手3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
1軸体1から第2軸体2までの各連結部分が金属接触す
ることになり、通電を許容することになる。
【0022】これに対して、この実施形態では、十字軸
継手3の各外輪カップ33において、各ヨーク14,2
1に対して当接する面および当接する可能性のある面
(図1ないし図3参照)に絶縁膜6を形成しているとと
もに、各外輪カップ33と各ヨーク14,21とを結合
する各ボルト4において、ねじ部を除く軸部および頭部
の座面に絶縁膜6を形成している。これにより、第1軸
体1から第2軸体2までの各連結部分が金属接触せずに
絶縁膜6を介して接触することになり、第1軸体1と第
2軸体2との間の通電が遮断されるようになる。
【0023】なお、前述の絶縁膜6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(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。この他、
絶縁膜6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。
【0024】このように、絶縁膜6をセラミックコーテ
ィング膜とする場合には、ボルト4の締め付け時に、前
述した座金5を用いることが有効となる。つまり、この
座金5を用いていれば、ボルト4の締め付け時に、ボル
ト4の頭部座面と座金5と外輪カップ33の座面との各
接触部分において、ボルト4の頭部座面に形成してある
絶縁膜6と座金5との接触部位の摩擦抵抗が、座金5と
外輪カップ33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4と座金5とが共回りして、この座
金5が外輪カップ33の座面に対して摺接することにな
る。このようにボルト4の締め付け時に、ボルト4の頭
部座面に形成してある絶縁膜6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6が割れた
り剥がれたりせずに済むようになり、絶縁膜6による絶
縁作用が確実に発揮できるようになる。
【0025】そして、この実施形態では、図1に示すよ
うに、第1軸体1と第2軸体2との連結部分の外周に両
軸体1,2にまたがる大きさの絶縁材からなる蛇腹状の
ブーツ9を装着することにより、第1、第2軸体1,2
および十字軸継手3に対して雨水や泥水などが直接的に
かからないようにしている。つまり、これらの水分が、
外輪カップ33と第1、第2軸体1,2との当接部分に
付着すると、この水分が第1軸体1と第2軸体2との通
電を許容することになるので、このような現象の発生を
回避するようにしているのである。
【0026】ところで、上述したようなブーツ9を使用
していると、ブーツ9の内外の温度差が大きくなったと
きに、ブーツ9の内部に結露が発生することが考えられ
る。この結露による水分についても、第1軸体1と第2
軸体2とを通電させるおそがあるので、下記するような
絶縁対策を施すのが好ましい。
【0027】第1には、図6に示すように、外輪カップ
33のボルト挿通孔34における一方側開口の内周面に
拡径する拡径部34aが設けられていて、この拡径部3
4aの内周面に絶縁材7が設けられている。この場合、
外輪カップ33と第1、第2軸体1,2のヨーク14,
21との当接部分から結露水分がしみこんで、万一、図
7(a)に示すように、外輪カップ33のボルト挿通孔
34と第1、第2軸体1,2のボルト穴15,22とに
またがって水分Wが付着したときでも、前述の絶縁材7
の存在によって、前記両者に対する水分Wの直接接触を
阻止することができるので、前記両者間の通電を阻止す
ることができる。なお、前述の絶縁材7としては、例え
ば絶縁性を有する接着剤や環体とすることができる。こ
のうち、絶縁性接着剤については、シリコンを主成分と
する液状ガスケット、具体的には株式会社スリーボンド
社製の商品名スリーボンド1215などとするのが好ま
しい。
【0028】第2には、ボルト4の頭部に対して絶縁材
からなるキャップ8を外嵌している。このキャップ8
は、ボルト4の頭部周面を覆って、外輪カップ33のボ
ルト座面に当接するように取り付けられている。この場
合、万一、図7(b)に示すように、ボルト4の頭部か
ら外輪カップ33に跨がって水分Wが付着したときで
も、キャップ8の存在によって、前記両者に対する水分
Wの直接接触を阻止することができるので、前記両者間
の通電を阻止することができる。
【0029】第3には、外輪カップ33において十字軸
31の軸端が挿入される穴35の開口側端面での絶縁膜
6の形成領域を広げている。具体的に、通常、外輪カッ
プ33の穴35の開口側周縁には、若干隆起した環状隆
起部36が設けられており、この環状隆起部36は、図
4に示すようにシール37の取付面となるので、ここに
は上記絶縁膜6を形成できない。そこで、この環状隆起
部36において外輪カップ33のヨーク側端面寄りの外
周部分に切欠き36aを設けることにより、環状隆起部
36の周縁から外輪カップ33のヨーク側端面までの沿
面距離を可及的に長くさせている。この環状隆起部36
の周縁から外輪カップ33のヨーク側端面までの領域の
表面に、絶縁膜6を形成することにより、当該絶縁膜6
の形成領域を可及的に広げている。この場合、万一、図
7(c)に示すように、外輪カップ33と第1、第2軸
体1,2のヨーク14,21とにまたがって水分Wが付
着したときでも、この水分Wが環状隆起部36にまで届
きにくくなって、前記両者に対する水分Wの直接接触を
阻止することができるので、前記両者間の通電を阻止す
ることができる。
【0030】以上説明したように、上記実施形態では、
第1、第2軸体1,2間の通電を、十字軸継手3の位置
で遮断するようにした構成の推進軸Aにおいて、水分W
のような不確定な導電物による通電を確実に阻止するこ
とができる。このため、十字軸継手3のころ軸受32の
軌道面や第1軸体1のボールスプラインユニット13の
ボール転動面に、いわゆる電蝕が発生するのを確実に回
避することができ、ころ軸受32やボールスプラインユ
ニット13の動作安定化や長寿命化を実現できるように
なる。
【0031】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。
【0032】(1) 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スプライ
ンユニット13を用いているが、ボールを用いない単純
な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。
【0033】(2) 上記実施形態では、十字軸継手3
に備える4つのころ軸受32の各外輪カップ33の所要
領域に絶縁膜6を形成しているが、絶縁膜6の形成対象
としては、少なくとも、十字軸継手3に備える4つのこ
ろ軸受32のうち、180度対向する2つのころ軸受3
2のみの各外輪カップ33の前記所要領域に形成するだ
けでもよい。この場合、前述の絶縁膜6を形成する2つ
の外輪カップ33の結合に用いる計4つのボルト4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6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との間の通電を遮
断できるようになる。
【0034】
【発明の効果】請求項1の発明では、例えば十字軸継手
により連結する2つの軸体間の通電を、十字軸継手の位
置で遮断するようにした構成の推進軸において、十字軸
継手とその連結相手との当接部分をブーツで保護するこ
とによって、前記当接部分に対して雨水や泥水などの不
確定な導電物が直接的にかからないようにしているか
ら、これら不確定な導電物から前記通電遮断構造を保護
することができて、信頼性の向上に貢献できるようにな
る。
【0035】請求項2の発明では、請求項1のブーツの
存在に伴い仮にブーツ内で結露が発生した場合におい
て、結露水分が、十字軸継手の外輪カップとその連結相
手との当接面から染み込み、外輪カップのボルト挿通孔
と連結相手のボルト穴とに跨がった状態で付着したとし
ても、この水分が外輪カップと連結相手とに直接的に付
着せずに絶縁材の表面に付着するようになるから、これ
ら両者間の通電を阻止できるようになる。
【0036】請求項3の発明では、前記結露水分が、ボ
ルトの頭部から外輪カップに跨がって付着したときで
も、キャップの表面に付着するだけとなって、前記両者
に対する水分の直接接触を阻止できるので、これら両者
間の通電を阻止することができる。
【0037】請求項4の発明では、前記結露水分が、外
輪カップと連結相手とにまたがって付着したときでも、
この結露水分が環状隆起部にまで届きにくくなって、前
記両者に対する水分の直接接触を阻止できるので、これ
ら両者間の通電を阻止することができる。
【0038】このように、本発明では、推進軸において
十字軸継手とそれの連結相手との間の通電を確実に遮断
できるようになり、結果的に、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
の電蝕を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の推進軸を部分的に断面し
た側面図
【図2】図1の推進軸の十字軸継手周辺の分解斜視図
【図3】図1の十字軸継手単体の正面図
【図4】図3の(4)−(4)線断面の矢視図
【図5】図1の十字軸継手の外輪カップ単体の斜視図
【図6】図1の十字軸継手の外輪カップを一部切欠いて
示す下面図
【図7】水分の付着状況を示す部分拡大図
【符号の説明】
A 推進軸 W 水分 1 第1軸体 2 第2軸体 3 十字軸継手 4 ボルト 6 絶縁膜 7 絶縁材 8 キャップ 9 ブーツ 14 第1軸体のヨーク 15 第1軸体のボルト穴 21 第2軸体のヨーク 22 第2軸体のボルト穴 31 十字軸 32 十字軸継手のころ軸受 33 ころ軸受の外輪カップ 34 外輪カップのボルト挿通孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 十字軸継手を備える推進軸であって、前
    記十字軸継手の外輪カップとその連結相手との当接部
    分、ならびに外輪カップと連結相手とを結合するボルト
    のねじ部を除く軸部および頭部の座面に絶縁膜が形成さ
    れているとともに、前記十字軸継手およびその連結相手
    の一部を含む領域が、絶縁材からなる可撓性ブーツで覆
    われている、ことを特徴とする推進軸。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の推進軸において、外輪
    カップのボルト挿通孔における連結相手側開口の内周面
    に絶縁材が設けられている、ことを特徴とする推進軸。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の推進軸におい
    て、前記ボルトの頭部に絶縁材からなるキャップが外嵌
    されていて、このキャップの端縁が外輪カップの端面に
    当接されている、ことを特徴とする推進軸。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の推
    進軸において、前記外輪カップにおける開口側周縁に
    は、若干隆起した環状隆起部が設けられ、この環状隆起
    部において外輪カップのヨーク側端面寄りの外周部分に
    切欠きが設けられることにより、環状隆起部の周縁から
    外輪カップのヨーク側端面までの間隔が可及的に大きく
    設定されており、この環状隆起部の周縁から外輪カップ
    のヨーク側端面までの領域の表面にも前記絶縁膜が形成
    されている、ことを特徴とする推進軸。
JP23066997A 1997-08-27 1997-08-27 推進軸 Pending JPH1163006A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086624C (zh) * 1995-01-20 2002-06-26 纳幕尔杜邦公司 结晶聚合物粒料成形的方法和设备

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