JPH10259813A - 結合構造 - Google Patents

結合構造

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JPH10259813A
JPH10259813A JP6784597A JP6784597A JPH10259813A JP H10259813 A JPH10259813 A JP H10259813A JP 6784597 A JP6784597 A JP 6784597A JP 6784597 A JP6784597 A JP 6784597A JP H10259813 A JPH10259813 A JP H10259813A
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JP
Japan
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bolt
washer
conductive member
shaft
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP6784597A
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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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Abstract

(57)【要約】 【課題】ボルト締め付け時の絶縁膜の割れや剥離を防止
して信頼性向上を図ること。 【解決手段】第1導電部材7,8,12,13の端面に
対して第2導電部材16の端面を突き合わせた状態で、
導電材からなるボルト17を第2導電部材16を貫通し
て第1導電部材7,8,12,13に対して螺着させる
ことにより結合した構造であって、いずれか一方の導電
部材において少なくとも残り他方の導電部材と接触する
部分と、ボルト17のねじ部を除く軸部および頭部の座
面とにそれぞれ絶縁膜20が形成されており、ボルト1
7に座金21が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2つの導電部材を
ボルトにより結合する構造に関する。この結合構造とし
ては、例えば気動車などに用いられる推進軸における十
字軸継手の使用箇所などが挙げられる。
【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、レールへ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】このようなことから、本願出願人は、例え
ば十字軸継手を備える推進軸において、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を結合するボ
ルトにおいてそのねじ部を除く軸部および頭部座面にセ
ラミックコーティング膜などの絶縁膜を形成することを
考えている。
【0010】この場合、軸受カップの座面にボルトの頭
部座面を直接当接させるようにすると、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
断荷重を受けて無理にねじられることになるため、割れ
たり剥がれたりすることがないとは言い切れない。
【0011】したがって、本発明は、2つの導電部材間
をボルトで結合するとともに、2つの導電部材間を電気
絶縁する構造において、ボルト締め付け時の絶縁膜の割
れや剥離を防止して信頼性向上を図ることを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の結合構造は、第
1導電部材の端面に対して第2導電部材の端面を突き合
わせた状態で、導電材からなるボルトを第2導電部材を
貫通して第1導電部材に対して螺着させることにより結
合した構造であって、前記いずれか一方の導電部材にお
いて少なくとも残り他方の導電部材と接触する部分と、
ボルトのねじ部を除く軸部および頭部の座面とに、それ
ぞれ絶縁膜が形成されており、前記ボルトに座金が装着
されている。
【0013】なお、前述の座金の少なくともボルトの頭
部座面側の面に、前記絶縁膜の摩擦係数と近似あるいは
同じ摩擦係数の被膜が形成されている。また、前述の絶
縁膜および被膜はセラミックのコーティング膜とするの
が好ましい。
【0014】このような構成では、ボルトの頭部座面と
座金との間、座金と第2導電部材の座面との間がそれぞ
れ当接するが、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、座金の残り片面と第2導電部材の座面との間の摩
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、この座金が第2導電部材の座面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。
【0015】特に、座金においてボルト頭部座面側の面
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、座金の残り片面と第2導
電部材の座面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。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図5に
示す各実施形態に基づいて説明する。
【0017】図1ないし図4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の要部の拡大断面図である。
【0018】図中、Aは推進軸の全体を示し、この推進
軸Aは、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になっている。
【0019】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。なお、9,10はダストカ
バー、11は密封部材である。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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
ぞれの主要部分が導電部材例えば鋼材により形成されて
いるが、下記するように、第1軸体1と第2軸体2との
結合部分および第1軸体1と第3軸体3との結合部分で
それぞれ電気絶縁されている。
【0023】つまり、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(Y
23)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(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。
【0024】そして、ボルト17のそれぞれには、いわ
ゆる平座金と呼ばれる座金21が装着されていて、この
座金21がボルト17の頭部座面と外輪カップ16の座
面との間に挟まれている。この座金21については、図
4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。さらに、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。
【0025】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2
1と取付相手(ヨーク7,8,12,13)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2
1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
ようになる。このため、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など、電気絶縁に関する信頼
性が向上することになる。
【0026】また、図5は図4の座金の別の実施形態で
あり、ここでの座金21は、例えばJIS規格SPCC
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が形成されている。なお、この座
金21の表面全面に被膜22を形成してもよい。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材料とすることができる。
【0027】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2
1と取付相手(ヨーク7,8,12,13)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2
2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。
【0028】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。
【0029】(1) 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。この場
合、座金21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。
【0030】(2) 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で連結した構成の推進軸
A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も本発明を適用することができ
る。また、このような推進軸Aに限らず、2つの導電性
部材をボルトで結合するとともに、両部材間を電気絶縁
する必要があるような構造であれば、どのような機械製
品や電気製品にも本発明を適用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明では、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、座金の残り片面と第2導電部材の座面
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、この座金が第2導電部材の座面に対して
摺接することになる。
【0032】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。
【0033】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の要部の拡大断面図
【図5】本発明の他の実施形態で、図4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 21 座金 22 座金の被膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電部材の端面に対して第2導電部
    材の端面を突き合わせた状態で、導電材からなるボルト
    を第2導電部材を貫通して第1導電部材に対して螺着さ
    せることにより結合した結合構造であって、 前記いずれか一方の導電部材において少なくとも残り他
    方の導電部材と接触する部分と、ボルトのねじ部を除く
    軸部および頭部の座面とに、それぞれ絶縁膜が形成され
    ており、 前記ボルトに座金が装着されている、ことを特徴とする
    結合構造。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記座金の少なくと
    もボルトの頭部座面側の面に、前記絶縁膜の摩擦係数と
    近似あるいは同じ摩擦係数の被膜が形成されている、こ
    とを特徴とする結合構造。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記絶縁膜
    および被膜がセラミックのコーティング膜とされる、こ
    とを特徴とする結合構造。
JP6784597A 1997-03-21 1997-03-21 結合構造 Pending JPH10259813A (ja)

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JP6784597A JPH10259813A (ja) 1997-03-21 1997-03-21 結合構造

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JP6784597A JPH10259813A (ja) 1997-03-21 1997-03-21 結合構造

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