JPH0746538B2 - 船舶推進器のトルク伝達用絶縁フランジ継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 例えば、船舶においては、推進軸たるプロペラ軸と船体
との間の電位差による軸ジャーナルと軸受間のスパーク
エロージョンの発生を防止すべく、プロペラ軸とディー
ゼルエンジンのクランク軸との間の中間軸を、絶縁フラ
ンジ継手でもって電気的に絶縁させた状態で接続してお
くことが行われているが、本発明は、このように被接続
軸間を電気的に絶縁した状態で接続させるための船舶推
進器のトルク伝達用フランジ継手であって、特に電気絶
縁部材を介して衝合される一対のフランジと、両フラン
ジのリーマ穴に圧入される軸部分と、電気絶縁材層を被
覆形成させてあるリーマボルトと、リーマボルトに螺着
されるナットと、リーマボルトの頭部と一方のフランジ
との対向端面間及びナットと他方のフランジとの対向端
面間に夫々介挿される、金属製ワッシャ及び電気絶縁材
製ワッシャと、を具備してなる船舶推進器のトルク伝達
用フランジ継手に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種船舶推進器のトルク伝達用フランジ継手
は、第３図に示す如く、接続しようとする二本の被接続
軸（図示せず）の端部に設けられたフランジ1,2を、リ
ーマ穴1a,2aが一致する状態で、電気絶縁部材３を介し
て衝合させ、リーマボルト４の軸部５を、これに金属製
ワッシャ９及び電気絶縁材製ワッシャ10を挿通させた上
で、両ワッシャ9,10がリーマボルト４の頭部６とフラン
ジ１との間に挾圧される状態となるまで、リーマ穴1a,2
aに油圧工具若しくはハンマ等を用いて圧入させ、リー
マボルト４の軸部５先端に形成した雄ネジ部5aに、電気
絶縁材製ワッシャ12及び金属製ワッシャ11を挿通させた
上でナット７を螺合させ、このナット７を締付けること
によって、両被接続軸つまり両フランジ1,2を、電気絶
縁部材３、リーマ穴1a,2aに圧入されているリーマボル
ト４の大径軸部分たるリーマ穴圧入部分5bに被覆形成し
た電気絶縁材層８及び電気絶縁材製ワッシャ10,12を介
して電気的に絶縁させた状態で、締結させうるように構
成されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、かかる船舶推進器のトルク伝達用フランジ継
手にあっては、特に一方のフランジ１とリーマボルト４
の頭部６との対向端面1b,6a間に挾圧されたワッシャ9,1
0が、ボルト軸線と同心状態に位置されず、ボルト軸線
に対して若しくは相互に芯ずれを生じた状態で位置せし
められることになり易く、フランジ1,2の締結作用上及
び電気絶縁材製ワッシャ10による絶縁効果上不都合を生
じる虞れがあった。

すなわち、従来技術では、ワッシャ9,10はリーマボルト
４とは別体の部材であって、その内径をリーマボルト４
の軸部５に最大径部分つまり電気絶縁材層８を形成した
リーマ穴圧入部分5bの外径よりも小さく設定し得ず、こ
れにより、ワッシャ9,10の内径はリーマボルト４のリー
マ穴圧入部分5bの外径よりも所定量大きく設定されてい
る。また、リーマボルト４の軸部５の頭部基端部分には
環状陥没部5cが形成されている。これは、衝合されるフ
ランジ１の角部がリーマボルト４を傷付けないようにす
ることと、船舶推進器の推進軸の回転にともないボルト
４に締め付けによるねじり応力および引張り応力が集中
して作用するという苛酷な条件下で使用されるリーマボ
ルト４に働くせん断応力を該リーマボルト４の軸部５の
最大径部分であるリーマ穴圧入部分5bのみで受ける作用
をもたらすためのものである。それゆえに、ワッシャ9,
10の内径がリーマ穴圧入部分5bの外径よりも所定量大き
いことと、リーマボルト４の軸部５の頭部基端部分には
環状陥没部5cが形成されていることから、ワッシャ9,10
の自重若しくは圧入時の振動や衝撃によって、ワッシャ
9,10の内径部が前記陥没部5cに落込んで、ワッシャ9,10
が、例えば第３図に示す如く、ボルト軸線に対して若し
くは相互に芯ずれした状態で、リーマボルト４の頭部６
とフランジ１との間に挾圧保持されてしまい易い。そし
て、ワッシャ9,10がこのような芯ずれ状態となっている
と、リーマボルト４の頭部６と金属製ワッシャ９との間
若しくは両ワッシャ9,10間の接触面積が減少することに
なるから、ワッシャ9,10を介してのリーマボルト頭部６
によるフランジ締付応力が必要以上に高くなり、その応
力分布もリーマ穴周囲において均一とならず、したがっ
てフランジ1,2を良好に締結させ得ない。しかも、金属
製ワッシャ９とフランジ１との対向領域において電気絶
縁材製ワッシャ10が介在しない空隙部分13,14が生じ
て、両者1,9間の絶縁効果が著しく低減されることにな
り、また外周側の空隙部分13に異物が侵入することによ
り、絶縁効果は更に低減されることになる。

さらに、ワッシャ9,10は、その内径がリーマボルト４の
軸部５の最大径よりも大きく設定されていて、ある程度
自由に動き得る状態で軸部５に挿通されるものであるか
ら、軸部５をリーマ穴1a,2aに圧入させる際において、
ワッシャ特に金属製ワッシャ９が、第４図に示す如く、
圧入に伴う振動や衝撃によって著しく姿勢変化せしめら
れ、その結果、金属製ワッシャ９の内径部の尖端角部9a
によって電気絶縁材層８が傷付けられる虞れがある。そ
して、電気絶縁材層８に傷が生じると、リーマボルト４
の圧入時に電気絶縁材層８がその傷部分から剥離されて
しまう虞れがある。

また、ワッシャ9,10をボルト軸線と同心状態に保持させ
ながらリーマボルト４の圧入を行うようにすれば、上記
した不都合は生じないが、このような保持作業を伴う接
続作業は、極めて面倒であり、作業能率が大巾に低下す
ることになる。しかも、かなりの振動や衝撃を伴う圧入
作業時にワッシャ9,10を一定姿勢に保持させておくこと
は、現実的には極めて困難であり、甚だ危険でもある。

また、他方のフランジ２とナット７との対向端面2b,7a
間に介挿されるワッシャ11,12についても、上記したと
同様の不都合を生じる虞れがある。

すなわち、ワッシャ11,12の内径がリーマボルト４の雄
ネジ部5aの外径より所定量大きく設定されていること、
及びリーマボルト４の軸部５におけるリーマ穴圧入部分
5bと雄ネジ部5aとの境界部分に環状陥没部5dが形成され
ていることから、ナット７を締付けたときにおいてナッ
ト座面7aからの雄ネジ部5aの突出量が金属製ワッシャ11
の厚みより小さいときは、例えば第３図に示す如く、ワ
ッシャ11,12がナット軸線つまりボルト軸線に対して若
しくは相互に芯ずれを生ずる虞れがあり、フランジ1,2
の締結作用上及び電気絶縁材製ワッシャ12による絶縁効
果上、前記したと同様の不都合を生じることになる。

かかる不都合は、ワッシャ11,12をボルト軸線と同心状
態に保持させながらナット７を締付けることによって回
避することができ、この作業は前記したボルト圧入作業
におけるワッシャ9,10の保持作業と異なり、さほどの困
難や危険を伴うことなく行いうるものであり、しかし、
煩わしい作業であることには変わりなく、接続作業能率
を更に低下させるものである。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、リーマボ
ルトの破断に対する安全性を確保する構成としながら、
船底のような狭い場所での作業であっても、ワッシャの
芯ずれに起因する締結作用上および電気絶縁効果上の不
都合を生じることなく、所定のトルク伝達性能及び電気
絶縁性を確保した状態での軸接続を極めて容易に、かつ
能率良く行なうことができる船舶推進器のトルク伝達用
フランジ継手を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、第１の発明に係る船舶推進
器のトルク伝達用フランジ継手は、電気絶縁部材を介し
て衝合される一対のフランジと、両フランジのリーマ穴
に圧入される大径軸部分の頭部基端部分に環状陥没部を
有し、該大径軸部分に電気絶縁材層を被覆形成させてあ
るリーマボルトと、このリーマボルトに螺着されるナッ
トと、前記リーマボルトの頭部と一方のフランジとの対
向面間及びナットと他方のフランジとの対向面間に夫々
介挿される金属製ワッシャ及び電気絶縁材製ワッシャ
と、を具備してなる船舶推進器のトルク伝達用絶縁フラ
ンジ継手において、前記リーマボルトの頭部の座面に、
前記金属製ワッシャ及び電気絶縁材製ワッシャを接着剤
によりボルト軸線と同芯状態で接着保持させたものであ
る。

また、第２の発明に係る船舶推進器のトルク伝達用フラ
ンジ継手は、電気絶縁部材を介して衝合される一対のフ
ランジと、両フランジのリーマ穴に圧入される大径軸部
分の頭部基端部分および大径軸部分の雄ネジ部の境界部
分にそれぞれ環状陥没部を有し、該大径軸部分に電気絶
縁材層を被覆形成させてあるリーマボルトと、このリー
マボルトに螺着されるナットと、前記リーマボルトの頭
部と一方のフランジとの対向面間及びナットの他方のフ
ランジとの対向面間に夫々介挿される金属製ワッシャ及
び電気絶縁材製ワッシャと、を具備してなる船舶推進器
のトルク伝達用絶縁フランジ継手において、前記リーマ
ボルトの頭部の座面に、前記金属製ワッシャ及び電気絶
縁材製ワッシャを接着剤によりボルト軸線と同芯状態で
接着保持させると共に、前記ナットの座面に、前記金属
製ワッシャ及び電気絶縁材製ワッシャを接着剤によりナ
ット軸線と同心状態で接着保持させたものである。

（実施例） 次に、本発明の構成を第１図及び第２図に示す実施例に
基づいて具体的に説明する。

すなわち、この実施例の船舶推進器のトルク伝達用フラ
ンジ継手は、接続されるべき被接続軸（図示せず）の端
部に固着されていて、夫々に形成したリーマ穴21a,22a
を一致させた状態で衝合された一対の円形のフランジ2
1,22と、両フランジ21,22間に、挿通穴23aをリーマ穴21
a,22aに合致させた状態で介挿された、エポキシガラス
やポリイミドーガラス積層板（以下「FRP」と称する）
等の電気絶縁材からなる環状板形状の電気絶縁部材23
と、軸部25を前記リーマ穴21a,22aに貫通状に圧入させ
たリーマボルト24と、リーマボルト24の先端部に形成せ
る雄ネジ部25aに螺着されたナット27と、一方のフラン
ジ21とリーマボルト24の頭部26との対向端面21b,26a間
に挾圧状に介挿された、鉄等の金属材からなる環状板形
状の第１金属製ワッシャ29及びFRPの如き電気絶縁材か
らなる環状板形状の第２電気絶縁材製ワッシャ30と、他
方のフランジ22とナット27との対向端面22b,27a間に挾
圧状に介挿された、各々前記各ワッシャ29,30と同様材
からなる環状板形状の第２金属製ワッシャ31及び第２電
気絶縁材製ワッシャ32と、を具備してなる。リーマボル
ト24の軸部25のうち大径軸部分であるリーマ穴圧入部分
25bの頭部基端部分およびリーマ穴圧入部分25bと雄ネジ
部25aの境界部分にはそれぞれ環状陥没部25c,25dが形成
されており、リーマ穴圧入部分25bの外周面には弗素樹
脂等からなる電気絶縁材層28が被覆形成されている。第
１金属製ワッシャ29及び第１電気絶縁材製ワッシャ30の
内径は、ワッシャ29,30をリーマボルト24の軸部25に挿
通させうるように、軸部25の最大径つまり電気絶縁材層
28を被覆形成したリーマ穴圧入部分25bの外径より若干
大径に設定されており、前者29の内径は後者30の内径と
同一若しくはこれにより若干大径に、また後者30の外径
は前者29の外径と同一若しくはこれより適宜量大径に設
定されている。第２金属製ワッシャ31及び第２電気絶縁
材製ワッシャ32の内径は、ワッシャ31,32をリーマボル
ト24の雄ネジ部25aに挿通自在ならしめるべく、雄ネジ
部25aの外径より若干大径に設定されており、前者31の
内径は後者32の内径と同一若しくは若干大径に、また後
者32の外径は前者31の外径と同一若しくはこれより適宜
量大径に設定されている。

而して、リーマボルト24の頭部26の端面つまり座面26a
には、本発明に従って、前記第１金属製ワッシャ29及び
第１電気絶縁材製ワッシャ30が接着剤によりボルト軸線
と同心状態で接着保持されている。すなわち、第１図に
示す如く、リーマボルト頭部26の座面26aに第１金属製
ワッシャ29が接着されており、更にこの第１金属製ワッ
シャ29の端面に第１電気絶縁材製ワッシャ30が接着され
ていて、リーマボルト24と両ワッシャ29,30とが一体化
せしめられているのである。ところで、リーマボルト頭
部26と第１金属製ワッシャ29との間及び両ワッシャ29,3
0間における接着剤による接着強度は、少なくとも、リ
ーマボルト24のリーマ穴21a,22aへの圧入時における振
動や衝撃に耐え得る程度、つまりリーマボルト24の圧入
作業を、両ワッシャ29,30がボルト軸線と同心状態でリ
ーマボルト24と一体化された状態で、行いうる程度であ
れば足りる。したがって、接着剤の選定及び使用量等
は、このような接着強度が得られる範囲において適宜に
決定しておくことができる。

また、ナット27の端面つまり座面27aには、第２の発明
に従って、前記第２金属製ワッシャ31及び第２電気絶縁
材製ワッシャ32が、上記ワッシャ29,30と同様に、適宜
の接着剤によりナット軸線つまりナット27をリーマボル
ト24に螺着させた場合におけるボルト軸線と同心状態で
接着保持されていて、ナット27と両ワッシャ31,32とが
一体化せしめられているのである。ナット27と第２金属
製ワッシャ31との間及び両ワッシャ31,32間における接
着剤による接着強度は、少なくとも、ナット27の締付作
業を、両ワッシャ31,32がボルト軸線と同心状態でナッ
ト27と一体化された状態で、行いうる程度であれば足り
る。

したがって、以上の如き構成の船舶推進器のトルク伝達
用フランジ継手を用いて被接続軸を接続させるには、ま
ず両フランジ21,22を電気絶縁部材23を介して衝合させ
る（第１図）。

次に、リーマボルト24の軸部25を、油圧工具若しくはハ
ンマ等を用いて、第１電気絶縁材製ワッシャ30が一方の
フランジ21の端面21bに衝合せしめられる状態つまり両
ワッシャ29,30がリーマボルト24の頭部26とフランジ21
とで挾圧せしめられる状態となるまで、リーマ穴21a,22
aに貫通状に圧入させる。このとき、圧入に伴って振動
や衝撃が発生するが、ワッシャ29,30はリーマボルト24
の頭部26に一体化されていてボルト軸線と同心状態に保
持されるから、ワッシャ29,30が環状陥没部25cに落込ん
で芯ずれを起したり、電気絶縁材層28を傷付けたりする
虞れは全くない。したがって、圧入作業時にワッシャ2
9,30を格別に保持させておかずとも、リーマボルト24の
軸部25を、両ワッシャ29,30がボルト軸線と同心状態で
リーマボルト24の頭部26とフランジ１との間に挾圧され
た状態に、リーマ穴21a,22aに容易に且つ良好に圧入さ
せることができる。

そして最後に、ナット27をリーマボルト24の雄ネジ部25
aに螺合させた上、適宜締付けることによって、被接続
軸の接続が完了する（第２図）。このとき、ワッシャ3
1,32はナット27に一体化されているから、格別に保持し
ておかずとも、環状陥没部5dに落込む等の芯ずれを生じ
ることがない。したがって、ナット27の締付けを、両ワ
ッシャ31,32がボルト軸線と同心状態でナット27とフラ
ンジ22との間に挾圧された状態に、容易に且つ良好に行
うことができる。

而して、このようにして被接続軸の接続が完了した状態
では、第２図に示す如く、各金属製ワッシャ29,31及び
各電気絶縁材製ワッシャ30,32がボルト軸線と同心状態
に維持されていて、ワッシャ29〜32を介してのリーマボ
ルト24及びナット27による両フランジ21,22の締付応力
が高くなったり、その応力分布が不均一となったりする
ことなく、両フランジ21,22を良好に締結させておくこ
とができる。しかも、電気絶縁材製ワッシャ30,32によ
るリーマボルト24及びナット27とフランジ21,22との間
の絶縁効果を何ら低減させることなく、被接続軸を良好
に絶縁させた状態で接続させておくことができる。

（発明の効果） 以上のように、第１の発明によれば、大径軸部分の頭部
基端部分に環状陥没部を形成してなるリーマボルトを使
用することによって、衝合されるフランジの角部がリー
マボルトの軸部分を傷付けないようにすることが可能で
あるとともに、船舶推進器の推進軸の回転にともないボ
ルトの締め付けによるねじり応力および引張り応力が集
中して作用するという苛酷な条件下で使用されるリーマ
ボルトに働くせん断応力を該リーマボルトの大径軸部分
のみで受ける作用をもたらして、リーマボルトの破断に
対する安全性を確保することが可能である。それでい
て、このようなリーマボルトの頭部の座面に金属製ワッ
シャ及び電気絶縁材製ワッシャをボルト軸線と同心状態
に接着保持させることにより、各ワッシャをリーマボル
トとは別個に保持させておく必要がなく、リーマボルト
のリーマ穴への圧入作業を、例えば船底のような狭い場
所であっても、ワッシャの芯ずれを生じたり、ワッシャ
によりリーマボルトの大径軸部分に被覆形成した電気絶
縁材層を傷付けたりすることなく、非常に容易に、かつ
安全に行うことができる。したがって、所定のトルク伝
達性能及び電気絶縁性を確保した状態での軸接続を極め
て容易に、かつ能率良く行なうことができるという効果
を奏する。

また、第２の発明によれば、大径軸部分の頭部基端部分
および大径軸部分と雄ネジ部の境界部分にそれぞれ環状
陥没部を形成してなるリーマボルトを使用することと、
ナットの座面にも金属製ワッシャ及び電気絶縁材製ワッ
シャをナツト軸線と同心状態に接着保持させることとに
よって、リーマボルトの破断に対する安全性を確保する
構成としながら、各ワッシャがナットに対して芯ずれす
ることをなくして、所定のトルク伝達性能及び電気絶縁
性を確保した状態での軸接続を極めて容易に、かつ、一
層能率良く行なうことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る船舶推進器のトルク伝
達用フランジ継手の一実施例を示したもので、第１図は
締結前の分解状態を示す縦断側面図、第２図は締結完了
状態を示す縦断側面図であり、第３図及び第４図は従来
の船舶推進器のトルク伝達用フランジ継手を示したもの
で、第３図は締結完了状態を示す縦断側面図、第４図は
締結完了前の状態を示す一部切欠の縦断側面図である。 21,22…フランジ、21a,22a…リーマ穴、23…電気絶縁部
材、24…リーマボルト、25b…リーマ穴圧入部分（軸部
分）、26…頭部、26a…座面、27…ナット、27a…座面、
28…電気絶縁材層、29,31…金属製ワッシャ、30,32…電
気絶縁材製ワッシャ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁部材を介して衝合される一対のフ
   ランジと、両フランジのリーマ穴に圧入される大径軸部
   分の頭部基端部分に環状陥没部を有し、該大径軸部分に
   電気絶縁材層を被覆形成させてあるリーマボルトと、こ
   のリーマボルトに螺着されるナットと、前記リーマボル
   トの頭部と一方のフランジとの対向面間及びナットと他
   方のフランジとの対向面間に夫々介挿される金属製ワッ
   シャ及び電気絶縁材製ワッシャと、を具備してなる船舶
   推進器のトルク伝達用絶縁フランジ継手において、前記
   リーマボルトの頭部の座面に、前記金属製ワッシャ及び
   電気絶縁材製ワッシャを接着剤によりボルト軸線と同心
   状態で接着保持させてあることを特徴とする船舶推進器
   のトルク伝達用絶縁フランジ継手。
2. 【請求項２】電気絶縁部材を介して衝合される一対のフ
   ランジと、両フランジのリーマ穴に圧入される大径軸部
   分の頭部基端部分および大径軸部分と雄ネジ部の境界部
   分にそれぞれ環状陥没部を有し、該大径軸部分に電気絶
   縁材層を被覆形成させてあるリーマボルトと、このリー
   マボルトに螺着されるナットと、前記リーマボルトの頭
   部と一方のフランジとの対向面間及びナットと他方のフ
   ランジとの対向面間に夫々介挿される金属製ワッシャ及
   び電気絶縁材製ワッシャと、を具備してなる船舶推進器
   のトルク伝達用絶縁フランジ継手において、前記リーマ
   ボルトの頭部の座面に、前記金属製ワッシャ及び電気絶
   縁材製ワッシャを接着剤によりボルト軸線と同芯状態で
   接着保持させると共に、前記ナットの座面に、前記金属
   製ワッシャ及び電気絶縁材製ワッシャを接着剤によりナ
   ット軸線と同心状態で接着保持させてあることを特徴と
   する船舶推進器のトルク伝達用絶縁フランジ継手。