| 【発明の名称】 |
作業機械 |
| 【発明者】 |
【氏名】ペーター リンスバウアー
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| 【要約】 |
【課題】案内管（５）内に装着された駆動軸（１４）を介して回転する作業工具（８）を駆動する駆動原動機（４）を備え、前記作業工具が軸受（１６）でもって案内管（５）の駆動原動機（４）とは反対側にある端部域（６）に配置されており、その場合軸受（１６）が端部域（６）内へ軸方向に押し込まれ、端部域（６）内に抜け出ないように保持されている前述した形式の作業機械を改良し、簡単な組立てで端部域内における軸受の隙間のない装着を保証することである。
【解決手段】軸受（１６）の外側カバー面（１８）に数個の軸方向リブ（１９、２０、２１）を設け、それらのリブ頂辺（２３）が想定の円筒状外壁（２５）の部分を形成し、該外壁の外径（２４）が変形されない端部域（６）の内径（ＤＩ）より大きく、その場合端部域（６）が軸受（１６）の横断面に対応する形状に変形され、そして軸受（１６）を摩擦的に囲んでいる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】案内管（５）内に装着された駆動軸（１４）を介して回転する作業工具（８）を駆動する駆動原動機（４）を備え、前記作業工具が軸受（１６）でもって案内管（５）の駆動原動機（４）とは反対側にある端部域（６）に配置されており、その場合軸受（１６）が端部域（６）内へ軸方向に押し込まれ、端部域（６）内に失われないように保持されている作業機械において、軸受（１６）の外側カバー面（１８）に数個の軸方向リブ（１９、２０、２１）を設け、それらのリブ頂辺（２３）が想定の円筒状外壁（２５）の部分を形成し、該外壁の外径（２４）が変形されない端部域（６）の内径（ＤＩ）より大きく、その場合端部域（６）が軸受（１６）の横断面形に対応する形状に弾性的に変形され、そして軸受（１６）を摩擦的に囲んでいることを特徴とする作業機械。
【請求項２】軸受（１６）の外側カバー面（１８）が案内管（５）の端部域（６）の内径（ＤＩ）より小さい外径（ＤＭ）を有し、そして軸方向リブ（１９、２０、２１）の半径方向高さ（Ｈ）が端部域（６）の内径（ＤＩ）と外側カバー面（１８）の外径（ＤＭ）との間の差のほぼ半分よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】外側カバー面（１８）のリブのない壁範囲（５２）が、縦中心軸線（４５）に対し直径上軸方向リブ（１９、２０、２１）に対置しており、その場合特に周囲に亘り少なくとも３つの軸方向リブ（１９、２０、２１）が互いに同じ角度間隔で設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の作業機械。
【請求項４】軸方向リブ（１９、２０、２１）のリブ頂辺（２３）が、特に変形されない端部域（６）の内側半径（Ｒ）でもって丸くされていることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の作業機械。
【請求項５】軸受（１６）が内部軸受箱（３４）が配置されている外部組立てスリーブ（１７）からなり、その場合軸受箱（３４）が端側で組立てスリーブ（１７）内に差し込まれた滑り軸受であり、そして組立てスリーブ（１７）が特に軸受（１６）の端部域（６）内への差し込み深さを限定するストッパとしての端側リングフランジ（３１）を担持することを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の作業機械。
【請求項６】変形された端部域（６）の横断面がほぼ三角形状、特に等辺三角形に類似した形状を有することを特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の作業機械。
【請求項７】案内管（５）がアルミニュウムからなることを特徴とする、請求項１ないし６の１つに記載の作業機械。
【請求項８】軸受（１６）が半径方向に端部域（６）内に突出するピン、特に安全ねじ（４７）により形状拘束的に確実にされ、その場合安全ねじ（４７）が特に組立てスリーブ（１７）のねじ孔（４９）にねじ込まれ、このねじ孔（４９）が有利に軸方向リブ（１９）に設けられそして特に潤滑油室（５０）内に開口していることを特徴とする、請求項１ないし７の１つに記載の作業機械。
【請求項９】駆動軸（１４）をほぼ同心に囲む保護管（５）の端部域（６）内に駆動軸用軸受（１６）を軸方向に組み込む方法にして、軸受（１６）の外側カバー面（１８）に数個の軸方向リブ（１９、２０、２１）が設けられ、それらのリブ頂辺（２３）が想定の円筒状外壁（２５）の部分を形成し、該外壁（２５）の外径（２４）が変形されない端部域（６）の内径（ＤＩ）より大きくなっいるものの前記方法において、先ず保護管（５）の端部域（６）を、締付アーム（４０）の間に挾み込むことにより生成された角のある横断面が角（２７）を介して計測した直径（Ｄv）を有するまでほぼ弾性的に変形させ、該直径が軸方向リブ（１９、２０、２１）のリブ頂辺（２３）と直径上対置する軸受（１６）の外壁（５２）との間にて縦中心軸線（４５）を介して計測した間隔（５１）よりもすこしく大きく、そして前記直径（Ｄv）を達成した後に軸受（１６）を、それぞれ１つの軸方向リブ（１９、２０、２１）が変形された端部域（６）の１つの角（２７）にほぼ位置するような回動角度にて、端部域（６）内に殆ど力を用いずに押し込み、ついで締付アーム（４０）を解除することにより材料の弾性力が端部域（６）を戻し変形して軸方向リブ（１９、２０、２１）に摩擦接合させることを特徴とする方法。
【請求項１０】３つの締付アーム（４０）が、端部域（６）の周囲に亘り等角度間隔で配分されて相互に位置し、そしてともに端部域（６）の縦中心軸線（２６）の方向へ半径方向に送り込まれ、その場合特に軸受（１６）が軸方向に、半径方向フランジ（３１）が端部域（６）の自由端面側３２に当接するまで押し込められることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
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【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前提部分に記載の駆動原動機を具備する作業機械、特に刈払い機、および請求項９に記載の駆動軸用軸受の軸方向組立て方法に関する。
【従来技術】ドイツ特許第４，２２３，９６２号明細書より、切断ヘッドを案内管に保持する軸受を案内管の端部域に軸方向に差し込み、ついで該軸受を半径方向に該端部分内に突入するストッパの取り付けにより軸方向に確実にする刈払い機は周知である。端部域における軸受の隙間のない装着を保証するためには、軸受をその外径が端部域の内径に適合するように構成しなければならないが、しかしこれは組立てに際し問題が生ずる。すなわち、軸受が過大寸法に構成されていると、端部域内に軸方向に押し込むとき大きな力を用いねばならず、同時に押し込時に材料が剥がれて切り屑が生ずる。過少寸法の場合、軸受は端部域内に隙間をもって装着され、このため運転時に衝撃運動や揺れ運動が発生することになる。
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述した形式の作業機械を改良し、簡単な組立てで端部域内における軸受の隙間のない装着を保証することである。
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項１の特徴とする構成により解決される。請求項９には、案内管の端部域に軸受を本発明により隙間なく組み立てる方法が記載されている。
【発明の作用および効果】軸受は、その外形により一部の周囲部分に亘り端部域の内壁に接合するのみであり、その場合軸方向リブのリブ頂辺により与えられる想定の円筒壁の外径は、変形されない端部域の内径よりも大きい。駆動軸用軸受を案内管の端部域内に殆ど力を用いずに軸方向に押し込むことを保証するために、案内管は締付アームの間に挾み込むことにより角があるように変形される。その場合、角の数は軸受に構成した軸方向リブの数に対応する。端部域の横断面を、軸方向リブが３つの場合等辺三角形に似たほぼ三角形状へ変形することは、角とこれに直径上対置する変形された横断面の内壁との間に間隔を生成するが、この間隔は変形によりリブ頂辺と対置する壁部分との間の間隔よりは、縦中心軸線に沿って計測した距離に亘り大きくなっいる。軸受は、各角がそれぞれ１つの軸方向リブに付設されるように、その回動位置が整合される。リブ頂辺と直径上対置する軸受の壁部分との間の間隔は、角と変形された部分の直径上対置する壁との間隔よりも小さいので、軸受は軸方向に半径方向の遊隙のため力を用いることなしに端部域に押し込むことができる。軸受を力を用いることなしに押し込むのに必要な形状に端部域を変形することは、有利にアルミニュウムである案内管の材料の弾性範囲内で行なわれので、締付アームを緩めるとき、従って締付装置を戻すとき、端部域はその元の円筒形状に復帰するように作用する。従って、端部域の壁部は摩擦的にリブ頂辺に接合し、それによって軸受は軸方向に失われることなくかつ摩擦的に端部域内に保持され、そして周方向に回転しないように保持される。摩擦的に端部域内に保持される軸受を、さらに端部域内に半径方向に突入するピンにより、特に安全ねじにより、形状拘束的に確実にするのが有利である。本発明のその他の構成を、請求項２以下に記載している。
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。図１に示す刈払い機１は、使用者２により肩に掛けた支持ベルト３を用いて保持されている。刈払い機１は、駆動原動機４を備えているが、この駆動原動機は本実施例では内燃機関、例えば二行程内燃機関または混合潤滑式四行程内燃機関である。また、電動機とすることも有利である。駆動原動機４は、駆動軸１４（図８）を駆動する。駆動軸１４は、本実施例では曲げられている保護管としての案内管５内に装着されている。このため、駆動軸１４と案内管５との間には、星状軸方向リブ１３を介して案内管５内に中心合わせされた滑り軸受１５（図８）が配置されている。案内管５の下側端部域６には、切断ヘッド７が軸受１６（図８）でもって保持されている。本実施例では、切断ヘッド７は、この切断ヘッドから突出し切断作業工具である少なくとも１つの繊条部分８を有する繊条切断機である。切断ヘッド７の上方には、切断ヘッドの一部周囲に亘り延びかつ止め輪１０により案内管５に固定される保護体９が配置されている。特に鋼よりなる止め輪１０は、案内管５の軸受収納端部域の周りに係合している。図８の断面図より判るように、滑り軸受１５は端部域６の前で終っているので、端部域の内部空間は軸受１６を自由に受容できるものとなっている。図５ないし図７に詳細に示す切断ヘッド７用軸受１６は、軸受１６の外側カバー面１８を形成する組立てスリーブ１７よりなる。軸受１６の該外側カバー面１８に、カバー面１８の周囲に亘り一様に配分されて位置する数個の軸方向リブ１９、２０、２１が配置されている。図６に示すように、１つの軸方向リブ１９は周方向に計って他の軸方向リブ２０、２１よりも幅広く構成されている。図示の実施例では、軸方向リブ１９は他の軸方向リブ２０、２１のほぼ倍の幅広さとなっている。軸方向リブ１９、２０、２１の中心軸線は同じ相互角度間隔２２を有するが、この角度間隔は３つの軸方向リブの本実施例では１２０°となっている。各リブ１９、２０、２１に対し、カバー面１８のリブのない範囲５２が対向位置している。各リブ１９、２０、２１のリブ頂辺２３は、周方向に軽く丸めて構成されており、特に案内管５の端部域６の変形のない円筒状横断面の内径に対応する円形半径Ｒ（図２）で丸められている。この場合、軸方向リブ１９、２０、２１の半径方向高さＨが、想定される円筒壁２５の最大外径２４を定めることになる。軸受１６の外側カバー面１８は外径ＤＭを有し、図２に示すように、この外径は案内管５の端部域６の内径ＤＩより小さい。半径方向のリブ１９、２０、２１は、外側カバー面１８より計測した半径方向高さＨを有し、本実施例では、この高さＨは端部域６の内径ＤＩと組立てスリーブ１７のカバー面１８の外径ＤＭとの間の差のほぼ半分よりも僅かに大きい。半径方向高さＨの寸法の故に、リブ頂辺２３により定まる想定の円筒壁２５の外径２４は、案内管５の端部域６の内径ＤＩより大きい。従って、軸受１６を案内管の端部域６内に軸方向に組み込むことは、もちろん不可能である。駆動軸用軸受１６を端部域６内に軸方向に組み込むために、保護管の、すなわち案内管５の端部域６を長さＬに亘り締付アーム４０の間に挾み込むことにより、端部域６の横断面が図３に斜視図で示すほぼ三角形となるまで実質的に弾性的に変形する。このため、本実施例では、３つの締付アーム４０が端部域６の周囲に亘り同じ角度間隔で互いに位置して配置され、そして共に端部域６の縦中心軸線２６への矢印４１の方向に半径方向に送り込まれる。端部域６は、軸受１６の軸方向長さよりいくらか大きい長さＬに亘り締付アーム４０の間にて、図３に示す生成した角のある横断面形が角２７を介して計測した変形直径Ｄvを有するまで、本質的に弾性的に変形される。該変形直径Ｄvは、リブ頂辺２３により定まる軸受１６の最大外径２４より少しく大きい。軸受１６は、各軸方向リブ１９、２０、２１が図３にて変形された端部域６の角２７にほぼ位置するような回動位置に整合される。角２７を介して計測した直径Ｄv、従って角２７と縦中心軸線２６に対し直径上対置する端部域６の内壁との間の間隔は、直径上対置する軸受１６の壁部分５２に対するリブ頂辺２３の間隔５１よりも大きいので、軸受１６はいまや殆ど力を用いずに端部域６内に押し込むことができる。軸受１６を変形した端部域６内に容易に挿入するために、押し込み方向２８に前に位置するリブ１９、２０、２１の端部は高さを低減したヘッド部分２９を備えている（図３および図５）。ヘッド部分２９とリブ１９、２０、２１自体との間の移行部を傾斜面３０または丸みとして構成するのが有利であり、これにより端部域６内に力を用いずに軸方向に押し込むのに好都合となる。軸受１６は、半径方向フランジ３１が自由端面側３２に当接するまで端部域６内に押し込められる。半径方向フランジ３１は、ヘッド部分２９に対置するリブ１９、２０、２１の端部に組立てスリーブ１７の外側端面側３３として設けられている。組立てスリーブ１７を差し込み深さを限定する半径方向フランジ３１まで完全に押し込んだ後、締付アーム４０を図４に示すように矢印方向４２に戻す。その結果、案内管５の材料弾性に基づいて自由となる弾性力が、端部域の壁部を軸方向リブ１９、２０、２１に摩擦接合させて、端部域の横断面を図２に示す初期形状の方向に戻し変形する。それによって、軸受１６、従ってその組立てスリーブ１７は端部域６内に摩擦的に保持される。組立てスリーブ１７を端部域６内に摩擦的に固定するには、締付アーム４０を矢印方向４１に慎重に縦中心軸線２６の方に送り出し、所望の直径Ｄvになったとき適時に送り出し運動を停止することが重要である。このようにして、案内管５の材料の弾性は最大限に利用することができる。矢印方向４１への送り出し運動の始めに万一変形が生成し残っていることは重要ではない。なんとなれば、弾性力は予め与えられた直径Ｄvの範囲においてのみ利用されるべきだからである。図４に示すように、軸受１６を組み込んだ端部域６の横断面は、円形より少し偏倚した、本実施例ではほぼ円形・三角形の形状を有する。この形状は、等辺三角形に類似している。組立てスリーブ１７内には、端側に軸受箱３４（図７）が装着されており、その軸方向差し込み深さは端側のリングフランジ３５により限定されている。図７に示すように、軸受箱３４の内部端面側は間隔ａでもって互いに位置している。滑り軸受として構成された軸受箱３４内に、直径を拡大した中央部分３７を有する軸３６が差し込まれている。中央部分３７の一側に位置する端部分３８は、軸受箱３４内に回転可能に保持されており、その場合組立てスリーブ１７より突出する端部には、安全リング３９が担持されている。このように、軸受箱３４を具備する組立てスリーブ１７は中央部分３７と安全リング３９との間に抜け出ることのないように保持されている。中央部分３７の他側に位置する軸３６の端部分は、切断工具、図１に示す本実施例では、繊維切断機を具備する切断ヘッドを担持している。軸受１６内に保持される端部分３８は、軸３６の縦中心軸線４５に対し同軸にある中央袋孔４３を有する。袋孔４３は、前側部分４６にて横断面を多角形に構成され、そして駆動軸１４（図８）の端部分４４との形状拘束的係合の用をなす。駆動軸１４と軸受１６の軸３６との連結は、軸受１６を端部域６内へ押し込み方向２８（図３）に差し込むときに行われる。端部域６内に摩擦的に保持される軸受１６は、付加的にピンにより、図示の実施例では安全ねじ４７により、形状拘束的にも確実にされる。安全ねじは、端部域６の孔４８を貫通して組立てスリーブ１７のねじ孔４９にねじ込むのが有利である。ねじ孔４９は、図６および図７に示すように、周方向に幅広く構成した軸方向リブ１９にあるのが好都合である。間隔を置いて互いに位置する内部端面側は、組立てスリーブの内部リング空間の境界をなし、この内部リング空間は潤滑油室５０として有利に利用される。ねじ孔４９は、軸方向リブ１９にて円筒状潤滑油室５０内に開口するように位置する。図８に示す組立て状態において、端部域６の孔４８は潤滑油室５０内に開口するねじ孔４９と完全に同じ大きさなので、必要に応じて安全ねじ４７を解除した後に軸受潤滑のための潤滑油を潤滑油室５０内に補充することができる。図８に示すように、安全ねじ４７と同時に、特に鋼よりなる止め輪１０が特にアルミニゥムよりなる案内管５の端部域６に固定されている。この鋼製止め輪１０に、他の構成部品、例えば保護体９を組み込むことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９８０５２６０９
【氏名又は名称】アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２３日（２０００．２．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３１３０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 武久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２５３７２７（Ｐ２０００−２５３７２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１９日（２０００．９．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−４６２０９（Ｐ２０００−４６２０９） |
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