FR2792239A1

FR2792239A1 - ENGINE DRIVEN TOOLS

Info

Publication number: FR2792239A1
Application number: FR0004225A
Authority: FR
Inventors: Wolfgang Weissert; Hans Peter Stehle
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2000-10-20
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: JP3553854B2; DE19917238B4; JP2000308406A; SE521428C2; SE0001371D0; DE19917238A1; SE0001371L; FR2792239B1

Abstract

L'invention concerne un outillage avec un moteur de commande, qui entraîne en rotation un outil par l'intermédiaire d'un arbre moteur (4) logé dans un tube de guidage, les extrémités libres (21) de l'arbre moteur (4) présentant un raccord d'accouplement agissant par force mécanique. Pour réduire le poids total de l'outillage à porter en cours de service, il est prévu conformément à l'invention que l'arbre moteur (4) comporte un arbre creux (7) comme corps de base, qui supporte sur ses extrémités (21) des embouts (6) formant le raccord d'accouplement.The invention relates to a tool with a control motor, which rotates a tool by means of a motor shaft (4) housed in a guide tube, the free ends (21) of the motor shaft (4 ) having a coupling acting by mechanical force. To reduce the total weight of the tools to be worn during service, it is provided in accordance with the invention that the drive shaft (4) has a hollow shaft (7) as the base body, which supports on its ends ( 21) end caps (6) forming the coupling connection.

Description

II

Outillage entraîné par moteur.Tool driven by motor.

L'invention concerne un outillage avec un moteur de commande, qui entraine en rotation un outil par l'intermédiaire d'un5 arbre moteur rigide, logé dans un tube de guidage, les extrémités libres de l'arbre moteur présentant un raccord The invention relates to a tool with a control motor, which rotates a tool via a rigid motor shaft, housed in a guide tube, the free ends of the motor shaft having a connector.

d'accouplement agissant par force mécanique. coupling acting by mechanical force.

Sur des outillages, tels que débroussailleuses ou autres, l'outil est disposé sur l'extrémité d'un tube de guidage. Le moteur de commande se situe normalement sur l'extrémité arrière du tube de guidage et entraîne l'outil par l'intermédiaire d'un arbre moteur logé dans le tube de guidage. L'arbre moteur est accouplé en transmission des15 couples aussi bien avec le moteur de commande qu'avec l'outil, et présente sur ses extrémités libres un raccord On tools, such as brushcutters or others, the tool is arranged on the end of a guide tube. The control motor is normally located on the rear end of the guide tube and drives the tool via a motor shaft housed in the guide tube. The motor shaft is coupled in torque transmission both with the control motor and with the tool, and has a connection on its free ends

La présente invention vise à perfectionner l'outillage du The present invention aims to improve the tooling of the

type décrit de sorte que le poids de l'outillage soit réduit. type described so that the weight of the tool is reduced.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'arbre moteur comporte un arbre creux comme corps de base, qui supporte sur ses extrémités des embouts formant le raccord According to an essential characteristic of the invention, the drive shaft comprises a hollow shaft as a basic body, which supports on its ends end pieces forming the connector

d'accouplement.coupling.

Avec un poids considérablement réduit, un arbre creux peut transmettre des couples égaux à ceux d'un arbre moteur comparable muni d'une section transversale massive. En particulier sur des outillages avec des arbres moteurs longs,5 le poids de l'outillage peut être réduit par l'utilisation d'un arbre creux pour l'entraînement de l'outil L'arbre moteur conforme à l'invention comporte un arbre creux comme corps creux, qui supporte sur ses extrémités des embouts formant la section d'accouplement. Les embouts, qui sont exposés en tant que pièces d'accouplement à de fortes sollicitations en cours de service de l'outillage, se With a considerably reduced weight, a hollow shaft can transmit torques equal to those of a comparable drive shaft provided with a massive cross section. In particular on tools with long drive shafts, the weight of the tool can be reduced by using a hollow shaft for driving the tool. The drive shaft according to the invention comprises a shaft hollow as a hollow body, which supports on its ends end pieces forming the coupling section. The ferrules, which are exposed as high stress loads during tool operation, are

composent alors de matériau résistant à l'usure. then consist of wear-resistant material.

Le corps de base creux de l'arbre moteur se compose judicieusement d'un matériau léger, en particulier d'aluminium ou d'alliages d'aluminium. Des matières plastiques renforcées par des fibres, telles que matières plastiques renforcées par des fibres synthétiques, sont aussi particulièrement adaptées. Les embouts présentent un pivot d'accouplement axial amené en prise active, dans la position de montage de l'arbre moteur, avec des pendants d'accouplement correspondants du moteur et sur le côté de l'outil, Les pivots d'accouplement présentent une section transversale différente de la forme circulaire, qui est judicieusement à symétrie angulaire de rotation et qui peut être de ce fait amenée de façon particulièrement simple, lors du montage de l'arbre moteur, en prise de recouvrement avec les pendant d'accouplement. Pour la transmission des couples, la résistance à l'usure et la fabrication, une section transversale polygonale, judicieusement carrée, est jugée avantageuse. Les embouts sur l'arbre creux en métal léger se composent avantageusement d'acier, une autre proposition consistant à tremper les embouts au moins dans la zone des The hollow base body of the motor shaft is suitably made of a light material, in particular aluminum or aluminum alloys. Fiber-reinforced plastics, such as plastics reinforced with synthetic fibers, are also particularly suitable. The ferrules have an axial coupling pivot brought into active engagement, in the mounting position of the motor shaft, with corresponding coupling pendants of the motor and on the side of the tool, The coupling pivots have a cross section different from the circular shape, which is judiciously with angular rotational symmetry and which can therefore be brought in a particularly simple manner, during assembly of the drive shaft, in overlapping engagement with the coupling pendant. For torque transmission, wear resistance and manufacturing, a judiciously square polygonal cross section is considered to be advantageous. The ferrules on the hollow light metal shaft advantageously consist of steel, another proposal consisting of dipping the ferrules at least in the area of

pivots d'accouplement.coupling pivots.

Une tige, par laquelle les embouts sont fixés à l'intérieur de l'arbre creux, est réalisée sur le côté des embouts situé en vis-à-vis du pivot d'accouplement. Les embouts sont ainsi faciles à monter, une transmission fiable des couples étant A rod, by which the end pieces are fixed inside the hollow shaft, is produced on the side of the end pieces located opposite the coupling pivot. The ferrules are thus easy to assemble, a reliable transmission of the torques being

garantie entre l'arbre creux et les embouts. guaranteed between the hollow shaft and the end caps.

Il est utile que la longueur d'insertion de la tige soit limitée par une butée radiale. La tige des embouts est judicieusement vissée dans la section extrême de l'arbre creux. Mais il peut être également avantageux de munir la tige d'un moletage ou de l'emmancher dans l'arbre creux et/ou de l'insérer par martelage rotatif. L'assemblage entre les embouts et l'arbre creux peut être bloqué dans le sens axial It is useful that the insertion length of the rod is limited by a radial stop. The rod end is judiciously screwed into the end section of the hollow shaft. However, it may also be advantageous to provide the rod with knurling or to insert it into the hollow shaft and / or to insert it by rotary hammering. The connection between the end caps and the hollow shaft can be locked axially

par collage de la tige.by gluing the rod.

Dans une autre forme de construction de l'invention, une douille recevant l'extrémité de l'arbre creux est disposée entre la butée de l'embout et le côté frontal de l'arbre creux. La douille enserre alors l'extrémité de l'arbre avec un effet de guidage, et est serrée par un collet tendu vers l'intérieur entre la butée de l'embout et le côté frontal de In another form of construction of the invention, a bushing receiving the end of the hollow shaft is disposed between the stop of the end piece and the front side of the hollow shaft. The sleeve then encloses the end of the shaft with a guiding effect, and is clamped by a collar stretched inwardly between the stop of the end piece and the front side of

l'arbre creux.the hollow tree.

Un exemple de construction de l'invention sera explicité ci- An example of construction of the invention will be explained below.

dessous à l'aide des dessins annexés, qui correspondent à: Figure 1: une projection d'une débroussailleuse avec un arbre moteur logé dans un tube de guidage, Figure 2: une projection de l'arbre moteur, below using the attached drawings, which correspond to: Figure 1: a projection of a brush cutter with a motor shaft housed in a guide tube, Figure 2: a projection of the motor shaft,

Figure 3: une projection d'un embout pour l'arbre moteur. Figure 3: a projection of a nozzle for the motor shaft.

La figure 1 représente une débroussailleuse 1 à guidage manuel pour faucher de l'herbe et des broussailles ou autres, avec un moteur à combustion interne 2 disposé sur l'extrémité arrière 14 d'un tube de guidage 3. Un arbre moteur 4, par l'intermédiaire duquel le moteur à combustion interne 2 entraîne en rotation l'outil de coupe sur l'extrémité avant 13 du tube de guidage 3, en l'occurrence une lame ou une tête de faucheuse, est logé dans le tube de guidage 3. La débroussailleuse 1 est portée par un opérateur 15 au moyen d'un système de sangles 16. Un guidon 17 est monté sur le tube de guidage 3, les poignées côté extrême 18 de ce guidon pouvant être saisies par l'opérateur pour animer l'outil de coupe 5 d'un mouvement de va-et-vient dans le sens de la flèche 19 sur la surface à faucher. Les éléments de commande pour le moteur à combustion interne 2, tels qu'accélérateur et autres, sont également disposés dans les poignées 18 FIG. 1 represents a brushcutter 1 with manual guidance for mowing grass and brush or the like, with an internal combustion engine 2 disposed on the rear end 14 of a guide tube 3. A drive shaft 4, by through which the internal combustion engine 2 rotates the cutting tool on the front end 13 of the guide tube 3, in this case a blade or a mower head, is housed in the guide tube 3 The brushcutter 1 is carried by an operator 15 by means of a system of straps 16. A handlebar 17 is mounted on the guide tube 3, the handles on the extreme side 18 of this handlebar being able to be grasped by the operator to animate the 'Cutting tool 5 of a back and forth movement in the direction of arrow 19 on the surface to be mowed. The control elements for the internal combustion engine 2, such as the accelerator and the like, are also arranged in the handles 18

prévues pour le guidage de la débroussailleuse. provided for guiding the brushcutter.

La figure 2 représente l'arbre moteur 4 de la débroussailleuse, qui présente sur ses extrémités libres 21 un pivot d'accouplement 8 agissant par force mécanique. En position de montage de l'arbre moteur 4, les sections d'accouplement côté extrême de l'arbre moteur 4 coopèrent avec des pendants d'accouplement conformés en conséquence sur le côté mené (outil de coupe) et sur le côté menant (moteur à FIG. 2 represents the driving shaft 4 of the brushcutter, which has on its free ends 21 a coupling pivot 8 acting by mechanical force. In the mounting position of the motor shaft 4, the coupling sections on the extreme side of the motor shaft 4 cooperate with coupling pendants shaped accordingly on the driven side (cutting tool) and on the driving side (motor at

combustion interne).internal combustion).

L'arbre moteur 4 comporte un arbre creux 7 comme corps de base, qui peut transmettre par sa section transversale en anneau de cercle, pour un poids comparativement inférieur, des couples plus élevés qu'un arbre moteur correspondant avec une section transversale massive. L'arbre creux 7 se compose d'aluminium ou d'autres matériaux en métal léger, si bien qu'il en résulte au total, avec la caractéristique de la section transversale creuse, un poids total très faible de l'arbre moteur avec une résistance élevée. Sur ses extrémités 21, l'arbre creux 7 supporte des embouts qui sont fabriqués The drive shaft 4 has a hollow shaft 7 as the base body, which can transmit, by its cross section in a circular ring, for a comparatively lower weight, higher torques than a corresponding drive shaft with a massive cross section. The hollow shaft 7 is made of aluminum or other light metal materials, so that in total, with the characteristic of the hollow cross section, a very low total weight of the motor shaft with a high resistance. On its ends 21, the hollow shaft 7 supports end caps which are manufactured

en un matériau résistant à l'usure, en l'occurrence en acier. made of a wear-resistant material, in this case steel.

Pour la transmission des couples par force mécanique, les embouts 6 présentent des pivots d'accouplement 8 avec une section transversale carrée, et sont guidés par une tige 9 sur le côté situé en vis-à-vis du pivot d'accouplement 8 à l'intérieur de l'arbre creux 7, o ils sont fixés. Dans l'exemple de construction représenté, les embouts 6 sont vissés dans les sections extrêmes de l'arbre creux 7. En variante d'un filetage, la tige 9 des embouts 6 peut être également munie d'un moletage ou l'embout 6 peut être emmanché dans l'arbre creux ou être inséré par martelage rotatif. L'ajustement serré entre l'embout 6 et l'arbre creux For torque transmission by mechanical force, the end pieces 6 have coupling pivots 8 with a square cross section, and are guided by a rod 9 on the side opposite the coupling pivot 8 to 1. inside the hollow shaft 7, where they are fixed. In the example of construction shown, the end pieces 6 are screwed into the end sections of the hollow shaft 7. As an alternative to a thread, the rod 9 of the end pieces 6 can also be provided with a knurling or the end piece 6 can be inserted into the hollow shaft or inserted by rotary hammering. The tight fit between the nozzle 6 and the hollow shaft

7 peut être bloqué dans le sens axial par collage. 7 can be locked in the axial direction by gluing.

Les embouts sont fabriqués en acier et sont trempés, par trempe superficielle par exemple. Des phénomènes d'usure sur les pivots d'accouplement 8 sont ainsi contrecarrés. Outre le poids minime de l'arbre moteur, l'exécution conforme à l'invention avec un arbre creux comme corps de base en aluminium a un effet élastique de ressort de torsion particulièrement avantageux. Si l'outil de coupe heurte un obstacle en cours de service de la débroussailleuse, la brusque sollicitation alors produite est transmise, amortie en douceur, au moteur à combustion interne accouplé. Avec la faible rigidité en torsion de l'arbre d'aluminium, peu de vibrations sont par ailleurs produites en cours de service de The ferrules are made of steel and are hardened, for example by surface hardening. Wear phenomena on the coupling pivots 8 are thus counteracted. In addition to the minimal weight of the motor shaft, the execution according to the invention with a hollow shaft as the aluminum base body has a particularly advantageous elastic spring effect. If the cutting tool strikes an obstacle during operation of the brushcutter, the sudden stress produced then is transmitted, gently damped, to the coupled internal combustion engine. In addition, with the low torsional rigidity of the aluminum shaft, little vibration is produced during

la débroussailleuse.the brushcutter.

La longueur de vissage de la tige 9 des embouts 6 est limitée par une butée radiale 10. Lors du vissage des embouts dans l'arbre creux 7, la butée 10 parvient au contact axial d'un contre-appui du corps de base 7. Les embouts 6 sont judicieusement montés au moyen de douilles de montage 11, qui reçoivent respectivement l'extrémité 20 de l'arbre creux. Les douilles de montage 11 sont serrées dans le sens axial par un collet tendu vers l'intérieur entre la butée 10 de l'embout 6 et les côtés frontaux des extrémités 20 de l'arbre d'aluminium. Les douilles 11 enserrent les extrémités de l'arbre avec un effet de guidage et sont fabriquées avec un surdimensionnement par rapport au diamètre de l'arbre. La butée 10 des embouts a une réalisation circulaire et coïncide à peu près avec la douille. Les douilles 11 bloquent les embouts 6 sur les extrémités de l'arbre et parent à une The screwing length of the rod 9 of the end pieces 6 is limited by a radial stop 10. When the end pieces are screwed into the hollow shaft 7, the stop 10 comes into axial contact with an abutment of the base body 7. The end pieces 6 are judiciously mounted by means of mounting sleeves 11, which respectively receive the end 20 of the hollow shaft. The mounting sockets 11 are clamped in the axial direction by a collar stretched inwards between the stop 10 of the end piece 6 and the front sides of the ends 20 of the aluminum shaft. The bushings 11 enclose the ends of the shaft with a guiding effect and are produced with an oversize with respect to the diameter of the shaft. The stop 10 of the end pieces has a circular embodiment and roughly coincides with the socket. The sockets 11 block the nozzles 6 on the ends of the shaft and parent to a

détérioration du filetage dans l'arbre creux. deterioration of the thread in the hollow shaft.

La figure 3 représente un agrandissement d'un embout 6 vissé, tel que représenté sur la figure 2, dans les sections extrêmes de l'arbre creux 7 en aluminium. Pour des raisons de FIG. 3 represents an enlargement of a screwed end piece 6, as shown in FIG. 2, in the end sections of the hollow shaft 7 made of aluminum. For reasons of

commodité, les mêmes références sont utilisées sur toutes les figures pour des caractéristiques respectivement égales. La tige 9 de l'embout, à visser dans l'arbre creux, est munie10 par sections d'un filetage 12 autotaraudeur ou auto- convenience, the same references are used in all the figures for respectively equal characteristics. The rod 9 of the endpiece, to be screwed into the hollow shaft, is provided 10 by sections with a self-tapping or self-threading 12

rainurant. La section extrême dégagée de la tige 9, d'abord introduite lors du montage dans l'extrémité de l'arbre creux, est prévue sans filetage, mais il peut être également judicieux d'étendre la section filetée sur toute la longueur de la tige 9. Mais il peut être également concevable de prévoir des assemblages par vis, sur lesquels un filetage est grooving. The open end section of the rod 9, first introduced during mounting in the end of the hollow shaft, is provided without threading, but it may also be advisable to extend the threaded section over the entire length of the rod 9. But it may also be conceivable to provide screw assemblies, on which a thread is

taillé dans les sections extrêmes de l'arbre creux avant de visser l'embout muni d'un contre-filetage correspondant, par exemple d'un filetage à pas métrique. cut in the end sections of the hollow shaft before screwing the end piece fitted with a corresponding counter-thread, for example a metric thread.

Claims

Claims.

1. Tools with a control motor (2), which rotates a tool (5) via a rigid motor shaft (4), housed in a guide tube (3), the free ends (21 ) of the drive shaft (4) having a coupling coupling acting by mechanical force, characterized in that the drive shaft (4) has a hollow shaft (7) as the base body, which supports on its ends (21 ) end caps (6) forming the coupling connection.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the hollow shaft (7) consists of a light material, in particular aluminum or aluminum alloys or plastics reinforced with fibers, the end caps

(6) consisting of a wear-resistant material.

3. Tool according to one of claims 1 and 2,

characterized in that the end pieces (6) have an axial coupling pivot (8) with a cross section

different from the circular shape.

4. Tool according to claim 3, characterized in that the cross section of the coupling pivot (8) is angularly rotational, is preferably square

or polygonal.

5. Tool according to one of claims 1 to 4,

characterized in that the end pieces (6) are made of steel, are preferably hardened at least in the area of the pivots

coupling (8).

6. Tool according to one of claims 1 to 5,

characterized in that the end pieces (6) are fixed inside the hollow shaft (7) by a rod opposite

of the coupling pin (8).

7. Tool according to claim 6, characterized in that the insertion length of the rod (9) is limited by

a radial stop (10).

8. Tool according to one of claims 6 and 7,

characterized in that the rod (9) can be screwed into

the hollow shaft (7).

9. Tool according to one of claims 7 and 8,

characterized in that a bush (11), receiving the end (20) of the hollow shaft (7), is disposed between the stop (10)

end piece (6) and the front side of the hollow shaft (7).

10. Tool according to claim 9, characterized in that the sleeve (11) encloses the end (20) of the shaft with a guiding effect, and is clamped by a collar stretched inwardly between the stop (10 ) of the nozzle (6) and the

front side of the hollow shaft (7).