JP2005299696A - 回転伝達シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転を防止できる、回転伝達シャフトを提供すること。
【解決手段】
外管１１と、外管に内嵌したフレキシブルシャフトライナー１２と、フレキシブルシャフトライナー内に回転自在に保持されたフレキシブルシャフト１３と、を有しており、フレキシブルシャフトライナーが、内部にフレキシブルシャフトが挿入された筒部１５と、筒部の外周面から半径方向外方に突出して先端が外管の内周面に当接され且つ円周方向等間隔に配置された３個以上の凸部２０と、を有している、回転伝達シャフト１において、外管の内周面１１Ａに、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転を阻止するように、凸部２０に対して円周方向に当接するストッパー部１１Ｂが形成されていることを特徴としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンなどの回転力をフレキシブルシャフトにより切刃などの回転体に伝達する回転伝達シャフトに関するものである。

例えば、ポータブルタイプの草刈機では、エンジンの回転力を切刃に伝達するためにフレキシブルシャフト式の回転伝達シャフトが用いられている。この回転伝達シャフトは、一般に、外管と、外管に内嵌したフレキシブルシャフトライナーと、フレキシブルシャフトライナー内に回転自在に保持されたフレキシブルシャフトと、によって構成されている。

しかし、この種の回転伝達シャフトでは、フレキシブルシャフトの回転に因る振動の発生が大きな問題となっており、特に、草刈機においては、これを操作する手に振動が及び、操作が困難となっていた。

そこで、本件出願人は、フレキシブルシャフトの回転に伴う振動などを防止できる回転伝達シャフトを従前に提案した（特許文献１）。

特許文献１の回転伝達シャフトでは、フレキシブルシャフトライナーが、内部にフレキシブルシャフトが挿入された筒部と、筒部の外周面から半径方向外方に突出して先端が外管の内周面に当接され且つ円周方向等間隔に配置された３個以上の凸部と、からなっており、該凸部が、弾性を有する軟質樹脂によって形成されている。そして、当該回転伝達シャフトは、フレキシブルシャフトからの振動を凸部によって吸収することにより、当該振動が外管を持つ手などに伝わるのを防止している。

特開平１１−１２５２３２号公報

しかし、特許文献１のフレキシブルシャフトライナーは、凸部の先端が外管の内周面に当接するだけであり、円周方向に位置決めされてはいないので、フレキシブルシャフトと連れ回りすることによって外管に対して回転することがあった。

フレキシブルシャフトライナーは、本来、外管内の所定位置でフレキシブルシャフトを回転自在に保持する軸受として機能するものであるので、外管に対して回転すると、軸受としての機能を発揮できず、フレキシブルシャフトの円滑な回転を損なう恐れがある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転を防止できる、回転伝達シャフトを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、外管と、外管に内嵌したフレキシブルシャフトライナーと、フレキシブルシャフトライナー内に回転自在に保持されたフレキシブルシャフトと、を有しており、フレキシブルシャフトライナーが、内部にフレキシブルシャフトが挿入された筒部と、筒部の外周面から半径方向外方に突出して先端が外管の内周面に当接され且つ円周方向等間隔に配置された３個以上の凸部と、を有している、回転伝達シャフトにおいて、外管の内周面に、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの相対回転を阻止するように、上記凸部に対して円周方向に当接するストッパー部が形成されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、ストッパー部が、外管の内周面から半径方向内方に突出した突起により構成されているものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、ストッパー部が、上記凸部と同数であり且つ円周方向等間隔に形成されているものである。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、外管が、押出加工された円管状部材を引抜加工することにより成型されたものである。

請求項１記載の発明によれば、フレキシブルシャフトライナーの凸部に対してストッパー部が円周方向に当接するので、フレキシブルシャフトライナーが外管に対して回転するのを防止できる。

請求項２記載の発明によれば、簡単な構成により、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転を防止できる。

請求項３記載の発明によれば、フレキシブルシャフトライナーの全ての各凸部を全ての各ストッパー部に同時に当接させることができるので、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転をより確実に防止できる。

請求項４記載の発明によれば、外管の強度及び寸法精度の向上を図ることができる。

図１は本発明の回転伝達シャフトを用いた肩掛け式のポータブル草刈機の側面図である。この草刈機では、直線状の回転伝達シャフト１が用いられている。回転伝達シャフト１の基端にはクラッチ４を介してエンジン２が接続され、先端には切刃３が支持されている。また、回転伝達シャフト１には、グリップ５及び肩掛けバンド６が設けられている。

図２は図１のII−II断面図、図３は図２のIII−III断面図である。回転伝達シャフト１は、外管１１と、外管１１に内嵌したフレキシブルシャフトライナー１２と、フレキシブルシャフトライナー１２内に回転自在に保持されたフレキシブルシャフト１３と、からなる三重構造を有している。

回転伝達シャフト１は、フレキシブルシャフト１３が回転することにより、エンジン２の回転力を切刃３に伝達するようになっている。

外管１１は、アルミニウムなどを材料とする断面円形の管材である。

フレキシブルシャフトライナー１２は、内部にフレキシブルシャフト１３が挿入された筒部１５を有している。筒部１５は、内筒１６と、内筒１６の外側に接合された外筒１７と、からなる二重構造を有している。内筒１６は硬質樹脂で形成され、外筒１７は弾性を有する軟質樹脂で形成されている。硬質樹脂としては、例えば６，６−ナイロンが用いられる。弾性を有する軟質樹脂としては、例えばポリ塩化ビニルが用いられる。

外筒１７の外周面には、半径方向外方に同じ高さだけ突出した複数の凸部２０が外筒１７と一体に形成されている。本実施形態では、５個の凸部２０が円周方向等間隔に形成されている。また、凸部２０は、フレキシブルシャフトライナー１２の全長に亘り形成されている。

フレキシブルシャフトライナー１２は、凸部２０の先端が外管１１の内周面１１Ａに当接することにより、外管１１に内嵌している。

フレキシブルシャフト１３としては、従来公知の態様、例えば、特許番号第２５７４９０８号公報に記載のものを用いることができる。

そして、本発明においては、外管１１の内周面１１Ａに、外管１１に対するフレキシブルシャフトライナー１２の回転を阻止するストッパー部１１Ｂが形成されている。

本実施形態のストッパー部１１Ｂは、外管１１の内周面１１Ａから半径方向内方に突出した突起により構成されている。ストッパー部１１Ｂは、凸部２０と同数（５個）であり且つ円周方向等間隔に形成されている。また、ストッパー部１１Ｂは、外管１１の全長に亘り形成されている。

上記構成の回転伝達シャフト１においては、凸部２０が、自身の弾性によって外管１１の内周面１１Ａに柔軟に当接するので、回転伝達シャフト１を製作する工程において、フレキシブルシャフトライナー１２を外管１１内に差し込む作業を容易に行うことができ、作業性を向上できる。

また、フレキシブルシャフト１３の回転に因る振動が、内筒１６を経て外筒１７に伝わるが、凸部２０のクッション作用によって吸収されるので、外管１１へは殆ど伝わらない。したがって、草刈機を操作する手に振動が及ぶことはなく、操作が容易となる。

そして、上記構成の回転伝達シャフト１によれば、外管１１の内周面１１Ａのストッパー部１１Ｂが、フレキシブルシャフトライナー１２の凸部２０の先端に、円周方向に当接するので、図２に示すように、フレキシブルシャフトライナー１２の矢印方向への回転を阻止でき、したがって、外管１１に対するフレキシブルシャフトライナー１２の回転を防止できる。

また、ストッパー部１１Ｂを、外管１１の内周面１１Ａの突起により構成したので、簡単な構成により、外管１１に対するフレキシブルシャフトライナー１２の回転を防止できる。

また、円周方向等間隔に形成した５個の凸部２０に対して、円周方向等間隔に形成した５個のストッパー部１１Ｂを設けているので、全ての各凸部２０を全ての各ストッパー部１１Ｂに同時に当接させることができる。したがって、次の効果（ａ）及び（ｂ）を発揮できる。

（ａ）外管１１に対するフレキシブルシャフトライナー１２の回転をより確実に防止できる。
（ｂ）外管１１に対してフレキシブルシャフトライナー１２が回転しようとする力が、全ての凸部２０を経て全てのストッパー部１１Ｂに均等にかかるので、各凸部２０及び各ストッパー部１１Ｂの負担を小さくできる。それ故、凸部２０が、過度に曲ったり、ストッパー部１１Ｂを乗り越えたりするのを防止でき、外筒１１に対するフレキシブルシャフトライナー１２の回転をより確実に防止できる。

なお、本実施形態においては、具体的に、外管１１の外径は約２５ｍｍ、内径は約２２ｍｍに設定されており、ストッパー部１１Ｂの突出量は約０．５ｍｍ、幅は約２ｍｍに設定されている。そして、この外管１１は、次のような過程を経て成型されている。

まず、内周形状及び外周形状が共に円形である円管状部材を、押出加工によって成型する。そして、押出加工により成型された円管状部材を、引抜加工し、外管１１の内周形状及び外周形状を成型する。

上記引抜加工は、例えば、図４に示すように、円管状部材１１０の中に、心金３０の先端に設けた内径ダイス３１を挿入し、その状態で、円管状部材１１０を、外径ダイス３２の孔３２Ａに通して矢印方向に引き抜くことにより行われる。

外径ダイス３２の孔３２Ａは、成型後の外管１１の外径寸法に略対応した円形状に形成されており、内径ダイス３１としては、外管１１の内周面の内のストッパー部１１Ｂの無い部分を引抜加工し且つストッパー部１１Ｂの部分を押出加工により成型された状態のまま残すような、異型の金型が用いられる。

このように、外管１１を成型する際に、引抜加工を行うことにより、加工硬化による外管１１自身の強度の向上を図ることができ、寸法精度も向上させることができる。

特に、本実施形態のような草刈機においては、外管１１に対して、より高い寸法精度が要求されるが、引抜加工により外管１１を成型することによって、必要十分な寸法精度を得ることができる。

また、外管１１の内径を引抜加工する際に、ストッパー部１１Ｂの部分については、押出し加工によって成型された状態をそのまま残しているため、引抜加工を経ていない分だけ、その強度が低下する。しかし、ストッパー部１１Ｂ以外の大部分においては引抜加工を行っているため、外管１１全体としては十分な強度を得ることができる。

なお、上記実施形態では、凸部２０と同数のストッパー部１１Ｂを設けているが、ストッパー部１１Ｂは、凸部２０の数よりも少なく又は多く形成してもよい。しかし、５個の凸部２０に対して、例えば、３つのストッパー部１１Ｂを円周方向等間隔に形成した場合には、２以上の凸部２０が同時にストッパー部１１Ｂに当接することはなく、１つの凸部２０だけがストッパー部１１Ｂに当接することとなるので、フレキシブルシャフトライナー１２の回転を阻止する機能が若干劣るものになる。逆に、ストッパー部１１Ｂを凸部２０の数よりも多く形成した場合には、全ての凸部２０に対して同時にストッパー部１１Ｂを当接させることが可能であるが、引抜加工されないことによって強度が低くなっているストッパー部１１Ｂが、増大することによって、外管１１全体として強度が低下することになる。したがって、ストッパー部１１Ｂの数は、凸部２０の数と同じにするのが最も適当である。

また、ストッパー部１１Ｂは、フレキシブルシャフトライナー１２の回転を阻止するという機能を得ることができる限り、突起という形態に限るものではなく、他の形態であってもよい。例えば、凸部２０の先端が嵌り込むような凹（溝）状の形態としてもよい。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、適宜設計変更可能である。例えば、回転伝達シャフト１は、直線状に限るものではなく、湾曲したものでもよい。また、フレキシブルシャフトライナー１２の凸部２０の個数は、５個に限らず、３個以上であればよい。更に、硬質樹脂や軟質樹脂の材質は、上述の６，６−ナイロンやポリ塩化ビニルに限るものではない。外管１１の寸法や材料も、上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の回転伝達シャフトは、外管に対してフレキシブルシャフトライナーが回転するのを防止できるので、フレキシブルシャフトの安定した回転を達成でき、したがって、草刈機などの産業分野において利用価値が大なるものである。

本発明にかかる回転伝達シャフトを採用した草刈機の側面図である。 図１のII−II断面図である。 図２のIII−III断面図である。 外管の引抜加工の作業状態を示す側面断面図である。

符号の説明

１ 回転伝達シャフト
１１ 外管
１１Ａ 内周面
１１Ｂ ストッパー部
１２ フレキシブルシャフトライナー
１３ フレキシブルシャフト
１５ 筒部
２０ 凸部

Claims (4)

1. 外管と、外管に内嵌したフレキシブルシャフトライナーと、フレキシブルシャフトライナー内に回転自在に保持されたフレキシブルシャフトと、を有しており、フレキシブルシャフトライナーが、内部にフレキシブルシャフトが挿入された筒部と、筒部の外周面から半径方向外方に突出して先端が外管の内周面に当接され且つ円周方向等間隔に配置された３個以上の凸部と、を有している、回転伝達シャフトにおいて、
   外管の内周面に、外管に対するフレキシブルシャフトライナーの回転を阻止するように、上記凸部に対して円周方向に当接するストッパー部が形成されていることを特徴とする回転伝達シャフト。
2. ストッパー部が、外管の内周面から半径方向内方に突出した突起により構成されている、請求項１記載の回転伝達シャフト。
3. ストッパー部が、上記凸部と同数であり且つ円周方向等間隔に形成されている、請求項１記載の回転伝達シャフト。
4. 外管が、押出加工された円管状部材を引抜加工することにより成型されたものである、請求項１記載の回転伝達シャフト。
   

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