JP2005511099A - シャフトサポート - Google Patents

Abstract

エンジン駆動工具用のチューブ（１１）における、該チューブ（１１）内部に延在している駆動シャフトのサポート装置において：チューブ状区画（１５）が、該駆動シャフト用のシャフトサポート（１４）として作用していて、該チューブ状区画（１５）は複数の区画（１９）から構成されていて、該複数の区画（１９）は、該チューブ（１１）内部における該チューブ状区画（１５）のサポート用のリブ（１６）を備えている。該区画は、該区画（１９）間の移動を吸収するために、該区画（１９）間に設置されたフレキシブルな部分（１７）を備えている。

Description

本発明は、エンジン駆動工具例えば清掃用のこぎりあるいはトリマ用のチューブにおけるシャフトサポートに関する。

多くの異なるタイプのエンジン駆動工具が、森林や庭園での作業を容易にするために使用されている。操作員の作業範囲を広げ、かつ作業条件を改善するために使用されているあるタイプの工具は、清掃用のこぎり、トリマ及び同様の工具であって、その工具はチューブの端部に取りつけられている。

工具は異なる作業用工具を備えているが、工具のすべては、同一の構造であって、チューブの端部の一方にエンジンが設置され、他方に作業用工具が設置されている。例えば、芝刈機のチューブの長さは、操作員が地面の適切な高さにある作業用工具を携えて立って歩くことができるように選択されていて、一方木の刈り込み用工具はより長いチューブを有していて、操作員が地面に立って木の最上部に届くことができるようになっている。作業対象表面に作業工具の角度を合わせるために、あるいは工具の作業範囲を広げるために、工具のあるものはストレートチューブを備えていて、あるものは湾曲したチューブを備えている。

エンジンがチューブの端部の一方に設置され、そして作業用工具が他方に設置されているので、エンジンからの動力は作業工具に伝達されねばならない。もしストレートチューブが使用されているなら、剛あるいはフレキシブルな駆動シャフトを使用することが可能であり、一方湾曲したチューブは、一般にフレキシブルワイヤあるいは線で作られたフレキシブルな駆動シャフトが必要となる。

チューブにおける駆動シャフトにより発生される振動及び騒音の量を低減するために、かつ損耗及び損傷のリスクを低減するためにも、駆動シャフトはチューブ内部にサポートされる。駆動シャフトがチューブ内部で半径方向に移動すると、振動及び騒音が発生する。

現在、種々のタイプの多くのサポートが使用されている。そのすべてが、サポートの所定位置に設定された駆動シャフト共にチューブ内に押し込まれている。特許文献１〜４は、異なるタイプのシャフトサポートを開示していて、駆動シャフトがシャフトサポートの中心の円形区画に設置されているものである。異なるタイプの湾曲した角度向きサポートアームは円形区画から外向きに延伸していて、円形区画と駆動シャフトとをチューブ内にサポートしている。湾曲形状のサポートアームは、サポートシャフトと駆動シャフトとをチューブ内に組立てることを容易にするための妥協の結果である。というのは湾曲アームは円形区画に向けて曲がることが可能であり、シャフトサポート及び駆動シャフトをチューブ内に押し込むことを可能にするものだからである。シャフトサポートと駆動シャフトとが所定位置にある場合、湾曲アームはチューブの内部に対してサポートされる公称位置にもどり、円形区画及び駆動シャフトが支持される。

従来のシャフトサポートすべてには以下の欠点があって、組立を容易にするために形成されたサポートアームは、円形区画及び駆動シャフトが使用中に半径方向に移動するようになっている。これらの移動は、駆動シャフトのサポートを満足していないことを意味している。というのは移動が振動及び騒音を発生するからである。

独国特許第３８９５４８号明細書 米国特許第５８３９９６１号明細書 米国特許第５３６４３０７号明細書 米国特許第５１７５９３２号明細書

使用時における駆動シャフトから発生される振動と騒音とが低減されるようになっている、チューブ内を貫通する駆動シャフト用の改善されたシャフトサポートの必要性がある。

本出願において例示され説明されたシャフトサポートは、前述の問題を低減し、かつチューブ内におけるシャフトサポートと駆動シャフトとの組立を容易にするものである。

本発明は、新しい構造のシャフトサポートにより前述の問題を解決している。駆動シャフトは、シャフトサポートの中心に配置されたチューブ状区画に設置されている。チューブ状区画は、チューブ状区画から半径方向外向きに延伸している複数のリブにより囲まれている。リブは剛なストレートウィングの形状であって、チューブ状区画をチューブ内部に確実に支持するようになっている。フレキシブル部分が、チューブ状区画を囲んでウィング間に配置されている。これらのフレキシブル部分は、チューブ状区画から半径方向外向きに延伸していて、その長さはウィングよりも短い。シャフトサポートの中心からウィングの先端までの半径は、中心からチューブの内面までの半径より僅かに長くなっていて、リブの長さは一般に１〜１０mmの範囲で長くて、一方フレキシブル部分の半径は、中心からチューブ内面までの半径より僅かに短くなっている。従ってシャフトサポートがチューブ内に組立てられる場合、フレキシブル部分はチューブの内面に接触しない。

リブの主目的は、チューブ内においてチューブ状区画と駆動シャフトとを支持することであり、一方リブ間に設置されたフレキシブル部分は、シャフトサポートをチューブに組立てる際にチューブ状区画に発生する移動を処理するために使用されるものであって、その移動は、リブの長さがチューブの内半径より長いことにより発生するものである。このことが、本出願におけるシャフトサポートと従来のシャフトサポートとの違いであって、従来のシャフトサポートは、チューブ内に駆動シャフトを支持している湾曲あるいは角度付きアームがシャフトサポートの組立における移動を処理しているものである。

シャフトサポートの長さは、チューブ全体にわたって延伸しているか、あるいはチューブに沿って適切な位置に設置されたより短い区画に分割されているかのどちらかである。

本発明のシャフトサポートはチューブ状区画を備えている。チューブ状区画の直径は、フレキシブル部分によるものではなく、シャフトをチューブに組立てることにより僅かに変化する。しかしながら、駆動シャフトがチューブ状区画において回転可能であることを保証するために、チューブ状区画の直径は、シャフトサポートをチューブ内に組立後において、駆動シャフトの直径より少なくとも僅かに大きくなければならない。

前述の特徴は、シャフトサポートと駆動シャフトをチューブ内に組立てる新しい組立方法を使用することを可能にしている。新しい組立方法は、チューブ状区画の端部の一方がシールされ、端部の他方は真空ポンプと接続され、チューブ状区画内に真空がもたらされるようになっている。そしてチューブ状区画は、真空と、チューブ状区画を周囲に設置されたフレキシブル部分とにより収縮する。チューブ状区画が収縮する場合、シャフトサポートの中心からリブの先端までの半径は減少し、このことがシャフトサポートをチューブ内に確実に組立てることを可能にしている。シャフトサポートがチューブ内の所定位置にある場合、真空ポンプが停止され、チューブ状区画内の圧力が大気圧に復帰する。続いてチューブ状区画はその公称サイズへの復元する。続いてリブがチューブの内面に向けて外向きに押され、シャフトサポートがチューブ内に定着される。

シャフトサポートがチューブ内に組立てられる前あるいは後に、駆動シャフトはシャフトサポート内に設置される。

本発明における一つの実施態様を図面に示す。
図１は、チューブ１１の端部の一方に設置された、エンジン１０及び関連するコンポーネントを備えた工具である。チューブ１１の端部の他方は作業用工具１２、この実施態様においては清掃用のこぎり用のこ歯を備えている。

チューブ１１は、中空であって、かつエンジン１０から作業用工具１２へ動力を伝達するために、その駆動シャフトはエンジン１０から作業用工具１２へチューブ１１を貫通している。チューブ１１は、工具の使用時に駆動シャフトから発生する振動と騒音とを低減するためにシャフトサポート１４を備えている。

図２はシャフトサポート１４の断面である。駆動シャフトはチューブ状区画１５におけるシャフトサポート１４の中心に設置されている。チューブ状区画１５は、チューブ状区画１５の外表面から半径方向外向きに延伸しているリブ１６を備えている。Ｕ字形フレキシブル部分１７がリブ１６間に設定されている。Ｕ字形フレキシブル部分１７は、湾曲部がチューブ状区画１５から半径方向外向きに向くように配置されている。リブ１６は、シャフトサポート１４軸方向から半径方向に延伸している剛なストレートウィングのような形状である。

駆動シャフトを囲んでいるチューブ状区画１５は、複数の湾曲区画１９で作られている。複数の湾曲区画１９は、チューブ状区画１５を構成する湾曲区画１９の間にギャップがあるように、Ｕ字形フレキシブル部分１７の端部１８でお互いに接続されている。従って、ギャップはＵ字形フレキシブル部分１７の端部間に設置されている。

リブ１６の長さはチューブ１１の内半径より僅かに長くて、一方Ｕ字形フレキシブル部分１７の長さはチューブ１１の内半径より僅かに短い。

シャフトサポート１４はチューブ１１内部に設置されている。リブ１６と、チューブ１１の内半径との長さの差により、リブ１６はむしろ半径方向にサポートシャフト１４の中心へ向かって押されている。シャフトサポート１４の構造は、リブ１６の移動を湾曲区画１９の移動に広げ、従って湾曲区画１９がシャフトサポート１４の中心へ向かって移動する。湾曲区画１９の半径方向における移動は、湾曲区画１９の端部の移動をももたらす。Ｕ字形フレキシブル部分は、Ｕ字形フレキシブル部分の端部１８間の距離を縮めることによりこれらの移動を吸収する。シャフトサポート１４は、チューブ１４の内部に組み込まれた後に図２に点線で図示する形状となる。Ｕ字形フレキシブル部分１７は、Ｕ字形フレキシブル部分１７の端部１８間の距離を縮めることによりチューブ状区画１５における移動を吸収した。リブ１６は、ストレートであって、かつチューブ状区画１５とチューブ１１の内面との間で作用していて、チューブ１１内部における駆動シャフトのサポートを提供するようになっている。

Ｕ字形フレキシブル部分１７の半径方向における長さは、Ｕ字形フレキシブル部分がチューブ１１の内面に接触しないように選択されていて、チューブ１１内部におけるシャフトサポート１４の組立が容易になっている。Ｕ字形フレキシブル部分１７の長さは、Ｕ字形フレキシブル部分１７が湾曲区画１９の移動を吸収する可能性に影響している。端部１８の長さを短くすることは、Ｕ字形フレキシブル部分１７が移動を吸収する可能性を低くしている。従って、Ｕ字形フレキシブル部分の長さは、リブ１６の長さと、Ｕ字形フレキシブル部分１７が吸収するべきチューブ状区画１５の移動に合致するべく選択されねばならない。

リブ１６とＵ字形フレキシブル部分１７との数は、シャフトサポートの用途に応じて異なってくる。図２におけるシャフトサポート１４は、チューブ状区画１５の外周囲に等角度で配列された、三つのリブ１６と三つのＵ字形フレキシブル部分１７とを有しているけれど、もし駆動シャフトがチューブ１１の内部により多くのサポートを必要とするなら、リブ１６とＵ字形フレキシブル部分１７との数を増加してもよい。

図１は、工具を示していて、動力がチューブの端部の一方におけるエンジンからチューブの端部の他方における作業用工具へ伝達されねばならない。 図２は、シャフトサポートの断面図を示す。

Claims (15)

1. エンジン駆動工具用のチューブ（１１）における、該チューブ（１１）内部に延在している駆動シャフトのサポート装置において：
   該駆動シャフトが、該駆動シャフト用のシャフトサポート（１４）として作用しているチューブ状区画（１５）に囲まれていて、該チューブ状区画（１５）は複数の区画（１９）から構成されていて、該複数の区画（１９）は、該チューブ（１１）内部における該チューブ状区画（１５）のサポート用のリブ（１６）と、該区画（１９）間の移動を吸収するために、該区画（１９）間に設置されたフレキシブルな部分（１７）とを備えていることを特徴とする、サポート装置。
2. 該リブ（１６）が、該チューブ状区画（１５）から半径方向外向きに延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のサポート装置。
3. 該リブ（１６）が対称なストレートウィングのような形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のサポート装置。
4. 該シャフトサポート（１４）が中立位置にある場合、該シャフトサポート（１４）の中心から該リブ（１６）の先端までの距離は、該チューブ（１１）の内半径より長いことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のサポート装置。
5. 該フレキシブル部分（１７）が、Ｕ字形であって、かつ該チューブ状区画（１５）の表面から半径方向外向きに延伸していて、湾曲区画は該シャフトサポート（１４）の中心に対して外向きになっていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のサポート装置。
6. 該シャフトサポート（１４）の中心から該フレキシブル部分（１７）の端部までの半径方向の距離が、該チューブ（１１）の内半径より短いことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のサポート装置。
7. 該Ｕ字形フレキシブル部分（１７）が、該Ｕ字形フレキシブル部分（１７）の該端部（１８）により、該チューブ状区画（１５）の最も近い区画（１９）に取りつけられていることを特徴とする、請求項５に記載のサポート装置。
8. 該シャフトサポート（１４）がプラスチック材料で作られていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のサポート装置。
9. エンジン駆動工具用のシャフトサポート（１４）において：
   該シャフトサポート（１４）が、該チューブ状区画（１５）をサポートするためにリブ（１６）を備えた複数の区画（１９）から作られているチューブ状区画（１５）を備えていて、該複数の区画は、該区画（１９）間の移動を吸収するために設置された複数のフレキシブル部分（１７）により接続されていることを特徴とする、シャフトサポート（１４）。
10. 該リブ（１６）が、該チューブ状区画（１５）の表面から半径方向外向きに延伸している対称なストレートウィングのような形状であることを特徴とする、請求項９に記載のシャフトサポート（１４）。
11. 該フレキシブル部分（１７）が、Ｕ字形であって、かつ該チューブ状区画（１５）の表面から半径方向外向きに延伸していて、湾曲区画は外向きになっていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のシャフトサポート（１４）。
12. 該リブ（１６）が、該シャフトサポート（１４）の中心から半径方向において、該フレキシブル部分（１７）より長いことを特徴とする、請求項９〜１１に記載のシャフトサポート装置（１４）。
13. 該Ｕ字形フレキシブル部分（１７）の該端部（１８）が、該チューブ状区画（１５）の最も近い区画（１９）に取りつけられていることを特徴とする、請求項１１に記載のシャフトサポート装置（１４）。
14. 該シャフトサポート（１４）がプラスチック材料で作られていることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一項に記載のシャフトサポート装置（１４）。
15. 該チューブ（１１）における請求項９〜１４のいずれか一項に記載の該シャフトサポートのい組立方法において：
    該シャフトサポート（１４）の端部の一方はシールされ、従って空気が該チューブ状区画（１５）に侵入しないようになっていて、該シャフトサポート（１４）の端部の他方は装置と接続されていて、該装置は、空気をチューブ状区画（１５）から吸引しており、従って該シャフトサポート（１４）の直径が収縮され、該シャフトサポートを該チューブ（１１）内部に入れ、そして最終的に該チューブ状区画（１５）内部の圧力を正常にもどし、該シャフトサポート（１４）は膨張し該チューブ（１１）内部に締めつけられるようになっていることを特徴とする、シャフトサポートの組立方法。

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