JP2008190693A - Gear box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギヤボックスに関し、より詳細には、刈払機や芝刈り機等、使用時に上下方向に配置される出力軸に動力を伝達するギヤボックスに関する。 The present invention relates to a gear box, and more particularly, to a gear box that transmits power to an output shaft that is arranged in a vertical direction when in use, such as a brush cutter or a lawn mower.
刈払機は、一般に、パイプ状の操作杆内部に配設された駆動軸と、先端部に切刃が設けられた出力軸と、駆動軸と出力軸との間に配置されるベベルギヤと、を備え、駆動軸から伝達された動力によって切刃を回転駆動する(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の刈払機では、ベベルギヤを収容するギヤボックス内に封入されたグリースによってベベルギヤを支持するすべり軸受を潤滑する刈払機の軸受構造が知られている。 A brush cutter generally includes a drive shaft disposed inside a pipe-shaped operation rod, an output shaft provided with a cutting blade at a tip, and a bevel gear disposed between the drive shaft and the output shaft. The cutting blade is rotationally driven by the power transmitted from the drive shaft (see, for example, Patent Document 1). In the brush cutter described in Patent Document 1, a bearing structure of a brush cutter that lubricates a slide bearing that supports a bevel gear with grease enclosed in a gear box that houses the bevel gear is known.
また、図6に示す刈払機100のギヤボックス116では、高速回転を可能とするため、駆動軸106と共に回転する主動ベベルギヤ108、及び従動ベベルギヤ111が取り付けられる出力軸112を転がり軸受107、109、110で回転自在に支持する軸受構造が知られている。
Further, in the
この刈払機100のボックス本体102は、操作杆103が嵌合する第1筒部104と、第1筒部104と一体に形成された第2筒部105とからなる。操作杆103内に配置された駆動軸106は、第1筒部104に設けられた第1転がり軸受107によって回転自在に支持されており、先端には主動ベベルギヤ108が固定されている。第2筒部105に設けられた第2及び第3転がり軸受109,110は、従動ベベルギヤ111が固定された出力軸112を上下方向に配置して回動自在に支持する。従動ベベルギヤ111は、主動ベベルギヤ108と噛合し、ボックス本体102内に封入されたグリースGによって潤滑される。第1転がり軸受107には、両側接触ゴムシール又は金属シールド板付き密封玉軸受が使用され、また、第3転がり軸受110には、両側接触ゴムシール付き密封玉軸受が使用されている。出力軸112の先端には、切刃114が取付具115によって固定される。
ところで、図6に示すような刈払機100では、ボックス本体102内に、通常、ボックス本体102の空間容量の70〜100%のグリースGが封入されており、また、比較的振動が大きい図示しない2サイクルガソリンエンジン等が駆動源として主に使用され、9000min−1程度の高速で回転する。このため、主動ベベルギヤ108及び従動ベベルギヤ111には、高速回転と共に振動が作用して摩擦熱が発生し、ボックス本体102内の圧力が上昇する。
By the way, in the
このため、ボックス本体102内の圧力が上昇すると、グリースGが第3転がり軸受110内部に浸入し、第3転がり軸受110を含むボックス本体102内がグリースGでいっぱいになると、グリースGがボックス本体102から一度に流出する現象が発生するという問題があった。また、グリースGの攪拌による発熱でグリースGが軟化するため、グリースGは第3転がり軸受110内に浸入して外部へ流出しやすくなる。グリースGの流出は、主動ベベルギヤ108及び従動ベベルギヤ111の潤滑不良の原因となってギヤに摩耗が生じたり、極端な場合は焼付き等が発生する虞があった。
Therefore, when the pressure in the
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ギヤボックス本体
内の圧力上昇を防止して、ギヤボックスからのグリースの流出を防止し、ギヤの摩耗や焼付き等を防止して、長期間に亘って安定して使用することができるギヤボックスを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to prevent an increase in pressure in the gear box body, to prevent grease from flowing out of the gear box, and to wear and seize gears. An object of the present invention is to provide a gear box that can be used stably over a long period of time.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 駆動源に接続される駆動軸によって回転される主動ギヤと、該主動ギヤと噛合する従動ギヤと、前記主動ギヤ及び前記従動ギヤとを収容するボックス本体と、該ボックス本体に対して前記主動ギヤを支持する第1転がり軸受と、前記ボックス本体に対して前記従動ギヤで回転する出力軸の両端を支持する第2及び第3転がり軸受と、を備えるギヤボックスであって、
前記第1転がり軸受は、シール無しの開放型軸受であることを特徴とするギヤボックス。
(2) 前記第1転がり軸受は、少なくとも3つの転動体を備え、隣接する該転動体間にはエア抜き用の空間が設けられることを特徴とする(1)に記載のギヤボックス。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A main driving gear that is rotated by a driving shaft connected to a driving source, a driven gear that meshes with the main driving gear, a box main body that accommodates the main driving gear and the driven gear, and the box main body A gear box comprising: a first rolling bearing that supports the main driving gear; and second and third rolling bearings that support both ends of an output shaft that rotates with the driven gear with respect to the box body;
The gear box, wherein the first rolling bearing is an open type bearing without a seal.
(2) The gear box according to (1), wherein the first rolling bearing includes at least three rolling elements, and a space for air bleeding is provided between the adjacent rolling elements.
本発明のギヤボックスによれば、ボックス本体に対して主動ギヤを支持する第1転がり軸受は、シール無しの開放型軸受であるので、ボックス本体内で発熱が発生した場合であってもボックス本体内の圧力上昇が防止され、ギヤボックスからのグリースの流出を抑え、ギヤの摩耗や焼付き等を防止して、長期間に亘って安定して使用することができる。 According to the gear box of the present invention, the first rolling bearing that supports the main driving gear with respect to the box body is an open type bearing without a seal, so that even if heat is generated in the box body, the box body The internal pressure is prevented from rising, the outflow of grease from the gear box is suppressed, the gear is prevented from being worn or seized, and can be used stably over a long period of time.
以下、本発明に係るギヤボックスを刈払機に適用した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a gearbox according to the present invention is applied to a brush cutter will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の刈払機10は、パイプ状の操作杆20の内部に配置された駆動軸21(図2参照。)が、操作杆20の端部に配設された駆動源である2サイクルガソリンエンジン22によって駆動されて回転する。駆動軸21の回転は、ギヤボックス23を介して切刃24に伝達される。操作杆20には操作杆20と直交するように操作ハンドル25が配設され、また、切刃24の近傍には保護カバー26が固定されて、切刃24との不用意な接触による怪我を防止している。
As shown in FIG. 1, in the
図2に示すように、ギヤボックス23を構成するボックス本体30は、略有底円筒状の第2筒部32と、第2筒部32の側面に斜め上方へ連続して一体に形成される第1筒部31と、からなる。第1筒部31には、内部に駆動軸21が回転自在に配設された操作杆20が嵌合する。また、駆動軸21に固定された主動ベベルギヤ(主動ギヤ)34は、外輪33aが第1筒部31に内嵌する第1転がり軸受33により回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the box
第2筒部32には、上部に第2転がり軸受35の外輪35aが、下部に第3転がり軸受36の外輪36aが内嵌されており、出力軸38の両端が第2転がり軸受35及び第3転がり軸受36によって第2筒部32に回転自在に支持されている。出力軸38には、第2転がり軸受35と第3転がり軸受36の間に配置されて、主動ベベルギヤ34と噛合する従動ベベルギヤ(従動ギヤ)37が固定されている。第3転がり軸受36から下方に突出する出力軸38の一端には、取付具41、42に挟持された切刃24がボルト43によって固定されている。
An
ボックス本体30と第1、第2、及び第3転がり軸受33,35,36とによって囲まれる空間容積S内には、潤滑剤であるグリースが封入される。ここで、第3転がり軸受36は、両側接触ゴムシール付き密封玉軸受を使用する一方、第1及び第2転がり軸受33、35は、シール無しの開放型軸受を使用することから、第1及び第2転がり軸受33、35は、ベベルギヤ34,37を潤滑するグリースによって潤滑される。
Grease as a lubricant is enclosed in the space volume S surrounded by the
刈払機10は、2サイクルガソリンエンジン22を始動して駆動軸21を回転させると、該回転が、主動ベベルギヤ34及び従動ベベルギヤ37を介して出力軸38に伝達されて切刃24を回転する。この際、ボックス本体30の空間容積S内に封入されているグリースは、主動ベベルギヤ34、従動ベベルギヤ37、第1、第2、及び第3転がり軸受33,35,36を潤滑する。
When the
また、主動ベベルギヤ34、従動ベベルギヤ37の発熱やグリースの攪拌等によってギヤボックス本体30内で発熱が発生し、ギヤボックス本体30内の圧力が上昇しようとするが、開放型の第1転がり軸受33から操作杆20を介して外部にエアが抜かれることで、ギヤボックス本体30内の圧力上昇が防止される。これにより、従来のようなギヤボックス本体30内の圧力上昇によって、グリースが外部に一度に流出するような現象を防止することができる。
Further, heat is generated in the gear box
また、図2に示すように、第1転がり軸受33の転動体33cの数を少なくとも3つとして極力少なくすることで、エアが通過できる断面積、即ち、転動体33cの最大断面位置において、外輪33aと内輪33bとの間の断面積から転動体33cと保持器33dの断面積を引いたスペースを大きくすることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, by reducing the number of
従って、本実施形態のギヤボックス23によれば、ボックス本体30に対して主動ベベルギヤ34を支持する第1転がり軸受33は、シール無しの開放型軸受としたので、ギヤボックス本体30内で発熱が発生した場合であってもギヤボックス本体30内の圧力上昇が防止され、ギヤボックス本体30からのグリースの流出を抑え、グリースがベベルギヤ34,37に十分に供給できてベベルギヤ34,37の摩耗や焼付き等を防止して、長期間に亘って安定して使用することができる。
Therefore, according to the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
上記実施形態では、第1転がり軸受は深溝玉軸受としたが、これに限定されるものでなく、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受のいずれであってもよい。
例えば、上記実施形態において、本発明のギヤボックスは刈払機に適用されたものとして説明したが、これに限定されるものではなく、芝刈り機、電動工具、コンクリートドリル等、出力軸が縦方向に配置されるギヤボックスに適用することができ、同様の効果を奏する。
また、本発明の主動及び従動ギヤは、本実施形態の主動及び従動ベベルギヤに限定されず、他のギヤ構成であってもよい。さらに、第2転がり軸受35は、両側ゴムシール付密封玉軸受であってもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
In the said embodiment, although the 1st rolling bearing was made into the deep groove ball bearing, it is not limited to this, Any of an angular ball bearing, a cylindrical roller bearing, and a needle roller bearing may be sufficient.
For example, in the above embodiment, the gearbox of the present invention has been described as applied to a brush cutter, but the present invention is not limited to this, and the output shaft of the lawn mower, power tool, concrete drill, etc. is longitudinal. It can be applied to a gear box arranged in the above, and has the same effect.
Further, the main drive and driven gear of the present invention are not limited to the main drive and driven bevel gear of the present embodiment, but may have other gear configurations. Further, the second rolling bearing 35 may be a sealed ball bearing with rubber seals on both sides.
(評価試験)
本発明の効果を確認するため、上記実施形態と同様の効果が得られる、図4に示すようなギヤボックス23´が組み込まれた刈払機を用いて評価試験を行った。なお、このギヤボックス23´は、第1転がり軸受を開放型軸受としてギヤボックス内のエアを抜く代わりに、ギヤボックス本体30の上部に直径1mmの穴50を設けてエア抜きを可能とした。このため、第1転がり軸受107は、従来と同じく両側接触ゴムシール付軸受とし、その他の構成は、上記実施形態のものと同一とする。
(Evaluation test)
In order to confirm the effect of the present invention, an evaluation test was performed using a brush cutter incorporating a gear box 23 'as shown in FIG. In this gear box 23 ', instead of using the first rolling bearing as an open type bearing to release air from the gear box, a hole 50 having a diameter of 1 mm is provided in the upper portion of the
なお、第3転がり軸受36は、外径32mm、内径12mm、幅10mmで、空気穴のない接触ゴムシールが両面に装着されたシール付き密封玉軸受であり、軸受内部には、リチウム石鹸を増ちょう剤とした鉱油系グリース(昭和シェル石油(株)製シェルアルバニ
ヤグリースS2)を約0.35g封入した。
The third rolling
評価試験は、この図4に示すギヤボックス50が組み込まれた刈払機(実施例)と、図6に示す従来のギヤボックスが組み込まれた刈払機(比較例)とを用いて行なわれた。 The evaluation test was performed using a brush cutter (Example) in which the gear box 50 shown in FIG. 4 was incorporated and a brush cutter (Comparative Example) in which the conventional gear box shown in FIG. 6 was incorporated.
また、実施例及び比較例ともに、図5に示すように、刈払機10を山形鋼93及びエキスパンドメタル94で製作されたケージ95内にナイロン製紐96で固定し、2サイクルガソリンエンジン22で切刃24を連続回転させた。いずれの試験も、雰囲気温度は室温であり、切刃24を回転数8000min−1で最大30時間連続回転させた後、ギヤボックスから漏れ出したグリースの重量を測定すると共に、グリースの着色の有無を目視して評価した。
Further, in both the example and the comparative example, as shown in FIG. 5, the
ギヤボックスのギヤ潤滑には、デュプレツクスEP No.2(協同油脂(株)製)を
用い、実施例1では、ギヤボックスの静的空間容積に対して100%(13.5g)を、比較例1では、空間容積比で約80%(10.8g)を、比較例2では、空間容積比で約50%(6.8g)をギヤボックスに封入した。試験結果を比較例の試験結果と共に表1に示す。
Duplexes EP No. 2 (manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd.) was used for gear lubrication of the gear box. In Example 1, 100% (13.5 g) of the static space volume of the gear box was compared. In Example 1, about 80% (10.8 g) in the space volume ratio was sealed in the gear box, and in Comparative Example 2, about 50% (6.8 g) in the space volume ratio was sealed in the gear box. The test results are shown in Table 1 together with the test results of the comparative example.
表1に示すように、実施例1では、30時間の試験後におけるグリース漏れが無く、また、グリースの変色も認められなかった。一方、比較例1,2の試験では、グリース充填量が実施例1より少ないにも拘わらず、運転時間12時間及び15時間において、4g以上のグリース漏れ量があり、またグリースの変色も認められた。従って、ギヤボックス内のエアを抜くことで、グリース漏れが無く、グリースの長寿命化が確認された。 As shown in Table 1, in Example 1, there was no grease leakage after the 30-hour test, and no discoloration of the grease was observed. On the other hand, in the tests of Comparative Examples 1 and 2, although the amount of grease filling was smaller than that in Example 1, there was a grease leakage amount of 4 g or more at 12 hours and 15 hours of operation, and the discoloration of grease was also observed. It was. Therefore, it was confirmed that by removing the air from the gearbox, there was no grease leakage and the life of the grease was extended.
10 刈払機
21 駆動軸
22 2サイクルガソリンエンジン(駆動源)
23 ギヤボックス
30 ボックス本体
31 第1筒部
32 第2筒部
33 第1転がり軸受
34 主動ベベルギヤ
35 第2転がり軸受
36 第3転がり軸受
37 従動ベベルギヤ
38 出力軸
S 空間容積
10
23
Claims (2)
前記第1転がり軸受は、シール無しの開放型軸受であることを特徴とするギヤボックス。 A main driving gear rotated by a driving shaft connected to a driving source, a driven gear meshing with the main driving gear, a box main body that accommodates the main driving gear and the driven gear, and the main driving gear with respect to the box main body And a second rolling bearing that supports both ends of an output shaft that rotates with the driven gear with respect to the box body, and a gear box comprising:
The gear box, wherein the first rolling bearing is an open type bearing without a seal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007028284A JP2008190693A (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Gear box |
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ID=39750969
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104322201A (en) * | 2014-10-16 | 2015-02-04 | 安徽农业大学 | Portable grass remover |
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2007
- 2007-02-07 JP JP2007028284A patent/JP2008190693A/en active Pending
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