JP2013545467A - 草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニット - Google Patents

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Abstract

本発明は、草刈機の作業棒の駆動軸に設置される刃を保護するために設置される草刈機用保護カバーに関し、刃の回転直径より相対的に大きい直径を有する突出部が円周方向に沿って相互離隔して形成され刃の下部に設置される保護プレートと、ベアリングの中空に挟まれ 草刈機刃の駆動軸が貫通するように軸貫通孔が形成された挿入部の上部に挿入部より外径が拡張するように形成され 草刈機刃の底面と密着する支持部と、挿入部の下部の外側面に装着されてベアリングの内輪を支持して 挿入部にベアリングを結束させる結束リングを有する軸支持部材を有するが、支持部の上面から挿入部の軸貫通孔に続く内側面は 第1溝部分と、第1溝部分から下方に延長されて第1内径を有する第2溝部分と、第2溝部分の下段において第1内径より小さい第2内径を有するように下方に延長された第3溝部分と、第3溝部分において第2内径より拡張された第3内径を有するように下方に延長された第4溝部分を有するように形成されたベアリングユニットを備える。このような草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットによると、草刈機の刃駆動軸の外径差に対しても駆動軸との離隔を最小にしながら駆動軸を支持することができる構造になっており、草刈機との締結力を高めることができるという長所を提供する。

Description

本発明は、草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットに関するもので、さらに詳しくは、草刈機の刃駆動軸の外径サイズ差による保護カバーの揺動を抑制することができるようになっている草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットに関する。
草刈機は、作業棒の回転軸の下段に刃を装着して外部に露出された状態で使用することにより、無意識的に子供を含む人が近づいたときに、事故が発生する恐れがあり、作業途中に刃が地面の物体と衝突した場合、刃が回転する速度によって地面上の物体が飛び跳ねる場合がよく発生していた。
また、作業の際に刃が対象物と衝突して曲がったり切れたりする場合があり、その衝撃により使用者が作業棒を落とすなど2次的事故が生じる恐れがある。
これに対し、韓国登録実用新案第214892号などの文献では、刃を保護した状態で雑草を円滑に切断するように、刃の底部に安全板を備えて事故を防止するようにした草刈機が複数開示されている。
ところが、上記の草刈機の場合にも、時間の経過により作業途中作業棒を下ろしたり、集中力の低下により安全板が地面に接すると、保護板が地面を突っ込み地中に入り込むという問題などにより、円滑な雑草の切断が難しく、これにより作業効率の低下を引き起こすという短所があった。
このような問題を解消するための考案が韓国登録実用新案第20−0439951号に開示されている。
しかし、上記開示された従来の刃保護用草刈機の場合、刃を保護するための刃保護板が刃を回転させる駆動モータの駆動力によって一緒に回転する回転力を受けるため、連結地点の破損が生じる恐れがあった。
また、韓国特許出願第10−2009−0041732号には、刃を保護する保護板が所定角度回転できるように支持されているプレート回転支持手段を備える草刈機用保護カバーが開示されている。
一方、従来の草刈機用保護カバーは、様々な製造メーカから製造される草刈機の刃の駆動軸の外径が異なる場合、駆動軸の外径に合わせて保護カバーの揺動を抑制することができないため、駆動軸の外径が相対的に小さい場合、駆動軸と結合される要素との離隔空間が大きくなることで、草を切断する過程で刃を通じて印加される上下方の力に対して駆動軸の安定した支持力を確保することができず、駆動軸が曲がったり、揺動が増加して駆動軸を固定する締結ナットが簡単に解れたりするという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、様々な草刈機の刃の駆動軸の外径差に対しても、駆動軸との離隔空間を最小化して駆動軸を支持することができる草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットを提供することにその目的がある。
上記の目的を達成すべく、本発明による草刈機用保護カバーは、草刈機の作業棒の駆動軸に設置される刃を保護するために上記刃の下部に位置するように上記駆動軸と結合され上記刃の回転直径より相対的に大きい直径を有する突出部が円周方向に沿って相互離隔して形成されて上記刃を保護する保護プレートと、中空を有する内輪と、上記内輪に対して相対回転可能に同心上に上記内輪の外側に結合された外輪を有するベアリングと、上記ベアリングの中空に嵌められ、上記草刈機刃の駆動軸が貫通するように軸貫通孔が形成された挿入部と、上記挿入部の上部に上記挿入部より外径が拡張するように形成されて上記草刈機刃の底面と密着する支持部と、上記挿入部の下部の外側面に、中心方向に向かって引き込まれるように、円周面に沿って形成された装着溝を通じて装着され、上記挿入部の外側に挿入された上記ベアリングの内輪を上方に弾性的に支持して上記挿入部に上記ベアリングを結束させる結束リングを有する軸支持部材を有するが、上記支持部の上面から上記挿入部の軸貫通孔に続く内側面は、上記草刈機の刃中央部分と離隔して下方に引き込まれるように形成された第1溝部分と、上記第1溝部分から下方に延長されて第1内径を有する第2溝部分と、上記第2溝部分の下段において上記第1内径より小さい第2内径を有するように下方に延長された第3溝部分と、上記第3溝部分において上記第2内径より拡張された第3内径を有するように下方に延長された第4溝部分を有するように形成されたベアリングユニットと、上記保護プレートと上記作業棒との間に結合されて上記保護プレートに弾性バイアスを印加することができるように結合されたスプリング部材と、上記スプリング部材を取り囲むように延長されて上記保護プレートが上記スプリング部材の復元力によって揺動するときに曲がることを防止する保護管を有する揺動支持部と、を備える。
好ましくは、上記草刈機刃の下部に設置される上記保護プレートの上部に上記軸支持部材を外れた位置において、上記ベアリングの外輪を円周方向に沿って取り囲むように上記保護プレートに結合される第1異物遮断部材と、をさらに備え、上記第1異物遮断部材は上記保護プレートの上面に締結部材を通じて着脱自在に結合される第1フランジ部と、上記第1フランジ部から上方に突出され内周面が上記ベアリングの外輪と対向するが上記ベアリングより高さが低く形成された円筒部を含み、上記軸支持部材の上記支持部の周りには上記円筒部の内側面の一部まで進入するように下方に延長されて異物が上記ベアリングに流入することを防ぐ異物遮断段差をさらに備える。
また、上記挿入部の第4溝部分の天井面には上記草刈機刃の駆動軸に形成されたねじ山とねじ結合される締結ナットの上記挿入部との結合力を高めるために相互離隔して下方に突出した複数の結合強化突起と、がさらに形成されており、上記結束リングは環形に形成されるが終端が切断された環形部分と、上記環形部分の終端にそれぞれ外径が拡張される方向に突出されるが上記環形部分に対して上方に傾斜して形成され上記ベアリングの内輪下部を上方に弾性的に支持する傾斜支持片を有する形状に形成される。
また、上記保護プレートの底面で着脱自在に結合され上記ベアリングの外輪を支持しながら上記ベアリングの下部を取り囲む形状に形成され、上記ベアリング内への異物の流入を遮断する第2異物遮断部材と、をさらに備えることが好ましい。
上記駆動軸の外径が縮小するとき装着できるように上記挿入部の第2溝部分に安着して上記第3溝部分まで延長するように上記挿入部に着脱自在に形成され、かつ上記第2内径より内径が小さい貫通溝が形成された補助軸支持部材と、をさらに備えることができる。
本発明の草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットによれば、草刈機の刃駆動軸の外径差に対しても駆動軸との離隔を最小にしながら駆動軸を支持することができる構造になっており、草刈機との締結力を高めることができる。
本発明による草刈機用保護カバーを示した斜視図である。 図1の草刈機用保護カバーの一部を分離して図示した分解斜視図である。 図1の草刈機用保護カバーの断面図である。 図3の挿入部に補助軸支持部材が挿入された状態を示した断面図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例による草刈機用保護カバー及びこれに適用されるベアリングユニットをさらに詳しく説明する。
図1は本発明による草刈機用保護カバーを示した斜視図であり、図2は図1の草刈機用保護カバーの一部を分離して図示した分解斜視図であり、図3は図1の草刈機用保護カバーの断面図である。
図1乃至図3を参照すると、草刈機用保護カバー100は、保護プレート110、ベアリングユニット140、揺動支持部170を有する構造となっている。
先ず、草刈機用保護カバー100が適用された草刈機は、作業棒30の下段に下方に突出された駆動軸41を通じて装着される刃20を回転させるようになっている。
このような草刈機は、電動モータを利用して駆動軸を回転する方式、燃料により駆動されるエンジンから発生する動力を作業棒30を通じて駆動軸41まで動力伝達要素を通じて伝達する方式など、様々な構造が知られており、これについての詳しい説明は省略する。
保護プレート110は、後述するベアリングユニット140及び揺動支持部170により支持されて草刈機の作業棒30の終端に装着された刃20の下部に装着される。
保護プレート110は、中央に貫通溝112が形成されたベース部分111と、ベース部分111から放射状に相互離隔して突出した突出部113と、を有する構造となっている。
ベース部分111の直径は、刃20の直径よりは短く形成され、突出部113の長さは刃20より相対的に長く形成されている。このような保護プレート110は、地面の小石のような障害物が刃20より保護プレート152に先に干渉するようになっており、刃を保護する役割をし、突出部113同士の間の引き込み溝117の領域は刃により草を切断する領域を提供する。
ベース部分111は、中央に形成された貫通溝114を中心として後述するベアリング141の外輪141b上面と密着するように形成された上部密着部分111aと、上部密着部分111aから外径が拡張される方向に、下方に傾斜して形成された傾斜部分111bと、傾斜部分の終端から水平状に延長されて後述する第1及び第2異物遮断部材161171の結合領域を提供する水平部分111cと、水平部分が終端から下方に引き込まれた後、水平状に延長された谷形成部分を有する構造となっている。
参照符号113aは、後述する揺動支持部170と結合され上方に折り曲がって他突出部113より外径が拡張された形状に形成された結合用突出部である。
ベアリングユニット140は、刃20と保護プレート110との間に結合されて駆動軸41を回転可能に支持できるようになっている。
ベアリングユニット140は、ベアリング141、軸支持部材150を備える。
ベアリング141は、中空142を有する内輪141aと、内輪141aに対して相対回転可能に同心上に内輪141aの外側に結合された外輪141bと、を有する構造となっている。
このようなベアリング141は、内輪141aと外輪141bとが電動体であるボール(未図示)により相互連結されたボールベアリングなど、様々な形態のベアリングが適用され得る。
軸支持部材150は、駆動軸41が挿入されるように形成され、ベアリング141の中空142に嵌められて保護プレート110の上下部で保護プレート110を支持できるようにT字状に形成されており、これを区分すると、挿入部152、支持部156及び結束リング181になっている。
挿入部152は、ベアリング141の中空142に挟まれる部分であり、ベアリング141の厚さより長く形成され、草刈機刃20の駆動軸41が貫通するように軸貫通孔153が形成されている。軸貫通孔153の詳細構造は後述する。
支持部156は、挿入部152と一体に形成されており、挿入部152の上部に挿入部152より外径が拡張するように水平状に延長するように形成され、草刈機刃20の底面と密着する部分である。
支持部156の周りには、後述する第1異物遮断部材161の円筒部161bの内側面の一部まで進入するように、下方に延長されて異物がベアリング141に流入することを防ぐ異物遮断段差158が形成されている。
結束リング181は、挿入部152の下部の外側面に中心方向に向かって引き込まれるように円周面に沿って形成された装着溝154を通じて装着され、挿入部152の外側に挿入されたベアリング141の内輪141aを上方に弾性的に支持して挿入部152に結束させる。
結束リング181は、環形に形成されるが終端が切断されたO字状の環形部分181aと、環形部分181aの終端にそれぞれ外径が拡張される方向に突出されるが、環形部分181aに対して上方に傾斜して四角形状に形成され、ベアリング141の内輪141aの下部を上方に弾性的に支持する二つの傾斜支持片181bを有する形状に形成されている。
このような結束リング181は、組立て過程において保護プレート110の下部に装着されるベアリング141に対して軸支持部材150の挿入部152の装着溝154を通じて結合されるとき、傾斜支持片181bがベアリング141の内輪141aの下部によって下方に干渉されて、ベアリング141の内輪141aの下部を上方に弾性的に支持して内輪141aと挿入部152との結合力を強化させる。
一方、駆動軸41が挿入される軸支持部材150の軸貫通孔の構造をみると、支持部156の上面から挿入部152の軸貫通孔に続く内側面は、草刈機の刃20の中央と離隔して下方に引き込まれるように形成された第1溝部分155aと、第1溝部分155aから下方に延長されて第1内径を有する第2溝部分155bと、第2溝部分155bの下段において第1内径より小さい第2内径を有するように下方に延長された第3溝部分155cと、第3溝部分155cで第2内径より拡張された第3内径を有するように下方に延長された第4溝部分155dと、を有するように形成されている。
ここで、第1溝部分155aは、刃20の中央に駆動軸41より十分大きく形成された貫通溝の大きさによって刃20との支持が許容されない部分を考えて形成された部分であり、第2溝部分155bは、後述する補助軸支持部材(図4参照;251)が着脱できる装着段差を提供するためのもので、第3溝部分155cは市販されている草刈機の駆動軸41のうち最も大きい外径を有する駆動軸41が通過できるほどの大きさに形成された部分であり、第4溝部分155dは、駆動軸41のねじ山と結合される締結ナット45の締結空間を提供するためのものである。
このような挿入部152の構造によると、保護プレート110を装着しようとする草刈機の駆動軸41の外径が第3溝部分155cの内径より大きな差で小さい場合、図4に示すように、補助軸支持部材251を挿入して使用すれば良い。
補助軸支持部材251は、挿入部152の第2溝部分155bが安着するように、第3溝部分155cより大きい外径を有する頭部分から頭部分より外径が小さく段差のあるように延長され、第3溝部分155cを通じて挿入されるように形成されるが、第3部分の第2内径より小さく、駆動軸41が貫通できる内径を有する貫通溝が形成されたものを適用すれば良い。
また、挿入部152の第4溝部分155dの天井面には、駆動軸41に形成されたねじ山とねじ結合される締結ナット45の挿入部152との結合力を高めるために相互離隔して下方に突出した複数の結合強化突起157が形成されている。
第1異物遮断部材161は、保護プレート110が組立てられた状態で保護プレート110と刃20及び軸支持部材150の間を通して流入される異物のベアリング141内への流入を遮断するために保護プレート110の上部からベアリング141の外輪141bを円周方向に沿って取り囲むように保護プレート110の上面に結合されている。
第1異物遮断部材161は、保護プレート110の水平部分111cの上面に締結部材163を通じて着脱自在に結合される第1フランジ部161aと、第1フランジ部161aから上方に突出され内周面がベアリング141の外輪141bに対向し、かつベアリング141より高さが低く形成された円筒部161bと、を有する形状に形成されている。
また、第2異物遮断部材171は、保護プレート110の下部からベアリング141への異物の流入を遮断しながらベアリング141の外輪141bを支持することができるように保護プレート110の水平部分111c底面で締結部材163を通じて着脱自在に結合され、ベアリング141の外輪141bを支持しながらベアリング141の下部を取り囲む形状に形成されている。
第2異物遮断部材171は、保護プレート110の水平部分111cの底面と結合される第2フランジ部分171aと、フランジ部分171aから下方に延長された後、ベアリングの外輪141bを支持するように中央部分に折り曲がり、かつ貫通溝173を形成する終端は内輪141から離隔されて形成されたコップ状のボディ部分171bと、を有する構造となっている。
一方、保護プレートの下部のベアリング141及び軸支持部材150を完全にカバーできるように、下部が閉鎖された図3の補助カバー185が保護プレート110の底面を通じて結合できることは言うまでもない。
揺動支持部170は、刃20の回転の際に保護プレート110の部分的な回転を許容し、かつ一定角度以上への回転の許容を遮断できるように、保護プレート110の結合用突出部113aが形成された溝と作業棒30の固定ブラケット175との間に結合されて保護プレート110に弾性バイアスを印加することができるように結合されたスプリング部材171と、スプリング部材171を取り囲むように延長されて保護プレート110がスプリング部材171の復元力によって揺動するときに曲がることを防止する保護管173と、を有する構造となっている。
ここで、保護管173は、スプリング部材171を保護すると同時に、保護プレート110と刃20との間の離隔距離を一定距離に保ち、保護プレート110が所定角度回転した後、スプリング部材171の復元力によって初期位置に復帰する過程でスプリング部材171の引力が大きく作用し過ぎるときにも、スプリング部材171と連結された保護プレート110の一側が上方に引き上げられることを抑制して保護プレート110の一側が浮いてしまうという変形を防止する。
以上に説明した保護カバー100は、図3に図示されたとおり組立てられた状態で、刃20、駆動軸41、軸支持部材150、締結ナット45、ベアリング141の内輪141aは、相互密着固定して駆動軸41の回転に連動して回転し、ベアリング141の外輪141b、保護プレート110、第1及び第2異物遮断部材161171は、ベアリングの外輪141bに固定される。
110 保護プレート、140 ベアリングユニット、141 ベアリング、150 軸支持部材

Claims (10)

  1. 草刈機の作業棒の駆動軸に設置される刃を保護するために前記刃の下部に位置するように前記駆動軸と結合され前記刃の回転直径より相対的に大きい直径を有する突出部が円周方向に沿って相互離隔して形成され前記刃を保護する保護プレートと、
    中空を有する内輪と、前記内輪に対して相対回転可能に同心上に前記内輪外側に結合された外輪を有するベアリングと、前記ベアリングの中空に挟まれ前記草刈機刃の駆動軸が貫通するように軸貫通孔が形成された挿入部と、前記挿入部の上部に前記挿入部より外径が拡張するように形成され前記草刈機刃の底面と密着する支持部と、前記挿入部の下部の外側面に中心方向に向かって引き込まれるように円周面に沿って形成された装着溝を通じて装着され前記挿入部外側に挿入された前記ベアリングの内輪を上方に弾性的に支持して前記挿入部に前記ベアリングを結束させる結束リングを有する軸支持部材を有し、かつ前記支持部の上面から前記挿入部の軸貫通孔に続く内側面は前記草刈機の刃中央部分と離隔して下方に引き込まれるように形成された第1溝部分と、前記第1溝部分から下方に延長されて第1内径を有する第2溝部分と、前記第2溝部分の下段において前記第1内径より小さい第2内径を有するように下方に延長された第3溝部分と、前記第3溝部分において前記第2内径より拡張された第3内径を有するように下方に延長された第4溝部分を有するように形成されたベアリングユニットと、前記保護プレートと前記作業棒との間に結合されて前記保護プレートに弾性バイアスを印加することができるように結合されたスプリング部材と、前記スプリング部材を取り囲むように延長されて前記保護プレートが前記スプリング部材の復元力によって揺動するときに曲がることを防止する保護管を有する揺動支持部と、
    を備えることを特徴とする草刈機用保護カバー。
  2. 前記草刈機刃の下部に設置される前記保護プレートの上部に前記軸支持部材を外れた位置において前記ベアリングの外輪を円周方向に沿って取り囲むように前記保護プレートに結合される第1異物遮断部材をさらに備え、
    前記第1異物遮断部材は前記保護プレートの上面に締結部材を通じて着脱自在に結合される第1フランジ部と、前記第1フランジ部から上方に突出され内周面が前記ベアリングの外輪と対向するが前記ベアリングより高さが低く形成された円筒部と、を含み、
    前記軸支持部材の前記支持部の周りには前記円筒部の内側面の一部まで進入するように下方に延長されて異物が前記ベアリングに流入することを防ぐ異物遮断段差をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の草刈機用保護カバー。
  3. 前記挿入部の第4溝部分の天井面には前記草刈機刃の駆動軸に形成されたねじ山とねじ結合される締結ナットの前記挿入部との結合力を高めるために相互離隔して下方に突出した複数の結合強化突起がさらに形成されており、前記結束リングは環形に形成されるが終端が切断された環形部分と、前記環形部分の終端にそれぞれ外径が拡張される方向に突出され、かつ前記環形部分に対して上方に傾斜して形成され前記ベアリングの内輪下部を上方に弾性的に支持する傾斜支持片と、を有する形状に形成されたことを特徴とする請求項2に記載の草刈機用保護カバー。
  4. 前記保護プレートの底面で着脱自在に結合され前記ベアリングの外輪を支持しながら前記ベアリングの下部を取り囲む形状に形成され前記ベアリング内への異物の流入を遮断する第2異物遮断部材をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の草刈機用保護カバー。
  5. 前記駆動軸の外径が縮小するとき装着できるように前記挿入部の第2溝部分に安着して前記第3溝部分まで延長するように前記挿入部に着脱自在に形成され前記第2内径より内径が小さい貫通溝が形成された補助軸支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の草刈機用保護カバー。
  6. 草刈機の刃の下部に装着される草刈機用保護カバー用ベアリングユニットにおいて、
    中空を有する内輪と、前記内輪に対して相対回転可能に同心上に前記内輪外側に結合された外輪を有するベアリングと、
    前記ベアリングの中空に嵌められ、草刈機刃の駆動軸が貫通するように軸貫通孔が形成された挿入部と、前記挿入部の上部に前記挿入部より外径が拡張するように形成され前記草刈機刃の底面と密着する支持部と、前記挿入部の下部の外側面に中心方向に向かって引き込まれるように円周面に沿って形成された装着溝を通じて装着され前記挿入部外側に挿入された前記ベアリングの内輪を上方に弾性的に支持して前記挿入部に結束させる結束リングを有する軸支持部材と、を備え、
    前記軸支持部材は前記支持部の上面から前記挿入部の軸貫通孔に続く内側面は前記草刈機の刃中央部分と離隔して下方に引き込まれるように形成された第1溝部分と、前記第1溝部分から下方に延長されて第1内径を有する第2溝部分と、前記第2溝部分の下段において前記第1内径より小さい第2内径を有するように下方に延長された第3溝部分と、前記第3溝部分において前記第2内径より拡張された第3内径を有するように下方に延長された第4溝部分と、を有するように形成されたことを特徴とするベアリングユニット。
  7. 前記草刈機刃の下部に設置される前記保護プレートの上部に前記軸支持部材を外れた位置において前記ベアリングの外輪を円周方向に沿って取り囲むように前記保護プレートに結合される第1異物遮断部材をさらに備え、
    前記第1異物遮断部材は、前記保護プレートの上面に締結部材を通じて着脱自在に結合される第1フランジ部と、前記第1フランジ部から上方に突出され内周面が前記ベアリングの外輪と対向するが前記ベアリングより高さが低く形成された円筒部と、を含み、
    前記軸支持部材の前記支持部の周りには、前記円筒部の内側面の一部まで進入するように下方に延長されて異物が前記ベアリングに流入することを防ぐ異物遮断段差をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のベアリングユニット。
  8. 前記挿入部の第4溝部分の天井面には、前記草刈機刃の駆動軸に形成されたねじ山とねじ結合される締結ナットの前記挿入部との結合力を高めるために相互離隔して下方に突出した複数の結合強化突起がさらに形成されており、
    前記結束リングは、環形に形成され、かつ終端が切断された環形部分と、前記環形部分の終端にそれぞれ外径が拡張される方向に突出され、かつ前記環形部分に対して上方に傾斜して形成され前記ベアリングの内輪下部を上方に弾性的に支持する傾斜支持片と、を有する形状に形成されたことを特徴とする請求項7に記載のベアリングユニット。
  9. 前記保護プレートの底面で着脱自在に結合され前記ベアリングの外輪を支持しながら前記ベアリングの下部を取り囲む形状に形成され前記ベアリング内への異物の流入を遮断する第2異物遮断部材をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載のベアリングユニット。
  10. 前記駆動軸の外径が縮小するとき装着できるように前記挿入部の第2溝部分に安着して前記第3溝部分まで延長するように前記挿入部に着脱自在に形成され前記第2内径より内径が小さい貫通溝が形成された補助軸支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載のベアリングユニット。
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