JP3889522B2 - 回転軸の自転・公転駆動機構及びこの機構を利用した回転草刈装置 - Google Patents
回転軸の自転・公転駆動機構及びこの機構を利用した回転草刈装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の利用分野】
本発明は回転軸の自転・公転駆動機構及びこの回転駆動機構を利用した草刈装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
回転軸の先端に取付けた切刃で草を刈取る回転草刈装置は回転刃の半径が大きいと中心部と外側部の回転速度の差が大きくなり、中心部付近に刈取りムラが生じ易い。
回転刃の半径を小さくするとこの問題が解消されるが、その場合は回転刃を左右前後に小きざみに動かす必要があり、作業が煩雑になる。
【０００３】
回転刃の半径が小さくても切刃回転軸を必要に応じて回転駆動軸に対して公転させることができれば、少ない移動量で相対的に広い範囲を刈取ることができる。
従来、このような回転駆動を得るには、切刃回転軸の自転駆動源と公転駆動源の二つの駆動源が必要であった。
【０００４】
したがって、本発明は基本的には、一つの回転駆動源で従動回転軸を自転させるとともに、必要に応じてこの従動回転軸を回転駆動体に対して公転させる回転駆動機構を提供することにある。
【０００５】
また、本発明は、上記の自転・公転駆動機構を用いた草刈装置を提供することにある。
【０００６】
ところで、一つの駆動源で回転駆動体と従動回転軸を回転させ、従動回転軸を回転駆動体に対して公転させる回転駆動機構においては、公転抵抗が相対的に小さくなると、従動回転軸の自転回転数（自転回転速度）が相対的に減少し、特に、草刈装置に応用した場合に不都合が生じる。
したがって、本発明の主たる目的は、従動回転軸の公転速度を抑制して自転回転を優先させ、好ましくは、公転速度に比例して公転の制動力が自動的に増大して従動回転軸に常に所要の自転回転力が得られるようにした上記自転・公転駆動機構を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、この機構を利用した回転草刈装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記主たる目的を達成するために、本発明の自転・公転駆動機構は、モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を一体に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させたケースと；このケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した一つ又は二つ以上の従動回転軸と；前記本体フレームの回転駆動体とケースの従動回転軸間に設けられ、回転駆動体の回転力を従動回転軸に伝達する回転伝達手段；とを具備し、さらに、公転回転を抑制して自転回転を優先させるための制動装置を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記他の目的を達成するために、本発明の回転草刈装置は、モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を一体に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させたケースと；このケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した従動回転軸と；この従動回転軸の先端に取り付けた切刃と；前記本体フレームの回転駆動体とケースの従動回転軸間に設けられ、前記回転駆動体の回転力を前記切刃の回転軸に伝達する回転伝達手段；とを具備し、さらに、公転回転を抑制して自転回転を優先させるための制動装置を設けたことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、駆動ケースの回転制動装置は、駆動ケースの上面に係着され、本体フレームの円筒部周面に対して圧接可能に配設されたブレーキ部材と；駆動ケースの上面に揺動自在に軸着され、揺動支点からの一端側に遠心ウエイトを有し、他側に前記ブレーキ部材との連繋部材を有する遠心作動アーム；とを具備し、駆動ケースの回転遠心力によって揺動する遠心作動アームによりブレーキ部材が本体フレームの円筒部周面に圧接される構成にし、駆動ケースの回転遠心力により制動が働き、従動回転体の公転速度に比例して制動力が増大するようにする。
前記遠心作動アームを駆動ケースの内側へ弾力的に付勢させ、制動トルクを制御するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の基本的な概略構成を示すもので、本体フレーム１はモータ２等の回転駆動手段で回転する回転駆動体３を軸方向に一体に備えている。
この本体フレーム１の下部に駆動ケース４が回転可能に連結されている。
駆動ケース４には一個又は２個以上の従動回転軸５が前記回転駆動体３の回転軸３ａと平行に軸支されており、この従動回転軸５にはプーリ、ギアなどの被回転体６が固定されている。
【００１２】
本体フレーム１の回転駆動体３はモータ２の回転軸３ａにプーリ、ギアなどの回転体３ｂを一体回転可能に取付けた構成になり、回転体３ｂが駆動ケース４まで延び、後述する回転伝達手段を介して前記従動回転軸５の被回転体６と係合するように配設されている。
【００１３】
回転駆動体３の回転体３ｂと従動回転軸５の被回転体６は、例えばベルト７などの回転伝達手段によって連絡されており、回転体３ｂの回転力が従動回転軸５に伝達されるようになっている。
【００１４】
上記の構成により、モータ２が回転すると回転駆動体３の回転体３ｂが回転するとともに、ベルト７を介してその回転力が駆動ケース４に取付けてある被回転体６に伝達され、従動回転軸５が自転する。
【００１５】
他方、従動回転軸５の自転回転抵抗が駆動ケース４の回転抵抗よりも大きいと、モータ２による回転体３ｂの回転力は駆動ケース４を回転させる力となり、ケース４全体が回転体３ｂを中心に回転することにより、駆動ケース４に取付けてある従動回転軸５は回転駆動体３に対して公転する。
【００１６】
このように、本発明では本体フレーム１のモータ２の回転力は従動回転軸５の回転抵抗と駆動ケース４全体の回転抵抗によって従動回転軸５の自転回転と公転回転に分配されて伝達される。
例えば、モータ２の回転数を１０００ｒｐｍ、回転駆動体３の回転体３ｂと駆動ケース４の従動回転体の円周比を３対１とすると、駆動ケース４の回転抵抗すなわち、従動回転軸５の公転抵抗が大きく、公転回転数が０の時は、従動回転軸５は３０００ｒｐｍで自転する。
他方、従動回転軸５の自転回転抵抗が大きく、自転回転数０の時は、従動回転軸は駆動ケース４の回転に伴って、１０００ｒｐｍでモータ回転軸３ａに対して公転する。
【００１７】
従動回転軸５の自転回転と公転回転の配分比を制御するために駆動ケース４と従動回転軸の一方または双方の回転を抑制するブレーキなどの制御装置を設けてもよい。図１の実施例では駆動ケース４と本体フレーム１間に駆動ケース４の回転すなわち、従動回転軸５の公転を抑制するブレーキ２２を設けてある。
【００１８】
図２は本発明による図１の回転機構を用いた草刈装置を示すもので、この草刈装置は前記本体フレーム１の上部に、パワーショベルのアームやリンク（破線で示す）を連結するためのピン孔８、９を有するステイ１０を一体に結合するとともに、前記従動回転軸５の先端に切刃１１を一体回転可能に結合したものである。
また、図２の実施例で回転駆動源として油圧モータ２´を使用しており、このため図３のように、油圧モータ２´には油圧ホース１２、１３が接続される。
【００１９】
本体フレーム１は下部に円筒部１ａを一体に有するとともに油圧モータ２´の回転軸３ａが円筒部１ａの中心に同軸に配設されて下方に延びている。
【００２０】
駆動ケース４は前記従動回転軸５を取付けるケース本体４ａの上部に円筒部４ｂを一体に有し、この円筒部４ｂを本体フレーム１の円筒部１ａと油圧モータ２´の回転軸３ａ間にベアリング１４を介して回転自在に係合させ、上端の抜止めプレート１５によって本体フレーム１から抜け落ちないように連結されている。
【００２１】
また、ケース本体４ａは中心よりも外側の対角線方向に左右２本の前記従動回転軸５、５をベアリング１６を介して回転可能に軸支してあり、各々の従動回転軸５は軸体に被回転体６を固定してあるとともに、ケース本体４ａの外側に突出させた軸体先端に前記切刃１１が一体回転可能に取付けられている。
【００２２】
油圧モータ２´の回転軸３ａは、駆動ケース４の円筒部４ｂと同軸にケース本体４ａ内に延長しており、ケース本体４ａの従動回転軸５の被回転体６に対応する位置に主動側の回転体３ｂが固定されている。
【００２３】
図１、図４に示すように、本体フレーム１の主動側回転体３ｂと、駆動ケース４に取付けられた従動回転軸５の被回転体６には回転伝達手段としてベルト７が懸け渡され、回転体３ｂの回転力が被回転体６を介して従動回転軸５に伝達されるようになっている。
【００２４】
図の実施例では主動回転体３ｂと被回転体６に歯車を使用し、回転伝達手段としてタイミングベルトを使用しているが回転伝達手段はこれに限られるものではなく、回転体３ｂと被回転体６の歯車を直接又は他の歯車を介して係合させてもよい。
【００２５】
図４に示すようにベルト７はテンション装置１７によって張力が与えられるようになっている。この実施例のテンション装置１７は揺動自在に軸着したアーム１８にテンションプーリ１９を回転可能に軸支するとともに、このアーム１８の先端に設けたネジ山付筒体部２０に調整ネジ２１を螺合し、この調整ネジ２１の基端をケース本体４ｂの外側に突出させてある。かくして、調整ネジ２１でアーム１８を回動させることによりテンションプーリ１９のベルト押圧力を調整するようにしてある。
図の実施例では図４に示すように、図の実施例では２組のテンション装置１７がベルト７の外側に左右対称に設置されている。
【００２６】
上記の構成により、本発明の草刈装置は油圧モータ２´の回転力が回転体３ｂ、ベルト７、被回転体６、従動回転軸５を介して切刃１１に伝達され、主として従動回転軸５の自転で草を刈るとともに、従動回転軸５の自転抵抗が駆動ケース４全体の回転抵抗のバランスにより駆動ケース４全体が回転して従動回転軸５を公転させることにより、切刃の位置を変えるものであるが、草刈装置は主として従動回転軸５の自転によって草を刈り取るので、従動回転軸５の公転回数を抑制して草刈に必要な自転回転を確保する制御装置を設けることが必要になる。
【００２７】
このため、本発明の草刈装置は駆動ケース本体４ａの上部に、本体フレーム１の円筒部１ａ外周に摺接する環状の制動装置２２を一体に設け、この制動装置２２と本体フレーム１の円筒部１ａとの摩擦抵抗により、駆動ケース４の回転、すなわち、従動回転軸５の公転を抑制するようにしてある。そして、図４の制動装置２２は、半円形補強プレートの内側にブレーキシューを接合した左右二つ割りのブレーキ帯２３、２３を有し、このブレーキ帯２３、２３の端部をボルトとナットなどの締め具２４で締め付け、締付力の強弱によりブレーキ力を調整できるようにしてある。
【００２８】
図６は駆動ケース４の回転制動装置の他の実施例を示すものである。
図４実施例について説明した回転制動装置は、ブレーキ帯２３の締め付け力が初期に固定されているので、駆動ケース４の回転慣性やブレーキ帯２３の摩耗などにより、必要な制動力が得られなくなるという不都合が生じる。
図６の制動装置はこの問題を解決するために、駆動ケース４の回転遠心力を利用し、駆動ケース４の回転数に比例して制動力が強化され、これにより、従動回転軸５に所要の自転回転数が自動的に与えられるようにしたものである。以下、これについて説明する。
【００２９】
図６のケース回転制動装置２２は、図４と同様に補強プレートの内側にブレーキシューを接合した円弧状のブレーキ帯２３を有し、このブレーキ帯２３は、一端の固定側ブラケット２３ａをケース４の上面の一方の取付金具２８に係着するとともに、他端の可動側ブラケット２３ｂをケース４の他側の取付金具２８の長溝２９に摺動自在に係合させてあり、これにより、ブレーキ帯２３の前記他端側ブラケット２３ｂを長溝２９の内側へ摺動してブレーキ帯２３を絞ると、ブレーキ帯２３が本体フレーム１の円筒部１ａ（図２、図３参照）に圧接されるようになっている。
【００３０】
また、ケース４の上面には前記ブレーキ帯２３に沿って延在する遠心作動アーム３０の基端付近が軸着され、軸着支点３１を中心に揺動自在に配設されている。
遠心作動アーム３０は先端側に遠心ウエイト３２を一体に有するとともに、軸着支点３１の後方の端部には前記ブレーキ帯２３の可動側ブラケット２３ｂに連結される連繋部材３３が軸着されている。
【００３１】
かくして、駆動ケース４の回転数が上昇すると遠心力により遠心ウエイト３２が矢印Ａの方向へ揺動することにより遠心作動アーム３０の後端が矢印Ｂの方向へ押し戻されることにより、連繋部材３３を介してブレーキ帯２３の可動側ブラケット２３ｂが長溝２９の内側へ摺動し、ブレーキ帯２３が矢印Ｃの方向へ絞られる。従ってブレーキ帯２３は本体フレーム１の円筒部１ａに圧接され、摩擦抵抗により、駆動ケース４の回転、すなわち、従動回転軸５の公転が抑制される。この制動力は駆動ケース４の回転遠心力から得られるので駆動ケース４の回転力に比例した強い制動力が自動的に発生する。
【００３２】
好ましくは、遠心作動アーム３０をブレーキ帯側に付勢するばね３４を設け、ばね圧を変えてブレーキ２２のブレーキトルクを調節できるようにする。
ばね３４は図６のように駆動ケース４と遠心作動アーム３０間に架設してもよいが、遠心作動アーム２７の揺動軸着部（軸着支点３１）に巻きばねを嵌合してもよい。
尚、参照符号３５は遠心作動アーム３０を内側へ付勢させたときのストッパである。
【００３３】
上記の制動装置は好ましくは駆動ケース４の中心に左右対称に設ける。これにより、バランスがよく信頼性の高いブレーキ作用が得られる。
【００３４】
図６の制動装置は本発明の上記回転草刈装置に特に有用であるが、これに限定されるものではなく、本発明の回転駆動機構全般に適用することができるものである。
【００３５】
図中、参照番号２５で示す部材は切刃１１のカバーであり、このカバー２５は、図１、図５に示すように、本体フレーム１の上部ブラケット２６から下方へ延びるロッド２７に固定されている。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明による回転軸の自転・公転機構は一つの駆動源で被回転軸を自転・公転させることができる。また駆動源の回転力を被回転体の自転回転力と公転回転力に分配することができるとともに、自転回転と公転回転の抵抗により、自転・公転の回転分配比を任意に設定することができる。
【００３７】
また、本発明による草刈装置は各々の刃の回転軸が自転して草を刈り取りながら、公転して変位するので、装置を静止した状態でも切刃の回転面積よりも広範囲の草刈作業が可能になる。従って、草刈作業中の装置の移動量が少なくて済み、作業効率が著しく向上し、労力が軽減される。
【００３８】
駆動ケースを制動して従動回転軸の公転を抑える制動装置を設けることにより、自転回転力が不足する事態がなくなる。特に、駆動ケースの回転力を利用して制動する場合は、駆動ケースの回転アップに比例して制動力が増大するので従動回転軸の自転が常に所要の回転数に自動制御される。したがって、回転草刈装置に応用したときは作業効率が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回転軸自転・公転駆動機構の概略構成図
【図２】 一部を断面で示す本発明の草刈装置の詳細図
【図３】 図１の左側面図
【図４】 ケースの一部切欠き平面図
【図５】 図１の底面図
【図６】 本発明の他の実施例による図４相当図
【図７】 図６の左側面図
【符号の説明】
１…本体フレーム
１ａ…円筒部
２…モータ
２´…油圧モータ
３…回転駆動体
３ａ…回転軸
３ｂ…回転体
４…駆動ケース
４ａ…ケース本体
４ｂ…円筒部
５…従動回転軸
６…被回転体
７…ベルト
８、９…ピン孔
１０…ステイ
１１…切刃
１２、１３…油圧ホース
１４、１６…ベアリング
１５…抜止めプレート
１７…テンション装置
１８…アーム
１９…テンションプーリ
２０…ネジ山付筒体部
２１…調整ネジ
２２…ブレーキ部材
２３…ブレーキ帯
２３ａ…固定側ブラケット
２３ｂ…可動側ブラケット
２４…締め具
２５…カバー
２６…ブラケット
２７…ロッド
２８…取付金具
２９…長溝
３０…遠心作動アーム
３１…軸着支点
３２…遠心ウエイト
３３…連繋部材
３４…ばね
３５…ストッパ
【発明の利用分野】
本発明は回転軸の自転・公転駆動機構及びこの回転駆動機構を利用した草刈装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
回転軸の先端に取付けた切刃で草を刈取る回転草刈装置は回転刃の半径が大きいと中心部と外側部の回転速度の差が大きくなり、中心部付近に刈取りムラが生じ易い。
回転刃の半径を小さくするとこの問題が解消されるが、その場合は回転刃を左右前後に小きざみに動かす必要があり、作業が煩雑になる。
【０００３】
回転刃の半径が小さくても切刃回転軸を必要に応じて回転駆動軸に対して公転させることができれば、少ない移動量で相対的に広い範囲を刈取ることができる。
従来、このような回転駆動を得るには、切刃回転軸の自転駆動源と公転駆動源の二つの駆動源が必要であった。
【０００４】
したがって、本発明は基本的には、一つの回転駆動源で従動回転軸を自転させるとともに、必要に応じてこの従動回転軸を回転駆動体に対して公転させる回転駆動機構を提供することにある。
【０００５】
また、本発明は、上記の自転・公転駆動機構を用いた草刈装置を提供することにある。
【０００６】
ところで、一つの駆動源で回転駆動体と従動回転軸を回転させ、従動回転軸を回転駆動体に対して公転させる回転駆動機構においては、公転抵抗が相対的に小さくなると、従動回転軸の自転回転数（自転回転速度）が相対的に減少し、特に、草刈装置に応用した場合に不都合が生じる。
したがって、本発明の主たる目的は、従動回転軸の公転速度を抑制して自転回転を優先させ、好ましくは、公転速度に比例して公転の制動力が自動的に増大して従動回転軸に常に所要の自転回転力が得られるようにした上記自転・公転駆動機構を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、この機構を利用した回転草刈装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記主たる目的を達成するために、本発明の自転・公転駆動機構は、モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を一体に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させたケースと；このケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した一つ又は二つ以上の従動回転軸と；前記本体フレームの回転駆動体とケースの従動回転軸間に設けられ、回転駆動体の回転力を従動回転軸に伝達する回転伝達手段；とを具備し、さらに、公転回転を抑制して自転回転を優先させるための制動装置を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記他の目的を達成するために、本発明の回転草刈装置は、モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を一体に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させたケースと；このケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した従動回転軸と；この従動回転軸の先端に取り付けた切刃と；前記本体フレームの回転駆動体とケースの従動回転軸間に設けられ、前記回転駆動体の回転力を前記切刃の回転軸に伝達する回転伝達手段；とを具備し、さらに、公転回転を抑制して自転回転を優先させるための制動装置を設けたことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、駆動ケースの回転制動装置は、駆動ケースの上面に係着され、本体フレームの円筒部周面に対して圧接可能に配設されたブレーキ部材と；駆動ケースの上面に揺動自在に軸着され、揺動支点からの一端側に遠心ウエイトを有し、他側に前記ブレーキ部材との連繋部材を有する遠心作動アーム；とを具備し、駆動ケースの回転遠心力によって揺動する遠心作動アームによりブレーキ部材が本体フレームの円筒部周面に圧接される構成にし、駆動ケースの回転遠心力により制動が働き、従動回転体の公転速度に比例して制動力が増大するようにする。
前記遠心作動アームを駆動ケースの内側へ弾力的に付勢させ、制動トルクを制御するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の基本的な概略構成を示すもので、本体フレーム１はモータ２等の回転駆動手段で回転する回転駆動体３を軸方向に一体に備えている。
この本体フレーム１の下部に駆動ケース４が回転可能に連結されている。
駆動ケース４には一個又は２個以上の従動回転軸５が前記回転駆動体３の回転軸３ａと平行に軸支されており、この従動回転軸５にはプーリ、ギアなどの被回転体６が固定されている。
【００１２】
本体フレーム１の回転駆動体３はモータ２の回転軸３ａにプーリ、ギアなどの回転体３ｂを一体回転可能に取付けた構成になり、回転体３ｂが駆動ケース４まで延び、後述する回転伝達手段を介して前記従動回転軸５の被回転体６と係合するように配設されている。
【００１３】
回転駆動体３の回転体３ｂと従動回転軸５の被回転体６は、例えばベルト７などの回転伝達手段によって連絡されており、回転体３ｂの回転力が従動回転軸５に伝達されるようになっている。
【００１４】
上記の構成により、モータ２が回転すると回転駆動体３の回転体３ｂが回転するとともに、ベルト７を介してその回転力が駆動ケース４に取付けてある被回転体６に伝達され、従動回転軸５が自転する。
【００１５】
他方、従動回転軸５の自転回転抵抗が駆動ケース４の回転抵抗よりも大きいと、モータ２による回転体３ｂの回転力は駆動ケース４を回転させる力となり、ケース４全体が回転体３ｂを中心に回転することにより、駆動ケース４に取付けてある従動回転軸５は回転駆動体３に対して公転する。
【００１６】
このように、本発明では本体フレーム１のモータ２の回転力は従動回転軸５の回転抵抗と駆動ケース４全体の回転抵抗によって従動回転軸５の自転回転と公転回転に分配されて伝達される。
例えば、モータ２の回転数を１０００ｒｐｍ、回転駆動体３の回転体３ｂと駆動ケース４の従動回転体の円周比を３対１とすると、駆動ケース４の回転抵抗すなわち、従動回転軸５の公転抵抗が大きく、公転回転数が０の時は、従動回転軸５は３０００ｒｐｍで自転する。
他方、従動回転軸５の自転回転抵抗が大きく、自転回転数０の時は、従動回転軸は駆動ケース４の回転に伴って、１０００ｒｐｍでモータ回転軸３ａに対して公転する。
【００１７】
従動回転軸５の自転回転と公転回転の配分比を制御するために駆動ケース４と従動回転軸の一方または双方の回転を抑制するブレーキなどの制御装置を設けてもよい。図１の実施例では駆動ケース４と本体フレーム１間に駆動ケース４の回転すなわち、従動回転軸５の公転を抑制するブレーキ２２を設けてある。
【００１８】
図２は本発明による図１の回転機構を用いた草刈装置を示すもので、この草刈装置は前記本体フレーム１の上部に、パワーショベルのアームやリンク（破線で示す）を連結するためのピン孔８、９を有するステイ１０を一体に結合するとともに、前記従動回転軸５の先端に切刃１１を一体回転可能に結合したものである。
また、図２の実施例で回転駆動源として油圧モータ２´を使用しており、このため図３のように、油圧モータ２´には油圧ホース１２、１３が接続される。
【００１９】
本体フレーム１は下部に円筒部１ａを一体に有するとともに油圧モータ２´の回転軸３ａが円筒部１ａの中心に同軸に配設されて下方に延びている。
【００２０】
駆動ケース４は前記従動回転軸５を取付けるケース本体４ａの上部に円筒部４ｂを一体に有し、この円筒部４ｂを本体フレーム１の円筒部１ａと油圧モータ２´の回転軸３ａ間にベアリング１４を介して回転自在に係合させ、上端の抜止めプレート１５によって本体フレーム１から抜け落ちないように連結されている。
【００２１】
また、ケース本体４ａは中心よりも外側の対角線方向に左右２本の前記従動回転軸５、５をベアリング１６を介して回転可能に軸支してあり、各々の従動回転軸５は軸体に被回転体６を固定してあるとともに、ケース本体４ａの外側に突出させた軸体先端に前記切刃１１が一体回転可能に取付けられている。
【００２２】
油圧モータ２´の回転軸３ａは、駆動ケース４の円筒部４ｂと同軸にケース本体４ａ内に延長しており、ケース本体４ａの従動回転軸５の被回転体６に対応する位置に主動側の回転体３ｂが固定されている。
【００２３】
図１、図４に示すように、本体フレーム１の主動側回転体３ｂと、駆動ケース４に取付けられた従動回転軸５の被回転体６には回転伝達手段としてベルト７が懸け渡され、回転体３ｂの回転力が被回転体６を介して従動回転軸５に伝達されるようになっている。
【００２４】
図の実施例では主動回転体３ｂと被回転体６に歯車を使用し、回転伝達手段としてタイミングベルトを使用しているが回転伝達手段はこれに限られるものではなく、回転体３ｂと被回転体６の歯車を直接又は他の歯車を介して係合させてもよい。
【００２５】
図４に示すようにベルト７はテンション装置１７によって張力が与えられるようになっている。この実施例のテンション装置１７は揺動自在に軸着したアーム１８にテンションプーリ１９を回転可能に軸支するとともに、このアーム１８の先端に設けたネジ山付筒体部２０に調整ネジ２１を螺合し、この調整ネジ２１の基端をケース本体４ｂの外側に突出させてある。かくして、調整ネジ２１でアーム１８を回動させることによりテンションプーリ１９のベルト押圧力を調整するようにしてある。
図の実施例では図４に示すように、図の実施例では２組のテンション装置１７がベルト７の外側に左右対称に設置されている。
【００２６】
上記の構成により、本発明の草刈装置は油圧モータ２´の回転力が回転体３ｂ、ベルト７、被回転体６、従動回転軸５を介して切刃１１に伝達され、主として従動回転軸５の自転で草を刈るとともに、従動回転軸５の自転抵抗が駆動ケース４全体の回転抵抗のバランスにより駆動ケース４全体が回転して従動回転軸５を公転させることにより、切刃の位置を変えるものであるが、草刈装置は主として従動回転軸５の自転によって草を刈り取るので、従動回転軸５の公転回数を抑制して草刈に必要な自転回転を確保する制御装置を設けることが必要になる。
【００２７】
このため、本発明の草刈装置は駆動ケース本体４ａの上部に、本体フレーム１の円筒部１ａ外周に摺接する環状の制動装置２２を一体に設け、この制動装置２２と本体フレーム１の円筒部１ａとの摩擦抵抗により、駆動ケース４の回転、すなわち、従動回転軸５の公転を抑制するようにしてある。そして、図４の制動装置２２は、半円形補強プレートの内側にブレーキシューを接合した左右二つ割りのブレーキ帯２３、２３を有し、このブレーキ帯２３、２３の端部をボルトとナットなどの締め具２４で締め付け、締付力の強弱によりブレーキ力を調整できるようにしてある。
【００２８】
図６は駆動ケース４の回転制動装置の他の実施例を示すものである。
図４実施例について説明した回転制動装置は、ブレーキ帯２３の締め付け力が初期に固定されているので、駆動ケース４の回転慣性やブレーキ帯２３の摩耗などにより、必要な制動力が得られなくなるという不都合が生じる。
図６の制動装置はこの問題を解決するために、駆動ケース４の回転遠心力を利用し、駆動ケース４の回転数に比例して制動力が強化され、これにより、従動回転軸５に所要の自転回転数が自動的に与えられるようにしたものである。以下、これについて説明する。
【００２９】
図６のケース回転制動装置２２は、図４と同様に補強プレートの内側にブレーキシューを接合した円弧状のブレーキ帯２３を有し、このブレーキ帯２３は、一端の固定側ブラケット２３ａをケース４の上面の一方の取付金具２８に係着するとともに、他端の可動側ブラケット２３ｂをケース４の他側の取付金具２８の長溝２９に摺動自在に係合させてあり、これにより、ブレーキ帯２３の前記他端側ブラケット２３ｂを長溝２９の内側へ摺動してブレーキ帯２３を絞ると、ブレーキ帯２３が本体フレーム１の円筒部１ａ（図２、図３参照）に圧接されるようになっている。
【００３０】
また、ケース４の上面には前記ブレーキ帯２３に沿って延在する遠心作動アーム３０の基端付近が軸着され、軸着支点３１を中心に揺動自在に配設されている。
遠心作動アーム３０は先端側に遠心ウエイト３２を一体に有するとともに、軸着支点３１の後方の端部には前記ブレーキ帯２３の可動側ブラケット２３ｂに連結される連繋部材３３が軸着されている。
【００３１】
かくして、駆動ケース４の回転数が上昇すると遠心力により遠心ウエイト３２が矢印Ａの方向へ揺動することにより遠心作動アーム３０の後端が矢印Ｂの方向へ押し戻されることにより、連繋部材３３を介してブレーキ帯２３の可動側ブラケット２３ｂが長溝２９の内側へ摺動し、ブレーキ帯２３が矢印Ｃの方向へ絞られる。従ってブレーキ帯２３は本体フレーム１の円筒部１ａに圧接され、摩擦抵抗により、駆動ケース４の回転、すなわち、従動回転軸５の公転が抑制される。この制動力は駆動ケース４の回転遠心力から得られるので駆動ケース４の回転力に比例した強い制動力が自動的に発生する。
【００３２】
好ましくは、遠心作動アーム３０をブレーキ帯側に付勢するばね３４を設け、ばね圧を変えてブレーキ２２のブレーキトルクを調節できるようにする。
ばね３４は図６のように駆動ケース４と遠心作動アーム３０間に架設してもよいが、遠心作動アーム２７の揺動軸着部（軸着支点３１）に巻きばねを嵌合してもよい。
尚、参照符号３５は遠心作動アーム３０を内側へ付勢させたときのストッパである。
【００３３】
上記の制動装置は好ましくは駆動ケース４の中心に左右対称に設ける。これにより、バランスがよく信頼性の高いブレーキ作用が得られる。
【００３４】
図６の制動装置は本発明の上記回転草刈装置に特に有用であるが、これに限定されるものではなく、本発明の回転駆動機構全般に適用することができるものである。
【００３５】
図中、参照番号２５で示す部材は切刃１１のカバーであり、このカバー２５は、図１、図５に示すように、本体フレーム１の上部ブラケット２６から下方へ延びるロッド２７に固定されている。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明による回転軸の自転・公転機構は一つの駆動源で被回転軸を自転・公転させることができる。また駆動源の回転力を被回転体の自転回転力と公転回転力に分配することができるとともに、自転回転と公転回転の抵抗により、自転・公転の回転分配比を任意に設定することができる。
【００３７】
また、本発明による草刈装置は各々の刃の回転軸が自転して草を刈り取りながら、公転して変位するので、装置を静止した状態でも切刃の回転面積よりも広範囲の草刈作業が可能になる。従って、草刈作業中の装置の移動量が少なくて済み、作業効率が著しく向上し、労力が軽減される。
【００３８】
駆動ケースを制動して従動回転軸の公転を抑える制動装置を設けることにより、自転回転力が不足する事態がなくなる。特に、駆動ケースの回転力を利用して制動する場合は、駆動ケースの回転アップに比例して制動力が増大するので従動回転軸の自転が常に所要の回転数に自動制御される。したがって、回転草刈装置に応用したときは作業効率が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回転軸自転・公転駆動機構の概略構成図
【図２】 一部を断面で示す本発明の草刈装置の詳細図
【図３】 図１の左側面図
【図４】 ケースの一部切欠き平面図
【図５】 図１の底面図
【図６】 本発明の他の実施例による図４相当図
【図７】 図６の左側面図
【符号の説明】
１…本体フレーム
１ａ…円筒部
２…モータ
２´…油圧モータ
３…回転駆動体
３ａ…回転軸
３ｂ…回転体
４…駆動ケース
４ａ…ケース本体
４ｂ…円筒部
５…従動回転軸
６…被回転体
７…ベルト
８、９…ピン孔
１０…ステイ
１１…切刃
１２、１３…油圧ホース
１４、１６…ベアリング
１５…抜止めプレート
１７…テンション装置
１８…アーム
１９…テンションプーリ
２０…ネジ山付筒体部
２１…調整ネジ
２２…ブレーキ部材
２３…ブレーキ帯
２３ａ…固定側ブラケット
２３ｂ…可動側ブラケット
２４…締め具
２５…カバー
２６…ブラケット
２７…ロッド
２８…取付金具
２９…長溝
３０…遠心作動アーム
３１…軸着支点
３２…遠心ウエイト
３３…連繋部材
３４…ばね
３５…ストッパ
Claims (3)
- モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を回転可能に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させた駆動ケースと；この駆動ケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した一つ又は二つ以上の従動回転軸と；前記本体フレームの回転駆動体と前記駆動ケースの従動回転軸間に設けられ、回転駆動体の回転力を従動回転軸に伝達する回転伝達手段と；前記本体フレームと、この本体フレームに回転可能に係合させた駆動ケースの間に、該駆動ケースの回転を抑制する制動装置と；を具備し、前記駆動ケースの回転制動装置が、駆動ケースの上面に係着され、本体フレームの円筒部周面に対して圧接可能に配設されたブレーキ部材と；駆動ケースの上面に揺動自在に軸着され、揺動支点からの一端側に遠心ウエイトを有し、他側に前記ブレーキ部材との連繋部材を有する遠心作動アーム；とを具備し、駆動ケースの回転遠心力によって揺動する遠心作動アームによりブレーキ部材が本体フレームの円筒部周面に圧接されるようにしたことを特徴とする回転軸の自転・公転駆動機構
- モータ等の回転駆動手段で作動する回転駆動体を回転可能に備えた本体フレームと；この本体フレームに対して回転可能に係合させた駆動ケースと；この駆動ケースに、前記本体フレームの回転駆動体の駆動軸と並行に軸着した従動回転軸と；この従動回転軸の先端に取り付けた切刃と；前記本体フレームの回転駆動体と前記駆動ケースの従動回転軸間に設けられ、前記回転駆動体の回転力を前記切刃の回転軸に伝達する回転伝達手段と；前記本体フレームと、この本体フレームに回転可能に係合させた駆動ケースの間に、該駆動ケースの回転を抑制する制動装置と；を具備し、前記駆動ケースの回転制動装置が、駆動ケースの上面に係着され、本体フレームの円筒部周面に対して圧接可能に配設されたブレーキ部材と；駆動ケースの上面に揺動自在に軸着され、揺動支点からの一端側に遠心ウエイトを有し、他側に前記ブレーキ部材との連繋部材を有する遠心作動アーム；とを具備し、駆動ケースの回転遠心力によって揺動する遠心作動アームによりブレーキ部材が本体フレームの円筒部周面に圧接されるようにしたことを特徴とする回転草刈装置
- 駆動ケースの回転制動装置が、駆動ケースの上面に係着され、本体フレームの円筒部周面に対して圧接可能に配設されたブレーキ部材と；駆動ケースの上面に揺動自在に軸着され、揺動支点からの一端側に遠心ウエイトを有し、他側に前記ブレーキ部材との連繋部材を有する遠心作動アームと；前記遠心作動アームを駆動ケースの中心方向へ付勢するばね部材；とを具備し、駆動ケースの回転遠心力によって揺動する遠心作動アームによりブレーキ部材が本体フレームの円筒部周面に圧接されるようにしたことをさらに特徴とする請求項２記載の回転草刈装置
Priority Applications (11)
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