JP5123163B2 - 歩行型自走式芝刈機の伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトドライブ方式の伝動装置が有していた伝動ベルトの耐久性の問題を解決し、シャフトドライブ方式の伝動装置と同等に回転動力を確実に伝達できる歩行型自走式芝刈機の伝動装置に関する。

歩行型自走式芝刈機（以下、芝刈機と略する）は、原動機からの回転動力により、芝刈ブレード及び駆動輪を回転させて自走する車体に操作ハンドルを備えた構成で、作業者は操作ハンドルを持ちながら歩行し、前記操作ハンドルにより駆動輪の作動及び停止や車体の左右方向を操作する。こうした芝刈機は、原動機からの回転動力を芝刈ブレード及び駆動輪に分岐するため、原動機の出力軸に対し、芝刈ブレードはクラッチ及びブレーキ装置を介して前記出力軸に直接接続しながら、駆動輪は前記出力軸から回転動力を分岐する伝動装置を介して接続する。

伝動装置は、出力軸から回転動力を分岐する方式により大別できる。具体的には、原動機の出力軸に連動する副出力軸にシャフトを接続する構成の伝動装置（シャフトドライブ方式、特許文献１や特許文献２）と、前記出力軸に駆動プーリを、駆動輪に従動プーリを取り付けて、前記駆動プーリ及び従動プーリに伝動ベルトを架け渡す構成の伝動装置（ベルトドライブ方式、特許文献３や特許文献４）とである。両者の使い分けは、種々の事情により異なるが、概ね大型で高価な芝刈機はシャフトドライブ方式が、小型で安価な芝刈機はベルトドライブ方式が用いられる。

シャフトドライブ方式の伝動装置は、特許文献１に見られるように、原動機に内蔵した減速機構が副出力軸を備え、前記副出力軸から減速された回転動力を取り出し、副出力軸と自在継手（ユニバーサルジョイント）を介して連結した伝動シャフトにより、駆動輪まで前記減速された回転動力を伝達する。また、特許文献２に見られるように、副出力軸は、簡易なウォームギヤ機構を介して出力軸と接続され、前記副出力軸と駆動輪に備えた減速機構とを接続する構成もある。この場合、駆動輪に備えた減速機構は、油圧式無段変速機を用いる場合もある。

ベルトドライブ方式の伝動装置は、原動機の出力軸に駆動プーリを取り付け、駆動輪に直接又は駆動輪に備えた減速機構に従動プーリを取り付けて、前記駆動プーリ及び従動プーリに伝動ベルトを架け渡し、この伝動ベルトにより回転動力を伝達する。駆動輪に直接取り付けた従動プーリに伝動ベルトを架け渡す場合、駆動プーリと従動プーリとの半径比が減速比となる。ベルトドライブ方式の伝動装置は、特許文献３に見られるように、伝動ベルトを捻ることにより、水平回転である出力軸の回転動力を垂直回転である駆動輪の回転動力に変換できる特徴がある。

実開昭59-062735号公報 実開昭63-009819号公報 実開昭58-105824号公報 実開平02-031422号公報

シャフトドライブ方式の伝動装置は、伝動シャフトの耐久性が高くてメンテナンスがほとんど必要なく、確実に回転動力を伝達できる利点がある反面、副出力軸を備えた専用の原動機又は汎用の原動機に副出力軸を設ける必要から構成が複雑で、製造コストが高くなる欠点があり、通常比較的高価又は大型の芝刈機にしか用いられない。これに対し、ベルトドライブ方式の伝動装置は、汎用の原動機を用いながら前記原動機の出力軸に駆動プーリを取り付けるだけで簡易に構成でき、製造コストも安く済むことから、比較的安価又は小型の芝刈機に多用されている。製造コストの安価な製品が普及する実情は芝刈機も同様で、販売される芝刈機はベルトドライブ方式が圧倒的に多数であり、シャフトドライブ方式の専用の原動機の生産数が少ないことも、両方式の製造コストに差をつける要因となっている。

これから、汎用の原動機を用いることができ、構成が容易で製造コストも安価なベルトドライブ方式の伝動装置が優れているように見えるが、ベルトドライブ方式の伝動装置には伝動ベルトの耐久性が低いという致命的な問題がある。これは、伝動ベルトが駆動プーリ又は従動プーリに対して滑ってしまい、摩耗することが原因である。前記伝動ベルトの滑りは、テンションプーリを用いることで抑制できるが、今度はテンションプーリが伝動ベルトの周回軌道を折り曲げてしまい、伝動ベルトを劣化させてしまう。つまり、伝動ベルトは、摩耗や屈曲により、どうしても耐久性が低下してしまうのである。本発明では、汎用の原動機を利用できるベルトドライブ方式の伝動装置を基本としながら、ベルトドライブ方式の伝動装置が有していた伝動ベルトの耐久性の問題を解決し、シャフトドライブ方式と同等に回転動力を確実に伝達できる動力伝達装置を提供することを目的とする。

また、従来、動力伝達装置が破損しスプロケットやプーリ、チェーン等の部材が回転不能な状態に陥った場合は、原動機に負荷が掛かり故障の原因となっていた。また、動力伝達装置は摩耗しやすいことから、簡便にスプロケット等の部材を取り換えることのできる動力伝達装置が望まれていた。本発明は、予期せず動力伝達装置が故障した場合であっても、原動機等を故障に至らしめず、かつ、簡便に交換可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。

検討の結果、開発したものが、車体に搭載した原動機から鉛直方向に突出し、水平回転する芝刈ブレードを装着した出力軸から回転動力を分岐して、前記回転動力を駆動輪に伝達する歩行型自走式芝刈機の伝動装置において、チェーンドライブ機構及び回転方向転換機構からなり、チェーンドライブ機構は、出力軸に取り付けて水平回転する駆動スプロケットと、回転方向転換機構に連結して水平回転する従動スプロケットとに伝動チェーンを掛け回して構成され、回転方向転換機構は、前記従動スプロケットに同軸で水平回転する駆動ベベルギヤと、前記駆動ベベルギヤに噛みあって垂直回転する従動ベベルギヤと、前記従動ベベルギヤに同軸で垂直回転する副出力軸とから構成される歩行型自走式芝刈機の伝動装置である。

本発明の伝動装置は、ベルトドライブ方式と対比してチェーンドライブ方式と呼ぶことのできるチェーンドライブ機構と、回転方向転換機構とを組み合せることにより、ベルトドライブ方式の伝動装置の汎用の原動機にシャフトドライブ方式の利用を可能にしたハイブリッド方式の伝動装置である。すなわち、まず原動機の出力軸から前記原動機に干渉しない位置まで、チェーンドライブ方式のチェーンドライブ機構が水平回転の回転動力を伝達し、前記水平回転の回転動力を回転方向転換機構により垂直回転に変換して出力した位置から、シャフトドライブ方式に用いられる伝動シャフトが回転動力を伝達する。副出力軸と駆動輪とはシャフトドライブ方式の伝動シャフトで連結し、前記伝動シャフトから駆動輪へは従来公知の各種手段を用いる。これから、例えば駆動輪に設けた減速機構に伝動シャフトを連結してもよい。

ベルトドライブ方式の伝動装置を用いた芝刈機は、原動機と芝刈ブレードとの間に伝動ベルトを介装していたことから、前記伝動ベルトを本発明の伝動装置が用いる伝動チェーンに置き換えやすい。これは、本発明の伝動装置が、既存のベルトドライブ方式の伝動装置に置き換えやすいことを意味する。また、本発明の伝動装置が用いる伝動チェーンは、原動機に干渉しない位置、通常原動機側面に配置した回転方向転換機構まで回転動力を伝達できればよい。これから、伝動チェーンの周回軌道は、従来の伝動ベルトに比べて１/３〜１/２程度と短くて済む。また、伝動チェーンそのものが伝動ベルトに比べて頑丈であることから、動力伝達手段としての耐久性が高い利点がある。更に、伝動チェーンは経年劣化しにくく、安定した回転動力を伝達でき、続く回転方向転換機構も安定した回転動力の伝達が可能であるから、総じて本発明の伝動装置は回転動力の伝達が安定する。

上述したように、チェーンドライブ機構の伝動チェーンは周回軌道が短いが、回転動力の伝達を安定させる観点から、本発明のチェーンドライブ機構は、伝動チェーンの周回軌道の内側又は外側をチェーンテンショナーにより押圧し、前記伝動チェーンの弛みを防止するとよい。チェーンテンショナーは、伝動チェーンを収納する後述の取付ケースに軸着するとよく、駆動スプロケット及び従動スプロケットに噛みあう内周から伝動チェーンに押し当てることが望ましい。

チェーンドライブ機構は、原動機の出力軸を特に加工することなく、駆動スプロケットを前記出力軸に取り付けできることが好ましい。これから、チェーンドライブ機構は、逆さ円錐台形状の外周面の下方に雄ネジを形成し、前記外周面及び雄ネジを周方向に分断するスリットを設けたテーパリングを原動機の出力軸に外嵌し、駆動スプロケットを前記テーパリングの外周面に外嵌し、内周面に雌ネジを形成した締付ナットを前記テーパリングの雄ネジに螺着して、前記締付ナットの螺着によりテーパリングを出力軸に圧着し、前記テーパリング及び締付ナットにより駆動スプロケットを挟持することにより、出力軸に対して駆動スプロケットを取り付ける構成にするとよい。

また、チェーンドライブ機構は、内周面の下方に雌ネジを形成した駆動スプロケットを原動機の出力軸に外嵌し、円錐台形状の外周面を周方向に分断するスリットを設けたテーパリングを原動機の出力軸と前記駆動スプロケットの内周面との間に挿入し、外周面に雄ネジを形成した締付ナットを前記駆動スプロケットの雌ネジに螺着して、前記締付ナットの螺着によりテーパリングを原動機の出力軸と前記駆動スプロケットの内周面との間に圧入することにより、出力軸に対して駆動スプロケットを取り付ける構成にしてもよい。上述の構成はテーパリングを介して駆動スプロケットを出力軸に圧接し、また前述の構成はテーパリングを原動機の出力軸と前記駆動スプロケットの内周面との間に圧入しているだけなので、例えば伝動装置が破損した場合、駆動スプロケットが出力軸に対して空回りして、原動機ほかの破損を引き起こさずに済む利点がある、また、締付ナットを弛めれば、駆動スプロケットを含めた伝動装置そのものを芝刈機から取り外せる利点もある。

本発明の伝動装置を用いる場合、既述したように、駆動輪に対して減速機構を設け、回転動力の回転数を落すことができる。しかし、駆動スプロケットに対する従動スプロケットのギヤ比を１より大きくし、減速機構を兼ねたチェーンドライブ機構とすれば、このチェーンドライブ機構において回転動力の回転数を、前記ギヤ比、すなわち減速比の割合で落すことができる。回転動力の回転数は、後述するように、回転方向転換機構でも落すことができるので、チェーンドライブ機構における実用的なギヤ比は最大５程度でよい。

チェーンドライブ機構の伝動チェーンは、従来公知の一般的なチェーンでも十分であるが、より好ましくはサイレントチェーンを用いるとよい。サイレントチェーンは、従来一般のチェーンに比べて静かに周回する静穏性を備える利点があり、伝動装置としての静穏性、ひいては芝刈機の静穏性の向上に貢献し、本発明の伝動装置を具えた芝刈機を住宅地等でも使用可能にする。

本発明の伝動装置を構成するチェーンドライブ機構及び回転方向転換機構は別体として芝刈機の車体又は原動機に取り付けてもよい。しかし、チェーンドライブ機構は、車体又は原動機に固定される扁平な取付ケース内に、駆動スプロケット、従動スプロケット及び伝動チェーンを収納して構成し、前記従動スプロケットの直上にあたる取付ケースの上面に回転方向転換機構を固定することにより、チェーンドライブ機構及び回転方向転換機構を一体の伝動装置とすれば、車体又は原動機に対する前記伝動装置の取付が容易になる。チェーンドライブ機構にチェーンテンショナーを付加した場合、前記チェーンテンショナーも取付ケース内に収納する。取付ケースは、チェーンドライブ機構を保護する働きや、チェーンドライブ機構及び回転方向転換機構の位置関係を特定する働きを有する。

車体又は原動機に対する取付ケースの固定は、車体又は原動機に対して芝刈ブレードのハウジングを固定するボルト孔を利用するとよい。例えば、取付ケースに設けた取付孔と芝刈ブレードのハウジングに設けた取付孔とを連通させ、両取付孔を貫通して車体又は原動機のボルト孔に取付ボルトを螺着すれば、取付ケースを車体又は原動機に固定できる。また、車体又は原動機に設けたボルト孔にスタッドボルト（植込ボルト）を螺着し、取付ケースに設けた取付孔と芝刈ブレードのハウジングに設けた取付孔とにそれぞれ前記植込ボルトを貫通させてナット締めすれば、取付ケースを車体又は原動機に固定できる。いずれの場合でも、取付ベースの上面を下面から張り出し、前記上面に取付孔を設けると、取付ボルトの貫通やスタッドボルトに対するナットの締付が容易になる。

取付ケースは、チェーンドライブ機構を保護する目的から通常密閉構造となる。これから、取付ケース内に潤滑剤を充填すると、伝動チェーンの周回を円滑にするほか、駆動スプロケット、従動スプロケット及び伝動チェーンの防錆を図ることができる。しかし、取付ケースが完全に密閉されていると、伝動チェーンの周回によって取付ケース内の圧力が高まり、潤滑剤が漏れ出したり、最悪の場合、取付ケースが破裂しかねない。この場合、取付ケースを完全密閉構造にしながら、別途圧力抜き孔やリリーフ弁を設けることも考えられる。しかし、取付ケースは、原動機の出力軸を貫通させる開口を上面及び下面に設け、上面に設けた開口はシールリングを装着することなく出力軸を貫通させ、下面に設けた開口はシールリングを装着し、前記シールリングを出力軸に嵌着されるクラッチ及びブレーキ装置のベアリングに摺接させて塞いで密閉状態にして、前記密閉状態の取付ケース内に半固体状又はペースト状の潤滑剤を充填する構成が簡便であり、実用的である。

上記取付ケースは、伝動チェーン等を収納する取付ケースに出力軸を貫通させるため、上面及び下面にそれぞれ開口を設けながら、上面に設けた開口は出力軸を貫通させるに留めて前記上面を車体又は原動機に押し当てるだけとし、下面に設けた開口はシールリングを装着し、前記シールリングを出力軸に嵌着されるクラッチ及びブレーキ装置のベアリングに摺接させて塞ぐことで、密閉状態を実現する。この密閉状態は、取付ケース内の圧力が高まると、前記圧力を上面の開口から逃がすことができる。これにより、取付ケース内に充填する潤滑剤は、前記圧力抜きに従って下方への移動が抑制され、シールリングが摺接するだけの出力軸に沿って漏れ出すことを防止できる。しかし、芝刈ブレードの保守点検や清掃に際して車体と共に取付ケースは横転することから、こうした取付ケースの横転時に漏れ出さない潤滑剤として、本発明は半固体状又はペースト状の潤滑剤を取付ケース内に充填する。

回転方向転換機構の副出力軸は、駆動ベベルギヤ及び従動ベベルギヤの噛みあい関係により、多少上下方向に傾けて従動ベベルギヤから突出させることもできるが、実際に伝動装置を設置した場合の副出力軸と駆動輪又は駆動輪に設けた減速機構との位置関係は一様でない。そこで、回転方向転換機構は、副出力軸に自在継手を設け、前記自在継手に伝動シャフトを連結するとよい。ここで、芝刈機の進行方向に対する原動機の背面側に回転方向転換機構を設置し、この回転方向転換機構から副出力軸を後方に突出させれば、自在継手を設けた前記副出力軸は既存の伝動シャフトを接続することもでき、シャフトドライブ方式の伝動装置を本発明の伝動装置に置き換えることを可能にする。このほか、回転方向転換機構は、既述したように、駆動ベベルギヤに対する従動ベベルギヤのギヤ比を１より大きくすることにより、減速機構を兼ねることもできる。この回転方向転換機構における実用的なギヤ比は最大５程度でよい。

本発明は、汎用の原動機を利用できるベルトドライブ方式の伝動装置を基本としながら、ベルトドライブ方式が有していた伝動ベルトの耐久性の問題を解消し、シャフトドライブ方式と同等に回転動力を確実に伝達する課題を、ベルトドライブ方式と対比してチェーンドライブ方式と呼べるチェーンドライブ機構と回転方向転換機構とを組み合せたハイブリッド方式の採用により、ベルトドライブ方式の伝動装置の汎用の原動機に対してシャフトドライブ方式を利用可能にして、解決する。これは、本発明の伝動装置を利用してシャフトドライブ方式を採用できることを意味し、シャフトドライブ方式を採用する芝刈機の製造コストを低減する効果をもたらす。

チェーンドライブ機構は、機械的強度の高い伝動チェーンを短い周回軌道で周回させるだけなので、回転動力の伝達を安定かつ確実にする。チェーンテンショナーの併用やサイレントチェーンの採用は、前記伝動チェーンによる回転動力の伝達を更に安定かつ確実にする。また、テーパリング及び締付ナットを利用して駆動スプロケットを出力軸に取り付ける構成は、前記出力軸の加工を不要にし、伝動装置に不具合が発生した場合に駆動スプロケットを空回りさせ、車体又は原動機に前記不具合の影響が及ばないようにする（フェールセーフ）。取付ケースは、伝動装置としての一体性を実現し、前記伝動装置の取り扱いを容易にする。そして、前記取付ケースは、出力軸を貫通させる開口を設けた上面を車体又は原動機に押し当てるだけにして、取付ケース内の圧力を前記開口から逃がせるようにする。

回転方向転換機構は、副出力軸に自在継手を設けることにより、従来のシャフトドライブ方式の伝動装置を、本発明に利用可能とする。このほか、チェーンドライブ機構は、駆動スプロケットに対する従動スプロケットのギヤ比を１より大きくし、また回転方向転換機構は駆動ベベルギヤに対する従動ベベルギヤのギヤ比を１より大きくすることにより、それぞれ減速機構を兼ね、回転動力の伝達に際して段階的な回転速度の減速を可能にする。これにより、駆動輪は減速比を抑えた小型の減速機構を設ければよくなり、芝刈機の軽量化又は小型化に寄与できる。このように、本発明の伝動装置は、汎用の原動機を用いながらシャフトドライブ方式を採用できるようにするだけでなく、回転動力の伝達態様そのものを改善する効果を有する。

本発明の伝動装置を取り付けた歩行型自走式芝刈機を表す側面図である。 本発明の伝動装置を取り付けた歩行型自走式芝刈機を表す底面図である。 本例の伝動装置を表す断面図である。 チェーンドライブ機構の構成を表す底面図である。 別例のチェーンドライブ機構を表す底面図である。 出力軸に対する駆動スプロケットの取付関係を表す部分断面図である。 出力軸に対する駆動スプロケットの取付関係を表す分解斜視図である。 出力軸に対する駆動スプロケットの別例の取付関係を表す部分断面図である。 出力軸に対する駆動スプロケットの別例の取付関係を表す分解斜視図である。

符号の説明

１ 伝動装置
２ チェーンドライブ機構
21 駆動スプロケット
212 テーパリング
213 締付ナット
22 従動スプロケット
23 伝動チェーン
24 取付ケース
241 上面ケース
242 下面ケース
2425 シールリング
25 駆動スプロケット
252 テーパリング
253 締付ナット
３ 回転方向転換機構
31 駆動ベベルギヤ
32 従動ベベルギヤ
33 副出力軸
４ 歩行型自走式芝刈機
41 原動機
411 出力軸
42 芝刈ブレード
45 駆動輪
47 伝動シャフト
471 自在継手

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明の伝動装置１を取り付けた芝刈機４を表す側面図、図２は本発明の伝動装置１を取り付けた歩行型自走式芝刈機４を表す底面図、図３は本例の伝動装置１を表す断面図、図４はチェーンドライブ機構２の構成を表す底面図、図５は別例のチェーンドライブ機構２を表す底面図、図６は出力軸411に対する駆動スプロケット21の取付関係を表す部分断面図、図７は出力軸411に対する駆動スプロケット21の取付関係を表す分解斜視図、図８は出力軸411に対する別例の駆動スプロケット25の取付関係を表す部分断面図であり、図９は出力軸411に対する別例の駆動スプロケット25の取付関係を表す分解斜視図である。説明の便宜上、図2中、前輪の車軸、クラッチ及びブレーキ装置や芝刈ブレードは図示を省略している。

本発明の伝動装置１は、図１又は図２に見られるように、原動機41の底面と、芝刈ブレード42のクラッチ及びブレーキ装置43との間にチェーンドライブ機構２を内蔵する取付ケース24を介装し、原動機41の背面に回転方向転換機構３を突出させた構成である。取付ケース24は、前記クラッチ及びブレーキ装置43及び芝刈ブレード42と共にハウジング44内に収められている。このため、取付ケース24が厚くなると前記ハウジング44まで大きくなり、芝刈機４としての車高も上げなくてはならなくなる。これから、取付ケース24は薄いことが望まれる。

本発明を適用できる芝刈機４は、原動機41の底面と芝刈ブレード42のクラッチ及びブレーキ装置43との間に許される厚みが30mm以下である。これに対し、本例の取付ケース24は15mm程度で構成できる。これにより、既存の芝刈機４に対して、ハウジング44の交換や設計変更を要することなく、本例の伝動装置１を取り付けることができる。回転方向転換機構３から出力される回転動力は、自在継手471を介して副出力軸33と伝動シャフト47とを連結し、前記伝動シャフト47を駆動輪45の減速機構46に連結して伝達する。

本発明の伝達装置１は、図３又は図４に見られるように、原動機41の底面に固定される扁平な取付ケース24内に、駆動スプロケット21、従動スプロケット22及び伝動チェーン23を収納してチェーンドライブ機構２を構成し、前記従動スプロケット22の直上にあたる取付ケース24の上面に回転方向転換機構３を固定している。本例の取付ケース24は、原動機41の底面に固定する上面ケース241と、前記上面ケース241に固定する下面ケース242とから構成される。

回転方向転換機構３は、前記上面ケース241に設けられており、上面ケース241を原動機41の底面に固定することにより、この上面ケース241を介して原動機41に固定されることになる。これは、伝動装置１の取付が取付ケース24の固定作業だけで済む労力低減の利点のほか、取付ケース24に内蔵されるチェーンドライブ機構２に対する回転方向転換機構３の位置決めを不要にする利点をもたらす。

上面ケース241は、駆動スプロケット21及び従動スプロケット22に掛け回して周回する伝動チェーン23を囲み、かつ原動機41の底面に対して広い範囲で宛てがえる大きさ又は形状の平坦な板材で、原動機41の底面から突出する原動機41の出力軸411を貫通させる開口2411と、回転方向転換機構３の駆動ベベルギヤ31から垂下した連結軸311を貫通させる連通孔2412とを設けている。この上面ケース241は、前記開口2411を中心として四方に張り出した取付部2413に取付孔2414を設け、後述する下面ケース242の接続孔2424と連通する複数の接続ボルト2415を設けている。

これにより、本例の上面ケース241は、原動機41の底面に設けたボルト孔412に各取付孔2414を連通させて前記原動機41の底面に宛てがった状態で、前記ボルト孔412にスタッドボルト413を螺着することにより、原動機41の底面に固定される。芝刈ブレード42のハウジング44は、上面ケース241の取付孔2414から突出するスタッドボルト413を用いて原動機41の対面に対して取り付けられる。ここで、上面ケース241の開口2411は、出力軸411に対して密閉されておらず、取付ケース24内の過剰圧力は前記開口2411及び出力軸411の隙間から外部へ逃がすことができる。このほか、本例の上面ケース241はチェーンテンショナー231を軸着し、伝動チェーン23の周回軌道の内側を前記チェーンテンショナー231により押圧している。チェーンテンショナー232は、上面ケース241に軸着しながら、伝動チェーン23の周回軌道の外側を押圧させてもよい（図5参照）。

下面ケース242は、駆動スプロケット21及び従動スプロケット22に掛け回して周回する伝動チェーン23を囲み、かつ上記チェーンテンショナー231による伝動チェーン23の周回軌道の膨らみを加味した大きさ又は形状の周面2422及び下面2426からなる扁平な皿状部材で、上面ケース241の開口2411と同軸で出力軸411を貫通させる開口2421を設けている。本例のチェーンドライブ機構２は、この下面ケース242の深さ（周面2422の高さ）の範囲に、駆動スプロケット21、従動スプロケット22及び伝動チェーン23を収めている。

本例の下面ケース242は、周面2422から張り出したフランジ2423に接続孔2424を複数設け、前記接続孔2424を上述した上面ケース241の接続ボルト2415に連通させ、ナット2427により上面ケース241と一体化される。ここで、下面ケース242の開口2421は、シールリング2425を装着しており、出力軸411に嵌着されるクラッチ及びブレーキ装置43のベアリング431に対して前記シールリング2425を摺接させている（図６参照）。これにより、取付ケース24は、上述した上面ケース241の出力軸411に対する開口2411の隙間を除いて密閉状態となり、取付ケース24内に充填したグリス（半固体状又はペースト状の潤滑剤、図示略）を下方に漏らすことがなくなる。

チェーンドライブ機構２は、出力軸411に取り付ける駆動スプロケット21と、上面ケース241に設けられる回転方向転換機構３の駆動ベベルギヤ31から垂下した連結軸311に固着した従動スプロケット22とに、サイレントチェーンからなる伝動チェーン23を掛け回して構成される。これら駆動スプロケット21、従動スプロケット22及び伝動チェーン23は、取付ケース24内に充填されるグリスに包まれており、円滑な回転及び周回が保証されている。

しかし、駆動スプロケット21は、出力軸411と等速（約3000rpm）で回転することから、通常のチェーンではどうしても騒音がひどくなる。この点、ギヤドライブ機構は、更に騒音が大きくなるため、本発明に利用できるものの、好ましくない。そこで、本例はサイレントチェーンを伝動チェーン23として用いている。これにより、本例のチェーンドライブ機構２は、通常のチェーンよりも周回時の騒音の少ないサイレントチェーンを伝動チェーン23として駆動スプロケット21及び従動スプロケット22と共にグリスで包み込み、取付ケース24内に収納した構成になるため、非常に静かな伝動チェーン23の周回を実現できる。

本例の駆動スプロケット21は、図６及び図７に見られるように、テーパリング212及び締付ナット213で挟持しながら、出力軸411に圧着して取り付けており、前記締付ナット213を弛めれば、容易に取り外すことができる。テーパリング212は、逆さ円錐台形状の外周面2121の下方に雄ネジ2122を形成し、前記外周面2121及び雄ネジ2122を周方向に分断するスリット2123を設けた略円筒状で、下縁内周側に出力軸の段差部4111に掛止するストッパ2124を設けている。駆動スプロケット21は、テーパリング212の外周面2121に外嵌できる装着孔211を設けている。締付ナット213は、内周面に雌ネジ2131を形成した略扁平なナットであり、上面が駆動スプロケット21に当接して押し上げる。

本例における駆動スプロケット21の取付手順は、次の通りである。まず、出力軸411にテーパリング212を外嵌し、次に駆動スプロケット21の装着孔211を前記テーパリング212の外周面2121に外嵌し、そして締付ナット213を前記テーパリング212の雄ネジ2122に螺着する。これにより、テーパリング212が締付ナット213により出力軸411に圧着され、前記テーパリング212及び締付ナット213により駆動スプロケット21を挟持される。締付ナット213は、通常工具で回転させることができる。駆動スプロケット21の下方に位置する締付ナット213は、駆動スプロケット21に掛け回す伝動チェーン23に下方から添えられるガイドの働きを発揮する。

駆動スプロケット25は、図８及び図９に見られるように、締付ナット253により駆動スプロケット25の装着孔251と出力軸411との隙間にテーパリング252を押し込むことで、着脱自在に出力軸411に取り付けることができる。テーパリング252は、出力軸411に外嵌した駆動スプロケット25の装着孔と出力軸411との隙間に差し込める円環状で、円錐台形状の外周面2521を周方向に分断するスリット2522を設けている。駆動スプロケット25は、出力軸411との間でテーパリング252を挿入できる装着孔251を設け、下方に向けて降ろした取付リブ2511の内周面に雌ネジ2512を形成している。締付ナット253は、外周面2521に雄ネジ2531を形成した扁平な円環状である。

別例における駆動スプロケット25の取付手順は、次の通りである。まず、出力軸411に駆動スプロケット25の装着孔251を外嵌し、次に出力軸411と前記駆動スプロケット25の装着孔251との隙間にテーパリング252を挿入し、そして締付ナット253を前記駆動スプロケット25の雌ネジ2512に螺着する。これにより、締付ナット253がテーパリング252を押し上げて、テーパリング252が出力軸411と駆動スプロケット25の装着孔251との間に圧入され、出力軸411に対してテーパリング252を介して駆動スプロケット25を圧着される。締付ナット253は扁平な円環状であり、駆動スプロケット25に捩じ込んでいく関係から通常工具により回転させにくいので、締付ナット253に設けた係合孔2532に専用工具（図示略）を取り付けて回転させる。

チェーンドライブ機構２は、伝動チェーン23を介した駆動スプロケット21から従動スプロケット22への回転動力の伝達であるから、駆動スプロケット21に対する従動スプロケット22のギヤ比を１より大きくすることで、減速機構の働きを持たせることができる。本例のチェーンドライブ機構２は、前記ギヤ比を1.5とすることにより、出力軸411から出力される3000rpm程度の回転動力を2000rpm程度まで減速させて、回転方向転換機構３の駆動ベベルギヤ31に伝達する。

このチェーンドライブ機構２による減速比は、出力軸411に合わせて駆動スプロケット21を小さくし、原動機41の底面の範囲又は芝刈ブレード42のハウジング44の範囲で従動スプロケット22を大きくすることにより、比較的大きくしやすい。これから、後述する回転方向転換機構３でも減速は可能であるが、高い減速比を求める場合、チェーンドライブ機構２のギヤ比を高める手段がある。

回転方向転換機構３は、図３に見られるように、上述した上面ケース241に固定したギヤケース34内に収めた駆動ベベルギヤ31、従動ベベルギヤ32及び副出力軸33から構成される。駆動ベベルギヤ31は、垂下する連結軸311を上面ケース241が保持する上ベアリング35と、下面ケース242が保持する下ベアリング36とに支持され、前記上面ケース241に設けた連通孔2412を通じて前記連結軸311を垂下し、この連結軸311に従動スプロケット22を固着している。これにより、駆動ベベルギヤ31は、従動スプロケット22と等速に水平回転する。従動ベベルギヤ32は、ギヤケース34に回転軸321を支持され、前記駆動ベベルギヤ31に噛みあって垂直回転する。副出力軸33は、前記回転軸321の一端を延長し、ギヤケース34から突出させた部分である。伝動シャフト47は、前記副出力軸33端に自在継手471を介して連結する（図１及び図２参照）。

回転方向転換機構３は、噛みあう駆動ベベルギヤ31及び従動ベベルギヤ32間の回転動力の伝達であるから、駆動ベベルギヤ31に対する従動ベベルギヤ32のギヤ比を１より大きくすることで、減速機構の働きを持たせることができる。本例の回転方向転換機構３は、前記ギヤ比を3.3とすることにより、従動スプロケット22から伝達される2000rpm程度の回転動力を600rpm程度にまで減速させて副出力軸33から出力し、伝動シャフト47に伝達する（図１及び図２参照）。

上述したように、チェーンドライブ機構２でも回転動力の減速を図ることができ、この回転方向転換機構３による減速を組み合せることにより、本例の伝動装置１は全体として大きな減速比を稼ぐこともできる。しかし、副出力軸33から出力される回転動力は、駆動輪45を直接駆動するには依然高い回転数（上述では600rpm程度）であるため、別途減速機構46を駆動輪45に要するが、本発明の伝動装置１により回転動力を減速できることにより、前記駆動輪45の減速機構46を小型化できる。これは、本発明の副次的効果である。

Claims (4)

1. 車体に搭載した原動機から鉛直方向に突出し芝刈りブレードへと動力を出力する出力軸から駆動輪側へ回転動力を分岐して駆動輪を回転させるための歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置であって、
   該動力伝達装置は前記出力軸に取り付けて出力軸と一体に水平回転する駆動スプロケットと、駆動輪側へ動力を伝達する従動スプロケットと、駆動スプロケットと従動スプロケットに掛け回される伝動チェーンとからなり、
   前記の出力軸に、逆さ円錐台形状であって、その外周面の下方に雄ネジが形成され、前記外周面及び雄ネジを周方向に分断するスリットを設けたテーパリングを外嵌し、
   該テーパリングの外周面に駆動スプロケットを外嵌し、
   その内周面に雌ネジが形成された締付ナットを前記テーパリングの雄ネジに螺着し、締付ナットの螺着によりテーパリングを出力軸に圧着し、前記テーパリング及び締付ナットにより駆動スプロケットを挟持することで出力軸に対して駆動スプロケットを取り付けたことを特徴とする歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置。
2. 車体に搭載した原動機から鉛直方向に突出し芝刈りブレードへと動力を出力する出力軸から駆動輪側へ回転動力を分岐して駆動輪を回転させるための歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置であって、
   該動力伝達装置は前記出力軸に取り付けて出力軸と一体に水平回転する駆動スプロケットと、駆動輪側に動力を伝達する従動スプロケットと、駆動スプロケットと従動スプロケットに掛け回される伝動チェーンとからなり、
   前記の出力軸に、内周面の下方に雌ネジが形成された駆動スプロケットを外嵌し、
   円錐台形状であって、外周面を周方向に分断するスリットが形成されたテーパリングを出力軸と前記駆動スプロケットの内周面との間に挿入し、
   外周面に雄ネジが形成された締付ナットを前記駆動スプロケットの雌ネジに螺着し、前記締付ナットの螺着よりテーパリングを原動機の出力軸と前記駆動スプロケットの内周面との間に圧入することにより、出力軸に対して駆動スプロケットを取り付けたことを特徴とする歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置。
3. 駆動スプロケット、従動スプロケット及び伝動チェーンは、車体又は原動機に固定される扁平な取付ケース内に収納され、
   該取付ケースは、原動機の出力軸を貫通させる開口を上面及び下面に設け、上面に設けた開口はシールリングを装着することなく出力軸を貫通させ、下面に設けた開口はシールリングを装着し、前記シールリングを出力軸に嵌着されるクラッチ及びブレーキ装置のベアリングに摺接させて塞いで密閉状態にしてなり、前記密閉状態の取付ケース内に半固体状又はペースト状の潤滑剤を充填した請求項１又は２のいずれかに記載の歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置。
4. 駆動スプロケットに対する従動スプロケットのギヤ比を１より大きくすることで、両スプロケットを減速機構とした請求項１〜３のいずれかに記載の歩行型自走式芝刈機の動力伝達装置。

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