JPS61177914A

JPS61177914A - 切断ヘツド

Info

Publication number: JPS61177914A
Application number: JP60292369A
Authority: JP
Inventors: ゲルハルト　ツエラー
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-12-26
Publication date: 1986-08-09
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: SE8505347L; FR2576743B1; AU5285386A; SE8505347D0; DE3503237A1; US4651421A; GB2170389A; AU577006B2; CA1263029A; JPH0640777B2; SE456631B; GB2170389B; FR2576743A1; DE3503237C2; GB8601932D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回転する基体と、この基体内に支承され、巻
取られた切断糸を担持しそしてカムを有する糸巻取り体
と、ばねで付勢された少なくとも２個のクラッチ部材と
を備え、このクラッチ部材がカムに作用し、かつ切断糸
を歩進的に巻取るために遠心力に依存して調整できるよ
うに基体に支承されている、エンジンで運転される植物
切断装置のための切断ヘッドに関する。

〔従来技術〕

米国特許第４１０４７９６号明細書によって知られてい
るこの種の切断ヘッドの場合には、対向するクラッチ部
材が回転する基体内に設けられている。

このクラッチ部材はスライダとして形成され、それぞれ
コイルばねによって付勢され、そして所定の遠心力が発
生したときにばねの力に抗して外方へ滑動する。その際
、糸巻取り体に設けたカムとスライダ間のクラッチ連結
が解除されるので、糸巻取り体は回転することができ、
この糸巻取り体に巻かれた切断糸は幾らか繰り出される
。切断糸の後調整のために遠心力が減少した後で、コイ
ルばねがスライダを再びその出発位置に戻すので、一方
のカムがスライダに当接し、糸巻取り体が固定される。

摩耗によって生じる切断糸の短縮に基づいて、所定の遠
心力が新たに得られ、糸巻取り体の錠止のためにスライ
ダが新たに外方へ滑動するときに初めて、切断糸を再び
自動調整することができる。他の欠点は、糸巻取り体を
遠心力に依存して解放するために、直線状に案内される
スライダが互いに無関係に働くということにある。すな
わち、両スライダの一方が、例えば汚れや異なる摩擦状
態が原因で、他方のスライダと同期し、て移動しないと
きに、係止クラッチが全く切り換えられないかまたは糸
巻取り体が解放されたままであるので、切断糸がロック
されないで繰り出され得る。従って、この公知の切断ヘ
ッドはガイド内におけるスライダの異なる摩擦値に敏感
であり故障しやすい。加えて、製作コストが大である。

なぜなら、部品の非常に正確な形成と案内が大切である
からである。

冒頭に述べた種類ではない他の切断ヘッドの場合には、
揺動可能な唯一のレバーが基体に設けられている。この
レバーはばね時計仕掛けのぜんまいに似ており、二つの
ストッパーを備えている。

このストッパーは内歯歯車の歯のように密接して並んで
いる糸巻取り体のカムと交互に協同する。

他のいわゆるタナ方式実施形の場合には、カムによって
錠止された糸巻取り体の解放が、遠心力に依存して、傾
斜平面上を移動する球を持ち上げるかまたは上方移動さ
せること？こよって行われる。

それによって、糸巻取り体上にある下側のストッパーが
、付設された相手方のストッパーとの係合を解除し、上
側のストッパーが、糸巻取り体を回転させることによっ
て所定の長さだけ切断糸を解放する。後調整、すなわち
切断糸の延長が行われた後で、ケーシング蓋内にあるば
ねの力が優位となり、回転可能な糸巻取り体を再び出発
位置に押し戻す。なぜなら、遠心力が小さくなるため、
球がその出発位置に戻るからである。この場合、切断過
程において切断糸が常に正確な水平位置をとらないで、
切断時に生じる抵抗に応じて斜め下または斜め上に向く
という欠点がある。その結果、異なる大きさの垂直方向
遠心力分力が発生し、手がつけられない程後調整過程に
悪影響を及ぼすことになる。球の持ら上げを開始する際
でさえも、遠心力の垂直方向分力が予測がつかない程で
あるので、解放過程または持ち上げ過程が、意図しない
早過ぎる揺れによって開始され得る。従って、調整が回
転数に依存しないで行われる。

〔発明の目的〕

本発明の課題は、外部の影響を受けにくく故障を生じな
い、複数のクラッチ部材の強制制御される切り換え機能
が得られるように、冒頭に述べた種類の切断ヘッドを改
良することである。

〔発明の構成〕

この課題は本発明では、それぞれ１本の軸ピンに揺動可
能に支承されたクラッチ部材が、基体に回転自在に支承
された中間リングを介して互いに連結され、かつ同期し
て調整可能であることによって解決される。　　　　　
　　　　　　　　、本発明の好ましい実施形、他の特徴
、他の効果および重要な詳細は、特許請求の範囲実施態
様項記載の特徴、以下の記載および図から推察すること
ができる。図は１、好ましい実施例を略示している。・
　　　　　　　　　　　・〔実施例〕図に示した切断ヘッドＩは、図示していな、い植物切断
装置の一部である。この植物切断装置は特に、草および
その類似物を切断するために使用される。切断ヘッドＩ
は植物切断装置に所属するエンジンによって駆動され、
その際、駆動軸線２回りに回転する。切断ヘッドｌはほ
ぼ渦状の基体３を有する。この基体はその中央の範囲に
ボス４を備え、そして底ｇ１５とは反対の側がねじ６に
よってねじ込まれたＭ７により閉鎖されている。ボス４
は、糸巻取り体８を保持するスナップリング３４．３４
’を備えている。

基体３内には糸巻取り体８が設けられている。

この糸巻取り体はボス４の外周面９に、駆動軸線２と同
軸にかつ回転自在に支承されいている。糸巻取り体８に
は切断糸１０が巻かれている。切断糸は例えばベルロン
コードまたはその類似物として形成することができ、そ
の自由端部分１１は基体３の外周壁１３の開口１２を通
って外方へ延びている。摩耗を最小限にするために、開
口１２が、外周壁！、３に保持された案内部材１４に形
成されている。

基体３内には更に、中間リング！５が設けられている。

この中間リングは同様に、ボス４の外周面９に、駆動軸
線２と同軸にかつ回転自在に支承されている。中間リン
グ１５の支承摩擦は好ましくは、若干の緩衝作用、すな
わち減衰作用が得られるように、定められている。構造
的に生じる摩擦が完全な減衰のために不充分である場合
には、更に、簡単な摩擦ブレーキを付加的に設けること
ができる。この摩擦ブレーキは例えばばねで付勢された
摩擦リングの形をしていて中間リング１５に直接押し付
けられ、中間リングを制動する。それによって、中間リ
ング１５は幾分大きな操作力によってしか動かすことが
できない。中間リング１５は一方の端面が底壁５の内面
に接触し、他方の端面が、減衰部材としての皿ばね１６
を間に介在させてかつスナップリング３４を介してボス
４に固定されている。

基体３の底壁５には、内面から突出した２本の軸ピン１
７．１７’　が設けられている。この軸ピンは直径方向
に相対した位置に設けられている。

両軸ピン１７．１７’にはクラッチ部材１８，１８″が
揺動可能に支承されている。クラッチ部材は揺動アーム
１９とレバーアーム２０によって、それぞれ双腕状アン
グル部材として形成されている。揺動アームＩ９とレバ
ーアーム２０の角度は好ましくは１００〜１５０度であ
る。揺動アーム１９とレバーアーム２０の間のほぼ中央
に、駆動軸線２の方に向いた膨らみ部２１が設けられて
いる。この膨らみ部には、突出した歯２２が形成されて
いる。各クラッチ部材１８．１８’のａｉ！２２は歯間
＠２３に係合している。このｍＭＨ２３，２３’は中間
リング１５の外周に形成されている。この歯および歯間
隙によって、両クラッチ部材１８゜１８′は中間リング
１５を介して互いに連結されている。すなわち、一方の
クラッチ部材１８が揺動運動を行うときに、他方のクラ
ッチ部材１８′は中間リング１５を介して同期して同じ
方向に揺動する。

両クラッチ部材１８．１８’　には、それぞれ一つの保
持ばね２４が付設されている。この保持ばねは好ましく
はＶ字形の板ばねとして形成されている。保持ばね２４
の一方のアーム２５を基体３のスリット２６内で形状補
完的に支持することにより、保持ばね２４は基体３に固
定される。Ｖ字形保持ばね２４の他方のアーム２７の自
由端は、係止突起２８として形成されたレバーアーム２
０の端部分に作用している。従って、クラッチ部材１８
．１８′は次のようにばねで付勢されている。

すなわち、駆動軸２を介して切断ヘッド１が高い回転数
で回転し、かつ揺動アーム１９の遠心力が十分に大きい
ときに、揺動アームが保持ばね２４の力に抗して半径方
向外方に向かって矢印３０の方へ揺動するように、付勢
されている。クラッチ部材１８．１８’が遠心力に依存
する前記の揺動運動を行うことができるようにするため
に、重心３１は揺動軸線から外れて、軸ピン１７．１７
’と、スットパ−３２を備えた揺動アーム１９の自由端
との間の範囲に位置している。

本実施例において、糸巻取り体８の端面には、全部で７
個のカム３３が一様な間隔をおいて円状に配置されてい
る。７個のカム３３の代わりに、全部で例えば５個また
は１０個のカム３３を糸巻取り体８に設けることも望ま
しいことである。このカム３３はクラッチ部材１８．１
８’のスットパー３２に対応する。

第２．３図を良く見ると判るように、両クラッチ部材１
８．１８’は幾らか異なるように形成されている。しか
も、クラッチ部材１８の揺動アーム１９とレバーアーム
２０の角度が、反対側のクラッチ部材１８′の同角度よ
りも幾分大きくなるように、形成されている。それによ
って、クラッチ部材１８の駆動軸線２とストッパー３２
の半径方向間隔が、他方のクラッチ部材１８’の同間隔
よりも大きくなっている。第２図において、クラッチ部
材１８．１８’　は揺動していないその基本位置にある
。その際、クラッチ部材１ｇがその係止位置にあるので
、一方のカム３３がストッパー３２に当接する。その際
、反対側のクラッチ部材１８′はその解放位置にある。

なぜなら、ストッパー３２″と駆動軸線２の半径方向間
隔が、カム３３と駆動軸線２の半径方向間隔よりも小さ
いからである。

第３図では、クラッチ部材１８．１８’がその揺動状態
にある。この場合、クラッチ部材Ｉ８はその解放位置を
占めている。なぜなら、揺動アームＩ９が基体３の外周
壁１３まで移動しているからである。従って、ストッパ
ー３２と駆動軸線２の半径方向間隔は、カム３３と駆動
軸線２の半径方向間隔よりも大きくなっている。他方の
クラッチ！８′の場合には、ストッパー３２′がカム３
３の円形軌道にある。従ってクラッチ部材１８’はその
係止位置にある。この場合、ストッパー３２′と駆動軸
線２の半径方向間隔は、カム３３と駆動軸線２の半径方
向間隔と同じである。

切断運転中、基体３と糸巻取り体８の回転は、駆動軸２
を介して駆動装置によって行われる。駆動軸２は、基体
３、並びに、糸巻取り体８や中間リング１５のような、
この基体に支持されたすべての部品を一緒に回転させる
。糸巻取り体８のカム３３の一つがクラッチ部材１８の
ストッパー３２に当接しているので（第２図参照）、糸
巻取り体８は基体３に錠止されている。

切断糸１０が摩耗した後で、切断ヘッド１の回転速度が
高まり、遠心力が所定の大きさまで増大する。この大き
さは、クラッチ部材の重量と保持ばね２４の力によって
決まる。すなわち、遠心力が所定の大きさに達すると、
保持ばね２４によって静止位置に保持されたクラッチ部
材１８．１８′の揺動アーム１９が外方へ移動する。な
ぜなら、重心３１が軸中心から外れているからである。

揺動アーム１９のこの外向きの運動の際に、一方のクラ
ッチ部材１８のストッパー３２が、それに当接するカム
３３の通路を開放する。それによって、糸巻取り体は矢
印２９の方向、すなわち反時計回りＣ二回転することが
できる。この回転運動は、反対側のカム３３が他方のク
ラッチ部材１８′のストッパー３２′に当接することに
よって停止する。従って、糸巻取り体８は部分ステップ
だけ矢印２９の方向に回転する。クラッチ部材１８’の
錠止位置は、中間リング！５を介して強制制御すること
によって、しかも遠心力の作用に依存しないで得られる
。クラッチ部材１８が外へ揺動する際に、その歯２２は
中間リング１５を時計回りに連行する。それによって、
中間リング１５が歯車装置のごとく送られ、クラッチ部
材１８′　と中間リング１５がかみ合っているので、ク
ラッチ部材１８’の揺動アーム１９’は外方へ強制的に
動かされる。従って、クラッチ部材１８’のストッパー
３２′がカム３３に対する前述の係止位置に達する。

最初の送りステップを行った後で、切断糸１０は予定の
量だけ後調整される。遠心力はこの後調整が原因で小さ
くなる。これにより、保持ばね２４がクラッチ部材１８
をその出発位置に押し戻すので、この基本状態において
、揺動アーム１９のストッパー３２は半径方向内側に向
いたその出発位置に再び達し、調整の聞書間隙２３から
外れないクラッチ１８の歯２２は再びその出発位置（第
２図）に戻される。

勿論、歯２２と歯間隙２３の寸法、揺動アーム１９の長
さおよびストッパー３２の配置寸法を適当に定めること
により、要求に応じて調整ストロークを決めることがで
きる。

遠心力が小さくなることにより、クラッチ部材Ｉ８が保
持ばね２４の力を受けてその半径方向外方の位置から出
発位置に再び揺動して戻り、かつ歯２２を介して中間リ
ング１５を半時計回りに少しだけ回転させるときに、ク
ラッチ部材１８’　は、対応する歯間隙２３′　と、こ
の歯間隙に係合するクラッチ部材１８’の歯２２′とを
介して、静止位置（出発位置）に揺動して戻る。この場
合、遠心力作用は必要ではない。なぜなら、クラッチ部
材１８’の内側への揺動が、クラッチ部材１８と他のク
ラッチ部材１８′の間の本発明に係る連結部によって、
達成されるからである。すなわち、クラッチ部材１８．
１８’の外側への揺動と内側への揺動に関して、同期調
整のための強制案内が行われる。

切断ヘッド！が迅速に（約１００００回転／回転目転す
る際のアンバランスを回避するために、両クラッチ部材
１８．１８’が充分に対称に形成され、かつ保持ばね２
４，２４’を備えていると好都合である。これによりて
同時に、いわゆる受動的なクラッチ部材１８′を能動的
なクラッチ部材にすることができる。すなわち、例えば
、能動的に構成されたクラッチ部材１８を故障のために
能動的に作動させることができないときに、受動的なク
ラッチ部材１８’を能動的なクラッチ部材にすることが
できる。そのとき、クラッチ部材１８は中間リング１５
の強制案内部を介して能動的なクラッチ部材１８′によ
って連行され、前述の切り換え位置にもたらされる。

本発明に係る切断ヘッド！の重要な利点は、二つのクラ
ッチ部材１８．１８’の間に強制案内が存在し、両クラ
ッチ部材１８．１８’が常に同期運動を行うので、この
両部材を特別に微調節する必要がないということにある
。この新しい切断ヘッドｌは非常に信頼性が高い。なぜ
なら、能動的なクラッチ部材が故障したときに、他のク
ラッチ部材が能動的になり、それによって本発明に係る
強制案内部を介して常に申し分のない機能が保証される
からである。本発明に係る切断ヘッド１は更に、故障を
生じやすいように案内されたスライダを備えておらず、
そのクラッチ部材１８．１８’は複雑でなく故障を生じ
にくい揺動運動を行う。

従って、湿気、汚れおよび摩擦による故障が大幅に減少
する。

本発明に従って形成された切断ヘッドは特に自由切断装
置、すなわちフリーカッティング装置のために用いられ
る。この自由切断装置は一般的に、比較的に振動の大き
い２サイクルエンジンによってロッドを介して駆動され
る。エンジンによる振動の外に、切断糸の不均一な食い
込みによって付加的な振動と衝撃が発生する。駆動エン
ジンから生じ駆動管または駆動ロッドを介して進行およ
び増大する振動は、切断ヘッドから生じる振動および衝
撃と共に、共鳴作用を生じる。この共鳴作用により、切
断ヘッドの作用全体が悪影響を受け、特に切断糸の追従
がもはや所望の回転数に依存して正確に行われなくなる
。

そこで本発明では、切断ヘッドによって形成されるばね
一質量系が付加的に緩衝すなわち減衰される。この緩衝
は、切断ヘッドまたは系内で回避不可能な摩擦によって
生じる緩衝に加えて行われる。この摩擦による切断ヘッ
ドの緩衝は不充分である。なぜなら、製作時の誤差や損
耗すなわち摩耗によって、緩衝が大きくばらつき、それ
によって実際の摩擦状態にに基づいて、回転数に依存す
る正確な緩衝を行うことができないからである。

従って、本発明の他の実施形では、切断ヘッドに付加的
な摩擦ブレーキが設けられる。この摩擦ブレーキは切断
ヘッドの結合部の揺れを回避し、同時に所定の回転数の
場合にのみ切断糸が追従することが保証される。

本発明の好ましい実施形の場合には、スナップリング３
４を中間リング１５のすぐ近くに設けないで、この中間
リング１５から軸方向に離して設け、そしてスナップリ
ング３４と中間リング１５の間に皿ばね１６が設けられ
る。この皿ばねはボス４に着座するスナップリング３４
に支持され、かつ摩擦によって中間リング１５に弾性的
に接している。前述の皿ばねの形をした緩衝部材すなわ
ち減衰部材の代わりに、緩衝部材の他の構造体を用いる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る切断ヘッドの断面図、第２図はク
ラッチ部材が基本位置にある、第１図の切断ヘッドの内
部を示す図、第３図はクラッチ部材が遠心力によって外
側へ揺動した位置にある、切断ヘッドの第２図と同様な
図である。！　・・・　切断ヘッド３　・・・　基体８　・・・　糸巻取り体ＩＯ・・・　切断糸１５・・・　中間リング１７．１７’　　・・・軸ピン１８．１８’　　・・・クラッチ部材３３・・・　カム

Claims

【特許請求の範囲】１、回転する基体と、この基体内に支承され、巻取られ
た切断糸を担持しそしてカムを有する糸巻取り体と、ば
ねで付勢された少なくとも２個のクラッチ部材とを備え
、このクラッチ部材がカムに作用し、かつ切断糸を歩進
的に巻取るために遠心力に依存して調整できるように基
体に支承されている、エンジンで運転される植物切断装
置のための切断ヘッドにおいて、それぞれ１本の軸ピン
（１７．１７′）に揺動可能に支承されたクラッチ部材
（１８、１８′）が、基体（３）に回転自在に支承され
た中間リング（１５）を介して互いに連結され、かつ同
期して調整可能であることを特徴とする切断ヘッド。２、中間リング（１５）が駆動軸（２）に対して同軸に
、基体（３）のボス（４）に支承されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の切断ヘッド。３、各クラッチ部材（１８、１８′）が、中間リング（
１５）の歯間隙（２３）に形状補完的に係合する少なく
とも一つの歯（２２）を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の切断ヘッド。４、軸ピン（１７、１７′）が揺動可能なクラッチ部材
（１８、１８′）と共に、互いに直径方向に対向するよ
うに基体（３）に設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記載
の切断ヘッド。５、カム（３３）用のストッパー（３２）を備えたクラ
ッチ部材（１８、１８′）の揺動アーム（１９）と、保
持ばね（２４）用の係止突起（２８）を備えたクラッチ
部材のレバーアーム（２０）が、双腕状のアングル部材
として形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第４項までのいずれか一つに記載の切断ヘッ
ド。６、クラッチ部材（１８、１８′）の歯（２２）が、揺
動アーム（１９）とレバーアーム（２０）の間のほぼ中
央領域に設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第５項までのいずれか一つに記載の切断ヘ
ッド。７、曲がったクラッチ部材（１８、１８′）の重心（３
１）が、揺動軸線から外れていて、軸ピン（１７、１７
′）と揺動アーム（１９）のストッパー（３２）の間の
領域に位置していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第６項までのいずれか一つに記載の切断ヘッド
。８、Ｖ字形の保持ばね（２４）の一方のアーム（２５）
が基体（３）のスリット（２６）内に保持され、他方の
アーム（２７）の自由端がクラッチ部材（１８、１８ｄ
′）の係止突起（２８）に接していることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか一つに
記載の切断ヘッド。９、一方のクラッチ部材（１８）に所属するストッパー
（３２）と駆動軸線（２）の半径方向間隔が、他方のク
ラッチ部材（１８′）に所属するストッパー（３２′）
と駆動軸線の半径方向間隔よりも大きくなるように、ク
ラッチ部材（１８、１８′）が異なるよう形成および／
または基体（３）に配置されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一つに記
載の切断ヘッド。１０、一方のクラッチ部材（１８）に所属するストッパ
ー（３２）が揺動していない位置で、そして他方のクラ
ッチ部材（１８′）に所属するストッパー（３２′）が
強制操作された揺動位置で、係止状態にあり、この係止
状態で、ストッパーと駆動軸線（２）の半径方向間隔が
、糸巻取り体（８）のカム（３３）と駆動軸線（２）の
半径方向間隔に等しいことを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第９項までのいずれか一つに記載の切断ヘッ
ド。１１、５〜１０個特に７個のカム（３３）が等間隔で糸
巻取り体（８）に設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか一つに記
載の切断ヘッド。１２、減衰部材（１６）を備えた切断ヘッドが振動減衰
のために設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第１１項までのいずれか一つに記載の切断
ヘッド。１３、減衰部材として、皿ばね（１６）がボス（４）と
中間リング（１５）の間に設けられ、この皿ばねがボス
（４）のスナップリング（３４）に支持されていること
を特徴とする特許請求の範囲第項記載の切断ヘッド。