WO2019102558A1 - 作業機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a work machine provided with a clutch mechanism between a drive shaft and a wheel.
- a rotary lawn mower As one type of work machine, for example, a rotary lawn mower is known (see, for example, US Patent Application Publication No. 2005/0166565).
- a rotary type lawn mower cuts grass by rotating a cutter blade stored in a housing which is open at the lower side along the grass.
- This type of lawn mower includes a drive source such as an engine and a transmission device for transmitting the driving force of the drive source to the wheels.
- the transmission device has a drive shaft that is rotated by the drive force of the drive source.
- the present invention has been made in consideration of such problems, and it is an object of the present invention to provide a work machine capable of idling a wheel relative to a drive shaft in both forward and reverse directions when the drive source is stopped. Do.
- the present invention provides a drive source, a traveling wheel driven by the drive force of the drive source, and a clutch provided on a power transmission path between the drive source and the wheel.
- the clutch mechanism includes a drive shaft to which a driving force from the drive source is transmitted, a key member movable relative to the drive shaft, and the drive shaft.
- a driven member driven rotatably by the drive shaft via the key member, a biasing member resiliently urging the key member toward the driven member, and the key member And a guide portion for guiding the key member, the ratchet holder being rotatably provided coaxially with the drive shaft, and based on the drive force of the drive source
- the guide portion of the ratchet holder pushes the key member into the drive shaft when the driven member is rotated in a second rotation direction opposite to the first rotation direction by transmission of a force from the wheel
- the engagement between the key member and the driven member is released, and the driven member rotates in the second rotational direction with respect to the drive shaft.
- the driven member when the driven member rotates in the first rotation direction, the driven member itself pushes the key member into the drive shaft, so the driven member rotates in the first rotation direction with respect to the drive shaft Can be idle. Further, when the driven member rotates in the second rotational direction, the engagement between the key member and the driven member is released, so that the driven member can idle in the second rotational direction with respect to the drive shaft. Therefore, according to this work machine, it is possible to idle the wheel relative to the drive shaft in both forward and reverse directions when the drive source is stopped. This makes it possible to easily move the work machine when the drive source is stopped.
- the control unit is configured to control the drive source, and the control unit stops the drive source based on a stop operation of the operator, and then rotates the drive shaft by a predetermined angle in the second rotation direction.
- the drive source may be controlled to release the engagement between the key member and the driven member.
- the clutch mechanism may include a holding member that holds the ratchet holder and allows rotation of the ratchet holder when a rotational force of a predetermined amount or more acts on the ratchet holder.
- the rotation / non-rotation of the ratchet holder can be controlled according to the force applied to the holding member with a simple configuration.
- the ratchet holder may rotate in the first rotation direction while sliding relative to the holding member.
- the drive shaft can be rotated in the first rotation direction without any trouble based on the drive force of the drive source.
- the rotation of the ratchet holder in the second rotation direction may be suppressed by the holding member.
- the key member can be reliably pushed by the guide portion as the drive shaft rotates in the second rotational direction.
- the holding member may be a friction spring sandwiching the ratchet holder with an elastic force.
- the rotation of the ratchet holder can be regulated under predetermined conditions with a simple configuration.
- a regulation structure for stopping relative rotation between the ratchet holder and the drive shaft when the drive shaft moves to a position where the engagement between the key member and the driven member is released is the ratchet holder and the drive shaft It may be provided between
- the restriction structure may include a restriction protrusion protruding radially outward from the drive shaft, and an arc-shaped groove provided in the ratchet holder and into which the restriction protrusion is inserted.
- the key member has a first engagement portion engageable with the driven member, and a second engagement portion engageable with the engagement groove of the ratchet holder, and is tilted with respect to the drive shaft
- the first engagement portion may be provided between the tilt fulcrum of the key member and the second engagement portion.
- the key member can be suitably operated according to the phase of the rotational direction of the drive shaft, the driven member and the ratchet holder.
- the biasing member may be disposed between the key member and the drive shaft so as to bias a portion of the key member between the second engagement portion and the tilting fulcrum.
- the key member can be suitably tilted.
- a tilting support member having the tilting fulcrum may be fixed to the drive shaft.
- the key member can be tilted with respect to the drive shaft with a simple configuration.
- the tilting support member is configured as a ring-shaped washer member having an inward projection that protrudes radially inward and functions as the tilting fulcrum, and the washer member prevents the driven member from coming off the drive shaft May be done.
- the tilting support member has both the function of retaining the driven member and the function of the tilting fulcrum for the key member, the configuration is rationalized.
- the key member may have a groove in which the inward protrusion is inserted.
- This configuration prevents axial displacement of the key member with respect to the drive shaft.
- the inner circumferential portion of the wheel may be configured as an internal gear
- the driven member may be a gear member that meshes with the internal gear of the wheel.
- the work machine may be a lawn mower.
- FIG. 5 is a perspective sectional view of a wheel and a clutch mechanism. It is a perspective sectional view of a clutch mechanism. It is a sectional view along an axial direction of a clutch mechanism.
- FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line VA-VA in FIG.
- FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG.
- FIG. 6A is an operation explanatory view of the drive shaft and the driven member at the time of normal rotation of the drive shaft (when transmitting the driving force).
- FIG. 6B is an operation explanatory view of the drive shaft and the ratchet holder at the time of normal rotation of the drive shaft (when transmitting drive force).
- FIG. 7A is an operation explanatory view of the drive shaft and the driven member at the time of normal wheel rotation.
- FIG. 7B is an operation explanatory view of the drive shaft and the ratchet holder at the time of normal wheel rotation.
- FIG. 8A is an operation explanatory view of the drive shaft and the driven member at the time of wheel reverse rotation.
- FIG. 8B is an operation explanatory view of the drive shaft and the ratchet holder at the time of wheel reverse rotation.
- FIG. 9A is an operation explanatory view of the drive shaft and the driven member at the time of reverse rotation of the drive shaft.
- FIG. 9B is an operation explanatory view of the drive shaft and the ratchet holder at the time of drive shaft reverse rotation.
- the working machine 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is a walking type self-propelled lawn mower 12 that cuts grass.
- the arrow Fr indicates the front of the lawn mower 12 (the same as the front seen from the operator), and the arrow Rr indicates the rear of the lawn mower 12 (the same as the rear seen from the operator).
- the lawn mower 12 "right” and “left” are respectively the right and left as viewed from the worker using the lawn mower 12.
- the mower 12 includes an airframe 16, left and right wheels 18 (front wheels) disposed at the front of the airframe 16, left and right wheels 20 (rear wheels) disposed at the rear of the airframe 16, and a bottom portion of the airframe 16 , A cutting handle 22 extending to the rear from the machine body 16, and a cut grass storage body 25 attached to the rear of the machine body 16.
- the airframe 16 is provided with a housing 32 which constitutes the outer shape of the airframe 16, and a motor 26A which is a drive source 26 of the cutter blade 22 and the wheel 20 is mounted.
- the housing 32 is a casing opened downward only at a portion facing the ground (grass).
- the housing 32 has a lower housing 32L open at the lower side, and an upper housing 32U projecting upward from the upper side of the lower housing 32L.
- a motor 26A In the upper housing 32U, a motor 26A, a battery 27 for supplying power to the motor 26A, and a control unit 30 for controlling the motor 26A are disposed.
- the cutter blade 22 is accommodated inside the lower housing 32L.
- the motor 26A has an output shaft 26a that protrudes downward and extends into the housing 32.
- the cutter blade 22 is connected to the output shaft 26a of the motor 26A through the blade holder 23, and receives rotational driving force from the output shaft 26a to rotate.
- the cutter blade 22 is a plate-like elongated member (so-called bar blade).
- the driving force generated by the motor 26A is transmitted to the left and right wheels 20 as traveling driving force via the power transmission mechanism 34 and the power direction conversion mechanism 36 connected to the output shaft 26a. Accordingly, the left and right wheels 20 are configured as drive wheels.
- the driving force generated by the motor 26A may be transmitted to the left and right wheels 18, which are front wheels.
- the power transmission mechanism 34 has the form of a belt mechanism 34A.
- the belt mechanism 34A has a drive pulley 38 fixed to the output shaft 26a, a driven pulley 40 connected to the power direction conversion mechanism 36, and a drive belt 42 wound around the drive pulley 38 and the driven pulley 40.
- the power direction conversion mechanism 36 is, for example, a mechanism having a plurality of bevel gears, and converts rotational driving force about an axis in the vertical direction into rotational driving force about an axis extending in the left-right direction of the machine body 16.
- a clutch mechanism 46 is provided on the power transmission path between the motor 26A and the left wheel 20, and on the power transmission path between the motor 26A and the right wheel 20, respectively.
- the left and right clutch mechanisms 46 have the same configuration except that they are configured symmetrically, so in the following, the left clutch mechanism 46 will be representatively described, and the description of the right clutch mechanism 46 will be omitted.
- the wheel 20 which is a driving wheel is rotatably supported by a wheel support shaft 48 extending in the left-right direction.
- the inner circumferential portion of the wheel 20 is configured as an internal gear 50.
- the clutch mechanism 46 is disposed at a position eccentric to the center of the wheel 20 (the wheel support shaft 48).
- the clutch mechanism 46 may be disposed coaxially with the wheel 20.
- the clutch mechanism 46 includes a drive shaft 52 to which the driving force from the motor 26A is transmitted, a key member 54 provided movable with respect to the drive shaft 52, and the drive shaft 52 A driven member 56 rotatably provided coaxially, an urging member 58 resiliently urging the key member 54 toward the driven member 56, and a ratchet holder 60 rotatably provided coaxially with the drive shaft 52. And a holding member 62 for holding the ratchet holder 60.
- the drive shaft 52 is disposed horizontally in the left-right direction of the airframe 16 and is connected to the power direction conversion mechanism 36 (see FIG. 1) described above. Accordingly, the drive shaft 52 is rotationally driven by the motor 26A (FIG. 1). As shown in FIG. 4, the drive shaft 52 is rotatably supported by a bearing 64. The end 52 a of the drive shaft 52 is provided with a key disposition groove 66 extending in the axial direction of the drive shaft 52. The key arrangement groove 66 is open at the outer peripheral surface of the drive shaft 52 and the end face in the axial direction. A key member 54 is disposed in the key disposition groove 66.
- the key member 54 is formed in a rod shape, and is provided inside the driven member 56 and the ratchet holder 60 so as to be capable of tilting with respect to the drive shaft 52.
- the key member 54 has a first end 54a and a second end 54b in the longitudinal direction, and engages with the tilting support member 68 fixed to the drive shaft 52 at the first end 54a.
- the tilting support member 68 is configured as a ring-shaped washer member 68A having an inward projection 70 that protrudes radially inward and functions as a tilting fulcrum of the key member 54.
- the washer member 68A is in contact with a first end 56a which is one end of the driven member 56 in the axial direction.
- a restraint component 72 is disposed adjacent to the washer member 68A.
- the constraining part 72 is fitted in a circumferential groove 74 provided on the outer peripheral portion of the drive shaft 52.
- the washer member 68 ⁇ / b> A and the restraint part 72 prevent the driven member 56 from coming off the drive shaft 52.
- the key member 54 rotates integrally with the drive shaft 52.
- the key member 54 has a first engagement portion 75 engageable with the driven member 56 and a second engagement portion 76 engageable with the engagement groove 88 of the ratchet holder 60.
- the key member 54 is tiltable so as to protrude and retract from the key disposition groove 66 of the drive shaft 52. In FIGS. 3 and 4, the key member 54 is inclined with respect to the drive shaft 52, and the first engagement portion 75 and the second engagement portion 76 protrude from the key disposition groove 66.
- a first engagement portion 75 is provided between the tilt fulcrum of the key member 54 and the second engagement portion 76.
- the second engagement portion 76 protrudes from the driven member 56.
- the key member 54 has a groove 78 in which the inward projection 70 of the washer member 68A is inserted.
- the groove 78 is provided at the first end 54 a of the key member 54.
- the driven member 56 is driven by the drive shaft 52 via the key member 54.
- the driven member 56 is a gear member that meshes with the internal gear 50 of the wheel 20, and a tooth portion 56c is provided on the outer peripheral portion.
- a first engaging groove 80 engageable with the key member 54 and a guide portion 82 for guiding the key member 54 radially inward.
- a plurality of (three in the present embodiment) concave portions 84 are provided at intervals in the circumferential direction.
- the guide portion 82 is continuous with the engagement groove 80 and is curved so as to approach the center of the driven member 56 as it is separated from the bottom of the engagement groove 80 in the circumferential direction.
- a support inner surface 85 supported by the outer peripheral surface of the drive shaft 52 is provided between the plurality of first concave shapes 84.
- the biasing member 58 is between the key member 54 and the drive shaft 52 so as to bias a portion of the key member 54 between the second engagement portion 76 and the tilting fulcrum.
- the drive shaft 52 is provided with a holding groove 86 communicating with the key disposition groove 66, and the biasing member 58 is disposed (inserted) in the holding groove 86.
- the biasing member 58 is in the form of a compression spring, and one end of the biasing member 58 abuts on the key member 54 to resiliently bias the key member 54 toward the driven member 56 and the ratchet holder 60.
- the ratchet holder 60 has a circular outer periphery.
- the ratchet holder 60 is disposed adjacent to the driven member 56.
- the ratchet holder 60 is in contact with a second end 56 b which is the other end of the driven member 56 in the axial direction.
- a second engaging groove 88 engageable with the key member 54, and a guide portion 90 for guiding the key member 54 radially inward.
- a concave shape 92 is provided on the inner circumferential portion of the ratchet holder 60.
- the second concave shape 92 has the same shape as the first concave shape 84 provided on the driven member 56. Therefore, the guide portion 90 of the second concave shape 92 is continuous with the engagement groove 88 and is curved so as to approach the center of the ratchet holder 60 as it is separated from the bottom of the engagement groove 88 in the circumferential direction.
- a support inner surface 93 supported by the outer peripheral surface of the drive shaft 52 is provided on both sides in the circumferential direction of the second concave shape 92 so as to be continuous with the engagement groove 88 and the guide portion 90 respectively.
- the regulation structure 94 for stopping relative rotation between the ratchet holder 60 and the drive shaft 52 is the ratchet holder 60 and the drive shaft. It is provided between 52 and.
- the restricting structure 94 includes a restricting protrusion 96 projecting radially outward from the drive shaft 52, and an arc-shaped groove 98 provided on the ratchet holder 60 and into which the restricting protrusion 96 is inserted.
- control protrusion 96 is a pin fixed (press-fit) to the drive shaft 52.
- the restricting protrusion 96 may be a protrusion integrally provided on the drive shaft 52.
- the arc-shaped groove 98 extends in an arc shape with a length such that the restricting projection 96 can move relative to the ratchet holder 60 in the circumferential direction by a predetermined angle (90 ° in the present embodiment).
- An arcuate groove 98 is provided between the two inner support surfaces 93.
- the holding member 62 holds the ratchet holder 60 so as to allow rotation of the ratchet holder 60 when a rotational force of a predetermined amount or more acts on the ratchet holder 60.
- the holding member 62 is non-rotatably attached to the plate 100 fixed non-rotatably to the airframe 16.
- the holding member 62 is a friction spring 62A that holds the ratchet holder 60 with an elastic force.
- the friction spring 62A is configured in a U shape having a pair of arm portions 102, and holds the ratchet holder 60 between the pair of arm portions 102.
- Each of the pair of arm portions 102 has an arc-shaped curved portion 103, and each curved portion 103 is in contact with the outer peripheral portion of the ratchet holder 60.
- annular flange 104 is provided on the outer peripheral portion of the ratchet holder 60.
- a ring member 106 is disposed adjacent to the ratchet holder 60.
- the curved portion 103 of the friction spring 62A is disposed in an annular recess 108 formed between the annular flange 104 and the ring member 106.
- the driving force of the motor 26A is transmitted to the wheel 20 which is a driving wheel via the power transmission mechanism 34, the power direction changing mechanism 36 and the clutch mechanism 46.
- the wheel 20 rotates (forward rotation) in the first rotation direction (arrow R1 direction), and the lawn mower 12 advances.
- the driven member 56 is rotated by the rotating drive shaft 52 via the key member 54. It is rotationally driven in the rotational direction.
- the key member 54 protrudes from the key disposition groove 66 of the drive shaft 52 and is engaged with the engagement groove 88 of the ratchet holder 60. Therefore, with the rotation of the drive shaft 52, the ratchet holder 60 rotates in the first rotational direction (normal rotation) against the holding force (gripping force) of the holding member 62.
- the driven member 56 drives the key member 54 against the biasing force of the biasing member 58. While being pushed into 52, it rotates in the first rotation direction with respect to the non-rotating drive shaft 52. That is, when the driven member 56 rotates in the first rotation direction, the key member 54 is pushed radially inward by the rotating guide portion 82 and moves into the key disposition groove 66. Thus, the driven member 56 can idle with respect to the drive shaft 52 in the first rotational direction.
- FIG. 7B since the ratchet holder 60 is held by the holding member 62 (friction spring 62A), it does not rotate.
- the driven member 56 when the driven member 56 is rotated (reversed) in the second rotation direction (the direction of the arrow R2) by transmission of force from the wheel 20, the drive shaft 52 is engaged with the engagement groove 80 The rotational force in the second rotational direction is received from the driven member 56 through the member 54.
- the drive shaft 52 starts to rotate in the second rotational direction together with the driven member 56.
- the key member 54 rotating in the second rotation direction is the inner peripheral shape of the ratchet holder 60 whose rotation is constrained by being held by the holding member 62 (the guide portion 90 and the support inner surface In accordance with 93), it is pushed radially inward and guided into the key arrangement groove 66.
- the work machine 10 (the lawn mower 12) according to the present embodiment has the following effects.
- the driven member 56 pushes the key member 54 into the drive shaft 52 when the driven member 56 rotates in the first rotation direction (the direction of the arrow R1). It is possible to idle in the first rotational direction (FIGS. 7A, 7B). Further, when the driven member 56 rotates in the second rotation direction (the direction of the arrow R2), the engagement between the key member 54 and the driven member 56 is released. It can idle in the direction of rotation ( Figure 8A, Figure 8B). Therefore, according to the work machine 10, it is possible to idle the wheel 20 relative to the drive shaft 52 in both forward and reverse directions when the motor 26A is stopped. This makes it possible to easily move the work machine 10 when the motor 26A is stopped.
- control unit 30 stops the motor 26A based on the operator's stop operation, the engagement between the key member 54 and the driven member 56 is released by rotating the drive shaft 52 by a predetermined angle in the second rotation direction.
- Control the motor 26A so as to control the motor 26A (FIGS. 9A and 9B).
- the clutch mechanism 46 includes a holding member 62 that holds the ratchet holder 60 and allows rotation of the ratchet holder 60 when rotational force of a predetermined amount or more acts on the ratchet holder 60.
- the rotation / non-rotation of the ratchet holder 60 can be controlled according to the force applied to the holding member 62 with a simple configuration.
- the ratchet holder 60 rotates in the first rotation direction while sliding relative to the holding member 62 (FIG. 6B). With this configuration, the drive shaft 52 can be rotated without any problem in the first rotation direction based on the driving force of the motor 26A.
- the holding member 62 suppresses the rotation of the ratchet holder 60 in the second rotational direction (FIG. 8B).
- the key member 54 can be reliably pushed in by the inner peripheral shape of the ratchet holder 60.
- the holding member 62 is a friction spring 62A that holds the ratchet holder 60 with an elastic force.
- the rotation of the ratchet holder 60 can be regulated under predetermined conditions with a simple configuration.
- the regulation structure 94 for stopping relative rotation between the ratchet holder 60 and the drive shaft 52 is the ratchet holder 60 and the drive shaft. It is provided between 52 and.
- the restricting structure 94 includes a restricting protrusion 96 protruding radially outward from the drive shaft 52, and an arc-shaped groove 98 provided on the ratchet holder 60 and into which the restricting protrusion 96 is inserted.
- the key member 54 has a first engagement portion 75 engageable with the driven member 56, and a second engagement portion 76 engageable with the engagement groove 88 of the ratchet holder 60. It is provided to be tiltable. A first engagement portion 75 is provided between the tilt fulcrum of the key member 54 and the second engagement portion 76. According to this configuration, the key member 54 can be suitably operated in accordance with the phase of the drive shaft 52 and the rotational direction of the driven member 56 and the ratchet holder 60.
- the biasing member 58 is disposed between the key member 54 and the drive shaft 52 so as to bias a portion of the key member 54 between the second engagement portion 76 and the tilting fulcrum. By this configuration, the key member 54 can be suitably tilted.
- a tilt support member 68 having a tilt fulcrum is fixed to the drive shaft 52.
- the key member 54 can be tilted with respect to the drive shaft 52 with a simple configuration.
- the tilting support member 68 is configured as a ring-shaped washer member 68A having an inward projection 70 that protrudes radially inward and functions as a tilting fulcrum, and the driven member 56 is removed from the drive shaft 52 by the washer member 68A. Stop is done. Thereby, since the tilting support member 68 has both the function as the retaining member of the driven member 56 and the function as the tilting fulcrum for the key member 54, the configuration can be rationalized.
- the key member 54 has a groove 78 in which the inward protrusion 70 is inserted. With this configuration, axial displacement of the key member 54 with respect to the drive shaft 52 is prevented.
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Abstract
作業機(10)は、駆動源(26)とホイール(20)との間の動力伝達経路上に設けられたクラッチ機構(46)を備える。クラッチ機構(46)は、駆動源(26)からの駆動力が伝達される駆動シャフト(52)と、駆動シャフト(52)に対して可動に設けられたキー部材(54)と、キー部材(54)を介して駆動シャフト(52)により駆動される従動部材(56)と、キー部材(54)を従動部材(56)に向かって付勢する付勢部材(58)と、係合溝(88)及びガイド部(90)を有し駆動シャフト(52)と同軸に回転可能に設けられたラチェットホルダ(60)とを備える。
Description
本発明は、駆動シャフトとホイールとの間にクラッチ機構を備えた作業機に関する。
作業機の一種として、例えば、ロータリ式芝刈機が知られている(例えば、米国特許出願公開第2005/0166565号明細書参照)。ロータリ式芝刈機は、下方が開放されているハウジング内に収納されたカッタブレードを、芝草に沿って回転させることにより、芝草を刈るものである。この種の芝刈機は、エンジン等の駆動源と、駆動源の駆動力を車輪に伝達する伝達装置とを備える。伝達装置は、駆動源の駆動力により回転する駆動シャフトを有する。
ところで、駆動源の停止時に作業者が作業機を移動させる際に、駆動シャフトとホイールとが動力伝達可能な状態に連結されていると、駆動源とホイールとが連結されている状態であるため、作業機を移動させるのに作業者に大きな負担がかかる。そこで、駆動シャフトとホイールとの間に、キー部材を備えたワンウェイクラッチ機構を配置することにより、駆動源の停止時に作業者が作業機を押してホイールを正転させた際に、駆動シャフトとホイールとの間の動力伝達が切り離される構成とすることが考えられる。この構成によれば、駆動源の停止時に作業者は作業機を容易に前進させることができる。
しかしながら、ワンウェイクラッチ機構を採用した作業機では、駆動源の停止時にホイールを逆転させる際には、駆動シャフトとホイールとは機構的に切り離されないため、駆動シャフトに対してホイールを空転させることができない。このため、作業機を後退させる際に作業者に大きな負担がかかる。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、駆動源の停止時に前進及び後進の両方向において駆動シャフトに対してホイールを空転させることが可能な作業機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、駆動源と、駆動源の駆動力により駆動される走行用のホイールと、前記駆動源と前記ホイールとの間の動力伝達経路上に設けられたクラッチ機構と、を備えた作業機であって、前記クラッチ機構は、前記駆動源からの駆動力が伝達される駆動シャフトと、前記駆動シャフトに対して可動に設けられたキー部材と、前記駆動シャフトと同軸に回転可能に設けられ、前記キー部材を介して前記駆動シャフトにより駆動される従動部材と、前記キー部材を前記従動部材に向かって弾性的に付勢する付勢部材と、前記キー部材と係合可能な係合溝と、前記キー部材をガイドするガイド部とを有し、前記駆動シャフトと同軸に回転可能に設けられたラチェットホルダと、を備え、前記駆動源の駆動力に基づいて前記駆動シャフトが第1回転方向に回転する際、前記従動部材は、前記駆動シャフトにより前記キー部材を介して前記第1回転方向に回転駆動され、前記従動部材が前記ホイールからの力の伝達により前記第1回転方向に回転する際、前記従動部材は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記キー部材を前記駆動シャフトに押し込みながら、前記駆動シャフトに対して第1回転方向に回転し、前記従動部材が前記ホイールからの力の伝達により前記第1回転方向とは逆方向の第2回転方向に回転する際、前記ラチェットホルダの前記ガイド部が前記キー部材を前記駆動シャフトに押し込むことにより前記キー部材と前記従動部材との係合が解除され、前記従動部材は、前記駆動シャフトに対して前記第2回転方向に回転する。
上記の構成を備えた作業機によれば、従動部材が第1回転方向に回転する際に、従動部材自体がキー部材を駆動シャフトに押し込むため、従動部材は駆動シャフトに対して第1回転方向に空転することができる。また、従動部材が第2回転方向に回転する際に、キー部材と従動部材との係合が解除されるため、従動部材は駆動シャフトに対して第2回転方向に空転することができる。従って、この作業機によれば、駆動源の停止時に前進及び後進の両方向において駆動シャフトに対してホイールを空転させることが可能である。これにより、駆動源の停止時に作業機の移動を容易に行うことが可能となる。
前記駆動源を制御する制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、作業者の停止操作に基づいて前記駆動源を停止した後、前記駆動シャフトを前記第2回転方向に所定角度だけ回転させることにより前記キー部材と前記従動部材との係合が解除されるように前記駆動源を制御してもよい。
この構成により、駆動源の停止時には常にホイールを動力系から切り離すことができるため、駆動源の停止後に作業者がホイールを逆転させる必要がない。よって、作業者の負担が一層軽減される。
前記クラッチ機構は、前記ラチェットホルダを保持するとともに前記ラチェットホルダに所定以上の回転力が作用した際に前記ラチェットホルダの回転を許容する保持部材を備えてもよい。
これにより、簡単な構成で、保持部材にかかる力に応じてラチェットホルダの回転・非回転をコントロールすることができる。
前記駆動源の駆動力に基づいて前記駆動シャフトが前記第1回転方向に回転する際、前記ラチェットホルダは、前記保持部材に対して摺動しながら前記第1回転方向に回転してもよい。
この構成により、駆動源の駆動力に基づいて駆動シャフトを第1回転方向に支障なく回転させることができる。
前記従動部材が前記ホイールからの力の伝達により前記第2回転方向に回転する際、前記保持部材により前記ラチェットホルダの前記第2回転方向への回転が抑止されてもよい。
この構成により、駆動シャフトの第2回転方向への回転に伴ってガイド部によりキー部材を確実に押し込むことができる。
前記保持部材は、弾性力で前記ラチェットホルダを挟み込むフリクションスプリングであってもよい。
これにより、簡単な構成で、ラチェットホルダの回転を所定条件下で規制することができる。
前記キー部材と前記従動部材との係合が解除される位置まで前記駆動シャフトが移動したときに前記ラチェットホルダと前記駆動シャフトとの相対回転を停止させる規制構造が、前記ラチェットホルダと前記駆動シャフトとの間に設けられていてもよい。
この構成により、ラチェットホルダと駆動シャフトとの回転方向の位相が維持されるため、キー部材が駆動シャフト内に押し込まれた状態を確実に保持できる。
前記規制構造は、前記駆動シャフトから径方向外方に突出した規制突起部と、前記ラチェットホルダに設けられ前記規制突起部が挿入された円弧状溝とからなるものでもよい。
これにより、簡単な構成で、駆動シャフトが第2回転方向に所定角度回転した時点で、ラチェットホルダと駆動シャフトとの相対回転を停止させることができる。
前記キー部材は、前記従動部材と係合可能な第1係合部と、前記ラチェットホルダの前記係合溝と係合可能な第2係合部とを有するとともに、前記駆動シャフトに対して傾動可能に設けられ、前記キー部材の傾動支点と前記第2係合部との間に、前記第1係合部が設けられていてもよい。
この構成により、駆動シャフトと、従動部材及びラチェットホルダとの回転方向の位相に応じて、キー部材を好適に動作させることができる。
前記付勢部材は、前記キー部材における前記第2係合部と前記傾動支点との間の部位を付勢するように前記キー部材と前記駆動シャフトとの間に配置されていてもよい。
この構成により、キー部材を好適に傾動させることができる。
前記駆動シャフトには、前記傾動支点を有する傾動サポート部材が固定されていてもよい。
これにより、簡単な構成で、駆動シャフトに対してキー部材を傾動させることができる。
前記傾動サポート部材は、径方向内方に突出し且つ前記傾動支点として機能する内方突起を有するリング状のワッシャ部材として構成されており、前記ワッシャ部材により前記駆動シャフトからの前記従動部材の抜け止めがなされてもよい。
これにより、傾動サポート部材は、従動部材の抜け止めとしての機能と、キー部材用の傾動支点としての機能を兼ねるため、構成の合理化が図られる。
前記キー部材は、前記内方突起が挿入された溝部を有してもよい。
この構成により、駆動シャフトに対するキー部材の軸方向のズレが防止される。
前記ホイールの内周部は、内歯車として構成されており、前記従動部材は、前記ホイールの内歯車と噛み合うギヤ部材であってもよい。
前記作業機は、芝刈機であってもよい。
以下、本発明に係る作業機について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
図1に示す本実施形態に係る作業機10は、芝草を刈る歩行型自走式の芝刈機12である。図1において、矢印Frは芝刈機12の前方(作業者から見た前方と同じ)を示し、矢印Rrは芝刈機12の後方(作業者から見た後方と同じ)を示す。芝刈機12について、「右側」及び「左側」とは、芝刈機12を使用する作業者から見て、それぞれ右側及び左側である。
芝刈機12は、機体16と、機体16の前部に配置された左右のホイール18(フロントホイール)と、機体16の後部に配置された左右のホイール20(リアホイール)と、機体16の底部に配置された芝刈用のカッタブレード22と、機体16から後方に延出した操作ハンドル24と、機体16の後部に取り付けられた刈り芝収納体25とを備える。
機体16には、機体16の外形を構成するハウジング32を備えるとともに、カッタブレード22及びホイール20の駆動源26であるモータ26Aが搭載されている。ハウジング32は、地面(芝地)に対向する部分だけが下方に開放されたケーシングである。
ハウジング32は、下方が開放した下部ハウジング32Lと、下部ハウジング32Lの上部から上方に突出した上部ハウジング32Uとを有する。上部ハウジング32U内に、モータ26Aと、モータ26Aに電力を供給するバッテリ27と、モータ26Aを制御する制御ユニット30とが配置されている。下部ハウジング32Lの内側にカッタブレード22が収容されている。
モータ26Aは、下方に突出するとともにハウジング32内まで延出した出力軸26aを有する。カッタブレード22は、ブレードホルダ23を介してモータ26Aの出力軸26aに連結されており、出力軸26aから回転駆動力が伝達されて回転する。カッタブレード22は、プレート状の細長い部材(いわゆるバーブレード)である。
モータ26Aで発生させた駆動力は、出力軸26aに連結された動力伝達機構34及び動力方向変換機構36を介して、走行駆動力として左右のホイール20に伝達される。従って、左右のホイール20は、駆動輪として構成されている。モータ26Aで発生させた駆動力は、前輪である左右のホイール18に伝達されてもよい。
本実施形態において、動力伝達機構34は、ベルト機構34Aの形態を有する。ベルト機構34Aは、出力軸26aに固定された駆動プーリ38と、動力方向変換機構36に連結された従動プーリ40と、駆動プーリ38と従動プーリ40とに巻き掛けられた駆動ベルト42とを有する。動力方向変換機構36は、例えば複数の傘歯車を有する機構であり、鉛直方向の軸回りの回転駆動力を、機体16の左右方向に延びる軸回りの回転駆動力に変換する。モータ26Aと左側のホイール20との間の動力伝達経路上、及び、モータ26Aと右側のホイール20との間の動力伝達経路上には、それぞれ、クラッチ機構46が設けられている。すなわち、クラッチ機構46は、左右のホイール20に対応して2つ設けられている。左右のクラッチ機構46は、左右対称に構成されている以外は同じ構成であるため、以下では代表的に左側のクラッチ機構46について説明し、右側のクラッチ機構46の構成については説明を省略する。
図2に示すように、駆動輪であるホイール20は、左右方向に延在する車輪支持軸48により回転可能に支持されている。ホイール20の内周部は、内歯車50として構成されている。本実施形態では、クラッチ機構46は、ホイール20の中心(車輪支持軸48)に対して偏心した位置に配置されている。なお、クラッチ機構46は、ホイール20と同軸に配置されてもよい。
図2及び図3に示すように、クラッチ機構46は、モータ26Aからの駆動力が伝達される駆動シャフト52と、駆動シャフト52に対して可動に設けられたキー部材54と、駆動シャフト52と同軸に回転可能に設けられた従動部材56と、キー部材54を従動部材56に向かって弾性的に付勢する付勢部材58と、駆動シャフト52と同軸に回転可能に設けられたラチェットホルダ60と、ラチェットホルダ60を保持する保持部材62とを備える。
駆動シャフト52は、機体16の左右方向に水平に配置されており、上述した動力方向変換機構36(図1参照)に連結されている。従って、駆動シャフト52は、モータ26A(図1)により回転駆動される。図4に示すように、駆動シャフト52は、軸受64により回転可能に支持されている。駆動シャフト52の端部52aには、駆動シャフト52の軸方向に延在するキー配置溝66が設けられている。キー配置溝66は、駆動シャフト52の外周面及び軸方向の端面にて開口している。キー配置溝66にキー部材54が配置されている。
キー部材54は、棒状に構成されており、従動部材56及びラチェットホルダ60の内側で、駆動シャフト52に対して傾動可能に設けられている。キー部材54は、長手方向の第1端部54aと第2端部54bとを有し、第1端部54aにおいて、駆動シャフト52に固定された傾動サポート部材68と係合している。図3及び図4に示すように、傾動サポート部材68は、径方向内方に突出し且つキー部材54の傾動支点として機能する内方突起70を有するリング状のワッシャ部材68Aとして構成されている。
ワッシャ部材68Aは、従動部材56の軸方向の一端部である第1端部56aに当接している。ワッシャ部材68Aに隣接して拘束部品72が配置されている。拘束部品72は、駆動シャフト52の外周部に設けられた周方向溝74に嵌合している。ワッシャ部材68A及び拘束部品72により駆動シャフト52からの従動部材56の抜け止めがなされている。
駆動シャフト52が回転する際、キー部材54は、駆動シャフト52と一体に回転する。キー部材54は、従動部材56と係合可能な第1係合部75と、ラチェットホルダ60の係合溝88と係合可能な第2係合部76とを有する。キー部材54は、駆動シャフト52のキー配置溝66から出没するように傾動可能である。図3及び図4では、駆動シャフト52に対してキー部材54が傾斜し、第1係合部75及び第2係合部76がキー配置溝66から突出した状態となっている。キー部材54の傾動支点と第2係合部76との間に、第1係合部75が設けられている。第2係合部76は、従動部材56から突出している。キー部材54は、ワッシャ部材68Aの内方突起70が挿入された溝部78を有する。溝部78は、キー部材54の第1端部54aに設けられている。
従動部材56は、キー部材54を介して駆動シャフト52により駆動される。本実施形態において、従動部材56は、ホイール20の内歯車50と噛み合うギヤ部材であり、外周部には歯部56cが設けられている。図5Aに示すように、従動部材56の内周部には、キー部材54と係合可能な係合溝80と、キー部材54を径方向内方にガイドするガイド部82とを有する第1凹形状84が、周方向に間隔を置いて複数(本実施形態では、3個)設けられている。ガイド部82は、係合溝80に連なるとともに、係合溝80の底部から周方向に離れるにつれて従動部材56の中心に近づくように湾曲している。複数の第1凹形状84の間には、駆動シャフト52の外周面によって支持される支持内面85が設けられている。
図3及び図4に示すように、付勢部材58は、キー部材54における第2係合部76と傾動支点との間の部位を付勢するようにキー部材54と駆動シャフト52との間に配置されている。具体的に、駆動シャフト52には、キー配置溝66と連通する保持溝86が設けられており、保持溝86に付勢部材58が配置(挿入)されている。付勢部材58は、圧縮スプリングの形態を有し、一端がキー部材54に当接し、キー部材54を従動部材56及びラチェットホルダ60に向かって弾性的に付勢している。
ラチェットホルダ60は、円形の外周部を有する。ラチェットホルダ60は、従動部材56に隣接して配置されている。本実施形態では、ラチェットホルダ60は、従動部材56の軸方向の他端部である第2端部56bに当接している。図5Bに示すように、ラチェットホルダ60の内周部には、キー部材54と係合可能な係合溝88と、キー部材54を径方向内方にガイドするガイド部90とを有する第2凹形状92が設けられている。
第2凹形状92は、従動部材56に設けられた第1凹形状84と同じ形状を有する。従って、第2凹形状92のガイド部90は、係合溝88に連なるとともに、係合溝88の底部から周方向に離れるにつれてラチェットホルダ60の中心に近づくように湾曲している。第2凹形状92の周方向両側には、係合溝88及びガイド部90にそれぞれ連なって、駆動シャフト52の外周面によって支持される支持内面93が設けられている。
キー部材54と従動部材56との係合が解除される位置まで駆動シャフト52が移動したときにラチェットホルダ60と駆動シャフト52との相対回転を停止させる規制構造94が、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52との間に設けられている。具体的に、規制構造94は、駆動シャフト52から径方向外方に突出した規制突起部96と、ラチェットホルダ60に設けられ規制突起部96が挿入された円弧状溝98とからなる。
本実施形態において、規制突起部96は、駆動シャフト52に固定(圧入)されたピンである。なお、規制突起部96は、駆動シャフト52に一体に設けられた突起であってもよい。円弧状溝98は、規制突起部96がラチェットホルダ60に対して周方向に所定角度(本実施形態では、90°)だけ相対移動できる長さで円弧状に延在している。円弧状溝98は、2つの支持内面93の間に設けられている。
保持部材62は、ラチェットホルダ60に所定以上の回転力が作用した際にラチェットホルダ60の回転を許容するようにラチェットホルダ60を保持する。図2に示すように、保持部材62は、機体16に回転不可能に固定されたプレート100に、回転不可能に取り付けられている。図3及び図5Bに示すように、保持部材62は、弾性力でラチェットホルダ60を挟み込むフリクションスプリング62Aである。具体的に、フリクションスプリング62Aは、一対のアーム部102を有するU字形状に構成されており、一対のアーム部102間にラチェットホルダ60を挟持している。一対のアーム部102の各々は、弧状の湾曲部103を有し、各湾曲部103がラチェットホルダ60の外周部に当接している。
図4に示すように、ラチェットホルダ60の外周部には外方に突出した環状フランジ104が設けられている。ラチェットホルダ60に隣接してリング部材106が配置されている。環状フランジ104とリング部材106との間に形成された環状凹部108に、フリクションスプリング62Aの湾曲部103が配置されている。これにより、フリクションスプリング62Aとラチェットホルダ60との軸方向のズレが防止されている。
次に、上記のように構成された作業機10(芝刈機12)の作用を説明する。
図1に示す芝刈機12において、モータ26Aの駆動作用下にカッタブレード22が平面視で時計回り方向に回転すると、カッタブレード22によって、芝刈機12の真下の芝地に生えた芝草が刈り取られる。この際、下部ハウジング32L内にカッタブレード22と同方向に旋回する空気の流れ(旋回風)が発生する。そして、刈り取られた芝草(刈り芝)は、発生した搬送風(旋回風)によって刈り芝収納体25に送り込まれる。
一方、モータ26Aの駆動力は、動力伝達機構34、動力方向変換機構36及びクラッチ機構46を介して、駆動輪であるホイール20に伝達される。これにより、ホイール20が第1回転方向(矢印R1方向)に回転(正転)し、芝刈機12が前進する。この場合、図6Aに示すように、モータ26Aの駆動力に基づいて駆動シャフト52が第1回転方向に回転する際、従動部材56は、回転する駆動シャフト52によりキー部材54を介して第1回転方向に回転駆動される。その際、図6Bに示すように、キー部材54は駆動シャフト52のキー配置溝66から突出してラチェットホルダ60の係合溝88に係合している。このため、駆動シャフト52の回転に伴って、ラチェットホルダ60は、保持部材62の保持力(把持力)に抗して第1回転方向に回転(正転)する。
モータ26Aが停止している状態では、クラッチ機構46は以下のように動作する。
図7Aに示すように、従動部材56がホイール20からの力の伝達により第1回転方向に回転する際、従動部材56は、付勢部材58の付勢力に抗してキー部材54を駆動シャフト52に押し込みながら、非回転の駆動シャフト52に対して第1回転方向に回転する。すなわち、従動部材56が第1回転方向に回転すると、回転するガイド部82によりキー部材54が径方向内方に押されてキー配置溝66内へと移動する。これにより、従動部材56は駆動シャフト52に対して第1回転方向に空転することができる。この際、図7Bに示すように、ラチェットホルダ60は保持部材62(フリクションスプリング62A)により保持されているため、回転することはない。
図8Aに示すように、従動部材56がホイール20からの力の伝達により第2回転方向(矢印R2方向)に回転(逆転)する際、駆動シャフト52は、係合溝80と係合したキー部材54を介して、従動部材56から第2回転方向の回転力を受ける。このため、駆動シャフト52は、従動部材56とともに第2回転方向に回転し始める。その際、図8Bに示すように、第2回転方向に回転するキー部材54は、保持部材62に保持されることで回転が拘束されたラチェットホルダ60の内周形状(ガイド部90及び支持内面93)により径方向内方に押し込まれてキー配置溝66内へと導かれる。
この結果、キー部材54と従動部材56との係合が解除される。この場合、駆動シャフト52がラチェットホルダ60に対して第2回転方向に所定角度(本実施形態では90°)回転した時点で、規制突起部96が円弧状溝98の端部壁98aに当接することにより、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52の回転方向の位相が維持される。従って、図8Aに示すように、キー部材54はキー配置溝66内に押し込まれた状態で保持される。このため、従動部材56は、駆動シャフト52に対して第2回転方向に空転することができる。また、図8Bの状態が維持されている間は、従動部材56は、駆動シャフト52に対して第1回転方向に空転することもできる。
図8A及び図8Bの場合、モータ26Aの停止後に作業者がホイール20を逆転させる必要がある。そこで、制御ユニット30(図1)は、作業者の停止操作に基づいてモータ26Aを停止した後、駆動シャフト52を第2回転方向に所定角度だけ回転させることによりキー部材54と従動部材56との係合が解除されるようにモータ26Aを制御してもよい。この場合、具体的には、図9A及び図9Bに示すように、モータ26Aの駆動力により駆動シャフト52を所定角度(本実施形態では、90°)だけ第2回転方向に回転させると、キー部材54は従動部材56の内周形状(ガイド部82及び支持内面85)又はラチェットホルダ60の内周形状(ガイド部90及び支持内面93)によりキー配置溝66内に押し込まれる。
その際、図9Bに示すように、駆動シャフト52がラチェットホルダ60に対して第2回転方向に所定角度(本実施形態では90°)回転した時点で、規制突起部96が円弧状溝98の端部壁98aに当接することにより、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52の回転方向の位相が維持される。従って、キー部材54はキー配置溝66内に押し込まれた状態で保持される。このため、従動部材56は、駆動シャフト52に対して第1回転方向及び第2回転方向の両方に空転可能である。
本実施形態に係る作業機10(芝刈機12)は、以下の効果を奏する。
作業機10によれば、従動部材56が第1回転方向(矢印R1方向)に回転する際に、従動部材56自体がキー部材54を駆動シャフト52に押し込むため、従動部材56は駆動シャフト52に対して第1回転方向に空転することができる(図7A、図7B)。また、従動部材56が第2回転方向(矢印R2方向)に回転する際に、キー部材54と従動部材56との係合が解除されるため、従動部材56は駆動シャフト52に対して第2回転方向に空転することができる(図8A、図8B)。従って、この作業機10によれば、モータ26Aの停止時に前進及び後進の両方向において駆動シャフト52に対してホイール20を空転させることが可能である。これにより、モータ26Aの停止時に作業機10の移動を容易に行うことが可能となる。
制御ユニット30は、作業者の停止操作に基づいてモータ26Aを停止した後、駆動シャフト52を第2回転方向に所定角度だけ回転させることによりキー部材54と従動部材56との係合が解除されるようにモータ26Aを制御する(図9A、図9B)。この構成により、モータ26Aの停止時には常にホイール20を動力系から切り離すことができるため、モータ26Aの停止後に作業者がホイール20を逆転させる必要がない。よって、作業者の負担が一層軽減される。
クラッチ機構46は、ラチェットホルダ60を保持するとともにラチェットホルダ60に所定以上の回転力が作用した際にラチェットホルダ60の回転を許容する保持部材62を備える。これにより、簡単な構成で、保持部材62にかかる力に応じてラチェットホルダ60の回転・非回転をコントロールすることができる。
モータ26Aの駆動力に基づいて駆動シャフト52が第1回転方向に回転する際、ラチェットホルダ60は、保持部材62に対して摺動しながら第1回転方向に回転する(図6B)。この構成により、モータ26Aの駆動力に基づいて駆動シャフト52を第1回転方向に支障なく回転させることができる。
従動部材56がホイール20からの力の伝達により第2回転方向に回転する際、保持部材62によりラチェットホルダ60の第2回転方向への回転が抑止される(図8B)。この構成により、駆動シャフト52の第2回転方向への回転に伴って、ラチェットホルダ60の内周形状によりキー部材54を確実に押し込むことができる。
保持部材62は、弾性力でラチェットホルダ60を挟み込むフリクションスプリング62Aである。これにより、簡単な構成で、ラチェットホルダ60の回転を所定条件下で規制することができる。
キー部材54と従動部材56との係合が解除される位置まで駆動シャフト52が移動したときにラチェットホルダ60と駆動シャフト52との相対回転を停止させる規制構造94が、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52との間に設けられている。この構成により、キー部材54と従動部材56との係合が解除される位置まで駆動シャフト52が移動した時点で、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52との回転方向の位相が維持される(図8B、図9B)。このため、キー部材54が駆動シャフト52内に押し込まれた状態を確実に保持できる。
規制構造94は、駆動シャフト52から径方向外方に突出した規制突起部96と、ラチェットホルダ60に設けられ規制突起部96が挿入された円弧状溝98とからなる。これにより、簡単な構成で、駆動シャフト52が第2回転方向に所定角度回転した時点で、ラチェットホルダ60と駆動シャフト52との相対回転を停止させることができる。
キー部材54は、従動部材56と係合可能な第1係合部75と、ラチェットホルダ60の係合溝88と係合可能な第2係合部76とを有するとともに、駆動シャフト52に対して傾動可能に設けられている。そして、キー部材54の傾動支点と第2係合部76との間に、第1係合部75が設けられている。この構成により、駆動シャフト52と、従動部材56及びラチェットホルダ60との回転方向の位相に応じて、キー部材54を好適に動作させることができる。
付勢部材58は、キー部材54における第2係合部76と傾動支点との間の部位を付勢するようにキー部材54と駆動シャフト52との間に配置されている。この構成により、キー部材54を好適に傾動させることができる。
駆動シャフト52には、傾動支点を有する傾動サポート部材68が固定されている。これにより、簡単な構成で、駆動シャフト52に対してキー部材54を傾動させることができる。
傾動サポート部材68は、径方向内方に突出し且つ傾動支点として機能する内方突起70を有するリング状のワッシャ部材68Aとして構成されており、ワッシャ部材68Aにより駆動シャフト52からの従動部材56の抜け止めがなされる。これにより、傾動サポート部材68は、従動部材56の抜け止めとしての機能と、キー部材54用の傾動支点としての機能を兼ねるため、構成の合理化が図られる。
キー部材54は、内方突起70が挿入された溝部78を有する。この構成により、駆動シャフト52に対するキー部材54の軸方向のズレが防止される。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
Claims (15)
- 駆動源(26)と、
駆動源(26)の駆動力により駆動される走行用のホイール(20)と、
前記駆動源(26)と前記ホイール(20)との間の動力伝達経路上に設けられたクラッチ機構(46)と、を備えた作業機(10)であって、
前記クラッチ機構(46)は、
前記駆動源(26)からの駆動力が伝達される駆動シャフト(52)と、
前記駆動シャフト(52)に対して可動に設けられたキー部材(54)と、
前記駆動シャフト(52)と同軸に回転可能に設けられ、前記キー部材(54)を介して前記駆動シャフト(52)により駆動される従動部材(56)と、
前記キー部材(54)を前記従動部材(56)に向かって付勢する付勢部材(58)と、
前記キー部材(54)と係合可能な係合溝(88)と、前記キー部材(54)をガイドするガイド部(90)とを有し、前記駆動シャフト(52)と同軸に回転可能に設けられたラチェットホルダ(60)と、を備え、
前記駆動源(26)の駆動力に基づいて前記駆動シャフト(52)が第1回転方向(R1)に回転する際、前記従動部材(56)は、前記駆動シャフト(52)により前記キー部材(54)を介して前記第1回転方向(R1)に回転駆動され、
前記従動部材(56)が前記ホイール(20)からの力の伝達により前記第1回転方向(R1)に回転する際、前記従動部材(56)は、前記付勢部材(58)の付勢力に抗して前記キー部材(54)を前記駆動シャフト(52)に押し込みながら、前記駆動シャフト(52)に対して前記第1回転方向(R1)に回転し、
前記従動部材(56)が前記ホイール(20)からの力の伝達により前記第1回転方向(R1)とは逆方向の第2回転方向(R2)に回転する際、前記ラチェットホルダ(60)の前記ガイド部(90)が前記キー部材(54)を前記駆動シャフト(52)に押し込むことにより前記キー部材(54)と前記従動部材(56)との係合が解除され、前記従動部材(56)は、前記駆動シャフト(52)に対して前記第2回転方向(R2)に回転する、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記駆動源(26)を制御する制御ユニット(30)を備え、
前記制御ユニット(30)は、作業者の停止操作に基づいて前記駆動源(26)を停止した後、前記駆動シャフト(52)を前記第2回転方向(R2)に所定角度だけ回転させることにより前記キー部材(54)と前記従動部材(56)との係合が解除されるように前記駆動源(26)を制御する、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記クラッチ機構(46)は、前記ラチェットホルダ(60)を保持するとともに前記ラチェットホルダ(60)に所定以上の回転力が作用した際に前記ラチェットホルダ(60)の回転を許容する保持部材(62)を備える、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項3記載の作業機(10)において、
前記駆動源(26)の駆動力に基づいて前記駆動シャフト(52)が前記第1回転方向(R1)に回転する際、前記ラチェットホルダ(60)は、前記保持部材(62)に対して摺動しながら前記第1回転方向(R1)に回転する、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項3記載の作業機(10)において、
前記従動部材(56)が前記ホイール(20)からの力の伝達により前記第2回転方向(R2)に回転する際、前記保持部材(62)により前記ラチェットホルダ(60)の前記第2回転方向(R2)への回転が抑止される、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項3記載の作業機(10)において、
前記保持部材(62)は、弾性力で前記ラチェットホルダ(60)を挟み込むフリクションスプリング(62A)である、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記キー部材(54)と前記従動部材(56)との係合が解除される位置まで前記駆動シャフト(52)が移動したときに前記ラチェットホルダ(60)と前記駆動シャフト(52)との相対回転を停止させる規制構造(94)が、前記ラチェットホルダ(60)と前記駆動シャフト(52)との間に設けられている、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項7記載の作業機(10)において、
前記規制構造(94)は、前記駆動シャフト(52)から径方向外方に突出した規制突起部(96)と、前記ラチェットホルダ(60)に設けられ前記規制突起部(96)が挿入された円弧状溝(98)とからなる、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記キー部材(54)は、前記従動部材(56)と係合可能な第1係合部(75)と、前記ラチェットホルダ(60)の前記係合溝(88)と係合可能な第2係合部(76)とを有するとともに、前記駆動シャフト(52)に対して傾動可能に設けられ、
前記キー部材(54)の傾動支点と前記第2係合部(76)との間に、前記第1係合部(75)が設けられている、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項9記載の作業機(10)において、
前記付勢部材(58)は、前記キー部材(54)における前記第2係合部(76)と前記傾動支点との間の部位を付勢するように前記キー部材(54)と前記駆動シャフト(52)との間に配置されている、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項9記載の作業機(10)において、
前記駆動シャフト(52)には、前記傾動支点を有する傾動サポート部材(68)が固定されている、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項11記載の作業機(10)において、
前記傾動サポート部材(68)は、径方向内方に突出し且つ前記傾動支点として機能する内方突起(70)を有するリング状のワッシャ部材(68A)として構成されており、
前記ワッシャ部材(68A)により前記駆動シャフト(52)からの前記従動部材(56)の抜け止めがなされる、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項12記載の作業機(10)において、
前記キー部材(54)は、前記内方突起(70)が挿入された溝部(78)を有する、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記ホイール(20)の内周部は、内歯車(50)として構成されており、
前記従動部材(56)は、前記ホイール(20)の前記内歯車(50)と噛み合うギヤ部材である、
ことを特徴とする作業機(10)。 - 請求項1記載の作業機(10)において、
前記作業機(10)は、芝刈機(12)である、
ことを特徴とする作業機(10)。
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KR20240052067A (ko) * | 2021-09-08 | 2024-04-22 | 사우스코 인코포레이티드 | 작동 운동들을 분리하고 모터 관성의 영향을 감소시키기 위한 기어 조립체들 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS622338Y2 (ja) * | 1982-10-20 | 1987-01-20 | ||
US4909365A (en) * | 1987-07-02 | 1990-03-20 | The Toro Company | Freewheeling clutch and implement employing same |
JPH0558977U (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-03 | 本田技研工業株式会社 | 二方向フリーホイールクラッチ装置 |
JP4382969B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2009-12-16 | 本田技研工業株式会社 | クラッチ機構 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3738560A (en) * | 1970-12-08 | 1973-06-12 | Kulicke & Soffa Ind Inc | Semiconductor die bonder |
US4273455A (en) * | 1976-10-15 | 1981-06-16 | Realty And Industrial Corporation | Justifying text writing composing machine |
US5351575A (en) * | 1993-02-24 | 1994-10-04 | Nathan Overby | Pumping propulsion system |
US6354414B1 (en) * | 1999-06-16 | 2002-03-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Clutch mechanism |
US6892517B2 (en) | 2003-02-12 | 2005-05-17 | Tecumseh Products Company | Blade and ground speed control system |
US6945376B1 (en) * | 2003-08-04 | 2005-09-20 | Hunter Robert M | Foot operated motorcycle clutch |
JP4776435B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2011-09-21 | 本田技研工業株式会社 | 自走式作業機の走行駆動機構 |
KR102228030B1 (ko) * | 2014-07-31 | 2021-03-15 | 히다치 아스테모 가부시키가이샤 | 디스크 브레이크 |
US10550899B2 (en) * | 2018-03-30 | 2020-02-04 | Honda Motor Co. | Transmission for wheeled machine |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS622338Y2 (ja) * | 1982-10-20 | 1987-01-20 | ||
US4909365A (en) * | 1987-07-02 | 1990-03-20 | The Toro Company | Freewheeling clutch and implement employing same |
JPH0558977U (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-03 | 本田技研工業株式会社 | 二方向フリーホイールクラッチ装置 |
JP4382969B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2009-12-16 | 本田技研工業株式会社 | クラッチ機構 |
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