回転部材支持ユニット
【課題】内圧を常に大気圧と略同一圧に保ち、グリースの外部漏洩を防止し、回転部材が長期に亘って一定の回転精度で安定して回転可能な回転部材支持ユニットを提供する。
【解決手段】主軸８、主軸を支持する複数の軸受2,4、駆動軸３８の回転力を主軸に伝達する歯車G1,G2、回転部材３２、収容ケース４０を備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つ内圧調整機構が設けられた回転部材支持ユニットＵ１であって、内圧調整機構として、内圧上昇時、内気を外部へ排出させ、内圧低下時、外気を内部へ流入させることで、内圧を常に大気圧と略同一圧に調整すると共に、潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室２０を設けており、その内部をケースの連通孔４０ｈによってユニット内部と連通させ、ユニット内部を外部と連通させる開放孔２０ｋを設けると共に、隔壁71,72によって複数の分室61,62,63に分割し、内部同士を隔壁を貫通する空気孔71h,72hで相互に連通させる。
【解決手段】主軸８、主軸を支持する複数の軸受2,4、駆動軸３８の回転力を主軸に伝達する歯車G1,G2、回転部材３２、収容ケース４０を備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つ内圧調整機構が設けられた回転部材支持ユニットＵ１であって、内圧調整機構として、内圧上昇時、内気を外部へ排出させ、内圧低下時、外気を内部へ流入させることで、内圧を常に大気圧と略同一圧に調整すると共に、潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室２０を設けており、その内部をケースの連通孔４０ｈによってユニット内部と連通させ、ユニット内部を外部と連通させる開放孔２０ｋを設けると共に、隔壁71,72によって複数の分室61,62,63に分割し、内部同士を隔壁を貫通する空気孔71h,72hで相互に連通させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、地表に生育する草木(例えば、芝生や雑草など)を根元付近から刈り払う作業に用いられる草刈機、刈払機及び芝刈機、あるいは電動工具などに関し、特に、これらに取り付けられた刈刃(回転刃)などの回転部材を軸支する回転部材支持ユニットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２(ａ),(ｂ)には、このような回転部材支持ユニットが備えられた草刈機の構成が一例として示されている。同図に示す構成において、かかる草刈機Ａには、直線状に延出した操作管３０と、当該操作管３０の一端側に設けられた回転部材支持ユニット(以下、回転刃ユニットという)Ｕ２と、当該操作管３０の他端側に設けられた駆動装置(エンジン)３４とが備えられている。
この場合、操作管３０には、その内部にエンジン３４で発生された駆動力(回転出力)により回転される駆動軸３８が設けられており、当該駆動軸３８は、転がり軸受(以下、駆動軸軸受という)６によって回転自在に支持されている。なお、駆動軸３８のエンジン３４とは反対側の端部には、歯車(以下、駆動軸歯車という)Ｇ１が設けられており、駆動軸軸受６は、当該駆動軸歯車Ｇ１に外嵌されて、駆動軸３８を回転自在に支持している。
【０００３】
また、回転刃ユニットＵ２には、所定方向に延出して立設された主軸８と、当該主軸８を回転自在に支持する２つの転がり軸受(以下、回転刃側軸受２(図２(ｂ)の下側の軸受)及び歯車側軸受４(同図の上側の軸受)という)と、駆動軸３８の回転力を主軸８に伝達するために、当該駆動軸３８及び主軸８の一端側(同図の左端側及び上端側)にそれぞれ設けられて相互に噛合する１組の歯車(同、駆動軸歯車Ｇ１(同図の右側の歯車)及び主軸歯車Ｇ２(同図の左側の歯車)という)と、主軸８の他端側(同図の下端側)に取り付けられた回転可能な回転部材(刈刃)３２とが備えられている。
【０００４】
なお、この場合、主軸８は、草刈機Ａの使用状態において略垂直方向に延出するように立設されており、駆動軸３８は、当該主軸８に対して所定の傾斜角度(駆動軸３８と主軸８との間に形成される角度)を成して傾斜し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を介して当該主軸８と連結されている。
また、回転刃側軸受２は、主軸８の延出方向の略中間、別の捉え方をすれば、刈刃３２と主軸歯車Ｇ２の間に位置付けられており、一方、歯車側軸受４は、刈刃３２とは反対側の主軸８の端部(図２(ｂ)の上端部)に位置付けられている。さらに、操作管３０には、作業者を刈刃３２から保護するための保護カバー４２が、当該刈刃３２寄りの所定位置に設けられている。
【０００５】
このような構成によれば、エンジン３４が駆動軸３８を回転させると、当該回転力は駆動軸歯車Ｇ１を介して主軸歯車Ｇ２に伝達され、当該回転力によって主軸８を回転させることができる。これにより、エンジン３４から発生した回転力の方向を変更するとともに、その速度を減速させながら、主軸８に取り付けられた刈刃３２を回転させることができる。そして、作業者は、操作管３０のエンジン３４寄りの所定位置に取り付けられた操作ハンドル３６により草刈機Ａの全体を支えるとともに、刈刃３２を移動させることで、草木を刈り払うことができる。
【０００６】
ところで、このような草刈機に関しては、従来からその利便性の向上や安全性の向上を図るための各種の方策が知られている。例えば、特許文献１においては、連結管(操作管)の角度を任意に変更することが可能な草刈機の構成が開示されており、これにより、傾斜地でも草木の刈り払い作業を軽快に行うことなどを可能とし、当該草刈機における利便性の向上を実現している。一方、例えば、特許文献２においては、容易且つ確実に刈刃(回転刃)を主軸に取り付けることが可能な草刈機の構成が開示されており、これにより、刈刃(回転刃)が主軸から外れることを有効に防止することができ、当該草刈機における安全性の向上を実現している。
【０００７】
また、かかる草刈機Ａにおいて、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の歯が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の焼付き防止や疲れ寿命の延長などを目的として、当該各歯車G1,G2、当該各軸受2,4,6の潤滑を行うことによっても、結果として、刈刃３２を長期に亘って、安定してスムーズに回転させることができ、当該草刈機Ａにおける利便性の向上や安全性の向上を図ることができる。
【０００８】
このため、例えば、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を潤滑すべく、当該歯車G1,G2を取り囲む所定の空間部Ｓには、極圧剤入りのグリース(以下、歯車潤滑グリースという)が当該空間部Ｓの空間容積に対して略７０％〜１００％の体積比となるように充填(封入)されている。この場合、歯車潤滑グリースとしては、アメリカグリース協会(ＮＬＧＩ：National Lubricating Grease Institute)が規定するちょう度Ｎｏ．２(ちょう度番号２号)のグリースが用いられており、当該グリースは、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系で構成されている。
【０００９】
また、例えば、回転刃側軸受２としては、その内外輪間に接触型のゴムシール(図示しない)が介在されているとともに、転動体として玉が内外輪間に組み込まれた密封玉軸受が適用されており、当該回転刃側軸受２を潤滑するために、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系で構成されたグリース(以下、軸受潤滑グリースという)が当該軸受内部に封入されている。この場合、ゴムシール(図示しない)は、一例として、その外径部が回転刃側軸受２の外輪に固定されているとともに、その内径部(リップ部)が当該回転刃側軸受２の内輪に形成されたシール溝(図示しない)に摺接されるように位置付けられている。
【００１０】
このように各歯車G1,G2及び各軸受2,4が潤滑された回転刃ユニットＵ２において、回転刃側軸受２は、ゴムシール(歯車G1,G2側に位置するシール(図示しない))を介するだけで、常時歯車潤滑グリースと接触している。
また、草刈機Ａの使用状態においては、駆動軸歯車Ｇ１と回転刃側軸受２及び主軸歯車Ｇ２と回転刃側軸受２が当該歯車G1,G2を上にして縦に並んでいるため、歯車潤滑グリースは、その自重により歯車G1,G2側に位置するゴムシール(図示しない)の外面(歯車G1,G2側の面)へ大量に堆積し、当該シールを押圧することとなる。加えて、主軸８の回転による空間部Ｓの圧力変化、さらには、当該回転刃側軸受２の回転による振動によっても、歯車潤滑グリースが歯車G1,G2側に位置するゴムシール(図示しない)の外面(歯車G1,G2側の面)へ大量に堆積し、当該シールは押圧される。
【００１１】
そして、歯車潤滑グリースによってゴムシール(図示しない)の押圧が継続されると、結果として、当該シールのリップ部と回転刃側軸受２のシール溝との摺接部から当該歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２の内部に漏洩(侵入)してしまう場合がある。
この場合、例えば、回転刃側軸受２の内部に封入されるグリース(軸受潤滑グリース)として、歯車潤滑グリースと類似した構成のグリースを適用することで、軸受潤滑グリースが当該歯車潤滑グリースと混合することによって生じるグリースの変質や不具合などを最小限に止めることができる。
【特許文献１】特開２００４−１９４５２１号公報
【特許文献２】特開平８−１３０９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述したような歯車潤滑グリースの軸受内部への漏洩(侵入)が進行すると、回転刃側軸受２内のグリース量が設定値よりも増加し、攪拌や剪断が活発化され、当該グリースが軟化してしまう場合がある。このようなグリースの軟化が発生すると、回転刃側軸受２のゴムシール(刈刃３２側に位置するシール(図示しない))のリップ部と当該回転刃側軸受２のシール溝(図示しない)との摺接部や、当該シールに設けられた空気孔(図示しない)などから、当該グリースが回転刃側軸受２の外部へ漏洩してしまう場合がある。この場合、例えば、漏洩したグリースが刈刃３２に付着し(図２(ｂ)におけるグリースＧｂの状態)、当該刈刃３２の回転精度を悪化させる虞があるだけでなく、草木や土壌に対して悪影響を与える虞もある。
【００１３】
また、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２の内部、さらには当該回転刃側軸受２の外部へ継続的に漏洩(侵入)すると、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２が潤滑不足となり、例えば、各歯車G1,G2の歯が相互に摩擦されて摩耗することで、当該歯車G1,G2がスムーズに回転せず、これらの回転精度が悪化してしまう場合がある。
【００１４】
このような不都合を回避するための方策として、例えば、歯車潤滑グリースとして、ＮＬＧＩちょう度がＮｏ．３やＮｏ．４のグリース、すなわち、ＮＬＧＩちょう度Ｎｏ．２のグリースよりも硬いグリースなどを適用し、当該グリースが攪拌や剪断されることによる軟化を抑制させ、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓの内壁に当該グリースを付着させる方策や、当該グリースの充填量(封入量)を減少させる方策などがある。
【００１５】
しかしながら、歯車潤滑グリースの硬度を高めると、当該グリースの流動性が低下し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の潤滑に寄与するグリースの量が少なくなり、結果として、当該歯車G1,G2が潤滑不足となって、例えば、上述の場合と同様に、各歯車G1,G2の歯が相互に摩擦されて摩耗してしまう場合がある。また一方、歯車潤滑グリースの充填量(封入量)を減少させると、グリースが充分に空間部Ｓ内に行き渡らず、結果として、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２が潤滑不足となり、同様の事態になってしまう場合がある。
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つことで、内部に封入したグリースの外部への漏洩を防止するとともに、回転部材を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることが可能な回転部材支持ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、本発明に係る回転部材支持ユニットは、所定方向に延出して立設された主軸と、当該主軸を回転自在に支持する複数の転がり軸受と、駆動装置によって回転される駆動軸の回転力を主軸に伝達するために、当該駆動軸及び主軸の一端側にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車と、主軸の他端側に取り付けられた回転部材と、前記主軸、転がり軸受及び歯車を収容するケースとを備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられている。
かかる回転部材支持ユニットにおいて、内圧調整機構として、前記回転部材支持ユニットの内圧の上昇時には、前記ユニットの内気を当該ユニットの内部から外部へ排出させ、前記内圧の低下時には、前記ユニットの外気を当該ユニットの外部から内部へ流入させることで、当該ユニットの内圧を常に大気圧と略同一圧に調整するとともに、前記ユニット内部に封入された潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室が設けられている。この場合、内圧調整室は、その内部が前記ケースに設けられた連通孔によって前記ユニットの内部と連通され、当該ユニットの内部を外部と連通させる開放孔を少なくとも１つ有しているとともに、隔壁によって複数の分室に分割され、これらの分室の内部同士が前記隔壁を貫通する空気孔によって相互に連通されている。
【００１８】
一例として、内圧調整室は、１つの隔壁によって中心部に分室が１つ形成され、当該分室を取り囲んで、さらに分室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成しており、隣り合う隔壁に形成された空気孔は、相互に正対することのないように配置すればよい。
なお、主軸には、回転部材として、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃を取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の回転部材支持ユニットによれば、その内圧を常に大気圧と略同一圧に保つことができ、この結果、内部に封入したグリースの外部への漏洩を防止するとともに、回転部材を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る回転部材支持ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、例えば、草刈機、刈払機及び芝刈機、あるいは電動工具などに搭載される回転部材支持ユニットとして適用することができる。すなわち、本発明は、主軸が所定方向に延出して立設され、当該主軸とともに回転する各種の回転部材を軸支する回転部材支持ユニットに適用することができるが、以下では、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃(回転刃)が、回転部材として主軸へ取り付けられた草刈機に用いられる回転刃ユニットを一例として想定し、当該回転刃ユニットの構成について説明する。なお、この場合、本実施形態に係る草刈機の全体構成としては、上述した従来の草刈機Ａ(図２(ａ))と同様の構成を一例として想定する。また、本実施形態に係る回転刃ユニットの基本的な構成は、上述した従来の回転刃ユニットＵ２(図２(ｂ))と同様であるため、当該回転刃ユニットＵ２と同一若しくは類似の構成については、図面上で同一の符号を付して、その説明を省略若しくは簡略化する。
【００２１】
図１(ａ)〜(ｄ)には、本発明の一実施形態に係る草刈機の回転刃ユニットＵ１(回転部材支持ユニット)が示されており、係る回転刃ユニットＵ１には、所定方向に延出した主軸８と、当該主軸８を回転自在に支持する複数の転がり軸受2,4と、駆動装置(エンジン３４(図２(ａ)参照))によって回転される駆動軸３８の回転力を主軸８に伝達するために、当該駆動軸３８及び主軸８の一端側(図１(ａ)の左端側及び上端側)にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車G1,G2と、主軸８の他端側(同図の下端側)に取り付けられた回転部材(刈刃３２)とが備えられている。
【００２２】
なお、主軸８、転がり軸受2,4及び歯車G1,G2は、筒状を成す所定のケース４０内にそれぞれ収容されており、刈刃３２は、締結部材(ねじ)で主軸８に締結固定され、当該ケース４０の外側(図１(ａ)の下側)に取り付けられている。
また、主軸８は、草刈機の使用状態において略垂直方向に延出するように立設されているのに対し、駆動軸３８は、当該主軸８に対して所定の傾斜角度(駆動軸３８と主軸８との間に形成される角度)を成して傾斜し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を介して当該主軸８と連結されている。なお、当該傾斜角度は、例えば、草刈機の使用環境や使用目的などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しないが、一例として、本実施形態においては、駆動軸３８が主軸８に対して約１２０°(別の捉え方をすると、刈刃３２に対して約３０°)の傾斜角度を成して傾斜するように構成している(図１(ａ))。
【００２３】
図１(ａ)に示す構成において、回転刃ユニットＵ１には、一例として、２つの転がり軸受(回転刃側軸受２(同図の下側の軸受)及び歯車側軸受４(同図の上側の軸受))が設けられており、当該回転刃側軸受２及び当該歯車側軸受４は、主軸８に外嵌されるとともに、ケース４０に内嵌されて、当該主軸８を回転自在に支持している。この場合、一例として、回転刃側軸受２は、主軸８の延出方向の略中間、別の捉え方をすれば、刈刃３２と歯車Ｇ２(後述する主軸歯車)の間に位置付けられており、歯車側軸受４は、刈刃３２とは反対側の主軸８の端部(図１(ａ)の上端部)に位置付けられている。
【００２４】
また、図１(ａ)に示す構成において、回転刃ユニットＵ１には、一例として、１組の歯車(駆動軸歯車Ｇ１(同図の右側の歯車)及び主軸歯車Ｇ２(同図の左側の歯車))が設けられており、当該駆動軸歯車Ｇ１は駆動軸３８に外嵌され、当該主軸歯車Ｇ２は主軸８に外嵌されて、相互に噛合している。これにより、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２は、エンジン３４(図２(ａ))で発生させた回転力の方向を変更するとともに、その速度を減速させながら、主軸８に取り付けられた刈刃３２を回転させており、いわゆる変速機の機能を果たしている。
【００２５】
なお、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の種類、大きさ、形状及び歯の数やピッチなどは、例えば、駆動軸３８及び主軸８の大きさ、両軸の位置関係などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、本実施形態に係る草刈機のように、駆動軸３８と主軸８とが所定の傾斜角度(例えば、約１２０°)を成して連結される構成の場合(図１(ａ)参照)、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２としては、すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車及びまがりばかさ歯車などのかさ歯車を適用すればよい。
【００２６】
本実施形態において、回転部材支持ユニットである回転刃ユニットＵ１には、当該回転刃ユニットＵ１の内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられている。この場合、かかる内圧調整機構としては、回転刃ユニットＵ１の内気の排出、及び回転刃ユニットＵ１への外気の流入によって、当該回転刃ユニットＵ１の内圧を調整する内圧調整室２０が設けられている。すなわち、内圧調整室２０は、回転刃ユニットＵ１の内圧の上昇時、回転刃ユニットＵ１の内気を当該ユニットＵ１の内部から外部へ排出させ、当該ユニットＵ１の内部を減圧させることで、回転刃ユニットＵ１の内圧を大気圧と略同一圧となるように調整する。一方、回転刃ユニットＵ１の内圧の低下時には、当該回転刃ユニットＵ１の外気を当該ユニットＵ１の外部から内部へ流入させ、当該ユニットＵ１の内部を加圧させることで、回転刃ユニットＵ１の内圧を大気圧と略同一圧となるように調整する。これにより、内圧調整室２０は、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に大気圧と略同一圧に保っている。
【００２７】
かかる内圧調整室２０は、その内部(以下、調整室内部という)がケース４０に設けられた連通孔４０ｈによって回転刃ユニットＵ１の内部(図１(ａ)における駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓ)と連通されているとともに、当該回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部と連通させるための開放孔を少なくとも１つ有した構造を成している。
【００２８】
図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、一例として、内圧調整室２０の全体の外郭形状を略円筒状とし、当該円筒の一方側(図１(ａ)の上側)を蓋部２０ｂによって閉塞することで、調整室内部に所定の円柱状の空間部を形成しているとともに、周縁部２０ｃに対し、開放孔２０ｋを１つだけ設けた構造としている。このように、内圧調整室２０は、調整室内部を開放孔２０ｋによって外部と連通させることで、当該調整室内部と連通孔４０ｈによって連通された回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部に対して連通させる、すなわち空間部Ｓを外部に対して開放することを可能としている。
【００２９】
この場合、開放孔２０ｋは、一例として、周縁部２０ｃの一方側(蓋部２０ｂとは反対側(図１(ａ)の下側))を部分的に所定形状(半円形や矩形など)で、所定大に切り欠いた切り欠きとして形成されている。
なお、開放孔２０ｋは、調整室内部を経由して回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部と連通させる(空間部Ｓを外部に対して開放する)ことが可能であれば、その形態(大きさや形状など)、位置及び数などは、特に限定されない。例えば、開放孔２０ｋとして、切り欠きではなく、内圧調整室２０の周縁部２０ｃに断面形状が円形や矩形などを成す所定大の貫通孔を形成してもよい。また、開放孔２０ｋは、１つだけでなく２つ以上形成してもよく、この場合、全ての開放孔２０ｋを同一形状の切り欠きや貫通孔としてもよいし、異なる形状の切り欠きや貫通孔を組み合わせて開放孔２０ｋを構成してもよい。
【００３０】
また、内圧調整室２０は、調整室内部(上述した円柱状の空間部)が、隔壁によって複数の分室(以下、隔室という)に分割された構造、具体的には、１つの隔壁によって中心部に隔室が１つ形成され、当該隔室を取り囲んで、さらに隔室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成している。一例として、図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、内圧調整室２０の調整室内部が当該調整室内部と同心で、径の異なる２つの円環状の隔壁71,72によって３つの隔室61,62,63に分割されている。
【００３１】
この場合、内圧調整室２０は、その調整室内部が比較的小径の円環状の隔壁(同、第１隔壁という)７１によって分割され、中心部に円筒状の隔室(以下、第１隔室という)６１が形成されるとともに、その外側に当該第１隔室６１よりも大径円環状の隔室が形成される。さらに、当該大径円環状の隔室が比較的大径の円環状の隔壁(同、第２隔壁という)７２によって分割されて、第１隔室６１と第２隔壁７２との間に当該第１隔室６１よりも大径円環状の隔室(以下、第２隔室という)６２が形成されるとともに、第２隔室６２と内圧調整室２０の周縁部２０ｃとの間に当該第２隔室６２よりも大径円環状の隔室(同、第３隔室という)６３が形成される。
【００３２】
すなわち、内圧調整室２０は、第１隔壁７１に隔てられた状態で、第１隔室６１の外側を第２隔室６２が同心状に取り囲んだ構造となるとともに、第２隔壁７２に隔てられた状態で、第２隔室６２の外側を第３隔室６３が同心状に取り囲んだ構造となる。
【００３３】
また、かかる内圧調整室２０において、これらの隔室61,62,63は、その内部同士が隔壁71,72を貫通する空気孔71h,72hによって相互に連通されている。具体的には、第１隔室６１の内部と第２隔室６２の内部とが、第１隔壁７１に形成された空気孔７１ｈによって相互に連通されており、第２隔室６２の内部と第３隔室６３の内部とが、第２隔壁７２に形成された空気孔７２ｈによって相互に連通されている。これにより、第１隔室６１、第２隔室６２及び第３隔室６３を、それぞれの内部が第１隔壁７１の空気孔７１ｈ及び第２隔壁７２の空気孔７２ｈによって相互に連通された構造とすることができる。
【００３４】
この場合、空気孔71h,72hは、隔室61,62,63の内部を相互に連通させることが可能であれば、その形態(大きさや形状など)、位置及び数は特に限定されない。一例として、本実施形態においては、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側(図１(ａ),(ｄ)の上側、若しくは下側)を部分的に所定形状(半円形や矩形など)で、所定大に切り欠いた切り欠きとして、空気孔71h,72hが形成されている場合を想定する。ただし、このような切り欠きに代えて、例えば、空気孔71h,72hとして、第１隔壁７１を内周側(第１隔室６１側)から外周側(第２隔室６２側)まで、及び第２隔壁７２を内周側(第２隔室６２側)から外周側(第３隔室６３側)まで、それぞれ断面形状が所定大の円形や矩形などを成して貫通する貫通孔を形成してもよい。
【００３５】
図１(ｂ),(ｃ)に示す構成においては、一例として、第１隔壁７１及び第２隔壁７２にそれぞれ２つずつ、合計４つの空気孔71h,72hが設けられており、第１隔壁７１の２つの空気孔７１ｈが当該第１隔壁７１の中心に対して１８０°の位相差を持って(すなわち、直径の両端上に)配置されているとともに、第２隔壁７２の２つの空気孔７２ｈも当該第２隔壁７２の中心に対して１８０°の位相差を持って(すなわち、直径の両端上に)配置されている。そして、この場合、第１隔壁７１の空気孔７１ｈと第２隔壁７２の空気孔７２ｈとは、交互に各隔壁71,72の中心に対して９０°の位相差を持って相互に正対せずに配置されている。さらに、第２隔壁７２の２つの空気孔７２ｈが、いずれも開放孔２０ｋと所定の位相差を有し、正対しないように配置されている。すなわち、空気孔７１ｈ、空気孔７２ｈ及び開放孔２０ｋは、いずれも正対しないように配置された構造となる。
【００３６】
このように４つの空気孔71h,72hを配設することで、内圧調整室２０の内気を各隔室61,62,63内へスムーズに流動させられることに加え、外部から内圧調整室２０の内部への異物(例えば、刈り払った草木の屑、汚泥や塵埃など)の侵入を有効に防止することができる。すなわち、例えば、内圧調整室２０に対し、外部から開放孔２０ｋを通って第３隔室６３の中へ異物が侵入した場合であっても、当該異物は、開放孔２０ｋ、空気孔７１ｈ及び空気孔７２ｈがいずれも正対しないため、第３隔室６３から第２隔室６２及び第１隔室６１へ、さらには連通孔４０ｈにより第１隔室６１と連通した回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)まで容易に侵入することができず、かかる異物の侵入を有効に防止することができる。
この結果、回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)への異物の侵入による駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の早期損傷、並びに、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の早期損傷などを有効に防止することができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、第１隔壁７１及び第２隔壁７２に対し、それぞれ２つずつ空気孔71h,72hを設けたが、第１隔壁７１及び第２隔壁７２に対して、それぞれ１つずつ空気孔71h,72hを設けてもよいし、それぞれ３つ以上の空気孔71h,72hを設けてもよい。この場合であっても、第１隔壁７１の空気孔７１ｈと第２隔壁７２の空気孔７２ｈとは、、相互に正対することのないように所定の位相差を設けて配置するとともに、空気孔７２ｈが開放孔４０ｋと正対することのないように所定の位相差を設けて配置することが好ましい。
また、空気孔71h,72hは、全て同一大で同一形状の切り欠きや貫通孔としてもよいし、隔壁71,72ごと、若しくは、各隔壁71,72内で異なる大きさや異なる形状の切り欠きや貫通孔を組み合わせて空気孔71h,72hを形成してもよい。
【００３８】
ここで、内圧調整室２０の大きさ、形状及び数、並びに、隔室61,62,63及び隔壁71,72の大きさ、形状及び数などは、例えば、回転刃ユニットＵ１の大きさなどに応じて任意に設定されるため、特に限定しない。
一例として、図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、隔室61,62,63及び隔壁71,72を円形状(円筒状及び円柱状)に形成したが、このような円形状の他、例えば、楕円形状(楕円筒状や楕円柱状)、矩形状(矩形筒状や矩形柱状)及び多角形状(多角形筒状や多角形柱状)などを成していてもよい。また、これらの各種形状を組み合わせて、隔室61,62,63及び隔壁71,72を形成してもよい。
【００３９】
また、図１(ａ)に示す構成においては、内圧調整室２０をケース４０の天部(同図の上部)４０ｕに１つだけ外設している。この場合、内圧調整室２０の周縁部２０ｃには、その一方側の端部(蓋部２０ｂとは反対側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部))に周方向へ沿って、当該内圧調整室２０をケース４０に取り付けるための係合部(以下、固定つめという)２０ｊが設けられている。かかる固定つめ２０ｊは、周縁部２０ｃの一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)に連続し、当該端部の開放孔２０ｋ部分を除く全周に亘って略直角に所定高さ(同図の上下方向の距離)で、周縁部２０ｃの縮径方向へ所定距離だけ突出して形成されている。これに対し、ケース４０には、主軸８の回転方向の外周部に、内圧調整室２０の固定つめ２０ｊの全体を係合させるための凹状の溝(以下、係合溝という)４０ｄが周方向に沿って、当該固定つめ２０ｊと略同一の大きさ(長さ、幅(高さ)及び深さ(距離))で形成されている。
これにより、かかる固定つめ２０ｊをケース４０の係合溝４０ｄに係合させ、周縁部２０ｃの内周面が前記ケース４０の外周面と略面一となるまで当該係合溝４０ｄに押し込むことで、内圧調整室２０を当該ケース４０に対して容易に取り付ける(嵌合固定させる)ことができる。
【００４０】
なお、内圧調整室２０の取り付け方法は、このような嵌合固定に限定されず、この他にも、例えば、接着や溶接などにより接合固定してもよいし、締結部材(ねじやピンなど)により締結固定してもよい。また、これらの各種の方法を組み合わせることで、内圧調整室２０をケース４０に対して取り付けてもよい。
また、図１(ａ)に示す構成においては、一例として、内圧調整室２０をケース４０の天部４０ｕに外設しているが、その位置はこれに限定されず、例えば、ケース４０の側面部(主軸８の延出方向に対して水平方向(同図の左右方向、例えば、同図において左側面部))に外設してもよい。
【００４１】
ここで、内圧調整室２０は、このように固定つめ２０ｊをケース４０の係合溝４０ｄに係合させた状態で、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)がケース４０の天部４０ｕの外側(図１(ａ)の上側)に密接するように、当該隔壁71,72の高さ(図１(ａ),(ｄ)の上下方向の距離)を所定寸法に設定して構成されている。なお、この場合、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)とケース４０の天部４０ｕとを、例えば、接着や溶接などによりそれぞれ接合固定した構成としてもよい。
【００４２】
また、内圧調整室２０は、同様に固定つめ２０ｊを係合溝４０ｄに係合させた状態で、ケース４０の天部４０ｕに設けられた連通孔４０ｈの外部側(図１(ａ)の上側)への開口部ｈｏが第１隔室６１内で開口されるように、内圧調整室２０の大きさ、並びに第１隔室６１の大きさ(径)を所定寸法に設定して構成されているとともに、ケース４０に対して位置決めされている。これにより、第１隔室６１と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通孔４０ｈによって連通させることができ、さらには、空気孔71,72を経由して第２隔室６２及び第３隔室６３を空間部Ｓとそれぞれ連通させることができる。すなわち、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを相互に連通させることができるとともに、開放孔２０ｋを通して空間部Ｓが外部に対して開放可能となるように構成することができる。
【００４３】
なお、この場合、ケース４０の天部４０ｕには、当該天部４０ｕの内側から外側まで(歯車側軸受４側から第１隔室６１側まで(図１(ａ)の下側から上側まで))を貫通する連通孔４０ｈが設けられており、当該連通孔４０ｈは、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通させることが可能であれば、その大きさ、形状及び数などは、内圧調整室２０の大きさや回転刃ユニットＵ１の大きさなどに応じて任意に設定することができる。
【００４４】
一例として、図１(ａ)に示す構成においては、ケース４０の天部４０ｕの内側から外側までを直径１ｍｍの円筒状に貫通する貫通孔として、連通孔４０ｈが１つだけ形成されている場合を想定している。また、連通孔４０ｈの形成位置は、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通させることが可能であれば特に限定されないが、上述したように開口部ｈｏが内圧調整室２０の第１隔室６１内で開口されるようにケース４０の天部４０ｕに対して形成することが望ましい。さらに、連通孔４０ｈを２つ以上形成してもよいが、この場合であっても、これらの連通孔４０ｈは、同様に内圧調整室２０の第１隔室６１内に開口部ｈｏを開口させるように形成することが望ましい。
【００４５】
なお、内圧調整室２０の素材については特に言及しなかったが、内圧調整室２０は、例えば、ポリエチレンなど各種の樹脂材や、ニトリルゴムなど各種の弾性材で構成すればよい。これにより、固定つめ２０ｊに対して拡径方向へ僅かな力を加えるだけで当該固定つめ２０ｊを弾性変形させて径を拡大させることができ、その後、前記拡径方向への力を解除することで、固定つめ２０ｊは、拡径前の元の状態まで戻り、内圧調整室２０をケース４０に対して容易に嵌合固定させることができる。同様に、取り外しも容易となり、例えば、内圧調整室２０を脱着して行うメンテナンス作業などが容易となる。
ただし、刈刃３２の回転に伴う回転刃ユニットＵ１の温度上昇を考慮すれば、内圧調整室２０は、高温下(例えば、１１０℃以上)においても変形や変質などが生じることのない素材(例えば、融点が１１０℃以上の樹脂材や弾性材)などを用いて構成することが好ましい。また、回転刃ユニットＵ１に対する潤滑を考慮すれば、後述する歯車潤滑グリースに対して変質などが生じることのない樹脂材や弾性材で構成することが好ましい。
【００４６】
このように、回転刃ユニットＵ１に対して内圧調整室２０を設けることで、当該回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)と内圧調整室２０の調整室内部とが連通孔４０ｈによって連通され、平常時において、当該回転刃ユニットＵ１の内圧と内圧調整室２０の内圧とは、いずれも略一定圧(大気圧と略同一圧)に保たれた状態となる。具体的には、回転刃ユニットＵ１の内圧と、空気孔71h,72hで相互に連通された第１隔室６１、第２隔室６２及び第３隔室６３の各内圧が大気圧と略同一圧に保たれた状態となる。
【００４７】
この状態から、例えば、主軸８が回転することによって回転刃ユニットＵ１の内部が加圧され、当該回転刃ユニットＵ１の内圧が上昇し、内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合、当該回転刃ユニットＵ１の内気(以下、かかる内気をユニット内気という)が押圧され、連通孔４０ｈを通って第１隔室６１の内部へ流入される。その際、第１隔室６１の内気(以下、かかる内気を第１隔室内気という)は、第１隔室６１の内部へ流入したユニット内気によって押圧され、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通って第２隔室６２の内部へ流入する。
これにより、第２隔室６２の内気(以下、かかる内気を第２隔室内気という)が、第２隔室６２の内部へ流入した第１隔室内気によって押圧され、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通って第３隔室６３の内部へ流入する。そして、さらに第３隔室６３の内気(以下、かかる内気を第３隔室内気という)が、第３隔室６３の内部へ流入した第２隔室内気によって押圧され、周縁部２０ｃの開放孔２０ｋを通って内圧調整室２０の外部へ排出される。
【００４８】
この結果、回転刃ユニットＵ１から内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)へ流入したユニット内気を、その流入量に相当する量だけ、第１隔室内気及び第２隔室内気を経て、第３隔室内気として内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部へ排出させることができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の内圧上昇は、ユニット内気(具体的には、第３隔室内気)を回転刃ユニットＵ１の外部へ排出させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が上昇し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００４９】
一方、回転刃ユニットＵ１の内圧と内圧調整室２０の内圧とが略一定圧に保たれた状態から、例えば、主軸８が停止することによって回転刃ユニットＵ１の内部が減圧され、当該回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し、内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合、第１隔室内気が回転刃ユニットＵ１内へ吸引され、連通孔４０ｈを通って当該回転刃ユニットＵ１の内部へ流出される。その際、第１隔室６１には、流出した第１隔室内気に相当する量だけ、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通して第２隔室６２から第２隔室内気が流入する。
これにより、第２隔室６２には、流出した第２隔室内気に相当する量だけ、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通して第３隔室６３から第３隔室内気が流入するとともに、第３隔室６３には、流出した第３隔室内気に相当する量だけ、周縁部２０ｃの開放孔２０ｋを通して内圧調整室２０の外部から外気が流入される。
【００５０】
この結果、内圧調整室２０から回転刃ユニットＵ１へ流出した第１隔室内気を、その流出量に相当する量だけ、内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部から外気として内圧調整室２０(具体的には、第３隔室６３)の内部へ流入させることができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の内圧低下は、回転刃ユニットＵ１の外部から外気を内圧調整室２０の内部(具体的には、第３隔室６３)へ流入させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００５１】
なお、回転刃ユニットＵ１の内部が加圧状態から減圧状態へ移行した場合、並びに、減圧状態から加圧状態へ移行した場合も、上述した内圧調整室２０の内気(第１隔室内気、第２隔室内気及び第３隔室内気)の流入出、並びに回転刃ユニットＵ１の外気の流入によって、同様に、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００５２】
以上のような構成を成す回転刃ユニットＵ１において、上述した従来の草刈機Ａの場合と同様に、刈刃３２を長期に亘って、安定してスムーズに回転させるため、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の歯が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の焼付き防止や疲れ寿命の延長などを目的として、当該各歯車G1,G2、当該軸受2,4,6の潤滑を行っている。
【００５３】
本実施形態においては、一例として、回転刃ユニットＵ１の内部(駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓ)にアメリカグリース協会(ＮＬＧＩ：National
Lubricating Grease Institute)が規定するちょう度Ｎｏ．２(ちょう度番号２号)のグリース(以下、歯車潤滑グリースという)が、当該空間部Ｓの空間容積に対して略７０％〜１００％の体積比となるように充填(封入)されている。また、転がり軸受(回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６)の内部にも、同様にＮＬＧＩちょう度Ｎｏ．２のグリース(以下、軸受潤滑グリースという)が、当該各軸受2,4,6内の空間容積に対して略２５％の体積比となるように充填(封入)されている。
【００５４】
なお、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースの成分構成は、例えば、回転刃ユニットＵ１の使用目的や使用条件などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースは、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系のグリースとして構成すればよい。また、この場合、添加剤として、極圧剤を増ちょう剤及び基油に対して添加してもよい。
【００５５】
ここで、本実施形態に係る草刈機の使用状態、すなわち回転刃ユニットＵ１の運転時における歯車潤滑グリースの状態変化について、以下、説明する。
歯車潤滑グリースは、その自重により、並びに駆動軸３８及び駆動軸歯車Ｇ１が回転するとともに、主軸８及び主軸歯車Ｇ２が回転することによる振動により、空間部Ｓにおいて継続的に攪拌及び剪断される。このように攪拌及び剪断が繰り返された歯車潤滑グリースは、その温度が上昇し、これに伴って軟化するとともに、熱膨張を起こす。
【００５６】
この際、回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)の圧力(内圧)が上昇するため、当該内圧と内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じる。この場合、回転刃ユニットＵ１の内気や空間部Ｓに封入された歯車潤滑グリースに対して、回転刃ユニットＵ１の外部方向への押圧力、具体的には、空間部Ｓの内壁Ｓ１や回転刃側軸受２への押圧力が作用する。
【００５７】
本実施形態においては、回転刃ユニットＵ１に内圧調整室２０が設けられているため、空間部Ｓに封入された歯車潤滑グリースに対し、上述したような押圧力が作用した場合であっても、当該歯車潤滑グリースを、ユニット内気とともに連通孔４０ｈを通して内圧調整室２０の内部(具体的には、第１隔室６１の内部)へ流動させ、捕集することができる。これにより、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続け、その内部に漏洩(侵入)することを防止することができる。なお、内圧調整室２０(第１隔室６１)に捕集された歯車潤滑グリースは、攪拌及び剪断されることがなく、その温度が低下し、増ちょう剤の作用により硬化して半固体化する。
【００５８】
この場合、第１隔室６１の内部に流入したユニット内気は、上述したように、第２隔室６２及び第３隔室６３へ流入した後、開放孔２０ｋから内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部へ第３隔室内気として排出される。一方、第１隔室６１の内部へ捕集され、半固体化された歯車潤滑グリースは、当該第１隔室６１の内面に付着する。第１隔室６１の内面に付着した歯車潤滑グリースは、第２隔室６２との間で熱交換され(具体的には、第２隔室６２に対してその熱を放出し)、冷却されることで早期に硬化し、第１隔室６１の内面に固着される。
【００５９】
このように、第１隔室６１の内部へ流動して捕集された歯車潤滑グリースは、早期に硬化固着されるため、連通孔４０ｈに引き込まれることがなく、例えば、硬化した歯車潤滑グリースが、いわゆる栓となって連通孔４０ｈを塞いでしまうことはない。また、第１隔室６１の内部へ流動して捕集された歯車潤滑グリースが、再び連通孔４０ｈを通って当該連通孔４０ｈの内部で硬化し、栓となってしまうことを有効に防止することができる。
なお、第１隔室６１に捕集された歯車潤滑グリースを早期に硬化固着させることで、当該歯車潤滑グリースが、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通って第２隔室６２の内部まで、さらには、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通って第３隔室６３まで流動してしまうことも有効に防止することができる。
【００６０】
このため、例えば、主軸８の停止によって回転刃ユニットＵ１(空間部Ｓ)の内圧が低下し、当該内圧と内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合であっても、第１隔室内気のみを連通孔４０ｈを通して回転刃ユニットＵ１の内部へ流出させることができる。そして、内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)から回転刃ユニットＵ１へ流出した内気(具体的には、第１隔室内気)を、内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部から外気として内圧調整室２０(具体的には、第３隔室６３)の内部へ流入させることができる。したがって、回転刃ユニットＵ１の内圧低下は、回転刃ユニットＵ１の外部から外気を内圧調整室２０の内部(具体的には、第３隔室６３)へ流入させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
この結果、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続けることがなく、回転刃側軸受２の内部への歯車潤滑グリースの漏洩(侵入)を有効に防止することができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る回転刃ユニットＵ１によれば、その内部(空間部Ｓ)に封入したグリース(歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリース)の回転刃側軸受２の内部への漏洩(侵入)、さらには、回転刃ユニットＵ１の外部への漏洩を防止することができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の潤滑状態が良好に維持され、回転部材である刈刃３２を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることができる。
【００６２】
なお、上述した本実施形態においては、主軸８を回転自在に支持する回転刃側軸受２及び歯車側軸受４の構成について、特に言及しなかったが、これらの軸受2,4は、回転刃ユニットＵ１の内気の流動性、並びに、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースの漏洩防止を考慮し、以下のような構成とすることが好ましい。
【００６３】
内圧調整室２０に近接する歯車側軸受４は、その内部を密封する密封部材(接触型のシール、及び非接触型のシールやシールドなど)が設けられていない、いわゆるオープンタイプの軸受構造とすればよい。これにより、回転刃ユニットＵ１の内気がスムーズに歯車側軸受４内を通ることができ、連通孔４０ｈを介して内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)との間でそれぞれの内気をスムーズに流入出させることができる。結果として、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができ、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続けることがなく、回転刃側軸受２の内部への歯車潤滑グリースの漏洩(侵入)を有効に防止することができる。
【００６４】
また、刈刃３２に近接する回転刃側軸受２は、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２側(図１(ａ)の上側)を密封部材が設けられていない開放状態とし、刈刃３２側(図１(ａ)の下側)に密封部材(図示しない)を設けて密封状態とした軸受構造とすればよい。これにより、仮に回転刃側軸受２の内部へ歯車潤滑グリースが漏洩(侵入)し、回転刃側軸受２内の軸受潤滑グリース量が設定値よりも増加するとともに、攪拌や剪断が活発化され、当該グリースが軟化した場合であっても、当該グリースの軸受外部への漏洩を有効に防止することができる。ただし、刈刃３２側(図１(ａ)の下側)だけでなく、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２側(図１(ａ)の上側)にも密封部材を設け、密封性(気密性及び液密性)をさらに高めた軸受構造としてもよい。
【００６５】
なお、回転刃側軸受２に設ける密封部材としては、非接触型のシール(例えば、鋼板製の芯金の全体若しくは一部を各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で連結して成るシールなど)や、非接触型のシールド(例えば、ステンレス板、鉄板などの薄い金属板からプレス成形等されたシールド)を適用してもよいが、密封性を考慮し、接触型のシールを適用することが好ましい。
【００６６】
一例として、密封部材としての接触型シール(図示しない)は、鋼板等を断面がＬ字状を成すようにプレス加工などにより成形した環状の芯金の一部を各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で連結して構成すればよい。この場合、シールには、かかる弾性材で構成された１つ若しくは複数のシールリップを形成することが好ましい。なお、芯金と各種の弾性材とを連結する場合、その連結方法としては、接着、かしめ、コーティング及び射出成形など、各種の方法を任意に選択して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転刃ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、内圧調整室を取り付けた状態の断面図、(ｂ)は、内圧調整室の上部平面図、(ｃ)は、内圧調整室の横断面図。(ｄ)は、内圧調整室の縦断面図。
【図２】従来の草刈機の構成例を示す図であって、(ａ)は、全体構成を示す斜視図、(ｂ)は、回転刃ユニットの断面図。
【符号の説明】
【００６８】
２ 回転刃側軸受
４ 歯車側軸受
８ 主軸
２０ 内圧調整室
２０ｂ 蓋部
２０ｃ 周縁部
２０ｋ 開放孔
３２ 刈刃
３４ エンジン
３８ 駆動軸
４０ ケース
４０ｈ 連通孔
６１ 第１隔室
６２ 第２隔室
６３ 第３隔室
７１ 第１隔壁
７１ｈ，７２ｈ 空気孔
７２ 第２隔壁
Ｇ１ 駆動軸歯車
Ｇ２ 主軸歯車
Ｕ１ 回転刃ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、地表に生育する草木(例えば、芝生や雑草など)を根元付近から刈り払う作業に用いられる草刈機、刈払機及び芝刈機、あるいは電動工具などに関し、特に、これらに取り付けられた刈刃(回転刃)などの回転部材を軸支する回転部材支持ユニットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２(ａ),(ｂ)には、このような回転部材支持ユニットが備えられた草刈機の構成が一例として示されている。同図に示す構成において、かかる草刈機Ａには、直線状に延出した操作管３０と、当該操作管３０の一端側に設けられた回転部材支持ユニット(以下、回転刃ユニットという)Ｕ２と、当該操作管３０の他端側に設けられた駆動装置(エンジン)３４とが備えられている。
この場合、操作管３０には、その内部にエンジン３４で発生された駆動力(回転出力)により回転される駆動軸３８が設けられており、当該駆動軸３８は、転がり軸受(以下、駆動軸軸受という)６によって回転自在に支持されている。なお、駆動軸３８のエンジン３４とは反対側の端部には、歯車(以下、駆動軸歯車という)Ｇ１が設けられており、駆動軸軸受６は、当該駆動軸歯車Ｇ１に外嵌されて、駆動軸３８を回転自在に支持している。
【０００３】
また、回転刃ユニットＵ２には、所定方向に延出して立設された主軸８と、当該主軸８を回転自在に支持する２つの転がり軸受(以下、回転刃側軸受２(図２(ｂ)の下側の軸受)及び歯車側軸受４(同図の上側の軸受)という)と、駆動軸３８の回転力を主軸８に伝達するために、当該駆動軸３８及び主軸８の一端側(同図の左端側及び上端側)にそれぞれ設けられて相互に噛合する１組の歯車(同、駆動軸歯車Ｇ１(同図の右側の歯車)及び主軸歯車Ｇ２(同図の左側の歯車)という)と、主軸８の他端側(同図の下端側)に取り付けられた回転可能な回転部材(刈刃)３２とが備えられている。
【０００４】
なお、この場合、主軸８は、草刈機Ａの使用状態において略垂直方向に延出するように立設されており、駆動軸３８は、当該主軸８に対して所定の傾斜角度(駆動軸３８と主軸８との間に形成される角度)を成して傾斜し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を介して当該主軸８と連結されている。
また、回転刃側軸受２は、主軸８の延出方向の略中間、別の捉え方をすれば、刈刃３２と主軸歯車Ｇ２の間に位置付けられており、一方、歯車側軸受４は、刈刃３２とは反対側の主軸８の端部(図２(ｂ)の上端部)に位置付けられている。さらに、操作管３０には、作業者を刈刃３２から保護するための保護カバー４２が、当該刈刃３２寄りの所定位置に設けられている。
【０００５】
このような構成によれば、エンジン３４が駆動軸３８を回転させると、当該回転力は駆動軸歯車Ｇ１を介して主軸歯車Ｇ２に伝達され、当該回転力によって主軸８を回転させることができる。これにより、エンジン３４から発生した回転力の方向を変更するとともに、その速度を減速させながら、主軸８に取り付けられた刈刃３２を回転させることができる。そして、作業者は、操作管３０のエンジン３４寄りの所定位置に取り付けられた操作ハンドル３６により草刈機Ａの全体を支えるとともに、刈刃３２を移動させることで、草木を刈り払うことができる。
【０００６】
ところで、このような草刈機に関しては、従来からその利便性の向上や安全性の向上を図るための各種の方策が知られている。例えば、特許文献１においては、連結管(操作管)の角度を任意に変更することが可能な草刈機の構成が開示されており、これにより、傾斜地でも草木の刈り払い作業を軽快に行うことなどを可能とし、当該草刈機における利便性の向上を実現している。一方、例えば、特許文献２においては、容易且つ確実に刈刃(回転刃)を主軸に取り付けることが可能な草刈機の構成が開示されており、これにより、刈刃(回転刃)が主軸から外れることを有効に防止することができ、当該草刈機における安全性の向上を実現している。
【０００７】
また、かかる草刈機Ａにおいて、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の歯が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の焼付き防止や疲れ寿命の延長などを目的として、当該各歯車G1,G2、当該各軸受2,4,6の潤滑を行うことによっても、結果として、刈刃３２を長期に亘って、安定してスムーズに回転させることができ、当該草刈機Ａにおける利便性の向上や安全性の向上を図ることができる。
【０００８】
このため、例えば、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を潤滑すべく、当該歯車G1,G2を取り囲む所定の空間部Ｓには、極圧剤入りのグリース(以下、歯車潤滑グリースという)が当該空間部Ｓの空間容積に対して略７０％〜１００％の体積比となるように充填(封入)されている。この場合、歯車潤滑グリースとしては、アメリカグリース協会(ＮＬＧＩ：National Lubricating Grease Institute)が規定するちょう度Ｎｏ．２(ちょう度番号２号)のグリースが用いられており、当該グリースは、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系で構成されている。
【０００９】
また、例えば、回転刃側軸受２としては、その内外輪間に接触型のゴムシール(図示しない)が介在されているとともに、転動体として玉が内外輪間に組み込まれた密封玉軸受が適用されており、当該回転刃側軸受２を潤滑するために、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系で構成されたグリース(以下、軸受潤滑グリースという)が当該軸受内部に封入されている。この場合、ゴムシール(図示しない)は、一例として、その外径部が回転刃側軸受２の外輪に固定されているとともに、その内径部(リップ部)が当該回転刃側軸受２の内輪に形成されたシール溝(図示しない)に摺接されるように位置付けられている。
【００１０】
このように各歯車G1,G2及び各軸受2,4が潤滑された回転刃ユニットＵ２において、回転刃側軸受２は、ゴムシール(歯車G1,G2側に位置するシール(図示しない))を介するだけで、常時歯車潤滑グリースと接触している。
また、草刈機Ａの使用状態においては、駆動軸歯車Ｇ１と回転刃側軸受２及び主軸歯車Ｇ２と回転刃側軸受２が当該歯車G1,G2を上にして縦に並んでいるため、歯車潤滑グリースは、その自重により歯車G1,G2側に位置するゴムシール(図示しない)の外面(歯車G1,G2側の面)へ大量に堆積し、当該シールを押圧することとなる。加えて、主軸８の回転による空間部Ｓの圧力変化、さらには、当該回転刃側軸受２の回転による振動によっても、歯車潤滑グリースが歯車G1,G2側に位置するゴムシール(図示しない)の外面(歯車G1,G2側の面)へ大量に堆積し、当該シールは押圧される。
【００１１】
そして、歯車潤滑グリースによってゴムシール(図示しない)の押圧が継続されると、結果として、当該シールのリップ部と回転刃側軸受２のシール溝との摺接部から当該歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２の内部に漏洩(侵入)してしまう場合がある。
この場合、例えば、回転刃側軸受２の内部に封入されるグリース(軸受潤滑グリース)として、歯車潤滑グリースと類似した構成のグリースを適用することで、軸受潤滑グリースが当該歯車潤滑グリースと混合することによって生じるグリースの変質や不具合などを最小限に止めることができる。
【特許文献１】特開２００４−１９４５２１号公報
【特許文献２】特開平８−１３０９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述したような歯車潤滑グリースの軸受内部への漏洩(侵入)が進行すると、回転刃側軸受２内のグリース量が設定値よりも増加し、攪拌や剪断が活発化され、当該グリースが軟化してしまう場合がある。このようなグリースの軟化が発生すると、回転刃側軸受２のゴムシール(刈刃３２側に位置するシール(図示しない))のリップ部と当該回転刃側軸受２のシール溝(図示しない)との摺接部や、当該シールに設けられた空気孔(図示しない)などから、当該グリースが回転刃側軸受２の外部へ漏洩してしまう場合がある。この場合、例えば、漏洩したグリースが刈刃３２に付着し(図２(ｂ)におけるグリースＧｂの状態)、当該刈刃３２の回転精度を悪化させる虞があるだけでなく、草木や土壌に対して悪影響を与える虞もある。
【００１３】
また、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２の内部、さらには当該回転刃側軸受２の外部へ継続的に漏洩(侵入)すると、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２が潤滑不足となり、例えば、各歯車G1,G2の歯が相互に摩擦されて摩耗することで、当該歯車G1,G2がスムーズに回転せず、これらの回転精度が悪化してしまう場合がある。
【００１４】
このような不都合を回避するための方策として、例えば、歯車潤滑グリースとして、ＮＬＧＩちょう度がＮｏ．３やＮｏ．４のグリース、すなわち、ＮＬＧＩちょう度Ｎｏ．２のグリースよりも硬いグリースなどを適用し、当該グリースが攪拌や剪断されることによる軟化を抑制させ、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓの内壁に当該グリースを付着させる方策や、当該グリースの充填量(封入量)を減少させる方策などがある。
【００１５】
しかしながら、歯車潤滑グリースの硬度を高めると、当該グリースの流動性が低下し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の潤滑に寄与するグリースの量が少なくなり、結果として、当該歯車G1,G2が潤滑不足となって、例えば、上述の場合と同様に、各歯車G1,G2の歯が相互に摩擦されて摩耗してしまう場合がある。また一方、歯車潤滑グリースの充填量(封入量)を減少させると、グリースが充分に空間部Ｓ内に行き渡らず、結果として、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２が潤滑不足となり、同様の事態になってしまう場合がある。
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つことで、内部に封入したグリースの外部への漏洩を防止するとともに、回転部材を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることが可能な回転部材支持ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、本発明に係る回転部材支持ユニットは、所定方向に延出して立設された主軸と、当該主軸を回転自在に支持する複数の転がり軸受と、駆動装置によって回転される駆動軸の回転力を主軸に伝達するために、当該駆動軸及び主軸の一端側にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車と、主軸の他端側に取り付けられた回転部材と、前記主軸、転がり軸受及び歯車を収容するケースとを備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられている。
かかる回転部材支持ユニットにおいて、内圧調整機構として、前記回転部材支持ユニットの内圧の上昇時には、前記ユニットの内気を当該ユニットの内部から外部へ排出させ、前記内圧の低下時には、前記ユニットの外気を当該ユニットの外部から内部へ流入させることで、当該ユニットの内圧を常に大気圧と略同一圧に調整するとともに、前記ユニット内部に封入された潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室が設けられている。この場合、内圧調整室は、その内部が前記ケースに設けられた連通孔によって前記ユニットの内部と連通され、当該ユニットの内部を外部と連通させる開放孔を少なくとも１つ有しているとともに、隔壁によって複数の分室に分割され、これらの分室の内部同士が前記隔壁を貫通する空気孔によって相互に連通されている。
【００１８】
一例として、内圧調整室は、１つの隔壁によって中心部に分室が１つ形成され、当該分室を取り囲んで、さらに分室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成しており、隣り合う隔壁に形成された空気孔は、相互に正対することのないように配置すればよい。
なお、主軸には、回転部材として、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃を取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の回転部材支持ユニットによれば、その内圧を常に大気圧と略同一圧に保つことができ、この結果、内部に封入したグリースの外部への漏洩を防止するとともに、回転部材を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る回転部材支持ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、例えば、草刈機、刈払機及び芝刈機、あるいは電動工具などに搭載される回転部材支持ユニットとして適用することができる。すなわち、本発明は、主軸が所定方向に延出して立設され、当該主軸とともに回転する各種の回転部材を軸支する回転部材支持ユニットに適用することができるが、以下では、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃(回転刃)が、回転部材として主軸へ取り付けられた草刈機に用いられる回転刃ユニットを一例として想定し、当該回転刃ユニットの構成について説明する。なお、この場合、本実施形態に係る草刈機の全体構成としては、上述した従来の草刈機Ａ(図２(ａ))と同様の構成を一例として想定する。また、本実施形態に係る回転刃ユニットの基本的な構成は、上述した従来の回転刃ユニットＵ２(図２(ｂ))と同様であるため、当該回転刃ユニットＵ２と同一若しくは類似の構成については、図面上で同一の符号を付して、その説明を省略若しくは簡略化する。
【００２１】
図１(ａ)〜(ｄ)には、本発明の一実施形態に係る草刈機の回転刃ユニットＵ１(回転部材支持ユニット)が示されており、係る回転刃ユニットＵ１には、所定方向に延出した主軸８と、当該主軸８を回転自在に支持する複数の転がり軸受2,4と、駆動装置(エンジン３４(図２(ａ)参照))によって回転される駆動軸３８の回転力を主軸８に伝達するために、当該駆動軸３８及び主軸８の一端側(図１(ａ)の左端側及び上端側)にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車G1,G2と、主軸８の他端側(同図の下端側)に取り付けられた回転部材(刈刃３２)とが備えられている。
【００２２】
なお、主軸８、転がり軸受2,4及び歯車G1,G2は、筒状を成す所定のケース４０内にそれぞれ収容されており、刈刃３２は、締結部材(ねじ)で主軸８に締結固定され、当該ケース４０の外側(図１(ａ)の下側)に取り付けられている。
また、主軸８は、草刈機の使用状態において略垂直方向に延出するように立設されているのに対し、駆動軸３８は、当該主軸８に対して所定の傾斜角度(駆動軸３８と主軸８との間に形成される角度)を成して傾斜し、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を介して当該主軸８と連結されている。なお、当該傾斜角度は、例えば、草刈機の使用環境や使用目的などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しないが、一例として、本実施形態においては、駆動軸３８が主軸８に対して約１２０°(別の捉え方をすると、刈刃３２に対して約３０°)の傾斜角度を成して傾斜するように構成している(図１(ａ))。
【００２３】
図１(ａ)に示す構成において、回転刃ユニットＵ１には、一例として、２つの転がり軸受(回転刃側軸受２(同図の下側の軸受)及び歯車側軸受４(同図の上側の軸受))が設けられており、当該回転刃側軸受２及び当該歯車側軸受４は、主軸８に外嵌されるとともに、ケース４０に内嵌されて、当該主軸８を回転自在に支持している。この場合、一例として、回転刃側軸受２は、主軸８の延出方向の略中間、別の捉え方をすれば、刈刃３２と歯車Ｇ２(後述する主軸歯車)の間に位置付けられており、歯車側軸受４は、刈刃３２とは反対側の主軸８の端部(図１(ａ)の上端部)に位置付けられている。
【００２４】
また、図１(ａ)に示す構成において、回転刃ユニットＵ１には、一例として、１組の歯車(駆動軸歯車Ｇ１(同図の右側の歯車)及び主軸歯車Ｇ２(同図の左側の歯車))が設けられており、当該駆動軸歯車Ｇ１は駆動軸３８に外嵌され、当該主軸歯車Ｇ２は主軸８に外嵌されて、相互に噛合している。これにより、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２は、エンジン３４(図２(ａ))で発生させた回転力の方向を変更するとともに、その速度を減速させながら、主軸８に取り付けられた刈刃３２を回転させており、いわゆる変速機の機能を果たしている。
【００２５】
なお、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の種類、大きさ、形状及び歯の数やピッチなどは、例えば、駆動軸３８及び主軸８の大きさ、両軸の位置関係などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、本実施形態に係る草刈機のように、駆動軸３８と主軸８とが所定の傾斜角度(例えば、約１２０°)を成して連結される構成の場合(図１(ａ)参照)、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２としては、すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車及びまがりばかさ歯車などのかさ歯車を適用すればよい。
【００２６】
本実施形態において、回転部材支持ユニットである回転刃ユニットＵ１には、当該回転刃ユニットＵ１の内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられている。この場合、かかる内圧調整機構としては、回転刃ユニットＵ１の内気の排出、及び回転刃ユニットＵ１への外気の流入によって、当該回転刃ユニットＵ１の内圧を調整する内圧調整室２０が設けられている。すなわち、内圧調整室２０は、回転刃ユニットＵ１の内圧の上昇時、回転刃ユニットＵ１の内気を当該ユニットＵ１の内部から外部へ排出させ、当該ユニットＵ１の内部を減圧させることで、回転刃ユニットＵ１の内圧を大気圧と略同一圧となるように調整する。一方、回転刃ユニットＵ１の内圧の低下時には、当該回転刃ユニットＵ１の外気を当該ユニットＵ１の外部から内部へ流入させ、当該ユニットＵ１の内部を加圧させることで、回転刃ユニットＵ１の内圧を大気圧と略同一圧となるように調整する。これにより、内圧調整室２０は、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に大気圧と略同一圧に保っている。
【００２７】
かかる内圧調整室２０は、その内部(以下、調整室内部という)がケース４０に設けられた連通孔４０ｈによって回転刃ユニットＵ１の内部(図１(ａ)における駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓ)と連通されているとともに、当該回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部と連通させるための開放孔を少なくとも１つ有した構造を成している。
【００２８】
図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、一例として、内圧調整室２０の全体の外郭形状を略円筒状とし、当該円筒の一方側(図１(ａ)の上側)を蓋部２０ｂによって閉塞することで、調整室内部に所定の円柱状の空間部を形成しているとともに、周縁部２０ｃに対し、開放孔２０ｋを１つだけ設けた構造としている。このように、内圧調整室２０は、調整室内部を開放孔２０ｋによって外部と連通させることで、当該調整室内部と連通孔４０ｈによって連通された回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部に対して連通させる、すなわち空間部Ｓを外部に対して開放することを可能としている。
【００２９】
この場合、開放孔２０ｋは、一例として、周縁部２０ｃの一方側(蓋部２０ｂとは反対側(図１(ａ)の下側))を部分的に所定形状(半円形や矩形など)で、所定大に切り欠いた切り欠きとして形成されている。
なお、開放孔２０ｋは、調整室内部を経由して回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)を外部と連通させる(空間部Ｓを外部に対して開放する)ことが可能であれば、その形態(大きさや形状など)、位置及び数などは、特に限定されない。例えば、開放孔２０ｋとして、切り欠きではなく、内圧調整室２０の周縁部２０ｃに断面形状が円形や矩形などを成す所定大の貫通孔を形成してもよい。また、開放孔２０ｋは、１つだけでなく２つ以上形成してもよく、この場合、全ての開放孔２０ｋを同一形状の切り欠きや貫通孔としてもよいし、異なる形状の切り欠きや貫通孔を組み合わせて開放孔２０ｋを構成してもよい。
【００３０】
また、内圧調整室２０は、調整室内部(上述した円柱状の空間部)が、隔壁によって複数の分室(以下、隔室という)に分割された構造、具体的には、１つの隔壁によって中心部に隔室が１つ形成され、当該隔室を取り囲んで、さらに隔室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成している。一例として、図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、内圧調整室２０の調整室内部が当該調整室内部と同心で、径の異なる２つの円環状の隔壁71,72によって３つの隔室61,62,63に分割されている。
【００３１】
この場合、内圧調整室２０は、その調整室内部が比較的小径の円環状の隔壁(同、第１隔壁という)７１によって分割され、中心部に円筒状の隔室(以下、第１隔室という)６１が形成されるとともに、その外側に当該第１隔室６１よりも大径円環状の隔室が形成される。さらに、当該大径円環状の隔室が比較的大径の円環状の隔壁(同、第２隔壁という)７２によって分割されて、第１隔室６１と第２隔壁７２との間に当該第１隔室６１よりも大径円環状の隔室(以下、第２隔室という)６２が形成されるとともに、第２隔室６２と内圧調整室２０の周縁部２０ｃとの間に当該第２隔室６２よりも大径円環状の隔室(同、第３隔室という)６３が形成される。
【００３２】
すなわち、内圧調整室２０は、第１隔壁７１に隔てられた状態で、第１隔室６１の外側を第２隔室６２が同心状に取り囲んだ構造となるとともに、第２隔壁７２に隔てられた状態で、第２隔室６２の外側を第３隔室６３が同心状に取り囲んだ構造となる。
【００３３】
また、かかる内圧調整室２０において、これらの隔室61,62,63は、その内部同士が隔壁71,72を貫通する空気孔71h,72hによって相互に連通されている。具体的には、第１隔室６１の内部と第２隔室６２の内部とが、第１隔壁７１に形成された空気孔７１ｈによって相互に連通されており、第２隔室６２の内部と第３隔室６３の内部とが、第２隔壁７２に形成された空気孔７２ｈによって相互に連通されている。これにより、第１隔室６１、第２隔室６２及び第３隔室６３を、それぞれの内部が第１隔壁７１の空気孔７１ｈ及び第２隔壁７２の空気孔７２ｈによって相互に連通された構造とすることができる。
【００３４】
この場合、空気孔71h,72hは、隔室61,62,63の内部を相互に連通させることが可能であれば、その形態(大きさや形状など)、位置及び数は特に限定されない。一例として、本実施形態においては、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側(図１(ａ),(ｄ)の上側、若しくは下側)を部分的に所定形状(半円形や矩形など)で、所定大に切り欠いた切り欠きとして、空気孔71h,72hが形成されている場合を想定する。ただし、このような切り欠きに代えて、例えば、空気孔71h,72hとして、第１隔壁７１を内周側(第１隔室６１側)から外周側(第２隔室６２側)まで、及び第２隔壁７２を内周側(第２隔室６２側)から外周側(第３隔室６３側)まで、それぞれ断面形状が所定大の円形や矩形などを成して貫通する貫通孔を形成してもよい。
【００３５】
図１(ｂ),(ｃ)に示す構成においては、一例として、第１隔壁７１及び第２隔壁７２にそれぞれ２つずつ、合計４つの空気孔71h,72hが設けられており、第１隔壁７１の２つの空気孔７１ｈが当該第１隔壁７１の中心に対して１８０°の位相差を持って(すなわち、直径の両端上に)配置されているとともに、第２隔壁７２の２つの空気孔７２ｈも当該第２隔壁７２の中心に対して１８０°の位相差を持って(すなわち、直径の両端上に)配置されている。そして、この場合、第１隔壁７１の空気孔７１ｈと第２隔壁７２の空気孔７２ｈとは、交互に各隔壁71,72の中心に対して９０°の位相差を持って相互に正対せずに配置されている。さらに、第２隔壁７２の２つの空気孔７２ｈが、いずれも開放孔２０ｋと所定の位相差を有し、正対しないように配置されている。すなわち、空気孔７１ｈ、空気孔７２ｈ及び開放孔２０ｋは、いずれも正対しないように配置された構造となる。
【００３６】
このように４つの空気孔71h,72hを配設することで、内圧調整室２０の内気を各隔室61,62,63内へスムーズに流動させられることに加え、外部から内圧調整室２０の内部への異物(例えば、刈り払った草木の屑、汚泥や塵埃など)の侵入を有効に防止することができる。すなわち、例えば、内圧調整室２０に対し、外部から開放孔２０ｋを通って第３隔室６３の中へ異物が侵入した場合であっても、当該異物は、開放孔２０ｋ、空気孔７１ｈ及び空気孔７２ｈがいずれも正対しないため、第３隔室６３から第２隔室６２及び第１隔室６１へ、さらには連通孔４０ｈにより第１隔室６１と連通した回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)まで容易に侵入することができず、かかる異物の侵入を有効に防止することができる。
この結果、回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)への異物の侵入による駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の早期損傷、並びに、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の早期損傷などを有効に防止することができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、第１隔壁７１及び第２隔壁７２に対し、それぞれ２つずつ空気孔71h,72hを設けたが、第１隔壁７１及び第２隔壁７２に対して、それぞれ１つずつ空気孔71h,72hを設けてもよいし、それぞれ３つ以上の空気孔71h,72hを設けてもよい。この場合であっても、第１隔壁７１の空気孔７１ｈと第２隔壁７２の空気孔７２ｈとは、、相互に正対することのないように所定の位相差を設けて配置するとともに、空気孔７２ｈが開放孔４０ｋと正対することのないように所定の位相差を設けて配置することが好ましい。
また、空気孔71h,72hは、全て同一大で同一形状の切り欠きや貫通孔としてもよいし、隔壁71,72ごと、若しくは、各隔壁71,72内で異なる大きさや異なる形状の切り欠きや貫通孔を組み合わせて空気孔71h,72hを形成してもよい。
【００３８】
ここで、内圧調整室２０の大きさ、形状及び数、並びに、隔室61,62,63及び隔壁71,72の大きさ、形状及び数などは、例えば、回転刃ユニットＵ１の大きさなどに応じて任意に設定されるため、特に限定しない。
一例として、図１(ａ)〜(ｄ)に示す構成においては、隔室61,62,63及び隔壁71,72を円形状(円筒状及び円柱状)に形成したが、このような円形状の他、例えば、楕円形状(楕円筒状や楕円柱状)、矩形状(矩形筒状や矩形柱状)及び多角形状(多角形筒状や多角形柱状)などを成していてもよい。また、これらの各種形状を組み合わせて、隔室61,62,63及び隔壁71,72を形成してもよい。
【００３９】
また、図１(ａ)に示す構成においては、内圧調整室２０をケース４０の天部(同図の上部)４０ｕに１つだけ外設している。この場合、内圧調整室２０の周縁部２０ｃには、その一方側の端部(蓋部２０ｂとは反対側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部))に周方向へ沿って、当該内圧調整室２０をケース４０に取り付けるための係合部(以下、固定つめという)２０ｊが設けられている。かかる固定つめ２０ｊは、周縁部２０ｃの一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)に連続し、当該端部の開放孔２０ｋ部分を除く全周に亘って略直角に所定高さ(同図の上下方向の距離)で、周縁部２０ｃの縮径方向へ所定距離だけ突出して形成されている。これに対し、ケース４０には、主軸８の回転方向の外周部に、内圧調整室２０の固定つめ２０ｊの全体を係合させるための凹状の溝(以下、係合溝という)４０ｄが周方向に沿って、当該固定つめ２０ｊと略同一の大きさ(長さ、幅(高さ)及び深さ(距離))で形成されている。
これにより、かかる固定つめ２０ｊをケース４０の係合溝４０ｄに係合させ、周縁部２０ｃの内周面が前記ケース４０の外周面と略面一となるまで当該係合溝４０ｄに押し込むことで、内圧調整室２０を当該ケース４０に対して容易に取り付ける(嵌合固定させる)ことができる。
【００４０】
なお、内圧調整室２０の取り付け方法は、このような嵌合固定に限定されず、この他にも、例えば、接着や溶接などにより接合固定してもよいし、締結部材(ねじやピンなど)により締結固定してもよい。また、これらの各種の方法を組み合わせることで、内圧調整室２０をケース４０に対して取り付けてもよい。
また、図１(ａ)に示す構成においては、一例として、内圧調整室２０をケース４０の天部４０ｕに外設しているが、その位置はこれに限定されず、例えば、ケース４０の側面部(主軸８の延出方向に対して水平方向(同図の左右方向、例えば、同図において左側面部))に外設してもよい。
【００４１】
ここで、内圧調整室２０は、このように固定つめ２０ｊをケース４０の係合溝４０ｄに係合させた状態で、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)がケース４０の天部４０ｕの外側(図１(ａ)の上側)に密接するように、当該隔壁71,72の高さ(図１(ａ),(ｄ)の上下方向の距離)を所定寸法に設定して構成されている。なお、この場合、第１隔壁７１及び第２隔壁７２の一方側の端部(図１(ａ),(ｄ)の下端部)とケース４０の天部４０ｕとを、例えば、接着や溶接などによりそれぞれ接合固定した構成としてもよい。
【００４２】
また、内圧調整室２０は、同様に固定つめ２０ｊを係合溝４０ｄに係合させた状態で、ケース４０の天部４０ｕに設けられた連通孔４０ｈの外部側(図１(ａ)の上側)への開口部ｈｏが第１隔室６１内で開口されるように、内圧調整室２０の大きさ、並びに第１隔室６１の大きさ(径)を所定寸法に設定して構成されているとともに、ケース４０に対して位置決めされている。これにより、第１隔室６１と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通孔４０ｈによって連通させることができ、さらには、空気孔71,72を経由して第２隔室６２及び第３隔室６３を空間部Ｓとそれぞれ連通させることができる。すなわち、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを相互に連通させることができるとともに、開放孔２０ｋを通して空間部Ｓが外部に対して開放可能となるように構成することができる。
【００４３】
なお、この場合、ケース４０の天部４０ｕには、当該天部４０ｕの内側から外側まで(歯車側軸受４側から第１隔室６１側まで(図１(ａ)の下側から上側まで))を貫通する連通孔４０ｈが設けられており、当該連通孔４０ｈは、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通させることが可能であれば、その大きさ、形状及び数などは、内圧調整室２０の大きさや回転刃ユニットＵ１の大きさなどに応じて任意に設定することができる。
【００４４】
一例として、図１(ａ)に示す構成においては、ケース４０の天部４０ｕの内側から外側までを直径１ｍｍの円筒状に貫通する貫通孔として、連通孔４０ｈが１つだけ形成されている場合を想定している。また、連通孔４０ｈの形成位置は、内圧調整室２０の内部と回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)とを連通させることが可能であれば特に限定されないが、上述したように開口部ｈｏが内圧調整室２０の第１隔室６１内で開口されるようにケース４０の天部４０ｕに対して形成することが望ましい。さらに、連通孔４０ｈを２つ以上形成してもよいが、この場合であっても、これらの連通孔４０ｈは、同様に内圧調整室２０の第１隔室６１内に開口部ｈｏを開口させるように形成することが望ましい。
【００４５】
なお、内圧調整室２０の素材については特に言及しなかったが、内圧調整室２０は、例えば、ポリエチレンなど各種の樹脂材や、ニトリルゴムなど各種の弾性材で構成すればよい。これにより、固定つめ２０ｊに対して拡径方向へ僅かな力を加えるだけで当該固定つめ２０ｊを弾性変形させて径を拡大させることができ、その後、前記拡径方向への力を解除することで、固定つめ２０ｊは、拡径前の元の状態まで戻り、内圧調整室２０をケース４０に対して容易に嵌合固定させることができる。同様に、取り外しも容易となり、例えば、内圧調整室２０を脱着して行うメンテナンス作業などが容易となる。
ただし、刈刃３２の回転に伴う回転刃ユニットＵ１の温度上昇を考慮すれば、内圧調整室２０は、高温下(例えば、１１０℃以上)においても変形や変質などが生じることのない素材(例えば、融点が１１０℃以上の樹脂材や弾性材)などを用いて構成することが好ましい。また、回転刃ユニットＵ１に対する潤滑を考慮すれば、後述する歯車潤滑グリースに対して変質などが生じることのない樹脂材や弾性材で構成することが好ましい。
【００４６】
このように、回転刃ユニットＵ１に対して内圧調整室２０を設けることで、当該回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)と内圧調整室２０の調整室内部とが連通孔４０ｈによって連通され、平常時において、当該回転刃ユニットＵ１の内圧と内圧調整室２０の内圧とは、いずれも略一定圧(大気圧と略同一圧)に保たれた状態となる。具体的には、回転刃ユニットＵ１の内圧と、空気孔71h,72hで相互に連通された第１隔室６１、第２隔室６２及び第３隔室６３の各内圧が大気圧と略同一圧に保たれた状態となる。
【００４７】
この状態から、例えば、主軸８が回転することによって回転刃ユニットＵ１の内部が加圧され、当該回転刃ユニットＵ１の内圧が上昇し、内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合、当該回転刃ユニットＵ１の内気(以下、かかる内気をユニット内気という)が押圧され、連通孔４０ｈを通って第１隔室６１の内部へ流入される。その際、第１隔室６１の内気(以下、かかる内気を第１隔室内気という)は、第１隔室６１の内部へ流入したユニット内気によって押圧され、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通って第２隔室６２の内部へ流入する。
これにより、第２隔室６２の内気(以下、かかる内気を第２隔室内気という)が、第２隔室６２の内部へ流入した第１隔室内気によって押圧され、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通って第３隔室６３の内部へ流入する。そして、さらに第３隔室６３の内気(以下、かかる内気を第３隔室内気という)が、第３隔室６３の内部へ流入した第２隔室内気によって押圧され、周縁部２０ｃの開放孔２０ｋを通って内圧調整室２０の外部へ排出される。
【００４８】
この結果、回転刃ユニットＵ１から内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)へ流入したユニット内気を、その流入量に相当する量だけ、第１隔室内気及び第２隔室内気を経て、第３隔室内気として内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部へ排出させることができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の内圧上昇は、ユニット内気(具体的には、第３隔室内気)を回転刃ユニットＵ１の外部へ排出させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が上昇し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００４９】
一方、回転刃ユニットＵ１の内圧と内圧調整室２０の内圧とが略一定圧に保たれた状態から、例えば、主軸８が停止することによって回転刃ユニットＵ１の内部が減圧され、当該回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し、内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合、第１隔室内気が回転刃ユニットＵ１内へ吸引され、連通孔４０ｈを通って当該回転刃ユニットＵ１の内部へ流出される。その際、第１隔室６１には、流出した第１隔室内気に相当する量だけ、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通して第２隔室６２から第２隔室内気が流入する。
これにより、第２隔室６２には、流出した第２隔室内気に相当する量だけ、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通して第３隔室６３から第３隔室内気が流入するとともに、第３隔室６３には、流出した第３隔室内気に相当する量だけ、周縁部２０ｃの開放孔２０ｋを通して内圧調整室２０の外部から外気が流入される。
【００５０】
この結果、内圧調整室２０から回転刃ユニットＵ１へ流出した第１隔室内気を、その流出量に相当する量だけ、内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部から外気として内圧調整室２０(具体的には、第３隔室６３)の内部へ流入させることができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の内圧低下は、回転刃ユニットＵ１の外部から外気を内圧調整室２０の内部(具体的には、第３隔室６３)へ流入させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００５１】
なお、回転刃ユニットＵ１の内部が加圧状態から減圧状態へ移行した場合、並びに、減圧状態から加圧状態へ移行した場合も、上述した内圧調整室２０の内気(第１隔室内気、第２隔室内気及び第３隔室内気)の流入出、並びに回転刃ユニットＵ１の外気の流入によって、同様に、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
【００５２】
以上のような構成を成す回転刃ユニットＵ１において、上述した従来の草刈機Ａの場合と同様に、刈刃３２を長期に亘って、安定してスムーズに回転させるため、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２の歯が相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６の焼付き防止や疲れ寿命の延長などを目的として、当該各歯車G1,G2、当該軸受2,4,6の潤滑を行っている。
【００５３】
本実施形態においては、一例として、回転刃ユニットＵ１の内部(駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２を取り囲む所定の空間部Ｓ)にアメリカグリース協会(ＮＬＧＩ：National
Lubricating Grease Institute)が規定するちょう度Ｎｏ．２(ちょう度番号２号)のグリース(以下、歯車潤滑グリースという)が、当該空間部Ｓの空間容積に対して略７０％〜１００％の体積比となるように充填(封入)されている。また、転がり軸受(回転刃側軸受２、歯車側軸受４及び駆動軸軸受６)の内部にも、同様にＮＬＧＩちょう度Ｎｏ．２のグリース(以下、軸受潤滑グリースという)が、当該各軸受2,4,6内の空間容積に対して略２５％の体積比となるように充填(封入)されている。
【００５４】
なお、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースの成分構成は、例えば、回転刃ユニットＵ１の使用目的や使用条件などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースは、一例として、増ちょう剤がリチウム石鹸、基油が鉱油系のグリースとして構成すればよい。また、この場合、添加剤として、極圧剤を増ちょう剤及び基油に対して添加してもよい。
【００５５】
ここで、本実施形態に係る草刈機の使用状態、すなわち回転刃ユニットＵ１の運転時における歯車潤滑グリースの状態変化について、以下、説明する。
歯車潤滑グリースは、その自重により、並びに駆動軸３８及び駆動軸歯車Ｇ１が回転するとともに、主軸８及び主軸歯車Ｇ２が回転することによる振動により、空間部Ｓにおいて継続的に攪拌及び剪断される。このように攪拌及び剪断が繰り返された歯車潤滑グリースは、その温度が上昇し、これに伴って軟化するとともに、熱膨張を起こす。
【００５６】
この際、回転刃ユニットＵ１の内部(空間部Ｓ)の圧力(内圧)が上昇するため、当該内圧と内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じる。この場合、回転刃ユニットＵ１の内気や空間部Ｓに封入された歯車潤滑グリースに対して、回転刃ユニットＵ１の外部方向への押圧力、具体的には、空間部Ｓの内壁Ｓ１や回転刃側軸受２への押圧力が作用する。
【００５７】
本実施形態においては、回転刃ユニットＵ１に内圧調整室２０が設けられているため、空間部Ｓに封入された歯車潤滑グリースに対し、上述したような押圧力が作用した場合であっても、当該歯車潤滑グリースを、ユニット内気とともに連通孔４０ｈを通して内圧調整室２０の内部(具体的には、第１隔室６１の内部)へ流動させ、捕集することができる。これにより、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続け、その内部に漏洩(侵入)することを防止することができる。なお、内圧調整室２０(第１隔室６１)に捕集された歯車潤滑グリースは、攪拌及び剪断されることがなく、その温度が低下し、増ちょう剤の作用により硬化して半固体化する。
【００５８】
この場合、第１隔室６１の内部に流入したユニット内気は、上述したように、第２隔室６２及び第３隔室６３へ流入した後、開放孔２０ｋから内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部へ第３隔室内気として排出される。一方、第１隔室６１の内部へ捕集され、半固体化された歯車潤滑グリースは、当該第１隔室６１の内面に付着する。第１隔室６１の内面に付着した歯車潤滑グリースは、第２隔室６２との間で熱交換され(具体的には、第２隔室６２に対してその熱を放出し)、冷却されることで早期に硬化し、第１隔室６１の内面に固着される。
【００５９】
このように、第１隔室６１の内部へ流動して捕集された歯車潤滑グリースは、早期に硬化固着されるため、連通孔４０ｈに引き込まれることがなく、例えば、硬化した歯車潤滑グリースが、いわゆる栓となって連通孔４０ｈを塞いでしまうことはない。また、第１隔室６１の内部へ流動して捕集された歯車潤滑グリースが、再び連通孔４０ｈを通って当該連通孔４０ｈの内部で硬化し、栓となってしまうことを有効に防止することができる。
なお、第１隔室６１に捕集された歯車潤滑グリースを早期に硬化固着させることで、当該歯車潤滑グリースが、第１隔壁７１の空気孔７１ｈを通って第２隔室６２の内部まで、さらには、第２隔壁７２の空気孔７２ｈを通って第３隔室６３まで流動してしまうことも有効に防止することができる。
【００６０】
このため、例えば、主軸８の停止によって回転刃ユニットＵ１(空間部Ｓ)の内圧が低下し、当該内圧と内圧調整室２０の内圧(具体的には、第１隔室６１の内圧)との間に圧力差が生じた場合であっても、第１隔室内気のみを連通孔４０ｈを通して回転刃ユニットＵ１の内部へ流出させることができる。そして、内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)から回転刃ユニットＵ１へ流出した内気(具体的には、第１隔室内気)を、内圧調整室２０の外部、すなわち回転刃ユニットＵ１の外部から外気として内圧調整室２０(具体的には、第３隔室６３)の内部へ流入させることができる。したがって、回転刃ユニットＵ１の内圧低下は、回転刃ユニットＵ１の外部から外気を内圧調整室２０の内部(具体的には、第３隔室６３)へ流入させることで相殺され、回転刃ユニットＵ１の内圧が低下し続けることを抑制することができるとともに、その内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができる。
この結果、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続けることがなく、回転刃側軸受２の内部への歯車潤滑グリースの漏洩(侵入)を有効に防止することができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る回転刃ユニットＵ１によれば、その内部(空間部Ｓ)に封入したグリース(歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリース)の回転刃側軸受２の内部への漏洩(侵入)、さらには、回転刃ユニットＵ１の外部への漏洩を防止することができる。これにより、回転刃ユニットＵ１の潤滑状態が良好に維持され、回転部材である刈刃３２を長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることができる。
【００６２】
なお、上述した本実施形態においては、主軸８を回転自在に支持する回転刃側軸受２及び歯車側軸受４の構成について、特に言及しなかったが、これらの軸受2,4は、回転刃ユニットＵ１の内気の流動性、並びに、歯車潤滑グリース及び軸受潤滑グリースの漏洩防止を考慮し、以下のような構成とすることが好ましい。
【００６３】
内圧調整室２０に近接する歯車側軸受４は、その内部を密封する密封部材(接触型のシール、及び非接触型のシールやシールドなど)が設けられていない、いわゆるオープンタイプの軸受構造とすればよい。これにより、回転刃ユニットＵ１の内気がスムーズに歯車側軸受４内を通ることができ、連通孔４０ｈを介して内圧調整室２０(具体的には、第１隔室６１)との間でそれぞれの内気をスムーズに流入出させることができる。結果として、回転刃ユニットＵ１の内圧を常に略一定圧に保つ(具体的には、大気圧と略同一圧に調整する)ことができ、歯車潤滑グリースが回転刃側軸受２へ押圧され続けることがなく、回転刃側軸受２の内部への歯車潤滑グリースの漏洩(侵入)を有効に防止することができる。
【００６４】
また、刈刃３２に近接する回転刃側軸受２は、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２側(図１(ａ)の上側)を密封部材が設けられていない開放状態とし、刈刃３２側(図１(ａ)の下側)に密封部材(図示しない)を設けて密封状態とした軸受構造とすればよい。これにより、仮に回転刃側軸受２の内部へ歯車潤滑グリースが漏洩(侵入)し、回転刃側軸受２内の軸受潤滑グリース量が設定値よりも増加するとともに、攪拌や剪断が活発化され、当該グリースが軟化した場合であっても、当該グリースの軸受外部への漏洩を有効に防止することができる。ただし、刈刃３２側(図１(ａ)の下側)だけでなく、駆動軸歯車Ｇ１及び主軸歯車Ｇ２側(図１(ａ)の上側)にも密封部材を設け、密封性(気密性及び液密性)をさらに高めた軸受構造としてもよい。
【００６５】
なお、回転刃側軸受２に設ける密封部材としては、非接触型のシール(例えば、鋼板製の芯金の全体若しくは一部を各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で連結して成るシールなど)や、非接触型のシールド(例えば、ステンレス板、鉄板などの薄い金属板からプレス成形等されたシールド)を適用してもよいが、密封性を考慮し、接触型のシールを適用することが好ましい。
【００６６】
一例として、密封部材としての接触型シール(図示しない)は、鋼板等を断面がＬ字状を成すようにプレス加工などにより成形した環状の芯金の一部を各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)で連結して構成すればよい。この場合、シールには、かかる弾性材で構成された１つ若しくは複数のシールリップを形成することが好ましい。なお、芯金と各種の弾性材とを連結する場合、その連結方法としては、接着、かしめ、コーティング及び射出成形など、各種の方法を任意に選択して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転刃ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、内圧調整室を取り付けた状態の断面図、(ｂ)は、内圧調整室の上部平面図、(ｃ)は、内圧調整室の横断面図。(ｄ)は、内圧調整室の縦断面図。
【図２】従来の草刈機の構成例を示す図であって、(ａ)は、全体構成を示す斜視図、(ｂ)は、回転刃ユニットの断面図。
【符号の説明】
【００６８】
２ 回転刃側軸受
４ 歯車側軸受
８ 主軸
２０ 内圧調整室
２０ｂ 蓋部
２０ｃ 周縁部
２０ｋ 開放孔
３２ 刈刃
３４ エンジン
３８ 駆動軸
４０ ケース
４０ｈ 連通孔
６１ 第１隔室
６２ 第２隔室
６３ 第３隔室
７１ 第１隔壁
７１ｈ，７２ｈ 空気孔
７２ 第２隔壁
Ｇ１ 駆動軸歯車
Ｇ２ 主軸歯車
Ｕ１ 回転刃ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に延出して立設された主軸と、当該主軸を回転自在に支持する複数の転がり軸受と、駆動装置によって回転される駆動軸の回転力を主軸に伝達するために、当該駆動軸及び主軸の一端側にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車と、主軸の他端側に取り付けられた回転部材と、前記主軸、転がり軸受及び歯車を収容するケースとを備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられた回転部材支持ユニットであって、
内圧調整機構として、前記回転部材支持ユニットの内圧の上昇時には、前記ユニットの内気を当該ユニットの内部から外部へ排出させ、前記内圧の低下時には、前記ユニットの外気を当該ユニットの外部から内部へ流入させることで、当該ユニットの内圧を常に大気圧と略同一圧に調整するとともに、前記ユニット内部に封入された潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室が設けられており、前記内圧調整室は、その内部が前記ケースに設けられた連通孔によって前記ユニットの内部と連通され、当該ユニットの内部を外部と連通させる開放孔を少なくとも１つ有しているとともに、隔壁によって複数の分室に分割され、これらの分室の内部同士が前記隔壁を貫通する空気孔によって相互に連通されていることを特徴とする回転部材支持ユニット。
【請求項２】
内圧調整室は、１つの隔壁によって中心部に分室が１つ形成され、当該分室を取り囲んで、さらに分室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成しており、隣り合う隔壁に形成された空気孔は、相互に正対することのないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転部材支持ユニット。
【請求項３】
主軸には、回転部材として、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転部材支持ユニット。
【請求項１】
所定方向に延出して立設された主軸と、当該主軸を回転自在に支持する複数の転がり軸受と、駆動装置によって回転される駆動軸の回転力を主軸に伝達するために、当該駆動軸及び主軸の一端側にそれぞれ設けられて相互に噛合する少なくとも１組の歯車と、主軸の他端側に取り付けられた回転部材と、前記主軸、転がり軸受及び歯車を収容するケースとを備え、内圧を常に大気圧と略同一圧に保つための内圧調整機構が設けられた回転部材支持ユニットであって、
内圧調整機構として、前記回転部材支持ユニットの内圧の上昇時には、前記ユニットの内気を当該ユニットの内部から外部へ排出させ、前記内圧の低下時には、前記ユニットの外気を当該ユニットの外部から内部へ流入させることで、当該ユニットの内圧を常に大気圧と略同一圧に調整するとともに、前記ユニット内部に封入された潤滑剤を捕集して蓄積可能な内圧調整室が設けられており、前記内圧調整室は、その内部が前記ケースに設けられた連通孔によって前記ユニットの内部と連通され、当該ユニットの内部を外部と連通させる開放孔を少なくとも１つ有しているとともに、隔壁によって複数の分室に分割され、これらの分室の内部同士が前記隔壁を貫通する空気孔によって相互に連通されていることを特徴とする回転部材支持ユニット。
【請求項２】
内圧調整室は、１つの隔壁によって中心部に分室が１つ形成され、当該分室を取り囲んで、さらに分室と隔壁とが交互に外側へ複数配設された分割構造を成しており、隣り合う隔壁に形成された空気孔は、相互に正対することのないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転部材支持ユニット。
【請求項３】
主軸には、回転部材として、地表に生育する草木を根元付近から刈り払うための刈刃が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転部材支持ユニット。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１４１９５８（Ｐ２００８−１４１９５８Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２８８２０（Ｐ２００６−３２８８２０）
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]