专利名称：一种植物铲除装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对植物铲除装置的改进，在这种装置中安装在操作杆远端的切割刀片由原动机或驱动源装置驱动。
近年来，对进一步改善农业劳动环境的要求十分强烈。对于肩挂式野草铲除机，考虑到减轻操作者的负荷，对减轻由发动机通过操作杆传给U形把手的振动的要求也日益增长。
尤其是，在切割刀片由发动机通过驱动轴带动旋转的野草铲除机中，从发动机传给操作杆的振动在驱动轴的旋转方向上具有较大的振动幅度。因此已经知道，减小旋转方向上的振动可以有效地减小传给把手因而传给操作者的不希望有的振动。
例如，在日本实用新型公开特许公报No.51-64732和No.61-146121中公开了可以减轻从发动机传给操作杆的振动的野草铲除机。在日本实用新型公开特许公报No.51-64732所公布的野草铲除机中，发动机通过离合器外壳安装在操作杆的一端上，驱动轴从操作杆中穿过，离合器外壳中设有离合器，其位于发动机的输出轴和驱动轴之间。另外，在所公布的野草铲除机中，连接管固定在操作杆的一端并朝发动机延伸，在连接管和离合器外壳的相对表面之间设有振动隔离件。因此，发动机由操作杆通过振动隔离件支撑，使得从发动机传给操作杆的振动可通过振动隔离件而减轻。即，振动隔离件具有两项功能支撑发动机的功能；减轻从发动机传给操作杆的振动的功能。为了提高或更有效地执行支撑发动机的功能，振动隔离件必须具有较大的刚度，这就意味着振动隔离件最好具有较小的弹性。另一方面，为了提高或更有效地执行隔离振动的功能，隔离件最好具有较大的弹性。由于隔离振动的功能直接受支撑发动机的功能影响，或者是和其相互关联，野草铲除机在执行隔离振动的功能时就会遇到很大的局限。
在日本实用新型公开特许公报No.61-146121所公布的野草铲除机中，发动机通过波纹管形或锥形的振动隔离件安装在操作杆的一端上，驱动轴从操作杆中穿过，振动隔离件中设有离合器，其位于发动机的输出轴和驱动轴之间。在这里，发动机由操作杆通过振动隔离件支撑，使得从发动机传给操作杆的振动可通过振动隔离件而减轻。由于发动机由操作杆通过振动隔离件支撑，此野草铲除机不具备和上面提到的日本实用新型公开特许公报No.51-64732所公布的铲除机一样足够的隔离振动功能。
根据本发明提供了一种改进的植物铲除装置，其包括管形操作杆；从管形操作杆中穿过的驱动轴；安装在操作杆一端上的离合器外壳；通过离合器外壳安装在操作杆一端上的驱动源装置；以及安装在操作杆另一端上的切割刀片，其可以由驱动源装置驱动轴旋转来带动旋转。在本发明中，离合器外壳是整体形成的单体零件，其包括连接到操作杆的一个端部上的操作杆安装部分；具有给定的弹性并从操作杆安装部分向着驱动源装置延伸的弹性连接部分；以及从弹性连接部分延伸出并与驱动源装置相连的驱动源安装部分。驱动源安装部分具有轴向松配合的孔，其可以容纳操作杆的一个端部，此端部通过操作杆安装部分以松配合的方式插入孔中，使得此端部可以在轴向方向上滑动。驱动源安装部分还具有对接表面或区域，其形成在松配合的孔中，从而和此端部的端面对接接合。
在本发明中，离合器外壳的特征在于，支撑驱动源装置如发动机的功能以及减小从驱动源装置传给操作杆的振动的功能是相互独立地执行的。即，离合器外壳可以分别地执行支撑驱动源的功能和隔离振动的功能，而不会在两个功能间产生关联操作。具体地说，驱动源安装部分在轴向方向上可以由靠在驱动源安装部分的对接区域上的操作杆的端面支撑。驱动源装置可以绕支撑装置的操作杆的端部振动。由于驱动源装置如上述地由操作杆的端面支撑，则弹性连接部分不必支撑驱动源装置，因此，弹性连接部分可独立于支撑驱动源的功能完全地执行减小振动的功能，或是不受支撑驱动源的功能影响完全地执行减小振动的功能。通过上述方式，本发明可以显著地减小从驱动源装置传给操作杆的不希望有的振动，同时又能允许杆可靠地支撑装置。另外，由于离合器外壳是整体形成的单体零件，可以减少铲除装置的零件数目，因而简化铲除装置的结构。
在一个特定实施例中，松配合的孔向着对接区域直径逐渐变小。
在一个特定实施例中，弹性连接部分具有多个圆周狭缝，每一狭缝形成在弹性连接部分的一部分圆周上，并和弹性连接部分的轴向通孔相连通，多个圆周狭缝沿弹性连接部分的轴向方向交错地设置。这种圆周狭缝的设置使得弹性连接部分具有给定的弹性。
下面将结合附图通过示例对本发明的某些优选实施例进行详细介绍，其中图1是显示了根据本发明一个实施例的植物铲除装置的侧视图；图2是图1所示植物铲除装置用来铲除野草的方式的说明性视图；图3是图1所示植物铲除装置的放大剖视图；图4是植物铲除装置的放大剖视图，特别显示了图3所示操作杆和离合器外壳是如何相互连接的；图5是图4所示离合器外壳的透视图；图6是图5沿线6-6的剖视图；图7是操作杆沿图4的线7-7的剖视图；图8是图4沿线8-8的剖视图，特别显示了操作杆和操作杆安装部分是如何相互连接的；和图9是与图4相对应的剖视图，为清楚起见只显示了处于未连接状态下的操作杆和离合器外壳。
从图2中可以看出，操作者M通过悬挂带19将植物铲除装置10挂在其肩上，悬挂带19的两相对端固定在操作杆11的中间部分上。操作者M通过驱动源装置13使切割刀片14旋转，同时用手柄17和18在前后和左右方向上摆动切割刀片14，从而可以铲除野草gr。
图3是植物铲除装置10的剖视图，尤其显示了安装在离合器外壳40内并位于驱动轴12和驱动源装置13的输出轴13a之间的离合器机构30。即，驱动源装置13通过离合器外壳40安装在操作杆11的一端。在植物铲除装置10中，操作杆11和驱动轴12设置成与驱动源装置13的输出轴13a同轴。
驱动轴12是“不同金属的组合轴”，其由不同种类的金属的组合体制成。具体地说，驱动轴12包括由钛合金制成的管形轴主体部分21，固定在管形轴主体部分21的一端上的驱动侧轴端部部分22，以及固定在管形轴主体部分21的另一端上的切割侧轴端部部分26；驱动侧轴端部部分22和切割侧轴端部部分26均由钢制成。
离合器机构30为离心式离合器，其包括离合器鼓31，其通过花键与驱动轴12的驱动侧轴端部部分22连接；旋转件32，其与驱动源装置13的输出轴13a相连；离合件33，只有当旋转件32高速旋转时，离合件33才使旋转件32和离合器鼓31相接合。离合器鼓31是一围绕着旋转件32的杯形件。
离合器外壳40是由树脂材料制成的整体模制零件，其包括与操作杆11的一个端部11a相连的操作杆安装部分41；具有给定弹性并从操作杆安装部分41向着驱动源装置13延伸的弹性连接部分42；从弹性连接部分42向着驱动源装置13延伸并和驱动源装置13相连的驱动源安装部分43。离合器外壳40最好由掺有玻璃纤维的尼龙树脂制成。
上述操作杆安装部分41和驱动源安装部分43具有比弹性连接部42更高的刚度，因此能可靠地支撑操作杆11和驱动源13。弹性连接部42的刚度较低，因此它的弹性可以有效地减轻驱动源装置13的振动。驱动源安装部分43通过螺栓连接到驱动源装置13的外壳13b上。
由于离合器外壳40是具有操作杆安装部分41、弹性连接部42和驱动源安装部分43的整体模制的单体零件，因此就减少了铲除装置的零件数目，因而简化了铲除装置的结构。
切割刀片14通过传动机构外壳61可旋转地连接到操作杆11的另一端。在传动机构外壳61中设置了传动机构62，其位于驱动轴12和切割刀片14之间。传动机构62包括与切割侧轴端部部分26相连接的主动锥齿轮63；与主动锥齿轮63相啮合的从动锥齿轮64；以及安装在从动锥齿轮64和切割刀片14上的从动轴65。
驱动轴12沿其纵向方向在相互间隔开的多个位置上被可旋转地支撑，如下所述。
首先，驱动轴12的一端部由驱动源安装部分43通过凸台34和多个轴承35可旋转地支撑。具体地说，驱动轴12的驱动侧轴端部部分22通过花键与离合器鼓31的凸台34相连接，而凸台34由多个轴承35支撑。
其次，驱动轴12的另一端部由传动机构外壳61通过主动锥齿轮63和多个轴承66可旋转地支撑。具体地说，驱动轴12的切割侧轴端部部分26与主动锥齿轮63连接，而主动锥齿轮63由多个轴承66支撑。
第三，驱动轴12位于驱动侧轴端部部分22和切割侧轴端部部分26之间的中间部分由操作杆11通过多个衬套76可旋转地支撑。衬套76位于驱动轴12上，并在其纵向方向上间隔开均匀的间距。应注意图3中的标号67代表支撑从动轴65的轴承。
图4到图8显示了操作杆11和离合器外壳40是如何相互连接的。
从图4中可以清楚地看出，操作杆安装部分41和弹性安装部分42一起组成了一个圆柱体，管形操作杆11的一个端部11a就插入到其中。驱动源安装部分43具有锥形的外圆柱部分43a，其沿朝向离合器机构30的方向上直径增加，驱动源安装部分43还具有与锥形的外圆柱部分43a同心并形成一体的内圆柱部分43b。内圆柱部分43b具有轴向上松配合的孔43c，以及在孔43c深处的对接区域43d。驱动源安装部分43还具有轴承35。
松配合的孔43c可以容纳操作杆11的一个端部11a，此端部通过操作杆安装部分41以松配合的方式插入离合器外壳40中，使得此端部11a可以在轴向方向上滑动。孔43c在朝向对接区域43d的方向上直径变小。操作杆11的一个端部11a的端面11b可以靠在内圆柱部分43b的孔43c深处的对接区域43d上。图中标号36表示锁定环36。操作杆安装部分41具有设置在其圆柱体41a(图5)上的轴向狭缝41b。安装部分41的细节将结合图8进行讨论。
从图5中可以看出，离合器外壳40的弹性连接部分42具有以预定的轴向间距隔开的多排圆周狭缝42b。每一圆周狭缝42b均为通孔，其与弹性连接部分42的轴向通孔42c相连通，并在连接部分42的圆周壁42a的周向上延长；每一圆周狭缝42b只在圆周壁42a的部分圆周上延伸。这些狭缝沿圆周壁42的轴向上交错设置。因此，沿具有两个圆周狭缝42b的区域十字状地剖开连接区域42，在由此得到的弹性连接部分42的假想剖视图中，两个圆周狭缝42b关于沿圆周壁42a的轴向中心线相互对称。这些圆周狭缝42b的设置使得连接部分42具有所需的弹性。
图6是图5沿线6-6的剖视图，显示了驱动源安装部分43的圆周区域，在此区域嵌入了一个通到安装部分43内部的嵌入螺母51，螺钉52从嵌入螺母51中穿过。具体地说，操作杆11包括内管部分72和具有轴向通孔11d的外管部分71。螺钉52拧入操作杆11的轴向通孔11d中的嵌入螺母51，可以防止操作杆11意外地从驱动源安装部分43中脱落。此防脱落螺钉52可以用螺栓、铆钉或其它具有类似防脱落功能的零件来代替。
图7是操作杆11沿图4中线7-7的剖视图。在操作杆11中，内管部分72在外管部分71的内部中延伸，内管部分72和外管部分71通过三个径向隆起或撑条73，74和75相互连接。内、外管部分72和71与径向撑条73，74和75一体地形成了单件零件。即，操作杆11基本上是一具有圆形截面的双管结构，内、外管部分72和71通过撑条73，74和75相互连接成同心圆。在下文中三个撑条73，74和75分别被称为第一撑条73，第二撑条74和第三撑条75。在操作杆11中，由第一和第二撑条73，74形成的角θ1大于60度但小于120度，由第二和第三撑条74，75形成的角θ2为120度，由第三和第一撑条75，71形成的角θ3为余角，即360°-(θ1+θ2)；即，三个撑条73，74和75沿操作杆11的轴向中心以不均等的角度间距设置。
图8是图4沿线8-8的剖视图，显示了操作杆11是如何连接到操作杆安装部分41上的。如所示，驱动杆12从操作杆11的内管部分72中穿过，并由衬套76支撑。
操作杆安装部分41通常具有这样的形式具有狭缝41b的圆柱体41a，以及相对地设置在狭缝41b内的一对凸缘41c。操作杆11的外管部分71安装在圆柱体41a的轴向通孔41d中，相对的凸缘41c由螺栓53固定在一起，因此外管部分71的一端摩擦固定在操作杆安装部分41的内表面上。
图9是与图4相对应的分解剖视图，为清楚起见只显示了处于未连接状态下的操作杆11和离合器外壳40。如图所示，操作杆安装部分41的轴向通孔41d，弹性安装部分42的轴向通孔42c以及驱动源安装部分43的轴向松配合孔43c一起形成了一个轴向上连续的孔，其在朝向对接区域43d的方向上直径变小。
当操作杆11的端部11a沿图9中右箭头所示方向通过轴向通孔41d和42c插入到松配合孔43c中时，操作杆11的端面11b靠在对接区域43d上，对接区域43d是形成在驱动源安装部分43的松配合孔43c深处的一个台阶面。应注意到端面11b是和杆11的轴线正交的平表面。松配合的孔43c在朝向驱动源装置13的方向上直径逐渐变小，其靠在端面43d上的最深处的部分的直径比操作杆11的外管部分71的外直径稍大。
以上述方式制造的离合器40以下面的方式操作。
在此实施例中，离合器40的特征在于，支撑驱动源装置13的功能和减轻从驱动源装置13传给操作杆11的振动的功能是相互独立地执行的。即，离合器40分别地执行支撑驱动源的功能和隔离振动的功能，而不会在两个功能间产生关联操作。
更具体地说，通过操作杆11的端面11b靠在安装部分43的对接端面43d上，可在轴向上支撑驱动源安装部分43。因此，驱动源装置13可以由操作杆11的端面11b通过驱动源安装部分43来支撑。应注意到，由于驱动源安装部分43通过弹性连接部分42和以上述方式制造的操作杆安装部分41而与杆11连接，因此能可靠地防止驱动源安装部分43从操作杆11上意外地脱落。
另外，由于松配合的孔43c的直径可以容纳操作杆11的端部11a进行轴向滑动，因此在操作杆11的外圆周面和形成松配合的孔43c的驱动源安装部分43的内壁表面之间形成了小间隙。此小间隙可允许驱动源装置13绕支撑装置13的杆11的端部11a在一定限度内振动；这就是说，这个小间隙执行隔离振动的功能。由于驱动源装置13如上述地由操作杆11的端面11b轴向支撑，则不需要弹性连接部分42来支撑装置13，因此，弹性连接部分42可以独立于支撑驱动源的功能而完全地执行减小振动的功能。
在上述方式中，本实施例可以显著地减小从驱动源装置13传给操作杆11的不希望有的振动，同时允许杆11可靠地支撑装置13。
在上述方式中，操作杆11的端部11a可以用不同于图8所示的其它结构连接到操作杆安装部分41上。另外，弹性连接部分42可以采用其它的适当方式制造，而不必局限于图5所示的多个圆周狭缝42b的方式，只要连接部分42的弹性能有效地减轻驱动源装置13的振动即可。例如，弹性连接部分42可以采用波纹管的形状。另外，可以根据需要采用防脱落螺钉或其它形式的锁定件52。
权利要求
1.一种植物铲除装置，包括管形操作杆(11)；从所述管形操作杆(11)中穿过的驱动轴(12)；安装在所述操作杆(11)的一端(11a)上的离合器外壳(40)；通过所述离合器外壳(40)安装在所述操作杆(11)的所述端(11a)上的驱动源装置(13)；和安装在所述操作杆(11)另一端上的切割刀片(14)，其可由所述驱动源装置(13)驱动所述驱动轴(12)旋转来带动旋转，所述离合器外壳(40)是整体形成的零件，包括与所述操作杆(11)的所述端部(11a)相连的操作杆安装部分(41)；具有给定弹性并从所述操作杆安装部分(41)向所述驱动源装置(13)延伸的弹性连接部分(42)；和从所述弹性连接部分(42)上延伸出并与所述驱动源装置(13)相连的驱动源安装部分(43)，所述驱动源安装部分(43)具有轴向上松配合的孔(43c)，其可以容纳所述操作杆(11)的所述端部(11a)，所述端部通过所述操作杆安装部分(41)以松配合的方式插入所述孔中，使得所述端部(11a)可以在轴向方向上滑动；和对接区域(43d)，其形成在所述松配合的孔(43c)中，从而可以和所述端部(11a)的端面(11b)对接接合。
2.根据权利要求1所述植物铲除装置，其特征在于，所述松配合的孔(43c)在朝向所述对接区域(43d)的方向上直径逐渐减小。
3.根据权利要求2所述植物铲除装置，其特征在于，所述弹性连接部分(42)具有多个圆周狭缝(42b)，每一所述狭缝(42b)形成在所述弹性连接部分(42)的一部分圆周上，并和所述弹性连接部分(42)的轴向通孔(42c)相连通，所述多个圆周狭缝(42b)沿所述弹性连接部分(42)的轴向方向交错地设置。
全文摘要
一种植物铲除装置,包括操作杆(11),通过离合器外壳(40)安装在操作杆(11)的一端(11a)上的驱动源装置(13),和安装在操作杆另一端上的切割刀片(14),其可由启动驱动源装置来带动旋转。将操作杆插入离合器外壳的轴向松配合的孔(43c)中,操作杆端部的端面靠在设于松配合的孔中的对接区域(43d)上。驱动源装置由操作杆的端面通过离合器外壳的驱动源安装部分(43)支撑。驱动源装置可以绕支撑装置的操作杆的端部自由地振动,因此,离合器外壳的弹性连接部分(42)可以执行振动减轻的功能,减轻从驱动源装置传给操作杆的振动。
文档编号A01D34/68GK1373985SQ0210667
公开日2002年10月16日 申请日期2002年3月1日 优先权日2001年3月1日
发明者藁科诚, 内谷博明, 佐佐木英志 申请人:本田技研工业株式会社