JP2008006525A - ソーチェンの研磨機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ソーチェンを本機に取り付けたままで円形砥石によって研磨する研磨機であり、操作が簡便であるとともに、円形砥石に最適な研磨速度と研磨方向を付与できるようにする。
【解決手段】 ソーチェンの切刃の横刃と上刃を研磨するソーチェンの研磨機であり、この研磨機が、ソーチェンを外周に装着したガイドバーを中に通して水平方向の押しネジでガイドバーに任意の角度で固定される基体と、基体に平行又は一定角度傾けて縦設される軸受筒と、回転手段が設けられて軸受筒に回転可能に挿入される砥石軸と、砥石軸の軸受筒から覗いている部分に取り付けられて切刃の横刃と上刃を同時に研磨する円形砥石と、からなることを特徴とするソーチェンの研磨機。
【選択図】 図１

Description

本発明は、チェンソーの刃具であるソーチェンの切刃をチェンソー本機に取り付けたままで研磨できるソーチェンの研磨機に関するものである。

ソーチェンも、使用に伴って摩耗するから、切れ味を回復させるために研磨する必要がある。ソーチェンの研磨は、ソーチェンをチェンソー本機に取り付けたままで丸棒ヤスリのようなもので一刃ずつ研磨するのが一般的であるが、これらは手作業であることから、上手に研磨するためには相当の熟練を要す。また、研磨するに従って各切刃の形状が不揃いになり、ついにはバランスを崩して切断不能になることもある。

このため、ヤスリ又はグラインダーをソーチェンに対して相対的に固定して機械的に研磨を行う研磨機が案出されている。この研磨機には、ソーチェンをチェンソー本機（以下、本機）から取り外して研磨台等に取り付け、この状態で研磨を行うものと、ソーチェンを本機に取り付けたままで研磨を行うものとがある。前者のものは、正確な研磨ができる反面、取付け、取外し作業が面倒であるし、現場で研磨を行うことができない。一方、後者のものは、簡便ではあるものの、セットが難しかったり、研磨時、ソーチェンが動いたりして正確な研磨ができないといったことがある。

下記特許文献１及び２に示されるものは、後者の研磨機であり、特許文献１のものは、円形砥石を傾斜した縦平面内で回転させて研磨を行うものであるが、円形砥石がどのように切刃に作用するのかが示されていない。特に、円形砥石を縦平面内で回転させる場合、横刃と上刃を同時に研磨するのは難しい。特許文献２のものは、円形砥石を傾斜した横平面内で回転させるため、横刃と上刃を同時に研磨できるが、これは、定盤のような平面の上でガイドバーを脚部で支えるようになっており、使用現場で簡単に研磨することはできない。

加えて、いずれの先行例のものも、多くの部材からなる複雑な構造をしている上、回転数の高いモータで駆動しているため、研磨速度が速くなりすぎる。研磨速度が速すぎると、小片の切刃では直ぐに焼きが戻り、切断不能になってしまう。また、モータの回転方向は一方向であるから、左切刃と右切刃とでは、円形砥石が一方には食込み勝手になって危険でもある。
特開昭６１−０５６８１９号公報 特開平１０−１２８６１９号公報

本発明は、このような課題を解決するものであり、要するに、本機の姿勢や状態にかかわらず、ソーチェンを本機に取り付けたままで簡便に、しかも、正確に研磨できるようにしたものである。加えて、左右の切刃に都合のよい方向に回転でき、しかも、焼きが戻ることのない最適な研磨速度を確保するとともに、併せて簡単な構造で低コスト化を達成したものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、ソーチェンの切刃の横刃と上刃を研磨するソーチェンの研磨機であり、この研磨機が、ソーチェンを外周に装着したガイドバーを中に通して水平方向の押しネジでガイドバーに任意の角度で固定される基体と、基体に平行又は一定角度傾けて縦設される軸受筒と、回転手段が設けられて軸受筒に回転可能に挿入される砥石軸と、砥石軸の軸受筒から覗いている部分に取り付けられて切刃の横刃と上刃を同時に研磨する円形砥石と、からなることを特徴とするソーチェンの研磨機を基本的な構成として提供したものである。

本発明によると、この研磨機は、基体、軸受筒、砥石軸、円形砥石といった数少ない部材で構成できることになり、コスト安く製作できる。そして、この研磨機は、ソーチェンを本機に取り付けたままで、しかも、本機がどのような姿勢であっても使用できるから、使い勝手がよい。また、砥石の回転手段を適宜に選定することで、焼きを戻さない低速回転や食込み勝手を防ぐ回転方向の変更が可能であるから、最適な条件で研磨できる。もちろん、砥石として円形砥石を用いることから、砥粒付着面積が大きく、耐久性に優れるといった面はそのまま保持する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、ソーチェンについて説明しておくと、図８はソーチェンの側面図、図９は正面断面図であるが、ソーチェン１は、ガイドバー２の周縁に摺接して回動するものであり、中心に存在するドライブリンク３の前後を挟んでカッター４とタイストラップ５とが左右に連続的に連結されたものである。そして、カッター４は、デプスゲージ６と切刃７とからなり、このうち、切刃７は、横刃７ａと上刃７ｂとからなり、これら横刃７ａと上刃７ｂとは、進行方向から見て丸形やフック形をしている。

なお、アサリをつけるために、左右の横刃７ａは側方に張り出している。また、切刃７において、進行方向から見てドライブリンク３の右面に取り付けられて上刃７ｂが左側に延びているものを左カッター４、左面に取り付けられて右側に延びているのを右カッター４と称する（以下、左又は右というときには、この見方を基準にする）。そして、ドライブリンク３は、エンジンの出力軸に嵌合されたスプロケット（図示省略）に噛み合うものであり、ガイドバー２の周面に形成された溝２ａに嵌まり込んでその周縁を周回するものである。

図１は本発明の一例を示す研磨機の正面図、図２は平面図、図３は左側面一部断面図であるが、この研磨機は、基体８、軸受筒９、砥石軸１０及び円形砥石１１等からなる。このうち、基体８は、中央に縦に窓１２が形成された縦長部材であり、この窓１２の一方側からは先端に押えカップ１３ａを取り付けた押しネジ１３が螺入されており、押しネジ１３の対向側の窓１２の内面には当て材１３ｂが設けられている。この窓１２にソーチェン１を装着したガイドバー２を通し、当て材１３ｂと押しネジ１３とで挟着する。この場合、押えカップ１３ａは押しネジ１３に対して回転可能に設けられており、押しネジ１３を軽く締めた状態では、ガイドバー２はこの点を中心に回転できて基体８に対する角度（姿勢）が変更できるし、緊く締めると、姿勢が固定される。

軸受筒９は、砥石軸１０を回転可能に収容するものであって、基体８に縦設されるものである。本例の軸受筒９は、当て材１３ｂが設けられる基体８の外側面に溶接等で固着されている。加えて、側面視で見ると基体８と平行に設けられているが、正面から見ると窓１２側に傾倒角αで若干傾けられている。さらに、基体８に固定されるガイドバー２の中心から偏差Ｄだけ離された位置に取り付けられている（傾倒角αや偏差Ｄについては後述する）。

砥石軸１０は、軸受筒９に回転可能に収容されるものであり、その上部に円形砥石１１が取り付けられるものである。本例の円形砥石１１は、半径Ｒの円板体部１１ａの外周に断面が半円形をしている砥石部１１ｂを下方に湾曲させたカップ砥石を用いている。この場合の砥石軸１０の上部の途中にはフランジ１０ａが形成されており、円板体部１１ａを砥石軸１０に挿通して（円板体部１１ａの中心には挿通用の孔が形成されている）フランジ１０ａまで降ろし、上からナット１４を締めて固定している。

加えて、円形砥石１１には回転手段が設けられており、本例では、円板体部１１ａとナット１４との間に手回し用のハンドル１５を挟設している。以上の円形砥石１１を取り付けた状態で砥石軸１０を軸受筒９に挿入するのであるが、このとき、フランジ１０ａの下面が軸受筒９の上端に接するまで降下させる。なお、図示は省略するが、軸受筒９に挿入した砥石軸１０は、上方に移動できないようにストップリングやピン或いは掛け金といった係止構造で止めてある。

次いで、基体８の窓１２にガイドバー２を挿入して押しネジ１３で固定する。このとき、基体８はガイドバー２に対して目視で直角に取り付け（多少の違いは許される）、この状態のとき、円形砥石１１はソーチェン１から若干上方に浮いてソーチェン１は円形砥石１１の下を自由に移動できるようにする。なお、このことが可能なように、基体８に対する軸受筒９との高さが設定されており、窓１２内で固定するガイドバー２の高さが調整される。

次に、研磨することになるのであるが、まず、押しネジ１３を少し緩めて砥石軸１０をガイドバー２に対して傾け、砥石部１１ｂが切刃７の横刃７ａと上刃７ｂに同時に接触するようにする。次いで、押しネジ１３を本締めして基体８をガイドバー２に固定する。この状態のとき、砥石軸１０は傾斜角βで傾けられ、このときの傾斜角βは、横刃７ａと上刃７ｂの切削角をａ、ｂ（ａ＝ｂ）とすると、ａ＝ｂ≒６０°に設定される。

これは、上記した基体８に取り付けられる軸受筒９のガイドバー２からの偏差Ｄを次のように設定することで可能になる。すなわち、軸受筒９の中心を上刃７ｂの刃先線の後退角ｃ（ｃ＝ａ、ｂ）と直角な法線Ｌ上に設定し、円形砥石１１の半径がＲであると、偏差Ｄは、Ｄ＝Ｒ・ｃｏｓｃで求まる。図４はこれを示す図２のＡ部の拡大図、図５は図４のＢ−Ｂ矢視図であるが、このように砥石軸１０を傾斜角βで傾けると、砥石部１１ｂはデプスゲージ６を避けて横刃７ａと上刃７ｂの刃面に同時に接触することになる。

以上が完了すると、ハンドル１５を回して砥石部１１ｂで横刃７ａと上刃７ｂを同時に研磨する。このとき、切刃７を砥石部１１ｂ側に寄せることで、研磨代を確保できて研磨できるのであるが、研磨抵抗によってソーチェン１と円形砥石１１とが共に逃げ気味になる。しかし、軸受筒９を上記した傾倒角αでガイドバー２側に傾けておけば、この逃げを吸収できる。なお、この場合の円形砥石１１の回転方向であるが、横刃７ａと上刃７ｂの刃面に対して刃後線の方から刃先線に向かって回転させるのが食込み勝手にならず好ましいから、この方向に回転させる。このようにして、一つの切刃７を研磨したなら、押しネジ１３を少し緩めて基体８を真っ直ぐに起して次の同じ向きの切刃７を研磨位置まで送り、上記と同様な操作をして研磨する。

切刃７の研磨位置への送り方法には、上記の他に、送り時、係止構造を外して砥石部１１ｂが切刃７に干渉しなくなるまで砥石軸１０を軸受筒９から若干抜き出してもよい。こうすると、基体８とガイドバー２の相対関係が変わらず、両者の姿勢、すなわち、精度を保てる利点がある。ところで、研磨時には、砥石部１１ｂが上刃７ｂの下に潜り込むようになって上方への抜出は抑制されるから、上記した係止構造は敢えて必要ない。この係止構造が必要ないとすると、この送り方法は、操作的にも、機能的にも非常に優れたものになる。

このようにして同じ向きのすべての切刃７を研磨したなら、押しネジ１３を緩めて基体８を一旦ガイドバー２から抜き、左右の向きを変えて再びガイドバー２に挿入して固定する（図２の一点鎖線の状態）。そして、上記と同様な操作をして別の向きの切刃７の研磨を一巡すれば、研磨作業は終了する。これにより、各切刃７は、すべて同じ形状に研磨され、この間、ソーチェン１を本機から外す必要はないし、研磨代等は切刃７の状況に応じて任意に定めることができる。また、円形砥石１１の研磨速度や回転方向も自由に設定できるものとなり、最適な研磨ができる。

円形砥石１１は、円板体部１１ａの外周に断面が半円形の砥石部１１ｂが形成されたカップ砥石であることは上述したが、次のようなものを使用すると、研磨効果が一層高いものになる。図６はこの円形砥石１１を示す要部断面図であるが、本例のものは、砥石部１１ｂを横刃７ａの刃面を研磨する円弧部１１ｃと上刃７ｂの刃面を研磨する直線部１１ｄとに形成したものである。砥石部１１ｂの断面を完全な半円形にすると、上刃７ｂの刃面は凹曲面になって切削角ｂが鋭角化するとともに、研磨時、砥石部１１ｂが切刃７に対して深く入り込み過ぎると、横刃７ａは抉られてフック化する。この鋭角化やフック化が過ぎると、切刃７は被切削物に対して食込み勝手になり、振動の発生等、好ましくない現象が生ずる。そこで、円弧部１１ｃと直線部１１ｄを設けることで、これを解消できたのである。

一方、円形砥石１１の切刃７に対しての入り込みが浅い場合、横刃７ａの刃先線の起立角が鈍角になってバックスロープ化し、今度は食込み不足になって切断不良を起こす。しかし、この場合でも、砥石部１１ｂを円弧部１１ｃと直線部１１ｄとに形成することは、横刃７ａの刃先線の鈍角化を抑制してこのバックスロープ化も防止する。研磨時、実際問題として、円形砥石１１と切刃７との関係を理想の位置にはなかなか設定できないが、それでも、円弧部１１ｃは横刃７ａを研磨し、直線部１１ｄは上刃７ｂを研磨することになるから、フック化やバックスロープ化は抑制される。

図７は円形砥石１１の更に別の例を示す要部断面図であるが、本例のものは、円弧部１１ｃのうち、上刃７ｂの刃後線Ｓから円弧部１１ｃの外周までを垂直に下げる直線降下部１１ｅとしたものである。上記の円形砥石１１では、円弧部１１ｃによって横刃７ａが多少抉られてフック化するが、直線降下部１１ｅを設けてこれを防いだものである。横刃７ａの刃先線の理想的な起立角は９０°であることから、これに近づけたものである。

図１０は研磨機の別の例を示す正面図、図１１は左側面一部断面であるが、本例のものは、基体８に支持軸１６の回りに回動可能な回動板１７を取り付け、この回動板１７に軸受筒９を取り付けたものである。これによると、研磨するときに砥石軸１０を倒すとき及びソーチェン１を送る際に砥石軸１０を起こすとき、回動板１７だけを動かせばよいから、押しネジ１３を緩める必要がなくなる。

基体８を傾動するときの押しネジ１３の緩めは僅かでよいが、あまり緩めすぎると、ガイドバー２が動いてその取付け位置が狂ったりすることがある。しかし、本例のようにすると、そのようなことがなくなる。なお、回動板１７は、基体８に対して固定できる必要があるから、その下部を固定ボルト１８によって基体８にネジ込んで固定するようにしている。このとき、固定ボルト１８が挿通する孔１９を支持軸１６を中心とする円弧溝１９としておくと、回動板１７の回動がスムーズになるし、円弧溝１９の端で止まった位置で軸受筒９が傾斜角βを取るようにしておくと、傾斜角βの設定が容易になる。

図１２は研磨機の更に別の例を示す正面図、図１３は左側面一部断面図であるが、本例のものは、軸受筒９が窓１２を挟んだ基体８の両側にガイドバー２の中心から偏差Ｄの位置に二個振り分けに設けられているものである。ただし、それぞれの軸受筒９とも、上記した傾倒角αで窓１２側に倒してあり、研磨時の逃げを吸収している。これによると、逆向きの切刃７を研磨するときには、係止構造を外して（係止構造が必要ないものならそのまま）砥石軸１０を軸受筒９から抜き、別の軸受筒９に挿入すればよいことになる。

この点で、基体８の向きを入り変えて再度固定する必要がなくなり、そのときに誤差が発生するの防止することができる。なお、本例では、軸受筒９を基体８に対して予め側面視で傾斜角βで傾けて取り付けており、こうすることで、基体８をガイドバー２に対して直角に固定すれば、研磨時の傾斜角βが確保できることになり、設定が容易になる。

図１４（ａ）（ｂ）も研磨機の更に別の例を示す正面図、図１５は左側面一部断面図であるが、本例のものは、砥石軸１０を回転させる回転手段として、内蔵した電池を電源とする減速機付きモータ（以下、モータ）２０を用いたものである。最近では、ネジ等を弛緩するために低速で正逆回転するものが安価で市販されているから、これに適当なアタッチメント（図示省略）を付けて砥石軸１０の上端に接続する。

この場合の研磨機は、軸受筒９が二つ付いたものが好ましく、他方の軸受筒９にガイド棒２１を挿入し、モータ２０を保持する保持体２２をこのガイド棒２１で保持するようにしてモータ２０の安定性を保っている。具体的には、保持体２２にガイド棒２１が挿入できる孔２３を形成し、この孔２３をガイド棒２１に挿入することで（保持体２２が正規位置から下がらないようにガイド棒２１に適当な受部２１ａを形成しておく）モータ２０を保持するのである。これによると、円形砥石１１はモータ２０で回転できるから、省力的であるし、向きの変わった切刃７を研磨するときには、モータ２０が連結された砥石軸１０を軸受筒９に入れ換えるだけでよい。

この操作をやり易くするため、砥石軸１０とモータ２０とを一体化しておくとともに、保持体２２には把手２４を付けておくのが好ましい。なお、軸受筒９は、共に傾倒角αで傾けられているから、ガイド棒２１が軸受筒９から覗いて保持体２２を受け入れる上部は、他の軸受筒９に平行に起立している必要がある。ところが、モータ２０を入れ換えるときには、ガイド棒２１も入れ換えることになるから、このとき、ガイド棒２１と軸受筒９にキー嵌合等を設けて位相が一定するようにしておけば、ガイド棒２１がいずれの軸受筒９に挿入される場合であっても、砥石軸１０は軸受筒９に、保持体２２はガイド棒２１に挿入できる。

図１６も研磨機の更に別の例を示す正面図、図１７は左側面一部断面図であるが、本例のものは、押しネジ１３の下にもう一つ別の押しネジ２６を設けるとともに、この押しネジ２６と同芯の対向側に支持軸２７を設け、これら押しネジ２６と支持軸２７とで支持されてこの回りを回動できるコ字形をした支持脚２５を設けたものである。これによると、基体８の姿勢がより安定するし、ガイドバー２に対する基体８の固定がより強固になる。なお、ソーチェン１の送り等に際して基体８を起こすときには、二つの押しネジ１３、２６をそれぞれ少し緩め、下方の押しネジ２６を中心に回動させることになる。

この場合、押しネジ２６の先端に押えカップ２６ａを、また、支持軸２７の先端にも押えカップ２６ｂを共に押しネジ２６と支持軸２７に対して回転可能に設けておくと、基体８を起こすときには、上方の押しネジ１３のみを緩めればよい。したがって、押しネジ２６と支持軸２７とによるガイドバー２の挟圧力は低下せず、姿勢が崩れない利点がある。ただし、このとき、基体８と押しネジ２６とが共廻りしなければガイドバー２の挟圧が緩んだり締まったりすることがある。そこで、基体８と押しネジ２６との間にスプリング２８を挿入して両者の摩擦抵抗を強めておけば共廻りが可能になる。

研磨機の正面図である。 研磨機の平面図である。 研磨機の左側面一部断面図である。 図２のＡ部の拡大図である。 図４のＢ−Ｂ矢視図である。 円形砥石の要部断面図である。 円形砥石の別の例を示す要部断面図である。 ソーチェンの側面図である。 ソーチェンの正面断面図である。 研磨機の別の例を示す正面図である。 研磨機の別の例を示す左側面一部断面図である。 研磨機の別の例を示す正面図である。 研磨機の別の例を示す左側面一部断面図である。 研磨機の別の例を示す正面図である。 研磨機の別の例を示す左側面一部断面図である。 研磨機の別の例を示す正面図である。 研磨機の別の例を示す左側面一部断面図である。

符号の説明

１ ソーチェン
２ ガイドバー
２ａ 溝
３ ドライブリンク
４ カッター
５ タイストラップ
６ デプスゲージ
７ 切刃
７ａ 切刃の横刃
７ｂ 切刃の上刃
８ 基体
９ 軸受筒
１０ 砥石軸
１０ａ フランジ
１１ 円形砥石
１１ａ 〃 の円板体部
１１ｂ 〃 の砥石部
１１ｃ 〃 の円弧部
１１ｄ 〃 の直線部
１１ｅ 〃 の直線降下部
１２ 窓
１３ 押しネジ
１３ａ 〃 の押えカップ
１３ｂ 〃 の当て材
１４ ナット
１５ 手回し用のハンドル
１６ 支持軸
１７ 回動板
１８ 固定ボルト
１９ 円弧溝
２０ 減速機付きモータ
２１ ガイド棒
２１ａ 〃 の受部
２２ 保持体
２３ 〃 の孔
２４ 把手
２５ 支持脚
２６ 押しネジ
２６ａ 〃 の押えカップ
２６ｂ 支持軸の押えカップ
２７ 支持軸
２８ スプリング
Ｓ 上刃の刃後線

Claims (8)

1. ソーチェンの切刃の横刃と上刃を研磨するソーチェンの研磨機であり、この研磨機が、ソーチェンを外周に装着したガイドバーを中に通して水平方向の押しネジでガイドバーに任意の角度で固定される基体と、基体に平行又は一定角度傾けて縦設される軸受筒と、回転手段が設けられて軸受筒に回転可能に挿入される砥石軸と、砥石軸の軸受筒から覗いている部分に取り付けられて切刃の横刃と上刃を同時に研磨する円形砥石と、からなることを特徴とするソーチェンの研磨機。
2. 軸受筒がガイドバーの中心から一定の偏差で一個又はガイドバーから振り分けの位置に一定の偏差で二個設けられる請求項１のソーチェンの研磨機。
3. 基体に傾動可能な回動板が取り付けられ、回動板に軸受筒が取り付けられている請求項１又は２のソーチェンの研磨機。
4. 軸受筒がガイドバー側に所定の傾倒角で取り付けてある請求項１〜３いずれかのソーチェンの研磨機。
5. 回転手段が砥石軸に固定される手回し用のハンドルである請求項１〜４いずれかのソーチェンの研磨機。
6. 回転手段が砥石軸上端に接続される正逆回転可能な減速機付きモータである請求項１〜４いずれかのソーチェンの研磨機。
7. 軸受筒が二個設けられるものであり、砥石軸が挿入される軸受筒とは別の軸受筒にガイド棒が挿入されており、減速機付きモータが把手が付いた保持体に保持され、保持体がガイド棒に嵌合可能である請求項６のソーチェンの研磨機。
8. 基体を傾動可能に支持する支持脚が押しネジに取り付けられている請求項１〜７いずれかのソーチェンの研磨機。