JP2010133532A - チェーンソーのブレーキ装置およびチェーンソー - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの強度を向上させることができるブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】本発明によれば、キックバックブレーキ機構が作動した際に、ベルト５１の他端側５１３が一端側の動きに追従して前方に移動しようとするが、当接部材７が規制部６３３に当接するので、それ以上前方へと移動することが防止される。従って、ベルト５１でドラムを強力に巻き締めることができ、ソーチェーンを確実に停止できる。この際、本発明では、ベルト５１の他端側５１３の移動の規制を、当該ベルト５１の他端側５１３に取り付けられた当接部材７を規制部６３３に当接させることで行うので、ベルト５１の他端側５１３には、当接部材７を当該ベルト５１の他端側５１３に例えばねじ止めするための小孔５１６を形成するだけでよい。従って、ベルト５１の他端側５１３に長孔を形成することを不要にできるので、ベルト５１の強度を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、チェーンソーのブレーキ装置およびチェーンソーに関する。

従来、エンジン等の駆動手段により回転駆動される駆動軸と、駆動軸に遠心クラッチを介して接続されて当該駆動軸により回転駆動されるスプロケットと、スプロケットにより回転駆動される鋸刃付きのソーチェーンとを備えたチェーンソーが知られている。チェーンソーでは、ソーチェーンの切断抵抗により上方に跳ね返されてしまうことがあり、このような現象（キックバック）等による突発的な事故を防止するために、ソーチェーンの回転をすぐに停止させることのできる緊急用のブレーキ装置の設置が義務付けられている。

ブレーキ装置としては、例えば、スプロケットと一体に回転するドラムと、ドラムに巻き回されたベルトと、ハンドガードが倒されることによりベルトの一端側を引っ張るように構成されたキックバックブレーキ機構とを備えたものが知られている。このようなブレーキ装置では、緊急時に作業者がハンドガードを倒すと、ベルトの一端側が引っ張られ、ドラムがベルトによって巻き締められるので、ソーチェーンの回転を短時間で停止させることができる。

ところで、このようなブレーキ装置では、スロットルレバーを戻して遠心クラッチを切っても、回転慣性のため、すぐにはソーチェーンの回転が停止しないことがある。そのため、この様な状況でソーチェーンが地面に触れると、ソーチェーンに設けられた鋸刃が損傷してしまう可能性があった。このような課題に対し、前述のキックバックブレーキ機構に加え、スロットルレバーが戻されることにより作動してソーチェーンの回転を停止させるスロットルブレーキ機構を備えたブレーキ装置が知られている（例えば特許文献１）。

前記特許文献１のブレーキ装置は、スロットルレバーが戻されるとベルトの他端側をドラムが巻き締まる方向に引っ張るばね（スロットルブレーキ機構を構成する）と、スロットルレバーの押し操作によりベルトの他端側を前記ばねの引っ張りに抗してベルトが緩む方向に移動させるワイヤとを備えている。このようなブレーキ装置では、スロットルレバーが押し操作されると、ワイヤがベルトの他端側をベルトが緩む方向に移動させるので、ベルトによるドラムの巻き締めが解除されてソーチェーンが回転駆動し始める。また、スロットルレバーが戻されると、ベルトの他端側がばねにより引っ張られ、ドラムがベルトによって巻き締められるので、ソーチェーンの回転が短時間で停止する。

このような特許文献１のブレーキ装置では、ベルトの他端側には長孔が形成されており、当該長孔には突起が挿入されている。そのため、緊急時にキックバックブレーキ機構が作動してベルトの一端側が引っ張られた際に、突起が長孔に引っ掛かるので、ベルトの他端側がベルトの一端側の動きに追従して移動してしまうことが一定範囲に規制される。従って、ドラムをベルトによってしっかりと巻き締めることができ、ソーチェーンの回転を短時間で、かつ確実に停止させることができる。

特開２００７−０３２６０６号公報

しかしながら、前記特許文献１のブレーキ装置では、ベルトに長孔が形成されているので、ベルトの強度が低下してしまうという問題があった。

本発明の目的は、ベルトの強度を向上させることができるブレーキ装置、およびこのブレーキ装置を備えたチェーンソーを提供することにある。

本発明の請求項１に係るチェーンソーのブレーキ装置は、駆動手段により回転駆動されるスプロケットと、前記スプロケットにより回転駆動される鋸刃付きのソーチェーンとを備えたチェーンソーのブレーキ装置であって、前記スプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転するドラムと、前記ドラムに巻き回されて両端側が反対方向に引き出されたベルトと、前記ベルトの一端側を前記ドラムを巻き締める方向に移動させるキックバックブレーキ機構と、前記ベルトの他端側に連結されて前記ドラムを巻き締める方向に前記ベルトの他端側を付勢する付勢手段と、前記ベルトの他端側に取り付けられた当接部材と、前記キックバックブレーキ機構によって前記ベルトの一端側が前記ドラムを巻き締める方向に移動する際に、前記ベルトの他端側に取り付けられた前記当接部材の動きを規制する規制部とを備えていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るチェーンソーのブレーキ装置は、請求項１に記載のチェーンソーのブレーキ装置において、一端が前記当接部材に連結され、スロットルレバーの押し操作により、前記ベルトの他端側を前記当接部材を介して前記ドラムの巻き締めを解除する方向に移動させるワイヤを備え、前記当接部材は、前記規制部に係止されるブロック部材と、前記ワイヤの一端が連結されるとともに前記ブロック部材に螺合し、前記ブロック部材に対して進退可能に設けられた雄ねじ部材とを備えていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るチェーンソーのブレーキ装置は、請求項２に記載のチェーンソーのブレーキ装置において、前記キックバックブレーキ機構は、ケースに覆われており、前記ケースの一面が前記規制部となっていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係るチェーンソーのブレーキ装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のチェーンソーのブレーキ装置において、前記付勢手段は、ねじりコイルバネであることを特徴とすることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るチェーンソーは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のチェーンソーのブレーキ装置を備えていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、チェーンソーに何らかの衝撃が加わったりハンドガードが倒されたりしてキックバックブレーキ機構が作動すると、ベルトの一端側はドラムを巻き締める方向に移動する。この際、ベルトの他端側は、当該一端側の動きに追従して同じ方向、すなわちドラムの巻き締めを緩める方向に移動しようとするが、当接部材が規制部に当接するので、それ以上当該方向に移動することができない。従って、ベルトでドラムを強力に巻き締めることができ、ドラムおよびスプロケットの回転停止に伴って、ソーチェーンを確実に停止させることができる。
このように、本発明では、ベルトの他端側の移動の規制を、当該ベルトの他端側に取り付けられた当接部材を規制部に当接させることで行うので、ベルトの他端側には、当接部材を当該ベルトの他端側に例えばねじ止めするための小孔を形成するだけでよい。従って、ベルトの他端側に従来のような長孔を形成することを不要にできるので、その分ベルトの強度を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、雄ねじ部材を回転させてブロック部材に対して進退させることで、ワイヤのテンションを容易に調整することができる。また、このようなワイヤのテンションを調整することのできる機構を従来デッドスペースであったベルトの他端側上に配置したので、省スペース化を促進できる。

請求項３の発明によれば、安全性の確保のためにキックバック機構を覆うケースの一面を規制部として利用したので、規制部としての専用の部品を不要にできる。従って、部品数を低減できる。

請求項４の発明によれば、付勢手段がねじりコイルバネとされているので、ねじりコイルばねの取付角度を変えことで、ねじりコイルばねのワイヤの後端側への付勢力を容易に調整することができる。また、ねじりコイルばねの一端をベルトの他端側に直接連結し、当該ねじりコイルばねを従来デッドスペースであったベルトの他端側の法線方向上（ベルトの他端側の表面側または裏面側）に配置することで、省スペース化をより促進できる。

請求項５の発明によれば、前述と同様のブレーキ装置を備えているので、前述と同様の作用効果を奏することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るチェーンソー１の概略図である。
チェーンソー１は、チェーン部２と、チェーン部２を駆動するチェーンソー本体３と、チェーンソー本体３に取り付けられたハンドル４とを備えている。なお、以降、チェーン部２の突出方向の先端側を前方側（図１中右側）とし、前方側とは反対側を後方側（図１中左側）とする。
チェーン部２は、図示しない平板状のガイドバーの周囲に巻き回されたソーチェーン２１を備えている。ソーチェーン２１には鋸歯が形成されている。

チェーンソー本体３は、エンジン等の駆動手段により回転駆動される図示しない駆動軸と、前記駆動軸の一端側に設けられドラム３２を有する遠心クラッチ３１と、前記ドラム３２と一体に設けられたスプロケット３３とを備えている。スプロケット３３にはソーチェーン２１が掛け回されている。スプロケット３３は、遠心クラッチ３１を介して駆動軸と接続しており、駆動軸から動力が伝達されると、ドラム３２と共に回転しながらソーチェーン２１を回転駆動する。なお、チェーンソー本体３の前方側には、回転するソーチェーン２１から作業者の手を保護するための図示しないハンドガードが設けられている。

ハンドル４は、キャブレタ４１と、スロットルレバー４２と、押し操作（ＯＮ操作）した際にスロットルレバー４２を元の位置に復元させる方向に付勢する図示しないばねと、スロットルレバー４２とキャブレタ４１とを接続するワイヤ４３と、スロットルレバー４２と後述する当接部材７とを接続するワイヤ４４とを備えている。スロットルレバー４２を押し操作することで、キャブレタ４１内に設けられたスロットルバルブを開け、エンジンへ送る混合気量を増加させることができる。

このようなチェーンソー１には、ハンドガードが倒されることで作動してソーチェーン２１の回転を短時間で停止させるキックバックブレーキ機構６と、スロットルレバー４２が戻される（ＯＦＦ操作される）ことで作動してソーチェーン２１の回転を短時間で停止させるスロットルブレーキ機構８とを備えたブレーキ装置５が設けられている。以下、本実施形態のブレーキ装置５について詳述する。

図２は、ブレーキ装置５の斜視図である。
ブレーキ装置５は、前述したドラム３２と、ドラム３２の外周部３１１に巻き回されて両端部５１２，５１３が反対方向に引き出された金属製のベルト５１と、ベルト５１の前端部５１２に固定された係止部材６１と、圧縮した状態で配置され係止部材６１を前方側に付勢する強力な圧縮コイルばね６２と、ベルト５１の後端部５１３に直接接続されてベルト５１の後端部５１３を後方（ドラム３２を巻き締める方向）に付勢する付勢手段としてのねじりコイルばね５２と、前述したワイヤ４４と、ベルト５１の後端部５１３に固定されているとともにワイヤ４４の端部が接続された当接部材７とを備えている。

ベルト５１は、ドラム３２の外周部３１１よりも狭い幅に形成されて当該外周部３１１上で交差する交差部５１１と、交差部５１１よりも拡幅した前端部５１２および後端部５１３とを備えている。前端部５１２には、係止部材６１を取り付けるための孔５１４が形成されている。
本実施形態のキックバックブレーキ機構６は、この前端部５１２と、係止部材６１と、圧縮コイルばね６２とを含んで構成されている。また、キックバックブレーキ機構６は、安全性の確保のため、ブレーキケース６３に覆われている。

係止部材６１は、ベルト５１の前端部５１２に固定された第１部材６４と、第１部材６４の前方に配置され前端部がチェーンソー本体３に回動自在に取り付けられた第２部材６５と、両端部に回動軸６６１を備え第１部材６４と第２部材６５とを回動自在に接続するリンク６６とを備えている。第１部材６４は、下方に突出し孔５１４に挿入されたピン部６４１と、前方に突出した第１部材突起部６４２と、後方に突出し圧縮コイルばね６２が嵌め込まれた棒状部６４３とを備えている。第２部材６５は、上方に向かうに従って後方に突出する第２部材突起部６５１を備えている。リンク６６は、回動軸６６１が共に圧縮コイルばね６２の付勢方向上に並んだ状態とされており、第１部材６４と第２部材６５との間で突っ張って第１部材６４と第２部材６５とを離間させている。

ブレーキケース６３の上面６３１には、キックバックブレーキ機構６が作動した際に、第２部材突起部６５１が時計方向に回動することを可能にするための開口６３２が形成されている。ブレーキケース６３の後面６３３には圧縮コイルばね６２が固定されている。また、ブレーキケース６３の後面６３３には、ワイヤ４４を通すための小孔６３４が形成されている。本実施形態では、この後面６３３が本発明の規制部となっており、スロットルブレーキ機構８が作動した際には、当接部材７を当該後面６３３に当接させることにより、ベルト５１の後端部５１３の前方への移動を規制する。本実施形態では、このように、キックバックブレーキ機構６を安全性の確保のために覆うブレーキケース６３の後面６３３を、当接部材７が当接する規制部として用いたので、規制部としての専用の部品を不要にでき、部品数を低減できる。

図３は、スロットルブレーキ機構８の構成を拡大して示す斜視図である。
一方、ベルト５１の後端部５１３には、ねじりコイルバネ５２を取り付けるための小孔５１５と、当接部材７を取り付けるための小孔５１６とが形成されている。本実施形態のスロットルブレーキ機構８は、この後端部５１３と、ねじりコイルばね５２と、当接部材７と、前述したブレーキケース６３（後面６３３）とを含んで構成されている。

ねじりコイルばね５２は、一端側５２１がねじ５３によってチェーンソー本体３に固定されているとともに、他端側５２２が小孔５１５に挿入されてベルト５１の後端部５１３に連結され、ベルト５１の後端部５１３を後方に付勢している。また、ねじりコイルばね５２は、ベルト５１の下方に配置されている。本実施形態では、このように、ねじりコイルばね５２が直接ベルト５１の後端部５１３に連結され、かつ従来デッドスペースであったベルト５１の下方に配置されているので、省スペース化を促進することができる。

なお、ねじりコイルばね５２の一端側５２１には直線部５２３が形成されており、チェーンソー本体３には、この直線部５２３が嵌め込まれる嵌込溝３４（図１参照）が複数形成されている。すなわち、本実施形態では、直線部５２３を嵌め込む嵌込溝３４を変えることで、ねじりコイルばね５２の取付角度を変えることができるようになっており、これにより、ねじりコイルばね５２のワイヤ４４の後端部５１３への付勢力を調整することができるようになっている。
ワイヤ４４の先端には抜止部４４１が形成されている。

図４は、当接部材７を拡大して示す断面図である。
図３および図４に示すように、当接部材７は、後面７１４にねじ穴７１２が形成されたブロック部材７１と、ブロック部材７１（ねじ穴７１２）に螺合する雄ねじ部材７２とを備えている。なお、雄ねじ部材７２は、ロックナット７３によってブロック部材７１に締め付けられており、振動によって緩まないようにされている。

ブロック部材７１の底面７１３には、ねじ穴７１１が形成されている。ブロック部材７１は、当該ねじ穴７１１にベルト５１の小孔５１６を挿通するねじ５４が螺合することにより、ベルト５１の後端部５１３に取り付けられている。本実施形態では、このように、後端部５１３には、当接部材７（ブロック部材７１）およびねじりコイルばね５２を当該後端部５１３に取り付けるための小孔５１５，５１６しか形成されていないので、長孔等が形成されていた従来に比べ、ベルト５１の強度を向上させることができる。
雄ねじ部材７２は、頭部７２１と雄ねじ部７２２とを備えている。頭部７２１には係止穴７２３が形成されている。

ブロック部材７１および雄ねじ部材７２内には、それぞれワイヤ挿通孔７１５，７２４が形成されている。ワイヤ４４は、これらワイヤ挿通孔７１５，７２４に挿通され、抜止部４４１が係止穴７２３に嵌入されることで当接部材７に連結されている。
ここで、本実施形態では、雄ねじ部材７２を回転させることで、当該雄ねじ部材７２をブロック部材７１に対して進退させることができるので、ワイヤ４４が劣化して伸びてしまっても、当該ワイヤ４４のテンションを容易に調整することができる。また、このようなワイヤ４４のテンションを調整することのできる機構を、従来デッドスペースであったベルト５１上に配置したので、省スペース化をより促進することができる。

以下に、ブレーキ装置５の動作について詳述する。
図５は、スロットルブレーキ機構８が作動しチェーンソー１の駆動が停止した状態を示す図、図６は、チェーンソー１の駆動状態を示す図、図７は、チェーンソー１の駆動状態においてキックバックブレーキ機構６が作動した状態を示す図である。

スロットルレバー４２が戻されてスロットルブレーキ機構８が作動した状態では、図５に示すように、ベルト５１が後端部５１３をねじりコイルばね５２により後方に付勢されてドラム３２を巻き締め、ドラム３２の回転を止めているので、ソーチェーン２１の回転も停止している。この際、ベルト５１の後端部５１３に設けられた当接部材７は、ブレーキケース６３の後面６３３から所定の距離Ｓ離れた位置にある。

この状態から、図６に示すように、作業者によりスロットルレバー４２が押し操作されると、エンジンの回転数の増加に伴って遠心クラッチ３１が繋がり、ドラム３２にエンジンからの駆動力が伝達される。同時に、ベルト５１の後端部５１３がワイヤ４４によって引っ張られて前方に移動し、ベルト５１によるドラム３２の巻き締めが解除されるので、ドラム３２が回転し始めソーチェーン２１を回転駆動させる。この際、本実施形態では、ワイヤ４４のテンションを調整することができるので、例えばベルト５１によるドラム３２の巻き締めが解除されるタイミングを、キャブレタ４１のスロットルバルブが開き始めるタイミングの直前となるようにワイヤ４４のテンションを調整することで、ベルト５１がドラム３２から受ける摩擦を低減することができ、ベルト５１の寿命を延ばすことができる。

この状態からハンドガードが倒されたり、チェーンソー１に何らかの衝撃が加わると、キックバックブレーキ機構６が作動する。すなわち、図７に示すように、第２部材６５が時計回りに回動してリンク６６を斜け、圧縮コイルばね６２により付勢されている第１部材６４をその分だけ前方に移動させることにより、ベルト５１の前端部５１２を前方に移動させる。この際、ベルト５１の後端部５１３が前端部５１２の動きに追従して前方、すなわち、ドラム３２の巻きしめを緩める方向に移動しようとするが、当接部材７がブレーキケース６３の後面６３３に当接するので、それ以上前方へ移動することが防止される。従って、ベルト５１によってドラム３２をしっかりと巻き締めることができ、ソーチェーン２１の回転を迅速に止めることができる。

なお、図６に示すチェーンソー１の駆動状態からスロットルレバー４２が戻された際には、図５での説明で既に説明したように、ベルト５１の後端部５１３がねじりコイルばね５２によって後方へ付勢されるので、ドラム３２がベルト５１によって巻き締められることとなり、ソーチェーン２１の回転は迅速に止められる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、駆動手段は、エンジンから構成されていたが、電動モータから構成されていてもよい。
前記実施形態では、付勢手段は、ねじりコイルばね５２から構成されていたが、引張コイルばねから構成されていてもよい。

本発明は、チェーンソーに利用できる。

本発明の一実施形態に係るチェーンソーの概略図。 前記実施形態におけるブレーキ装置の斜視図。 前記実施形態におけるスロットルブレーキ機構の構成を拡大して示す斜視図。 前記実施形態における当接部材を拡大して示す断面図 前記実施形態におけるスロットルブレーキ機構が作動しチェーンソーの駆動が停止した状態を示す図。 前記実施形態におけるチェーンソーの駆動状態を示す図。 前記実施形態におけるキックバックブレーキ機構が作動した状態を示す図。

符号の説明

１…チェーンソー、５…ブレーキ装置、６…キックバックブレーキ機構、７…当接部材、２１…ソーチェーン、３２…ドラム、３３…スプロケット、４２…スロットルレバー、４４…ワイヤ、５１…ベルト、５２…ねじりコイルばね、６３…ブレーキケース（ケース）、７１…ブロック部材、７２…雄ねじ部材、５１２…前端部（一端側）、５１３…後端部（他端側）、６３３…後面（規制部）。

Claims (5)

1. 駆動手段により回転駆動されるスプロケットと、前記スプロケットにより回転駆動される鋸刃付きのソーチェーンとを備えたチェーンソーのブレーキ装置であって、
   前記スプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転するドラムと、
   前記ドラムに巻き回されて両端側が反対方向に引き出されたベルトと、
   前記ベルトの一端側を前記ドラムを巻き締める方向に移動させるキックバックブレーキ機構と、
   前記ベルトの他端側に連結されて前記ドラムを巻き締める方向に前記ベルトの他端側を付勢する付勢手段と、
   前記ベルトの他端側に取り付けられた当接部材と、
   前記キックバックブレーキ機構によって前記ベルトの一端側が前記ドラムを巻き締める方向に移動する際に、前記ベルトの他端側に取り付けられた前記当接部材の動きを規制する規制部とを備えている
   ことを特徴とするチェーンソーのブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のチェーンソーのブレーキ装置において、
   一端が前記当接部材に連結され、スロットルレバーの押し操作により、前記ベルトの他端側を前記当接部材を介して前記ドラムの巻き締めを解除する方向に移動させるワイヤを備え、
   前記当接部材は、前記規制部に係止されるブロック部材と、前記ワイヤの一端が連結されるとともに前記ブロック部材に螺合し、前記ブロック部材に対して進退可能に設けられた雄ねじ部材とを備えている
   ことを特徴とするチェーンソーのブレーキ装置。
3. 請求項２に記載のチェーンソーのブレーキ装置において、
   前記キックバックブレーキ機構は、ケースに覆われており、
   前記ケースの一面が前記規制部となっている
   ことを特徴とするチェーンソーのブレーキ装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のチェーンソーのブレーキ装置において、
   前記付勢手段は、ねじりコイルバネである
   ことを特徴とするチェーンソーのブレーキ装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のチェーンソーのブレーキ装置を備えている
   ことを特徴とするチェーンソー。

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