JP2011074856A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 始動時労力が少ないエンジン作業機を提供すること。
【解決手段】 始動時にラックに直線方向の力をかけ、ピニオンを介してクランクシャフトへ回転動力を発生させる構成としたことにより、作業機の固定にかける力と始動装置に入力する力の方向が同一方向とし、安定して始動が行えるようにした。また、始動操作部を足で操作することによって始動操作を行うキック始動可能に構成したことにより、容易に大きな力を入れることができるため、クランクシャフトに回転力を発生させるための労力を大幅に低減させることが可能である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジン作業機の始動装置に関し、特に作業者が手で持って作業を行う可搬式のエンジン作業機に用いられる始動装置に関する。

従来より、作業者が手で持って作業を行うエンジン作業機としては、チェンソー、刈払機、ヘッジトリマ等が知られている。これらのような手持ちエンジン作業機の始動方法としては、スタータロープを牽引することにより回転されるロープリールの回転をカムに伝達し、このカムと係脱される遠心ラチェット等の一方向回転機構を介してエンジン側の駆動プーリを回転させるようにしたリコイルスタータが広く用いられている。このようなリコイルスタータには、上記ロープリールとカムとを一体にしているもののほか、さらに、上記ロープリールとカムを別体とし、両者の間にダンパ手段を介在させて弾力的に連結し、ロープリールの回転をコイルスプリングを介してカムに伝達させるようにしてエンジン始動時の負荷の変動等による手に伝わるショックを吸収させるようにした始動装置がある。

特開２００１−１３２５９１号公報

従来の手持ちエンジン作業機用の始動装置においては、始動時に、地面に安定した位置に作業機を固定しスタータロープを引き操作することにより操作部を回転させ、始動を行うものが一般的であったが、引き操作による手動での作業は作業者に負担となっていた。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、手持ちエンジン作業機において、より少ない労力で始動を行うことのできるエンジン作業機を提供する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、エンジンと、エンジンを収容するエンジンカバーと、エンジンを保持するためのハンドルと、エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業部と、クランクシャフトに連結され、前記エンジンの始動時に作業者が前記エンジンカバー外部に露出した始動操作部を操作することで始動操作を行えるよう構成された始動装置と、を備えるエンジン作業機において、始動装置は、前記始動操作部と、平板状の歯部とを備える第１ギヤ装置と、クランクシャフトに動力を伝達する第２ギヤ装置とを備え、第１ギヤ装置を直線状にスライド移動させることにより第２ギヤ装置を介してクランクシャフトを回転させて始動を行う構成とした。

本発明の他の特徴によれば、エンジンと、エンジンを収容するエンジンカバーと、エンジンを保持するためのハンドルと、エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業具と、クランクシャフトに連結され、エンジンの始動時に作業者がエンジンカバー外部に露出した始動操作部と、を備え、足によるキック操作により始動操作部を操作することでエンジンの始動を可能とした。

請求項１の発明によれば、エンジンと、エンジンを収容するエンジンカバーと、エンジンを保持するためのハンドルと、エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業部と、クランクシャフトに連結され、前記エンジンの始動時に作業者が前記エンジンカバー外部に露出した始動操作部を操作することで始動操作を行えるよう構成された始動装置と、を備えるエンジン作業機において、始動装置は、前記始動操作部と、平板状の歯部とを備える第１ギヤ装置と、クランクシャフトに動力を伝達する第２ギヤ装置とを備え、第１ギヤ装置を直線状にスライド移動させることにより第２ギヤ装置を介してクランクシャフトを回転させて始動を行う構成としたことにより、自重をかけながらクランキング動作を行うことで、エンジンの圧縮行程における圧縮過程荷重が作業者に与える影響を抑制できる。さらに力を入れやすい構成であることから、始動時の労力を低減させ、始動動作の繰り返しを容易にし、始動性が向上する。

請求項２の発明によれば、クランクシャフトと第１ギヤ装置との間には、一方向のみに動力を伝達するクラッチ機能を備えて構成したことにより、クランクシャフトからギヤを介したピニオンへの回転運動の伝達は、エンジンの運転方向の１方向に限り伝達されているため、エンジンの始動後、ラックを自由に動かすことが可能である。

請求項３の発明によれば、第１ギヤ装置と第２ギヤ装置との動力伝達路の途中には、更に第３のギヤ部が設けられていることにより、第２ギヤ装置の回転方向を容易に選択することができる。

尚、第２ギヤ装置の回転方向選択や、始動操作部の配置の自由度、若しくは減速の調整のためにおいては、ピニオンを配さなくても、若しくは複数個配置してもよい。更に実施形態に限らずギヤの回転方向選択のため、ラックの設置位置はエンジンを中心として、工具前方に配してもよく、更にチェンソーの右側に配してもよい。

請求項４及び請求項５の発明によれば、更に、遠心ファンの周辺に設けられたファンカバー４の風窓を介した冷却風通路を塞がないよう、第１ギヤ装置を、クランクシャフトの軸線方向視において、遠心ファンと重ならない位置に配置すると共に、第２ギヤ装置及び第３ギヤ装置をエンジンと遠心ファンとの間に配置したことにより、冷却性能を十分に発揮することができ、エンジンの過剰な発熱を抑制することが出来る。

請求項６の発明によれば、始動操作部は弾性部材により付勢され、始動操作後に初期位置へ戻るようにしたことにより、初期位置へ戻す動作が不要となると共に、始動動作の繰り返しを容易にし、始動性が向上する。

請求項７の発明によれば、始動操作部は、エンジンカバーの底面と略直交する方向にスライド移動可能に設けられていることにより、工具固定のためにかける力とクランキング動作にかける力の方向が同様になるため非常に安定してクランキングを行うことができる。

請求項８の発明によれば、エンジンカバーには、エンジンカバーの底面と略直交する方向に延びるガイド部が形成され、前記第１ギヤ装置は、前記ガイド部に沿って移動可能に構成されていることにより、始動操作部のスライド移動が安定し、正確に力を加えることが可能となる。

請求項９の発明によれば、始動操作部は、エンジンカバーの底面と略水平に前記エンジンから離れる方向に突出可能に設けられ、エンジンカバーからの突出量を調整可能に設けられていることにより、収納時には、最延出部が前記エンジンカバーの最突出部よりエンジン側に位置するようにすることが可能となり、作業中の不意な接触を抑制できるようになっている。

請求項１０の発明によれば、エンジンと、エンジンを収容するエンジンカバーと、エンジンを保持するためのハンドルと、エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業具と、クランクシャフトに連結され、エンジンの始動時に作業者が前記エンジンカバー外部に露出した始動操作部を操作することで始動操作を行えるよう構成された始動装置と、を備えるエンジン作業機において、始動装置は、キック始動可能に構成されていることにより、作業者が、始動操作部を足で操作することによって始動操作を行えるようにしたことにより、容易に大きな力を入れることができるため、クランクシャフトに回転力を発生させるための労力を低減させることが可能である。

本発明の実施の形態によるエンジン作業機の側面図。 本発明の実施の形態によるエンジン作業機の平面図。 本発明の実施の形態によるエンジン作業機の、エンジンカバーの一部を省略した側面図。 図３におけるＡ−Ａ線断面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。図１は、本発明の実施形態に係るチェンソーの外観を示す側面図、図２は別の角度からの外観を示す平面図、図３は、図１においてエンジンカバーの一部を省略した側面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

図１及び図２において、チェンソー１は、２サイクルや４サイクルエンジンなどの小型のエンジン１０を搭載し、本体部の前方にガイドバー１５が突出する。ガイドバー１５の周縁には、ソーチェン（作業具）５が巻回され、ソーチェン５を高速で回転させることによって木や枝などの切断が可能となる。ソーチェン５は、チェーン状で鋭利に形成され、エンジン１０のクランクシャフト１２に遠心クラッチ（図示せず）を介して接続され、エンジン１０が所定の回転数以上になると、遠心クラッチがエンジンからの動力をソーチェン５に伝達され、ソーチェン５はガイドバー１５の周囲を回転駆動する。

後述するエンジン１０は、略縦置きでエンジンカバー２０内に収納される。エンジンカバー２０はエンジンを収容するだけでなく、その周囲にガイドバー１５やカバー類を取り付けるもので、チェンソー１の骨格部分である。エンジンカバー２０の後方の後端面には、リアハンドル７が設けられ、前方側上方には横方向及び下方向にフロントハンドル６が延びるように設けられる。また、エンジンカバー２０の前方側には、燃料タンク及びチェーンオイルタンクが内部に設けられている（図示せず）。

リアハンドル７は、作業者が右手で把持するためのハンドルであり、フロントハンドル６は作業者が左手で把持するためのハンドルである。リアハンドル７には、セーフティレバー及び図示しない気化器と接続されエンジン１０の回転数を調節可能なスロットルレバー８が設けられている。フロントハンドル６の前方側には、ハンドガード９が設けられる。ハンドガード９は、作業者の手に、枝や切断物などがあたらないように保護する役割をする。さらに、ハンドガード９を前方に傾けることによりソーチェンの回転を停めるブレーキの役割を兼用させても良い。エンジンカバー２０の左側（以下、本明細書は、作業者がチェンソー１を保持した際を基準に、図１において左方向を前方、右方向を後方、上方向を上方、下方向を下方、手前方向を左方向、奥方向を右方向と定義して説明する。）には、周方向に複数の風窓が形成されたファンカバー４が取り付けられている。ファンカバー４は、エンジン１０のクランクシャフト１２に取り付けられる遠心ファン１４を覆うように設けられ、ファンカバー４が取り付けられる側にはエンジンを始動するための始動装置３０が収容されている。始動装置３０は、始動操作部（キック始動操作部）３１がファンカバー４に設けられた開口２８を貫通して外部に露出し、工具左側に略水平に延出すると共に、エンジンカバー２０の底面２１と略直交する方向に移動可能に設けられている。また、ファンカバー４の開口２８と、始動操作部３１との間には弾性部材２９が設けられており、始動操作部３１は弾性部材２９により上方向に付勢されているため、始動操作後に初期位置へ戻るように構成されている。

尚、始動操作部３１の最大の延出部の位置は、折曲部３１ａによって折れ曲がることで収納可能に構成されると共に、収納時には少なくともファンカバー４の最突出部より外側にならないようにされており、作業中の不意な接触を抑制するようになっている。また、リアハンドル７には、エンジンカバー２０の底面と同一平面上に広がる板状部２７が形成されており、始動操作部３１の操作において、作業者が足踏み固定しながら、始動装置３０の操作を行えるようになっており、エンジン１０及びエンジンカバー２０を確実に固定した状態で良好な始動動作を可能とする。

図３は、図１においてエンジンカバー２０の一部及びファンカバー４を省略した側面図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。始動装置３０は、主に作業者が操作可能な始動操作部３１及び平板状に構成され、上下方向に延びるラック部（歯部）３２を備えた第１ギヤ装置３５と、クランクシャフト１２側に設けられ、第１ギヤ装置３５が発生した動力をクランクシャフト１２に伝達する第２ギヤ装置３４を有している。第１ギヤ装置３５は、クランクシャフト１２の軸線方向視において、始動操作部３１及びラック３２は遠心ファン１４の領域外に設けられている。また、第２ギヤ装置３４、及びエンジンカバー２０に設けられたピニオン軸２３を中心として回転支持されるピニオン（第３ギヤ装置）３３は、エンジンカバー２０のギヤ収容部に収容されており、エンジン１０と遠心ファン１４との間に配置されている。

第１ギヤ装置３５はピニオン３３の歯部と噛合し、更に、ピニオン３３は、第２ギヤ装置３４と噛合うことでクランクシャフト１２に動力を伝達可能に構成されている。ここで、第２ギヤ装置３４は、クランクシャフト３４に固定されていると共に、回転による動力の伝達方向を１方向に規制するワンウェイクラッチ機能を備え、第１ギヤ装置３５からの動力をクランクシャフト１２に伝達する一方で、始動後にクランクシャフト１２の回転が第１ギヤ装置３５及びピニオン３３に伝達されないよう構成されている。

エンジンカバー２０には、エンジンカバー２０の底面２１と略直交する方向に延びるガイド部２２が形成され、第１ギヤ装置３５は、ガイド部２２に沿って移動可能に構成されている
次に、上述のように構成された本実施形態の動作について説明する。

始動時において、作業者は、チェンソー１の底面２１が地面に密着するようチェンソー１を固定する。ここで、チェンソー１の固定には、板状部２７を足で支持すると共に、フロントハンドル６を手で支持すると確実に固定できる。チェンソー１が確実に固定できたら、次に作業者は、始動操作部３１によってラック３５を上から下にスライド移動させることにより、ピニオン３３及び第２ギヤ装置３４を介して伝達され、クランクシャフト１２の回転運動に変換される。

クランクシャフト１２が所定以上の回転力を得ると、シリンダ１１に形成された燃焼室内の混合気の濃度が高まり、図示しない点火プラグにより着火されることで爆発し、エンジン１０の駆動が開始する。エンジン１０の駆動開始によって、クランクシャフト１２が高速で回転を始め、アイドリング状態となる。この状態において、作業者がスロットルレバー８を引くことで、燃焼室内に供給される混合気が増加すると共に、クランクシャフト１２の端部において図示しない遠心クラッチを介して連結された同じく図示しないスプロケットを回転させ、ソーチェン５を回転させることで作業者は切断作業を行うことが可能となる。

このような構成のチェンソー１において、始動装置３０は、始動操作部３１と、平板状の歯部３２とを備える第１ギヤ装置３５と、クランクシャフト１２に動力を伝達する第２ギヤ装置３４とを備え、第１ギヤ装置３５を直線状にスライド移動させることにより第２ギヤ装置３４を介してクランクシャフト１２を回転させて始動を行う構成としたことにより、自重をかけながらクランキング動作を行うことが可能となり、エンジンの圧縮行程における圧縮過程荷重が作業者に与える影響を抑制できる。さらに、チェンソー１自体が動きにくく、力を入れやすい構成であることから、始動時の労力を低減させ、始動動作の繰り返しを容易にし、始動性が向上する。

また、クランクシャフト１２と第１ギヤ装置３５との間には、一方向のみに動力を伝達するクラッチ機能を備えて構成したことにより、クランクシャフト１２からギヤ３４を介したピニオン３３への回転運動の伝達は、エンジン１０の運転方向の１方向に限り伝達されているため、エンジン１０の始動後、ラック３２を自由に動かすことが可能である。

また、第１ギヤ装置３５と第２ギヤ装置３４との動力伝達路の途中には、更に第３のギヤ部３３が設けられていることにより、第２ギヤ装置３４の回転方向を容易に選択することができる。

尚、第２ギヤ装置３４の回転方向選択や、始動操作部３１の配置の自由度、若しくは減速の調整のためにおいては、ピニオン３３を配さなくても、若しくは複数個配置してもよい。更に実施形態に限らずギヤ３４の回転方向選択のため、ラック３２の設置位置はエンジン１０を中心として、工具前方に配してもよく、更にチェンソー１の右側に配してもよい。

また、遠心ファン１４の周辺に設けられたファンカバー４の風窓を介した冷却風通路を塞がないよう、第１ギヤ装置３５を、クランクシャフト１２の軸線方向視において、遠心ファン１４と重ならない位置に配置すると共に、第２ギヤ装置及び第３ギヤ装置をエンジン１０と遠心ファン１４との間に配置したことにより、冷却性能を十分に発揮することができ、エンジン１０の過剰な発熱を抑制することが出来る。

また、始動操作部３１は弾性部材２９により付勢され、始動操作後に初期位置へ戻るようにしたことにより、初期位置へ戻す動作が不要となると共に、始動動作の繰り返しを容易にし、始動性が向上する。

また、始動操作部３１は、エンジンカバー２０の底面と略直交する方向にスライド移動可能に設けられていることにより、工具固定のためにかける力とクランキング動作にかける力の方向が同様になるため非常に安定してクランキングを行うことができる。

また、エンジンカバー２０には、エンジンカバー２０の底面と略直交する方向に延びるガイド部２２が形成され、第１ギヤ装置３５は、前記ガイド部に２２沿って移動可能に構成されていることにより、始動操作部３１のスライド移動が安定し、正確に力を加えることが可能となる。

また、始動操作部３１は、エンジンカバー２０の底面と略水平にエンジン１０から離れる方向に突出可能に設けられ、エンジンカバー２０からの突出量を調整可能に設けられていることにより、更に、作業時には収納状態とすることで、最延出部がエンジンカバー２０の最突出部よりエンジン側に位置することにより、作業中の不意な接触を抑制するようになっている。

また、始動装置３０を、キック始動可能に構成したことにより、作業者が、始動操作部を足で操作することによって始動操作を行えるようにしたことにより、容易に大きな力を入れることができるため、クランクシャフト１２に回転力を発生させるための労力を大幅に低減させることが可能である。

以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本願ではチェンソーについて説明したが、ブロワ又は刈払機等、他の小型エンジンを用いる携帯用工具においても同様に適用できる。

１ ：エンジンチェンソー（エンジン作業機）
１０：エンジン
１２：クランクシャフト
３２：ラック
３３：ピニオン
３４：ギヤ

Claims (10)

1. エンジンと、
   前記エンジンを収容するエンジンカバーと、
   前記エンジンを保持するためのハンドルと、
   前記エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業部と、
   前記クランクシャフトに連結され、前記エンジンの始動時に作業者が前記エンジンカバー外部に露出した始動操作部を操作することで始動操作を行えるよう構成された始動装置と、を備えるエンジン作業機において、
   前記始動装置は、前記始動操作部と、平板状の歯部とを備える第１ギヤ装置と、
   前記クランクシャフトに動力を伝達する第２ギヤ装置とを備え、
   前記第１ギヤ装置を直線状にスライド移動させることにより第２ギヤ装置を介してクランクシャフトを回転させて始動を行うことを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記クランクシャフトと前記第１ギヤ装置との間には、一方向のみに動力を伝達するクラッチ手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
3. 前記第１ギヤ装置と前記第２ギヤ装置との動力伝達路の途中には、更に第３のギヤ部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
4. 前記エンジンから延びるクランクシャフトの一端側に取り付けられる遠心ファンを備え、前記始動装置のうち少なくとも前記第２ギヤ装置は、前記クランクシャフトの軸線方向において、前記エンジンと前記遠心ファンとの間に設けられていることを特徴とする請求項１若しくは請求項３に記載のエンジン作業機。
5. 前記エンジンから延びるクランクシャフトの一端側に取り付けられる遠心ファンを備え、前記クランクシャフトの軸線方向視において、前記始動操作部は前記遠心ファンの領域外に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
6. 前記始動操作部は弾性部材により付勢され、始動操作後に初期位置へ戻るようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
7. 前記始動操作部は、前記エンジンカバーの底面と略直交する方向にスライド移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
8. 前記エンジンカバーには、前記エンジンカバーの底面と略直交する方向に延びるガイド部が形成され、前記第１ギヤ装置は、前記ガイド部に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
9. 前記始動操作部は、前記エンジンカバーの底面と略水平に前記エンジンから離れる方向に突出可能に設けられ、前記エンジンカバーからの突出量を調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
10. エンジンと、
    前記エンジンを収容するエンジンカバーと、
    前記エンジンを保持するためのハンドルと、
    前記エンジンのクランクシャフトから動力を取り出して動作する作業具と、
    前記クランクシャフトに連結され、前記エンジンの始動時に作業者が前記エンジンカバーの外部に露出した始動操作部と、を備え、
    足によるキック操作により始動操作部を操作することでエンジンの始動を可能としたことエンジン作業機。

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