JP2012187835A - 携帯型作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源とハンドルの相対移動に伴う駆動源の回転数の変更を抑制しつつ操作性を良くする。
【解決手段】携帯型作業機は、操作者が持つハンドル部と駆動源であるエンジンとがコイルスプリングを介して接続され、エンジンは、スロットルロッド４６が前後に移動されることで回転数が変更される。操作レバー５２の操作に伴ってスロットルロッド４６に当接するロッド当接部５６は、操作レバー５２が操作されているときにはスロットルロッド４６の移動する軌道上に位置し、操作レバー５２が操作されていないときにはスロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯型作業機に関する。

従来、この種の携帯型作業機として、駆動源からの動力によって回転刃（ソーチェーン）が回転するチェンソーであって、駆動源やソーチェーンと操作者が持つハンドルとを、バネなどの弾性体を介して接続することにより、駆動源や切削作業で生じる振動が操作者に伝わるのを抑制しているものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたチェンソーでは、駆動源としてエンジンを備えており、操作レバーにスロットルロッドを介して気化器の絞り弁が接続され、操作者が操作レバーを操作することにより、エンジンに吸入される空気量や燃料量を変更可能に構成されている。また、特許文献１では、特に操作者が操作レバーを操作していないときに、上述のような防振構造によってハンドルがエンジンに対して動いたときに絞り弁が意に反して開放されることを防止するため、スロットルロッドと操作レバーとの接続部に遊びを設けることが提案されている。

特開平１−２３７３２９号公報

しかしながら、上述のチェンソー等の携帯型作業機においては、例えばコイルスプリングを用いた防振技術の採用など、近年の振動低減技術の向上に伴い、ハンドルのエンジンに対する動作量が大きくなってきており、従来提案されている上述のような技術を用いてこれに対応しようとした場合、接続部の遊びにより操作レバーの引きに対するエンジンの応答性が悪化し、操作性が低下するという課題が生じていた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、駆動源とハンドルの相対移動に伴う駆動源の回転数の変更を抑制しつつ操作性を良くすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る携帯型作業機は、
操作者が把持可能なハンドル部と、
作業具を駆動するための動力を出力し、該出力する動力の大きさが調整ロッドの移動に応じて変更される駆動源と、
前記駆動源と前記ハンドル部との接続に介在して前記駆動源から前記ハンドル部に振動が伝わるのを抑制する抑振部材と、
前記ハンドル部に取付けられ、操作者が操作する操作部と、操作者が前記操作部を操作しているときには前記調整ロッドの移動する軌道上に位置して前記調整ロッドと当接し、操作者が前記操作部を操作していないときには前記調整ロッドの移動する軌道上から外れた位置に位置するロッド当接部と、を有する操作機構と、
を備えることを特徴とする。

また、前記ロッド当接部は、操作者の前記操作部の操作に応じて略円弧状の軌道上を移動するものであってもよい。

さらに、前記ロッド当接部は、前記円弧状の軌道に対して略法線方向に延びる法線面と、前記円弧状の軌道の外周側で前記法線面から前記調整ロッド側に傾けられた爪状部を有するものであってもよい。

加えて、前記操作部は、前記ハンドル部に対して回動可能に取付けられた操作レバーであってもよい。

また、前記駆動源は、エンジンであり、前記調整ロッドの移動に応じて吸入空気量が変更されるものであってもよい。

さらに、前記ハンドル部は、前記駆動源の後方側に設けられ、
前記調整ロッドは、前記駆動源から前記ハンドル部側に延出すると共に、前後方向に移動可能に設けられ、
前記操作部は、前記調整ロッドを前記駆動源側に移動可能であるものでもよい。

加えて、前記携帯型作業機は、前記駆動源の動力によってソーチェーンを回転させて被切削物を切削するチェンソーであってもよい。

本発明によれば、駆動源とハンドルの相対移動に伴う駆動源の回転数の変更を抑制しつつ操作性を良くすることができる。

本発明の実施形態に係るチェンソーを上から見た様子を模式的に示す図である。 チェンソーを横から見た様子を模式的に示す図である。 図１中、駆動源に対して抑振部材を介して接続された部位にハッチングを施した図である。 操作者が操作レバーを操作していないときの操作機構周辺の様子を拡大して示す図である。 操作者が操作レバーを操作し始めたときの操作機構周辺の様子を拡大して示す図である。 操作者が操作レバーを十分に操作しているときの操作機構周辺の様子を拡大して示す図である。 比較例の操作機構周辺の様子を示す図である。

本発明の実施形態に係る携帯型作業機を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る携帯型作業機２０を上から見た様子を模式的に示す図であり、図２は、携帯型作業機２０を横から見た様子を模式的に示す図である。携帯型作業機２０は、実施形態ではソーチェーン２２ａを回転させて切削作業を行うことができるチェンソーとして構成され、図示するように、被切削物を切削する切削部２２と、動力を出力する駆動部３０と、操作者が把持するハンドル部２４と、駆動源３６からハンドル部２４に振動が伝わるのを抑制する３つのコイルスプリング２８ａ〜２８ｃと、操作者が携帯型作業機２０を操作するための操作機構５０と、を備える。

切削部２２は、複数の刃が互いに誘導可能に連結されて全体として環状の刃を構成する周知のソーチェーン２２ａと、ソーチェーン２２ａが巻回されるガイドバー２２ｂとを備える。ガイドバー２２ｂは、その一部が駆動部３０の駆動系ケース３１内に収納されると共に大部分が駆動系ケース３１から突出するように（図１では、左側に突出している）駆動部３０に取り付けられている。

駆動部３０は、実施形態では、ガソリンなどの炭化水素系の燃料により動力を出力する周知の２サイクルエンジンであるエンジン（駆動源）３６が駆動系ケース３１に収納されて構成されている。駆動系ケース３１には、エンジン３６が収納されると共に、エンジン３６を起動するためのリコイルスタータ３２やリコイルスタータ３２に接続された図示しないスタータハンドル、冷間時にエンジン３６を始動するときに利用するチョークレバー３４（図１参照）、燃料を貯留する燃料タンク３５（図２参照）などが設けられている。

エンジン３６は、シリンダ３６ａ（図２参照）内でピストン（図示せず）が略鉛直方向に往復運動するように配置されている。エンジン３６では、エアクリーナ３６ｂ（図２参照）を介して吸気通路３６ｃ（後述する図４参照）に空気が吸入され、吸入された空気に気化器３６ｄ（図２参照）からのガソリンが混合されて、この混合気がシリンダ３６ａ内に導かれる。そして、混合気は、シリンダ３６ａ内で圧縮されて点火プラグ３６ｅ（図１参照）のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その爆発燃焼によってピストンが往復運動してエンジン３６の出力軸（図示せず）が回転運動する。燃焼後の排ガスは、マフラを通って前方に排出される。こうしてエンジン３６から出力される動力は、図示しない動力伝達機構を介してソーチェーン２２ａに伝達される。エンジン３６から出力される動力の大きさは、エンジン３６に設けられた出力調整機構４０によって調整される。

図４に、出力調整機構４０の構造を模式的に示す。なお、図４では、操作者が携帯型作業機２０を操作していないときの様子を示している。出力調整機構４０は、図示するように、エンジン３６の吸気通路３６ｃに設けられて吸気通路３６ｃの開度（スロットル開度）を調整するスロットルバルブ４２と、同じく吸気通路３６ｃに設けられたチョークバルブ４４とを備える。スロットルバルブ４２は、気化器３６ｄの外部に露出したレバー３６ｆにより回動自在に設けられ、レバー３６ｆがスロットルロッド４６に連結されてスロットルロッド４６の移動に伴ってスロットル開度を変更する。具体的には、スロットルロッド４６が前方に位置するときにスロットル開度は大きくなり、スロットルロッド４６が後方に位置するときにスロットル開度は小さくなる。気化器３６ｄのスロットルバルブ４２は、操作者が携帯型作業機２０を操作していないときにはスロットル開度は最も小さくなるよう、バネなどの付勢機構によって常に閉じる方向に付勢されているため、スロットルバルブ４２に取り付けられたスロットルロッド４６は、常に後方に付勢されるよう構成されている。スロットル開度が大きいほどエンジン３６に吸入される空気や気化器３６ｄからのガソリンの量が大きくなってエンジン３６の回転数が高くなり、スロットル開度が小さいほどエンジン３６に吸入される空気や気化器からのガソリンの量が小さくなってエンジン３６の回転数が低くなる。なお、エンジン３６が運転されている状態でスロットルロッド４６が最も後方に位置するとき（操作者が操作していないとき）には、エンジン３６がアイドル回転数で運転されるように気化器３６ｄは調整されている。チョークバルブ４４は、駆動系ケース３１に設けられたチョークレバー３４の操作に伴って吸気通路３６ｃの開度を変更する。

ハンドル部２４は、軽量で丈夫な材料（例えば、強化プラスチックなど）で形成され、図１に示すように、駆動部３０の後側に位置するリアハンドル２４ａと、駆動部３０の上方および側方に位置するフロントハンドル２４ｂを備える。リアハンドル２４ａには、操作者がリアハンドル２４ａを把持した状態で操作可能な操作機構５０が設けられている。ハンドル部２４は、３つのコイルスプリング２８ａ〜２８ｃを介して駆動系ケース３１と３カ所で接続されている。ハンドル部２４と駆動系ケース３１とがコイルスプリング２８ａ〜２８ｃを介して接続されることにより、ソーチェーン２２ａやエンジン３６で生じる振動がハンドル部２４に伝わるのが抑制される（図３中、網掛け部に振動が伝わるのが抑制される）。尚、ハンドル部２４と駆動系ケース３１との間にはそれぞれが上下方向（図２中の上下方向）に近接した場合に当接するストッパ２５が設けられ、駆動系ケース３１に対してハンドル部２４が過度に相対移動するのを抑制し、作業時の操作性を向上している。

操作機構５０は、ハンドル部２４のリアハンドル２４ａに直接に取付けられており、つまり、コイルスプリング２８ａ〜２８ｃを介して駆動部３０に取付けられ、ハンドル部２４と同様に駆動部３０からの振動の伝達が抑制されている。操作機構５０は、図２や図４に示すように、リアハンドル２４ａに回動可能に取付けられた操作レバー５２と、操作レバー５２の移動を制限するロックレバー５４と、操作レバー５２の操作に伴ってスロットルロッド４６に当接するロッド当接部５６と、を備える。操作レバー５２は、リアハンドル２２ａの空洞部に前方を支点（以下、回動支点ｃという）として回動可能に取付けられ、捻りコイルバネ５５によって図２および図４中時計回りに（操作レバー５２が鉛直下方に回動する方向に）付勢されている。ロックレバー５４は、リアハンドル２２ａの上部に前方を支点として回動可能に取付けられ、捻りコイルバネ５５によって図２および図４中反時計回りに（ロックレバー５４が鉛直上方に回動する方向に）付勢されている。ロックレバー５４には、鉛直下方に伸びるロック軸５４ａが形成されており、ロックレバー５４が操作されていないときには、ロックレバー５４のロック軸５４ａが操作レバー５２に干渉して操作レバー５２は回動不能に固定される。操作者は、ロックレバー５４を握ってロック軸５４ａと操作レバー５２との干渉を解除することで、操作レバー５２の操作が可能になる。

ロッド当接部５６は、操作レバー５２に一体に接続されている。ロッド当接部５６は、操作レバー５２の回動支点ｃを中心とした略円弧状の軸部５６ａと、軸部５６ａの先端に接続された板状の板状部５６ｂと、板状部５６ｂの回動支点ｃから遠い側に設けられた爪部５６ｃと、を有し、操作レバー５２の回動に伴って回動支点ｃを中心とする円弧状に移動する。板状部５６ｂは、軸部５６ａに対して略法線方向の面を有し、爪部５６ｃは、板状部５６ｂの外周側からスロットルロッド４６側に曲げられて延出している。つまり、板状部５６ｂは、ロッド当接部５６の操作レバー５２の操作に伴って移動する円弧状の軌道（以下、単に円弧状の軌道という）に対して略法線方向の面を有し、爪部５６ｃは、円弧状の軌道の外周側で板状部５６ｂからスロットルロッド４６側に傾いて延出している。

図５に操作レバー５２を操作し始めたとき（ロッド当接部５６とスロットルロッド４６が当接するとき）の操作機構５０周辺の様子を示し、図６に操作レバー５２を十分に操作しているときの操作機構５０周辺の様子を示す。なお、上述したように、図４は、携帯型作業機２０が操作されていないとき、つまり、操作レバー５２が操作されていないときの様子を示している。操作レバー５２が操作されていないときには、図４に示すように、ロッド当接部５６は、その全体がスロットルロッド４６より低い位置に位置する。実施形態ではスロットルロッド４６は前後方向に移動するから、操作レバー５２が操作されていないときには、ロッド当接部５６は、スロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置することになる。そして、操作者が操作レバー５２を操作してロッド当接部５６が円弧状に移動すると、図５に示すように、ロッド当接部５６の板状部５６ｂや爪部５６ｃがスロットルロッド４６と同じ高さに至って当接し、さらに操作者が操作レバー５２を握ることで、図６に示すように、ロッド当接部４６の板状部４６ｂに押されてスロットロッド５６が前方に移動する。つまり、ロッド当接部５６は、操作者が操作レバー５２を操作していないときには、スロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置して、操作者が操作レバー５２を操作したときに、スロットルロッド４６の移動する軌道上に位置してスロットルロッド５２と当接するのである。実施形態では、板状部５６ｂの回動支点ｃの外周側にスロットルロッド４６の方に傾いた爪部５６ｃを設けているから、図５に示すように、ロッド当接部５６がスロットルロッド４６に当接する際に、ロッド当接部５６とスロットルロッド４６とがスムーズに当接する。

このように、操作機構５０のロッド当接部５６は、操作者が操作レバー５２を操作していないときには、スロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置することにより、操作者が操作していないときにハンドル部４０に対して駆動部３０が後方に移動してもスロットルロッド４６とロッド当接部５６とが当接しないから、エンジン３６に対するスロットルロッド４６の位置が変更されてエンジン３６の出力が操作者の意に反して変更されるのを抑制することができる。また、実施形態の携帯型作業機２０は、以下に説明するように、操作レバー５２の遊びが小さく、操作性も良い。図７に、比較例の携帯型作業機のロッド当接部１５６周辺の様子を示す。なお、図７では、ロッド当接部１５６およびスロットルロッド１４６を除いて実施形態と同様の構成とし、対応する構成に同一の符号を付している。また、図７では、操作レバー５２を操作していないときの様子を示している。比較例の携帯型作業機では、図示するように、ロッド当接部１５６の前端に、携帯型作業機の横方向（図７中の紙面方向）に貫通する貫通孔１５６ａが形成され、この貫通孔１５６ａにスロットルロッド１４６の後端が曲げられて挿入されている。こうした構成により比較例の携帯型作業機では、ロッド当接部１５６に設けられた貫通孔１５６ａの大きさだけ、操作レバー５２を操作してもスロットルロッド１４６が移動せず、駆動部３０がハンドル部２４に対して移動したときにエンジン３６の回転数が変更されるのを抑制している。ここで、駆動部３０がハンドル部２４に対して移動したときにエンジン３６の回転数が確実に変更されないように貫通孔１５６ａの大きさ（遊び）を大きくするほど、操作レバー５２を操作したときに実際にスロットルロッド４６が移動するまでの操作量が大きくなる（図７では、角度βの操作量）。これに対して実施形態の携帯型作業機２０では、操作レバー５２を操作していないときにはスロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置するから、駆動部３０の移動に対するエンジン３６の回転数の変更をより抑制することができると共に、操作レバー５２を操作することで、ロッド当接部５６が即座にスロットルロッド４６の移動する軌道上に入ってスロットルロッド４６に当接するから（図４では、角度αの操作量で当接。角度α＞角度β。）、携帯型作業機２０の操作性を良くすることができる。

以上説明した本実施形態の携帯型作業機２０では、操作レバー５２の操作に伴ってスロットルロッド４６に当接するロッド当接部５６が、操作レバー５２を操作していないときにはスロットルロッド５６の移動する軌道上とは異なる位置に位置するから、駆動部３０の移動に伴うエンジン３６の回転数の変更を抑制することができると共に、操作レバー５２の遊びを小さくして携帯型作業機２０の操作性を良くすることができる。

上述した携帯型作業機２０では、ロッド当接部５６は、軸部５６ａと板状部５６ｂと爪部５６ｃとからなるものとしたが、操作レバー５６が操作されているときにはスロットルロッド４６の移動する軌道上に位置して、操作レバー５２が操作されていないときにはスロットルロッド４６の移動する軌道上とは異なる位置に位置するものであれば如何なるものとしてもよく、例えば、軸部が太く形成されて実施形態の軸部５６ａと板状部５６ｂとの双方の役割を果たすものとしてもよいし、板状部５６ｂのスロットルロッド４６と当接する面が円弧状に形成されてもよいし、爪部５６ｃが無くてもよい。また、軸部５６ａは、円弧状以外の形状でもよい。

上述した携帯型作業機２０では、駆動源（エンジン３６）は、スロットルロッド４６の移動に伴ってスロットル開度が変更されるものとしたが、駆動源は、調整ロッドの移動に伴って駆動源から出力される動力の大きさが変更されるものであればよく、例えば、調整ロッドの移動に伴って駆動源からの出力がオンとオフとで切替えられるものであってもよい。

上述した携帯型作業機２０では、操作機構５０は、リアハンドル４６ａに回動可能に取付けられた調整レバー５２にロッド当接部５６が一体に取付けられるものとしたが、操作者が操作可能な操作部と、操作者の操作に伴ってスロットルロッド５６に当接するロッド当接部と、を備えるものであればよく、操作レバー５２にギヤやベルトなどを介して接続されてもよい。また、操作機構５０は、例えば、スイッチなどの操作に伴ってロッド当接部５６がスロットルロッド４６に当接してもよい。

上述した携帯型作業機２０では、ハンドル部２４は、駆動部３０の後方にリアハンドル２４ａが形成されて駆動部３０の上方および側方にフロントハンドル２４ｂが形成されるものとしたが、駆動部３０の後方上部にリアハンドル２４ａが形成されてもよいし、駆動部３０の上方および側方の一方にだけフロントハンドル２４ｂが形成されるなど、如何なる形状としてもよい。

上述した携帯型作業機２０では、ハンドル部２４と駆動部３０とが３つのコイルスプリング２８ａ〜２８ｃで接続されるものとしたが、駆動部３０からハンドル部２４に振動が伝わるのが抑制されればよく、コイルスプリング２８ａ〜２８ｃの数は如何なるものとしてもよいし、コイルスプリングに代えてまたは加えて他の弾性体などを用いてもよい。

上述した携帯型作業機２０では、エンジン３６は、シリンダが縦置きされた２サイクルエンジンとしたが、シリンダが横置きされてもよいし、４サイクルエンジンを用いてもよい。また、駆動源として、エンジンに代えてまたは加えてモータを備えてもよい。

上述の実施形態では、本発明をソーチェーン２２ａを回転させて切削作業を行うことができるチェンソーに適用して説明したが、本発明は、如何なる携帯型作業機に適用することもでき、チェンソーに適用するものに限定されるものではない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

２０ 携帯型作業機
２２ 切削部
２２ａ ソーチェーン
２２ｂ ガイドバー
２４ ハンドル部
２４ａ リアハンドル
２４ｂ フロントハンドル
２５ ストッパ
２８ａ〜２８ｃ コイルスプリング
３０ 駆動部
３１ 駆動系ケース
３２ リコイルスタータ
３３ スタータレバー
３４ チョークレバー
３５ 燃料タンク
３６ エンジン
３６ａ シリンダ
３６ｂ エアクリーナ
３６ｃ 吸気通路
３６ｄ 気化器
３６ｅ 点火プラグ
４０ 出力調整機構
４２ スロットルバルブ
４４ チョークバルブ
４６ スロットルロッド
５０ 操作部
５２ 操作レバー
５４ ロックレバー
５６ ロッド当接部
５６ａ 軸部
５６ｂ 板状部
５６ｃ 爪部
１４６ スロットルロッド
１５６ ロッド当接部
１５６ａ 貫通孔

Claims (7)

1. 操作者が把持可能なハンドル部と、
   作業具を駆動するための動力を出力し、該出力する動力の大きさが調整ロッドの移動に応じて変更される駆動源と、
   前記駆動源と前記ハンドル部との接続に介在して前記駆動源から前記ハンドル部に振動が伝わるのを抑制する抑振部材と、
   前記ハンドル部に取付けられ、操作者が操作する操作部と、操作者が前記操作部を操作しているときには前記調整ロッドの移動する軌道上に位置して前記調整ロッドと当接し、操作者が前記操作部を操作していないときには前記調整ロッドの移動する軌道上から外れた位置に位置するロッド当接部と、を有する操作機構と、
   を備えることを特徴とする携帯型作業機。
2. 前記ロッド当接部は、操作者の前記操作部の操作に応じて略円弧状の軌道上を移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯型作業機。
3. 前記ロッド当接部は、前記円弧状の軌道に対して略法線方向に延びる法線面と、前記円弧状の軌道の外周側で前記法線面から前記調整ロッド側に傾けられた爪状部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型作業機。
4. 前記操作部は、前記ハンドル部に対して回動可能に取付けられた操作レバーである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の携帯型作業機。
5. 前記駆動源は、エンジンであり、前記調整ロッドの移動に応じて吸入空気量が変更される、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の携帯型作業機。
6. 前記ハンドル部は、前記駆動源の後方側に設けられ、
   前記調整ロッドは、前記駆動源から前記ハンドル部側に延出すると共に、前後方向に移動可能に設けられ、
   前記操作部は、前記調整ロッドを前記駆動源側に移動可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の携帯型作業機。
7. 前記携帯型作業機は、前記駆動源の動力によってソーチェーンを回転させて被切削物を切削するチェンソーである、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の携帯型作業機。

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