JP2014018887A - 携帯用作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者に伝わる振動を軽減しつつ作業性に優れた携帯用作業機を提供する。
【解決手段】
回転工具としてのディスクカッタを有するエンジンカッタは、作業者により把持されるハンドルが設けられる本体フレーム１１と、本体フレーム１１に搭載される駆動ユニット２０とを有し、本体フレーム１１と前記駆動ユニット２０との間には防振ばね部材が装着されている。駆動ユニット２０の支持モードをばね支持モードとゴム支持モードとに切り換えるための棒状部材４３が駆動ユニット２０に設けられ、棒状部材４３をゴム支持モードの位置に設定すると、駆動ユニット２０は本体フレーム１１に防振ゴム部材５１を介して支持される。
【選択図】図９

Description

本発明は、ディスクカッタ等の回転工具により作業対象物を切断するために使用される携帯用作業機に関する。

回転工具を備えた携帯用作業機にはパワーカッタやチェンソー等がある。パワーカッタは、円板形状のブレードつまりディスクカッタを回転工具として石材やコンクリート等の作業対象物に対する筋付け等の切断作業を行うために使用される。チェンソーは、チェーン形の鋸刃であるソーチェンを回転工具として木材等の作業対象物を切断するために使用される。回転工具を駆動するための駆動源としては、エンジンや電動モータが使用される。このような携帯用作業機は、作業者により把持されるハンドルが取り付けられた本体フレームを有している。本体フレームには、エンジン等の駆動源が設けられた駆動ユニットが搭載され、駆動ユニットには回転工具が取り付けられる。

例えば、エンジンを駆動源とする携帯用のパワーカッタにおいては、エンジンが設けられた駆動ユニットにアームが設けられ、ディスクカッタがアームに回転自在に取り付けられている。本体フレームに設けられたハンドルを把持して切断作業が行われるときに、エンジンから発生する振動がハンドルに伝わると、作業者に対する負担が大きくなるので、ハンドルに伝わるエンジン振動を軽減させるために、本体フレームとエンジンとの間には一般的に防振機構が設けられている。

特許文献１には、ハンドルが設けられた本体フレームと、エンジンが設けられた駆動ユニットを構成するケーシングとの間に弾性部材を設けて、エンジンから発生してハンドルに伝わる振動を軽減するようにしたチェンソーが記載されている。

特開２０１１−１８９４８０号公報

携帯用作業機に用いられる防振機構としては、ばね部材を用いたばね式防振機構と、ゴムを用いたゴム式防振機構とがある。ばね式防振機構は、ばね部材としてコイルばねが使用されており、コイルばねは変形量が比較的大きいため、高い防振効果を得ることができる。これに対し、ゴム式防振機構は、ばね式防振機構に比べて変形量が小さい。このため、パワーカッタやチェンソーのように、長時間にわたって継続的に切断作業が行われる携帯用作業機においては、防振効果が大きいばね式防振機構が多用されている。しかしながら、ばね式防振機構は、ばね部材の変形量が大きいため、作業対象物に回転工具を押し付けたときに、回転工具が移動してしまい、作業対象物の正確な切断位置に回転工具を押し付け続けることが容易でなく、作業がしにくいという課題がある。

これに対し、ゴム式防振機構は、ゴムの変形量が小さいので、作業対象物に回転工具を押し付けたときに、回転工具が大きく移動することがなく、作業対象物の特定の切断位置に回転工具を押し付けることが容易であり、比較的、切断作業性が良いという利点がある。しかし、長時間にわたって作業が続く場合には、作業者の手に伝わる振動が大きいので、作業者に負担を与えることになる。

作業対象物の種類によっては、防振効果を優先したい使用形態と、回転工具の押し付け操作性を優先したい使用形態とがあるが、従来の携帯用作業機は、いずれか一方の使用形態を基準とした防振機構となっている。このため、携帯用作業機を用いて作業対象物を切断作業する際には、作業対象物によっては作業性が良くないという問題点がある。

本発明の目的は、携帯用作業機の作業性を向上することにある。

本発明の携帯用作業機は、回転工具により作業対象物を切断する携帯用作業機であって、
作業者により把持されるハンドルが設けられる本体フレームと、前記回転工具が取り付けられるとともに前記回転工具を駆動する駆動源を備え、前記本体フレームに搭載される駆動ユニットと、前記本体フレームと前記駆動ユニットとの間に装着される防振ばね部材と、前記駆動ユニット側と前記本体フレーム側の少なくとも一方に設けられ、前記駆動ユニット側と前記本体フレーム側の他方に接近又は接触したゴム支持モード位置に切換移動自在の防振ゴム部材とを有することを特徴とする。

本発明の携帯用作業機は、前記防振ゴム部材は、ゴム支持モード位置において前記駆動ユニットと前記本体フレームとの間に挟持されることを特徴とする。本発明の携帯用作業機は、ばね支持モード位置と前記ゴム支持モード位置とに移動自在のモード切換部材を前記駆動ユニットに設け、当該モード切換部材を前記ゴム支持モード位置に設定したときに前記モード切換部材と前記本体フレームとの間で前記防振ゴム部材を挟持することを特徴とする。本発明の携帯用作業機は、前記モード切換部材を前記本体フレームの幅方向に伸びる棒状部材により形成し、前記モード切換部材の外周面に対向するゴム挟持部材を前記本体フレームに設け、前記モード切換部材の外周面と前記ゴム挟持部材との少なくともいずれか一方に前記防振ゴム部材を設けることを特徴とする。本発明の携帯用作業機は、前記ゴム挟持部材と前記モード切換部材との間で前記防振ゴム部材を挟持する凹面形状の窪み部を前記ゴム挟持部材に形成することを特徴とする。

本発明の携帯用作業機は、前記駆動ユニットの前記本体フレームに対する幅方向の相対移動量を規制するストッパ部を前記モード切換部材に設けることを特徴とする。本発明の携帯用作業機は、前記防振ゴム部材を前記本体フレームの前端部に設けることを特徴とする。本発明の携帯用作業機は、前記本体フレームの一方側と前記駆動ユニットとの間に、前記本体フレームの前後方向に離して２つ以上の前記防振ばね部材を設け、前記本体フレームの他方側と前記駆動ユニットとの間に１つ以上の前記防振ばね部材を設けることを特徴とする。

本発明によれば、駆動ユニットを本体フレームに対して防振ばね部材により支持するばね支持モードと、駆動ユニットを本体フレームに対して防振ゴム部材により支持するゴム支持モードとに支持モードを切り換えることができる。支持モードをばね支持モードに設定すると、高い防振効果を得ることができるモードで作業者は切断作業を行うことができる。一方、ゴム支持モードに設定すると、作業対象物に回転工具を押し付けたときに、回転工具が大きく移動することがなく、作業対象物の特定の切断位置に回転工具を正確に押し付けることが容易となる。これにより、作業対象物の種類に応じて、防振効果を優先したいばね支持モードと、回転工具の押し付け操作性を優先したいゴム支持モードとのいずれにも切り換えることができ、携帯用作業機を用いた切断作業を、作業対象物に応じて最適な防振支持モードを選択して作業を行うことができる。

携帯用作業機してのエンジンカッタを示す正面図である。 図１の背面図である。 図１におけるＡ部の拡大正面図である。 図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３における矢印Ｃ方向から見た図３の側面図である。 図５におけるＤ−Ｄ線断面図である。 図６におけるＥ−Ｅ線断面図である。 図５におけるＦ−Ｆ線断面図である。 駆動ユニットをばね支持モードからゴム支持モードに切り換えたときにおける図８と同一の部分を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示されるように、携帯用作業機としてのエンジンカッタ１０は、作業機本体としての本体フレーム１１を有しており、この本体フレーム１１の後端部にはリアハンドル１２が後方に突出して設けられている。本体フレーム１１にはその前端部の上方を横切って跨ぐようにフロントハンドル１３が設けられており、このフロントハンドル１３の基端部は、図１に示されるように、本体フレーム１１の一方側の前後方向中央部に固定され、フロントハンドル１３の先端部は図２に示されるように本体フレームの他方側の先端部に固定されている。作業者がエンジンカッタ１０により、作業対象物である被削材を切断作業するときには、一方の手でリアハンドル１２を把持し、他方の手でフロントハンドル１３を把持してエンジンカッタ１０を持ち上げることになる。

本体フレーム１１の前端部には、支持スタンド１４が取り付けられており、支持スタンド１４の左右両端部には脚部１５が下方に突出して設けられている。リアハンドル１２の後端部には脚部１６が下方に突出して設けられており、エンジンカッタ１０が基盤面に配置されるときには、それぞれの脚部１５，１６が基盤面に当接する。

本体フレーム１１には駆動ユニット２０が搭載される。駆動ユニット２０は駆動源としてのエンジン２１を有しており、このエンジン２１は図示しないクランク軸が回転自在に装着されたクランクケース２２と、クランク軸にコネクティングロッドを介して連結されるピストンが組み込まれたシリンダ２３とを備え、クランクケース２２とこれに取り付けられるシリンダ２３とによりエンジン本体２４が構成される。エンジン２１のクランク軸は本体フレーム１１の幅方向、すなわち横方向を向いている。

エンジン本体２４の一方の側面には、図１に示されるように、アーム２５が取り付けられており、このアーム２５の先端部には、円板形状のブレードつまりディスクカッタ２６が回転工具として回転自在に装着されている。アーム２５の基端部にはエンジン２１によりクラッチを介して回転駆動される駆動プーリが設けられ、先端部にはディスクカッタ２６の回転軸に取り付けられる従動プーリが設けられ、両方のプーリの間にはベルトが掛け渡されている。エンジン動力をディスクカッタ２６に伝達する動力伝達機構が各プーリやベルトにより構成される。本体フレーム１１の他方の側面には、図２に示されるように、リコイルスタータのカバー２７が設けられており、このカバーの内部には図示しないリコイルスタータが組み込まれている。アーム２５の先端部には、ディスクカッタ２６の後端部側を覆うように、ブレードカバー２８が装着されている。

図１に示されるように、駆動ユニット２０を構成するクランクケース２２の突出端部２２ａと本体フレーム１１の間には、防振ばね部材としてコイルばね３１が装着されており、本体フレーム１１を構成するフロントハンドル１３の基端部とエンジン本体２４との間には、防振ばね部材としてのコイルばね３２が装着されている。同様に、図２に示されように、駆動ユニット２０を構成するリコイルスタータのカバー２７と本体フレーム１１の間には、防振ばね部材としてコイルばね３３が装着されている。

図４に示されるように、支持スタンド１４は本体フレーム１１の先端部にボルト３４により取り付けられており、支持スタンド１４と本体フレーム１１の間にはフロントハンドル１３の先端部１３ａが円形のパイプ形状を潰した形状に成形され挟み付けられている。クランクケース２２の突出端部２２ａの内側には、ばね受け３５が設けられたボルト３６が取り付けられており、このボルト３６にねじ止めされるナット３７が突出端部２２ａの外面に突き当てられている。コイルばね３１はその一端部がばね受け３５に取り付けられ、コイルばね３１の他端部は本体フレーム１１の突き当て面に突き当てられており、コイルばね３１はエンジンカッタ１０の幅方向を向いている。コイルばね３１の他端部が本体フレーム１１の突き当て面から外れるのを防止し、コイルばね３１と本体フレーム１１を連結するために、本体フレーム１１のブラケット部１１ａにはボルト３８が取り付けられている。

他の２つのコイルばね３２，３３も、コイルばね３１と同様の部材を用いて、エンジンカッタ１０の横方向を向いて、本体フレーム１１と駆動ユニット２０との間に装着されている。駆動ユニット２０がそれぞれ防振ばね部材としてのコイルばね３１〜３３を介して本体フレーム１１に支持された状態のときには、駆動ユニット２０はばね支持モードとなって本体フレーム１１に懸架支持される。このときには、駆動ユニット２０は、本体フレーム１１の前後の縦方向、これに対して直角方向の横方向および上下方向の三次元方向に移動自在にフローティング状態となる。

ばね支持モードにおける駆動ユニット２０の移動量は、３つのコイルばね３１〜３３の弾性変形のストロークにより設定される。駆動ユニット２０の移動量が一定の範囲を越えないばね支持モードのときには、コイルばね３１〜３３により駆動ユニット２０が防振支持されることになる。

本体フレーム１１に固定された支持スタンド１４には、図５および図６に示されるように、保護カバー３９ａ，３９ｂが取り付けられている。保護カバー３９ａは支持スタンド１４の前面を部分的に覆い、保護カバー３９ｂは本体フレーム１１の下部先端を覆っている。

図８および図９に示されるように、本体フレーム１１のブラケット部１１ａには、異形断面の筒形状のゴム収容筒体４１がゴム挟持部材として一体に設けられており、ゴム収容筒体４１には貫通孔４２が形成されている。ゴム挟持部材としてのゴム収容筒体４１の内部には、図７に示されるように段付きの棒状部材４３がモード切換部材として配置されている。この棒状部材４３の小径の基端部４３ａは、突出端部２２ａとこれに設けられたボス部４４とに形成されたガイド孔４５に、これに沿って切換移動自在に挿入されている。図３および図８は、棒状部材４３がばね支持モードの位置となった状態を示し、図９は棒状部材４３がゴム支持モードの位置となった状態を示す。棒状部材４３がばね支持モードの位置に設定されると、駆動ユニット２０はコイルばね３１〜３３により本体フレーム１１に防振支持された状態となる。

棒状部材４３の基端部４３ａには雄ねじが設けられており、基端部４３ａにはナット４６がねじ止めされている。このナット４６を基端部４３ａに締結することにより、棒状部材４３はばね支持モードの位置と、ゴム支持モードの位置のいずれかに締結される。ナット４６は、図３に示されるように、ボス部４４の外面にガイド孔４５よりも幅が大きくなって形成されたナットガイド溝４７に沿って移動する。棒状部材４３の基端部４３ｂの端面には係合溝４８が形成されており、係合溝４８に図示しない工具を係合させて棒状部材４３を回転させることにより、棒状部材４３の駆動ユニット２０に対する締結が解除されて、棒状部材４３をばね支持モードの位置と、ゴム支持モードの位置との間で移動することができる。

棒状部材４３の外周面には防振ゴム部材５１が設けられており、ゴム収容筒体４１の貫通孔４２は、図８および図９に示されるように、防振ゴム部材５１の外径よりも大きな大径円弧面４２ａと、防振ゴム部材５１の外径にほぼ対応した小径円弧面からなる窪み部４２ｂとを有している。図９に示されるように、防振ゴム部材５１が窪み部４２ｂに当接すると、防振ゴム部材５１は駆動ユニット２０と本体フレーム１１との間で挟み付けられ、駆動ユニット２０はゴム支持モードとなって本体フレーム１１に支持される。

このように、棒状部材４３をばね支持モードの位置からゴム支持モードの位置に移動すると、駆動ユニット２０は本体フレーム１１に対してコイルばね３１〜３３により防振支持されるばね支持モードから、防振ゴム部材５１が駆動ユニット２０と本体フレーム１１との間に挟み込まれて防振ゴム部材５１により駆動ユニット２０を支持するゴム支持モードに切り換えられる。このゴム支持モードにおいては、棒状部材４３がゴム収容筒体４１に防振ゴム部材５１を介して接触し、この接触位置を基点とした切断作業を行うことができる。ゴム支持モードにおける切断作業は、ディスクカッタ２６の移動がばね支持モードよりも抑制されるので、ディスクカッタ２６を作業対象物の特定の位置に位置決めする際の位置決め作業性を向上させることができる。

尚、ゴム支持モードとしては、図９において、防振ゴム部材５１がゴム収容筒体４１に非荷重状態で常に接触する位置に設定した状態を示したが、これに限らず、切断作業の開始時に防振ばねが大きく変形する前に防振ゴム部材５１が作用し始めるよう棒状部材４３をゴム収容筒体４１の中心から移動させるだけでも良く、防振効果と位置決め作業性の兼ね合いを作業形態に応じて任意に調節することが可能である。

棒状部材４３の頭部には、図７に示されるように、ゴム収容筒体４１の貫通孔４２の内径よりも大径のフランジ４３ｂがストッパ部として設けられており、フランジ４３ｂはボス部４４の対向面４４ａに対向しており、この対向面４４ａはストッパ部を構成している。駆動ユニット２０が本体フレーム１１に対してエンジンカッタ１０の幅方向の一方側に相対的に移動したときには、フランジ４３ｂがゴム収容筒体４１の一方の端面に当接して駆動ユニット２０の相対移動量を規制する。駆動ユニット２０が本体フレーム１１に対してエンジンカッタ１０の幅方向の他方側に相対的に移動したときには、ストッパ部としてのボス部４４の対向面４４ａに当接して駆動ユニット２０の相対移動量を規制する。

防振ゴム部材５１の両端部にはフランジ４３ｂに対向するフランジ部５１ａと、ボス部４４の対向面４４ａに対向するフランジ部５１ｂが設けられており、それぞれボス部４４の対向面４４ａと、フランジ４３ｂとがゴム収容筒体４１の端面に直接接触することが防止される。

図７に示されるように、防振ゴム部材５１は駆動ユニット２０側の棒状部材４３の外周面に設けられているが、防振ゴム部材５１を本体フレーム１１側のゴム収容筒体４１の内周面に設けるようにしても良い。このように、防振ゴム部材５１は、駆動ユニット２０側と本体フレーム１１側の少なくともいずれか一方に設けられることになる。

ゴム挟持部材としては、図示されるように異形断面の筒形状のゴム収容筒体４１に代えて、窪み部４２ｂを有する部分のみからなる断面円弧形状の部材としても良い。また、棒状部材４３がゴム支持モードの位置に設定されたときに、駆動ユニット２０側と本体フレーム１１側との間で防振ゴム部材５１を挟持することができれば、窪み部４２ｂを有することなく、平坦面を有する部材によりゴム挟持部材を形成するようにしても良い。

図示するエンジンカッタ１０においては、モード切換部材としての棒状部材４３が駆動ユニット２０側のクランクケース２２の突出端部２２ａに設けられ、ゴム挟持部材としてのゴム収容筒体４１が本体フレーム１１側のブラケット部１１ａに設けられている。これに対し、棒状部材４３を本体フレーム１１側に設け、ゴム収容筒体４１を駆動ユニット２０側に設けるようにすると、図示した形態とはこれらが逆転配置された形態となる。このような形態においても、棒状部材４３の位置を切り換えることによって、作業対象物の種類に応じて、エンジンカッタ１０をばね支持モードと、ゴム支持モードのいずれにも設定することができる。

上述したエンジンカッタ１０は、モード切換部材の位置をばね支持モード位置に設定すると、ばね式防振機構を構成するコイルばね３１〜３３により駆動ユニット２０が本体フレーム１１に支持された状態となる。ばね支持モードにおいては、コイルばね３１〜３３の変形量が比較的大きいので、高い防振効果を得ることができるモードで作業者は切断作業を行うことができる。これに対し、モード切換部材の位置をゴム支持モードの位置に切り換えると、ゴム式防振機構を構成する防振ゴム部材５１により駆動ユニット２０が本体フレーム１１に支持された状態となる。このゴム支持モードにおいては、ゴムの変形量がばねに比して小さいので、作業対象物に回転工具を押し付けたときに、回転工具が大きく移動することがなく、作業対象物の特定の切断位置に正確に回転工具を押し付けることが容易となる。このように、作業対象物の種類に応じて、防振効果を優先したいばね支持モードと、回転工具の押し付け操作性を優先したいゴム支持モードとのいずれにも切り換えることができるので、携帯用作業機としてのエンジンカッタ１０を用いて作業対象物を切断作業する際には、作業対象物に応じて最適な作業性を確保することができる。

尚、本体フレーム１１の一方側と駆動ユニット２０との間には２つのコイルばね３１，３２が設けられているが、２つ以上であれば、２つを越える数のコイルばねを設けるようにしても良い。また、本体フレーム１１の他方側と駆動ユニット２０との間には１つのコイルばね３３が設けられているが、１つ以上であれば、１つを越える数のコイルばねを設けるようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示する携帯用作業機は回転工具としてのディスクカッタ２６をエンジン２１により駆動するようにしたエンジンカッタであるが、電動モータによりディスクカッタ２６を駆動するようにしても良い。また、チェンソーにも本発明を適用することができる。

１０…エンジンカッタ（携帯用作業機）、１１…本体フレーム、１１ａ…ブラケット部、１２…リアハンドル、１３…フロントハンドル、１３ａ…先端部、１４…支持スタンド、１５…脚部、１６…脚部、２０…駆動ユニット、２１…エンジン、２２…クランクケース、２２ａ…突出端部、２３…シリンダ、２４…エンジン本体、２５…アーム、２６…ディスクカッタ、２７…カバー、２８…ブレードカバー、３１〜３３…コイルばね（防振ばね部材）、３４…ボルト、３５…ばね受け、３６…ボルト、３７…ナット、３８…ボルト、４１…ゴム収容筒体（ゴム挟持部材）、４２…貫通孔、４２ａ…大径円弧面、４２ｂ…窪み部、４３…棒状部材（モード切換部材）、４３ａ…基端部、４３ｂ…フランジ（ストッパ部）、４４…ボス部、４４ａ…対向面（ストッパ部）、４５…ガイド孔、４６…ナット、４７…ナットガイド溝、４８…係合溝、５１…防振ゴム部材、５１ａ…フランジ部、５１ｂ…フランジ部。

Claims (8)

1. 回転工具により作業対象物を切断する携帯用作業機であって、
   作業者により把持されるハンドルが設けられる本体フレームと、
   前記回転工具が取り付けられるとともに前記回転工具を駆動する駆動源を備え、前記本体フレームに搭載される駆動ユニットと、
   前記本体フレームと前記駆動ユニットとの間に装着される防振ばね部材と、
   前記駆動ユニット側と前記本体フレーム側の少なくとも一方に設けられ、前記駆動ユニット側と前記本体フレーム側の他方に接近又は接触したゴム支持モード位置に切換移動自在の防振ゴム部材とを有することを特徴とする携帯用作業機。
2. 前記防振ゴム部材は、ゴム支持モード位置において前記駆動ユニットと前記本体フレームとの間に挟持されることを特徴とする請求項１記載の携帯用作業機。
3. ばね支持モード位置と前記ゴム支持モード位置とに移動自在のモード切換部材を前記駆動ユニットに設け、当該モード切換部材を前記ゴム支持モード位置に設定したときに前記モード切換部材と前記本体フレームとの間で前記防振ゴム部材を挟持することを特徴とする請求項２記載の携帯用作業機。
4. 前記モード切換部材を前記本体フレームの幅方向に伸びる棒状部材により形成し、前記モード切換部材の外周面に対向するゴム挟持部材を前記本体フレームに設け、前記モード切換部材の外周面と前記ゴム挟持部材との少なくともいずれか一方に前記防振ゴム部材を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯用作業機。
5. 前記ゴム挟持部材と前記モード切換部材との間で前記防振ゴム部材を挟持する凹面形状の窪み部を前記ゴム挟持部材に形成することを特徴とする請求項３記載の携帯用作業機。
6. 前記駆動ユニットの前記本体フレームに対する幅方向の相対移動量を規制するストッパ部を前記モード切換部材に設けることを特徴とする請求項３記載の携帯用作業機。
7. 前記防振ゴム部材を前記本体フレームの前端部に設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の携帯用作業機。
8. 前記本体フレームの一方側と前記駆動ユニットとの間に、前記本体フレームの前後方向に離して２つ以上の前記防振ばね部材を設け、前記本体フレームの他方側と前記駆動ユニットとの間に１つ以上の前記防振ばね部材を設けることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の携帯用作業機。

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