JP2015074193A - チェーンソー - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンソーにおいて、簡単な構造でブレーキ装置の放熱を行う。【解決手段】トリガスイッチが作動を指しているときに、駆動軸が回転してソーチェーンがガイドバーの外周に沿って周回駆動され、トリガスイッチが停止を指しているときに、駆動軸の回転がブレーキにより制動されてソーチェーンの回動が停止するチェーンソーにおいて、駆動軸に固着されたブレーキドラムに隣接して駆動軸に固着された遠心ファンの背板に、ブレーキドラムの外周に隣接する位置に背板を貫通する第一の開口を設けるとともに、駆動軸をファン背板とは反対側で支承する軸受ハウジングにブレーキドラムとは反対側の空間に貫通する第二の開口を設ける。【選択図】図５

Description

この発明は、チェーンソーに関し、特に、ソーチェーン駆動系のブレーキ装置の冷却効率を向上させる構造に関するものである。

鋸刃（鋸歯）をリンクによりエンドレスに連結してなるソーチェーンを原動機の回転により駆動してガイドバーの外周に沿って高速回動させて立木や木材などを切断するチェーンソーは、切断動作中以外の時にソーチェーンが無用に空転していると危険な場合があることから、切断を中止するためにトリガスイッチを離したときや、切断作業中にキックバック現象が生じたときに、ソーチェーンが惰性で回動し続けないように速やかにソーチェーンの回動を停止させることが必要であり、そのためにチェーンソーにはソーチェーンの駆動系に対するブレーキ装置が備えられている。

チェーンソーのブレーキ装置の例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたブレーキ装置は、内燃エンジン駆動式のチェーンソーの場合で、クラッチを介した後の駆動軸にブレーキドラムが一体に構成されており、エンジンの回転をアイドリング回転に低下させて遠心クラッチがオフしたときに、ブレーキドラムをブレーキバンドで外側から締め付けて摩擦係合させ、駆動軸の回転を停止させる構成を採っている。

この種のブレーキ装置では、制動時にブレーキドラムとブレーキバンドの摩擦により発生する熱を放熱させる必要があるが、特許文献１に記載の装置など従来のブレーキ装置では、ブレーキ作動時に発生した熱は、ブレーキ装置周辺の部材や空間から適宜逃げるに任せる程度であって、積極的に放熱するための構造が採用されていなかった。

特開２００３−１１７９０１号公報

この発明は、チェーンソーのブレーキ装置において、複雑な放熱構造を追加することなく、空気の流路を工夫することで、簡単な構造で所望の放熱を行わせる構成を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明によるチェーンソーは、チェーンソーの本体フレームに収容された原動機と、本体フレームに対して軸受ハウジングにより回転可能に支承され、原動機の回転力を出力する動力軸と、動力軸の回転の開始または停止を操作するためのトリガスイッチと、動力軸によって回転駆動されるスプロケットと、スプロケットの回転面と同一平面内で細長の板状体を呈し、スプロケットの前方に位置させて本体フレームに取り付けられたガイドバーと、スプロケットからガイドバーに架けて張設され、スプロケットにより駆動されて、ガイドバーの外周に沿って摺動案内されて周回するソーチェーンと、トリガスイッチが停止操作の状態になったときに、動力軸の回転を制動するブレーキ装置とを備えてなるチェーンソーにおいて、ブレーキ装置は、動力軸に固着され、動力軸と一体に回転するブレーキドラムと、本体フレームに一端が取り付けられ、ブレーキ非作動時にブレーキドラムから離間し、ブレーキ作動時にブレーキドラムに摩擦係合してブレーキドラムの回転を制動するブレーキバンドと、ブレーキドラムに軸受ハウジングとは反対側で隣接して動力軸に固着され、動力軸と一体に回転する円板状のファン背板と、ファン背板からブレーキドラムとは反対側で軸方向に起立してファン背板に沿ってその円板状の半径方向に延設された複数のファン羽根板とを備えてなり、ファン背板には、ブレーキドラムの外周に隣接する位置にブレーキドラム側からファン羽根板側に貫通する第一の開口を設けるとともに、軸受ハウジングには、ブレーキドラムの外周およびブレーキバンドに隣接する位置にブレーキドラム側の空間とブレーキドラムとは反対側の空間とを貫通させる第二の開口を設けてなることを特徴とする。

原動機が電気モータである場合は、電気モータの回転子の回転軸が動力軸であり、回転子は、ファン背板およびファン羽根板から見て、ブレーキドラムとは反対側に設けられている。

軸受ハウジングに設けられる第二の開口は、ブレーキドラムと同心の円弧状に形成すると好適であり、また、その場合、複数個の第二の開口をブレーキドラムと同心の一つの円周上に互いに離れてそれぞれ円弧状で配置すると、さらに好適である。

この発明によれば、チェーンソーにおいて、簡単な構造でブレーキ装置を放熱させることができる。

この発明の一実施形態によるチェーンソーの全体の外観を示す右後方から見た斜視図である。 図１に示すチェーンソーの主要部の水平断面図である。 この発明によるチェーンソーのモータの回転子に遠心ファンとブレーキドラムを組み付けた構造体の斜視図である。 図２の矢ＩＶ−ＩＶ方向に見たこの発明によるチェーンソーブレーキ装置を含む軸受ハウジングの側面図である。 図４の矢Ｖ−Ｖ方向に見たこの発明によるチェーンソーのブレーキ装置および軸受ハウジング近傍の断面図である。

以下に、この発明によるチェーンソーの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。この発明の実施形態によるチェーンソーは、電気モータ駆動式のチェーンソーにおいてこの発明で工夫したブレーキ装置冷却構造を採用したものであり、このチェーンソーは、全体として図１の右後方から見た斜視図に示すような外観を呈し、主要部が図２の水平断面図に示すような内部構造を有するものであり、チェーンソー１の骨格を構成する本体フレーム１０の左寄りの部分に原動機としてのモータ２０を収容しており、右寄りの部分から前方に向けてガイドバー２２が延び出して設けられている。モータ２０の回転は、回転軸２０ｘから歯車２５、２６を介してスプロケット２１に伝達され、スプロケット２１からガイドバー２２の外周に亘って架けられたソーチェーン２３（図１では、二点鎖線で表現されている）が、ガイドバー２２の外周に沿って摺動案内されて周回する構成になっている。本体フレーム１０には、使用に際してチェーンソーを手で把持するために、第一グリップ１１および第二グリップ１２が設けられており、第二グリップ１２の内側には、使用時にソーチェーン２３の回動の起動・停止を制御するトリガスイッチ１５が設けられている。トリガスイッチ１５が握られると、モータ２０が回転してソーチェーン２３が駆動され、チェーンソー１が作動状態となる。トリガスイッチ１５が離されると、モータ２０の回転が停止して、チェーンソー１が非作動状態となる。第一グリップ１１の前方には、フロントハンドガード１３が設けられており、フロントハンドガード１３は、作業中に第一グリップ１１を把持している手に木の枝などの障害物がぶつかって来ないように保護しているとともに、キックバック発生時に手の甲がそれに衝撃したことを検知して、緊急ブレーキを作動させる役割をしている。

図３は、モータ２０の回転子２０ｒの回転軸２０ｘに冷却ファン３０とブレーキドラム４１が組み付けられた構造体を示している。冷却ファン３０は、主としてモータ２０の冷却用に設けられているものであるが、この発明によりブレーキ装置の冷却用に改良が施されている。すなわち、冷却ファン３０は、回転軸２０ｘに固着され、回転軸２０ｘと一体に回転する円板状のファン背板３０ａとファン背板３０ａから回転子２０ｒの側に向かって起立してファン背板３０ａに沿ってその円板状の半径方向に延設された複数のファン羽根板３０ｂを備えて形成されている。回転子２０ｒの回転とともに冷却ファン３０が回転すると、ファン羽根板３０ｂの間の空気が遠心力により半径方向外向きに流され、したがって、ファン羽根板３０ｂに回転軸２０ｘ近傍から空気が吸い込まれて、モータ２０の回転子２０ｒと固定子２０ｓ（図２参照）との間を空気がファン羽根板３０ｂの方に向かって流れ、モータ２０の冷却が行われる。

ファン背板３０ａの回転子２０ｒとは反対側に隣接してブレーキドラム４１が回転軸２０ｘに固定されている。ブレーキドラム４１は、図３からも分かるように、平たい有底円筒状の部材で、円筒部分の外周が摩擦面として、後に説明するブレーキバンドに対して摩擦係合するようになっている。さらに、図４および図５を参照して説明すると、ブレーキドラム４１に外側から囲んで摩擦係合させるブレーキバンド４２は、一端が本体フレーム１０の一部をなす軸受ハウジング１７に取り付けられ、他端がトリガスイッチ１５と連動するブレーキレバー４３に取り付けられていて、トリガスイッチ１５が握られると、ブレーキ非作動状態となり、ブレーキバンド４２がブレーキドラム４１から離間してブレーキドラム４１の回転が許容され、トリガスイッチ１５が離されると、ブレーキ作動状態となり、ブレーキバンド４２がブレーキドラム４１に摩擦係合してブレーキドラム４１の回転を制動する。軸受ハウジング１７には、ブレーキドラム４１の外周およびブレーキバンド４２に隣接する位置に、ブレーキドラム側の空間とブレーキドラムとは反対側の空間とを貫通させる第二の開口１７ｃ（図４では、６個）が、ブレーキドラム４１の円筒部分と同心の一つの円周上に、互いに離れた位置にそれぞれ円弧状に形成されて設けられている。

次に、チェーンソー１の作動について説明する。トリガスイッチ１５を握ると、ブレーキバンド４２がブレーキドラム４１から離間するとともに、モータ２０が回転し始める。モータ２０の回転軸２０ｘの回転が、歯車２５、２６を介してスプロケット２１に伝達され、スプロケット２１からガイドバー２２の外周に亘って架けられたソーチェーン２３が周回する。トリガスイッチ１５を離すと、モータ２０の電源が切れてモータ２０が空転状態に移るとともに、ブレーキバンド４２がブレーキドラム４１に摩擦係合して、ブレーキドラム４１およびこれとともに回転するモータ２０の回転子２０ｒの回転が停止し、ソーチェーン２３の周回が停止する。

以上の動作において、ブレーキを掛け始めてから回転が止まるまでの間は、冷却ファン３０が回転していることによって、ファン羽根板３０ｂの間を回転軸側から外周方向に向かって空気が流れるので、第一の開口３０ｃからも空気が羽根板３０ｂ側に吸い込まれ、それを補うように軸受ハウジング１７の第二の開口１７ｃから空気を取り込むことによって、ブレーキドラム４１およびブレーキバンド４２の近傍を空気が流れる。その空気流により、ブレーキドラム４１とブレーキバンド４２の間の摩擦で発生する熱は、放熱される。この摩擦で生じる熱が放熱されることにより、軸受ハウジング１７の焼損が起こりにくくなる。

以上に図解して説明した実施形態では、電動モータ式のチェーンソーにおいて、モータの回転子に隣接して回転軸にモータ用の冷却ファンが設けられている場合に、当該冷却ファンの背板を利用して、ブレーキドラムを回転子とは反対側でファン背板に隣接させて設けて、そのファン背板にブレーキドラムの外周に隣接する位置にブレーキドラム側からファン羽根板側に貫通する第一の開口を設けて、ブレーキドラムの冷却を図ったが、内燃エンジン駆動式のチェーンソーでクラッチを介した後の駆動軸にブレーキドラムが設けられている場合のように、その駆動軸に冷却ファンが設けられていない場合は、ブレーキドラム用の冷却ファンを上記の場合と同様の構造でブレーキドラムに隣接して設けることができる。

以上説明したように、この発明のチェーンソーは、ブレーキ装置で発生する熱を簡単な構造でもって放熱することができる。

１…チェーンソー、１０…本体フレーム、１１…第一グリップ、１２…第二グリップ、１３…フロントハンドガード、１５…トリガスイッチ、１７…軸受ハウジング、２０…モータ、２０ｒ…回転子、２０ｓ…固定子、２０ｘ…回転軸、２１…スプロケット、２２…ガイドバー、２３…ソーチェーン、２５…歯車、２６…歯車、３０…冷却ファン、３０ａ…ファン背板、３０ｂ…ファン羽根板、３０ｃ…第一の開口、４０…ブレーキ装置、４１…ブレーキドラム、４２…ブレーキバンド、４３…ブレーキレバー。

Claims (4)

1. チェーンソーの本体フレームに収容された原動機と、
   前記本体フレームに対して軸受ハウジングにより回転可能に支承され、前記原動機の回転力を出力する動力軸と、
   前記動力軸の回転の開始または停止を操作するためのトリガスイッチと、
   前記動力軸によって回転駆動されるスプロケットと、
   前記スプロケットの回転面と同一平面内で細長の板状体を呈し、前記スプロケットの前方に位置させて前記本体フレームに取り付けられたガイドバーと、
   前記スプロケットから前記ガイドバーに架けて張設され、前記スプロケットにより駆動されて、前記ガイドバーの外周に沿って摺動案内されて周回するソーチェーンと、
   前記トリガスイッチが停止操作の状態になったときに、前記動力軸の回転を制動するブレーキ装置と
   を備えてなるチェーンソーにおいて、
   前記ブレーキ装置は、
   前記動力軸に固着され、動力軸と一体に回転するブレーキドラムと、
   前記本体フレームに一端が取り付けられ、ブレーキ非作動時に前記ブレーキドラムから離間し、ブレーキ作動時に前記ブレーキドラムに摩擦係合して前記ブレーキドラムの回転を制動するブレーキバンドと、
   前記ブレーキドラムに前記軸受ハウジングとは反対側で隣接して前記動力軸に固着され、前記動力軸と一体に回転する円板状のファン背板と、
   前記ファン背板から前記ブレーキドラムとは反対側で軸方向に起立して前記ファン背板に沿ってその円板状の半径方向に延設された複数のファン羽根板とを備えてなり、
   前記ファン背板には、前記ブレーキドラムの外周に隣接する位置に前記ブレーキドラム側から前記ファン羽根板側に貫通する第一の開口を設けるとともに、
   前記軸受ハウジングには、前記ブレーキドラムの外周および前記ブレーキバンドに隣接する位置に前記ブレーキドラム側の空間と前記ブレーキドラムとは反対側の空間とを貫通させる第二の開口を設けてなる
   ことを特徴とするチェーンソー。
2. 請求項１に記載のチェーンソーにおいて、
   前記原動機は、電気モータであり、
   前記動力軸は、前記電気モータの回転子の回転軸であり、
   前記回転子は、前記ファン背板および前記ファン羽根板の前記ブレーキドラムとは反対側に設けられている
   ことを特徴とするチェーンソー。
3. 請求項１または２に記載のチェーンソーにおいて、
   前記第二の開口は、前記ブレーキドラムと同心の円弧状に形成されている
   ことを特徴とするチェーンソー。
4. 請求項３に記載のチェーンソーにおいて、
   前記第二の開口は、前記ブレーキドラムと同心の一つの円周上に互いに離れて複数の円弧状に配置されている
   ことを特徴とするチェーンソー。

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