JP2016010899A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ機構が作動している制動状態でエンジンの回転数を上げてしまう誤操作により動力系部品が破損するのを未然に防止する。
【解決手段】エンジンと、エンジンの回転数を調整するスロットルレバー１０と、エンジンによって駆動されるスプロケット２と、これにより作動されるソーチェーン４と、スプロケット２に制動力を与える制動手段のブレーキハンドル１０とを備え、ブレーキハンドル１０が制動状態にあるときにスロットルレバー１０が操作されてもエンジンの回転数が上昇しないように、燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１で混合気の供給を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン（内燃機関）を動力源とするチェーンソー等のエンジン作業機に関する。

図４は従来のエンジンチェーンソーである。このエンジンチェーンソーは本体ハウジング１を有し、本体ハウジング１内には図示しない動力源となるエンジン（内燃機関）が配設されている。本体ハウジング１の側面にはエンジンの出力軸の回転を遠心クラッチ７を介して受けるスプロケット２が配置されている。すなわち、遠心クラッチ７はエンジン出力軸の回転数が所定値以上となったときにエンジン出力軸と連動して回転するクラッチドラム８を有し、スプロケット２はクラッチドラム８と同心で、これと一体に回転するように設けられている。スプロケット２は遠心クラッチ７の接続状態ではエンジンによって駆動される回転駆動部として機能する。

また、本体ハウジング１の前方方向Ｘに突出した状態で本体ハウジング１の前記側面にチェーンバー（ガイドバー）３がナット９で取り付けられており、回転駆動部としてのスプロケット２及びチェーンバー３の外周部には、作業具としての環状のソーチェーン４が架け渡されている。スプロケット２はソーチェーン４の鎖環の間に係合してソーチェーン４を連動させ、スプロケット２の回転に伴ってソーチェーン４をチェーンバー３の外周部にガイドされて走行させるようにしている。

本体ハウジング１の上方中央部にはフロントハンドル５が配設されており、チェーンバー３とは逆側の背面部にはリアハンドル６が配設されている。作業者は左手でフロントハンドル５を把持するとともに、右手でリアハンドル６を把持することにより、チェーンソー本体を携帯し作業を行なう。

リアハンドル６には、エンジンの回転数を調整する操作部として機能するスロットルレバー１０が揺動自在（回動自在）に取り付けられており、リアハンドル６の内側に突出するスロットルレバー１０の操作端部１０ａの反対側端部１０ｂには長穴１０ｃが形成されている。一方、キャブレタ（気化器）のスロットルバルブと連動する燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１が、回転支点１１ａを中心として回動自在にキャブレタ側面部１５に設けられており、この制御アーム１１の先端穴１１ｂと前記長穴１０ｃ間にスロットルロッド１２が設けられている。つまり、スロットルロッド１２の一方の端部は長穴１０ｃに挿入され折り曲げられて係合し、他方の端部は先端穴１１ｂに挿入され折り曲げられて係合している。これによってスロットルロッド１２はスロットルレバー１０と制御アーム１１を連結するリンクとして機能し、スロットルレバー１０の操作がスロットルロッド１２を介して制御アーム１１に伝達され、スロットルレバー１０の操作量が多くなると、制御アーム１１の回転角度（スロットルバルブの開度）も大きくなって、エンジンへの空気と燃料の混合気の供給量を増大させる（ひいてはエンジンの回転数を増加させる）ことができる。

本体ハウジング１のフロントハンドル５より前側の上部位置には、ブレーキハンドル（ハンドガード）２０が揺動自在に取り付けられている。ブレーキハンドル２０は作業中のキックバックに備える緊急停止機構をなすものであり、作業者が把持するフロントハンドル５の前側近傍にブレーキハンドル２０が設けられることで、キックバック時に作業者の手の甲がブレーキハンドル２０に当たって又はブレーキハンドル２０の慣性によってブレーキハンドル２０が揺動すると、これに連動するブレーキ、つまり前記クラッチドラム８の外周に巻き付け可能に設けられたベルト状ブレーキシュー２３がクラッチドラム８を締め付けて制動、停止させる。また、ブレーキハンドル２０は上記緊急停止機能と共に手動により制動状態を保持する機能も有している。ブレーキハンドル２０及びクラッチドラム８の外周に巻き付け可能に設けられたベルト状ブレーキシュー２３は回転駆動部としてのスプロケット２に制動力を与える制動手段として機能する。

チェーンの制動装置を備えるチェーンソーとしては、下記特許文献１がある。

第２７５９０７２号公報

ところで、この種のエンジンチェーンソーでは、安全のためにエンジン始動時はブレーキハンドルを手動操作して制動状態、つまりソーチェーンが走行しない状態としておき、始動後にブレーキハンドルによる制動状態を解除して、エンジンの回転数を上げていく操作手順を踏む。

しかし、スロットル機構（スロットルレバーによるスロットルバルブの操作機構）とブレーキ機構（ブレーキハンドルによるクラッチドラムの制動機構）とは独立しているため、作業者によってはブレーキ機構が作動している制動状態でエンジンの回転数を上げてしまうことで、クラッチ等の動力系部品を劣化させたり、破損させてしまうことがある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、ブレーキ機構が作動している制動状態でエンジンの回転数を上げてしまう誤操作により動力系部品が劣化したり、破損したりするのを未然に防止可能なエンジン作業機を提供することにある。

本発明のある態様はエンジン作業機である。このエンジン作業機は、エンジンと、前記エンジンの回転数を調整する操作部と、前記エンジンによって駆動される回転駆動部と、前記回転駆動部で作動される作業具と、前記回転駆動部に制動力を与える制動手段と、を備え、
前記制動手段が制動状態にあるときに前記操作部による燃料供給制御手段の操作を抑制したことを特徴とする。

前記態様において、前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結手段で連結し、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段による前記操作部から前記燃料供給制御手段への伝達が抑制されるようにした構成でもよい。

前記態様において、前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結する連結手段が変形可能であり、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を変形させないで、前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段を変形させて、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにした構成でもよい。

また、前記連結手段がリンク機構であり、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記リンク機構を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記リンク機構を屈曲自在として、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにしてもよい。

さらに、前記制動手段のブレーキハンドルで作動されるガイド部材が前記リンク機構に対応して設けられており、前記ブレーキハンドルが非制動状態にあるときは前記ガイド部材で前記リンク機構が屈曲しないように案内する構成でもよい。

前記態様において、前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結手段で連結し、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段が前記操作部から外れて、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにした構成でもよい。

この場合、前記連結手段がリンクであり、前記制動手段のブレーキハンドルで作動される解除部材が前記リンクに対応して設けられており、前記ブレーキハンドルが制動状態にあるときは前記解除部材で前記リンクを前記操作部に対して非係合状態にする構成でもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るエンジン作業機によれば、作業具を作動させる回転駆動部を制動する制動手段が制動状態にあるときに、作業者によりエンジンの回転数を上昇させる操作が行われても、エンジンの回転数が上昇しないように、燃料供給制御手段による前記エンジンへの混合気の供給を制御することができる。この結果、制動状態でエンジンの回転数を上げてしまう誤操作により動力系部品が劣化、破損するのを未然に防止可能である。

本発明に係るエンジン作業機の第１の実施の形態であって、エンジンチェーンソーを示す一部を断面とした側面図。 第１の実施の形態の要部構成であって、（Ａ）はスロットルレバーがオフ（操作量ゼロ）でブレーキハンドルがオフ（非制動状態）にあるとき、（Ｂ）はスロットルレバーがオフ（操作量ゼロ）でブレーキハンドルがオン（制動状態）にあるとき、（Ｃ）はスロットルレバーがオン（操作量多い）でブレーキハンドルがオフ（非制動状態）にあるとき、（Ｄ）はスロットルレバーがオン（操作量多い）でブレーキハンドルがオン（制動状態）にあるときの拡大側面図。 本発明に係るエンジン作業機の第２の実施の形態であって、エンジンチェーンソーを示し、（Ａ）はスロットルレバーがオフ（操作量ゼロ）でブレーキハンドルがオフ（非制動状態）にあるとき、（Ｂ）はスロットルレバーがオフ（操作量ゼロ）でブレーキハンドルがオン（制動状態）にあるときの拡大側面図。 従来のエンジンチェーンソーを示す一部を断面とした側面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１及び図２（Ａ）〜（Ｄ）で本発明の第１の実施の形態に係るエンジンチェーンソーについて説明する。これらの図において、本体ハウジング１には、エンジン及びキャブレタが内蔵されており、前記キャブレタのスロットルバルブと連動する燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１が、回転支点１１ａを中心として回動自在にキャブレタ側面部１５に設けられている。また、リアハンドル６には、エンジンの回転数を調整する操作部として機能するスロットルレバー１０が枢着点Ｐを中心として揺動自在（回動自在）に取り付けられており、リアハンドル６の内側に突出するスロットルレバー１０の操作端部１０ａの反対側端部１０ｂには長穴１０ｃが形成されている。

本実施の形態では、長穴１０ｃとスロットル制御アーム１１の先端穴１１ｂとの間を、図４のスロットルロッド１２の代わりに変形自在（屈曲自在）なリンク機構３０で連結している。すなわち、リンク機構３０は一端部が相互に屈曲自在に連結された第１リンク３１と第２リンク３２とを有し、第１リンク３１の他端部はスロットルレバー１０の長穴１０ｃに挿入され折り曲げられて係合し、第２リンク３２の他端部は先端穴１１ｂに挿入され折り曲げられて係合している。

また、第１リンク３１と第２リンク３２との接続点３３に対応してガイド部材としてのガイドレバー２５が枢着点２６で内側側面部１４に回動自在に取り付けられている。図２（Ａ）,（Ｃ）に示すガイドレバー２５の第１の状態では、ガイドレバー２５のガイド端２７は第１リンク３１と第２リンク３２とが屈曲しないように（真っ直ぐとなるように）第１リンク３１と第２リンク３２との接続点３３を案内し（支え）、図２（Ｂ）,（Ｄ）に示すガイドレバー２５の第２の状態では、ガイドレバー２５のガイド端２７は第１リンク３１と第２リンク３２との接続点３３が屈曲可能なように後退位置となる。

ブレーキハンドル２０及びクラッチドラム８の外周に巻き付け可能に設けられたベルト状ブレーキシュー２３は、回転駆動部としてのスプロケット２に制動力を与える制動手段として機能する。図１においてブレーキハンドル２０が右回りに回動すると、この動きに連動してベルト状ブレーキシュー２３が遠心クラッチ７のクラッチドラム８に巻き付き、締め付けることでクラッチドラム８を制動し、停止させる。また、ブレーキハンドル２０とガイドレバー２５とを連動させるために、本体ハウジング１に固定のワイヤガイド２９で案内されるワイヤ２８でブレーキハンドル２０の回動支点２０ａから離れた点と、ガイドレバー２５のガイド端２７の反対側端部とを連結している。なお、ガイドレバー２５はブレーキハンドル２０が左回りに回動した非制動位置のときに図２（Ａ）,（Ｃ）の第１状態に復帰できるようにバネ等で付勢されている。

その他の構成は図４の従来のチェーンソーと同様であるので、説明を省略する。

以上の第１の実施の形態の構成において、図２（Ａ）はスロットルレバー１０がオフ（操作量ゼロ）でブレーキハンドル２０がオフ（非制動状態）にあるときで、例えばチェーンソーの不使用時、保管時はこの状態である。図２（Ｂ）はスロットルレバー１０がオフでブレーキハンドル２０がオン（制動状態）であって、この状態においてエンジンを始動する。エンジン始動後は、図２（Ｃ）のようにブレーキハンドル２０をオフにした後、スロットルレバー１０をオンとする（操作量を多くする）。図２（Ｃ）のブレーキハンドル２０のオフ状態（つまりブレーキシュー２３がクラッチドラム８を解放している非制動状態）では、ガイドレバー２５は第１の状態となっており、ガイドレバー２５のガイド端２７は第１リンク３１と第２リンク３２とが屈曲しないように（真っ直ぐとなるように）第１リンク３１と第２リンク３２との接続点３３を案内している（支えている）。このため、第１リンク３１と第２リンク３２の連結体は有効長Ｌを維持し、スロットルレバー１０の操作量にほぼ比例させてスロットル制御アーム１１を回動させることができる。従って、制御アーム１１の回動に伴いスロットルバルブの開度を大きくして、エンジンへの空気と燃料の混合気の供給量を増大させる（ひいてはエンジンの回転数を増加させる）ことができる。

作業者の誤操作により、図２（Ｄ）のように、ブレーキハンドル２０がオン状態（つまりブレーキシュー２３がクラッチドラム８を締め付けている制動状態）のままでスロットルレバー１０をオンにしたとき（操作量を多くしたとき）は、ガイドレバー２５は第２の状態となっており、ガイドレバー２５のガイド端２７は第１リンク３１と第２リンク３２とが屈曲可能なように後退位置にある。このため、スロットルレバー１０の操作量を増やしても、第１リンク３１と第２リンク３２の連結体は屈曲して有効長Ｌを維持できないため、混合気を増やす方向にスロットル制御アーム１１を回動させることができない。このため、クラッチドラム８の制動状態でエンジンの回転数が上昇することはなく、誤操作により動力系部品が劣化したり、破損したりするのを未然に防止可能である。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 制動手段が制動状態（ブレーキハンドル２０がオンでブレーキシュー２３がクラッチドラム８を制動した状態）にあるときに、操作部としてのスロットルレバー１０が操作されてもエンジンの回転数が上昇しないように、燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１によるエンジンへの混合気の供給を制御するので、作業者の誤操作により遠心クラッチ７等の動力系部品が劣化したり、破損したりするのを未然に防止可能である。

(2) 操作部としてのスロットルレバー１０と、燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１とを連結する連結手段が２つのリンク３１、３２を連結したリンク機構３０であり、ブレーキハンドル２０が非制動位置にあるときはガイド部材してのガイドレバー２５でリンク３１，３２を変形（屈曲）しないように案内することで、スロットルレバー１０の操作をリンク３１，３２を介して制御アーム１１に伝達し、ブレーキハンドル２０が制動位置にあるときはリンク３１，３２を変形（屈曲）させて、スロットルレバー１０の操作が制御アーム１１に伝達されないようにしている。このため、誤操作により動力系部品の劣化、破損を回避する機構が簡単である。

図３（Ａ）,（Ｂ）で本発明の第２の実施の形態に係るエンジンチェーンソーについて説明する。この場合、操作部としてのスロットルレバー１０と、燃料供給制御手段としてのスロットル制御アーム１１とを連結する連結手段として１つのリンク４０を用いるが、リンク４０の一端部がスロットルレバー１０の係合端部（係合凹部）１０ｄに係合する係合状態｛図３（Ａ）｝と、係合端部１０ｄから外れた非係合状態｛図３（Ｂ）｝とを取り得る構成である。すなわち、ブレーキハンドル２０で作動される解除部材としての解除レバー４５がリンク４０に対応して設けられており、解除レバー４５はその中間部分である枢着点４６で内側側面部１４に回動自在に取り付けられている。解除レバー４５の一端部はリンク４０の中間部と係合（多少の遊びを持たせて嵌合）し、他端部はブレーキハンドル２０の基部近傍に一体化された当接部材２１と当接している。なお、解除レバー４５は常時当接部材２１と当接する向きに付勢されている。

リアハンドル６の内側に突出するスロットルレバー１０の操作端部１０ａの反対側端部には前記係合端部１０ｄが形成され、図３（Ａ）のように、ブレーキハンドル２０が非制動位置にあるときは、解除レバー４５はリンク４０を押し上げない位置関係にあり、リンク４０の一端部の折り曲げ部分が係合端部１０ｄと係合した係合状態である。なお、リンク４０の他端部はスロットル制御アーム１１の先端穴１１ｂに挿入され折り曲げられて係合している。図３（Ｂ）のように、ブレーキハンドル２０が制動位置にあるときは、解除レバー４５は当接部材２１に押されて右回りに回動し、リンク４０を押し上げて係合端部１０ｄとの係合が外れた非係合状態となる。

その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

図３の第２の実施の形態の構成において、図３（Ａ）のように、ブレーキハンドル２０が非制動位置にあるときは、リンク４０はスロットルレバー１０の係合端部１０ｄと係合状態を維持しており、エンジン始動後にスロットルレバー１０の操作量を増やせば、その操作量にほぼ比例させてスロットル制御アーム１１を回動させることができる。従って、制御アーム１１の回動に伴いスロットルバルブの開度を大きくして、エンジンへの空気と燃料の混合気の供給量を増大させる（ひいてはエンジンの回転数を増加させる）ことができる。

図３（Ｂ）のように、ブレーキハンドル２０が制動位置にあるときは、リンク４０はスロットルレバー１０の係合端部１０ｄとの係合が外れており、エンジン始動後にスロットルレバー１０の操作量を増やしても、操作は無効となるから、エンジンの回転数が上昇することはなく、誤操作により動力系部品が劣化、破損するのを未然に防止可能である。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

本発明の実施の形態では、制動状態にあるときにスロットルレバー１０による操作量が無効となるよう燃料供給制御手段が制御される構成としたが、クラッチが接続される回転数に達しない範囲に操作量が抑制されて燃料供給制御手段に伝達されてもよい。

また、スロットルレバー１０が電気的な手段を介して燃料供給制御手段と連結される構成とし、制動状態にあるときに燃料供給制御手段の操作が抑制されるよう制御されてもよい。

また、上記各実施の形態では、エンジン作業機としてエンジンチェーンソーを例にとって説明したが、エンジン動力で回転刃を回転させるエンジン刈払機や、エンジンカッタ、ヘッジトリマ等において制動手段を設けた場合も本発明は適用可能である。

１ 本体ハウジング
２ スプロケット
３ チェーンバー
４ ソーチェーン
５ フロントハンドル
６ リアハンドル
７ 遠心クラッチ
８ クラッチドラム
１０ スロットルレバー
１１ スロットル制御アーム
１２ スロットルロッド
２０ ブレーキハンドル
２１ 当接部材
２３ ブレーキシュー
２５ ガイドレバー
３０ リンク機構
３１，３２，４０ リンク
２８ ワイヤ
２９ ワイヤガイド
４５ 解除レバー

Claims (7)

1. エンジンと、
   前記エンジンの回転数を調整する操作部と、
   前記エンジンによって駆動される回転駆動部と、
   前記回転駆動部で作動される作業具と、
   前記回転駆動部に制動力を与える制動手段と、を備え、
   前記制動手段が制動状態にあるときに前記操作部による燃料供給制御手段の操作を抑制したことを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結手段で連結し、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段による前記操作部から前記燃料供給制御手段への伝達が抑制されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
3. 前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結する連結手段が変形可能であり、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を変形させないで、前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段を変形させて、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにしたことを特徴とする請求項２に記載のエンジン作業機。
4. 前記連結手段がリンク機構であり、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記リンク機構を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記リンク機構を屈曲自在として、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにしたことを特徴とする請求項３に記載のエンジン作業機。
5. 前記制動手段のブレーキハンドルで作動されるガイド部材が前記リンク機構に対応して設けられており、前記ブレーキハンドルが非制動状態にあるときは前記ガイド部材で前記リンク機構が屈曲しないように案内することを特徴とする請求項４に記載のエンジン作業機。
6. 前記操作部と前記燃料供給制御手段とを連結手段で連結し、前記制動手段が非制動状態にあるときは前記操作部の操作を前記連結手段を介して前記燃料供給制御手段に伝達し、前記制動手段が制動状態にあるときは前記連結手段が前記操作部から外れて、前記操作部の操作が前記燃料供給制御手段に伝達されないようにしたことを特徴とする請求項２に記載のエンジン作業機。
7. 前記連結手段がリンクであり、前記制動手段のブレーキハンドルで作動される解除部材が前記リンクに対応して設けられており、前記ブレーキハンドルが制動状態にあるときは前記解除部材で前記リンクを前記操作部に対して非係合状態にすることを特徴とする請求項６に記載のエンジン作業機。

Images