JP2021030413A - 動力作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】動力発生側と動力使用側での軸数の相違を解消する伝達手段を有する動力作業機を提供する。【解決手段】本発明の動力作業機としてのチェーンソー３０は、動力出力軸３９から動力が出力される動力発生手段としてのエンジン１０と、動力入力軸４０から入力される動力を使用することで動作する動力使用手段４２と、エンジン１０からから動力使用手段４２に動力を伝達する動力伝達手段４１と、を具備する。更に、動力出力軸３９の軸数と、動力入力軸４０の軸数とは異なり、動力伝達手段４１は、流体を介して動力を動力出力軸３９から動力入力軸４０まで伝達する。【選択図】図１

Description

本発明は、動力作業機に関し、特に、動力発生手段から動力使用手段に動力伝達手段を介して良好に動力を伝達させることができる動力作業機に関する。

エンジンなどの動力発生源から発生する動力で駆動する携行型作業機として、例えば、チェーンソーとブロワが挙げられる。

特許文献１にチェーンソーの一例が記載されている。ここでは、エンジンとソーが一体化されており、エンジンの駆動力によりソーを回転させることで、木材などを切断している。

特許文献２にブロワの一例が記載されている。具体的には、内蔵されたモータが運転することでファンを回転させ、回転するファンによる風を先端に形成されたパイプから送風することで、ブロワを用いて清掃等を行うことができる。

特開２０１９−７２８９８号公報 特開２０１９−１１７２８号公報

特許文献１に記載されたチェーンソーでは、本体にエンジンが内蔵されていることから、伐倒作業を行っている際に、エンジンが運転することにより発生する振動が作業者の身体に伝導することで白蝋病が発生することが判明している。しかしながら、白蝋病を予防するべく、エンジンから発生する振動を抑制する技術的提案は充分に成されていない。

また、チェーンソーではソーを回転する動力使用側の軸数は一つである。同様に、ブロワにおいてもファンの軸数は一つである。一方、動力を発生する動力発生側に於いては複数の軸が存在することが考えられる。そのような場合、即ち動力使用側と動力発生側で軸数が異なる場合、動力発生側から動力使用側まで効果的に動力を伝達させる機構は現時点では提案されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動力発生側と動力使用側での軸数の相違を解消する伝達手段を有する動力作業機を提供することにある。

本発明の動力作業機は、動力出力軸から動力が出力される動力発生手段と、動力入力軸から入力される前記動力を使用する動力使用手段と、前記動力発生手段から前記動力使用手段に前記動力を伝達する動力伝達手段と、を具備し、前記動力出力軸の軸数と、前記動力入力軸の軸数とは異なり、前記動力伝達手段は、流体を介して前記動力を前記動力出力軸から前記動力入力軸まで伝達することを特徴とする。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段はエンジンであり、前記エンジンは、ピストンと、第１クランクシャフトと、第２クランクシャフトと、前記ピストンと前記第１クランクシャフトとを接続する第１コネクティングロッドと、前記ピストンと前記第２クランクシャフトとを接続する第２コネクティングロッドと、を具備し、前記動力出力軸は、前記第１クランクシャフトまたは前記第２クランクシャフトと動力的に接続された軸であることを特徴とする。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段、前記動力使用手段および前記動力伝達手段は、一体化されていることを特徴とする。

また本発明の動力作業機では、前記動力伝達手段は、前記動力出力軸により回転される流体ポンプと、前記流体ポンプにより流動される流体により駆動されて前記動力入力軸を回転させる流体モータと、を有することを特徴とする。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段は使用者の胴に接近して携行可能であり、前記動力使用手段は使用者が手で操作可能であることを特徴とする。

また本発明の動力作業機では、前記流体ポンプまたは前記流体ポンプと駆動的に接続されて回転する部材に、偏心マスが形成されることを特徴とする。

本発明の動力作業機は、動力出力軸から動力が出力される動力発生手段と、動力入力軸から入力される前記動力を使用する動力使用手段と、前記動力発生手段から前記動力使用手段に前記動力を伝達する動力伝達手段と、を具備し、前記動力出力軸の軸数と、前記動力入力軸の軸数とは異なり、前記動力伝達手段は、流体を介して前記動力を前記動力出力軸から前記動力入力軸まで伝達することを特徴とする。これにより、本発明の動力作業機によれば、動力伝達手段が流体を介して動力を動力出力軸から動力入力軸まで伝達するので、動力出力軸と動力入力軸との軸数が異なる場合であっても、動力出力軸から動力入力軸に効果的に動力を伝達することができる。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段はエンジンであり、前記エンジンは、ピストンと、第１クランクシャフトと、第２クランクシャフトと、前記ピストンと前記第１クランクシャフトとを接続する第１コネクティングロッドと、前記ピストンと前記第２クランクシャフトとを接続する第２コネクティングロッドと、を具備し、前記動力出力軸は、前記第１クランクシャフトまたは前記第２クランクシャフトと動力的に接続された軸であることを特徴とする。これにより、本発明の動力作業機によれば、一つのピストンの往復運動により回転する第１クランクシャフトおよび第２クランクシャフトを動力発生手段が備えていることで、エンジン運転時に於いて、クランクシャフトどうしで回転モーメントおよび１次振動が相殺される。更には、第１クランクシャフトおよび第２クランクシャフトが回転することで、ジャイロモーメントが相殺されるので、運転中の動力作業機に、不用意な方向にジャイロモーメントが作用することが抑制され、例えばチェーンソーである動力作業機をより安全に使用することができる。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段、前記動力使用手段および前記動力伝達手段は、一体化されていることを特徴とする。これにより、本発明の動力作業機によれば、動力発生手段、動力使用手段および動力伝達手段が一体化されていることで、全体として大きな振動が生じる恐れがあったとしても、動力伝達手段が第１コネクティングロッドおよび第２コネクティングロッドを有していることから、装置全体から発生する振動を低減することができる。

また本発明の動力作業機では、前記動力伝達手段は、前記動力出力軸により回転される流体ポンプと、前記流体ポンプにより流動される流体により駆動されて前記動力入力軸を回転させる流体モータと、を有することを特徴とする。これにより、本発明の動力作業機によれば、流体ポンプおよび流体モータで動力を伝達させることで、安定的に動力を伝達させることができ、更に、動力出力軸と動力入力軸との軸数が異なる場合でも、動力を良好に伝達させることができる。

また本発明の動力作業機では、前記動力発生手段は使用者の胴に接近して携行可能であり、前記動力使用手段は使用者が手で操作可能であることを特徴とする。これにより、本発明の動力作業機によれば、動力発生手段が制振型のものであることから、動力発生手段から大きな振動が使用者の体に伝達することが抑止される。

また本発明の動力作業機では、前記流体ポンプまたは前記流体ポンプと駆動的に接続されて回転する部材に、偏心マスが形成されることを特徴とする。これにより本発明の動力作業機によれば、流体ポンプをバランサとして用いて制振効果を高めることができる。

本発明の実施形態に係る動力作業機を示す図であり、（Ａ）はチェーンソーを示す側面図であり、（Ｂ）はブロアを示す側面図である。 本発明の実施形態に係る動力作業機を示す図であり、刈払機を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る動力作業機を作業者が携行している状況を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る動力作業機に採用されるエンジンを示す図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は上面図である。 本発明の実施形態に係る動力作業機に採用される他形態のエンジンを示す図であり、（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は上面図である。

以下、図を参照して本実施形態に係る動力作業機を説明する。以下の説明では、同一の符番が付された構成要素に関しては重複する説明は行わない。

＜動力作業機の構成＞
図１を参照して本実施形態に係る動力作業機の構成を説明する。図１（Ａ）は動力作業機としてのチェーンソー３０を示す側面図であり、図１（Ｂ）は動力作業機としてのブロア５０を示す側面図である。

図１（Ａ）を参照して、チェーンソー３０は、動力発生手段であるエンジン１０と、動力伝達手段４１と、動力使用手段４２と、ソーチェーン３７と、を有している。チェーンソー３０は、携行型の切断用機械であり、例えば、木材の切断等に用いられる。また、エンジン１０、動力伝達手段４１および動力使用手段４２は、ケーシング３１の内部に固定されている。更に、ケーシング３１の端部にはハンドル３５が接続しており、ハンドル３５の内側にはスイッチ３８が配置されている。

チェーンソー３０を使用する際には、ユーザがハンドル３５を保持し、スイッチ３８を押し込むことで、ソーチェーン３７が高速で回転し、木材等を切断することができる。チェーンソー３０の具体的な動作は後述する。

エンジン１０は、動力発生手段であり、その構成は図４および図５を参照して後述する。本実施形態では、エンジン１０は、複数の動力出力軸３９を有しており、ここでは動力出力軸３９１および動力出力軸３９２を有している。動力出力軸３９１および動力出力軸３９２は、例えば、エンジンのクランクシャフトに繋がる軸である。後述するように、エンジン１０は所謂ツインクランクシャフトエンジンであるため、エンジン１０から発生する振動および騒音は極めて小さく、これによりユーザが白蝋病に罹患することを防止できる。

動力使用手段４２は、エンジン１０から伝達される動力で運転される手段であり、ここではソーチェーン３７を回転させる回転軸である。また、動力使用手段４２は動力が入力される一つの動力入力軸４０を有している。ガイド３６の周囲に回転可能に配置されているソーチェーン３７を、動力使用手段４２の回転軸が回転させることで、伐倒作業が可能となる。

動力伝達手段４１は、エンジン１０から発生する動力を動力使用手段４２に伝達する手段である。動力伝達手段４１は、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２と、オイル流路３４と、流体モータ３３と、を有している。流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２は流体ポンプ３２と総称する。流体ポンプ３２１は、駆動軸等を介して、エンジン１０の動力出力軸３９１と駆動的に接続されている。流体ポンプ３２２は、駆動軸等を介して、エンジン１０の動力出力軸３９２と駆動的に接続されている。流体モータ３３は、駆動軸等を介して、動力使用手段４２の動力入力軸４０と駆動的に接続されている。オイル流路３４は、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２と流体モータ３３とを繋ぐ流路であり、その内部にはオイル等の流体が流通する。

動力使用手段４２の動力入力軸４０は、ソーチェーン３７を回転させる回転軸と駆動的に接続されている。

上記した構成のチェーンソー３０の動作を説明する。ユーザがスイッチ３８を押圧することでスイッチをオン状態にすると、エンジン１０が回転することにより発生する動力により、動力出力軸３９１および動力出力軸３９２が回転する。動力出力軸３９１および動力出力軸３９２が回転すると、その駆動力により流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２も回転する。流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２が回転することで、オイル流路３４をオイルが循環する。これにより流体モータ３３が回転する。流体モータ３３が回転することで、動力入力軸４０と接続されている回転軸も同期して回転し、これによりソーチェーン３７がガイド３６まわりに高速で回転し、例えば伐倒作業を行うことができる。

上記したように、エンジン１０は２つの出力軸である動力出力軸３９１および動力出力軸３９２を有する一方、動力使用手段４２は一つの動力入力軸４０を有している。即ち、エンジン１０と動力使用手段４２との軸数は一致していない。本実施形態では、エンジン１０と動力使用手段４２との間に動力伝達手段４１を介在させ、これにより、軸数が異なるエンジン１０と動力使用手段４２とを駆動的に接続している。係る構成により、エンジン１０から動力使用手段４２に効果的に動力を伝達させることができる。即ち、エンジン１０が発生する駆動力は、動力伝達手段４１の内部で一時的に流体の流動に変換され、動力使用手段４２に再び駆動力に変換される。

更に、後述するように、本実施形態のエンジン１０は所謂ツインクランクシャフトエンジンであるため、ジャイロモーメントがエンジン１０の内部で相殺される。よって、意図しないジャイロモーメントがチェーンソー３０から発生することが無く、作業者はチェーンソー３０を正確且つ安全に操作することができる。

また、後述するように、エンジン１０がツインクランクシャフトエンジンであることで、エンジン１０が小型且つコンパクトになり、チェーンソー３０全体の小型化が達成されている。

図１（Ｂ）を参照して、動力作業機としてのブロア５０を説明する。図１（Ｂ）は、ブロア５０の構成を示す側面図である。

ブロア５０は、エンジン１０と、動力伝達手段４１と、動力入力軸４０とを有している。エンジン１０の動力出力軸３９１および動力出力軸３９２は、動力伝達手段４１の流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２に駆動的に繋がっている。また、動力伝達手段４１の流体モータ３３は、動力使用手段４２の動力入力軸４０と駆動的に繋がっている。更に、動力入力軸４０は、動力使用手段４２であるファン５３と駆動的に接続されている。更に、エンジン１０、動力伝達手段４１および動力使用手段４２は、ケーシング５１に収納される。また、ファン５３は送風パイプ５２と連通している。

上記構成のブロア５０は次のように動作する。ユーザが所定のオン操作を行うことで、エンジン１０が回転することで発生する動力により、動力出力軸３９１および動力出力軸３９２が回転する。動力出力軸３９１および動力出力軸３９２が回転すると、その駆動力により流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２も回転する。流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２が回転することで、オイル流路３４をオイルが循環する。そして、流体モータ３３が回転する。流体モータ３３が回転することで動力入力軸４０と接続されている回転軸も同期して回転し、これにより、ファン５３が高速で回転し、送風パイプ５２の先端から外部に向けて送風が行われ、その風力で埃やゴミ、落葉などを吹き飛ばすことができる。

ブロア５０に於いても、上記したチェーンソー３０と同等の効果を奏することができる。

図２を参照して、動力発動機としての刈払機４５の構成を説明する。刈払機４５は、エンジン１０から発生する動力で刈払歯４７を回転させることで、草や木などの刈り払いを行う動力機である。刈払機４５の説明では、上記したチェーンソー３０やブロア５０と重複する部分の説明は割愛し、上記を援用する。

ケーシング３１の内部にエンジン１０が配置され、エンジン１０の動力出力軸３９１および動力出力軸３９２は、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２と駆動的に接続されている。また、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２は、ケーシング３１の外部から取り入れたエアを、エア流路４３を経由して、動力使用側に取り付けられた流体モータ３３に向かって送風する。エア流路４３は、ケーシング３１と刈払歯４７とを繋ぐシャフト４６に内蔵される。

刈払歯４７は、刈り払いを行うための回転刃であり、その中心には動力入力軸４０が形成されている。また、動力入力軸４０は、流体モータ３３に駆動的に接続されている。よって、流体ポンプ３２からのエアが流体モータ３３に供給されると、流体モータ３３がエアで回転されることで、動力入力軸４０を介して刈払歯４７も高速で回転し、刈り払い作業を効果的に行うことができる。

流体ポンプ３２から流体モータ３３に送られるエアは、両者の間で循環されても良いし、流体モータ３３を回転させたエアを外部に放出しても良い。また、エアを外部に放出する場合は、ノズル４４から前方に向かってエアを放出するようにしても良い。係る構成により、刈払歯４７が回転することで払われた草や枝などを、前方に向かって吹き飛ばすことができ、刈り払われた後の草等を所定の箇所に集合させ、効率的に草等を除去することができる。

図３を参照して、上記したブロア５０の他の形態を説明する。図１（Ｂ）に示したブロア５０では、エンジン１０と動力使用手段４２とが一体化していたが、この図に示すブロア５０では、エンジン１０と動力使用手段４２とは別体とされている。

具体的には、ユーザである人５７は携行装置５８を背負っており、携行装置５８にエンジン１０が内蔵されている。また、ケーシング５１には動力使用手段４２が内蔵されている。そして、携行装置５８に内蔵されたエンジン１０と、ケーシング５１に内蔵された動力使用手段４２とは、動力伝達手段４１としてのオイル流路３４を介して接続されている。

係る状態のブロア５０は次のように動作する。ユーザが所定のオン操作を行うことで、携行装置５８に内蔵されたエンジン１０が回転することにより発生する動力により、オイルがオイル流路３４を介して、ケーシング５１に内蔵された動力使用手段４２に送られる。即ち、オイルがケーシング５１と携行装置５８との間で循環する。これにより、ケーシング５１に内蔵されたファン５３（図１（Ｂ）参照）が高速で回転し、送風パイプ５２の先端から外部に向けて送風が行われ、その風力で埃やゴミ、落葉などを吹き飛ばすことができる。

係る構成により、重量物であるエンジン１０を人５７の胴体で支持することで、ケーシング５１の内部を軽量化でき、作業時に於ける人５７の負担を軽減することができる。更に、後述するように、エンジン１０は所謂ツインクランクシャフトエンジンであるため、エンジン１０から発生する振動は極めて小さく、即ち携行装置５８から人５７の導体に伝導する振動が極めて小さいため、人５７の疲労を更に軽減することができる。

ここで、上記説明では携行装置５８を用いた形態にブロア５０を適用したが、ブロア５０に替えてチェーンソー３０を適用することもできる。

＜エンジン１０の構成＞
図４を参照して、上記したチェーンソー３０等に適用されるエンジン１０の構成を説明する。図４の説明では、前後上下左右の各方向を適宜用いる。ここで、上下方向とはピストン１３が往復運動する方向である。前方とはエンジン１０に対して流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２が配置される方向であり、後方とは前方に対峙する方向である。左方とは第１クランクシャフト１４が配置される方向であり、右方とは第２クランクシャフト２４が配置される方向である。

図４（Ａ）はエンジン１０の側面図であり、図４（Ｂ）はエンジン１０の上面図である。第１対称線２０はピストン１３が往復運動する方向に対して平行で、且つ、ピストンピン１６の中心を通過する線である。また、図４（Ｂ）を参照して、第２対称線２１は、ピストンピン１６の中心軸と一致する線である。更に、第３対称線２２は、第１対称線２０と第２対称線２１との交点を通過し、且つ、第１対称線２０および第２対称線２１に対して垂直な線である。

図４（Ｂ）を参照して、エンジン１０には、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２が取り付けられている。すなわち、エンジン１０は、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２を駆動する動力発生手段として機能している。

図４（Ａ）を参照して、エンジン１０は、主に、シリンダ１２と、シリンダ１２の内部で往復運動するピストン１３と、ピストン１３の往復運動を回転運動に変換する第１クランクシャフト１４と、ピストン１３の往復運動を回転運動に変換する第２クランクシャフト２４と、を有する。更に、エンジン１０は、ピストン１３と第１クランクシャフト１４とを接続する第１コネクティングロッド１５と、ピストン１３と第２クランクシャフト２４とを接続する第２コネクティングロッド２５と、を具備している。また、ここでは図示しないが、シリンダ１２には、吸気バルブおよび排気バルブが配設される。ここで、第１コネクティングロッド１５と第２コネクティングロッド２５とは、同一の略形状を呈しており、その長さも略同一とされている。

エンジン１０は、所謂４サイクルエンジンであり、シリンダ１２の内部における燃焼によりピストン１３を上下方向に沿って往復運動させ、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４によりこの往復運動を回転運動に変換し、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４から回転動力を、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２に供給する。

更に、エンジン１０は、１つのピストン１３に第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４が連結されている所謂ツインクランクシャフトエンジンである。これにより、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２を、小型のエンジン１０で駆動することができ、更に、回転変動トルク反力を低減することができる。

第１クランクシャフト１４は、エンジン１０の左方側に配置されている。第１クランクシャフト１４は、動力出力軸３９１と、第１メインジャーナル１４２と、第１クランクピン１４１とを有する。第１クランクピン１４１には、第１コネクティングロッド１５が接続される。また、動力出力軸３９１は棒状の部材であり、エンジン１０の本体から外部に導出し、流体ポンプ３２１と駆動的に接続される。

第２クランクシャフト２４は、エンジン１０の右方側に配置されている。第２クランクシャフト２４は、動力出力軸３９２と、第２メインジャーナル２４２と、第２クランクピン２４１とを有する。第２クランクピン２４１には、第２コネクティングロッド２５が接続される。また、動力出力軸３９２は棒状の部材であり、その一部はエンジン１０の本端から外部に導出し、流体ポンプ３２２と駆動的に接続される。

第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とは、対称的に配置されている。即ち、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とは、図４（Ａ）に示す第１対称線２０に対して線対称に配置されており、且つ、図４（Ｂ）に示す第２対称線２１に対して線対称に配置されている。第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とは、エンジン１０の運転時における吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程にて、常に対称的に配置されている。係る構成により、エンジン１０の運転時に於いて、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とで回転モーメントおよび振動を相殺し、低振動および低騒音を実現できる。

更に、エンジン１０が運転される際において、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とは逆方向に回転する。図４（Ａ）の視点では、第１クランクシャフト１４は時計回りに回転し、第２クランクシャフト２４は反時計回りに回転する。係る構成とすることで、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４が回転する際に発生する回転変動トルク反力を低減することができる。更には、ジャイロモーメントが発生することを抑制できる。

本実施形態のエンジン１０では、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４との回転方向を逆にするための反転機構を要しない。即ち、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４とは離間している。よって、エンジン１０の全体構成を簡素化することができ、更には、エンジン１０が運転される際の騒音を低減することができる。

第１コネクティングロッド１５は、ピストン１３と第１クランクシャフト１４とを回転可能に連結する。第１コネクティングロッド１５の上端に形成される第１小端部１５１は、ピストン１３のピストンピン１６に回転可能に連結されている。第１コネクティングロッド１５の下端に形成されている第１大端部１５２は、第１クランクシャフト１４の第１クランクピン１４１に回転可能に連結されている。

第２コネクティングロッド２５は、ピストン１３と第２クランクシャフト２４とを回転可能に連結する。第２コネクティングロッド２５の上端に形成される第２小端部２５１は、ピストン１３のピストンピン１６に回転可能に連結されている。第２コネクティングロッド２５の下端に形成されている第２大端部２５２は、第２クランクシャフト２４の第２クランクピン２４１に回転可能に連結されている。

ここで、第１大端部１５２が第１クランクピン１４１に連結される位置と、第２大端部２５２が第２クランクピン２４１に連結される位置とは、第１対称線２０に対して線対称とされている。この対称性は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程の各行程で維持される。

図４（Ａ）に示すように、第１コネクティングロッド１５と第２コネクティングロッド２５とは、第１対称線２０に対して線対称に配置されている。第１コネクティングロッド１５と第２コネクティングロッド２５とは、エンジン１０の運転時における吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程にて、常に線対称に配置されている。

また、図４（Ｂ）に示すように、ピストン１３のピストンピン１６と、第１クランクシャフト１４の第１クランクピン１４１との間には、２つの第１コネクティングロッド１５が配設されている。また、２つの第１コネクティングロッド１５は、第３対称線２２に対して線対称に配置されている。更に、前後方向に於いて、第１コネクティングロッド１５の第１小端部１５１は、第２コネクティングロッド２５の第２小端部２５１を挟む位置で、ピストンピン１６に連結されている。このことから、第１コネクティングロッド１５および第２コネクティングロッド２５は、全体として、第３対称線２２に対して線対称となるように配置されている。

係る構成により、ピストン１３を直交する方向に於いて、モーメントがキャンセルされ、軸受荷重が均一化される。よって、エンジン１０が運転される際の振動が低減され、信頼性が向上する。また、前後方向に於いて、第２コネクティングロッド２５を挟むように二つの第１コネクティングロッド１５を配置することで、特殊な形状の第１コネクティングロッド１５を用意することなく、第１コネクティングロッド１５および第２コネクティングロッド２５の対称性を容易に実現することができる。

ここで、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２に、バランスウェイトを内蔵させることもできる。このようにすることで、慣性力を低減することができる。

更には、ギアなどで回転速度を高速にすることで、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２に、バランスウェイトを内蔵させさた状態で、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２を、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４の２倍の速さで回転させても良い。これにより、２次慣性力を相殺または低減することができる。

＜エンジン１０の他の形態＞
図５を参照して、他の形態に係るエンジン１０を説明する。図５（Ａ）はエンジン１０を示す側面図であり、図５（Ｂ）はその上面図である。他の形態に係るエンジン１０の基本構成は、図４に示したものと同様であるので、共通する構成部材およびその説明は割愛する。この図に示すエンジン１０では、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２の位置が、コンパクト化の為に最適化されている。

ここで、本形態の説明で使用する各方向を説明する。第１方向とは、圧縮行程においてピストン１３が移動する方向である。第２方向とは、第１方向の反対方向である。第３方向は、第１方向に直交する方向であり第１クランクシャフト１４を向く方向である。第４方向は、第１方向に直交する方向であり第２クランクシャフト２４を向く方向である。第５方向とは、第１方向に直交する方向であり第１クランクシャフト１４の延在方向に対して平行な方向である。第６方向とは、第５方向の反対方向である。

図５（Ａ）を参照して、流体ポンプ３２１は、第１クランクシャフト１４の外側上方に配置されている。具体的には、流体ポンプ３２１は、第１クランクシャフト１４の第１方向側かつ第３方向側に配置されている。同様に、流体ポンプ３２２は、第２クランクシャフト２４の外側上方に配置されている。具体的には、流体ポンプ３２２は、第２クランクシャフト２４の第１方向側かつ第４方向側に配置されている。流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２をこのような位置に配設することで、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２が外部に突出することがなく、装置全体の小型化が達成される。

図５（Ａ）に示すように、流体ポンプ３２１には第１マス２７１が形成されており、係る構成により、流体ポンプ３２１をバランサとして用いることができる。図５（Ｂ）に示すように、流体ポンプ３２１の中心には第１シャフト２８１が相対回転不能に取り付けられている。第１マス２７１は、流体ポンプ３２１または共に回転する部材を肉抜きすることで形成される。

流体ポンプ３２１と第１クランクシャフト１４とは、第１動力伝達機構である第１ポンプギア２９１および第１クランクギア２６１を介して、駆動的に接続されている。第１ポンプギア２９１と第１クランクギア２６１とは歯合している。第１ポンプギア２９１は、第１シャフト２８１を介して、流体ポンプ３２１に相対回転不能に接続されている。第１ポンプギア２９１の周囲にはギア歯が形成され、第１クランクギア２６１の周囲にはギア歯が形成されている。ここで、第１クランクギア２６１の直径は第１ポンプギア２９１の直径の略２倍であり、第１クランクギア２６１のギア歯数は第１ポンプギア２９１のギア歯数の２倍である。また、第１クランクシャフト１４および第１クランクギア２６１と、第１ポンプギア２９１および流体モータ３３との回転方向は逆である。図５（Ａ）の視点では、第１クランクシャフト１４および第１クランクギア２６１は時計回りに回転し、第１ポンプギア２９１および流体モータ３３は反時計回りに回転する。

係る構成にすることで、エンジン１０の運転に伴い、流体ポンプ３２１の回転数は、第１クランクシャフト１４の回転数の２倍となる。また、流体ポンプ３２１の回転方向は、第１クランクシャフト１４の回転方向の逆である。よって、２次慣性力、トルク反動反力および回転変動振動を極めて小さくすることができる。また、ピストン１３に作用する側圧をキャンセルすることができ、ピストン１３に作用するフリクションを低減することもできる。

図５（Ａ）に示すように、流体ポンプ３２２には第２マス２７２が形成されており、係る構成により、流体ポンプ３２２をバランサとして用いることができる。図５（Ｂ）に示すように、流体ポンプ３２２の中心には第２シャフト２８２が相対回転不能に取り付けられている。第２マス２７２は、流体ポンプ３２２または共に回転する部材を肉抜きすることで形成される。

また、流体ポンプ３２２と第２クランクシャフト２４とは、第２動力伝達機構である第２ポンプギア２９２および第２クランクギア２６２を介して、駆動的に接続されている。第２ポンプギア２９２と第２クランクギア２６２とは歯合している。第２ポンプギア２９２は、第２シャフト２８２を介して、流体ポンプ３２２に相対回転不能に接続されている。第２ポンプギア２９２の周囲にはギア歯が形成され、第２クランクギア２６２の周囲にはギア歯が形成されている。ここで、第２クランクギア２６２の直径は第２ポンプギア２９２の直径の略２倍であり、第２クランクギア２６２のギア歯数は、第２ポンプギア２９２のギア歯数の２倍である。また、第２クランクシャフト２４および第２クランクギア２６２と、第２ポンプギア２９２および流体ポンプ３２２との回転方向は逆である。図５（Ａ）の視点では、第２クランクシャフト２４および第２クランクギア２６２は反時計回りに回転し、第２ポンプギア２９２および流体ポンプ３２２は時計回りに回転する。

係る構成にすることで、エンジン１０の運転に伴い、流体ポンプ３２２の回転数は、第２クランクシャフト２４の回転数の２倍となる。また、流体ポンプ３２２の回転方向は、第２クランクシャフト２４の回転方向の逆である。よって、２次慣性力、トルク反動反力および回転変動振動を極めて小さくすることができる。

図５（Ｂ）を参照して、第１動力伝達機構である第１クランクギア２６１および第１ポンプギア２９１を、ピストン１３等の第６方向の側に配置している。また、第２動力伝達機構である第２クランクギア２６２および第２ポンプギア２９２を、ピストン１３等の第５方向の側に配置している。係る構成にすることで、第１クランクギア２６１と第２クランクギア２６２とが、ピストン１３、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２を挟んで対向するように配置されるので、第１クランクギア２６１と第２クランクギア２６２とが干渉することがない。特にここでは、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２を倍速回転するために、第１クランクギア２６１および第２クランクギア２６２の直径は大きく形成される。よって、エンジン１０がツインクランクシャフトエンジンであることで、第１クランクシャフト１４と第２クランクシャフト２４との間隙を大きく確保することが難しい場合であっても、第１クランクギア２６１と第２クランクギア２６２とが干渉することを防止できる。

更には、図５（Ａ）を参照して、エンジン１０は排気量が比較的小さい小型のエンジンであるので、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４も小型となる。よって、エンジン１０を側方から見た場合、第１クランクギア２６１の直径は、第１クランクシャフト１４の幅よりも長い。同様に、第２クランクギア２６２の直径は、第２クランクシャフト２４の幅よりも長い。この場合、第１クランクギア２６１および第２クランクギア２６２が干渉しやすくなるが、本実施形態では、図５（Ｂ）に示したように、第１クランクギア２６１および第２クランクギア２６２を、ピストン１３等を挟んだ反対側に配置している。このようにすることで、小型のエンジン１０に、効果的に第１クランクギア２６１および第２クランクギア２６２を備えることができる。

また、流体ポンプ３２１の中心２６（重心）、ピストン１３の中心２３、流体ポンプ３２の中心１９（重心）は、第３方向および第４方向に沿って伸びる一直線上に配置される。また、流体ポンプ３２１の中心２６とピストン１３の中心２３との距離Ｌ１０と、流体ポンプ３２２の中心１９とピストン１３の中心２３との距離Ｌ１１とは、略等しい長さとされている。係る構成により、慣性力、反力および振動を最小にすることができる。

また、一般的なエンジンでは第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４に偏心マスを形成するが、本実施形態では、流体ポンプ３２１および流体ポンプ３２２またはこれらと共に回転する部材に偏心マスを形成している。係る構成により、第１クランクシャフト１４および第２クランクシャフト２４の構成を簡素化でき、エンジン１０の全体構成をコンパクトにすることができる。

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、動力発生源として図４等に示したツインクランクシャフトエンジン以外の構成を有する多気筒型エンジンを採用することもできる。更には、動力発生源として電動モータを採用することもできる。

更に、上記した実施形態では、動力発動機としてチェーンソー３０およびブロア５０を例示したが、他の農業用機械や建設用機械を動力作業機として採用することができる。

更にまた、上記では、動力出力側の軸数が２であり、動力入力側の軸数が１であったが、この個数は任意に変更することができる。

また、上記した実施形態では、動力伝達手段４１の内部を流通する流体としてオイルやエアを例示したが、他の流体で代替することも可能であり、具体的には水等を採用することもできる。

１０ エンジン
１２ シリンダ
１３ ピストン
１４ 第１クランクシャフト
１４１ 第１クランクピン
１４２ 第１メインジャーナル
１５ 第１コネクティングロッド
１５１ 第１小端部
１５２ 第１大端部
１６ ピストンピン
１９ 中心
２０ 第１対称線
２１ 第２対称線
２２ 第３対称線
２３ 中心
２４ 第２クランクシャフト
２４１ 第２クランクピン
２４２ 第２メインジャーナル
２５ 第２コネクティングロッド
２５１ 第２小端部
２５２ 第２大端部
２６ 中心
２６１ 第１クランクギア
２６２ 第２クランクギア
２７１ 第１マス
２７２ 第２マス
２８１ 第１シャフト
２８２ 第２シャフト
２９１ 第１ポンプギア
２９２ 第２ポンプギア
３０ チェーンソー
３１ ケーシング
３２ 流体ポンプ
３２１ 流体ポンプ
３２２ 流体ポンプ
３３ 流体モータ
３４ オイル流路
３５ ハンドル
３６ ガイド
３７ ソーチェーン
３８ スイッチ
３９ 動力出力軸
３９１ 動力出力軸
３９２ 動力出力軸
４０ 動力入力軸
４１ 動力伝達手段
４２ 動力使用手段
４３ エア流路
４４ ノズル
４５ 刈払機
４７ 刈払歯
５０ ブロア
５１ ケーシング
５２ 送風パイプ
５３ ファン
５７ 人
５８ 携行装置

Claims (6)

1. 動力出力軸から動力が出力される動力発生手段と、
   動力入力軸から入力される前記動力を使用する動力使用手段と、
   前記動力発生手段から前記動力使用手段に前記動力を伝達する動力伝達手段と、を具備し、
   前記動力出力軸の軸数と、前記動力入力軸の軸数とは異なり、
   前記動力伝達手段は、流体を介して前記動力を前記動力出力軸から前記動力入力軸まで伝達することを特徴とする動力作業機。
2. 前記動力発生手段はエンジンであり、
   前記エンジンは、ピストンと、第１クランクシャフトと、第２クランクシャフトと、前記ピストンと前記第１クランクシャフトとを接続する第１コネクティングロッドと、前記ピストンと前記第２クランクシャフトとを接続する第２コネクティングロッドと、を具備し、
   前記動力出力軸は、前記第１クランクシャフトまたは前記第２クランクシャフトと動力的に接続された軸であることを特徴とする請求項１に記載の動力作業機。
3. 前記動力発生手段、前記動力使用手段および前記動力伝達手段は、一体化されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力作業機。
4. 前記動力伝達手段は、前記動力出力軸により回転される流体ポンプと、前記流体ポンプにより流動される流体により駆動されて前記動力入力軸を回転させる流体モータと、を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の動力作業機。
5. 前記動力発生手段は使用者の胴に接近して携行可能であり、
   前記動力使用手段は使用者が手で操作可能であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の動力作業機。
6. 前記流体ポンプまたは前記流体ポンプと駆動的に接続されて回転する部材に、偏心マスが形成されることを特徴とする請求項４に記載の動力作業機。
   
   

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