JP4455195B2 - チェーンソー - Google Patents

Description

本発明はチェーンソーに関する。特に、チェーンソー本体（以下では本体という）と、チェーンが巻回されるガイドバーを固定する技術に関する。

チェーンソーは、ガイドバーを本体に対して進退させることによって、チェーンの張り具合を調節できるようになっている。本体とガイドバーを固定するためにねじ部材が利用されており、ねじ部材を締付けることによって本体とガイドバーを相対移動不能な状態とし、ねじ部材を緩めることによって本体とガイドバーを相対移動可能な状態とする。
チェーンの張り具合を調節する際には、ねじ部材を緩めることによって本体とガイドバーが相対移動可能な状態とし、この状態でガイドバーを本体に対して進退させてチェーンの張り具合を調節し、チェーンの張り具合が所望の張り具合に調整できたらねじ部材を締付けることによって本体とガイドバーを相対移動不能な状態とし、それによってチェーンの張り具合を所望の張り具合に維持する。
本出願人によって創作された特許文献１のチェーンソーは、本体とガイドバーを固定するナットの頭部に係合する筒部材を備えており、その筒部材にレバーが設けられている。作業者は、レバーに力を加えて筒部材を回転させることによって、ナットを締付けたり緩めたりすることができる。このチェーンソーでは、工具等を用いないで、チェーンの張り具合を調節することができる。
特開２００１−３２８１０１号公報

チェーンソーで切断作業をする場合、チェーンに強い力が加わり、チェーンを支持しているガイドバーにも強い力が加えられる。そのために、本体とガイドバーを強固に固定しておく必要がある。特許文献１のチェーンソーでは、本体とガイドバーを固定するナットを強く締付けたり、強く締付けられているナットを緩めたりする必要があり、操作用レバーに大きな操作力を加える必要がある。軽い操作力で本体とガイドバーを強固に固定できるとともに、強固に固定されている本体とガイドバーを軽い操作力で緩めることができるチェーンソーが待望されている。
本発明は、上記の要望に応えることを課題とする。本発明では、軽い操作力で本体とガイドバーを強固に固定できるとともに、強固に固定されている本体とガイドバーを軽い操作力で緩めることができるチェーンソーを提供する。

本発明が提供するチェーンソーは、チェーンソー本体と、チェーンソー本体に進退可能に取り付けられているとともに外周部にチェーンが巻回されるガイドバーと、締付けることによってチェーンソー本体とガイドバーを相対移動不能な状態とし、緩めることによってチェーンソー本体とガイドバーを相対移動可能な状態とするねじ部材と、操作部材と、操作部材とネジ部材の間に介装されており、操作部材側から入力したトルクを増幅してねじ部材側に出力する減速器を備えている。
ねじ部材には、例えばボルト、ナット、ビス、送りねじ、木ねじ等が含まれる。

このチェーンソーでは、作業者が操作部材を操作すると、本体とガイドバーを固定するねじ部材が回転する。操作部材とねじ部材の間には減速器が介装されているので、作業者の加えた操作力（トルク）が、減速器で増幅されて、ねじ部材に伝達される。作業者は、軽い操作力で強固にねじ部材を締付けることができ、強固に締付けられているねじ部材を軽い操作力で緩めることができる。
このチェーンソーによれば、工具等を用いる必要がなく、軽い操作力で本体とガイドバーを強固に固定し、強固に固定されている本体とガイドバーを軽い操作力で緩めることができる。

減速器が遊星歯車機構を備えていることが好ましい。
遊星歯車機構を用いると、減速器を小さく構成することができるとともに、小さな減速器で高い減速比を得ることができる。また遊星歯車機構を用いることによって、操作部材の回転軸と、減速器の回転軸と、ねじ部材の回転軸を同軸に配置することが可能となり、本発明の技術を従来のチェーンソーにも適用しやすい。

本発明により、工具等を用いることなく、軽い操作力で本体とガイドバーを強固に固定でき、強固に固定されている本体とガイドバーを軽い操作力で緩めることができるチェーンソーが提供される。

最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１）チェーンソーは、操作部材に固定されている太陽ギヤと、太陽ギヤと噛み合っている複数の衛星ギヤ群と、衛星ギヤ群に噛み合っているインターナルギヤ（内歯ギヤ）と、衛星ギヤ群を軸支しているとともにねじ部材が固定されている出力軸を備えている。
（形態２）操作部材の回転軸（即ち太陽ギヤの回転軸）とねじ部材の回転軸（即ち出力軸の回転軸）は同軸である
（形態３） チェーンソーは、操作するとガイドバーを本体に対して進退させる、進退用操作部材を備えている。
（形態４） チェーンソーは、進退用操作部材に加えられた力を増幅してガイドバーに伝達する機構を備えている。

本発明を具現化したチェーンソーの実施例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施例のチェーンソー１０の全体を示す斜視図である。図１に示すように、チェーンソー１０は、主に、本体１２と、本体１２から突出しているガイドバー１６と、ガイドバー１６の外周を回って本体１２内へと続いているチェーン１８等を備えている。チェーン１８は、チェーンソー用のソーチェーンであり、その長手方向に亘って刃部を備えている。
チェーンソー１０の本体１２は、モータ２６や、モータ２６の動作スイッチであるトリガスイッチ２４等を備えている。モータ２６の出力軸は、本体１２内において図示しないスプロケット等を介してチェーン１８と係合している。トリガスイッチ２４を操作すると、モータ２６が回転駆動し、チェーン１８がガイドバー１６の外周を周回する。
チェーンソー１０を利用する作業者は、グリップ２２、２８等を把持し、トリガスイッチ２４を操作してチェーン１８を周回させる。周回しているチェーン１８をワークに当接させることによって、ワークを切断することができる。

図１に示すように、本体１２には、カバー部１４が脱着可能に取り付けられている。カバー部１４は、チェーン１８の本体１２内に引き込まれている部分や、モータ２６の出力軸に接続するスプロケット等を覆うカバーである。
図２は、カバー部１４をよく示す図である。カバー部１４には、固定用操作部材４０や進退用操作部材６０等が設けられている。固定用操作部材４０や進退用操作部材６０は、作業者がチェーン１８の張り具合を調節する際に操作する操作部材である。図２に示すように、固定用操作部材４０や進退用操作部材６０は共に円形形状をしており、それぞれにはつまみ部４０ａ、６０ａが半径方向に伸びて形成されている。固定用操作部材４０や進退用操作部材６０は、作業者によって回転操作される。

図３は、図２のIII−III線の断面図であり、固定用操作部材４０に接続している機構をよく示している。図４は、図２のIV−IV線の断面図である。図５は、図２のＶ−Ｖ線の断面図である。図４、図５は、進退用操作部材６０に接続している機構をよく示している。図６は、固定用操作部材４０に接続している機構や、進退用操作部材６０に接続している機構を分解して示す図である。

最初に、図３、図６を参照しながら、固定用操作部材４０に接続している機構について説明する。図３、図６によく示されるように、チェーンソー１０は、固定用操作部材４０に固定されている太陽ギヤ４６を備えている。太陽ギヤ４６には、固定用操作部材４０と相対回転不能に嵌合する嵌合部４６ａが形成されている。固定用操作部材４０と太陽ギヤ４６は、ねじ４８によって相対回転不能に締結されている。
チェーンソー１０は、太陽ギヤ４６と噛み合う３つの衛星ギヤ４２群と、衛星ギヤ４２群を支持している出力軸５２と、太陽ギヤ４６や衛星ギヤ４２群等を収容するギヤケース５４を備えている。ギヤケース５４の内面には、衛星ギヤ４２群と噛み合うインターナルギヤ（内歯ギヤ）５４ａが刻設されている。
出力軸５２の太陽ギヤ４６側の端面には、フランジ部５２ａが形成されている。そのフランジ部５２ａには、各衛星ギヤ４２を軸支する３本の軸４４が、太陽ギヤ４６の回転軸と平行に設けられている。３本の軸４４は、太陽ギヤ４６の回転軸回りに等間隔に配置されており、衛星ギヤ４２群は太陽ギヤ４６の回転軸の回りに等間隔に位置している。太陽ギヤ４６と出力軸５２は同軸上に配置されている。

太陽ギヤ４６と、衛星ギヤ４２群と、インターナルギヤ５４ａ等は、いわゆる遊星歯車機構を構成している。この遊星歯車機構では、太陽ギヤ４６が回転すると、衛星ギヤ４２群は自転するとともに、太陽ギヤ４６の回転軸の回りに公転する。衛星ギヤ４２群の太陽ギヤ４６の回転軸の回りの公転によって、出力軸５２が太陽ギヤ４６の回転軸の回りに回転する。このとき、出力軸５２の回転速度は、太陽ギヤ４６の回転速度に対して減速されている。即ち、この遊星歯車機構は減速器を構成している。太陽ギヤ４６の回転運動は、その速度が減速されるとともに、回転トルクが増幅されて、出力軸５２に伝達される。この遊星歯車機構の減速比Ｄは、太陽ギヤ４６の歯数をｎとし、インターナルギヤ５４ａの歯数をＮとすると、Ｄ＝（Ｎ＋ｎ）／ｎと表される。

出力軸５２には、固定ナット５０が埋設されている。固定ナット５０は、出力軸５２のガイドバー１６側の端面に臨んでおり、出力軸５２と同軸上に位置している。出力軸５２と固定ナット５０は、相対回転不能に嵌合している。
本体１２側には、固定ナット５０と螺合するアンカーボルト５６が設けられている。アンカーボルト５６は、本体１２側に回転不能に固定されている。アンカーボルト５６は、ガイドバー１６に形成されている長孔１６ａを貫通して、固定ナット５０と螺合している。
固定ナット５０をアンカーボルト５６に締付けると、ガイドバー１６が本体１２側に締付けられて、本体１２とガイドバー１６が相対移動不能な状態となる。固定ナット５０をアンカーボルト５６から緩めると、本体１２とガイドバー１６が相対移動可能な状態となる。図６によく示されているように、本体１２側には、ガイドバー１６の長孔１６ａと遊嵌するキー５７が形成されている。それにより、本体１２とガイドバー１６は、相対移動可能な状態のときに、ガイドバー１６の長手方向に相対移動することが許容されるとともに、相対回転することが略禁止される。

次に、図４、図５、図６を参照しながら、進退用操作部材６０に接続する機構について説明する。図４、図６によく示されるように、チェーンソー１０は、進退用操作部材６０に固定されている第１ヘリカルギヤ６４を備えている。第１ヘリカルギヤ６４には、進退用操作部材６０と相対回転不能に嵌合する嵌合部６４ａが形成されている。進退用操作部材６０と第１ヘリカルギヤ６４は、ねじ６２によって相対回転不能に締結されている。
図５、図６によく示されるように、チェーンソー１０は、ガイドバー１６の長手方向と平行に伸びる送りねじ７０を備えている。送りねじ７０は、カバーケース１４ａやギヤケース５４によって、回転可能に軸支されているとともに、回転軸方向には移動不能に支持されている。送りねじ７０の一端部には、第２ヘリカルギヤ７０ａが一体に形成されている。
チェーンソー１０は、ピン部材７２を備えている。ピン部材７２の一端側には、送りねじ７０と螺合している孔７２ａが形成されている。またピン部材７２の他端側は、ガイドバー１６に形成されている孔１６ｂに遊嵌している。送りねじ７０が回転すると、ピン部材７２は送りねじ７０の長手方向に沿って移動する。ピン部材７０が送りねじ７０の長手方向に沿って移動することによって、ガイドバー１６が自身の長手方向に進退移動することとなる。
第１ヘリカルギヤ６４と第２ヘリカルギヤ７０ａは、互いの回転軸方向を略直交させて（ただし正確に言うと同一平面上にはない）噛み合っている。第１ヘリカルギヤ６４が回転すると、第２ヘリカルギヤ７０ａが従動して回転する。即ち、第１ヘリカルギヤ６４が回転すると、送りねじ７０が回転し、ピン部材７２が送りねじ７０に沿って移動し、ガイドバー１６が自身の長手方向に移動する。

上述した固定用操作部材４０に接続している機構（アンカーボルト５６を除く）や、進退用操作部材６０に接続している機構は、ギヤケース５４に収容される。ギヤケース５４は、それらの機構を収容し、複数のねじ５５群によってカバーケース１４ａに固定されている。それにより、カバー部１４を本体１２から外した時に、上述したギヤやねじ等が脱落することがない。

図６に示すように、本体１２側にはモータ２６の出力軸が突出するための孔１２ｂが形成されている。孔１２ｂから突出するモータ２６の出力軸には、チェーン１８を駆動するためのスプロケットが取り付けられる。このスプロケットは、ガイドバー１６と同一平面上に位置するように取り付けられる。チェーン１８は、このスプロケットとガイドバー１６の周囲に亘って巻回される。スプロケットとガイドバー１６の位置関係が変化すると、チェーン１８の張り具合が変化する。スプロケットとガイドバー１６が互いに離れるように移動すると、チェーン１８の張り具合は緊張するようになり、スプロケットとガイドバー１６が互いに近づくように移動すると、チェーン１８の張り具合は緩むようになる。

上記の構成によるチェーンソー１０では、作業者は固定用操作部材４０や、進退用操作部材６０を操作することによって、チェーン１８の張り具合を調節することができる。
以下、作業者がチェーン１８の張り具合を調節する際の操作や、その操作によって動作するチェーンソー１０の各部について説明する。
チェーン１８の張り具合を調節する際に、先ず作業者は固定用操作部材４０を反時計回り（図２に示す方向から見るときを基準とする。以下同じ。）に操作する。固定用操作部材４０が反時計回りに回転すると、太陽ギヤ４６も一体となって反時計回りに回転する。太陽ギヤ４６の回転によって、衛星ギヤ４２群は自転するとともに、太陽ギヤ４６の回転軸回りを反時計回りに公転する。衛星ギヤ４２群の公転によって、出力軸５２が反時計回りに回転する。このとき、太陽ギヤ４６の回転運動は、その速度が減速されるとともに、回転トルクが増幅されて出力軸５２に伝達される。
出力軸５２が反時計回りに回転すると、出力軸５２に埋設されている固定ナット５０が一体となって反時計回りに回転する。即ち、固定ナット５０は、アンカーボルト５６に対して緩むように回転する。固定ナット５０が緩むことによって、ガイドバー１６が本体１２に対して進退可能な状態となる。
作業者が固定用操作部材４０に加えたトルクは、太陽ギヤ４６、衛星ギヤ４２群、インターナルギヤ５４ａ等からなる遊星歯車機構によって増幅され、固定ナット５０に伝達される。それにより、固定ナット５０が高い締付トルクで締付けられていても、作業者は固定用操作部材４０を比較的に軽い力で操作することによって、固定ナット５０を緩めることができる。

次に作業者は、進退用操作部材６０を操作する。チェーン１８の張り具合を緊張させる場合は、進退用操作部材６０を時計回りに回転させる。チェーン１８の張り具合を弛緩させる場合は、進退用操作部材６０を反時計回りに回転させる。
進退用操作部材６０が回転すると、第１ヘリカルギヤ６４も一体となって回転する。第１ヘリカルギヤ６４が回転すると、第１ヘリカルギヤ６４に噛み合っている第２ヘリカルギヤ７０ａが回転する。第２ヘリカルギヤ７０ａが回転すると、送りねじ７０が一体となって回転する。送りねじ７０が回転すると、送りねじ７０に螺合しているピン部材７２が、送りねじ７０の長手方向に沿って移動する。ピン部材７２が送りねじ７０の長手方向に沿って移動すると、ガイドバー１６が自身の長手方向に沿って移動する。ガイドバー１６は、モータ２６の出力軸に取り付けられているスプロケットから離れたり近づいたりするように移動する。チェーン１８の張り具合が変化する。
作業者は、チェーン１８の張り具合を確認しながら進退用操作部材６０を操作し、チェーン１８の張り具合を定める。このとき作業者は、進退用操作部材６０を比較的に軽い力で操作することによって、チェーン１８の張り具合を変化させることができる。

チェーン１８の張り具合が定まれば、作業者は固定用操作部材４０を時計回りに操作し、本体１２とガイドバー１６を相対移動不能に固定する。固定用操作部材４０が時計回りに回転すると、太陽ギヤ４６、衛星ギヤ４２等を介して固定ナット５０が時計回りに回転する。即ち、固定ナット５０は、アンカーボルト５６に対して締付けられるように回転する。固定ナット５０が締付けられることによって、ガイドバー１６が本体１２に対して進退不能な状態となる。
作業者が固定用操作部材４０に加えたトルクは、太陽ギヤ４６、衛星ギヤ４２群、インターナルギヤ５４ａ等からなる遊星歯車機構によって増幅され、固定ナット５０に伝達される。それにより、作業者は固定用操作部材４０を比較的に軽い力で操作しても、固定ナット５０を高い締付トルクで締付けることができる。本体１２とガイドバー１６を強固に固定することができる。

チェーンソー１０では、チェーン１８の張り具合を調節する際に、工具を必要としない。作業者は、固定用操作部材４０や進退用操作部材６０を操作することによって、チェーン１８の張り具合を調節することができる。
作業者が固定用操作部材４０に加えたトルクは、遊星歯車機構によって増幅されて固定ナット５０に伝達される。作業者が進退用操作部材６０に加えたトルクは、送りねじ７０やピン部材７２によって、直線方向の力に変換されるとともに増幅されてガイドバー１６に伝達される。作業者は、固定用操作部材４０や進退用操作部材６０を比較的に軽い力で操作することで、チェーン１８の張り具合を調節することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

実施例のチェーンソーの外観図。 同チェーンソーのカバー部をよく示す図。 図２のIII−III断面図。 図２のIV−IV断面図。 図２のＶ−Ｖ断面図。 ガイドバーを調節するための機構を分解して示す図。

符号の説明

１０・・チェーンソー
１２・・本体
１４・・カバー部
１６・・ガイドバー
１８・・チェーン
２４・・トリガスイッチ
２６・・モータ
２２、２８・・グリップ
４０・・固定用操作部材
４２・・衛星ギヤ
４６・・太陽ギヤ
５４・・ギヤケース
５４ａ・・インターナルギヤ
５６・・アンカーボルト
６０・・進退用操作部材
６４・・第１ヘリカルギヤ
７０・・送りねじ
７０ａ・・第２ヘリカルギヤ
７２・・ピン部材

Claims (2)

1. チェーンソー本体と、
   チェーンソー本体に進退可能に取り付けられているとともに、外周部にチェーンが巻回されるガイドバーと、
   締付けることによってチェーンソー本体とガイドバーを相対移動不能な状態とし、緩めることによってチェーンソー本体とガイドバーを相対移動可能な状態とするねじ部材と、
   操作部材と、
   操作部材とネジ部材の間に介装されており、操作部材側から入力したトルクを増幅してねじ部材側に出力する減速器と、
   を備えているチェーンソー。
2. 前記減速器が、遊星歯車機構を備えていることを特徴とする請求項１のチェーンソー。

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