JP4788312B2 - 携帯用チェンソー - Google Patents

Description

本発明は、内燃エンジンを駆動源として無端状のチェン刃を回転駆動して木材等の切断を行うための携帯用チェンソーに関するものである。

この種の携帯用チェンソーにおいては、内燃エンジンの駆動軸（クランク軸）のチェン刃への動力伝達を断接する手段として一般的には遠心クラッチが用いられており、駆動軸の回転数が設定値を超えると、遠心クラッチがＯＮして駆動軸からチェン刃へと動力が伝達されて該チェン刃が回転駆動され、駆動軸の回転数が設定値未満である場合には遠心クラッチがＯＦＦ状態にあって、駆動軸からチェン刃への動力伝達が遮断されてチェン刃は停止状態を維持する。

ところで、携帯用チェンソーにはチェンブレーキを備えたものがあり、木材等の被切断物の切断中に携帯用チェンソーのはね返りが起きた場合、前ハンドルを握っている手が前ハンドガードを前方に倒すとチェンブレーキが作動し、ガイドバーに沿うチェン刃の回転を停止させることができる（特許文献１参照）。

又、内燃エンジンを始動させた直後にチェン刃が突然回転し始めるという不具合が発生しないよう、始動前に前ハンドガードを倒してチェンブレーキを作動させることも行われている。
実公平１−０１６５６７号公報

しかしながら、チェンブレーキを作動させた状態において、駆動軸を或る回転数（つまり、遠心クラッチがＯＮする回転数）で長時間回転させると、ＯＮ状態にある遠心クラッチのクラッチウェイトとクラッチドラム間に相対滑りが発生して大きな摩擦熱が発生し、遠心クラッチ及びその周囲（カバー等）が過熱されて溶解又は焼損する可能性があった。特にフルスロットル状態でチェンブレーキを作動させたまま長時間回転させた場合には問題となっていた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、遠心クラッチ及びその周囲の過熱による溶解や焼損を防ぐことができる携帯用チェンソーを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、駆動源としての内燃エンジンと、ガイドバーに沿って回転する無端状のチェン刃と、前記内燃エンジンの駆動軸から前記チェン刃への動力伝達を断接する遠心クラッチと、前記チェン刃の回転に制動を加えるチェンブレーキを備え、前記駆動軸の回転数が設定値以上となって前記遠心クラッチがＯＮすると、該駆動軸の回転を前記チェン刃に伝達してこれを回転駆動する携帯用チェンソーにおいて、前記チェンブレーキが作動したまま前記駆動軸が設定値以上の回転数で所定時間以上回転した場合には前記内燃エンジンの駆動を自動停止させる停止手段を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、駆動源としての内燃エンジンと、ガイドバーに沿って回転する無端状のチェン刃と、前記内燃エンジンの駆動軸から前記チェン刃への動力伝達を断接する遠心クラッチと、前記チェン刃の回転に制動を加えるチェンブレーキを備え、前記駆動軸の回転数が設定値以上となって前記遠心クラッチがＯＮすると、該駆動軸の回転を前記チェン刃に伝達してこれを回転駆動する携帯用チェンソーにおいて、前記遠心クラッチ近傍の温度を検出してその検出値が設定値を超えると前記内燃エンジンの点火を阻止する感温素子を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、チェンブレーキが作動したまま駆動軸が設定値以上の回転数で（つまり、遠心クラッチがＯＮ状態のまま）所定時間以上回転した場合には、停止手段によって内燃エンジンの駆動を自動停止させるようにしたため、遠心クラッチ及びその周囲の摩擦熱による過熱が防がれ、過熱による遠心クラッチ及びその周囲（カバー等）の溶解や焼損を防ぐことができる。

請求項２記載の発明によれば、チェンブレーキが作動したまま駆動軸が設定値以上の回転数で回転したために、ＯＮ状態にある遠心クラッチ及びその周囲が摩擦熱によって過熱され、その温度が設定値以上となると、感温素子によって内燃エンジンの点火が阻止され、これによって内燃エンジンが自動停止されるため、遠心クラッチ及びその周囲の温度上昇が抑えられ、過熱による遠心クラッチ及びその周囲（カバー等）の溶解や焼損が防がれる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る携帯用チェンソーの外観斜視図、図２は同携帯用チェンソー要部の断面図、図３は図２のＣ−Ｃ線断面図、図４は同携帯用チェンソーの遠心クラッチ部分の斜視図、図５は同携帯用チェンソーの点火回路図である。

図１に示す携帯用チェンソー１は、エンジン駆動式であって、そのカバー２内には駆動源としての内燃エンジン３（図２参照）が内蔵されている。そして、カバー２には、図１に示すように、切断作業時に作業者が把持するための前ハンドル４が固設されるとともに、前ハンドガード５が矢印Ａ，Ｂ方向に傾倒可能に設けられている。又、カバー２には、内燃エンジン３の始動に使用されるスタータノブ６が設けられている。

又、カバー２から前方（図１の左方）へはプレート状のガイドバー７が水平に延びており、このガイドバー７の周囲には無端状のチェン刃８が巻装されている。

次に、カバー２内の構造の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。

カバー２内には前記内燃エンジン（２サイクルエンジン）２が内蔵されており、この内燃エンジン２のシリンダ９は図２において水平に配置され、その内部にはピストン１０が往復動可能に嵌挿されている。又、シリンダ９の頭部に被着されたシリンダヘッド１１には点火プラグ１２が螺着されており、該点火プラグ１２の電極部１２ａは、シリンダヘッド１１に形成された燃焼室１１ａに臨んでいる。

又、内燃エンジン３の駆動軸（クランク軸）１３は、図２において垂直且つ回転可能に配置されており、前記ピストン１０は、コンロッド１４を介して駆動軸１３に連結されており、ピストン１０のシリンダ９内での往復運動はコンロッド１４によって駆動軸１３の回転運動に変換される。尚、図２において、１６は駆動軸１３を回転可能に支承するボールベアリングである。

そして、上記駆動軸１３の一端（図２の状態）にはスプロケット１７と遠心クラッチ１８が設けられており、スプロケット１７は、駆動軸１３に対して自由に回転し得るよう支持され、これには前記チェン刃８が巻装されている。

又、遠心クラッチ１８は、図４にも示すように、駆動軸１３と共に回転する３つの拡開可能なクラッチウェイト１９と、これらのクラッチウェイト１９を収容するクラッチドラム２０とで構成されている。ここで、３つのクラッチウェイト１９同士はスプリング２１によって連結され、これらのクラッチウェイ１９はスプリング２１によって縮径方向（クラッチＯＦＦ方向）に付勢されている。又、クラッチドラム２０は、前記スプロケット１７に結着されており、該スプロケット１７及びチェン刃８と共に回転する。

尚、図２には図示していないが、駆動軸１３の他端（図２の下端）には図５に示すフライホイール２２が結着されている。

ところで、本実施の形態に係る携帯用チェンソー１には、図３に示すチェンブレーキ２３が設けられている。このチェンブレーキ２３は、チェン刃８の回転に制動を加えるものであって、遠心クラッチ１８のクラッチドラム２０の外周に巻装されたベルト状のブレーキシュー２４と、このブレーキシュー２４をクラッチドラム２０に巻き付け或は巻き付けを解除するブレーキレバー２５を含んで構成されている。

ここで、上記ブレーキレバー２５は、図１に示す前ハンドガード５に連結されており、その中間部は軸２６によって前ハンドガード５と一体的に矢印Ａ，Ｂ方向に回動可能であって、そのカバー２内の一端は、リンク部材２７を介して前記ブレーキシュー２４の一端に連結されている。尚、ブレーキシュー２４の他端は、カバー２側に固定されている。又、ブレーキレバー２５及び前ハンドガード５は、カバー２内に縮装されたスプリング２８によって矢印Ｂ方向（ブレーキ解除方向）に付勢されている。

而して、図１に示す前ハンドガード５が矢印Ａ方向に倒されてブレーキレバー２５も同方向に倒されると、該ブレーキレバー２５にリンク部材２７を介して連結されたブレーキシュー２４の一端が引かれるために、該ブレーキシュー２４がクラッチドラム２０の外周に巻き付いてチェンブレーキ２３が動作状態となり、クラッチドラム２０の回転に制動が加えられ、該クラッチドラム２０とスプロケット１７及びチェン刃８の回転が停止せしめられる。

上記状態から、前ハンドガード５に作用する力が取り除かれると、該前ハンドガード５とブレーキレバー２５がスプリング２８の付勢力によって矢印Ｂ方向に引き戻されるため、ブレーキシュー２４が緩んで該ブレーキシュー２４のクラッチドラム２０への巻き付きが解除され、クラッチドラム２０とスプロケット１７及びチェン刃８は自由に回転し得る状態となる。

次に、内燃エンジン３の点火回路の構成を図４に基づいて説明する。

内燃エンジン３の点火系は、一次コイル２９ａと二次コイル２９ｂを備える点火コイル２９と、点火プラグ１２の点火時期を制御して点火コイル２９の一次側電流を断接する点火制御回路３０と、点火コイル２９への通電を遮断するストップスイッチ３１を含んで構成されている。

而して、上記構成を有する点火系においては、一次コイル２９ａに流れる電流を点火制御回路３０で断接することにより、二次コイル２９ｂに誘起される高電圧で点火プラグ１２に火花放電がなされ、これによって内燃エンジン３の燃焼室１１ａにおいて混合気が着火燃焼せしめられる。

ところで、本実施の形態においては、図４に示すように、前記遠心クラッチ１８の近傍にバイメタル式の感温素子３２が配置されており、この感温素子３２は、図５に示す点火回路において前記ストップスイッチ３１に直列に接続されている。

而して、上記感温素子３２は、後述のように遠心クラッチ１８近傍の温度が所定値を超えると動作して（バイメタルの接点同士が接触して）点火コイル２９への通電を遮断し、これによって内燃エンジン３を自動停止させる停止手段を構成するものである。

次に、以上の構成を有する携帯用チェンソー１の切断作業時の動作について説明する。

木材等の切断作業に際して、作業者が図１に示すスタータノブ６を引いて内燃エンジン３を始動させると、該内燃エンジン３の駆動軸１３が回転駆動され、この駆動軸１３と共に遠心クラッチ１８のクラッチウェイト１９が回転し、該クラッチウェイト１９にはこれらを拡開させようとする径方向外方の遠心力が作用する。

而して、駆動軸１３の回転数が設定値未満である場合には、遠心クラッチ１８のクラッチウェイト１９がクラッチドラム２０の内周面に密着するに至らず、遠心クラッチ１８はＯＦＦ状態にあるため、駆動軸１３の回転はスプロケット１７には伝達されず、該スプロケット１７に巻装されたチェン刃８は回転しないで停止状態を保つ。

そして、作業者が不図示のアクセルレバーを操作して駆動軸１３の回転数を上げ、その回転数が設定値を超えると、遠心クラッチ１８のクラッチウェイト１９に作用する遠心力が大きくなって遠心クラッチ１８がＯＮ状態となる。即ち、駆動軸１３の回転数が設定値を超えたために該駆動軸１３と共に回転するクラッチウェイト１９に作用する遠心力が大きくなり、これらのクラッチウェイト１９がスプリング２１の付勢力に抗して拡開してクラッチドラム２０の内周面に密着すると遠心クラッチ１８はＯＮ状態となり、駆動軸１３の回転は遠心クラッチ１８を介してスプロケット１７に伝達され、該スプロケット１７が回転駆動される。すると、スプロケット１７に巻装されたチェン刃８がガイドバー７に沿って回転するため、このチェン刃８によって木材等が切断される。

尚、内燃エンジン３の始動時には、図１に示す前ハンドガード５を図示矢印Ａ方向（前方）に倒してチェンブレーキ２３を動作せしめてチェン刃８を固定しておき、始動と同時にチェン刃８が突然回転し始めるという不具合が発生しないようにする。そして、内燃エンジン３が始動されて切断作業に移る際には、前ハンドルガード５を図１の矢印Ｂ方向（後方）に引き戻してチェンブレーキ２３の動作を解除する。

ところで、木材等の切断作業中に携帯用チェンソー１の跳ね返りが起きたり、障害物等にチェン刃８が接触した場合に、前ハンドル４を握っている作業者の手が前ハンドガード５に触れたために該前ハンドガード５が図１の矢印Ａ方向（前方）へ倒されると、前述のようにチェンブレーキ２３が動作してチェン刃８の回転が停止される。

その後、携帯用チェンソー１を使用して切断作業を継続して行う場合には、前ハンドガード５を矢印Ｂ方向（後方）へ引き戻してチェンブレーキ２３の動作を解除する必要がある。

ところで、内燃エンジン３の始動時或は切断作業中において前ハンドガード５が図１の矢印Ａ方向に倒されると、前述のようにチェンブレーキ２３が動作してチェン刃８の回転が停止されるが、作業者が前ハンドガード５を図１の矢印Ｂ方向に引き戻すことなくアクセルレバーを操作して駆動軸１３の回転数を上げると、該駆動軸１３の回転数が設定値を超えた時点で遠心クラッチ１８がＯＮし、それ以降はチェンブレーキ２３と遠心クラッチ１８が共にＯＮ状態のまま駆動軸１３が回転し続けることになる。

上述のようにチェンブレーキ２３と遠心クラッチ１８が共にＯＮ状態のまま駆動軸１３が回転し続けると、遠心クラッチ１８においてクラッチドラム２０は停止しているために、該クラッチドラム２０に対してクラッチウェイト１９が回転軸１３と共に回転し、両者間に滑りが生じて大きな摩擦熱が発生する。

そして、その後も駆動軸１３を設定回転数（遠心クラッチ１８がＯＮされる回転数）以上で回転駆動し続けると、遠心クラッチ１８に発生する摩擦熱のために該遠心クラッチ１８とその周囲の温度が上昇する。このように、遠心クラッチ１８及びその周囲の温度が摩擦熱によって上昇し、その温度が所定値を超えると、遠心クラッチ１８の近傍に配置された感温素子３２が動作して点火コイル２９への通電が遮断されるため、内燃エンジン３が自動停止され、遠心クラッチ１８におけるクラッチウェイト１９のクラッチドラム２０に対する滑りが発生しないために摩擦熱も発生せず、遠心クラッチ１８及びその周囲（カバー２等）の温度上昇が抑えられ、過熱による遠心クラッチ１８及びその周囲（カバー２等）の溶解や焼損が防がれる。

尚、上述のように感温素子３２が動作して内燃エンジン３が自動停止された後、遠心クラッチ１８及びその周囲の温度が設定値以下に下がると、感温素子３２による点火コイル２９への通電の遮断が解除される、即ち、感温素子３２のバイメタルの接点同士が接触して点火コイル２９への通電が再開されるため、内燃エンジン３の再始動が可能となる。

本発明に係る携帯用チェンソーの外観斜視図である。 本発明に係る携帯用チェンソー要部の断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係る携帯用チェソーの遠心クラッチ部分の斜視図である。 本発明に係る携帯用チェンソーの点火回路図である。

符号の説明

１ 携帯用チェンソー
２ カバー
３ 内燃エンジン
４ 前ハンドル
５ 前ハンドガード
６ スタータノブ
７ ガイドバー
８ チェン刃
９ シリンダ
１０ ピストン
１１ シリンダヘッド
１２ 点火プラグ
１３ 駆動軸（クランク軸）
１４ コンロッド
１６ ボールベアリング
１７ スプロケット
１８ 遠心クラッチ
１９ クラッチウェイト
２０ クラッチドラム
２１ スプリング
２２ フライホイール
２３ チェンブレーキ
２４ ブレーキシュー
２５ ブレーキレバー
２６ 軸
２７ リンク部材
２８ スプリング
２９ 点火コイル
２９ａ 一次コイル
２９ｂ 二次コイル
３０ 点火制御回路
３１ ストップスイッチ
３２ 感温素子（停止手段）

Claims (1)

1. 駆動源としての内燃エンジンと、ガイドバーに沿って回転する無端状のチェン刃と、前記内燃エンジンの駆動軸から前記チェン刃への動力伝達を断接する遠心クラッチと、前記チェン刃の回転に制動を加えるチェンブレーキを備え、前記駆動軸の回転数が設定値以上となって前記遠心クラッチがＯＮすると、該駆動軸の回転を前記チェン刃に伝達してこれを回転駆動する携帯用チェンソーにおいて、
   前記遠心クラッチ近傍の温度を検出してその検出値が設定値を超えると前記内燃エンジンの点火を阻止する感温素子を設けたことを特徴とする携帯用チェンソー。
   

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