JP5962082B2

JP5962082B2 - チェーンソー

Info

Publication number: JP5962082B2
Application number: JP2012056763A
Authority: JP
Inventors: 博幸斉藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: US20150038275A1; EP2825355B1; CN104114340B; JP2013188947A; WO2013136724A1; CN104114340A; US9636840B2; EP2825355A1

Description

本発明はチェーンソーに関し、特に、ソーチェーンの張り具合を調整可能なチェーンソーに関する。

樹木の切断などに用いられるチェーンソーは、本体と、本体から延びるガイドバーと、本体とガイドバーとに亘って設けられたソーチェーンとを有する。ソーチェーンの後端側は本体に設けられているスプロケットに掛け回されており、スプロケットが回転駆動されると、ガイドバーの外周部に沿ってソーチェーンが回動する。

上記のようなチェーンソーには、ソーチェーンの張り具合（テンション）を調整するための調整機構を備えたものがある。特許文献１には、上記ガイドバーに相当するチェーン案内板に連結され、かつ、ねじ棒材の回転によってねじ棒材に沿って移動する移動部材と、ねじ棒材と一体の従動歯車と、操作者によって回転される操作部に設けられた駆動歯車と、駆動歯車と従動歯車の間に配置され、駆動歯車の回転を従動歯車に伝達するための中間歯車とを有する調整機構が記載されている。この調整機構では、操作者によって操作部が回転されると、その回転が駆動歯車、中間歯車および従動歯車を介してねじ棒材に伝達され、ねじ棒材が回転する。

特開２００６−１５６０６号公報

特許文献１に記載の調整機構を構成している駆動歯車、中間歯車および従動歯車は全て外歯車であって、サイドケースに沿って配置されている。すなわち、駆動歯車、中間歯車および従動歯車は同一平面上に配置されている。このため、駆動歯車、中間歯車および従動歯車を配置するためのスペースを確保すべくサイドケースを拡大しなくてはならず、チェーンソーの大型化を招いてしまう。

本発明の目的は、ソーチェーンの張り具合を調整するための調整機構を備えたチェーンソーの小型化を図ることである。

本発明のチェーンソーは、本体から突出するガイドバーに沿って取り付けられたソーチェーンの張力を調整する調整機構を備えたチェーンソーであって、前記調整機構は、送りねじが設けられた回転シャフトと、前記回転シャフトの回転に伴って該回転シャフト上を軸方向に移動して前記ガイドバーを前記本体に対して進退させる移動子と、前記本体に回転可能に設けられた第一の回転部材の内周面に設けられた第一の歯車と、前記第一の回転部材の内側に配置され、前記第一の歯車と噛み合う第二の歯車とを含む伝達機構とを有し、前記第一の回転部材の回転に伴って前記第一の歯車が回転すると、前記第二の歯車を介して前記回転シャフトが回転される。

本発明のチェーンソーでは、前記第一の歯車の歯数が前記第二の歯車の歯数よりも多い。

本発明のチェーンソーでは、前記第一の歯車および前記第二の歯車の回転軸と前記回転シャフトの回転軸とが直交している。

本発明のチェーンソーは、前記第二の歯車と一体回転する第三の歯車と、前記回転シャフトと一体回転する第四の歯車であって、前記第三の歯車と噛み合う第四の歯車とを有し、前記第一の歯車および前記第二の歯車は平歯車であり、前記第三の歯車および前記第四の歯車は傘歯車である。

本発明のチェーンソーは、前記第一の回転部材と回転軸を共通にする第二の回転部材と、前記本体から突出して前記ガイドバーを貫通するねじ部材であって、前記第二の回転部材に設けられている雌ねじにねじ結合された雄ねじが設けられたねじ部材とを有し、前記本体と前記第二の回転部材との間に前記ガイドバーが挟持される。

本発明のチェーンソーは、前記ねじ部材の周囲であって、前記ガイドバーと前記第二の回転部材との間に配置された固定部材を有し、前記本体と前記第二の回転部材との間に、前記固定部材を介して前記ガイドバーが挟持される。

本発明のチェーンソーでは、前記第一の回転部材は、円板状のベース部と、該ベース部の周縁から前記本体へ向けて延びる第一の側壁部と、前記ベース部の周縁から前記第一の側壁部と反対方向へ向けて延びる第二の側壁部とを有し、前記第一の歯車は、前記第一の回転部材の前記第一の側壁部の内周面に形成され、前記第二の回転部材は、前記第一の回転部材の前記ベース部の上であって、前記第二の側壁部の内側に配置されている。

本発明によれば、ソーチェーンの張り具合を調整するための調整機構を備えたチェーンソーの小型化が実現される。

本発明が適用されたチェーンソーの側面図である。図１に示すチェーンソーの断面図である。ガイドバーの拡大図である。図１のＣ−Ｃ断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図５のＢ−Ｂ断面図である。図１のＡ−Ａ断面図であって、移動子が図５に示される位置と異なる位置にあるときの断面図である。

以下、本発明のチェーンソーの実施形態の一例について図面を参照して詳細に説明する。図１、図２に示されるように、本実施形態に係るチェーンソー１Ａは、本体２と、本体２から突出するガイドバー３と、ガイドバー３に掛け回されたソーチェーン４とを有する。本体２には、駆動源としての電動モータ５と、電動モータ５によって回転駆動されるスプロケット６（図２）とが設けられている。

電動モータ５の回転軸５ａの先端部にはピニオンギヤ７が設けられており、このピニオンギヤ７が回転軸５ａと直交する向きで配置されているスピンドル８（図２）の一端に設けられているギヤ９と噛み合っている。図２に示されるように、スピンドル８の他端側はクラッチハウジング１０に結合されており、このクラッチハウジング１０の端面にスプロケット６が設けられている。よって、電動モータ５が作動するとスピンドル８が回転し、スピンドル８が回転するとクラッチハウジング１０とともにスプロケット６が回転する。もっとも、スピンドル８とクラッチハウジング１０は、クラッチハウジング１０内に設けられたクラッチ機構によって、スピンドル８の回転がクラッチハウジング１０に伝達される係合状態と、スピンドル８の回転がクラッチハウジング１０に伝達されない非係合状態とに切替え可能に結合されている。具体的には、スピンドル８は、クラッチハウジング１０の内部に配置されている複数枚のスプリングワッシャ１１を貫通しており、スピンドル８とクラッチハウジング１０は、スプリングワッシャ１１の弾性力によって結合されている。さらに、クラッチハウジング１０の外周面には不図示のブレーキバンドが掛け回されており、本体２に揺動可能に支持されているハンドガード１２が本体２に対して前側に倒れることによりブレーキバンドが動作し、ブレーキバンドが締め付けられると、スプリングワッシャ１１の弾性力に抗してスピンドル８とクラッチハウジング１０の結合が解除される（非係合状態に切替えられる）。すると、クラッチハウジング１０の回転が瞬時に停止されるとともに、スピンドル８のみが回転し続ける（スピンドル８が空転する）。本実施形態では、上記のようなクラッチ機構を構成している複数枚のスプリングワッシャ１１がクラッチハウジング１０の内部に配置されているので、クラッチハウジング１０内のデッドスペースが有効活用される。換言すれば、クラッチハウジング１０の外にスプリングワッシャ１１を配置するためのスペースを確保する必要がないので、本体２をコンパクトにすることができる。

ガイドバー３およびスプロケット６は、略同一の平面上に配置されており、ガイドバー３に掛け回されているソーチェーン４の一部（後端部）はスプロケット６に掛け回されている。すなわち、ソーチェーン４は、スプロケット６とガイドバー３とに亘って掛け回されており、上記のようにしてスプロケット６が回転すると、ガイドバー３の外周部に沿ってソーチェーン４が回動する。作業者は、回動するソーチェーン４を樹木などの対象物に押し当てることによって、対象物を切断したり、削ったりすることができる。一方、ソーチェーン４の回動中にブレーキバンドが締め付けられると、スプロケット６の回転が瞬時に停止され、ソーチェーン４の回動も瞬時に停止される。

本体２には後側と前側にメインハンドル１３およびフロントハンドル１４が設けられている。メインハンドルには電動モータ５の回転数を増減させるためのトリガスイッチ１５が設けられている。作業者によってトリガスイッチ１５が操作されると、その操作量に応じて電動モータ５の回転数が増減し、これに伴ってソーチェーン４の回動速度が変化する。

ガイドバー３は本体２の側面に取り付けられているとともに、調整機構によって本体２に対して進退される。ここで、“ガイドバー３が本体２に対して進退する”とは、ガイドバー３が本体２に対して前進および後退することを意味する。さらに、“ガイドバー３が本体２に対して前進する”とは、ガイドバー３が図２に示されるスプロケット６から離間する方向へ移動することを意味する。一方、“ガイドバー３が本体２に対して後退する”とは、ガイドバー３がスプロケット６に近接する方向へ移動することを意味する。ガイドバー３が本体２に対して前進すると、ガイドバー３とスプロケット６との間の距離が拡大し、両者に亘って掛け回されているソーチェーン４に作用する張力が増大する。一方、ガイドバー３が本体２に対して後退すると、ガイドバー３とスプロケット６との間の距離が縮小し、両者に亘って掛け回されているソーチェーン４に作用する張力が減少する。すなわち、調整機構によってガイドバー３を本体２に対して進退させることにより、ソーチェーン４の張り具合（テンション）を調整することができる。

図３に示されるように、ガイドバー３の一端（後端）には、ガイドバー３の長手方向に沿って延びる長穴２０が形成され、長穴２０の近傍には丸穴２１が形成されている。長穴２０および丸穴２１が形成されているガイドバー３の後端は、サイドカバー３０（図１、図２）によって覆われている本体２の側面に取り付けられている。

以下、ガイドバー３の本体２に対する取り付け構造について詳しく説明する。以下の説明では、まず固定機構について主に説明し、その後、調整機構について主に説明する。

図４に示されるように、本体２にはねじ部材としてのボルト４０がインサートされており、ボルト４０の軸部４０ａは本体２の側面から突出してガイドバー３の長穴２０（図３）を貫通している。これにより、ガイドバー３は、本体２の側面上において、本体２に対して進退可能に保持されている。具体的には、ガイドバー３は、長手方向へは往復移動可能であるが、長手方向と交差する方向へは移動不能である。

ガイドバー３の長穴２０を貫通しているボルト４０の軸部４０ａは、サイドカバー３０の裏側に形成されている円筒状のボス部３０ａの内側に嵌め込まれている円筒状のカラー４１を貫通してサイドカバー３０の表側に突出している。

サイドカバー３０の表側には、軸部４０ａの先端部分を回転軸として回転する第一の回転部材（調整ダイヤル５０）が配置されており、調整ダイヤル５０の上には、同じく軸部４０ａの先端部分を回転軸として回転する第二の回転部材（固定ダイヤル６０）が重ねて配置されている。

調整ダイヤル５０は、円板状のベース部５０ａと、ベース部５０ａの周縁からサイドカバー３０へ向けて延びる第一の側壁部（内側側壁部５０ｂ）と、ベース部５０ａの周縁から内側側壁部５０ｂと反対方向へ向けて延びる第二の側壁部（外側側壁部５０ｃ）とを有する。ベース部５０ａ、内側側壁部５０ｂおよび外側側壁部５０ｃは合成樹脂により一体成形されている。

固定ダイヤル６０は、調整ダイヤル５０のベース部５０ａよりも径の小さな円板状のベース部６０ａと、ベース部６０ａの表側に突設された摘み部６０ｂと、ベース部６０ａの裏側に突設された円筒状のボス部６０ｃとを有する。ベース部６０ａ、摘み部６０ｂおよびボス部６０ｃは合成樹脂により一体成形されている。

固定ダイヤル６０は、調整ダイヤル５０のベース部５０ａの上であって、外側側壁部５０ｃの内側に配置されている。固定ダイヤル６０の裏側に突設されているボス部６０ｃは、調整ダイヤル５０のベース部５０ａに形成されている貫通孔を貫通している。ボス部６０ｃにはナットがインサートされており、ボルト４０の軸部４０ａに形成されている雄ねじがナットに形成されている雌ねじに結合されている。よって、固定ダイヤル６０を回転させて雌ねじと雄ねじの結合を強めると、固定ダイヤル６０（ボス部６０ｃ）によってカラー４１がガイドバー３（またはガイドバー３の後端部を覆っている金属プレート３ａ）に押し付けられる。すなわち、ガイドバー３が固定ダイヤル６０と本体２の側面との間にカラー４１を介して挟持され、固定される。一方、固定ダイヤル６０を逆方向に回転させて雌ねじと雄ねじの結合を緩めると、ガイドバー３の固定が解除される。ガイドバー３の固定が解除されると、ガイドバー３は、長穴２０（図３）の内周面とボルト４０の軸部４０ａの外周面との摺動による案内に従って本体２に対して進退可能となる。なお、ボルト４０の軸部４０ａと平行なガイドピンを設け、長穴２０（図３）の内周面とボルト４０の軸部４０ａおよびガイドピンの外周面との摺動による案内に従ってガイドバー３が進退するようにしてもよい。また、固定ダイヤル６０のボス部６０ｃを延長することによりカラー４１を省略してもよい。

次に、調整機構について説明する。図５、図６に示されるように、調整ダイヤル５０の内側側壁部５０ｂの内周面には、その全周に亘って第一の歯車としての平歯車（内歯車５１）が形成されている。一方、サイドカバー３０の表側には第二の歯車としての平歯車（外歯車５２）が設けられ、サイドカバー３０の裏側には第三の歯車としての傘歯車（駆動側傘歯車５３）が設けられている。外歯車５２と駆動側傘歯車５３は、ねじ５４によって互いに固定されて一体化されている。さらに、サイドカバー３０の裏側には、外周面に送りねじが形成された回転シャフト５５が回転自在に保持されており、この回転シャフト５５の一端には、駆動側傘歯車５３と噛み合った第四の歯車としての傘歯車（従動側傘歯車５６）が設けられている。加えて、回転シャフト５５の送りねじには移動子７０の雌ねじ部７０ａが結合されており、雌ねじ部７０ａからは、ガイドバー３の丸穴２１に挿入された係止ピン７０ｂが突出している。

以上の構成により、調整ダイヤル５０が時計回りに回転されると、その回転が内歯車５１、外歯車５２、駆動側傘歯車５３および従動側傘歯車５６を介して回転シャフト５５に伝達され、回転シャフト５５が回転する。回転シャフト５５には逆ねじが形成されており、回転シャフト５５が回転すると、送りねじに結合されている移動子７０が図５中の矢印Ａ方向へ移動する。すると、図７に示されるように、矢印Ａ方向へ移動する移動子７０に押されてガイドバー３も同方向に移動する（本体２に対して前進する）。一方、調整ダイヤルが反時計回りに回転されると、回転シャフト５５が上記とは逆方向に回転し、送りねじに結合されている移動子７０が図５中の矢印Ｂ方向へ移動する。すると、矢印Ｂ方向へ移動する移動子７０に押されてガイドバー３も同方向に移動する（本体２に対して後退する）。

以上ように、内歯車５１、外歯車５２、駆動側傘歯車５３および従動側傘歯車５６によって調整ダイヤル５０の回転を回転シャフト５５に伝達する伝達機構が構成されている。換言すれば、伝達機構は、内歯車５１および外歯車５２からなる１段目のギヤと、駆動側傘歯車５３および従動側傘歯車５６からなる２段目のギヤとを備えた２段ギヤ構造を有する。

本実施形態では、１段目のギヤの回転方向が２段目のギヤによって９０度変換されて回転シャフト５５に伝達される。このため、調整ダイヤル５０をガイドバー３の主面と平行な面内に配置することができる。これにより、チェーンソー１Ａの側面における張力の調整機構が占める面積を抑えることができ、本体２を小型に構成することが可能となる。また、外歯車５２と内歯車５１が軸方向においてオーバーラップして位置するため、軸方向への突出量を抑制することができる。また、外歯車５２と内歯車５１が側面上でもオーバーラップしていることから、回転シャフト５５と近接して調節ダイヤル５０を設けることができ、サイドカバー３０上の固定ダイヤル６０を調節ダイヤル５０と同軸に設けて本体２を更にコンパクトに構成することが可能となる。また、内歯車５１および外歯車５２による伝達機構によれば、ギヤ比の調節が回転シャフト５５との位置関係に与える影響が小さく、外歯車５２の外径を大きく変えることなく、内歯車５１とのギヤ比を高く設定することができる。これにより、調整ダイヤル５０の少ない操作量で回転シャフト５５の動作量を大きくすることができ、作業性のよい調整機構を構成することができる。さらに、外歯車５２を内包して大きく形成された内歯車５１の外径がそのまま調整ダイヤル５０の操作部の径となる構造とすることにより、張力の調整操作時および固定ダイヤル６０によるサイドカバー３０の締結時において、作業者は小さい力で大きなトルクを発生させることができ、操作性を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、内歯車５１の歯数が外歯車５２の歯数よりも多く、駆動側傘歯車５３と従動側傘歯車５６の歯数は同一である。すなわち、１段目のギヤのギヤ比は１よりも大きく、２段目のギヤのギヤ比は１である。よって、１段目のギヤによって調整ダイヤル５０の回転が増速されるので、少ない回転量でガイドバー３を進退させることができる。勿論、２段目のギヤのギヤ比を１よりも大きくして更なる増速を図ってもよい。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、調整ダイヤル５０の内周面に内歯車５１が一体成形されているが、調整ダイヤル５０とは別体の内歯車５１を調整ダイヤル５０の内周面に固定して一体化させることもできる。また、上記実施形態では別体の外歯車５２と駆動側傘歯車５３とがねじ５４によって互いに固定されて一体化されているが、外歯車５２と駆動側傘歯車５３を一体成形することもできる。また、上記実施形態では、駆動源として電動モータが用いられているが、内燃エンジンや空気圧モータを駆動源として用いることもできる。また、調整ダイヤルが時計回りに回転されるとガイドバーが後退し、反時計回りに回転されるとガイドバーが前進するように構成することもできる。

１Ａチェーンソー
２本体
３ガイドバー
４ソーチェーン
４０ボルト
４１カラー
５０調整ダイヤル
５１内歯車
５２外歯車
５３駆動側傘歯車
５５回転シャフト
５６従動側傘歯車
６０固定ダイヤル
７０移動子

Claims

本体から突出するガイドバーに沿って取り付けられたソーチェーンの張力を調整する調整機構を備えたチェーンソーであって、
前記調整機構は、
送りねじが設けられた回転シャフトと、
前記回転シャフトの回転に伴って該回転シャフト上を軸方向に移動して前記ガイドバーを前記本体に対して進退させる移動子と、
前記本体に回転可能に設けられ、作業者によって回転操作される第一の回転部材と、前記第一の回転部材の内周面に設けられた第一の歯車と、前記第一の回転部材の内側に前記第一の歯車と軸方向において重なって配置され、前記第一の歯車と噛み合う第二の歯車と、前記第二の歯車の回転に伴って回転する第三の歯車と、前記第一の歯車の回転軸と交差する回転軸を有し、前記第三の歯車と噛み合う第四の歯車と、を含む伝達機構と、を有し、
前記第一の回転部材の回転に伴って前記第一の歯車が回転すると、前記第二の歯車、前記第三の歯車および前記第四の歯車を介して前記回転シャフトが回転されることを特徴とするチェーンソー。
前記第一の歯車の歯数が前記第二の歯車の歯数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載のチェーンソー。
前記第一の歯車および前記第二の歯車の回転軸と前記回転シャフトの回転軸とが直交していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンソー。
前記第一の回転部材と回転軸を共通にする第二の回転部材と、
前記本体から突出して前記ガイドバーを貫通するねじ部材であって、前記第二の回転部材に設けられている雌ねじにねじ結合された雄ねじが設けられたねじ部材と、を有し、
前記本体と前記第二の回転部材との間に前記ガイドバーが挟持されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のチェーンソー。
前記ねじ部材の周囲であって、前記ガイドバーと前記第二の回転部材との間に配置された固定部材を有し、
前記本体と前記第二の回転部材との間に、前記固定部材を介して前記ガイドバーが挟持されることを特徴とする請求項４に記載のチェーンソー。
前記第一の回転部材は、円板状のベース部と、該ベース部の周縁から前記本体へ向けて延びる第一の側壁部と、前記ベース部の周縁から前記第一の側壁部と反対方向へ向けて延びる第二の側壁部と、を有し、
前記第一の歯車は、前記第一の回転部材の前記第一の側壁部の内周面に形成され、
前記第二の回転部材は、前記第一の回転部材の前記ベース部の上であって、前記第二の側壁部の内側に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のチェーンソー。