JP7257040B2 - power work machine - Google Patents
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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。
BACKGROUND OF THE
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。 Examples of portable work machines that are driven by power generated from a power generation source such as an engine include a chain saw and a blower.
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。
An example of a chain saw is described in
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。
An example of a blower is described in
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。
In the chain saw described in
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。 Also, in the chain saw, the number of shafts on the power use side that rotates the saw is one. Similarly, the blower also has one fan shaft. On the other hand, it is conceivable that a plurality of shafts exist on the power generating side that generates power. In such a case, that is, when the number of shafts differs between the power-using side and the power-generating side, no mechanism for effectively transmitting power from the power-generating side to the power-using side has been proposed at present.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power working machine having a transmission means that eliminates the difference in the number of shafts between the power generating side and the power using side. It is in.
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は複数であり、前記動力入力軸の軸数は前記動力出力軸の軸数よりも少なく、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し、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。
A power working machine according to the present invention includes power generating means for outputting power from a power output shaft, power using means for using the power input from a power input shaft, and the power using means from the power generating means to the power using means. power transmission means for transmitting power, wherein the number of power output shafts is plural, the number of power input shafts is smaller than the number of power output shafts, and the power transmission means The power is transmitted from the power output shaft to the power input shaft via a fluid , and the power generation means, the power use means and the power transmission means are integrated .
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は複数であり、前記動力入力軸の軸数は前記動力出力軸の軸数よりも少なく、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し、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。
A power working machine according to the present invention includes power generating means for outputting power from a power output shaft, power using means for using the power input from a power input shaft, and the power using means from the power generating means to the power using means. power transmission means for transmitting power, wherein the number of power output shafts is plural, the number of power input shafts is smaller than the number of power output shafts, and the power transmission means The power is transmitted from the power output shaft to the power input shaft via a fluid , and the power generation means, the power use means and the power transmission means are integrated . Thus, according to the power working machine of the present invention, the power transmission means transmits the power from the power output shaft to the power input shaft via the fluid. Even if there is, power can be effectively transmitted from the power output shaft to the power input shaft.
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。 A power working machine according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, overlapping descriptions of constituent elements with the same reference numbers will not be provided.
<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。
<Configuration of power working machine>
A configuration of a power working machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1(A) is a side view showing a chain saw 30 as a power working machine, and FIG. 1(B) is a side view showing a
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。
Referring to FIG. 1A,
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。
When using the
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。
The
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。
The
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。
The power transmission means 41 is means for transmitting power generated from the
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。
The
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。
The operation of the chain saw 30 configured as described above will be described. When the user presses the
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。
As described above, the
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。
Furthermore, as will be described later, the
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。
Further, as will be described later, since the
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。
A
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The configuration of the
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。
The
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。
The air sent from the
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。
Another form of the
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。
Specifically, a
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。
The
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。
With such a configuration, the
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。
Here, in the above description, the
<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。
<Configuration of
The configuration of the
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。
4A is a side view of the
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。
Referring to FIG. 4B,
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。
Referring to FIG. 4A, an
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。
The
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。
Furthermore, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Further, when the
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。
The
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。
The first connecting
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。
The second connecting
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。
Here, the position where the first
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。
As shown in FIG. 4A, the first connecting
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。
As shown in FIG. 4B, two first connecting
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。
With this configuration, the moment is canceled in the direction orthogonal to the
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。
Here, the
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。
Further, by increasing the rotation speed with a gear or the like, the fluid pumps 321 and 322 are connected to the
<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。
<Other Forms of
An
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。
Here, each direction used in the description of this embodiment will be described. The first direction is the direction in which the
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。
Referring to FIG. 5A,
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。
As shown in FIG. 5A, the
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。
The
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。
With such a configuration, the rotational speed of the
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。
As shown in FIG. 5A, the
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。
The
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。
With such a configuration, the rotation speed of the
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。
Referring to FIG. 5B, the
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。
Furthermore, referring to FIG. 5A, since the
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。
Further, the center 26 (center of gravity) of the
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。
Also, in a typical engine, the eccentric masses are formed on the
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
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。 For example, a multi-cylinder engine having a configuration other than the twin crankshaft engine shown in FIG. 4 and the like may be employed as the power generation source. Furthermore, an electric motor can also be employed as the power generation source.
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。
Furthermore, in the above-described embodiment, the chain saw 30 and the
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。 Furthermore, in the above, the number of shafts on the power output side is two and the number of shafts on the power input side is one, but this number can be changed arbitrarily.
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。
また、前述した実施形態から把握できる発明を効果と共に下記する。
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。
In the above-described embodiment, oil or air is used as the fluid that flows through the power transmission means 41. However, other fluids may be used. Specifically, water or the like may be used. can.
Further, the invention that can be grasped from the above-described embodiment will be described below together with its effects.
A power working machine according to the present invention includes power generating means for outputting power from a power output shaft, power using means for using the power input from a power input shaft, and the power using means from the power generating means to the power using means. and a power transmission means for transmitting power, wherein the power transmission means transmits the power to the power output shaft through a fluid, which is different from the number of the power output shafts and the number of the power input shafts. to the power input shaft. Thus, according to the power working machine of the present invention, the power transmission means transmits the power from the power output shaft to the power input shaft via the fluid. Even if there is, power can be effectively transmitted from the power output shaft to the power input shaft.
Further, in the power working machine of the present invention, the power generating means is an engine, and the engine comprises a piston, a first crankshaft, a second crankshaft, and a second crankshaft connecting the piston and the first crankshaft. 1 connecting rod and a second connecting rod connecting the piston and the second crankshaft, wherein the power output shaft is dynamically connected to the first crankshaft or the second crankshaft. It is characterized by being a straight axis. Thus, according to the power working machine of the present invention, the power generating means includes the first crankshaft and the second crankshaft that are rotated by the reciprocating motion of one piston. Rotational moment and primary vibration are canceled. Furthermore, since the gyroscopic moment is canceled by the rotation of the first crankshaft and the second crankshaft, it is possible to suppress the gyroscopic moment from acting on the power operating machine in an unexpected direction. A power working machine, which is a chain saw, can be used more safely.
Further, in the power working machine of the present invention, the power generation means, the power use means and the power transmission means are integrated. Thus, according to the power working machine of the present invention, the power generation means, the power use means, and the power transmission means are integrated. Since the first connecting rod and the second connecting rod are provided, vibration generated from the entire device can be reduced.
Further, in the power working machine of the present invention, the power transmission means includes a fluid pump rotated by the power output shaft, a fluid motor driven by the fluid flowed by the fluid pump to rotate the power input shaft, characterized by having As a result, according to the power working machine of the present invention, power can be stably transmitted by transmitting power with the fluid pump and the fluid motor. are different, the power can be transmitted satisfactorily.
Further, the power working machine of the present invention is characterized in that the power generating means can be carried close to the torso of the user, and the power using means can be manually operated by the user. Thus, according to the power working machine of the present invention, since the power generating means is of the damping type, transmission of large vibrations from the power generating means to the user's body is suppressed.
Further, in the power working machine of the present invention, an eccentric mass is formed in the fluid pump or a member that is driven to be connected to the fluid pump and rotates. Thus, according to the power working machine of the present invention, the damping effect can be enhanced by using the fluid pump as a balancer.
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
10
Claims (5)
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は複数であり、
前記動力入力軸の軸数は前記動力出力軸の軸数よりも少なく、
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し、
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動力作業機。 power generating means for outputting power from a power output shaft;
power using means for using the power input from the power input shaft;
power transmission means for transmitting the power from the power generating means to the power using means;
The power output shaft has a plurality of shafts,
The number of power input shafts is less than the number of power output shafts,
the power transmission means transmits the power from the power output shaft to the power input shaft via a fluid ;
A power working machine , wherein the power generation means, the power use means and the power transmission means are integrated .
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。 The power generation means is an engine,
The engine includes a piston, a first crankshaft, a second crankshaft, a first connecting rod connecting the piston and the first crankshaft, and a second crankshaft connecting the piston and the second crankshaft. 2 connecting rods;
The power working machine according to claim 1, wherein the power output shaft is a shaft that is dynamically connected to the first crankshaft or the second crankshaft.
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3の何れかに記載の動力作業機。 said power generating means being portable close to a user's torso;
A power working machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein said power using means is manually operable by a user.
4. The power working machine according to claim 3 , wherein an eccentric mass is formed on the fluid pump or a member drivingly connected to the fluid pump to rotate.
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