JPH01275101A - チェーンソー用のスプロケット組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チェーンソー用の駆動機構、とりわけ、チェ
ーンソーの動力ヘッドの駆動力をカッタチェーンに伝達
するように構成されているスプロケット組立体に係る。

（従来の技術） 典型的なチェーンソーは、動力ヘッドとスプロケット駆
動機構を備え、案内バーの廻りにソーチェーンのループ
を掛けてこれを駆動するようになっている。特殊な構造
や様々な型式をしたチェーンソーであっても動力ヘッド
だけは一般に標準構造からなり、様々なソーチェーンに
適合するように作られている。同様に、形式および寸法
の異なるソーチェーンでも多くが（相互に連結された側
部リンクと垂れ下がった駆動突起部を持つ中央リンクと
を備えた）標準構造からなり、様々なチェーンソーの動
力ヘッドに適合するように作られている。

形式や寸法の異なるソーチェーンを構造および形式の相
違するチェーンソーの動力ヘッドに適合させるための構
成部品は、スプロケットおよびスプロケットアダプタ、
すなわち、スプロケット組立体である。スプロケットは
、半径方向に突き出して特殊なソーチェーンに噛み合う
歯を備えている。歯はソーチェーンの突起部に係合し、
ソーチェーンを案内バーの廻りで駆動さすことができる
。前述のスプロケットの形式はリムスプロケットであり
、この形式のスプロケットは円形の側壁またはリムを備
えている。円形の側壁またはリムは、歯と一緒になって
駆動突起部を受け入れるポケットを形成している。また
スプロケットのリムがソーチェーンの側部リンクを支持
しており、この支持方法により、中央リンクの駆動突起
部がポケット内に下向きに進入する深さを決定している
。スプロケットの中央開口はアダプタのスプラインを受
け入れる溝を備え、このアダプタは動力ヘッドの駆動シ
ャフトに装着されている。

スプロケットアダプタは、スプロケット開口の溝に嵌ま
る外部スプラインの付いたシャフトを備えている。例え
ば、アダプタシャフトの各々のスプラインはスプロケッ
ト歯の中央に位置するスプロケット溝に一致している（
例えば、７つのスプロケット歯には７つのスプライン溝
が設けである）、チェーンの突起部はアダプタシャフト
に向けて内向きにスプラインの間に突き出し、ポケット
の有効深さをできるだけ浅くしている。アゲブタカップ
がシャフトに固定されており、またこのアゲブタカップ
は特殊形式のチェーンソーでもそのクラッチ機構に噛み
合う大きさに作られている。このクラッチ機構を介して
、アダプタカップとシャフト、最終的にはスプロケット
とソーチェーンが駆動される。

スプロケットおよびアダプタは、重量やコストの点では
動力ヘッドやソーチェーンに比べてそれ程重要でない。

しかしながら、チェーンソーの機能にとっては重要な部
品である。動力ヘッドやソーチェーンに適切に取り付け
ることができなければ、チェーンソーを効果的に働かせ
ることができない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする課題は、スプロケットとアダ
プタの相互間およびソーチェーンに対する相対的な寸法
をどのように設定するかにある。

この課題については、汎用されているソーチェーン寸法
の０．３２５インチ（８，２６ミリ）ピッチの７つ歯ス
プロケットを例にとってその概要を説明する。

チェーンおよび７つの歯を備えたスプロケットの０．３
２５インチ（８，２６ミリ）ピッチ間隔は、いずれもス
プロケットの最適な外周部分、すなわち、チェーンの側
部リンクを支持するリムの円形外側縁に沿った距離を表
わしている。また、リムはスプロケットの円周に見合う
直径を備えている。　リムから半径方向内向きに見たポ
ケットの深さは、側部リンクから内向きに突き出す駆動
突起部を受け入れられる大きさが必要とされる。このポ
ケットの深さは、スプロケットの取り付けられるアダプ
タの形状から求められる。

従来のアダプタは、隣接するスプラインの間に湾曲部分
を備えている。この湾曲部分はポケットの底部にあり、
ソーチェーンの突起部を完全に収容してしまえるだけの
深さ（リムの外側縁からの間隔）はない。アゲブタの形
状には制約があるために、リムの径を大きくして、側部
リンクの駆動突起部をスプロケット上で半径方向外向き
に位置を変える必要があった。このため、ソーチェーン
とスプロケット歯の間に僅かな噛合い不良が生じ、スプ
ロケットおよび／またはアダプタの好ましくない摩耗の
原因となっていた。この摩耗は、これまでは衝突の問題
を回避する対策をとったことによるものとしてやむをえ
ず許容されていた。

（課題を解決するための手段） 本発明による解決策は、アダプタシャフトの形状を修正
することにある。要するに、スプラインの間にある従来
の湾曲面を平らにすることである。湾曲面とは違って平
面を用いれば、ポケットを僅かに深（することができる
。その結果、これに合わせてリムの直径を小さくするこ
とができる。中空であるアダプタシャフトの内径部分は
動力ヘッドの円形の駆動シャフトの周囲に嵌まらなくて
はならず、従って円形に保たれている。このため、アダ
プタ壁の厚みをスプライン付近の最大厚さからスプライ
ン間の中間位置における最小厚さへと変化させる方法が
考え出された。

アゲブタにとって応力が最大となり、アダプタの最も破
損し易い箇所がスプライン・ルートにあることが判明し
ている。従って、スプラインの間（組み立てた場合には
スプロケット歯の間）でアダプタを薄くしても、アダプ
タを不当に弱（してしまうことにはならない。しかも、
平らな部分を形成することによって突起部にとって間隙
が広がり、これまで不可能であったスプロケットの最適
な寸法取りを行なうことができる。

平らなランド部またはポケット底部、すなわちスプライ
ンの間の部分によって新たな利点が得られる。スプロケ
ットの形状をアダプタの形状に合わせる、すなわち、ア
ゲブタの平らなランド部に係合する平らな表面をスプロ
ケットに設けることにより、駆動シャフトからの荷重を
伝達し易くしている。従来、駆動シャフトからの全動力
はアゲブタのスプラインを介してソーチェーンに伝達さ
れていた。平らな面と平らな面の接触により、箱形スパ
ナが複数の側部付きナツトに係合しこれを回転させるの
と同じ原理で動力は伝達される。

以下の詳細な説明と図面を参照すれば、本発明をさらに
詳しく理解することができる。

（実施例） 図面を参照する。第１図はチェーンソーを示している。

このチェーンソーは、スプロケット組立体１２を駆動す
る動力ヘッド１０を備えている。

また、スプロケット組立体１２は案内バー１６の廻りで
ソーチェーンループ１４を回転させるようになっている
。

第２図は、第１図の２−２線に沿った拡大断面図にして
、スプロケット組立体１２を詳しく示している。動力ヘ
ッドｌＯが駆動シャフト１８を回転させるようになって
いる。従来形式の遠心クラッチ部材２０が駆動シャフト
１８に取り付けられている。この遠心クラッチ部材２０
は詳細に示してはいないが、本発明を理解する上からそ
の働きを知っておく必要がある。シャフト１８が回転し
スピードを上げるにつれて、クラッチ部材２０は遠心作
用によって外向きに移動し、スプロケットアダプタのク
ラッチカップ２２の内壁に押し付けられる。クラッチカ
ップ２２は、外側スプライン２６を備えた中空のアゲブ
タシャフト２４に固定連結されている。シャフト２４は
動力ヘッドのシャフト１８にルーズに取り付けられてお
り、シャフト１８と共にまたシャフト１８に対して相対
的に回転することができる。

スプロケット２８はスプラインを受け入れるための溝す
なわちスプライン溝３０を備えている。

このスプライン溝３０はシャフト２４の外側スプライン
２６にスライド係合し、アダプタカップ２２の回転に伴
って回転駆動される（第４図および第６図を参照）。そ
の他にもクラッチ組立体はバッキングプレート３２およ
びナツト３４を備え、スプロケット組立体全体をシャフ
ト１８に保持している。

概略的に説明した先の特徴は、すべて既存のチェーンソ
ー技術に共通している０本発明は、アダプタシャフト２
４とスプロケット２８の相互連結方法に係る。以下、第
３図から第８図を９照しながら本発明を説明する。

第１の課題として、スプロケット２８の直径はソーチェ
ーンのピッチに一致させる必要がある、すなわち、３つ
のリベットを跨がる（第８図に示す）距離亘は、スプロ
ケットの円周に沿って等しく配分する必要がある。図示
の実施例では、距離亘の７倍の長さの円周を持つ７つ歯
のスプロケットが好ましいスプロケットの形状であると
言える。この円周は極めて正確に設定しておいて、等間
隔のスプロケット歯３６が同時に複数のソーチェーン駆
動突起部３８に係合し合うようにしておくのが好ましい
。

スプロケットリム４０の直径を僅かに大きくし、アダプ
タシャフト２４に突起部３８の衝撃が加わらないように
しておくことが従来から行なわれてきている。このよう
に直径を大きくとると、突起部３８はスプロケット歯３
６およびリム４０の形成したポケット４２から僅かに外
側に移動し、今まで経験してきた（突起部の底が当たる
）問題点がなくなる。しかしながら、歯３６と突起部３
８の僅かな不整合も生じ、双方が干渉し合ったり好まし
くない摩耗の生じる原因となっていた。

本発明によってなされた改良点は、第８図の概略図に具
体的に示されている。（ソーチェーン１４およびチェー
ンソーの駆動シャフト１８を点線で示し、アダプタシャ
フト２４とスプロケット２８を分けて表わすことで、個
々の構成要素を区別している）。円形または円筒状の開
口４４がアダプタシャフト２４に設けられ、動力ヘッド
ｌＯの駆動シャフト１８を受け入れているにの円形の開
口４４の半径旦は、嵌められるシャフト１８の直径にほ
ぼ見合うように設定されている。また、（スプロケット
とアダプタを最適な状態に嵌める場合、すなわち、ポケ
ット４２内に突出する複数の駆動突起部３８を第８図に
示すように相対するスプロケット歯３６に係合させるこ
とを想定して）スプロケット２８のリム４０の半径旦は
ソーチェーン１４のピッチに合わせて決められている。

さらに、ソーチェーンの側部リンクから下向きに且つ半
径方向内向きに突き出た突起部３８は（ソーチェーンの
製造者によって）一定の関係に設定されており、案内バ
ーに沿ってチェーンを安定化させることができる。

アダプタシャフト２４の金属材料は、スプライン２６が
（切断作業にあたってソーチェーン１４を駆動する）ス
プロケット歯３６を強制的に回転させる際、非常に大き
な応力に晒される。今まではシャフトはできるだけ薄く
する必要があり、さもなければ破損してしまうと考えら
れていた。ここで言う厚みとは、スプライン２６のルー
トの厚さとして第８図に示されている（矢印２７）。従
来では、シャフト２４には全周にわたってこの厚みが必
要であると考えられていた。従って１円形の内側表面４
４に合わせてスプライン間の外側表面部分は湾曲し、シ
ャフトの廻りを一定の厚さにしていた。この従来の構造
は、参照番号２９の点線で概略的に示されている。

本発明の解決策は、シャフト破損の発生がいつもスプラ
イン２６の近接に起きていることを見出したことによる
。このことから、中間部分、すなわち、スプライン間で
応力を解放する方法が考え出された。厚みの変更は、外
側ランド部表面４６がほぼ平らになる程度までは許容で
きることが判明している。従って、スプライン付近の厚
みはそのままにしておき、７つのスプライン２６の間の
７つの部分で、丸みの付いた内側表面４４と平らな外側
ランド部表面４６の間を薄（して厚みを変えである。

スプロケット２８をこの新規なアダプタの形状に合わせ
て作ることにより、他にも利点が得られている。リム４
０は突起部３８と平行に半径方向内向きに延びており、
従って干渉を起こす要因とはならない。スプラインの溝
３０は、第６図〜第８図から明らかなように、リムおよ
びスプロケット歯３６を通ってスプロケットの軸方間に
延びている。第８図に示すように、スプロケットリムの
スプライン溝の間の部分５０は半径方向内向きに位置し
、平らなランド部４６と互いに接している。リムのこの
部分５０をランド部４６に係合させた状態で、補助的な
グリップ作用と力の伝達が行なわれる。すなわち、相互
に係合する平らな表面（５０，４６）は、ナツトに作用
するスパナの顎に似た働きをしている。シャフト２４が
回転すると、係合し合う平らな表面の間には干渉が起こ
り、少なくとも回転力の一部はこれら境界面によって吸
収される。従来の構成では、回転力はすべてスプライン
２６に集中していた。

さらに、こうした平らな表面を用いれば力をより均等に
分散させることができる。スプロケット歯からバーの廻
りのチェーンに力が加えられ、この力にソーチェーンの
切断作用が抵抗すると、極端な荷重または圧力がソーチ
ェーンを介してスプロケットに前向きに加わるようにな
る（第１図の矢印５２）。チェーンはスプロケットを圧
下し。

スプロケットはアゲブタを圧下するようになる。

スプロケットのリムとアダプタシャフトは平らな面同士
が接触し、これらの面の部分が回転してそうした衝撃力
を受ける状態になっても、力は平らな部分に沿って均等
に吸収され、摩耗の問題は緩和される。

本発明の範囲は請求の範囲に特定されており、図示の特
殊な実施例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の技術を取り入れたチェーンソーの図
である。 第２図は、第１図の２−２線に沿ったスプロケット組立
体の断面図である。 第３図は、第２に示すスプロケット組立体から取り外し
たスプロケットアダプタを示す側面図である。 第４図は、第３図のスプロケットアダプタの正面図であ
る。 第５図は、第２図に示すスプロケット組立体から取り外
したスプロケットを示す側面図である。 第６図は、第５図のスプロケットの正面図である。 第７図は、第２図の７−７線に沿ったスプロケットの断
面図であり、スプロケット組立体の全体とスプロケット
に取り付けたソーチェーンを示している。 第８図は、本発明の概念を具体的に示すための、スプロ
ケット組立体の一部拡大図である。 １０・・・動力ヘッド １２・・・スプロケット組立体 １４・・・ソーチェーンループ １６・・・案内バー １８・・・駆動シャフト ２０・・・クラッチ部材 ２２・・・スプロケットアダプタの クラッチカップ ２４・・・クラッチカップのシャフト （アダプタシャフト） ２６・・・クラッチカップのシャフトの外側スプライン ２８・・・スプロケット ３０・・・スプロケットのスプライン溝（スプライン受
入れ溝） ３６・・・スプロケット歯 ３８・・・ソーチェーンの駆動突起部 ４０・・・スプロケットリム ４２・・・ポケット ４４・・・アダプタシャフトの内側表面４６・・・ラン
ド表面 ５０・・・スプライン溝の間の部分 （外ダる）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スプロケットとスプロケットアダプタとを有するチ
   ェーンソー用のスプロケット組立体にして、前記スプロ
   ケットは、リムと、これらリムの間に設置され、開口し
   たポケット底部を持つ突起部受入れポケットをリムと一
   緒になって形成している複数のスプロケット歯とを備え
   、前記スプロケットアダプタはアダプタシャフトを備え
   、当該アダプタシャフトは、チェーンソーの動力ヘッド
   の駆動シャフトを受け入れるようになっている円形の中
   央開口と、スプライン・ルートを持つ外向きに突き出た
   スプラインを形作る所定の外部形状とを備え、またこの
   アダプタシャフトは、所定の強度の厚みを持つスプライ
   ン・ルートに隣接して半径方向の厚みを備えており、し
   かもアダプタシャフトの前記外部形状にはスプライン間
   に厚みの薄い部分が設けてあり、また前記スプロケット
   はアダプタシャフトのスプラインを受け入れるように配
   置されたスプライン受入れ溝を備え、歯の間の開口した
   ポケット底部が、スプロケットとスプロケットアダプタ
   の組み立てに際し、スプライン・ルートの間の厚みの薄
   い部分の上に配置されるようなチェーンソー用のスプロ
   ケット組立体。 ２、請求項１記載のソーチェーン用のスプロケット組立
   体にして、前記厚みの薄い部分は、スプラインの間にあ
   ってアダプタシャフトの外側表面を形成する平らなラン
   ド部表面によって形作られており、また前記スプロケッ
   トリムにはスプライン溝の間に真っ直ぐな縁が形成され
   、この真っ直ぐな縁が組み立て時にアダプタシャフトの
   平らなランド部表面に一致しこのランド部表面に係合す
   るようなソーチェーン用のスプロケット組立体。 ３、請求項１記載のソーチェーン用のスプロケット組立
   体にして、スプロケットが７つのスプロケット歯を備え
   、これら歯が０．３２５インチ（８．２６ミリメートル
   ）ピッチのソーチェーンに嵌まるようになっているソー
   チェーン用のスプロケット組立体。 ４、スプロケット組立体において、リムスプロケットは
   、分かれたルート部分を備えている等間隔に設けた複数
   のスプロケット歯を有し、これらスプロケット歯は間隔
   を開けられた２つのディスク状のリムの間に収容され、
   しかもこれらリムを伴って底部の開口したポケットを形
   成しており、前記リムの各々は、スプラインの間の部分
   が平らになっている箇所で、スプロケットアダプタのス
   プライン設置シャフトを受け入れるようになった形の中
   央開口を備え、リムの前記形状の開口は、スプライン受
   入れ溝とこれら溝の間にある平らな部分とを備え、当該
   平らな部分はアダプタシャフトのスプラインの間にある
   平らな部分と補完関係にあり、箇々の平らな部分同士が
   接触して切断作業中の荷重力を分散させることのできる
   スプロケット組立体。