JPWO2009157091A1 - ソーチェンの研磨機 - Google Patents

Abstract

簡単な操作で切刃を正確に研磨できる研磨機を提供する。この研磨機は、ソーチェンの左右の刃に応じてガイドバーに上方から入換え可能な二つのチャンネルをベースに取り付け、チャンネルから所定の同距離離したベースに砥石軸をチャンネルに対して平行方向に所定の角度傾けて設け、砥石軸に取り付けた円盤砥石でソーチェンの横刃と上刃を同時に研磨する研磨機において、チャンネルの外壁を内壁より短くするとともに、両壁の下端にガイドバーに接触する当て部を形成してベースを水平にすることを特徴とする。

Description

本発明は、チェンソーの刃具であるソーチェンの切刃をチェンソー本機に取り付けたままで研磨できるソーチェンの研磨機に関するものである。

ソーチェンも、使用に伴って摩耗するから、切れ味を回復させるために研磨する必要がある。ソーチェンの研磨は、ソーチェンをチェンソー本機に取り付けたままで丸棒ヤスリのようなもので一刃ずつ研磨するのが一般的であるが、これらは手作業であることから、上手に研磨するためには相当の熟練を要す。また、研磨するに従って各切刃の形状が不揃いになり、ついにはバランスを崩して切断不能になることもある。
このため、ヤスリを電動工具に取り付けてソーチェンに対して相対的に固定して機械的に研磨を行う研磨機が案出されている。この研磨機には、ソーチェンをチェンソー本機（以下、本機）から取り外して研磨台等に取り付け、この状態で研磨を行うものと、ソーチェンを本機に取り付けたままで研磨を行うものとがある。前者のものは、正確な研磨ができる反面、ソーチェンの取付け、取外し作業が面倒であるし、現場で研磨を行うことができない。一方、後者のものは、簡便ではあるものの、研磨機の取付けに時間がかかったり、セットが難しかったりする。
日本特許公開２００５−２８８６７６号公報に示されるものは、後者の研磨機であり、電動モータを取り付けたガイド体をソーチェンに上から挿入するだけでセットできる旨が記されている。しかし、ソーチェンのガイドバーを左右から挟む押え板面とリブとの間隔はガイドバーの厚み対して余裕のあるものになっているから、押え板面を常にガイドバーに押し付けて直立を保った上で研磨方向に押して行く必要があり、操作の難しいものになっている。また、この先行例のものに使用する砥石は丸棒砥石であるから、砥石の摩耗が激しいし、作用半径が小さいから、研磨能力において劣る。さらに、丸棒砥石を高速回転させるとあるが、研磨速度が高すぎると、研磨熱によって刃面が最適な硬さに保てなくなることがある。これに対して日本特許公開Ｈ１０−１２８６１９号公報に示されるものは、円盤砥石を用いているが、研磨機を支持脚で支持する等、装置が大げさである。また、砥石を正規の位置にセットするのは、支持脚に設けられたノブの調整によるものであるから、熟練が必要であるとともに、時間もかかる。

本発明は、このような課題を解決するものであり、ソーチェンを本機に取り付けたままでガイドバーの上から挿入するだけという簡単な操作で切刃と円盤砥石の相対位置が決まるようにしたものである。そして、研磨に際しても、円盤砥石を軽く切刃に押し付けるだけでよいようにしたものである。
以上の課題の下、本発明は、請求の範囲１に記載した、ソーチェンの左右の刃に応じてガイドバーに上方から入換え可能な二つのチャンネルをベースに取り付け、チャンネルから所定の同距離離したベースに砥石軸をチャンネル対して平行方向に所定の角度傾けて設け、砥石軸に取り付けた円盤砥石でソーチェンの横刃と上刃を同時に研磨する研磨機において、チャンネルの外壁を内壁より短くするとともに、両壁の下端にガイドバーに接触する当て部を形成してベースを水平にすることを特徴とするソーチェンの研磨機を提供する。このことにより、チャンネルを上からガイドバーにソーチェンの頂部が当たるまで挿入するだけで、チャンネルの両壁に形成された当て部がガイドバーの両面に接触して砥石軸が左右に倒れることのない状態（ベースが水平）にセットされる。この点で、研磨機のセットが簡単で迅速である。
本発明は、また、上記した研磨機において、請求の範囲２に記載した、外壁はその壁面でソーチェンを受ける手段を提供する。このことにより、チャンネルの外壁には当て部を設ける必要がなく、コストが安くなる利点がある。
本発明は、また、上記した研磨機において、請求の範囲３に記載した、チャンネルがＸ形にクロスして二本設けられるものであり、砥石軸がその中心に設けられる手段、請求の範囲４に記載した、砥石軸から所定距離離してチャンネルを一つ設け、チャンネルの砥石軸側側面に砥石軸を互いに逆の傾斜角度で受ける軸受け部を二つ設け、砥石軸が両方の軸受け部に付替え可能に設けられる手段、請求の範囲５に記載した、砥石軸から所定距離離してチャンネルを一つ設け、チャンネルの砥石軸側面に砥石軸を受ける軸受け部を取付けプレートで受け、取付けプレートをそれぞれの傾斜角度に亘って傾動できるようにした手段を提供する。これらの手段により、全体をコンパクトにでき、構造も簡単にできる。
本発明は、さらに、上記した研磨機において、請求の範囲６に記載した、内壁の当て部がガイドバーに向かって進退できる手段を提供する。この手段により、ガイドバーの厚みが違うものに対処できる。
本発明は、この他に、請求の範囲７に記載したソーチェンの左右の刃に応じてガイドバーに上方から入換え可能な二つのチャンネルをベースに取り付け、チャンネルから所定の同距離離したベースに砥石軸をチャンネルに対して平行方向に所定の角度傾けて設け、砥石軸に取り付けた円盤砥石でソーチェンの横刃と上刃を同時に研磨する研磨機において、チャンネルの外壁と内壁の間隔をソーチェンの幅よりも広いものとし、ベースを手で水平にすることを特徴とするソーチェンの研磨機を提供する。このことにより、構造がより簡単になる。そして、本発明は、この研磨機において、請求の範囲８に記載した、チャンネルを一つ設け、チャンネルの両側にチャンネルから所定の同距離離して砥石軸を受ける軸受けを二つ設け、砥石軸が両方の軸受けに付替え可能に設けられる手段を提供する。このことにより、全体をコンパクトにできる。

第１図は研磨機の斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は他の例のＡ−Ａ想到断面図、第４図は他の例の研磨機の斜視図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は他の例の研磨機の斜視図、第７図は他の例の研磨機の斜視図、第８図は他の例の研磨機の斜視図、第９図は他の例の研磨機の斜視図、第１０図は研磨状態を示す研磨機の一部断面側面図、第１１図は研磨状態を示す研磨機の一部平面図、第１２図は研磨状態を示す研磨機の一部断面側面図、第１３図はソーチェンの一部側面図、第１４図はソーチェンの一部断面正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、ソーチェンについて説明しておくと、第１３図はソーチェンの側面図、第１４図は正面断面図であるが、ソーチェン１は、ガイドバー２の周縁に摺接して回動するものであり、中心に存在するドライブリンク３の前後を挟んでカッター４とタイストラップ５とが左右に連続的に連結されたものである。そして、カッター４は、デプスゲージ６と切刃７とからなり、このうち、切刃７は、横刃７ａと上刃７ｂとからなり、これら横刃７ａと上刃７ｂとは、進行方向（これを正面方向とする）から見て丸みを帯びた形状や角張った形状をしている。
なお、アサリをつけるために、左右の横刃７ａは側方に張り出しており、横刃７ａの幅はガイドバー２の幅よりやや広い幅に設定されている。また、切刃７において、その進行方向（正面方向）から見てドライブリンク３の右面に取り付けられて上刃７ｂが左側に延びているものを左カッター４、左面に取り付けられて右側に延びているのを右カッター４と称する（以下、左又は右というときには、この見方を基準にする）。そして、ドライブリンク３は、エンジンの出力軸に嵌合されたスプロケット（図示省略）に噛み合うものであり、ガイドバー２の周面に形成された溝２ａに嵌まり込んでその周縁を周回するものである。
第１図は本発明の一例を示す研磨機の斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第１０図は一部断面側面図、第１１図は一部平面図であるが、この研磨機は、主体をなすベース８と、ベース８に設けられる砥石軸９と、砥石軸９に取り付けられる円盤砥石１０等とからなる。本例のベース８には、その裏面にガイドバー２に上方から挿入される逆Ｕ字溝をしたチャンネル１１が二本平行に形成されており、これにおいて、ベース８の前後中央にチャンネル１１の上部を切り欠いた凹陥部１２が形成されている。それぞれのチャンネル１１は、左右同じ形状をしている外壁１１ａと内壁１１ｂとからなり、ガイドバー２を受け入れるのに十分な幅を有しているが、外壁１１ａの方は内壁１１ｂより短く形成されている。また、外壁１１ａと内壁１１ｂの下端には、ガイドバー２方向に向かって突出し、挿入されたときにガイドバー２の両面に突き当たる当て部１９ａ、１９ｂが設けられている。
ベース８には軸受け部１３が形成されており、砥石軸９はこの軸受け部１３に回転可能に収容されている。本例の軸受け部１３は、強度、潤滑、耐熱等に問題のない素材（例えば、樹脂）で構成されており、砥石軸９はこの軸受け部１３に直に挿入されているが、ベアリング等を介してもよい。さらに、本例では、軸受け部１３（したがって、砥石軸９も）はソーチェン１が進行する方向と反対の方向に傾斜角度αで傾けられており、かつ、二つのチャンネル１１から同量にオフセットＳされている。ベース８から覗く砥石軸９には円盤砥石１０がボルト１４等で固定されている。本例の円盤砥石１０はカップ形をしており、砥石軸９に載置されてボルト１４が挿入される円盤部１０ａと、円盤部１０ａの外端から下りに傾斜する傾斜部１０ｂと、傾斜部１０ｂの先端に形成されてソーチェン１に作用する周端部１０ｃとからなっている。なお、以上の砥石軸９の傾斜やチャンネル１１とのオフセットＳ及びカップ砥石１０の外径や周端形状については一定の関連があるが、これについては後述する。
以上の構成による研磨機でソーチェン１を研磨するのであるが、それには、まず、左右いずれの向きのカッター４を研磨するかでチャンネル１１の一方を選ぶ（右カッター４であれば、左側のチャンネル１１を選ぶ）。そして、このチャンネル１１をガイドバー２に上方から挿入するのであるが、この挿入時、チャンネル１１の頂面（底）がソーチェン１の頂部に当たるまで挿入する。このとき、チャンネル１１の外壁１１ａと内壁１１ｂの長さが違うことがこの挿入を容易にするし、ベース８の重心は内壁１１ｂより内方になるから、そのモーメントによって両方の当て部１９ａ、１９ｂがガイドバー２の両面に当り、ベース８が水平、すなわち、砥石軸９が垂直になる。以上の状態にすると、円盤砥石１０の周端部１０ｃは凹陥部１２の中に入り込み、カッター４の横刃７ａと上刃７ｂに対して正規の研磨状態にセットされるようになっている。このためには、ベース８を水平に、すなわち、砥石軸９を垂直にすることが重要であって、これを可能にするためにチャンネル１１の外壁１１ａと内壁１１ｂの下端に当て部１９ａ、１９ｂがそれぞれ設けられているのである。なお、この当て部１９ａ、１９ｂについては、その両方、中でも内壁１１ｂ側のものについては、ガイドバー２の方向に向かって長孔等を形成して前後に進退できるようにすることが可能である。ソーチェンのタイプによってはガイドバー２の厚みが異なるが、こうすると、タイプが違っても適応できるからである。そして、正規の研磨状態にするには、砥石軸９の傾斜や円盤砥石１０のベース８からの高さが関係してくるが、これを以下の関係にしてある。
すなわち、横刃７ａ、上刃７ｂともに５５〜６０°の切削角度を有しているから、これに近い角度で研磨する。第１１図は右カッター４の横刃７ａの研磨を行う場合であるが、横刃７ａの切削角度は円盤砥石１０の周端部１０ｃがカッター４と接する接線とガイドバー２に平行な線で交わる角度θが５５〜６０°であればよい。これを具現するために、砥石軸９のチャンネル１１からのオフセットＳと円盤砥石１０の半径Ｒを求める。具体的には、Ｓ＝Ｒｓｉｎ（９０−θ）＝Ｒｃｏｓθということになり、この関係でオフセットＳと円盤砥石１０の半径Ｒを決めることになる。
第１０図は右カッター４の上刃７ｂの研磨を行なう場合であるが、上刃７ｂの切削角度は円盤砥石１０の傾斜部１０ｂとガイドバー２に平行な線で交わる角度γが５５〜６０°であればよい。なお、この角度γは砥石軸９の傾斜角度αを含んでのものである。以上において、横刃７ａの側面視は円形をしているから、これに作用する周端部１０ｃはこの曲面に沿う円形断面をしている。一方、上刃７ｂは刃面が直線状になっているが、これに作用する傾斜部１０ｂの半径Ｒに比べると直線の長さは短いものなのでほぼ直線状と捉えてよい。したがって、砥粒は横刃７ａと上刃７ｂが作用するこの範囲に付着させておけばよい。
研磨に際しては、ベース８をガイドバー２に挿入するとき、カップ砥石１０の周端部１０ｃがデプスゲージ６と切刃７との間に来るように下ろし（凹陥部１２は周端部１０ｃに干渉しない深さと長さにしてある）、チャンネル１１がソーチェン１の頂部に当たると、ベース８を反進行方向に押して周端部１０ｃが横刃７ａと上刃７ｂに当たるようにする。このとき、ベース８の重心はチャンネル１１の内壁１１より更に内方にあるから、外壁１１ａと内壁１１ｂの下端に設けられた当て部１９ａ、１９ｂがガイドバー２の両面に当たり、ベース８の水平姿勢を維持し、円盤砥石１０を切刃７に対して正規の研磨状態にセットされる。この挿入時、外壁１１ａと内壁１１ｂの長さが違うことは、ベース８を傾けることでその間口を広くできるから、両方の当て部１９ａ、１９ｂの間がガイドバー２の厚みと同じであっても、挿入を容易にする。次いで、ベース８を切刃７側に押して砥石軸９を回転させれば、横刃７ａと上刃７ｂが同時に研磨できる。このとき、円盤砥石１０の研磨抵抗によってドライブリンク３は溝２ａの壁面に押し付けられるから、これによってもベース８の水平姿勢の保持が強化される。この点で、研磨時、ソーチェン１を円盤砥石１０の方に引っ張ったり（危険である）、ベース８を上から押さえておかなくてもよいのが特徴である。
なお、砥石軸９の回転は任意であり、人力、機械力を問わない。人力の場合には、砥石軸９にハンドル等（図示省略）を取り付けて回せばよいし、機械力による場合は、第１０図に示す電動ドライバー１５等を砥石軸９に接続して強制的に回転させればよい。このようなドライバー１５は市販されているから、それを使用すればよい。ところで、この場合、砥石軸９の回転方向は切刃に対して反刃先側から作用するようにして食込み勝手にならないようにする。このため、ドライバー１５は正逆回転ができるものが必要になるし、切刃７を焼かないためにも、ドライバー１５は低速回転ができるものが必要である。円盤砥石１０として外径が９０ｍｍのものを使用した場合、ドライバー１５の回転数は３００〜６００回転／分が適することが確認されている。
以上のようにして左向き又は右向きの一つの切刃７を研磨をしたなら、ベース８を持ち上げ、切刃７を一つ飛ばして次の切刃７に送り、これを研磨することになる。このようにして当該向きの切刃７の研磨が一巡したなら、今度はチャンネル１１の左右を入れ変えて別向きの切刃７を研磨することになる。なお、カップ砥石１０は回転しているから、安全のためにこれを覆うカバー（図示省略）を設けることがある。ただ、砥石軸９はカバーから突出させておく必要があるし、研磨状態を確認するために当該個所を視認できる窓を設けておくのが適する。さらに、本発明の研磨機は、切刃７を研磨しているうちにその高さが低くなった場合に対処するためにデプスゲージ６の研磨も可能である。
第１２図はそれを示す一部断面側面図であるが、この場合は、円盤砥石１０の周端部１０ｃの頂部底面を使用することになり（底面を略フラットにしておく）、そのために、チャンネル１１の頂部にスペーサを噛ませてベース８の高さを所定に高くすることになる。また、砥石軸９にカラーを挿入して円盤砥石１０の周端部１０ｃの頂部底面の高さを高くしてもよい。
第３図は本発明の他の例を示す第１図のＡ−Ａ想到断面図であるが、本例のものは、外壁１１ａの内側壁面で直接ソーチェン１を受けたものである。この場合も、上記したベース８のモーメントの関係でベース８は水平姿勢になるが、このようにすると、外壁１１ａの長さを更に短くできるのと、当て部１９ａを必要としない利点がある。
第４図は本発明の更に他の例を示す研磨機の斜視図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図であるが、本例のものは、チャンネル１１の外壁１１ａと内壁１１ｂをほぼ同じ長にしてその幅をガイドバー２の厚みよりも広くしたものである。これによると、ガイドバー２への挿入が容易になるのと、製作が簡単になるという利点がある。ただし、ベース８の水平姿勢の保持が難しいから、ベース８にハンドル２０を取り付けてこれで姿勢保持を図るようにしている。なお、このハンドル２０は、研磨時にベース８を切刃７に押し付けるときにも使用できる。
第６図も他の例を示す斜視図であるが、本例のものは、チャンネル１１がＸ形にクロスしている以外は第６図の例と同じである。これによると、ベース８の重心がチャンネル１１に近くなり、倒れのモーメントが小さくなるという利点がある。
第７図（ａ）、（ｂ）も他の例を示す斜視図であるが、本例のものは、砥石軸９から所定距離離してチャンネル１１を一本設けたものであり、内壁１１ｂ側の側面に左又は右カッター４用の傾斜角度αで傾けた軸受け体１６を二つ設け、左又は右カッター４を研磨するときには、砥石軸９を付け替えるようにしたものである。この場合、軸受け体１６をある程度長くしておけば、砥石軸９を上から差し込んだだけでよいものになり、付け替え操作が容易である。これによると、チャンネル１１は一本でよくなり、全体がコンパクトになる利点がある。
第８図（ａ）、（ｂ）も他の例を示す斜視図であるが、本例のものは、軸受け体１６を傾斜角度αに応じて傾動できるようにしたものであり、軸受け体１６をＬ字形の取り付けプレート２１に取り付け、この取り付けプレート２１に傾斜角度αに対応する回動範囲で形成した長孔１７を設け、これにボルト１８を挿通して止めるようにしている。これによると，付け替えの手間が省ける利点がある。なお、この場合は、凹陥部１２を前後に二つ設ける必要がある。
第９図（ａ）、（ｂ）も他の例を示す斜視図であるが、本例のものは、ベース８の中央にチャンネル１１を一本設けたものであり、チャンネル１１の両側にベース８を張り出させ、これに砥石軸９を回転可能、かつ、挿抜可能に受ける軸受け体１６を設け、左又は右カッター４を研磨するときには、砥石軸９を付け替えるようにしたものである。なお、本例のものは、チャンネル１１の幅を広くしてハンドル２０で姿勢制御するものに適用される。

Claims (8)

1. ソーチェンの左右の刃に応じてガイドバーに上方から入換え可能な二つのチャンネルをベースに取り付け、チャンネルから所定の同距離離したベースに砥石軸をチャンネルに対して平行方向に所定の角度傾けて設け、砥石軸に取り付けた円盤砥石でソーチェンの横刃と上刃を同時に研磨する研磨機において、チャンネルの外壁を内壁より短くするとともに、両壁の下端にガイドバーに接触する当て部を形成してベースを水平にすることを特徴とするソーチェンの研磨機。
2. 外壁はその壁面でソーチェンを受ける請求の範囲１のソーチェンの研磨機。
3. チャンネルがＸ形にクロスして二本設けられるものであり、砥石軸がその中心に設けられる請求の範囲１又は２のソーチェンの研磨機。
4. 砥石軸から所定距離離してチャンネルを一つ設け、チャンネルの砥石軸側側面に砥石軸を互いに逆の傾斜角度で受ける軸受け部を二つ設け、砥石軸が両方の軸受け部に付替え可能に設けられる請求の範囲１又は２のソーチェンの研磨機。
5. 砥石軸から所定距離離してチャンネルを一つ設け、チャンネルの砥石軸側面に砥石軸を受ける軸受け部を取付けプレートで受け、取付けプレートをそれぞれの傾斜角度に亘って傾動できるようにした請求の範囲１又は２の研磨機。
6. 内壁の当て部がガイドバーに向かって進退できる請求の範囲１〜５いずれかのソーチェンの研磨機。
7. ソーチェンの左右の刃に応じてガイドバーに上方から入換え可能な一つ又は二つのチャンネルをベースに取り付け、チャンネルから所定の同距離離したベースに砥石軸をチャンネルに対して平行方向に所定の角度傾けて設け、砥石軸に取り付けた円盤砥石でソーチェンの横刃と上刃を同時に研磨する研磨機において、チャンネルの内壁と外壁の間隔をソーチェンの幅よりも広いものとし、ベースを手で水平にすることを特徴とするソーチェンの研磨機。
8. チャンネルを一つ設け、チャンネルの両側にチャンネルから所定の同距離離して砥石軸を受ける軸受け部を二つ設け、砥石軸が両方の軸受け部に付替え可能に設けられる請求の範囲７のソーチェンの研磨機。

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