WO2010134395A1

WO2010134395A1 - チェーンソー

Info

Publication number: WO2010134395A1
Application number: PCT/JP2010/056246
Authority: WO
Inventors: 克己大河内
Original assignee: 株式会社マキタ
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2010-11-25
Also published as: JP2010269492A; JP5221448B2

Abstract

　ソーチェーンと、ソーチェーンを駆動する駆動シャフトと、利用者が把持するハンドルと、ハンドルの近傍に配置されており、第１揺動軸４０ａを中心に揺動可能に支持されているハンドガード４０と、第２揺動軸６４を中心に揺動可能に支持されており、ハンドガード４０に連動して揺動するサポート６０と、サポート６０に連動して駆動シャフトを制動する制動部材７０と、ハンドガード４０とサポート６０を互いに接続しており、ハンドガード４０の揺動角よりもサポート６０の揺動角を大きくするギヤ機構４０ｂ、６２を有するチェーンソー。

Description

チェーンソー

　本明細書が開示する技術は、ハンドガードが揺動したときにソーチェーンを停止するチェーンソーに関する。

　チェーンソーには、キックバック時に備えて、緊急停止機構が設けられている。例えば、日本国特許公開公報Ｈ９－２９７０９号には、ハンドルの近傍に揺動可能に支持されているハンドガードと、ハンドガードに連動するリンク機構と、リンク機構に連動して伸縮するコイルスプリングと、コイルスプリングが伸びたときに駆動シャフトを制動するブレーキ帯とを有するチェーンソーが開示されている。キックバックが起きると、作業者の手がハンドガードに当たって、ハンドガードが定位置から前方に揺動する。すると、これに連動してリンク機構がコイルスプリングを開放し、コイルスプリングが伸びる。コイルスプリングが伸びることによって、ブレーキ帯が駆動シャフトを締め上げて制動する。これによって、ソーチェーンが緊急停止する。

　チェーンソーの緊急停止機構は、ハンドガードが揺動したときに迅速に駆動シャフトを制動してソーチェーンを停止させる必要がある。そのためには、制動部材を作動させるために必要なハンドガードの揺動角度がなるべく小さい方がよい。すなわち、ハンドガードが小さく揺動しただけでも、ハンドガードに連動する部材が大きく動いて、制動部材が迅速に作動することが好ましい。

　本明細書が開示する技術は上述した実情を鑑みて創作されたものであり、キックバック時に迅速に駆動シャフトを制動することができるチェーンソーを提供することを目的とする。

　本明細書が開示するチェーンソーは、ソーチェーンと、駆動シャフトと、ハンドルと、ハンドガードと、サポートと、制動部材と、ギヤ機構を有している。駆動シャフトは、ソーチェーンを駆動する。ハンドルは、利用者によって把持される。ハンドガードは、ハンドルの近傍に配置されており、第１揺動軸を中心に揺動可能に支持されている。サポートは、第２揺動軸を中心に揺動可能に支持されており、ハンドガードに連動して揺動する。制動部材は、サポートに連動して駆動シャフトを制動する。ギヤ機構は、ハンドガードとサポートを互いに接続しており、ハンドガードの揺動角よりもサポートの揺動角を大きくする。

　このチェーンソーでは、ハンドガードが揺動したときに、ギヤ機構を介してサポートが揺動する。このとき、ギヤ機構は、ハンドガードの揺動角よりもサポートの揺動角を大きくする。このため、ハンドガードが小さく揺動しただけでも、サポートが大きく揺動し、制動部材が駆動シャフトを制動する。このため、このチェーンソーは、キックバック時に迅速に駆動シャフトを制動することができる。

　上述したチェーンソーは、ギヤ機構が、ハンドガードに設けられている第１ギヤと、サポートに設けられている第２ギヤを有し、第１ギヤと第２ギヤが互いに噛合っていることが好ましい。

　制動部材は、スライド可能であるとともに、サポートに連動して駆動シャフトの外周面に当接する制動ピンを有していることが好ましい。また、駆動シャフトの外周面には、制動ピンが駆動シャフトの外周面に当接したときに、制動ピンの側面に当接する立設面が形成されていることが好ましい。

　このチェーンソーでは、駆動シャフトの立設面が制動ピンの側面に当接することによって駆動シャフトが制動される。摩擦力ではなく、制動ピンの側面が立設面に物理的に衝突することで駆動シャフトが制動される。したがって、より迅速に駆動シャフトを停止させることができる。また、制動ピンのスライド方向と立設面が制動ピンに当接する方向が異なるので、立設面の当接によって制動ピンが押し戻されることがない。したがって、適切に駆動シャフトを停止させることができる。

　上述したチェーンソーは、ハンドガードが通常位置にあると、サポートに支持されて制動ピンが駆動シャフトに接触しない位置に固定され、ハンドガードが制動位置に揺動すると、制動ピンが駆動シャフトに当接することが好ましい。そして、サポートの第２ギヤが形成されている部位と、サポートの制動ピンを支持する部位は、第２揺動軸を挟んで互いに反対側に位置していることが好ましい。また、サポートの第２ギヤが形成されている前記部位から第２揺動軸までの距離よりも、サポートの制動ピンを支持する前記部位から第２揺動軸までの距離の方が長いことが好ましい。

　このような構成によれば、サポートが揺動したときに、サポートの制動ピンを支持する部位の移動量がより大きくなる。このため、サポートが揺動したときに迅速に制動ピンが開放されて、制動ピンが駆動シャフトを制動する。このチェーンソーによれば、キックバック時により迅速に駆動シャフトを停止させることができる。

　上述したチェーンソーは、サポートに当接することによってハンドガードが通常位置から制動位置に揺動することを規制し、サポートから所定量以上の力を受けたときに当該規制を解除するストッパを有することが好ましい。また、サポートのストッパが当接する部位は、第２揺動軸に対して、サポートの制動ピンを支持する前記部位と同一側に位置していることが好ましい。そして、サポートの制動ピンを支持する前記部位から第２揺動軸までの距離よりも、サポートのストッパが当接する前記部位から第２揺動軸までの距離の方が長いことが好ましい。

　このような構成によれば、ストッパによって、ハンドガードが通常位置から制動位置に揺動することが規制される。これによって、ハンドガードが誤って揺動することが防止される。また、サポートのストッパが当接する部位から第２揺動軸までの距離が長いので、当該当接する部位はサポートの揺動時に大きく移動する。このため、ストッパは比較的弱い力でサポートの揺動を規制することができる。すなわち、ストッパは比較的弱い力でハンドガードの揺動を規制することができる。このため、ストッパの構造を簡易なものとすることができる。

　本明細書が開示するチェーンソーによれば、キックバック時に迅速に駆動シャフトを制動することが可能である。このチェーンソーによれば、キックバック時にソーチェーンを直ちに停止させることができる。

チェーンソー１０の外観図。

カバー２４を外した状態におけるチェーンソー１０の外観図。

通常時におけるチェーンソー１０を、駆動シャフト４８の回転軸に沿ってみた断面図。

図３のＩＶ－ＩＶ線におけるチェーンソー１０の断面図。

緊急停止時におけるチェーンソー１０を、駆動シャフト４８の回転軸に沿ってみた断面図。

図５のＶＩ－ＶＩ線におけるチェーンソー１０の断面図。

　実施例に係るチェーンソーについて図面を参照しながら説明する。図１は、チェーンソー１０の外観図を示している。図２は、後述する本体１２からカバー２４とソーチェーン３２を取り外した状態のチェーンソー１０の外観図を示している。チェーンソー１０は、本体１２と、本体１２に取り付けられるガイドバー３０と、ソーチェーン３２を備える。なお、図１では、ガイドバー３０の先端側の部分が図示省略されている。

　図１及び２に示すように、本体１２は、モータ１６と第１グリップ１４と第２グリップ１８とスプロケット３８を備えている。第２グリップ１８には、チェーンソー１０を起動させるトリガスイッチ２０が設けられている。スプロケット３８は、本体１２の側面に設けられており、本体１２に回転可能に支持されている。スプロケット３８は、モータ１６に接続されており、モータ１６によって回転駆動される。モータ１６は、トリガスイッチ２０への操作に連動して、バッテリ２２から電力が供給されるように構成されている。バッテリ２２は、本体１２に着脱可能に取り付けられている。

　本体１２には、ガイドバー３０が取り付けられている。ガイドバー３０は、スプロケット３８に隣接して配置されている。ガイドバー３０とスプロケット３８は、略同一平面上に位置している。ソーチェーン３２（図２では図示省略）は、スプロケット３８とガイドバー３０の両者を取り囲むように架け渡されている。

　チェーンソー１０では、作業者がトリガスイッチ２０をオン操作すると、原動機であるモータ１６が回転を開始する。モータ１６が回転することにより、スプロケット３８が本体１２に対して回転する。これにより、工具であるソーチェーン３２が、スプロケット３８とガイドバー３０の周囲に沿って回転する。作業者は、回転するソーチェーン３２を押し当てることによって、木材などを切断することができる。

　図１に示すように、第１グリップ１４に隣接する位置には、ハンドガード４０が設置されている。ハンドガード４０は、ユーザが第１グリップ１４を把持したときに、第１グリップ１４を把持しているユーザの手を覆うように配置されている。ハンドガード４０は、本体１２に対して揺動可能に支持されている。チェーンソー１０の使用時にキックバックが生じてチェーンソー１０が跳ね上がると、ハンドガード４０がユーザの手に当たって揺動する。ハンドガード４０が揺動すると、後述する緊急停止機構によってソーチェーン３２の回転が緊急停止される。緊急停止機構については、後に詳述する。

　図３は、スプロケット３８の回転軸に沿ったチェーンソー１０の断面図を示している。また、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線におけるチェーンソー１０の断面図を示している。なお、図３及び図４の断面図は、緊急停止機構が作動していない状態を示している。

　図３に示すように、本体１２の内部には、駆動シャフト４８が設置されている。駆動シャフト４８は、シャフト４２、ホルダ４４、及び、制動プレート４６を備えている。シャフト４２は、先端がスプロケット３８の中心部に接続されており、スプロケット３８の回転軸に沿って伸びている。シャフト４２は、ベアリング５０及び５２によって、本体１２に対して回転可能に支持されている。制動プレート４６は、略円盤形状を備えている。制動プレート４６の中心部には貫通孔が形成されている。制動プレート４６は、貫通孔内にシャフト４２が挿通された状態でシャフト４２に固定されている。図４に示すように、制動プレート４６の外周面には、２箇所に、立設面４６ａを有する段差が形成されている。立設面４６ａは、制動プレート４６の回転方向を向いている。ホルダ４４は、略円盤形状を備えている。図３に示すように、ホルダ４４の中心部には貫通孔が形成されている。ホルダ４４は、貫通孔内にシャフト４２が挿通された状態でシャフト４２に固定されている。ホルダ４４は、スプロケット３８と制動プレート４６の間の位置でシャフト４２に固定されている。ホルダ４４の側面には、シャフト４２の回転軸を中心にして円周状に伸びる凹部４４ａが形成されている。ホルダ４４の凹部４４ａ内には、コイルスプリング４９が配置されている。ホルダ４４と制動プレート４６の間には、駆動ギヤ５４が配置されている。駆動ギヤ５４の中心部には貫通孔が形成されている。駆動ギヤ５４の貫通孔内には、コイルスプリング４９が挿入されている。コイルスプリング４９は、断面が矩形の線材が巻回されて形成されたコイルバネである。コイルスプリング４９は、巻き直径が縮小された状態でホルダ４４の凹部４４ａ及び駆動ギヤ５４の貫通孔の双方に挿入されている。したがって、コイルスプリング４９の外周面は、凹部４４ａの内面及び駆動ギヤ５４の貫通孔の内面に当接しており、これらの内面をその直径を広げる方向に付勢している。この付勢力によって、コイルスプリング４９は、ホルダ４４と駆動ギヤ５４の双方に対して固定されている。すなわち、コイルスプリング４９によって、ホルダ４４が駆動ギヤ５４に接続されている。駆動ギヤ５４は、図示しない位置において、モータ１６（図１参照）の回転軸に設けられたギヤと噛合っている。

　チェーンソー１０の通常動作時について説明する。モータ１６に電力が供給されてモータ１６の回転軸が回転すると、駆動ギヤ５４が回転する。駆動ギヤ５４はコイルスプリング４９を介して駆動シャフト４８に接続されているので、駆動ギヤ５４が回転すると駆動シャフト４８全体が回転する。すると、シャフト４２の先端に固定されているスプロケット３８が回転し、ソーチェーン３２が回転する。

　次に、チェーンソー１０の緊急停止機構について説明する。図３及び４に示すように、緊急停止機構は、ハンドガード４０と、サポート６０と、制動ピン７０と、リーフスプリング８０を備えている。

　上述したように、ハンドガード４０は、第１グリップ１４に隣接する位置に設置されている。ハンドガード４０は、揺動軸４０ａを中心にして、本体１２に対して揺動可能に支持されている。ハンドガード４０は、図４に示す位置（以下、通常位置という）と図６に示す位置（以下、制動位置という）の間で揺動する。ハンドガード４０には、ギヤ部４０ｂが形成されている。ギヤ部４０ｂは、揺動軸４０ａを中心にして放射状に設けられた複数のギヤ歯により構成されている。

　サポート６０は、ハンドガード４０に隣接する位置に配置されている。サポート６０は、揺動軸６４を中心にして、本体１２に対して揺動可能に支持されている。サポート６０には、ギヤ部６２が形成されている。ギヤ部６２は、揺動軸６４を中心にして放射状に設けられた複数のギヤ歯により構成されている。サポート６０のギヤ部６２は、ハンドガード４０のギヤ部４０ｂと噛合っている。したがって、サポート６０は、ハンドガード４０に連動して揺動する。サポート６０は、図４に示す位置（以下、禁止位置という）と、図６に示す位置（以下、開放位置という）の間で揺動する。図４に示すように、ギヤ部４０ｂとギヤ部６２が噛合っている部分（以下、係合部という）から揺動軸６４までの距離より、係合部から揺動軸４０ａまでの距離の方が長い。したがって、ハンドガード４０が揺動したときに、サポート６０の揺動角は、ハンドガード４０の揺動角より大きくなる。また、サポート６０には、貫通孔６６と規制ピン６８が設けられている。貫通孔６６及び規制ピン６８は、揺動軸６４を挟んでギヤ部６２の反対側に設けられている。規制ピン６８はサポート６０の先端に設けられている。貫通孔６６は揺動軸６４と規制ピン６８の間に設けられている。すなわち、揺動軸６４から規制ピン６８までの距離は、揺動軸６４から貫通孔６６までの距離より長い。規制ピン６８に隣接する位置には、リーフスプリング８０が設けられている。リーフスプリング８０には、突起部８０ａが形成されている。図４に示すように、サポート６０が禁止位置にある状態においては、サポート６０の規制ピン６８がリーフスプリング８０の突起部８０ａに当接している。これによって、サポート６０が禁止位置から開放位置に揺動することが規制されている。すなわち、ハンドガード４０が通常位置から制動位置に揺動することが規制されている。

　制動ピン７０は、略円柱状の部材である。制動ピン７０は、サポート６０の貫通孔６６内に挿通されている。制動ピン７０は、自己の中心軸に沿ってスライド移動することができる。制動ピン７０は、図３及び図４に示すように制動プレート４６に接触しない非接触位置と、図５及び図６に示すように制動プレート４６の外周面に当接する当接位置の間をスライド移動することができる。すなわち、制動ピン７０は、制動プレート４６の回転中心に向かう方向にスライド移動することができる。制動ピン７０の長手方向の略中央部には、フランジ部７１が形成されている。フランジ部７１は、サポート６０の上側に位置しており、サポート６０の上面（貫通孔６６の周囲の部分）に当接している。制動ピン７０のフランジ部７１より上側の部分は、コイルスプリング７２内に挿入されている。コイルスプリング７２の一方の端部は、フランジ部７１に当接している。フランジ部７１と反対側のコイルスプリング７２の端部は、本体１２に設けられている支持部１３に当接している。コイルスプリング７２は、フランジ部７１に当接して、制動ピン７０を制動プレート４６に向けて付勢している。図４に示すように、サポート６０が禁止位置にある状態においては、フランジ部７１がサポート６０に支持されることによって、制動ピン７０が非接触位置に固定されている。

　緊急停止時のチェーンソー１０の動作について説明する。チェーンソー１０の使用時にキックバックが生じてチェーンソー１０が跳ね上がると、ユーザの手にハンドガード４０が当たり、ハンドガード４０が通常位置から制動位置に向かって強く押される。すると、サポート６０の規制ピン６８がリーフスプリング８０の突起部８０ａに向かって強く押し付けられる。これによって、リーフスプリング８０が弾性変形し、規制ピン６８が突起部８０ａを乗り越える。すなわち、ハンドガード４０が通常位置から制動位置に揺動し、サポート６０が禁止位置から開放位置に揺動する。すると、コイルスプリング７２の付勢力によって制動ピン７０が非接触位置から当接位置に移動する。すなわち、制動ピン７０がスライド移動して、制動ピン７０の先端が制動プレート４６の外周面に当接する。このとき、制動プレート４６（すなわち、駆動シャフト４８）が回転しているので、図６に示すように制動プレート４６の立設面４６ａが制動ピン７０の側面に当接する。これによって、駆動シャフト４８が制動されて、駆動シャフト４８の回転が停止する。すなわち、スプロケット３８の回転が停止し、ソーチェーン３２の回転が停止する。このように、キックバックが生じた時には、ソーチェーン３２を直ちに停止させることができる。また、緊急停止時には、駆動シャフト４８が制動される一方で、駆動ギヤ５４はモータ１６により回転を継続される。このため、コイルスプリング４９にねじる方向に力が加わって、コイルスプリング４９がその直径を縮小させるように変形する。このため、駆動ギヤ５４とホルダ４４の接続が解消される。すなわち、駆動ギヤ５４が駆動シャフト４８に対して相対回転（すなわち、空回り）するようになる。このため、緊急停止時には、モータ１６の駆動力が駆動シャフト４８に伝達されず、緊急停止機構によって迅速にソーチェーン３２の回転を停止させることができる。

　以上に説明したように、実施例のチェーンソー１０では、ハンドガード４０とサポート６０が、ギヤ部４０ｂとギヤ部６２からなるギヤ機構により接続されている。当該ギヤ機構では、ハンドガード４０の揺動角よりもサポート６０の揺動角が大きくなるように、ギヤ比が設定されている。したがって、ハンドガード４０が小さく揺動しただけでも、サポート６０が大きく揺動し、非接触位置にある制動ピン７０が迅速に開放されて当接位置に移動する。このため、実施例のチェーンソー１０によれば、キックバックが生じたときに、迅速にソーチェーン３２の回転を停止させることができる。また、制動ピン７０を支持する部分（貫通孔６６の周囲のサポート６０の上面部）と揺動軸６４の間の距離が、ギヤ部６２の係合部と揺動軸６４の間の距離より長いため、サポート６０の揺動時に貫通孔６６の移動量が大きい。これによっても、制動ピン７０を迅速に開放可能となっており、より迅速にソーチェーン３２の回転を停止させることができる。

　また、実施例のチェーンソー１０では、規制ピン６８がサポート６０の先端に形成されており、規制ピン６８と揺動軸６４の間の距離が長い。したがって、リーフスプリング８０が比較的弱い力でサポート６０の揺動を規制することができる。このため、リーフスプリング８０の構造を簡易なものとすることができる。

　また、実施例のチェーンソー１０では、制動プレート４６の外周面に立設面４６ａが形成されている。制動ピン７０が制動プレート４６に当接すると、制動プレート４６の回転によって立設面４６ａが制動ピン７０の側面に当接する。これによって、駆動シャフト４８の回転が停止される。摩擦力だけではなく、制動ピン７０の側面が制動プレート４６の立設面４６ａに物理的に衝突することで駆動シャフト４８が制動されるので、迅速に駆動シャフト４８を停止させることができる。また、制動ピン７０のスライド方向に対して、制動プレート４６の立設面４６ａが制動ピン７０に当接する方向が略直交しているので、立設面４６ａの当接によって制動ピン７０が押し戻されることがない。したがって、確実に駆動シャフト４８を停止させることができる。

　なお、上述した実施例では、ハンドガード４０とサポート６０を接続するギヤ機構が、２つのギヤ部４０ｂ、６２によって構成されていた。しかしながら、より多くのギヤによってギヤ機構を構成してもよい。例えば、ギヤ部４０ｂとギヤ部６２の間に、ギヤ部４０ｂとギヤ部６２の双方と噛合う二段ギヤを設け、当該二段ギヤを介してハンドガード４０の揺動をサポート６０に伝達するようにしてもよい。このように、ギヤの数をより多くすることで、サポート６０の揺動角をより大きくすることも可能である。

　以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。

　本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims

　ソーチェーンと、
　ソーチェーンを駆動する駆動シャフトと、
　利用者により把持されるハンドルと、
　ハンドルの近傍に配置されており、第１揺動軸を中心に揺動可能に支持されているハンドガードと、
　第２揺動軸を中心に揺動可能に支持されており、ハンドガードに連動して揺動するサポートと、
　サポートに連動して駆動シャフトを制動する制動部材と、
　ハンドガードとサポートを互いに接続しており、ハンドガードの揺動角よりもサポートの揺動角を大きくするギヤ機構、
　を有するチェーンソー。
　ギヤ機構は、ハンドガードに設けられている第１ギヤと、サポートに設けられている第２ギヤを有し、
　前記第１ギヤと第２ギヤは、互いに噛合っていることを特徴とする請求項１に記載のチェーンソー。
　制動部材は、スライド可能であるとともに、サポートに連動して駆動シャフトの外周面に当接する制動ピンを有しており、
　駆動シャフトの外周面には、制動ピンが駆動シャフトの外周面に当接したときに、制動ピンの側面に当接する立設面が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンソー。
　ハンドガードが通常位置にあると、サポートに支持されて制動ピンが駆動シャフトに接触しない位置に固定され、ハンドガードが制動位置に揺動すると、制動ピンが駆動シャフトに当接し、
　サポートの第２ギヤが形成されている部位と、サポートの制動ピンを支持する部位は、第２揺動軸を挟んで互いに反対側に位置しており、
　サポートの第２ギヤが形成されている前記部位から第２揺動軸までの距離よりも、サポートの制動ピンを支持する前記部位から第２揺動軸までの距離の方が長いことを特徴とする請求項３に記載のチェーンソー。
　サポートに当接することによってハンドガードが通常位置から制動位置に揺動することを規制し、サポートから所定量以上の力を受けたときに当該規制を解除するストッパを有し、
　サポートのストッパが当接する部位は、第２揺動軸に対して、サポートの制動ピンを支持する前記部位と同一側に位置しており、
　サポートの制動ピンを支持する前記部位から第２揺動軸までの距離よりも、サポートのストッパが当接する前記部位から第２揺動軸までの距離の方が長いことを特徴とする請求項４に記載のチェーンソー。