JP2007185893A - チェーンソー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、小型化を実現できるチェーンソーを提供すること。
【解決手段】チェーンソー１は、ソーチェーン２１駆動用の層状掃気２サイクルエンジン５が横置きに収納された本体３と、本体３の上方に設けられたトップハンドル４１とを備えている。つまり、エンジン５を横置きとすることで、空気ポートをシリンダに上向きに設けることができ、この空気ポートへ掃気用空気を送るための空気量調整装置を、キャブレタと共にトップハンドル４１内に良好に収納することができる。そのため、空気量調整装置専用の設置スペースを別途設ける必要が無くて、小型化を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、チェーンソーに関する。

従来、木々の伐採、樹木の剪定、および枝打ちなどの作業時に使用されるチェーンソーが知られている。チェーンソーは、平板状のガイドバーと、ガイドバーを支持するとともに、ガイドバーの周囲に巻き回されるソーチェーン駆動用の２サイクルエンジンが収納された本体と、本体に連結されて作業者に把持されるハンドルとを備えて構成されている。本体には、エンジンの他、オイルタンク、燃料タンク、キャブレタ、およびマフラー等が収納されている。また、このようなチェーンソーの中で、ハンドルが本体の上方に設けられたトップハンドルタイプのものがある。（例えば特許文献１，２）

特公平３−５８２８１号公報 特開平９−１５１７３９号公報

これらのチェーンソーでは、作業者が直接手に持って使用するため、小型化が求められている。

本発明の目的は、小型化を実現できるチェーンソーを提供することにある。

本発明の請求項１に係るチェーンソーは、ソーチェーン駆動用の層状掃気２サイクルエンジンが横置きに収納された本体と、前記本体の上方に設けられたトップハンドルとを備えていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るチェーンソーは、請求項１に記載のチェーンソーにおいて、前記エンジンへ吸入される掃気用空気の量を調整する空気量調整装置、およびキャブレタは、前記トップハンドル内に収納され、前記空気量調整装置と前記エンジンとを接続するインシュレータ空気通路、および前記キャブレタと前記エンジンとを接続するインシュレータ混合気通路は、断熱性を有する弾性素材から形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るチェーンソーは、請求項２に記載のチェーンソーにおいて、前記インシュレータ空気通路と前記インシュレータ混合気通路とを備えて一体のインシュレータを形成していることを特徴とする。

本発明の請求項４に係るチェーンソーは、請求項３に記載のチェーンソーにおいて、前記トップハンドルに設けられた連結部分を介してキャブレタと連結していることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、層状掃気型の２サイクルエンジンを横置きとすることで、空気ポートをシリンダに上向きに設けることができ、この空気ポートへ掃気用空気を送るための空気量調整装置を、キャブレタと共にトップハンドル内に良好に収納することができる。そのため、空気量調整装置専用の設置スペースを別途設ける必要が無くて、小型化を実現できる。

請求項２の発明によれば、インシュレータ空気通路、およびインシュレータ混合気通路は、断熱性を有する弾性素材から形成されているので、本体側で振動が生じた場合でも、振動を吸収して空気量調整装置およびキャブレタを介してのトップハンドルへの振動を抑制できる。

請求項３の発明によれば、インシュレータ空気通路とインシュレータ混合気通路とを備えて一体のインシュレータを形成しているので、取扱い性が良好であるうえ、空気量調整装置およびキャブレタとエンジンとの間を一つのインシュレータで接続でき、組み立てを簡単にできる。

請求項４の発明によれば、空気量調整装置は、トップハンドルに設けられた連結部分を介してキャブレタと連結している。つまり、空気量調整装置をキャブレタに近接させて配置できるので、空気量調整装置に設けられたバルブと、キャブレタに設けられたバルブとをリンクさせるリンク機構を小さくまとめることができ、小型化をさらに向上させることができる。

〔チェーンソーの全体構成〕
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るチェーンソー１の全体斜視図である。図２は、チェーンソー１の分解斜視図である。
チェーンソー１は、図１に示されるように、チェーン部２と、本体３と、本体３を支持するハンドル４とを備えて構成されている。
ここで、図１において、ガイドバー２０の突設方向を前後方向とし、この前後方向に対し上下に直交する方向を上下方向、左右に直交する方向を左右方向とする。

チェーン部２は、図２に示されるように、平板状のガイドバー２０と、ガイドバー２０の周囲に巻き回されたソーチェーン２１とによって構成されている。
本体３は、本体ケース３Ａと、ガイドバー２０を挟むように本体ケース３Ａの右側に取り付けられるケースカバー３Ｂと、本体ケース３Ａの左側に取り付けられるケースカバー３Ｃとで覆われる。本体ケース３Ａの内部には、ソーチェーン２１駆動用のエンジン５が配置され、ケースカバー３Ｂの前部上方には、ハンドガード３１が設けられ、ケースカバー３Ｃには、リコイルスタータのハンドル３２が設けられている。ハンドル４は、本体３の上方に配置されたサイドハンドル４０と、トップハンドル４１とから構成されている。また、図１および図２に示されるように、トップハンドル４１前部下面とマフラー６前部上面との間には隙間が形成され、その隙間の前端部分は、本体３側から前方に向けて開口した排気開口６４０となっている。

〔エンジンの構成〕
図３は、本体３の断面図、図４は、図３のＢ―Ｂ線断面図、図５は、図３のＣ―Ｃ線断面図である。ただし、特にエンジン５については断面せずにそのままにしてある。
エンジン５は、層状掃気式の２サイクルエンジンであって、シリンダ５１上部のインシュレータ取付部５２に開口した混合気ポート５２０から混合気を吸気し、空気ポート５２１から掃気用空気を吸入する。そして、シリンダ５１において、これら混合気ポート５２０および空気ポート５２１と対向する部分に形成された下方の排気ポート５５から排気ガスを排出する。つまり、エンジン５は、混合気および掃気用空気の吸気方向と、排気ガスの排気方向とが、上下方向に略一直線上に並ぶように構成されている。また、混合気の吸気方式は、ピストン側面部で混合気ポート５２０の開閉を行って吸気するピストンバルブ方式となっている。

このようなエンジン５は、シリンダ横置きの姿勢で本体ケース３Ａ内に収納されている。つまり、エンジン５は、本体ケース３Ａ内の略中央に配置されたクランクケース５０から、シリンダ５１を後方に向けて若干下向きに寝かせた姿勢となっている。本実施形態では、ガイドバー２０の延出方向に対するシリンダ５１の軸線の傾斜角度αが、約２５度となっている。また、シリンダヘッド５３の上死点側の端部には、プラグ５４が、本体ケース３Ａから後部上方に突出するようにして設けられている。

エンジン５に設けられた排気ポート５５には、エンジン５の下方に配置されたマフラー６へ排気ガスを送る排気管５５Ａが取り付けられている。排気管５５Ａは、湾曲して形成されることで、エンジン５から排出された排気ガスが、滑らかにマフラー６に送り込まれるようになっており、エンジン５の排気効率を向上させることが可能である。

図４に示されるように、クランク軸の右端側（図４中上側）には、遠心クラッチ５６と、この遠心クラッチ５６を介してソーチェーン２１を回転駆動させるスプロケット５７と、スプロケット５７の内側にオイルポンプ５８とが取り付けられている。
図５に示されるように、クランク軸の左端側（図５中右側）には、エンジン５冷却用のファン５９が取り付けられている。

〔ファンの構成〕
ファン５９は、円盤状のフランジ部５９１の内側に設けられたインナーブレード５９２と、外側に設けられたアウターブレード５９３とを備えている。ここで、内側に設けられたインナーブレード５９２は、主に本体ケース３Ａ下部に形成された図示しないスリットから空気を取り入れてエンジン５等へ冷却空気を送り、外側に設けられたアウターブレード５９３は、主にケースカバー３Ｃに形成された図示しないスリットから空気を取り入れて冷却空気を送る。このように、ファン５９の内側にインナーブレード５９２を設けたので、冷却空気をより多く送ることができてエンジン５の冷却効率を向上できる。このファン５９による冷却空気は、シリンダ５１の下方を通って図６のマフラー６の外気導入口６３３にも送られる。

〔マフラーの構成〕
図６は、マフラー６の断面図、図７は、マフラー６内の構造を示す断面斜視図である。
マフラー６は、図３にも示されるように、エンジン５の下方から前方にかけて形成された本体ケース３Ａの内部空間に収納されており、本体ケース３Ａの内面に沿った底面６Ａと、シリンダ５１の傾斜角度αと略等しい傾斜角度で傾斜している上面６Ｂとを備えた箱状に形成されている。また、図６および図７に示されるように、マフラー６内部には、エンジン５と排気管５５Ａを介して連通する第１消音室６０が設けられている。第１消音室６０の上部には、仕切板６１がはめ込まれている。仕切板６１は、シリンダ５１の傾斜角度と略等しい傾斜角度αで前側上方に傾斜している。第１消音室６０の外側には、この仕切板６１から下方の空間であるとともに第１消音室の下側を覆う第２消音室６２と、この仕切板６１から上方の空間であるとともに第１消音室の上側を覆う第３消音室６３とが形成されている。

第１消音室６０は、前方に長く形成され、前面６０３の上部および下部に、第１消音室６０と第２消音室６２とを連通させる第１送出口６０４を備えている。仕切板６１の後方右側には、第２消音室６２と第３消音室６３とを連通させる第２送出口６２４が設けられている。また、第３消音室６３の上面６Ｂには、上方に突出して後方に開口した外気導入口６３３が設けられている。この外気導入口６３３には、ファン５９によって送られてきた冷却空気が流入する。また、第３消音室６３の前端側の下面において、第２消音室６２から突出した部分には、排気ガスを排気開口６４０に向けて排出する排出口６３４が設けられている。

以上の構成から、排気管５５Ａから送られてきた排気ガスは、まず、第１消音室６０を前方に進み第１送出口６０４を通って第２消音室６２へ入っていく。そして、第２消音室６２の前面に当たって反転し、底面６Ａに沿って後方に進み、第２送出口６２４を通って第３消音室６３へ入っていく。第３消音室６３へ入った排気ガスは、外気導入口６３３から流入した冷却空気と混合して排出口６３４から排気開口６４０に向けて排出される。そして、排気開口６４０を通って本体３側から外部前方へ排出される。

このように、排気開口６４０が、本体３側から前方に向けて開口しているので、排気ガスを本体３前方へ排出でき、排気音をも前方に伝播させて作業者に聞こえる排気音の大きさを低減でき、作業環境を改善できる。そのうえ、マフラー６は、内部に、第１、第２、および第３消音室６０，６２，６３を備えているので、排気音の大きさを効果的に低減させることができる。また、エンジン５側に近くなる第３消音室６３の上面６Ｂには外気導入口６３３が設けられているので、ファン５９によって送られてくるエンジン５の冷却空気を、スムースに第３消音室６３内に流入させることができ、その冷却空気と排気ガスとを混合させて、排気ガスを直接的に、かつ、良好に冷却させることができる。そのうえ、
第３消音室６３に流入してきた冷却風は、第１消音室６０の上壁を冷やすので、エンジン５から入ってきた排気ガスを、ある程度第１消音室６０内で冷却できる。また、第１、第２消音室６０，６２よりエンジン５側に位置する所に第３消音室６３を設けたことで、第１、第２消音室６０，６２の輻射熱を直接エンジン５に伝えることがない。

〔ハンドルの全体構成〕
図１および図２に示されるように、ハンドル４のサイドハンドル４０は、一端がトップハンドル４１に連結され、他端がケースカバー３Ｃ下部と図示しない連結ばねで連結されている。このように、ハンドル４は、トップハンドル４１とケースカバー３Ｃ下部とに架橋されたサイドハンドル４０を備えているので、作業者は一方の手でトップハンドル４１を把持し、他方の手でサイドハンドル４０を把持することで、しっかりとチェーンソー１を操作することが可能となり、操作性を向上させることができる。なお、ハンドル４は、安定した支持状態を得るため、サイドハンドル４０他端とケースカバー３Ｃとの連結部を含む少なくとも３箇所以上で、本体３と図示しない連結ばねで連結されている。

図２に示されるように、トップハンドル４１は、作業者に把持される把持部４２と、把持部４２の前方から下方に折曲して延設された第１延設部４３と、把持部４２の後方から下方に折曲して延設された第２延設部４４と、第１延設部４３および第２延設部４４の間に架設された架橋部４０１とから構成されている。

図８は、トップハンドル４１の断面図である。
図２および図８に示されるように、把持部４２には、エンジン５の出力を調整するスロットルレバー４２２と、スロットルレバー４２２の動きを規制するストッパー４２１とが設けられている。

第１延設部４３は、中空の支持部４３０と、支持部４３０の下端に一体に設けられたオイルタンク４３１とを備え、マフラー６の上方に配置される。支持部４３０には、サイドハンドル４０の一端が取り付けられている。オイルタンク４３１は、左側に張り出した膨出部４３１０を備えている。この膨出部４３１０の先端部分には、ソーチェーン２１潤滑用のオイルを貯蔵するためのオイル供給口４３１１が設けられている。オイルは、図２に示されるように、前述したオイルポンプ５８によってオイルチューブ５８０，５８２を通して、クランクケース５０と一体のガイドバー取付部３０１Ａの外側へ送られ、ソーチェーン２１に給油される。また、膨出部４３１０の後方に向かって延出した部分には、架橋部４０１の一端が接合されている。

第２延設部４４は、ハンドルケース部４４０と、燃料タンク４４３とを備え、エンジン５の後部上方に配置される。
ハンドルケース部４４０は、把持部４２と連続し、その内部にキャブレタ７が設けられている。キャブレタ７まわりの構造については、詳しくは後述するので、ここでの説明は省略する。また、ハンドルケース部４４０の下部には、架橋部４０１の他端が接合されている。燃料タンク４４３は、第２延設部４４の右側から下方にかけて一体に設けられている。また、燃料タンク４４３の下側には、燃料供給口４４３１が設けられている。燃料は、図示しない燃料チューブによって、キャブレタ７に送られる。

このように、本実施形態では、本体３とトップハンドル４１とは連結ばねで連結されて、本体からトップハンドル４１への振動の伝達が抑えられている。そして、重量のあるオイルタンク４３１、および燃料タンク４４３をトップハンドル４１に一体に設け、振動部の発生源である本体３側の重量を軽くすることにより、トップハンドル４１に伝達される振動を減らしたので、チェーンソー１の防振性を向上させることができる。しかも、重量のあるオイルタンク４３１、および燃料タンク４４３を把持部４２の前後に位置する第１延設部４３、および第２延設部４４に一体に設けたので、重量のバランスがとれ操作性をより向上させることができる。

また、第１延設部４３と第２延設部４４との間に、架橋部４０１を架設してトップハンドル４１の剛性を高めたので、チェーンソー１の操作性および防振性を一層向上させることができる。

〔キャブレタまわりの構造〕
図９は、キャブレタ７まわりの構造を示す分解斜視図である。ただし、連結部分７０はトップハンドル４１に鋳込まれる前を示している。
図９に示されるように、キャブレタ７の後ろ（図８の後方斜面下側）に配置される空気量調整装置７１は、トップハンドル４１に鋳込まれた連結部分７０を介して、キャブレタ７と連結する。この空気量調整装置７１の空気通路７１５内には、図示しないエアバルブが設けられ、エアバルブは、空気量調整装置７１の横側に設けられたエアバルブ調整片７１２によって開閉される。エアバルブ調整片７１２は、キャブレタ７に設けられたスロットルバルブ調整片７Ａとワイヤー等の連結手段で連結される。このキャブレタ７に設けられたスロットルバルブ調整片７Ａは、スロットルレバー４２２と連結部材４２２０（図８）を介して連結され、スロットルバルブ７Ｂを開閉する。

また、これらキャブレタ７およびエアバルブの上方には、エアクリーナ７３が取り付けられ、下方には、インシュレータ７２が取り付けられる。インシュレータ７２は、断熱性有する弾性素材から形成されたインシュレータ混合気通路７２０とインシュレータ空気通路７２１とが、プレート７２２に取り付けられて一体に形成され、組立て時にエンジン５のインシュレータ取付部５２（図４）と連結される。この時、インシュレータ空気通路７２１は、インシュレータ混合気通路７２０の後ろ側（図８の後方斜面下側）に位置するように取り付けられる。そして、インシュレータ混合気通路７２０は、キャブレタ７と混合気ポート５２０とを連通し、混合気をエンジン５へ送り、インシュレータ空気通路７２１は、空気量調整装置７１と空気ポート５２１とを連通し、掃気用空気をエンジン５へ送る。

従って、スロットルレバー４２２の動作によって、スロットルレバー４２２と連結部材４２２０を介して連結するスロットルバルブ調整片７Ａにより、スロットルバルブ７Ｂを開閉させて、エンジン５へ送る混合気量を調整できる。そして、スロットルレバー４２２の動作によって、スロットルバルブ調整片７Ａとワイヤー等の連結手段によって連結するエアバルブ調整片７１２により、エアバルブを開閉させて、エンジン５へ送る掃気用空気量を調整でき、エンジン５の出力を調整できるようになっている。本実施形態では、これらエアバルブ調整片７１２、ワイヤー等の連結手段、およびスロットルバルブ調整片７Ａによってリンク機構が構成されている。

ここで、インシュレータ混合気通路７２０およびインシュレータ空気通路７２１は、断熱性有する弾性素材から形成され、エンジン５側からキャブレタ７への伝熱を抑えるとともに、振動を吸収している。
つまり、本体３側で振動が生じても、ハンドル４への振動の伝達が弾性素材からなる連結ばねで吸収されるのと同様に、弾性素材からなるインシュレータ混合気通路７２０およびインシュレータ空気通路７２１で吸収されるため、キャブレタ７への振動、ひいては、キャブレタ７を介してのハンドル４への振動も抑制できる。

また、インシュレータ空気通路７２１とインシュレータ混合気通路７２０とがプレート７２２に取り付けられて一体のインシュレータ７２を形成しているので、取扱い性が良好であるうえ、空気量調整装置７１およびキャブレタ７とエンジン５との間を一つのインシュレータ７２で接続でき、組み立てを簡単にできる。
そのうえ、空気量調整装置７１は、トップハンドル４１に鋳込まれた連結部分７０を介してキャブレタ７と連結している。つまり、空気量調整装置７１をキャブレタ７に近接させて配置したので、空気量調整装置７１に設けられたエアバルブと、キャブレタ７に設けられたスロットルバルブ７Ｂとをリンクさせるリンク機構を、小さくまとめることができ、小型化をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、エンジン５を横置きとすることで、空気ポート５２１および混合気ポート５２０をシリンダ５１に上向きに設けることができ、空気量調整装置７１およびキャブレタ７をトップハンドル４１内に良好に収納することができる。そのため、これら空気量調整装置７１およびキャブレタ７専用の設置スペースを別途設ける必要が無くて、小型化を実現できる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成要件等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、混合気の吸入方式は、シリンダ５１に混合気ポート５２０が設けられ、ピストン側面で混合気の吸気をコントロールするピストンバルブ方式となっていたが、クランクケース５０に混合気ポート５２０を設け、リードバルブによって混合気の吸気をコントロールするリードバルブ方式をとってもよい。
さらに、前記実施形態では、ガイドバー２０の延出方向に対するシリンダ５１の軸線の傾斜角度αが、約２５度となっていたが、これに限らず、エンジン５が、クランクケース５０からシリンダ５１を後方に向けて若干下向きに寝かせた姿勢、つまり、シリンダ横置きの姿勢で本体３内に収納されるならば、傾斜角度αは何度でもよい。
マフラー６の位置は、水平軸に対して回転方向任意の位置で取り付けることができる。また、排気管５５Ａを介さずにマフラー６を直接エンジン５に取り付けてもよい。
ハンドル４と本体３とを連結する部材として連結ばねを用いたが、これに限らず、弾性を有し、ハンドル４と本体３とを確実に連結支持できるものであればよい。

本発明は、小型のチェーンソーに好適に利用することができる。

本発明の一実施形態に係るチェーンソーの全体斜視図。 前記実施形態に係るチェーンソーの分解斜視図。 前記実施形態に係る本体の断面図。 前記実施形態に係るチェーンソーの断面図。 前記実施形態に係るチェーンソーの断面図。 前記実施形態に係るマフラーの断面図。 前記実施形態に係るマフラー内の構造を示す断面斜視図。 前記実施形態に係るトップハンドルの断面図。 前記実施形態に係るキャブレタまわりの構造を示す分解斜視図。

符号の説明

１…チェーンソー、３…本体、５…エンジン（層状掃気２サイクルエンジン）、７…キャブレタ、２１…ソーチェーン、４１…トップハンドル、７０…連結部分、７１…空気量調整装置、７２…インシュレータ、７２０…インシュレータ混合気通路、７２１…インシュレータ空気通路。

Claims (4)

1. ソーチェーン駆動用の層状掃気２サイクルエンジンが横置きに収納された本体と、
   前記本体の上方に設けられたトップハンドルとを備えている
   ことを特徴とするチェーンソー。
2. 請求項１に記載のチェーンソーにおいて、
   前記エンジンへ吸入される掃気用空気の量を調整する空気量調整装置、およびキャブレタは、前記トップハンドル内に収納され、前記空気量調整装置と前記エンジンとを接続するインシュレータ空気通路、および前記キャブレタと前記エンジンとを接続するインシュレータ混合気通路は、断熱性を有する弾性素材から形成されている
   ことを特徴とするチェーンソー。
3. 請求項２に記載のチェーンソーにおいて、
   前記インシュレータ空気通路と前記インシュレータ混合気通路とを備えて一体のインシュレータを形成していることを特徴とするチェーンソー。
4. 請求項３に記載のチェーンソーにおいて、
   前記空気量調整装置は、前記トップハンドルに設けられた連結部分を介してキャブレタと連結している
   ことを特徴とするチェーンソー。

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