JP5431744B2 - トップハンドル式携帯動力作業機 - Google Patents

Description

本発明は、トップハンドル式携帯動力作業機に関するものである。

チェーンソー等の携帯（手持ち）動力作業機は、原動機を搭載した作業機本体にハンドルが装備され、作業者がハンドルを握って作業機本体を手で持った状態で作業を行うものであり、作業機本体の前部にソーチェーン等の作業部が配備され、作業部を作業者の前方側に向けて作業を行うものである。このような携帯動力作業機は、両手で作業機本体を確実に支持して作業を行うことが必要であり、一般に、一方の手で持つハンドルを作業部の操作用のハンドルにし、他方の手で持つハンドルを作業機本体の支持用のハンドルにしている。

操作用のハンドルは、作業部の作業軸に沿って、作業機本体の上部や後部に配置されているものが多い。また、操作用のハンドルには、スロットルトリガ，エンジン停止スイッチ，スロットルコントロールロックアウト等の操作装置が取り付けられている。作業機本体の上部に操作用のハンドルを設けたものをトップハンドル式といい、作業機本体の後部に操作用のハンドルを設けたものをリアハンドル式という。一方、支持用のハンドルは、一般に作業機本体の側方に設けられ、作業機本体側方の前側に配備されているか、或いは作業機本体を斜めに横切るように配備されている。

下記特許文献１には、作業機本体の上部に配置されるトップグリップ部と作業機本体の後側に配置される後側連結部とからなるＬ形状のトップハンドル（操作用ハンドル）と、前述したトップグリップ部の前端部付近から側方に向けて略水平に伸びる前側グリップ部とその端から後方斜め下に伸びる側面視直線状の傾斜グリップ部を有するサイドハンドル（支持用ハンドル）を備えたトップハンドル式の携帯動力作業機が記載されている。

特開２００１−２０５６０２号公報

前述した従来例のようなトップハンドル式携帯動力作業機は、作業機本体の前後長を短く収めることができるので、軽量且つコンパクトな機体になり、良好なハンドリングを得やすい利点がある。この利点を生かして、繊細な操作を伴う作業に使われる傾向がある。小型のトップハンドル式チェーンソーは、その軽さとコンパクト性から、枝打ち、枝払い、果樹や樹木の剪定作業等、正確さや繊細さ、仕上がりの美しさが求められる作業に好んで用いられている。

しかしながら、従来のトップハンドル式携帯動力作業機は、トップハンドルのグリップ方向が略作業部の軸方向と平行になっているので、前腕の方向に作業部の方向を合わせて作業部を意図どおりに正確に動かそうとすると、手首を不自然に曲げざるを得なくなる。掌を握った状態では、グリップ方向（親指以外の４本の指を曲げて作られる筒の軸方向）は必ず前腕の方向に対して交差しているので、前腕の方向に作業部の方向を合わせて正確且つ繊細な作業を行おうとすると、従来のトップハンドル式の携帯動力作業機では、手首を不自然に曲げざるを得なくなって、前腕の筋肉に負荷がかかりグリップ力の低下が生じやすく、作業時に腕が疲労しやすい問題が生じる。

作業を行う場合にグリップ力が十分でないと、作業部がふらついてしまい、作業部を適正な作業対象の位置に位置決めできない問題が生じ、高い精度の作業や作業者が意図した作業ができない場合がある。また、十分なグリップ力が得られない状態で作業を行うと、ハンドルの握り方がルーズになり易い傾向がある。この場合には、操作用のハンドルには適正なグリップ状態を前提にして各種の操作装置が配備されているにも拘わらず、不適正なハンドルの握り方によって操作装置の機能を有効に発揮できない問題が生じる。

トップハンドル式携帯動力作業機において、繊細な作業を行おうとした場合、前述したように手首を不自然に曲げた状態からでは、手首の可動範囲が特定方向に制限されてしまい、効果的に手首の動きを使った作業を行うことができない。前述したような正確さや繊細さ或いは仕上がりの美しさが求められる作業においては、作業者が創造性を発揮して快適に作業できるように、グリップの状態を極自然な保持状態にしておき、手首と前腕にかかる負担が最小限であることが必要になる。

また、剪定等の作業を行う対象の木や枝の形状が複雑な場合や非常に硬い場合などでは、一層のグリップ力や腕力が求められる。トップハンドル式の携帯動力作業機では、このような場合であっても、機体を確実に保持できて通常以上の負担を生じず、スナップ動作等が快適にできるグリップの形態が求められている。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、トップハンドル式携帯動力作業機において、正確さや繊細さ、仕上がりの美しさが求められる作業に適するように、作業部を作業者の意図どおりに操作し易いグリップ形態にすること、作業部を正確且つ繊細に操作する作業を行う際に、グリップ力の低下が無く、作業時の腕の疲労を軽減できること、操作用のハンドルの握り方を適正に規制して、操作装置の機能を有効に発揮させることができること、正確さや繊細さ或いは仕上がりの美しさが求められる作業において、作業者が創造性を発揮して快適に作業できるように、グリップの状態を極自然な保持状態にしておき、手首と前腕にかかる負担を最小限にすることができること、作業部を複雑に動かす場合や作業部に大きな力を伝えて作業する場合に、機体を確実に保持できて通常以上の負担を生じず、スナップ動作等が快適にできるグリップの形態を提供すること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるトップハンドル式携帯動力作業機は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
［請求項１］原動機を搭載した作業機本体の前部に作業部が配備され、前記作業機本体の上部に位置するトップグリップ部を有するハンドルが前記作業機本体に装備されたトップハンドル式携帯動力作業機であって、前記トップグリップ部が延在する軸方向が前記作業部の作業軸方向に対して前記作業機本体の後側で交差するように上下に傾斜しており、前記トップグリップ部の軸方向と前記作業部の作業軸方向の傾斜角度が１５〜２５°の範囲に設定されており、前記トップグリップ部における先端部分の斜め下方位置に、握り手の人差し指を鉤状に曲げた状態の内側に対応する曲面部からなる人差し指当接部を形成し、前記トップグリップ部における先端部分の前記斜め下方位置と対角位置に握り手の親指の腹に対応する平面部からなる親指当接部を形成したことを特徴とするトップハンドル式携帯動力作業機。

本発明の一実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機を説明する説明図である。同図（ａ）が本発明の一実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機の主要構成を示した側面図であり、同図（ｂ）が従来の携帯動力作業機の側面図である。 本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機におけるトップグリップ部の形状を示した説明図である。同図（ａ），（ｂ）はトップグリップ部の部分的な斜視図である。 本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機におけるトップグリップ部の形状を示した説明図である。 同図（ａ）が本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機におけるトップグリップ部の平面図、同図（ｂ）〜（ｅ）が同図（ａ）における各切断線での断面図である。 本発明の他の実施形態を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機の一例（トップハンドル式チェーンソーの全体構成）を示した説明図である（同図（ａ）が右側からみた側面図、同図（ｂ）が作業機本体のみの左側からみた側面図）。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図示の例は、本発明の実施形態に含まれるが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の一実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機を説明する説明図である。同図（ａ）が本発明の一実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機の主要構成を示した側面図であり、同図（ｂ）が従来の携帯動力作業機の側面図である。なお、同図（ａ）は、両手で支持した作業状態の片腕のみを特徴的に示したものであって、片手での作業状態を示したものではない。また、図では上腕を省略しているが、両腕を曲げた状態での作業姿勢を示している。

本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機１は、原動機を搭載した作業機本体１０、作業機本体１０の前部に配備される作業部２０、作業機本体１０の上部に位置するトップグリップ部３０ａを有するハンドル３０を少なくとも備えている。そして、トップグリップ部３０ａが延在する軸３０ａ１の方向が、作業部２０の作業軸２０ａの方向に対して作業機本体１０の後側で交差するように上下に傾斜しており、その傾斜角度θが１５〜２５°の範囲に設定されている。以下の説明で、前又は前側とは、作業機本体１０の作業部２０が装着された側（作業時に作業者の前方に向く側）であり、後又は後側とは、その逆側（作業時に作業者に向く側）である。また、上又は上側とは、作業軸２０ａを水平にした作業状態で上を向く側である。下又は下側とは、作業軸２０ａを水平にした作業状態で下を向く側である。

図１（ｂ）に示すように、従来のトップハンドル式携帯動力作業機１Ｊは、作業機本体１０Ｊの前部に配備される作業部２０Ｊの作業軸２０Ｊ１とトップグリップ部３０Ｊａの軸３０Ｊ１とは略平行に形成されているのが一般的である。これに対して、図１（ａ）に示すように、本発明の実施形態では、傾斜角度θを所定の角度に設定することで、トップグリップ部３０ａにおいて効果的にグリップ力が高められ、作業部２０の操作性を向上させることができる。

すなわち、本発明の実施形態では、作業者が前腕の方向Ａｒ１と作業部２０の作業軸２０ａの方向を一致（平行に）させた状態で作業を行う場合にも、トップグリップ部３０ａの軸３０ａ１の方向を前腕の方向Ａｒ１に対して傾斜角度θだけ傾けることができるので、同図（ｂ）の従来例のように、作業軸２０Ｊ１とトップグリップ部３０Ｊａの軸３０Ｊ１とが略平行であるものと比較して、手首を自然な状態に保つことができる。

作業者が作業部２０を意図どおりに動かそうとする場合には、前腕の方向Ａｒ１と作業軸２０ａの方向を一致させた状態を基本的な保持姿勢にすることで作業部２０の方向性や位置を正しく認識しやすくなる。また、この基本的な保持姿勢での手首の状態や前腕Ａｒに加わる負荷の状態が自然（偏った状態でなく、負荷がかかりすぎていない状態）であることが、作業部２０の操作性を高める上で必要になる。本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機１は、前述した傾斜角度θを１５〜２５°の範囲に設定することで、前腕の方向Ａｒ１と作業軸２０ａの方向を一致させた基本的な保持姿勢において、手首の状態や前腕Ａｒに加わる負荷の状態が自然な状態になり、操作部２０の操作性を高めることができる。傾斜角度θを２５°より大きくすると、手首を使ったスナップ動作等が行い難くなり、傾斜角度θを１５°より小さくすると、前腕の方向Ａｒ１とグリップ部３０ａの軸３０ａ１の方向が平行に近づいて十分なグリップ力が得られなくなる。より好ましい傾斜角度θの範囲としては、成人の手首の回転許容角度等を考慮して実験的に１７〜２１°の範囲がより好ましい。

図２〜図４は、本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機におけるトップグリップ部の形状を示した説明図である。図２（ａ），（ｂ）及び図３がトップグリップ部の部分的な斜視図であり、図４（ａ）がトップグリップ部の平面図、図４（ｂ）〜（ｃ）が同図（ａ）における各切断線での断面図である。

トップグリップ部３０ａには、図２（ａ）に示すように、その先端部分の斜め下方位置に、握り手の人差し指を鉤状に曲げた状態の内側に対応する曲面部からなる人差し指当接部３１が形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、前述した人差し指当接部３１の形成位置と対角位置に握り手の親指の腹に対応する平面部からなる親指当接部３２が形成されている。

このような特徴によると、作業者がトップグリップ部３０ａを握る際に、人差し指当接部３１に鉤状に曲げた人差し指を当てて、親指当接部３２に親指の腹を当てることで、鉤状に曲げた人差し指と親指でトップグリップ３０ａの先端を効果的に締め付けることが可能になる。これによって、作業者は、作業部２０の作業軸２０ａを固定して前腕の方向Ａｒ１に合わせることができ、十分なグリップ力で作業部２０のふらつきを防ぎながら、対象物の所望の位置に正確に作業部２０を持っていくことが可能になる。

更に、親指当接部３２は、図２（ｂ）に示すように、トップグリップ部３０ａの斜め上部に形成されているので、親指の押さえ付け力を親指当接部３２の平面部が正面から受け、その押さえ付け力が作業部２０を下に向ける際の操作力になる。これにより、作業部２０の先端部を下に向ける際の操作においては、親指のサポートを効果的に得ることができ、作業部２０の操作性を更に高めることができる。

また、親指当接部３２は、そこに親指を当接した状態で、親指の指す方向と前腕の方向Ａｒ１が一致するように形成することができる（図１参照）。これによると、作業者は作業対象の目標位置を親指で指さしながらその位置に作業部２０を持っていくことができ、作業者の意図したところにより正確に作業部２０を当てることができる。

また、トップグリップ部３０ａには、図３に示すように、その後方部分片側側面に、握り手の掌の小指側肉厚部分に対応する凹状部３３を形成している。この凹状部３３は、図４に示した各断面図から明らかなように、緩やかな湾曲面によって形成されており、トップグリップ部３０ａの片側の側面のみに形成されている。この凹状部３３に掌の小指側肉厚部分を当ててトップグリップ部３０ａを握ることで、凹状部３３によって細径になった部分を中指，薬指，小指の３本の指で効果的に握りしめることができ、十分なグリップ力を得ることが可能になる。

また、掌の小指側肉厚部分を凹状部３３に収めるように握ることで、グリップ位置を適正な位置に規制することが可能になる。通常、トップグリップ部３０ａには図示省略している各種の操作装置が取り付けられており、それらの操作装置は適正なグリップ位置を前提して配置が決められている。凹状部３３を設けることでグリップ位置を適正な位置に規制できるので、適正なグリップ位置を前提して配置された各種の操作装置の機能を有効に発揮することができる。更には、作業部２０の作業軸２０ａの方向を前腕Ａｒの方向に合わせて精度の高い繊細な作業をする場合であっても、グリップ位置がルーズにならないので、十分なグリップ力を得ることができると共に、操作装置を適正に機能させて安全な作業を行うことが可能になる。

図４は、トップグリップ部３０ａの凹状部３３の全周形状を平面図（同図（ａ））と断面図（同図（ｂ）〜（ｅ））で示している。凹状部３３はトップグリップ部３０ａの右側（掌が当たる側）のみに形成され、その逆側（左側）には平面部が形成されており、凹状部３３においては断面形状が左右非対象になっている。これによって、左手（本来トップグリップ部３０ａを握るべき手とは逆側の手）でトップグリップ３０ａを握った場合には違和感が生じて、不適切なグリップでの作業を行い難くしている。

凹状部３３の右側の断面形状は、掌の中心付近（Ａ−Ａ断面図（同図（ｂ）））から徐々に凹状の曲面が形成され、中指の付け根付近（Ｂ−Ｂ断面図（同図（ｃ）））から急峻な凹みが形成され、小指の付け根付近（Ｃ−Ｃ断面図（同図（ｄ）））でピークの凹みになり、その後方から徐々に凹みが浅くなっている（Ｄ−Ｄ断面図（同図（ｅ）））。これによって、掌を握ったときに肉厚になる小指の付け根下付近が凹状部３３に嵌って、トップグリップ３０ａを強く握った場合にも違和感のない快適なグリップフィーリングが得られるようになる。

図５は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。本発明の他の実施形態は、凹状部３３内に、掌の小指側側面の位置を規制するグリップ位置規制部材３４を着脱自在に装着している。このグリップ位置規制部材３４は、掌の小指側側面の曲面に対応した曲面部３４ａを有しており、これをアタッチメントとして装着することで、掌の幅が小さい作業者にとっても効果的にグリップ位置の規制を行うことが可能になる。このグリップ位置規制部材３４を着脱自在にすることで、掌の幅が大きい作業者と小さい作業者が一つの作業機を共用することができる。

図６は、本発明の実施形態に係るトップハンドル式携帯動力作業機の一例（トップハンドル式チェーンソーの全体構成）を示した説明図である（同図（ａ）が右側からみた側面図、同図（ｂ）が作業機本体のみの左側からみた側面図）。チェーンソー１Ａは、合成樹脂製の作業機本体１０を有し、この作業機本体１０の前部右寄りに、前方に向けて突出した状態で、作業部２０としての、ソーチェーン２２及びソーチェーン２２が掛け回されたガイドバー２１が取り付けられている。

作業機本体１０には、ソーチェーン２２を回転駆動するための原動機としてのエンジン（例えば空冷２サイクルガソリンエンジン）１１（詳細図示省略）が搭載され、その左側部の後方部寄りには、エンジン１１の始動用のリコイルスタータハンドル１２が後方斜め上に向けて配在され、また、前端部上には、ハンドプロテクトガード１３が配設されている。そして、作業機本体１０の上面前部から後端部にかけて側面視概略横倒Ｌ形状のハンドル（トップハンドル）３０が配在されるとともに、その左側部前方に、一体的に形成されたサイドハンドル４０が配在されている。

ハンドル３０は、作業機本体１０の上面部に沿うように前後方向に伸びるトップグリップ部３０ａと、このトップグリップ部３０ａから作業機本体１０の後側に延設された後側連結部３０ｂとからなり、トップグリップ部３０ａの前端部の下端部が、作業機本体１０の上面部に防振部材を介した周知の態様で連結されるとともに、後側連結部３０ｂの下端部が、作業機本体１０における後端部の下端部に連結手段５０で連結されている。

ハンドル３０のトップグリップ部３０ａには、エンジン停止スイッチ１４、スロットルコントロールロックアウト１５、スロットルトリガ１６が設けられている。また、後側連結部３０ｂの後面側には、着脱用つまみ１７ａ付きのエアークリーナカバー１７が着脱自在に取り付けられている。

サイドハンドル４０は、ハンドル３０の左側面に上端が連結しており、作業機本体１０の前部左側面の下方位置に下端が連結手段５１を介して連結されている。サイドハンドル４０の形態はこれに限らず、Ｌ字形に形成して、その下端を作業機本体１０の後部左側面に連結するか、或いは作業機本体１０の左側面を斜めに横切るようにして、その下端を作業機本体１０の後部左側面に連結するようにしてもよい。

このようなチェーンソー１Ａにおいて、前述した特徴のトップグリップ部３０ａを採用することで、作業部２０の作業軸２０ａを前腕の方向Ａｒ１と一致させての高精度で繊細な作業が行い易くなる。

すなわち、本発明の実施形態に係るチェーンソー１Ａによると、枝打ち作業、枝払い作業、果樹や植木の剪定作業等、正確さや繊細さ、仕上がりの美しさが求められる作業に適するように、作業部２０を作業者の意図どおりに操作し易いグリップ形態にすることができる。また、トップグリップ部３０ａの傾斜角度θを１５〜２５°に設定しており、人差し指当接部３１や親指当接部３２を有することで、作業部２０を正確且つ繊細に操作する作業を行う際に、グリップ力の低下が無く、作業時の腕の疲労を軽減することができる。更には、正確さや繊細さ或いは仕上がりの美しさが求められる作業において、作業者が創造性を発揮して快適に作業できるように、グリップの状態を極自然な保持状態にしておき、手首と前腕にかかる負担を最小限にすることができる。また、作業部を複雑に動かす場合や作業部に大きな力を伝えて作業する場合に、機体を確実に保持できて通常以上の負担を生じず、スナップ動作等を快適に行うことができる。

更には、トップグリップ部３０ａに設けた凹状部３３によって、グリップ部３０ａを握った状態でのグリップフィーリングを向上させることができると共に、グリップ位置を適正な位置に定めることができるので、トップグリップ部３０ａを握った状態で操作を行うエンジン停止スイッチ１４，スロットルコントロールロックアウト１５，スロットルトリガ１６を人差し指と親指で適正に操作することができ、チェーンソー１Ａが本来持っている作業性と安全性を十分に発揮することができる。

そして、掌の大きい作業者と小さい作業者が一つの作業機を共用する場合には、トップグリップ部３０ａの凹状部３３にグリップ位置規制部材３４を装着することで、掌の小さい作業者であっても、前述したようにグリップ位置を適正な位置に定めることができる。これによって、掌の大小に拘わらずチェーンソー１Ａが本来持っている作業性と安全性を十分に発揮することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の特徴を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：トップハンドル式携帯動力作業機，１Ａ：チェーンソー，
１０：作業機本体，１１：エンジン，
２０：作業部，２０ａ：作業軸，３０：ハンドル（トップハンドル），
３０ａ：トップグリップ部，３０ａ１：軸，３０ｂ：後側連結部，
３１：人差し指当接部，３２：親指当接部，３３：凹状部，３４：グリップ位置規制部材，
Ａｒ：前腕，Ａｒ１：前腕の方向，θ：傾斜角度

Claims (4)

1. 原動機を搭載した作業機本体（１０）の前部に作業部（２０）が配備され、前記作業機本体（１０）の上部に位置するトップグリップ部（３０ａ）を有するハンドル（３０）が前記作業機本体（１０）に装備されたトップハンドル式携帯動力作業機（１）であって、
   前記トップグリップ部（３０ａ）が延在する軸（３０ａ１）方向が前記作業部（２０）の作業軸（２０ａ）方向に対して前記作業機本体（１０）の後側で交差するように上下に傾斜しており、前記トップグリップ部（３０ａ１）の軸（３０ａ１）方向と前記作業部（２０）の作業軸（２０ａ）方向の傾斜角度（θ）が１５〜２５°の範囲に設定されており、
   前記トップグリップ部（３０ａ）における先端部分の斜め下方位置に、握り手の人差し指を鉤状に曲げた状態の内側に対応する曲面部からなる人差し指当接部（３１）を形成し、前記トップグリップ部（３０ａ）における先端部分の前記斜め下方位置と対角位置に握り手の親指の腹に対応する平面部からなる親指当接部（３２）を形成したことを特徴とするトップハンドル式携帯動力作業機。
2. 前記トップグリップ部（３０ａ）の後方部分片側側面に握り手の掌の小指側肉厚部分に対応する凹状部（３３）を形成したことを特徴とする請求項１記載のトップハンドル式携帯動力作業機。
3. 前記凹状部（３３）内に、掌の小指側側面の位置を規制するグリップ位置規制部材（３４）を着脱自在に装着したことを特徴とする請求項２に記載されたトップハンドル式携帯動力作業機。
4. 前記作業部（２０）が前記原動機によって駆動されるソーチェーン（２２）を備え、前記作業機本体（１０）の側方には前記ハンドル（３０）と一体のサイドハンドル（４０）が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたトップハンドル式携帯動力作業機。

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