(57)【要約】【課題】身体負担の少ないチェンソーを提供することを目的とする。【解決手段】チェンソー１を、エンジンと、エンジンによって駆動されるチェン部と、エンジンを収容するためのケース３１と、ケース３１のチェン部側および当該チェン部とは反対側に設けられた前後一対の把持部とを具備して構成し、さらに、重心１０の位置を、チェン部２の長手方向に沿った中心線６に対して前側の把持部を通る垂線７よりも後側に設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェンソーにおいて、
エンジンと、
前記エンジンによって駆動されるチェン部と、
前記エンジンを収容するケースと、
前記ケースの前記チェン部側および当該チェン部とは反対側に設けられた前後一対の把持部とを備え、
重心位置は、前記チェン部の長手方向に沿った中心線に対して前側の把持部を通る垂線よりも後側にある
ことを特徴とするチェンソー。
【請求項２】
請求項１に記載のチェンソーにおいて、
前記前側の把持部を通る垂線と当該垂線に平行でかつ前記重心位置を通る重心線との線分間距離は、前記双方の把持部間の距離に対して１．５％以下の長さである
ことを特徴とするチェンソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェンソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
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ンソーが知られている。チェンソーは、ソーチェンが巻回される平板状のガイドバーと、ソーチェン駆動用のエンジンが収納されるチェンソー本体と、チェンソー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。
このようなチェンソーにおいて、ケーシングを横切るグリップパイプ（サイドハンドル）が器械重心の近くに案内されるようにバルブコントロールされるものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載のチェンソーによれば、バルブコントロールされる内燃機関、特に４サイクル機関をチェンソーに使用する際にも器械重心に対する前方のグリップパイプの間隔を小さく保つことができる。さらに４サイクル機関の重量が比較的大きい場合には、グリップパイプを器械重心の近くに位置させることができ、作業の疲労度を低減するには有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これまでチェンソーの重心位置と身体負担との関係は十分に明らかにされていない。例えば、メーカーが異なるほぼ同一サイズのチェンソーで、同一内容の作業を行ったとしても、チェンソー毎に使い易さは異なり、作業能率も異なるといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、身体負担の少ないチェンソーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のチェンソーは、エンジンと、前記エンジンによって駆動されるチェン部と、前記エンジンを収容するケースと、前記ケースの前記チェン部側および当該チェン部とは反対側に設けられた前後一対の把持部とを備え、重心位置は、前記チェン部の長手方向に沿った中心線に対して前側の把持部を通る垂線よりも後側にあることを特徴とする。
ここで、ガイドバーの突出方向の先端側を前側とし、その反対側を後側とする。
【０００８】
本発明のチェンソーにおいて、前記前側の把持部を通る垂線と当該垂線に平行でかつ前記重心位置を通る重心線との線分間距離は、前記双方の把持部間の距離に対して１．５％以下の長さであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
例えば、重心が双方の把持部より前側にあった場合は、重心位置を中心に、チェン部からより離れた後側の把持部での偶力によるバランス調整をはかる必要があり、身体負担が生じる。
これに対して、本発明によれば、チェンソーにおける重心位置が、チェン部の中心線に対して前側の把持部を通る垂線よりも後側にあることから、後側の把持部での偶力によるバランス調整が不要となり、身体負担が減って、作業能率が向上する。
【００１０】
また本発明において、垂線および重心線間の直線距離と把持部間の距離との割合を最適化することにより、前側の把持部がより重心位置に近づくことになるので、身体負担をより一層軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るチェンソーの全体図。
【図２】本発明の実施例における各チェンソーの鋸断時エンジン回転数と身体負担との関係を示すグラフ。
【図３】チェンソーでの重心位置と身体負担との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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ンソー１の全体図である。ここで、ガイドバー２１の突出方向の先端側を前側とし、その反対側を後側とする。
【００１３】
チェンソー１は、チェン部２と、チェン部２を駆動するチェンソー本体３と、チェンソー本体３に取り付けられたサイドハンドル４と、チェンソー本体３の後側に取り付けられたロングハンドル５とを備えて構成される。なお、本実施形態のチェンソー１は、３７〜４０cc程度の２サイクルエンジンを有した小型のものとなっている。
【００１４】
チェン部２は、平板状のガイドバー２１と、ガイドバー２１の周囲に巻き回された図示しないソーチェンとを備えて構成される。
チェンソー本体３は、合成樹脂製のケース３１で覆われている。チェンソー本体３の前側上部にはハンドガード３１Ａが設けられている。ケース３１内には特に図示しないが、チェン部２を駆動するためのエンジン、エンジンへの混合気を生成するためのキャブレタ、吸気中の粉塵を捕集するためのエアクリーナ、燃料が貯蔵される燃料タンク、排気ガスを通過させる排気マフラ、エンジンの冷却空気を吸い込む冷却ファン、およびエンジンを始動させるためのリコイルスタータ等が設けられている。これらは、全てチェンソーに一般的なものであるから、ここでの説明は省略する。
【００１５】
サイドハンドル４は、チェンソー本体３の図示されない左サイドカバーから右サイドカバー３１Ｂの下部にかけて架橋されており、その一部が前側の把持部としての左手把持部４１となっている。ロングハンドル５は、チェンソー本体３の後端側に設けられ、その一部が後側の把持部としての右手把持部５１となっている。作業の際に作業者は、右手でロングハンドル５の右手把持部５１を把持するとともに、ロングハンドル５に設けられたスロットルレバー５２を操作してエンジンの出力調整を行いながら、左手でサイドハンドル４の左手把持部４１を把持してチェンソー１を操作する。
【００１６】
以下には、チェンソー１の詳細について説明する。チェンソー１はＺ社製Ａの製品である。このチェンソー１において、ガイドバー２１の長手方向に沿った中心線６に対して垂直で、かつ左手把持部４１を通る垂線７を引く。また、ガイドバー２１の中心線６に対して垂直で、かつチェンソー１の重心１０を通る重心線８を引く。本実施形態のチェンソー１では、垂線７は重心線８よりも前側、すなわち、チェンソー１における重心１０の位置は、左手把持部４１を通る垂線７よりも後側に位置している。
【００１７】
次に、左手把持部４１と右手把持部５１とを結ぶ線分９を引く。本実施形態では、線分９の長さｔは、２４８．１ｍｍである。また、垂線７と重心線８との線分間距離ｄは、０．６ｍｍである。従って、長さｔに対する線分間距離ｄの割合ｒ＝（ｄ／ｔ）×１００は、０．２４％である。
なお、チェンソー１の重心１０の位置は実測によって求めてもよく、３Ｄ−ＣＡＤ等を用いて求めてもよい。ここで、線分間距離ｄの正負については、重心１０が左手把持部４１より後側にずれた位置にあるときは正、重心１０が左手把持部４１より前側にずれた位置にあるときは負と定義する。ただし、正符号は省略する。
【００１８】
このような実施形態のチェンソー１では、重心１０の位置が垂線７よりも後側にあるため作業時には右手把持部５１での偶力によるバランス調整を不要にでき、身体負担を軽減できる。
【実施例１】
【００１９】
実施例および比較例を挙げて本発明の効果を確認する。
実施例に用いられるチェンソーは前記実施形態のチェンソー１である。
比較例１に用いられるチェンソーは、Ｙ社製Ｂのチェンソーである。Ｙ社製Ｂのチェンソーは、ｄ＝９．２ｍｍ、ｔ＝２４９．９ｍｍ、ｒ＝３．７％である。ここで、ｄの値が正であることから、ｄ＝９．２ｍｍとは、重心１０が、左手把持部４１より後側に９．２ｍｍずれた位置にあるということである。他の構成はチェンソー１と略同じである。
【００２０】
比較例２に用いられるチェンソーは、Ｘ社製Ｃのチェンソーである。Ｘ社製Ｃのチェンソーは、ｄ＝−５．２ｍｍ、ｔ＝２４３．３ｍｍ、ｒ＝−２．１％である。ここで、ｄの値が負であることから、ｄ＝−５．２ｍｍとは、重心１０が、左手把持部４１より前側に５．２ｍｍずれた位置にあるということである。他の構成はチェンソー１と略同じである。
【００２１】
比較例３に用いられるチェンソーは、Ｘ社製Ｄのチェンソーである。Ｘ社製Ｄのチェンソーは、ｄ＝４．２ｍｍ、ｔ＝２４３．３ｍｍ、ｒ＝１．７％である。ここで、ｄの値が正であるため、ｄ＝４．２ｍｍとは、比較例１と同様に重心１０が、左手把持部４１より後側に４．２ｍｍずれた位置にあるということである。他の構成はチェンソー１と略同じである。
【００２２】
これらの実施例１、比較例１、比較例２、および比較例３での線分間距離ｄ、長さｔに対する線分間距離ｄの割合の関係はそれぞれ以下の表１のようになる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
続いて、実施例１、比較例１、比較例２、および比較例３に対して次のような実験を行った。具体的には、長さ２ｍ、直径約φ３５０ｍｍの杉材を高さ５００ｍｍの台上に固定しておき、被験者が材料を端から順次玉切りする作業を７分間行った。
この時、チェンソーのエンジン回転数に応じて、その際の心拍数と作業能率を調べた。ここで作業能率とは、１鋸断面積×鋸断数／７分間とし、ここでは、単位鋸断面積あたりの酸素摂取量（ｍｌ／ｍｉｎ・ｍ２）で表す。
【００２５】
なお、採気用の袋に一定時間収集した呼気を分析して得られた酸素消費量から消費エネルギーを推定する方法を用いて踏み台昇降テストを行い、被験者の心拍数と酸素摂取量の関係を予め求めておく（ダグラスバック法）。
【００２６】
図２は、実施例１、比較例１、比較例２、および比較例３に対して実験を行った際の鋸断時エンジン回転数と身体負担の関係を示すグラフである。図２により、実施例１のチェンソー１は、比較例１〜３のチェンソーと比較して各設定エンジン回転数においての酸素摂取量が少なく、作業能率が良好であることが確認された。これは、機体バランス、すなわち重心位置の違いによるものであると考えられる。
【００２７】
つまり、比較例２では、重心位置が左手把持部よりも前側にあることから、右手把持部において偶力によるバランス調整が必要となり、身体負担が最も大きい。また、比較例１、比較例３では、重心位置が左手把持部より後側であるが、実施例１よりもさらに後側にあるため、作業時には、チェン部をより押し下げる押力が必要となり、身体負担が実施例１に比べて大きくなる。
【００２８】
続いて、実施例１のチェンソー１に錘をつけて重心位置を変化させ、同様な作業を行って酸素摂取量を測定した。この際の比較例４は前錘、比較例５は心錘、比較例６は後錘である。なお、前錘では心錘から前側に５５ｍｍの位置、心錘では重心位置、後錘では心錘から後側に８７ｍｍの位置に、それぞれ４００ｇの錘を取り付けた。図３にその結果を示す。
【００２９】
図３により、重心位置を心錘の前側および後側にずらした比較例４のおよび比較例６の場合、身体負担が増える傾向にある。特に、重心位置が前方に変化した比較例４場合は、被験者への身体負担の増加が顕著である。これは、比較例２の場合と同様に、重心位置が左手把持部４１より前方になると前方が重くなって機体バランスが悪化し、重心位置を中心に、右手把持部５１での偶力によるバランス調整をはかったためである。
【００３０】
また、重心位置に錘を付加した比較例５場合の酸素摂取量は、実施例１のＺ社製Ａとほぼ同等の結果が得られた。材に対する垂直鋸断の場合、機体が重い方が被験者による押力を少なくでき、身体負担は軽いのであるが、鋸断後には機体を持ち上げる力が必要なことから、押力の軽減分と持ち上げ力とが相殺され、これらの繰り返し作業における身体負担は、錘を付加していないＺ社製Ａとほぼ同等になる。
【００３１】
以上により、比較例２、４との比較から重心位置は左手把持部よりも後側にあることがよい。また、後側でも特に左手把持部に近い位置、すなわち比較例３との比較から０％≦ｒ≦１．５％にあることがよく、より好ましくは、重心と同じ位置すなわちｄ＝０、ｒ＝０％にあることがより優れているといえる。
【００３２】
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、チェンソーに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…チェンソー、２…チェン部、６…中心線、７…垂線、１０…重心、３１…ケース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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