524662 A7 B7 五、發明説明（彳） 發明之範疇： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關一種用以切割樹木，如雜草、灌木或草 等的改良割草裝置。 生長在稻田之間小徑的野草每年需割除數次，因爲它 們會成爲害蟲的巢穴’由於割草需繁重人工，故都使用機 器行之。在此類機器中，肩掛式割草機因尺寸小及易於操 控而極普遍。在大部分肩掛式割草機中，通過一管狀操作 桿的驅動力傳動軸或驅動軸，係藉一設於操縱桿一端的引 擎來旋轉’以轉動設於操作桿另一端的刀片。在大部分情 形中’操作員利用一掛帶將割草機懸掛在其肩上，藉握持 設於操作桿一中間位置的U形把手，以擺動操作桿向前後 及左右的方向，即可藉旋轉的刀片割草。 近年來，對農場工作環境有進一步的改良需求。就肩 掛式割草機而言，也要求可有效的消除由引擎產生，經把 手傳遞至U形把手的振動，以減少操作員的負荷。 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 由於割草機通常用在沒有交流電電力源的農場等，故 其等一般係採用一小引擎來充當原動機或驅動源單位，而 該引擎並未設有平衡器以減少振動。在此小引擎中，當曲 柄軸受活塞的往復動作而旋轉所導致的振動力，其方向可 沿曲柄軸在3 6 0的角度範圍內改變。連接至驅動源單位 的驅動軸及操作桿將受旋轉之曲柄軸產生的振動影嚮，且 傳遞至驅動軸及操作桿的振動方向也可沿操作桿一軸向中 心線在3 6 0的角度範圍內改變。由驅動源單位傳遞至驅 動軸的振動包含兩主要成分：一爲由驅動源單位經驅動軸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） -4- 524662 A7 B7 五、發明説明（2) 傳遞至操作桿；而另一是由驅動源單位直接傳遞至操作桿 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設計以減少由驅動源單位經驅動軸傳遞至操作桿的振 動的割草機一範例經揭示於日本新型公開第2 -1 6 5 9 3號案。該割草機中，通過管狀操作桿的驅動軸 ’係藉一內燃機來旋轉，以轉動設於操作桿遠端的刀片。 驅動軸藉由一倂合在操作桿內的軸承總成，以可旋轉方式 支承於操作桿內。然而，此割草機在試圖減少由驅動源單 位經驅動軸傳遞至操作桿的振動時，面臨諸多限制。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 另一方面，設計以減少由驅動源單位直接傳遞至操作 桿的振動的割草機一範例經揭示於日本新型公開第5 1 -6 4 7 3 2案。在此案的割草機中，設有一隔振構件，且 驅動源單位係藉一離合器殼體安裝在驅動軸通過的管狀操 作桿一端。離合器殻體內安裝有一在驅動源單位出力軸及 驅動軸之間作動的離合器。在此割草機中，一連接管固接 在操作桿一端且伸延向引擎，且一隔振構件設於連接管相 對表面及離合器殼體之間。因此，驅動源單位是藉隔振構 件經操作桿支承，使得由驅動源單位傳遞至操作桿的振動 可藉隔振構件減弱。然而，此割草機在試圖減少由驅動源 單位傳遞至操作桿的振動時，也面臨諸多限制；即雖然設 有隔振構件，割草機無法有效的防止振動由驅動源單位傳 遞至操作桿。 然而，操作人員一直期望能將操作桿的振動減至最小 ，以減少操作員的負荷。爲了該目的，需有一些配置以防 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^格（210X297公釐） ~ "" -5- 524662 Α7 Β7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 止操作桿與來自驅動源單位的振動產生共振，且操作桿本 身仍有改良空間。但是’來自驅動源單位的振動其頻率會 大幅變化，故難以處理所有的振動頻率。 爲了防止操作桿的共振，已知可將操作桿的固有振動 頻率，設定成比所有可能來自驅動源單位的振動的頻率爲 大。然而，由於割草機操作桿是一其內貫穿有一驅動軸的 細長構件，操作桿需爲一輕質且價廉的構件，同時需保有 所需機械強度，如扭力及彎曲強度及縱向彈性模數等，以 達成所需的功能。 綜上所述，本發明一目的爲提供一種可有效防止操作 桿與自驅動源單位傳遞至操作桿的振動產生共振的割草機 ，且減少操作桿重量及製造成本，而同時保有操作桿所需 機械強度者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明一型態，割草機包含一操作桿，具有一外 管部、一通過外管部的內管部、及三只將外管部及內管部 相互聯接的脊部，一驅動軸，穿過內管部，且藉一軸襯可 旋轉的支承在內管部內，設於操作桿一端的驅動源單元以 旋轉驅動軸，及設於操作桿另一端的刀片，可藉驅動源單 元的驅動軸轉動之。三只脊，包括第一、第二、及第三脊 部’係以不相等的角度間距配置，使得第一及第二脊部形 成的角度Θ 1 ，第二及第三脊部形成的角度β 2，及第三 及第一脊部形成的角度Θ 3相互不同。且內管部及外管部 係形成一體。 本發明的特徵爲三只將外管部及內管部相互聯接的脊 本紙張尺度適用中周國家標準（CNs ) Α4規格（210 X 297公釐） -6- 524662 A7 ______B7_
五、發明説明（J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 部係以不相等的角度間距沿操作桿的軸向中心線配置，使 得形成於該等脊部之間的角度θ 1、Θ 2，及Θ 3相互不 同。因此，操作桿的該等脊部沿該軸向中心線呈現一不相 對稱的剖面。因此，如此構形的操作桿的幾何慣性矩沿該 軸向中心線的所有角度位置均爲不同値，因此，操作桿的 固有振動頻率在所有角度位置也爲不同値。 由驅動源單元傳遞至操作桿的振動可沿操作桿的軸向 中心線在3 6 0 °的方向範圍內變更。當在一特定振動方 向、且由驅動源單元傳遞的振動之振動頻率與操作桿的固 有振動頻率相符合時，此振動頻率的一致只是暫時性或過 渡性事件。即操作桿的固有振動頻率只在其中一角度位置 才與由驅動源單元傳遞的振動頻率相符合，使得操作桿的 共振可簡易的被防止。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於操作桿係一體成形的雙管結構，其中內管部及外 管部係藉以不相等的角度間距相互間隔開的脊部相互聯接 ’操作桿可製成具有簡單剖面輪廓的單件式構件，而同時 其卻可呈現強大的機械強度。因此，本發明可減少操作桿 的製造成本及整體重量，而同時保有所需的機械強度。 在一較佳實例中，由第一脊部及第二脊部形成的角度 0 1設定爲大於6 0 ° 、但小於1 2 0 ° 。如角度0 1設定 爲小於120°的大角度，三個角度0 1、02、及Θ3 可相互變得極靠近，此可達成較佳平衡度的幾何慣性矩， 且在操作桿的任何角度位置保持相當大數値的幾何慣性矩 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " 524662 A 7 B7_ 五、發明説明（Θ 圖式之槪述： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之詳盡細節、優點及特色將在參照下文圖式及 §兌明而有進一步之認知。 圖1係依據本發明之一具體實施例之割草機之側視圖 〇 圖2係顯不圖1之割草機如何割草之槪意圖。 圖3係圖1割草機之放大剖面圖。 圖4係割草機之放大剖面圖，特別顯示操作桿如何與 圖3的離合器殼相聯結。 圖5係圖4之離合器殼之透視圖。 圖6係沿圖5之6 — 6線截取之剖視圖。 圖7係沿圖4之7 — 7線截取之操作桿剖視圖。 圖8係沿圖4之8 — 8線截取之剖視圖，特別顯示操 作桿如何與操作桿安裝部相聯結。 圖9與圖4相對應，顯示操作桿及離合器殼在非聯結 的狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 0顯示操作桿相對於由第一及第二徑向脊部形成 的一角度所呈現的幾何慣性矩特性。 主要元件對照表 1〇：割草機 1 1〈操作桿 1 1 a :操作桿的一端部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐） ~^ -8- 524662 A7 B7
五、發明説明（S 1 1 b :操作桿的一端部的端面 1 1 c :操作桿另一端 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 d :貫穿孔 1 2 :驅動軸 13:驅動源單元 1 3 a :驅動源單元的輸出軸 1 3 b :驅動源單元的殼 1 4 :刀片 1 5 :把手 1 6 :把手架 1 7 :左柄 1 8 :右柄 1 9 :掛帶 2 1 :主軸部 2 2 :驅動側端軸部 2 6 :刀具側端軸部 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 0 :離合器機構 31:離合器鼓輪 3 2 :旋轉構件 3 3 :離合器構件 3 4 :輪轂 3 5 :軸承 3 6 :鎖定環 4 0 :離合器殼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 524662 A7 B7 五、發明説明（) 41:操作桿安裝部 4 1 a :圓柱體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 1 b :狹縫 4 1 c :凸緣 41d:貫穿孔 4 2 :聯結部 4 2 a :圓柱形壁 4 2 b :周邊狹縫 4 2 c :貫穿孔 4 3 :驅動源安裝部 4 3 a :外圓柱體部 4 3 b :內圓柱體部 4 3 c :鬆驰配合孔 4 3 d :鄰接區 51:插入螺帽 5 2 :螺釘 5 3 :螺栓 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 61:變速機構殼 6 2 :變速機構 6 3 :驅動斜齒輪 6 4 :被動斜齒輪 6 5 :被動軸 6 6 :軸承 6 7 :軸承 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 524662 A7 B7 五、發明説明（g (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 71:外管部 7 2 :內管部 7 3，7 4，7 5 :脊 7 6 :軸襯 發明之詳盡說明： 圖1及2顯示本發明一實例的割草機1 〇 ’適於切割 樹木，如雜草、灌木或草等。割草機1 0具有一管狀操作 桿1 1、縱向通過管狀操作桿1 1的驅動力傳動軸或驅動 軸1 2、設於操作桿1 1 一端的原動機或驅動源單元1 3 、例如引擎或電動馬達、及設於操作桿1 1另一端的刀片 1 4。驅動軸1 2可藉驅動源單元1 3轉動，使得刀片 1 4可藉驅動源單元1 3以驅動軸1 2轉動之。割草機 1 〇也具有一 U形把手1 5，設於操作桿1 1 一縱向中間 部分。把手1 5係藉一把手架1 6固定至操作桿1 1 ，且 具有左及右柄1 7及1 8。把手1 5的右柄1 8充當具有 節流桿及鎖定桿的操作部，以控制驅動源單元1 3。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖2，操作員Μ利用一以其相對端固繫至操作桿 1 1中間部分的掛帶1 9 ，將割草機1 0懸掛在其肩上。 操作員Μ藉驅動源單元1 3旋轉刀片1 4，同時藉柄1 7 及1 8擺動刀片1 4向前後及左右的方向，即可割草。 圖3係圖1割草機1 〇之剖面圖，顯示容裝在離合器 殼4 0內，且設於驅動軸1 2及驅動源單元1 3的一輸出 軸1 3 a之間的離合器機構3 0。即驅動源單元1 3是經 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 524662 A7 B7 五、發明説明（Θ 離合器殼4 0安裝至操作桿1 1的一端。在割草機1 〇中 ，操作桿1 1及驅動軸1 2是與驅動源單元1 3的輸出軸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 a同軸向的定位。 驅動軸1 2是「不同金屬相結合的軸」，由不同種類 的金屬組合而成。具體言之，驅動軸1 2具有一由鈦合金 製成的管狀主軸部2 1、藉例如銅焊固定至管狀主軸部 2 1 —端的驅動側端軸部2 2、及藉例如銅焊固定至管狀 主軸部2 1另一端的刀具側端軸部2 6。驅動側端軸部 2 2及刀具側端軸部2 6兩者均由鋼製成。鈦合金槪與鋼 具有相同的機械強度（扭力強度、彎曲強度、縱向彈性模 量等）。因此，該鈦合金製成的主軸部2 1可充分的保持 割草機驅動軸所需的扭力及彎曲剛性，即便是主軸部2 1 具有與習知對應物相同的直徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，鋼的比重約爲7 . 8，而鈦合金的比重約爲 4 . 5 ;即鈦合金的比重比鋼的比重小許多。因此，本實 例採用的鈦合金製主軸部2 1可使因主軸部2 1本身重量 所導致的垂度振動（sagging vibration )減至最小。因此， 可藉簡單結構，在當驅動源單元1 3啓動時，將操作桿 1 1藉由驅動軸1 2傳遞至把手1 5的振動減至最小。因 此，可顯著減少操作員的負荷。此外，由於鋼製驅動側端 軸部2 2及刀具側端軸部2 6係一體的連接至鈦合金製主 軸部2 1的相對端，故可保有在驅動軸1 2中，端軸部 2 2及2 6聯接至主軸部2 1所在的部分內的耐久性。 離合器機構3 0係一離心式離合器，具有一以鍵槽與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 524662 A7 B7 五、發明説明（）〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 驅動軸1 2之驅動側端軸部2 2聯接的離合器鼓輪3 1、 一聯接至驅動源單元1 3的輸出軸1 3 a的旋轉構件3 2 '及一僅在旋轉構件3 2高速旋轉時始將旋轉構件3 2與 離合器鼓輪3 1相嚙合的離合器構件3 3。離合器鼓輪 3 1是一圍繞旋轉構件3 2的杯狀構件。 離合器殼4 0係由一樹脂材料製成的一體模製構件， 具有一與操作桿1 1 一端部1 1 a相連結的操作桿安裝部 4 1、一具有特定撓性且由操作桿安裝部4 1朝向驅動源 單元1 3伸延的撓性聯結部4 2、及一由撓性聯結部4 2 伸向驅動源單元1 3且與驅動源單元1 3相聯結的驅動源 安裝部4 3。離合器殼4 0最好是由其內混合有玻璃纖維 的尼龍樹脂製成。 操作桿安裝部4 1及驅動源安裝部4 3的剛性比撓性 聯結部4 2的剛性大，以便可靠的支承操作桿1 1及驅動 源單兀1 3。撓性聯結部4 2具有較小的剛性，使得可有 效的對驅動源單兀1 3減振。驅動源安裝部4 3係螺接至 驅動源單元1 3的殼1 3 b。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於離合器殼4 0是一體模製的單件構件以提供操作 桿安裝部4 1、撓性聯結部4 2、及驅動源安裝部4 3， 故可減少割草機的構件數量，而簡化割草機結構。 刀片1 4係經一變速機構殼6 1可旋轉的聯接至操作 桿1 1另一端1 1 c。變速機構殻6 1內容置有一設於驅 動軸1 2及刀片1 4之間的變速機構6 2。變速機構6 2 具有一連接至刀具側端軸部2 6的驅動斜齒輪6 3、一與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 524662 A7 B7 五、發明説明（^ 驅動斜齒輪6 3相嚙合的被動斜齒輪6 4、及一其上安裝 有被動斜齒輪6 4及刀片1 4的被動軸6 5。 驅動軸1 2係沿其縱向方向、相互間隔開、可旋轉的 支承在其多數位置。 首先，藉一輪轂3 4及多數軸承3 5以驅動源安裝部 4 3來可旋轉的支承驅動軸1 2的一端部。即驅動軸1 2 的驅動側端軸部2 2以鍵槽與離合器鼓輪3 1之輪轂3 4 相連結，而輪轂3 4係藉複數軸承3 5支承。 其次，藉驅動斜齒輪6 3及多數軸承6 6以變速機構 殼6 1來可旋轉的支承驅動軸1 2的另一端部。即驅動軸 1 2的刀具側端軸部2 6與驅動斜齒輪6 3相連結，而驅 動斜齒輪6 3係藉複數軸承6 6支承。 第三，介於驅動側端軸部2 2及刀具側端軸部2 6之 間的驅動軸1 2 —中間部分，係藉複數軸襯7 6以操作桿 1 1可旋轉的支承之；該等軸襯7 6係設於驅動軸1 2上 ，且沿其縱方向以均勻間距相互隔開。圖3的標號6 7代 表用以支承被動軸6 5的軸承。 圖4至8顯示操作桿1 1如何與離合器殼4 0相聯結 〇 見圖4，操作桿安裝部4 1及撓性聯結部4 2共同構 成一圓柱體，管狀操作桿1 1的一端部1 1 a插入該圓柱 體中。驅動源安裝部4 3具有一沿朝向離合器機構3 0方 向漸增其直徑的推拔狀外圓柱體部4 3 a ，及與該推拔狀 外圓柱體部4 3 a成同心圓關係一體形成的內圓柱體部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 524662 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3 b。內圓柱體部4 3 b具有一軸向鬆驰配合孔4 3 c ’及一深入該孔4 3 c的鄰接區4 3 d。該驅動源安裝部 4 3也具有軸承3 5。 鬆驰配合孔4 3 c是以鬆驰套合方式接納經操作桿安 裝部4 1插入離合器殼4 0內的操作桿1 1該一端部 1 1 a，使得該一端部1 1 a可在該軸向方向滑移。孑匕 4 3 c朝向鄰接區4 3 d漸尖細。操作桿1 1的一端部 1 1 a可以其端面1 1 b鄰接深入內圓柱體部4 3 b的孔 4 3 c內的鄰接區4 3 d。標號3 6表示鎖定環3 6。操 作桿安裝部4 1具有一形成於其圓柱狀本體4 1 a (圖5 )內的軸向狹縫4 1 b。操作桿安裝部4 1的細節將在圖 8中敘述。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 見圖5，離合器殼4 0的撓性聯結部4 2具有多數排 的周邊狹縫4 2 b，相互以特定軸向間距隔開。各周邊狹 縫4 2 b係一與撓性聯結部4 2的一軸向貫穿孔4 2 c相 連通的貫穿孔，且沿撓性聯結部4 2的一圓柱形壁4 2 a 圓周方向呈細長狀；各周邊狹縫4 2 b僅沿圓柱形壁 4 2 a的一部份圓周伸延。該等狹縫4 2 b沿圓柱形壁 4 2 a的軸向方向交錯開配置。因此，當橫向貫穿存在有 兩周邊狹縫4 2 b的一區域切割開聯結部4 2時，在聯結 部4 2的一假想剖面內，該兩周邊狹縫4 2 b係沿圓柱形 壁4 2 a的軸向中心線相互對稱。此等周邊狹縫4 2 b使 撓性聯結部具有所需的撓性。 圖6係沿圖5之6 — 6線截取之剖視圖，顯示驅動源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 524662 A7 _ B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 女裝部4 3的一周圍面積，在此面積內，一插入螺帽5 1 埋入以朝向安裝部4 3的內部，且一螺釘5 2貫穿插入螺 帽5 1。操作桿1 1包括一內管部7 2，及具有一軸向貫 穿孔1 1 d的外管部7 1。貫穿插入螺帽5 1進入操作桿 1 1軸向貫穿孔1 1 d的螺釘5 2可防止操作桿1 1意外 的與驅動源安裝部4 3脫離。該螺釘5 2可以其他具有類 似功能的螺栓、鉚釘等來代替。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7係沿圖4之7 — 7線截取之操作桿剖視圖。在操 作桿1 1中，內管部7 2穿過外管部7 1的內部，而內管 部72及外管部71藉三只徑向脊73、74、75相互 聯接。內管部7 2、外管部7 1、及徑向脊7 3、7 4、 7 5係一體形成。即操作桿1 1槪爲一雙管結構構形，具 有一圓形剖面，且藉徑向脊7 3、7 4、7 5相互聯接的 內管部7 2及外管部7 1相互成同心關係。該三只脊7 3 、74、75在下文中將分別簡稱爲第一脊73、第二脊 7 4、及第三脊75。在操作桿1 1中，由第一脊73及 第二脊7 4形成的角度θ 1設定爲大於6 0 ° 、但小於 120° (60° 〈01 〈120° 〉，由第二脊74及第 三脊7 5形成的角度Θ 2設定爲12 0° ，而由第三脊 7 5及第一脊7 3形成的角度0 3設定爲剩餘的角度（即 360° —（0 1 + 02) •，需指出者，角度0 1不等於 角度<92，也不等於角度03。 易言之，三只脊73、74、7 5係以不相等的角度 間距（0 1 Θ 2及θ 1 Θ 3 )沿操作桿1 1的軸向中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 524662 A7 B7 五、發明説明（ 心配置。簡言之，三只脊7 3、7 4、7 5係以不相對稱 方式，沿操作桿1 1的軸向中心線P 1配置。因此，三只 脊7 3、7 4、7 5在操作桿1 1內，沿軸向中心線p 1 具有不相對稱的剖面輪廓。 圖8係沿圖4之8 — 8線截取之操縱桿剖視圖，特別 顯示操作桿1 1如何與操作桿安裝部4 1相聯結。如圖所 示，驅動軸1 2穿過操作桿1 1的內管部7 2 ，且藉一軸 襯7 6支承；該軸襯7 6是套置於內管部7 2內的圓柱形 滑動軸承。 操作桿安裝部4 1槪以圓柱體4 1 a構形，具有一狹 縫4 1 b及一對相向、且其間置有該狹縫4 1 b的凸緣 4 1 c。操作桿1 1的外管部7 1套入圓柱體4 1 a的一 軸向貫穿孔4 1 d內，而相向的凸緣4 1 ^藉一螺栓5 3 固持在一起，使得外管部7 1的一端部乃摩擦性的固定至 操作桿安裝部4 1的內表面。 圖9與圖4相對應，顯示操作桿1 1及離合器殼4 〇 在非聯結的狀態。如圖所示，操作桿安裝部4 1的軸向貫 穿孔4 1 d、撓性聯結部4 2的軸向貫穿孔4 2 c、及驅 動源安裝部4 3的軸向鬆驰配合孔4 3 c —齊構成一軸向 連續孔，朝向鄰接區4 3 d漸尖細。 當操作桿1 1的一端部1 1 a沿圖9箭頭所示方向， 經軸向貫穿孔4 1 d插入，通過軸向貫穿孔4 2 c、進入 鬆驰配合孔4 3 c時，操作桿1 1的端面1 Ί b鄰接鄰接 區4 3 d。此鄰接區4 3 d是一階梯狀端面，形成於驅動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇x297公羡） ---------衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 麵 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 524662 A7 B7 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 源安裝部4 3之鬆弛配合孔43(：的深入內部。端面 1 1 b乃一垂直於操作桿1 1軸線的平坦面。軸向鬆驰配 合孔4 3 c朝向驅動源單元1 3漸尖細’且其連鄰接區 4 3 d的最深入部分的直徑比操作桿1 1外管部7 1的外 徑稍大。 在本實例中，離合器殼4 0的特點功能是支承驅動源 單元1 3的功能，及減小由驅動源單元1 3傳遞至操作桿 1 1的振動的功能係相互獨立執行的。即離合器殻4 ◦可 分別執行驅動源支承功能及隔振功能。 具體言之，驅動源安裝部4 3可沿一軸向方向支承， 其中操作桿1 1的端面1 1 b鄰接驅動源安裝部4 3的鄰 接區4 3 d。因此，驅動源單元1 3可藉驅動源安裝部 4 3以操作桿1 1的端面1 1 b來支承。驅動源安裝部 4 3可靠的被防止由操作桿1 1意外的脫離，因其藉撓性 聯結部4 2及操作桿安裝部4 1連結至操作桿1 1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，由於鬆驰配合孔4 3 c的直徑適於容納操作桿 1 1 一端部1 1 a以作軸向滑移動作，故在操作桿1 1外 周面及界定該鬆驰配合孔4 3 c的驅動源安裝部4 3內壁 面之間形成有一小間隙。此小間隙允許驅動源單元1 3沿 操作桿1 1的一端部1 1 a作某種程度的振動；即該小間 隙執行隔振功能。由於驅動源單元1 3係藉操作桿1 1的 端面1 1 b軸向支承，故撓性聯結部4 2不需支承單元 1 3，使得撓性聯結部4 2可完全與驅動源單元支承功能 相獨立的執行其減振功能。 本紙張尺度適中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 " -18 - 524662 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉上述配置，本實例可顯著的減弱由驅動源單元1 3 傳遞至操作桿1 1的不良振動，同時允許操作桿1 1可靠 的支承該驅動源單元1 3。 圖1 0顯示操作桿相對於由第一及第二脊部形成的角 度0 1所呈現的幾何慣性矩特性。水平軸線代表操作桿 1 1之第一及第二脊部7 3及74之間的角度θ 1 ，而垂 直軸線顯示操作桿1 1的幾何慣性矩I 。幾何慣性矩在此 係採用一中立軸線N L爲基礎。此外，此圖顯示在操作桿 的幾何慣性矩，在第二及第三脊部7 4及7 5之間的角度 Θ 2固定在1 2 0°時，嚮應在第一及第二脊部7 3及 7 4之間的角度β 1的變化而產生的變化。 具體言之，圖1 0的（a )部分顯示當角度0 1是 1 2 0 °時，操作桿的幾何慣性矩I 。此範例假設操作桿 的幾何慣性矩I是” 100” 。 圖1 0的（b )部分顯示當角度0 1是6 0 °時，操 作桿的幾何慣性矩I。此範例中，操作桿的幾何慣性矩I 約是” 95” ，相較於（a )部分的” 100” 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 0的（c )部分顯示當角度θ 1是1 8 0 °時， 操作桿的幾何慣性矩I。此範例中，操作桿的幾何慣性矩 I約是” 9 5 ” ，如同圖1 0的（b )部分。 如圖1 0所示，操作桿1 1的幾何慣性矩I呈現一獨 特的曲線，在圖1 0的（a )部分表示的角度條件下得其 極大値，而當角度條件靠近圖1 0的（b )或（c )部分 時，則逐漸減小其値。下文將敘述，在考慮及此幾何慣性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -19- 524662 A7 ____B7_ 五、發明説明（七 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 矩特性下，爲何三只脊部7 3、7 4、7 5係以不相等的 角度間距，或相互以不相對稱關係沿操作桿i 1的軸向中 心線P 1配置。 由於脊部7 3至7 5在操作桿1 1內的不相對稱剖面 輪廓，故操作桿1 1的幾何慣性矩I在沿該軸向中心線 P 1的所有角度位置均爲不同値。因此，操作桿的固有振 動頻率在沿該軸向中心線p 1的所有角度位置也爲不同値 〇 此外，由驅動源單元1 3傳遞至操作桿1 1的振動， 在受到驅動源單元1 3曲柄軸旋轉產生的振動影響下，可 沿操作桿的軸向中心線P 1在3 6 0 °的範圍內變更方向 。易言之，操作桿1 1的振動方向可沿操作桿的軸向中心 線P 1 ，在3 6 0 °的範圍內依次的變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現考慮在特定振動方向產生，且由驅動源單位1 3傳 遞的振動之振動頻率，經與該特定振動方向的操作桿固有 振動頻率相符合的情況。然而，如上文述及者，操作桿 1 1的固有振動頻率在沿該桿之軸向中心線P 1的所有角 度位置均爲不同値。因此，即使在該特定振動方向的振動 頻率，經與該特定振動方向的操作桿固有振動頻率相符合 ，該頻率一致性只侷限在操作桿1 1的其中一角度位置； 即共振只發生在操作桿1 1之該一角度位置。此外，該頻 率一致性極迅速的通過該一角度位置。也就是說，即使在 一特定振動方向的振動頻率經與桿的固有振動頻率相符合 ，此頻率一致性只是暫時性或過渡性事件，故操作桿1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 524662 Α7 Β7 五、發明説明（ 的共振可極簡易的被防止。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，由於操作桿1 1係一體成形的雙管結構，其中 內管部7 2及外管部7 1係藉沿管部7 2及7 1縱方向伸 延，且以不同角度0 1至0 3相互間隔開的脊部7 3至 7 5相互聯接，故操作桿1 1可製成具有簡單剖面輪廓的 單件式構件，而同時其卻可呈現強大的扭力及彎曲剛性。 此外，本實例的操作桿1 1可具有相同的剖面積，故其整 體重量與角度θ 1、β 2、Θ 3係設定爲相互相等的情形 下的整體重量是相同的。 由於本實例的操作桿1 1可製成具有簡單剖面輪廓的 單件式構件，故與習知物件相比，可顯著的減少操作桿的 製造成本及整體重量。 本實例可有效的防止操作桿振動與自驅動源單位1 3 傳遞至操作桿1 1的振動產生共振，而減少操作桿重量及 製造成本，而同時保有操作桿1 1所需機械強度，如扭力 強度、彎曲強度等。 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 由第一脊部7 3及第二脊部7 4形成的角度θ 1最好 是爲大於9 0 ° ，但小於1 2〇° ( 9〇° 〈 0 1 〈 12 0 )。因爲，如果角度0 1設定爲小於120°的大 角度，三個角度0 1、Θ2、及Θ3可相互變得極靠近， 此可在操作桿1 1任何角度位置達成較佳平衡度的幾何慣 性矩I ，且保持相當大數値的幾何慣性矩I 。最佳的角度 Θ1約爲11〇° ，其中02及03可分別爲120°及 13 0° 。因爲，設定爲1 1 0 °的角度θ 1可有利的允許 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -21 - 524662 A7 B7 五、發明説明（ 操作桿的幾何慣性矩I接近圖1 0 ( a )所述的極大値。 由於只有角度0 1至Θ 3係變數，而脊部7 3至7 5 的總數量係如上文述及般維持不變，本實例可在不改變操 作桿1 1重量的情形下，保持相當大數値的幾何慣性矩I 。因此，操作桿1 1的固有振動頻率可設定爲相當大的數 値。即，操作桿1 1的固有振動頻率，可簡易的設定成比 由驅動源單位1 3傳遞至操作桿1 1的振動之所有可能的 振動頻率還要高，如此，即可簡易的防止操作桿1 1的共 振。 需指出者，第一、第二、及第三脊部73、74、 7 5的配置順序可爲順時針方向，非一定需爲如圖7所示 的逆時針方向。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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