專利名稱：一種植物切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對植物切割裝置的改進(jìn)，這種裝置可用于切割植物，如野草，灌木或青草。
近年來，對進(jìn)一步改善農(nóng)業(yè)勞動環(huán)境的要求十分強(qiáng)烈。對于肩掛式野草切割機(jī)，考慮到減輕操作者的負(fù)荷，對減輕由發(fā)動機(jī)通過操作桿傳給U形把手的振動的要求也日益增長。
由于野草或青草切割機(jī)經(jīng)常使用于沒有交流電源的農(nóng)田或類似地方，通常是不配備減弱二次振動的平衡器的小型發(fā)動機(jī)用作原動機(jī)或驅(qū)動源裝置。在這種小型發(fā)動機(jī)中，當(dāng)活塞往復(fù)運動帶動曲柄軸旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的振動力方向(振動方向)可以繞曲柄軸在整個360°范圍變化。連接到驅(qū)動源裝置的驅(qū)動軸和操作桿受到轉(zhuǎn)動的曲柄軸造成的振動的影響，傳遞到驅(qū)動軸和操作桿的振動的方向也繞操作桿的軸中心線在360°的范圍變化。從驅(qū)動源裝置傳遞到驅(qū)動軸的振動包括兩個組成部分一個組成部分是從驅(qū)動源裝置通過驅(qū)動軸傳遞到操作桿；另一個組成部分是從驅(qū)動源裝置直接傳遞到操作桿。
一種設(shè)計成可減少從驅(qū)動源裝置經(jīng)過驅(qū)動軸傳遞到操作桿的振動的野草切割機(jī)的示例可見日本實用新型公報No.昭和-2-16593。在這個公報公開的野草切割機(jī)中，穿過管狀操作桿的驅(qū)動軸被內(nèi)燃機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，因而帶動位于操作桿遠(yuǎn)端的切割刀片旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸通過結(jié)合在操作桿中的軸承組件可轉(zhuǎn)動地支承在操作桿內(nèi)部。然而，所公開的這種野草切割機(jī)在減少從驅(qū)動源裝置通過驅(qū)動軸傳遞到操作桿的振動上將受到嚴(yán)重的局制。
在另一方面，一種設(shè)計成可減少從驅(qū)動源裝置直接傳遞到操作桿的振動的野草切割機(jī)的示例可見日本公開實用新型公報No.51-64732。在該公報中披露的野草切割機(jī)中，設(shè)置了振動隔離機(jī)構(gòu)。驅(qū)動源裝置通過離合器外殼固定到驅(qū)動軸從中穿過的管狀操作桿的一端。離合器外殼中已經(jīng)容納了在驅(qū)動源裝置的輸出軸和驅(qū)動軸之間的離合器。另外在所披露的野草切割機(jī)中，一連接管固定在操作桿一端并朝發(fā)動機(jī)延伸，振動隔離機(jī)構(gòu)的振動隔離件設(shè)置在連接管和離合器外殼的相對表面之間。因此，驅(qū)動源裝置是通過振動隔離件支承于操作桿，因而從驅(qū)動源裝置傳遞到操作桿的陣動可以通過振動隔離件來抑制。然而，這種野草切割機(jī)在減少從驅(qū)動源裝置傳遞到操作桿的振動上也要受到嚴(yán)重的局限。那就是，盡管設(shè)置了振動隔離機(jī)構(gòu)，切割機(jī)仍不能令人滿意地防止從驅(qū)動源裝置傳遞到操作桿的振動。
但是，考慮到減少操作人員的負(fù)荷，操作人員總是希望將操作桿的振動減到最少。為了這個目的，不得不采取一些措施來防止操作桿與來自驅(qū)動源裝置的振動產(chǎn)生共振，而且操作桿本身也有改進(jìn)的空間。但是，來自驅(qū)動源裝置的振動的頻率有很大的變化，對全部的振動頻率都有適當(dāng)?shù)奶幚硎请y以實現(xiàn)的。
為了避免操作桿的共振，可以設(shè)想將操作桿的固有振動頻率設(shè)置得大于從驅(qū)動源裝置傳遞來的振動的全部可能頻率。然而由于野草切割機(jī)的操作桿有驅(qū)動軸從中穿過的細(xì)長件，其必須是重量輕和價格便宜的部件，這樣才能保證實現(xiàn)所需功能的必要的機(jī)械強(qiáng)度，如抗扭和彎曲強(qiáng)度，以及縱向彈性模量。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種包括操作桿的植物切割裝置，操作桿包括外管部分，穿過外管部分的內(nèi)管部分和三個連接外管和內(nèi)管部分的徑向支撐部分，從軸套穿過和可轉(zhuǎn)動地支承在所述內(nèi)管部分內(nèi)部的驅(qū)動軸，固定在所述操作桿的一端可使所述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動源裝置，固定在所述操作桿的另一端的可被通過所述驅(qū)動源裝置由所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)的切割刀片。在本發(fā)明的切割裝置中，三個支撐部分，即第一、第二和第三支撐部分，以不相等的角間隔設(shè)置，使第一和第二支撐部分形成的角度θ1、第二和第三支撐部分形成的角度θ2、與第一和第三支撐部分形成的角度θ3互不相等。而且，本發(fā)明的切割裝置中的外管部分和內(nèi)管部分整體地形成為一體。
本發(fā)明的特征在于連接外和內(nèi)管部分的三個支撐部分圍繞操作桿的軸中心線以不相等的角度間隔設(shè)置，在三個支撐部分之間形成的角度θ1、θ2、θ3互不相等。因此，操作桿的三個支承部分呈現(xiàn)繞軸中心線不對稱的截面結(jié)構(gòu)。因此這種結(jié)構(gòu)的操作桿的幾何慣性矩在繞軸中心線的全部角度位置具有不同的值，因而桿的固有振動頻率在全部角度位置也具有不同的值。
從驅(qū)動源裝置傳遞到操作桿的振動在圍繞桿的軸中心線的整個360°的方向出現(xiàn)變化。當(dāng)來自驅(qū)動源裝置的在給定的振動方向上產(chǎn)生振動的振動頻率與桿的固有振動頻率重合時，這種頻率重合僅僅是暫時或偶然發(fā)生。這就是說，桿的固有振動頻率只在一個角度位置與來自驅(qū)動源裝置的振動頻率重合，所以操作桿的共振可以相對容易地避免。
由于操作桿是整體形成的雙管結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)管和外管部分是通過支撐部分而互相連接的，支撐部分互相以不相等的角度間隔設(shè)置，所以桿可以制成具有簡化的截面結(jié)構(gòu)的單體構(gòu)件，同時可以有很大的機(jī)械強(qiáng)度。因此本發(fā)明可以減少操作桿的制作成本和整體重量，同時保證桿具有必要的機(jī)械強(qiáng)度。
在一個優(yōu)選實施例中，第一和第二支撐部分形成的角度θ1大于60°但小于120°。如果角度θ1設(shè)定為小于120°的一個較大度數(shù)，三個角度θ1、θ2、θ3可變得相互更加接近。這樣將實現(xiàn)幾何慣性矩的更好的平衡，還可以在桿的任何角度位置得到較大的幾何慣性矩。
圖8是沿圖4線8-8的剖視圖，特別顯示了操作桿和操作桿安裝部分是如何相互連接的；圖9是與圖4相對應(yīng)的剖視圖，為清楚起見只顯示了處于未連接狀態(tài)下的操作桿和離合器外殼；和


圖10是顯示相對由桿的第一和第二徑向支撐部分形成角度的操作桿的幾何慣性矩特性的視圖。
從圖2中可以看出，操作人員M通過懸掛帶19將植物切割裝置10掛在其肩上，懸掛帶19的兩相對端固定在操作桿11的中間部分上。操作人員M通過驅(qū)動源裝置13使切割刀片14旋轉(zhuǎn)，同時用手柄17和18在前后和左右方向上擺動切割刀片14，從而可以切割野草。
圖3是植物切割裝置10的剖視圖，尤其顯示了安裝在離合器外殼40內(nèi)并位于驅(qū)動軸12和驅(qū)動源裝置13的輸出軸13a(即發(fā)動機(jī)的曲柄軸的輸出端)之間的離合器機(jī)構(gòu)30。即，驅(qū)動源裝置13通過離合器外殼40安裝在操作桿11的一端。在植物切割裝置10中，操作桿11和驅(qū)動軸12設(shè)置成與驅(qū)動源裝置13的輸出軸13a同軸。
驅(qū)動軸12是“不同金屬的組合軸”，其由不同種類的金屬的組合體制成。具體地說，驅(qū)動軸12包括由鈦合金制成的管狀軸主體部分21，固定在管形軸主體部分21的一端上的驅(qū)動側(cè)軸端部部分22，如通過真空銅焊；以及固定在軸主體部分21的另一端上的切割側(cè)軸端部部分26，如通過真空銅焊；驅(qū)動側(cè)軸端部部分22和切割側(cè)軸端部部分26均由鋼制成。鈦合金具有基本上與鋼相同的機(jī)械強(qiáng)度(抗扭強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，縱向彈性模量，等等)。因此鈦合金制成的主軸21可完全保證植物切割機(jī)的驅(qū)動軸通常要求具有的扭曲和彎曲剛度，即便軸主體部分21具有與傳統(tǒng)對應(yīng)件相同的直徑。
另外，盡管鋼具有約7.8的比重，而鈦合金的比重約為4.5；即，鈦合金的比重要比鋼小很多。因此，用于此實施例的鈦合金制成的軸主體部分21可以減少由于軸部分21自重造成的下垂而產(chǎn)生的振動(下垂振動)。因此，可以采用簡單的結(jié)構(gòu)來減少驅(qū)動源裝置13啟動時從驅(qū)動軸12經(jīng)過操作桿11傳遞到把手15的振動，結(jié)果造成操作人員M的負(fù)荷可以有相當(dāng)程度的減輕。此外，由于鋼制成的驅(qū)動側(cè)軸端部部分22和切割側(cè)軸端部部分26是整體連接到鈦合金制成的軸主體部分21的相對端，可以確保軸端部部分22和26連接到軸主體部分21的驅(qū)動軸12部分的耐久性。
離合機(jī)構(gòu)30是離心離合器，其包括通過花鍵連接到驅(qū)動軸12的驅(qū)動側(cè)軸端部22的離合器鼓31，連接到驅(qū)動源裝置13的輸出軸13a的轉(zhuǎn)動件32和離合件33，其只在轉(zhuǎn)動件32以高速轉(zhuǎn)動的時候才可以使轉(zhuǎn)動件32與離合器鼓31接合。離合器鼓31是圍繞轉(zhuǎn)動件32的杯狀件。
離合器外殼40是由樹脂材料制成的整體模制零件，其包括與操作桿11的一個端部11a相連的操作桿安裝部分41；具有給定彈性并從操作桿安裝部分41向著驅(qū)動源裝置13延伸的彈性連接部分42；從彈性連接部分42向著驅(qū)動源裝置13延伸并和驅(qū)動源裝置13相連的驅(qū)動源安裝部分43。離合器外殼40最好由混合有玻璃纖維的尼龍樹脂制成。
上述操作桿安裝部分41和驅(qū)動源安裝部分43具有比彈性連接部42更高的剛度，因此能可靠地支撐操作桿11和驅(qū)動源13。彈性連接部42的剛度較低，因此它的彈性可以有效地減輕驅(qū)動源裝置13的振動。驅(qū)動源安裝部分43通過螺栓連接到驅(qū)動源裝置13的外殼13b上。
由于離合器外殼40是設(shè)有操作桿安裝部分41、彈性連接部42和驅(qū)動源安裝部分43的整體模制的單體零件，因此就減少了切割裝置的零件數(shù)目，因而簡化了切割裝置的結(jié)構(gòu)。
切割刀片14通過傳動機(jī)構(gòu)外殼61可旋轉(zhuǎn)地連接到操作桿11的另一端11c。在傳動機(jī)構(gòu)外殼61中設(shè)置了傳動機(jī)構(gòu)62，其位于驅(qū)動軸12和切割刀片14之間。傳動機(jī)構(gòu)62包括與切割側(cè)軸端部部分26相連接的主動錐齒輪63；與主動錐齒輪63相嚙合的從動錐齒輪64；以及安裝在從動錐齒輪64和切割刀片14上的從動軸65。
驅(qū)動軸12沿其縱向方向在相互間隔開的多個位置上被可旋轉(zhuǎn)地支撐，如下面所介紹的。
首先，驅(qū)動軸12的一端部由驅(qū)動源安裝部分43通過凸臺34和多個軸承35可旋轉(zhuǎn)地支撐。具體地說，驅(qū)動軸12的驅(qū)動側(cè)軸端部部分22通過花鍵與離合器鼓31的凸臺34相連接，而凸臺34由多個軸承35支撐。
其次，驅(qū)動軸12的另一端部由傳動機(jī)構(gòu)外殼61通過主動錐齒輪63和多個軸承66可旋轉(zhuǎn)地支撐。具體地說，驅(qū)動軸12的切割側(cè)軸端部部分26與主動錐齒輪63連接，而主動錐齒輪63由多個軸承66支撐。
第三，驅(qū)動軸12位于驅(qū)動側(cè)軸端部部分22和切割側(cè)軸端部部分26之間的中間部分由操作桿11通過多個襯套76可旋轉(zhuǎn)地支撐。襯套76位于驅(qū)動軸12上，并在其縱向方向上間隔開均勻的間距。應(yīng)注意圖3中的標(biāo)記67代表支撐從動軸65的軸承。
圖4到圖8顯示了操作桿11和離合器外殼40是如何相互連接的。
從圖4中可以清楚地看出，操作桿安裝部分41和彈性安裝部分42一起組成了一個圓柱體，管形操作桿11的一個端部11a就插入其中。驅(qū)動源安裝部分43具有錐形的外圓柱部分43a，其沿朝向離合器機(jī)構(gòu)30的方向上直徑逐漸增加，驅(qū)動源安裝部分43還具有與錐形的外圓柱部分43a同心并一體形成的內(nèi)圓柱部分43b。內(nèi)圓柱部分43b具有軸向松配合的孔43c，以及在孔43c深處的對接區(qū)域43d。驅(qū)動源安裝部分43還具有軸承35。
松配合的孔43c可以容納操作桿11的一個端部11a，此端部通過操作桿安裝部分41以松配合的方式插入離合器外殼40中，使得此桿的端部11a可以在軸向上滑動。松配合的孔43c在朝向?qū)訁^(qū)域43d的方向上逐漸變小。操作桿11的一個端部11a的端面11b可以靠在內(nèi)圓柱部分43b的孔43c深處的對接區(qū)域43d上。圖中標(biāo)號36表示鎖定環(huán)36。操作桿安裝部分41具有設(shè)置在其圓柱體41a(圖5)上的軸向狹縫41b。安裝部分41的細(xì)節(jié)將結(jié)合圖8進(jìn)行討論。
從圖5中可以看出，離合器外殼40的彈性連接部分42具有以預(yù)定的軸向間距隔開的多排圓周狹縫42b。每一圓周狹縫42b均為圓柱形壁42a厚度上的通孔，其與彈性連接部分42的軸向通孔42c相連通(因此與松配合的孔連通)，并在連接部分42的圓周壁42a的周向上延長；每一圓周狹縫42b只在圓柱形壁42a的部分圓周上延伸。這些狹縫42b沿圓柱形壁42a的軸向交錯設(shè)置。因此，通過在具有兩個圓周狹縫42b的區(qū)域十字狀地剖開連接區(qū)域42得到的彈性連接部分42的假想剖視圖中，兩個圓周狹縫42b關(guān)于沿圓柱壁42a的軸向中心線相互對稱。這些圓周狹縫42b的設(shè)置使得連接部分42具有所需的彈性。
圖6是沿圖5線6-6的剖視圖，顯示了驅(qū)動源安裝部分43的周邊區(qū)域，在此區(qū)域嵌入了一個通到安裝部分43內(nèi)部的插入螺母51，螺釘52從嵌入螺母51中擰入。具體地說，操作桿11包括內(nèi)管部分72和具有軸向通孔11d的外管部分71。螺釘52擰入插入螺母51進(jìn)入操作桿11的軸向通孔11d中，可以防止操作桿11意外從驅(qū)動源安裝部分43中脫落。此防脫落螺釘52可以用螺栓、鉚釘或其它具有類似防脫落功能的零件來代替。
圖7是操作桿11沿圖4中線7-7的剖視圖。在操作桿11中，內(nèi)管部分72在外管部分71的內(nèi)部延伸，內(nèi)管部分72和外管部分71通過三個徑向隆起或撐條73，74和75相互連接。內(nèi)外管部分72和71與徑向撐條73，74和75一體地形成了單體零件。即，操作桿11基本上是一具有圓形截面的整體形成的雙管結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外管部分72和71通過撐條73，74和75相互連接成同心圓。在下文中三個撐條73，74和75分別被稱為第一撐條73，第二撐條74和第三撐條75。在操作桿11中，由第一和第二撐條73，74形成的角θ1大于60度但小于120度(60°＜θ1＜120°>，由第二和第三撐條74，75形成的角θ2約為120度，由第三和第一撐條75，73形成的角θ3為余角，(即360°-θ1-θ2)；注意角度θ1既不等于角θ2也不等于角θ3(θ1≠θ2，和θ1≠θ3)。
也就是說，三個徑向撐條部分73，74和75圍繞操作桿11的軸中心線P1以不相等的角度間隔(θ1≠θ2，θ2≠θ3和θ3≠θ1)設(shè)置。換句話，三個撐條部分73，74，75繞軸中心線P1是不對稱的。因此，操作桿11上的撐條73，74，75具有圍繞軸中心線P1不對稱的截面結(jié)構(gòu)。三個撐條部分73，74，75為什么圍繞操作桿11的軸中心線P1以不相等的角度間隔設(shè)置的原因?qū)⒃诤竺嬲f明。
圖8是沿圖4線8-8的剖視圖，顯示了操作桿11是如何連接到操作桿安裝部分41上的。如圖所示，驅(qū)動桿12從操作桿11的內(nèi)管部分72中穿過，并由安裝在內(nèi)管部分72中作為圓柱滑動軸承的襯套76支撐。
操作桿安裝部分41通常是設(shè)有狹縫41b的圓柱體41a的形式，并有相對地設(shè)置在狹縫41b內(nèi)的一對凸緣41c。操作桿11的外管部分71安裝在圓柱體41a的軸向通孔41d中，相對的凸緣41c由螺栓53固定在一起，因此外管部分71的一端摩擦固定在操作桿安裝部分41的內(nèi)表面。
圖9是與圖4相對應(yīng)的分解剖視圖，為清楚起見只顯示了處于未連接狀態(tài)下的操作桿11和離合器外殼40。如圖所示，操作桿安裝部分41的軸向通孔41d，彈性安裝部分42的軸向通孔42c以及驅(qū)動源安裝部分43的軸向松配合孔43c一起形成了一個軸向連續(xù)的孔，其在朝向?qū)訁^(qū)域43d的方向上直徑逐漸變小。
當(dāng)操作桿11的端部11a沿圖9中右箭頭所示方向通過軸向通孔41d和42c插入到松配合孔43c中時，操作桿11的端面11b靠在對接區(qū)域43d上，對接區(qū)域43d是在形成松配合孔43c的驅(qū)動源安裝部分43的內(nèi)圓周面上形成的臺階面。應(yīng)注意到端面11b是和桿11的軸線正交的平面。松配合的孔43c在朝向驅(qū)動源裝置13的方向上直徑逐漸變小，其靠在對接端面43d上的最深處部分的直徑比操作桿11的外管部分71的外徑稍大。
以上述方式制造的離合器40以下面的方式操作。
在此實施例中，離合器40的特征在于，支撐驅(qū)動源裝置13的功能和減輕從驅(qū)動源裝置13傳給操作桿11的振動的功能是相互獨立地執(zhí)行的，即，離合器40分別地執(zhí)行支撐驅(qū)動源的功能和隔離振動的功能，而不會在兩個功能間產(chǎn)生關(guān)聯(lián)操作。
更具體地說，驅(qū)動源安裝部分43通過操作桿11的端面11b靠在安裝部分43的對接端面43d上可受到軸向支撐。因此，驅(qū)動源裝置13可以由操作桿11的端面11b通過驅(qū)動源安裝部分43來支撐。應(yīng)注意到，由于驅(qū)動源安裝部分43通過彈性連接部分42和以上述方式制造的操作桿安裝部分41而與桿11連接，因此能可靠地防止驅(qū)動源安裝部分43從操作桿11上意外地脫落。
另外，由于松配合的孔43c的直徑可以容納操作桿11的端部11a進(jìn)行軸向滑動，因此在操作桿11的外圓周面和形成松配合的孔43c的驅(qū)動源安裝部分43的內(nèi)壁表面之間形成了小間隙。此小間隙可允許驅(qū)動源裝置13繞支撐裝置13的桿11的端部11a在一定限度內(nèi)振動；這就是說，這個小間隙執(zhí)行隔離振動的功能。由于驅(qū)動源裝置13如上述地由操作桿11的端面11b軸向支撐，則不需要彈性連接部分42來支撐裝置13，因此，彈性連接部分42可以獨立于支撐驅(qū)動源的功能而完全地執(zhí)行減小振動的功能。
在上述方式中，本實施例可以顯著地減小從驅(qū)動源裝置13傳給操作桿11的不希望有的振動，同時允許桿11可靠地支撐裝置13。
圖10是顯示相對操作桿的第一和第二徑向撐條部分形成的角度θ1的操作桿11的幾何慣性矩特性的視圖。在
圖10中，水平軸代表操作桿11的第一和第二撐條部分73和74之間的角度θ1，而垂直軸顯示操作桿11的幾何慣性矩I；要注意到這里的幾何慣性矩是以自然軸NL為基礎(chǔ)來表達(dá)。另外該圖顯示了在桿的第二和第三撐條74和75之間的角度θ2保持在120°時，相對第一和第二撐條部分73和74之間的角度θ1變化的幾何慣性矩I的變化。
具體地，
圖10的截面(a)顯示當(dāng)角度θ1為120°時桿的幾何慣性矩I。該示例假定桿的幾何慣性矩為100。
圖10的截面(b)顯示當(dāng)角度θ1為60°時桿的幾何慣性矩I。與例(a)中的100作比較，在該示例中桿的幾何慣性矩為95。
圖10的截面(c)顯示當(dāng)角度θ1為180°時桿的幾何慣性矩I。在該示例中，桿的幾何慣性矩與
圖10中(b)示例同為95。
如
圖10中所清楚顯示的，操作桿11的幾何慣性矩I顯示出一條特征曲線，該曲線在
圖10的截面(a)處的角度下具有最大值，其值隨角度接近
圖10中截面(b)或(c)的角度而逐漸下降?？紤]到這種幾何慣性矩的特征，下一段將介紹為什么三個撐條圍繞操作桿11的軸中心線P1以不相等角度間隔或以互相不對稱的關(guān)系設(shè)置的原因。
由于操作桿11的撐條部分73到75的不對稱的截面結(jié)構(gòu)，操作桿11的幾何慣性矩I在桿11的全部角度位置上具有不同的值；即是，幾何慣性矩I在圍繞軸中心線P1的全部角度位置上具有不同的值。因此桿11的固有振動頻率在圍繞軸中心線P1的全部角度位置上具有不同的值。
另外，從驅(qū)動源裝置13傳遞到操作桿11的振動在從驅(qū)動源裝置13的曲柄軸的轉(zhuǎn)動所造成的振動的作用下圍繞桿的軸中心線P1的整個360°范圍的方向上變化；即是，桿11的振動方向在圍繞軸中心線P1的全部360°角度范圍可以連續(xù)的變化。
現(xiàn)在考慮來自驅(qū)動源裝置13的在給定的振動方向產(chǎn)生的振動的振動頻率與桿在該給定振動方向上固有振動頻率重合的情況，然而正如早就注意到的，操作桿11的固有振動方向在圍繞桿的軸中心線P1的全部角度位置具有不同的值。因此，即使當(dāng)在給定振動方向上的振動頻率已經(jīng)與桿的給定方向上固有振動頻率重合時，頻率的重合只限于桿11上的一個角度位置；換句話說，共振只能在桿11的一個角度位置上發(fā)生。另外，頻率重合非?？斓赝ㄟ^一個角度位置。那即是說，即使當(dāng)在給定振動方向上的振動頻率已經(jīng)與桿的固有振動頻率重合時，這個頻率重合只是暫時或瞬間的重合，所以操作桿11的共振頻率可以相對容易地避免。
此外，由于操作桿11具有整體形成的雙管結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)管和外管部分72和71是通過在管部分72和71的縱向上延伸并互相以不同的θ1到θ3角度間隔開的撐條部分73到75來互相連接的，桿11可以單件零件的形式制成，具有簡化的截面形狀，盡管可以具有很大的扭曲和彎曲剛度。另外當(dāng)處于角度θ1，θ2，θ3互相相等的情況時，在此實施例中的操作桿11可以具有相同截面積因而具有相同總重量。
因為在此實施例中的操作桿11是整體形成的單件部件，其具有如前面所述的簡化的截面形狀，與傳統(tǒng)的對應(yīng)件相比，桿11可以相當(dāng)大地降低生產(chǎn)成本和總重量。
以上面介紹的方式制造的本實施例可有效地避免操作桿11的振動與從驅(qū)動源裝置13傳遞到操作桿11的振動發(fā)生共振并可以減少桿11的成本和重量，同時確保桿11的必要的機(jī)械強(qiáng)度，如抗扭和彎曲強(qiáng)度。
由第一和第二撐條73，74形成的θ1最好大于90度但小于120度(90°＜θ1＜120°>。如果角θ1是小于120度的較大角度，三個角度θ1，θ2和θ3可以互相更接近些，這將實現(xiàn)幾何慣性矩I在桿11的任何角度都有更好的平衡，并確保幾何慣性矩I有相對較大的值。θ1最好大約為110°，在這種情況下，θ2和θ3可分別約為120°和130°。這樣，角θ1設(shè)定為110°將有利地使桿的幾何慣性矩I接近如涉及
圖10的截面(a)所提到的最大值。
由于只有角度θ1到θ3相對如上面提到的固定的撐條部分73到75的數(shù)字進(jìn)行變化，此實施例可以確保幾何慣性矩I具有較大的值而不必改變操作桿11的重量。因此，操作桿11的固有振動頻率可設(shè)定在一個較大的值。即是，操作桿11的固有振動頻率可以容易地設(shè)定在大于從驅(qū)動源裝置13傳遞到操作桿11的振動的可能振動頻率，結(jié)果是操作桿11的共振頻率可以相對容易地避開。
應(yīng)當(dāng)理解第一、第二和第三徑向撐條部分73、74和75的設(shè)置順序可以是順時針的，而不是圖7說明性顯示的逆時針方向。
權(quán)利要求
1.一種植物切割裝置，包括操作桿(11)，其包括外管部分(71)，穿過所述外管部分(71)的內(nèi)管部分(72)，和連接所述外管部分(71)和內(nèi)管部分(72)的三個支撐部分(73，74，75)；驅(qū)動軸(12)，從軸套(76)中穿過并可轉(zhuǎn)動地支撐在所述內(nèi)管部分內(nèi)部；驅(qū)動源裝置(13)，固定在所述操作桿(11)的一端，使所述驅(qū)動軸(12)轉(zhuǎn)動；和切割刀片(14)，固定在所述操作桿(11)的另一端，通過所述驅(qū)動源裝置(13)由所述驅(qū)動軸(12)的轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)；其中，所述三個支撐部分(73，74，75)，第一、第二和第三支撐部分(73，74，75)，以不相等的角間距設(shè)置，使第一和第二支撐部分(73，74)形成的角度θ1，第二和第三支撐部分(74，75)形成的角度θ2，與第一和第三支撐部分(75，73)形成的角度θ3互不相等；和所述外管部分(71)和內(nèi)管部分(72)整體地形成為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物切割裝置，其特征在于，所述第一和第二支撐部分(73，74)形成的角度θ1大于60°但小于120°。
全文摘要
在植物切割裝置中,操作桿(11)包括外管部分(71),內(nèi)管部分(72)和三個連接外和內(nèi)管部分的徑向支撐部分(73,74,75)。三個支撐部分(73,74,75)圍繞桿的軸中心線(P1)以不相等的角間距設(shè)置,三個支撐部分之間的角度(θ1,θ2,θ3)互不相等。因而桿的截面結(jié)構(gòu)繞軸中心線是不對稱的。因此這種結(jié)構(gòu)的操作桿的幾何慣性矩在繞軸中心線的全部角度位置具有不同的值,桿的固有振動頻率在全部角度位置也具有不同的值,桿的固有振動頻率與從驅(qū)動源單元傳遞的振動頻率僅在一個角度位置相重合。這樣可以很容易地避開操作桿的共振頻率。
文檔編號A01D34/68GK1373986SQ0210695
公開日2002年10月16日 申請日期2002年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月6日
發(fā)明者藁科誠, 內(nèi)谷博明, 佐佐木英志 申請人:本田技研工業(yè)株式會社