[其他] 簡介8294 挖土機與加裝Power Function(提醒：11張圖，文字3187)

9Show-lego

[前言]以往文章中曾提到8294這部怪手在2008年的Technic系列中，相對地超值，因為1800~2200元(目前可購得的價格)這個價格區間，可獲得2支新型的旋轉伸縮臂(請參考下圖)，當時同系列的其他Sets都只有1支(8295,8264)；也因為有2支伸縮臂，所以它使用切換的齒輪機構也比同系列更為特殊、也大異其趣。

雖然特別，機構運作卻不至於複雜難懂，因為官方的機械結構上採用對稱設計，不用大幅更動零件便能改裝，所以使用Power Function改裝時成就感會更高，甚至擴充部份零件數量後，可以仿造出8295。基於上述特點，加上8294綜合新型Technic系列零件，所以很適合用來入門解說樂高玩具在機械上異於同業的創意。

◎新型旋轉伸縮臂，正式名稱是「Electric Power Functions Linear Actuator」，顧名思義，可以手動旋轉或馬達驅動等兩種方式來伸長/縮短。參考下列圖片(來源：Peeron)：


不過，這裡也帶到8294的缺點，尚未加裝Power Function之前，手動方式下的伸縮臂會比想像中緩慢，因而感受不出動力機械上的樂趣；另一個缺點，就是除了鏟子、新型伸縮臂、大型履帶等特殊零件外，這一盒的零件與同系列的共通性很高；或者說，玩家如果能額外購得前這些零件，很容易能以同系列其他機型零件仿造一部8294怪手。相關資訊請參考下列說明：

◎8294零件總表(資料來源：Peeron)--http://www.peeron.com/inv/sets/8294-1
◎鏟子，正式名稱是「ExcavatorBucket 10 x 8」，參考下列圖片(來源：Peeron)：

◎新型履帶，正式名稱是「TechnicLink Tread New」，參考下列圖片(來源：Peeron)：


既然8294的樂趣是新型伸縮臂，我們將在文章中剖析其設計，以及匹配的齒輪結構，特別是伸縮臂和齒輪的連動；後續也談到加裝Power Function的關鍵步驟，以及動力傳送路徑等。不過文章中這部8294是自行仿造，所以少數細節零件、顏色與官方不同，但不影響主結構的解說；底盤的電池盒與馬達也暫時省略，這部份建議直接參考宇治金時網友的文章。

文章中使用小圖方便瀏覽，大圖則放置於Brickshelf(主檔名沒有「-s」即是大圖)：
http://www.brickshelf.com/cgi-bin/gallery.cgi?f=379796

[解說一]8294齒輪機構(未改裝PowerFunction前，圖說在每張圖下方)


(圖一)8294原始的手動動力齒輪機構，手動方式轉動車尾的淺灰色20齒「Gear 20Tooth Double Bevel」齒輪，代表輸入人工動力，動力傳遞路線以紅色箭頭標示；動力傳遞到深灰色16齒「Gear 16Tooth with Clutch」齒輪時，區分為兩條藍色路徑，分別帶動2支旋轉伸縮臂；藍色路徑則由「TechnicTransmission Driving Ring」這顆紅色驅動環來帶動，並由上方紅色「Transmission Changeover Catch」切換器來撥動。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖二)拿掉紅色切換器以便更清楚看到齒輪機構；圖中可見這顆紅色驅動環前後分別有2顆深灰色16齒「Gear 16 Tooth with Clutch」齒輪(編號為#1與#2)：
◎紅色驅動環往後撥動、帶動編號#1的深灰色16齒齒輪(詳細解說請參考下圖三)；
◎紅色驅動環往前撥動、帶動編號#2的深灰色16齒齒輪(詳細解說請參考下圖四)。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖三)驅動環往後撥動、帶動編號#1的16齒齒輪，動力向藍色箭頭傳遞，連動的是緊鄰在旁、編號#1的淺灰色20齒「Gear 20 Tooth Double Bevel」齒輪(被黃色連接頭遮住，真正位置在其下方)，同時未與驅動環咬合的#2這顆16齒齒輪不動。
後續動力傳遞路徑請接圖五。
說明：圖中藍色箭頭前、後的2顆淺灰色20齒齒輪，實際上有著上、下方的位置區隔，不是在同一直線上的前、後方位置。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖四)驅動環往前撥動、帶動編號#2的16齒齒輪，動力向藍色箭頭傳遞，連動的是緊鄰在旁、編號#2的淺灰色20齒齒輪，同樣地#1的16齒齒輪不動。
後續動力傳遞路徑請接圖六。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖五)接續圖三說明、驅動環向後撥時，連動編號#1的深灰色16齒齒輪和編號#1的淺灰色20齒齒輪，之後動力延著黃色連接頭所在的中心軸傳遞(藍色箭頭)，並驅動伸縮臂下方的齒輪組，產生伸長/收縮等動作(齒輪組詳細解說請參考圖中右下放大圖)。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖六)接續圖四說明、驅動環向前撥時，連動編號#2的深灰色16齒齒輪和編號#2的淺灰色20齒齒輪，之後動力延著編號分別為#1→#2→#3的12齒「Gear 12Tooth Double Bevel」齒輪(兩兩以90度角連接)向上傳送，最後到達伸縮臂下方，產生伸長/收縮等動作。
特別說明：這裡用到2個萬用連接頭「Universal Joint 3L」，分別在圖中上方、編號為#1和#2的淺灰色零件，使動力能以多種角度(除了15/30/45/75/90……等固定角度外)不受限地傳遞，展現Technic系列驚豔的零件巧思，以及有別於其他系列的滿足感與機械樂趣。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖七)從側面圖看出動力傳遞路徑與伸縮臂的整體關係，以及連動怪手臂和挖掘動作的機械結構。
透過此系列常用的切換器與驅動環組件，只需要一個動入輸入源，就能讓動力傳遞產生分支，分別驅動2支伸縮臂，完成看似複雜的怪手挖掘動作。

[解說二]8294齒輪機構(加裝PowerFunction後，圖說在每張圖下方)


(圖八)未加裝PowerFunction前的解說。從圖中可以看到齒輪機構的上、下方關係，以及對應的動力傳遞路徑(分別以紅、藍色箭頭標示)，X軸方向的藍色路徑其實是在紅色路徑的上方。
圖中黃色方塊是8294原本預留給馬達的位置，簡單推理就知道每顆馬達分別將動力傳送到紅、藍色路徑上即可，圖中以黃色箭頭表示預設的馬達動力傳送路徑。


(圖九)開始加裝馬達的步驟圖示，已將圖八由橫向轉為縱向，方便觀察路徑變化。
其中為了使馬達#2動力傳遞到紅色路徑上，所以加裝圖中左上的齒輪組(一顆淺灰色Gear 24 Tooth)，原路徑並修正為紅色實線路徑。
注意到加裝馬達#1後，動力如果要傳遞到藍色路徑上，驅動環必須固定在後，否則#1的深灰色16齒齒輪是不會轉動的；驅動環固定後即不需要再更動，因為紅色路徑已有馬達#2負責帶動。


(圖十)在圖九的黃色虛線路徑上加裝淺灰色24齒齒輪、以及白色24齒「動力流失齒輪」，串連成動力路徑迴路。
當伸縮臂未達極大/小值時，馬達動力正常輸出，此時淺灰色與白色24齒齒輪順利連動，完成動力輸出路徑。
我們在下一張圖會說明，為何這裡會使用特殊的白色齒輪，讓動力「適時地」得到釋放。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)


(圖十一)當伸縮臂達到極大/小值時，連動性將停止，齒輪結構終究會因為相互連結而逐一停止轉動；這個訊號路徑與動力傳遞反向，且與馬達輸出時的轉向相反。
逆向訊號最終到達馬達，此時馬達必須知道「適時停止」，因為訊號與轉向相反，未停止將造成馬達燒燬；但馬達無法自動感測得知「適時停止」，此時要在路徑上適當地加上保護機構，在馬達停止前仍能轉動一段時間，但又讓動力「適時地」釋放，而且逆向訊號也不受影響。
這個保護結構就是圖中白色24齒齒輪，有人稱之為「動力流失齒輪」。

更進一步說明，這個齒輪理想放置地點位於路徑中離馬達最近處，如圖中所示；一方面讓逆向訊號使所有齒輪都停止，另一方面馬達未停止前，動力不至於散布過遠，影響到更多齒輪，並在最短時間內釋放掉，所以離馬達越近的位置是越理想的考量。

它的運作原理是當圖中馬達轉動時，僅帶動中心黑色十字連接軸，但十字軸上的白色24齒齒輪卻不動，代表動力被釋放(或流失)，所以稱為「動力流失齒輪」。以後見之明來看，這顆齒輪其實完成了主觀上認為複雜的任務，也就是在沒有電子感測器下，又要馬達轉動、卻又不讓動力輸出(既要馬兒好，又要馬兒不吃草)，這裡用一顆零件就辦到了。
(圖中各別零件圖來源：Peeron)

[結論]8294這一部怪手在2008年上半年時，還可以找到1850元左右的價格(共720個零件)，還算超值，特別是新型伸縮臂(x2)與新式履帶(x60)；對Techinc系列的新手或入門改裝機械動力的玩家來說，這也是值得購入的機型，因為官方結構上已預留Power Function所需的空間，容易理解且學習門檻低；由於8294綜合新型零組件，簡單擴充零件後仿造同系列其他機型彈性大，但因為目前價格為2200元，已上漲19%，玩家在購入來源少的情況下，或許可考慮改買2009年下半年以後的產品，不必熱切追求絕版產品。

宇治金時

這種解說方式, 我想....有零件的人都繪蠢蠢欲動吧
真是太讚了.
大師改天教教別種改造吧[]a12]dsdf52//.,]'

師奶殺手的

哇…～～～～

好詳盡的解說喔

可是對我而言
眼睛看得都花了

所以
只要知道在 9Show-lego大 的巧手之下
這作品一定會動
就很感動了～～～

沙洛佛克

好詳細的介紹啊
大大對這系列應該很專業喔
小弟碰到這種....馬上昏頭哩

謝團長

到時後還請分析一下2009下半該敗哪一組比較超值
很想買一組經典的Technic來玩玩看
感謝喔

卡薩爾德

我最不會玩這種...

jay615

專業級的介紹
雖然我還是不太懂!!:58:

挖勒貝哥哥

呵呵
我記得 金時大 上次聚會也有帶一台來不是嗎:P
也是有帶遙控的作品呢~
一起切磋切磋吧:65:

(沒買這盒的我先逃了...:49:

xray1974

真是很專業的解說
讓我了解齒輪另外不同的應用
雖然我不是念機械和工程的
感謝分享
:13:

挖勒貝哥哥

對了
幫謝團長解答一下
零九年的最大盒的經典Technic應該會是8285吧
http://technicbricks.blogspot.com/2009/03/8258-outriggers-how-they-work.html
有PF零件<--有點可惜只有一顆馬達
不過有新式的伸縮螺桿零件
然後好像還有不少新零件要誕生喔
應該九月才會進來
慢慢期待:95: