CN1283381A

CN1283381A - 小型耕作机

Info

Publication number: CN1283381A
Application number: CN00118990A
Authority: CN
Inventors: 笹冈雅行
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2001-02-14
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: CN1135914C; ES2198248T3; EP1075785B1; DE60002531D1; TW480148B; KR20010050027A; US6540031B1; DE60002531T2; KR100614054B1; EP1075785A1

Abstract

根据本发明的一种小型耕作机(10)包括一个以可摆动方式通过一个枢轴(50)固定到一个引擎(11)的后部或者动力传动机构(12)的后部上的操纵柄(40)。在耕作作业中,如果耕作爪(14,15)撞到一个坚固物体(B)例如象地层内的石头,冲击借助于一个耕作轴(13)传递到引擎和动力传动机构上。此时,引擎和动力传动机构相对于操纵柄围绕枢轴向上旋转。因此,冲击由动力源和动力传动机构的旋转吸收,因此操纵柄变得稳定。

Description

小型耕作机

本发明涉及一种小型耕作机，特别是涉及一种即使在耕作作业中在其耕作爪遇到硬质地层或者坚固物体例如象地层内的石头时也很容易对其进行操纵的小型耕作机。

近些年来，其尺寸设计为比只在农场使用的耕作机小的小型耕作机已经广泛地用于耕作菜园或者小田地，因为这种小型耕作机很容易使用并且具有较小的回旋圆。例如，日本实用新型公开号昭57-86502公开了一种小型耕作机。该耕作机工作时通过安装在耕作轴上的耕作爪的旋转对土壤进行耕作。

小型耕作机包括一个固定到一个引擎的下部的传动装置、一个固定到所述传动装置下部的转动轴和固定到所述的转动轴上的多个耕作爪，所述耕作爪互以预定的间隔相互分开。这种小型耕作机工作时通过多个耕作爪实现耕作作业。这种小型耕作机具有一个固定到传动装置的后方上部的操纵柄。一个阻力杆固定到传动装置上，并且从传动装置的后方向下伸出。在耕作作业时，阻力杆***到地下。

在利用这种小型耕作机进行耕作作业的过程中，如果耕作爪撞到坚固的物体例如象石头，耕作爪移动到坚固物体上而耕作轴向上跳起，因此导致一个现象发生，亦即由于耕作反作用力而导致小型耕作机发生跳起。此时，冲击能量通过转动轴从耕作爪传递到传动装置、引擎和操纵柄。特别是从操作者的角度来看，如果左耕作爪或者右耕作爪撞到坚固物体，耕作机的左侧或者右侧将会发生跳起，因此耕作机的左侧和右侧之间将失去平衡。

如果操作者在保持左侧和右侧之间平衡时还需要操纵承受振动能量的小型耕作机或者需要抑制其跳起现象，(1)操作者需要根据土壤的状态恰当地设定安装阻力杆的高度来调节阻力杆***到地下的长度；(2)或者操作者需要在耕作作业过程中通过将一个适当的向下操纵力施加到操纵柄上来调节将阻力杆***到地层内的载荷。通过这种方式，可以调节用来克服冲击能量的阻力杆阻力。

然而，即使操作者可以调节阻力杆***到地层内的长度和将阻力杆***到地层内的载荷，要在保持小型耕作机左侧后右侧之间平衡的同时操纵承受冲击能量的小型耕作机或者限制其跳起现象的发生，操作者仍然需要凭经验和直觉。

而且，大量开垦的土地例如象田地，都具有垄间不平的表面，而且表层土壤的硬度也不同。如果用小型耕作机耕作这种地层，左耕作爪的耕作量将不同于右耕作爪的耕作量。在这种情况下，如何在保持同样的耕作机的左侧和右侧之间平衡的同时保持小型耕作机直线运行将对耕作的作业程度产生影响。为此，操作者需要凭经验和直觉来调节阻力杆***到地层内的长度和将阻力杆***到地层内的载荷，并且在保持小型耕作机的左侧和右侧之间平衡的同时操纵该小型耕作机。

由于操作者在操纵现有技术的小型耕作机进行耕作时需要一定的技能，因此需要对该小型耕作机进行进一步的改进。

基于上述观点提出本发明，本发明的目的是提供一种在任何时候都可以很容易地操纵和进行耕作作业的小型耕作机。

根据本发明的一个方面，提供一个小型耕作机，其特征在于包括一个动力源、一个将动力源的旋转驱动力传递到一个耕作轴的传动机构、固定到耕作轴上并且在耕作土壤时旋转而使得耕作机行驶的多个耕作爪、一个***到地层内的阻力杆和一个通过一个枢轴装置以可摆动的方式固定到动力源的后部或者动力传动机构的后部上的操纵柄。

操纵柄以可上下摆动的方式固定到动力源的后部或者动力传动机构的后部。

一个用于当动力源和动力传动机构相对于操纵柄向上或者向下摆动时实现阻尼的阻尼元件设置在动力源或者动力传动机构与操纵柄之间。

一个第一连杆以可上下摆动的方式固定到动力源或者动力传动机构的后部，而一个第二连杆以可前后摆动的方式固定到操纵柄上，第一连杆被连接到第二连杆上，从而构成一个连杆机构，该连杆机构可以根据动力源和动力传动机构的向前和向后摆动而弯曲。一个阻尼元件的一端以可前后摆动的方式连接到第一连杆和第二连杆之间的一个连接部分上；而阻尼元件的另外一端以可前后摆动的方式连接操纵柄，从而当动力源和动力传动机构沿着靠近操纵柄的方向摆动时，使得每个预定量的摆动所对应的阻尼元件的那部分冲程变大。

阻力杆可以从操纵柄向下伸出或者从动力传动机构的后部向下伸出。

在用根据本发明的小型耕作机进行耕作作业过程中，如果耕作爪撞击到一个坚固物体例如象地层内的石头，由于耕作反作用力的作用将发生跳起现象。此时作为耕作反作用力的冲击能量从耕作爪传递到动力源和动力传动机构。由于阻力杆***到地层内，阻力杆产生一个阻力克服跳起现象，从而使得阻力杆和操纵柄处于稳定状态。由于耕作爪、动力源和动力传动机构摆动特别是相对于操纵柄向上摆动是处于稳定状态，因此可以吸收冲击能量。操纵柄是稳定的而不会产生跳起现象，耕作机的操纵也变得容易。

作为优先的选择，用于当动力源和动力传动机构相对于操纵柄向上或者向下摆动时实现阻尼的阻尼元件设置在动力源或者动力传动机构与操纵柄之间，因为当动力源和动力传动机构相对于操纵柄向上或者向下摆动时，阻尼元件可以充分吸收冲击能量。

一个由连杆机构和阻尼元件构成的悬挂装置是一个渐进式悬挂装置，其中，当动力源和动力传动机构沿着其靠近操纵柄方向摆动时，每预定量的摆动所对应的阻尼元件的那部分冲程变大。阻尼元件用较小的冲程吸收较小的冲击能量，而用较大的冲程吸收较大的冲击能量。因此，阻尼元件可以有效地吸收冲击能量。

由于阻力杆从操纵柄向下伸出，因此在耕作作业中，通过在给操纵柄施加一个足够的向下的操纵力，则阻力杆***到地层内的长度可以进行调节以稳定耕作深度。而且，作为一种优选的方式，如上所述，阻力杆可以从动力传动机构的后部向下伸出，因为当发生跳起现象时，阻力杆可以***到地层内以抑制动力源和动力传动机构的摆动。

而且，在本发明中，操纵柄通过一个枢轴装置固定到动力源的后部或者动力传动机构的后部，因此从操作者的角度来看枢轴装置之前的部分可以相对于操纵柄向右或者向左旋转，从而吸收冲击能量。特别是，即使右侧耕作爪和左侧耕作爪耕作量不同和右侧和左侧耕作的作用力不同，耕作爪、动力源和动力传动机构也可以相对于操纵柄向右或者向左围绕枢轴装置旋转并向左侧或向右侧倾斜，因此吸收右侧和左侧的不同的耕作反作用力。因此，操纵柄是稳定的而不会发生跳起或者倾斜，而操作者可以在保持小型耕作机左侧和右侧之间平衡的同时操纵小型耕作机。

一对右阻尼元件和左阻尼元件设置在动力源或者动力传动机构与操纵柄之间，用于减少由于枢轴装置的前部的向右和向左摆动所导致的冲击。

一对右支承臂和左支承臂分别从操纵柄向着动力源的右侧和左侧或者动力传动机构的右侧和左侧伸出；而动力源的右侧和左侧或者动力传动机构的右侧和左侧分别通过一对右侧和左侧连杆连接到一对右支承臂和左支承臂的端部；一对右阻尼元件和左阻尼元件设置在一对右侧和左侧连杆与操纵柄之间，从而由一对右侧和左侧连杆将动力源和动力传动机构的向右和向左的摆动转化为向前或者向后的摆动，并将这种向前或者向后的摆动传递到一对右侧和左侧阻尼元件。因此，与将动力源和动力传动机构的向右和向左的摆动直接传递到右侧或者左侧阻尼元件的情况相比，在上述的结构中，可以比较自由地设定这些阻尼元件的冲程和结构。特别是，阻尼元件可以设置为可以向着小型耕作机的车身的前方和后方膨胀或者压缩，从而使得小型耕作机的结构更加紧凑。

最好是使阻力杆从操纵柄向下伸出，因为阻力杆***到地层内的长度可以在耕作作业中通过给操纵柄施加一个向下的操纵力而进行调节以稳定耕作深度。

下面将参考附图对本发明的某些优选的实施例进行详细描述，但是这些实施例不是对本发明的限制。这些附图包括：

图1是侧视图，表示根据本发明的第一个实施例的小型耕作机的整体；

图2是如图1所示的小型耕作机的后视图；

图3是如图1中所示的悬挂***的局部剖切放大侧视图；

图4是沿着图3中的4-4线的放大的剖面图；

图5是沿着图3中的5-5线的放大的剖面图；

图6是沿着图3中的6-6线的放大的剖面图；

图7是表示当耕作爪撞到一块地层内的石头时，整个小型耕作机的操作状态图；

图8表示当耕作爪撞到地层内的石头上时悬挂***的操作状态图；

图9是表示图1中的小型耕作机的第一种改进的侧视图；

图10是表示图1中的小型耕作机的第二种改进的侧视图；

图11是表示图1中的小型耕作机的第三种改进的侧视图；

图12是表示图1中的小型耕作机的第四种改进的侧视图；

图13是表示图1中的小型耕作机的第五种改进的侧视图；

图14是表示根据第二个实施例的一个操纵柄的固定结构的侧视图；

图15表示图14中的悬挂***的立体图；

图16是沿着图14中的16-16线的放大的剖面图；

图17是沿着图14中的17-17线的放大的剖面图；

图18A和18B是表示根据本发明的第二个实施例的悬挂***的原理的视图；

图19是表示根据本发明第二个实施例的操纵柄固定结构的操作的视图；

图20是表示根据本发明第三个实施例的小型耕作机整体的侧视图；

图21是图20中所示的小型耕作机的后视图；

图22是图20中所示的小型耕作机的平面视图；

图23是一个立体图，表示左侧连接结构，包括一个支承臂、一个连杆支架和一个阻尼元件，这些元件位于L形连杆装置的中心；

图24是表示位于枢轴装置中心附近的连接结构的剖面图，该枢轴装置设置在一个动力传动机构的后部和操纵柄之间；

图25是图20中所示的枢轴装置、支承臂、L形连杆装置和阻尼元件的周边部分的全部的放大的视图；

图26是类似于图23中的立体图的平面图；

图27是表示一个例子的小型耕作机的后视图，从第三个实施例的小型耕作机的后部来看，由于右耕作爪已经撞到一个埋入到地层的石头，一个引擎和一个动力传动机构向着左侧倾斜；以及

图28是当小型耕作机如图27所示倾斜时，结合支架、L形结合装置和阻尼元件操作的视图。

下面的描述本质上只是举例说明，决不是对本发明及其应用和用途的限制。

参考图1和图2，根据本发明第一个实施例的小型耕作机具有一个作为动力源的引擎11。从引擎11输出的驱动力通过一个动力传动机构12旋转耕作轴13。多个耕作爪14和15固定到耕作轴13上并互相分开预定间隔。小型耕作机10行驶时通过耕作爪14和15的旋转对土地进行耕作。

小型耕作机10具有一个操纵柄40，该操纵柄40从动力传动机构12的后部向上和向后伸出。一个阻力杆93固定在操纵柄40上，从操纵柄40的下部向下伸出。在第一个实施例中，操纵柄可以围绕一个枢轴装置50上下摆动，该枢轴装置50设置在动力传动机构12的后部。

动力传动机构12是将引擎11的驱动力传递到耕作轴13的机构，它包括多个安装在壳体16内的齿轮(未示出)。阻力杆93***到地层内从而给第一和第二耕作爪14和15设定一个耕作深度H，并产生与耕作爪14和15的前进力方向相反的阻力。在图1和图2中，附图标记21表示一个引擎盖、附图标记22表示一个用于阻止泥土或者类似物飞溅的盖，而附图标记23表示一个车身保险杠。

如图2所示，引擎11沿着车身的中心线CL设置。动力传动机构12固定到引擎11的下部。耕作轴13固定到动力传动机构12的下部，从而使得耕作轴13沿着耕作机10的宽度方向延伸。多个耕作爪14和15包括第一耕作爪14和14以及第二耕作爪15和15，其中，第一耕作爪14和14分别在靠近车身中心线CL内侧的位置上，而第二耕作爪15和15分别设置在耕作爪14和14外侧的位置上。多个耕作爪14和15固定到耕作轴13上，并沿着耕作轴13的纵向以预定距离分开。

操纵柄40包括一个倒U形的柄柱部分42、一个垂向柄固定部分43和一个固定到柄固定部分43上的V形柄部分44，其中，所述的柄柱部分42具有右管脚41和左管脚41，分别位于动力传动机构12的后方；柄固定部分43则沿着车身中心线CL固定到柄柱部分42的顶端。

在图2中，附图标记24表示一个油箱，附图标记25表示一个空气清洁器，附图标记26和26表示侧盘，附图标记45和45表示把手，而附图标记46表示一个离合器控制杆。

图3是表示小型耕作机10的操纵柄固定结构的剖面侧视图，用于表示操纵柄40的一个具体的固定结构和阻力杆93的固定结构。

在操纵柄40的固定结构中，右支架33R和左支架33L(图3中只是表示了右支架)固定到动力传动机构12的后方下部，而柄柱部分42的下部固定到右支架33R和左支架33L的后方下部，因此柄柱部分42可以围绕枢轴装置50上下摆动。换句话说，引擎11和动力传动机构12的固定允许引擎11和动力传动机构12相对于操纵柄40上下摆动。

根据第一个实施例的小型耕作机10具有一个悬挂装置60，该悬挂装置60将引擎11和动力传动机构12悬挂在操纵柄40上。该悬挂装置60中的一个阻尼元件64放置在动力传动机构12和操纵柄40之间。

阻尼元件64是一个阻尼器，该阻尼器可以在引擎11和动力传动机构12按照如上所述相对于操纵柄40上下摆动时实现阻尼；例如，这种阻尼器可以是一个具有螺旋弹簧65的油阻尼器66，其中的弹簧65可以向着小型耕作机10的前方和后方压缩和膨胀。附图标记67指一个油箱。

悬挂装置60包括一个由L形截面的钢材制成的横穿元件61。该横穿元件61横越在右支架33R和左支架33L的后方上部之间。此外，悬挂装置60包括一个支承臂71，该支承臂71从柄柱部分42的上部向后和向下伸出。支承臂71固定到阻尼元件64的后端64b(另外一端)上，并且可以上下摆动。阻尼元件64的前端64a(一端)固定到横穿元件61上并且可以上下摆动。

柄柱部分42具有一个下限止动部分81和一个上限止动部分85，以限定柄柱部分42的摆动范围(引擎11和动力传动机构12的摆动范围)。

下限止动部分81具有分别固定到右支架33R和左支架33L下端上的下限止动片82和82和固定到柄柱部分42的左管脚41和右管脚41的下端上的支撑板83和83。柄柱部分42的下限摆动位置由支撑板83和83分别与下限止动片82和82的下表面贴合而确定。

在上限止动部分85的结构中，一个水平元件86在柄柱部分42的两个管脚41和41之间穿过，而一个定位螺栓87固定到水平元件86内，因此螺栓87可以向前或者向后移动进行调节。柄柱部分42的上限摆动位置由定位螺栓87与横穿元件61贴合的位置来确定。

参考图4，详细地表示操纵柄40的固定结构。动力传动机构12的壳体16具有位于右侧和左侧的两个侧固定块31R和31L和一个位于后方端部的后方固定块32。

每一个右支架33R和左支架33L是将一个板弯曲成类似曲柄截面形状而形成。这一对右支架33R和左支架33L分别通过螺栓34和34而固定到侧固定块31R和31L上，同时通过一个长螺栓35固定到后方固定块32上。附图标记36和36是指间隔套筒。

枢轴装置50的结构用于支撑柄柱部分42从而使其可以在右支架33R和左支架33L上向上和向下摆动。

该枢轴装置50具有一个横穿管51，该横穿管51穿过柄柱部分42的右管脚41和左管脚41并横越在右支架33R和左支架33L之间。一个管状轴53穿过轴套52和52可旋转地***到横穿管51内。一个长支撑螺栓54***并穿过轴53的孔从而将右支架33R、左支架33L和轴53固定到一起，因此将柄柱部分42支撑在右支架33R和左支架33L上，使其围绕长支撑螺栓54上下摆动。

由于柄柱部分42具有倒U形形状并且右管脚41和左管脚41固定到动力传动机构12的壳体16上，操纵柄40的左右两个支撑位置之间可以有较大的支撑距离。因此，即使一个外力从两侧作用到操纵柄40上，操纵柄40也不会发生摇摆而保持稳定状态，因此可以实现耕作机的稳定操纵。

一个支承臂91沿着车身中心线CL(位于整个耕作机的重心G位置)固定到横穿管51上。支承臂91向后伸出，而一个垂向延伸的保持管92(如图4所示，保持管的方向垂直于图4所在页的纸张平面)固定到支承臂91的后端。阻力杆93以可以向上和向下滑动的方式固定到保持管92上，并且用一个固定螺栓94进行固定。

悬挂装置60将参照附图5进行描述。横穿元件61的两端分别通过多个螺栓62固定到右支架33R和左支架33L上。一个具有槽形剖面形状的保持器63固定到横穿元件61的上表面上。而阻尼元件64的一个前端64a通过一个连接螺栓68以可旋转方式固定到保持器63的两个凸缘63a和63a上。阻尼元件64沿着车身中心线CL设置在倒U形柄柱部分42的左管脚41和右管脚41之间。阻尼元件64的前端64a的固定位置靠近整个耕作机的重心G。附图标记69和69是指间隔套筒。定位螺栓87设置在车身中心线CL上。

图6表示阻尼元件64与支承臂71之间的连接状况。一个具有底部开口的槽形保持器72由一个螺栓73固定到一个由具有顶部开口的槽钢构成的支承臂71的后端，从而使得槽形保持器72覆盖支承臂71的后端。阻尼元件64的后端64b通过一个连接螺栓74以可旋转方式固定到槽形保持器72的凸缘72a和72a上。附图标记75和76和76是指间隔套筒，而附图标记77和77是指套圈。

小型耕作机10的操作将参照附图1、4、5、7和8进行描述。

如图1所示，在引擎11启动后，一个操作者(未示出)握住操纵柄49开始行走，同时操纵着小型耕作机。在利用动力传动机构12和耕作轴13通过引擎11的驱动力转动第一和第二耕作爪14和15时，耕作机10前进并对土地进行耕作。

在耕作作业中，由于阻力杆93***到地层Gr内，从而设定了第一和第二耕作爪14和15的耕作深度，而与第一和第二耕作爪14和15的驱动力方向相反的阻力也可以施加到小型耕作机10上。

如图1所示，操纵柄40的摆动中心C(亦即枢轴装置50的中心)位于整个耕作机10的重心附近。具体地说，摆动中心设置在与重心G向后错开一定距离X的一个位置上，与重心G具有同样的高度。距离X设定如下。所设定的距离X应该满足当在耕作作业中阻力杆93***到地层_Gr内以产生与第一和第二耕作爪14和15的拖动力方向相反的阻力时，整个耕作机的重心G向后移动并且几乎与摆动中心C重合。

通过使得整个耕作机的重心的位置与摆动中心C重合或者互相靠近，可以减少引擎11和动力传动机构12相对于操纵柄40摆动的质量。因此，可以减少转动惯量。

而且，阻尼元件64的前端64a的固定位置设定为几乎就位于整个耕作机的重心G附近的摆动中心C的正上方。因此，可以使小型耕作机10稳定行驶，从而可以改善小型耕作机10的直线行驶性能和转向性能。因此，可以改善小型耕作机的操纵性能从而实现耕作作业。

在这种方式下，为了使得摆动中心C和阻尼元件64的前端64a的固定位置靠近整个耕作机的重心G，如图4所示，柄柱部分42形成为一个倒U形形状，而动力传动机构12则通过右支架33R和左支架33L夹在右管脚41和左管脚41之间。

在下面的描述中，可以由阻尼元件64支撑的操纵柄40的载荷称为“弹簧承载载荷”，而作用到阻尼元件64上的载荷(亦即引擎11、动力传动机构12、耕作轴13、第一和第二耕作爪14和15以及类似物的载荷)称为“非保守载荷”(unsparing load)。通常，如果用非保守载荷(分子)除以弹簧承载载荷(分母)所得到的数值较小时，可以防止第一和第二耕作爪14和15的振动传递到操纵柄40，因此可以获得良好的操纵感觉。如果需要获得这种良好的操纵感觉，最好将弹簧承载载荷设置为较大载荷。

操作者可以通过给操纵柄40施加一个向下的操纵力而将与操纵柄40成一个整体的阻力杆93***到地层Gr内。由于从操纵柄40向下伸出的阻力杆93被***到地层Gr内，故阻力杆93的阻力方向与阻力杆93的轴线方向垂直。因此，阻力杆93和操纵柄40在向前、向后、向右和向左方向上都是稳定的。因此，使操纵柄40向前进所需的操纵力几乎是恒定的。

操纵柄40的操纵力与***到地层Gr内的阻力杆93的阻力的合力是弹簧承载载荷。根据操纵柄40的上下摆动操纵可以将通过支承臂71而从操纵柄40作用到阻尼元件64的后端64a上的弹簧承载载荷设定为一个较大的载荷。

图7是表示小型耕作机10的操作的视图。

在耕作作业中，如果第一和第二耕作爪14和15撞到一个坚硬坚固物体例如象地层内的石头，由于耕作的反作用力而沿着一个箭头U的方向产生一个跳起现象。此时作为耕作反作用力的冲击能量从第一和第二耕作爪14和15通过耕作轴13传递到引擎11或者动力传动机构12。

由于从操纵柄40向下伸出的阻力杆93***到地层Gr内，阻力杆产生一个克服跳起现象的阻力。因此，阻力杆93和操纵柄40不容易受到跳起现象的影响而处于稳定状态。

图8是类似于图3的视图，但是表示操纵柄40和悬挂装置60的操作。尽管操纵柄40处于稳定状态，但是由于如图7所示的冲击能量，引擎11和动力传动机构12将向上摆动，从而吸收冲击能量。既然操纵柄40是稳定的而不会发生跳起现象，因此改善了耕作机10的可操纵性。因此耕作作业变得容易。

当动力传动机构12向上摆动时它靠近操纵柄40。因此，来自动力传动机构12的冲击能量通过右支架33R、左支架33L、横穿元件61和槽形保持器63挤压阻尼元件64的前端64a。与冲击能量的大小对应，阻尼元件64向后移动一个冲程，从而充分吸收冲击能量。

吸收了冲击能量的阻尼元件64的反作用力又可以作为第一和第二耕作爪14和15的耕作作用力(参见图7)。

阻力杆93的固定位置的一种改进形式将如下所述。另外，与上述的实施例相同的构件用相同符号进行表示，而这些相同的构件的描述就省略了。

图9是一个小型耕作机的视图，表示根据第一种改进形式阻力杆93的固定位置。

根据第一种改进形式的阻力杆93从动力传动机构12的后部向下伸出。具体地说，支承臂91用螺栓固定到右支架33R和左支架33L的后方下部，而阻力杆93通过保持部92固定到支承臂91上。

如果发生跳起现象，阻力杆93***到地层内并且限制引擎11和动力传动机构12的摆动。

图10表示涉及阻力杆93的固定结构的第二种改进形式。

根据第二种改进形式的阻力杆93从操纵柄40向下伸出，而阻尼元件64的前端64a直接固定到引擎11上，用于相对于引擎11上下摆动。

图11表示涉及阻力杆93的固定结构的第三种改进形式。

根据第三种改进形式的阻力杆93从动力传动机构12的后部向下伸出，而阻尼元件64的前端64a则直接固定到引擎11上，用于相对于引擎11上下摆动。

图12表示涉及阻力杆93的固定结构的第四种改进形式。

根据第四种改进形式的阻力杆93从操纵柄40处向下伸出，而阻尼元件64的前端64a则直接固定到动力传动机构12上，用于相对于动力传动机构12上下摆动。

图13表示涉及阻力杆93的固定结构的第五种改进形式。

根据第五种改进形式的阻力杆93从动力传动机构12的后部向下伸出，而阻尼元件64的前端64a则直接固定到动力传动机构12上，用于相对于动力传动机构12上下摆动。

根据第二个实施例的悬挂装置将参照附图14到19进行描述。

参照附图14，根据第二个实施例的悬挂装置100是一个渐进式悬挂装置，在该悬挂装置中，随着引擎11和动力传动机构12围绕枢轴装置50沿着靠近操纵柄40的方向摆动时，每预定的摆动量所对应的阻尼元件64的那部分冲程变大。

根据第二个实施例的悬挂装置100具有一个有链杆机构110和阻尼元64构成的组合结构，如图15和16所示。连杆机构110由可弯曲的连杆机构构成，具有右侧第一连杆114R和左侧第一连杆114L、右侧第二连杆115R和左侧第二连杆115L和一个将这些连杆可转动地连接到一起的连接螺栓116。

右侧第一连杆114R和左侧第一连杆114L经一对右侧上支架112R和左侧上支架112L并由一个连接螺栓113以可旋转的方式固定到引擎11的后部。上支架112R和112L通过多个螺栓111固定到引擎11的壳体17的右侧和左侧。第一连杆114R和114L的前端通过连接螺栓113以可旋转方式固定到上支架112R和112L的后端。第一连杆114R和114L向后伸出。

右侧和左侧第二连杆115R和115L的下端以可旋转的方式通过连接销钉118R和118L固定到柄柱部分42的右管脚41和左管脚41上。

第一连杆114R和114L的后端和第二连杆115R和115L的上端以可旋转方式由连接螺栓116连接在一起从而构成一个连接部分117，如上所述。阻尼元件64的前端64a以可旋转方式连接到连接部分117的连接螺栓116上。如图15和17所示，阻尼元件64的另外一端64b通过一个连接螺栓123以可旋转方式固定到一对右侧板91a左侧板91a上，并且定位在两个板91a和91a的上部之间，所述的两个板91a和91a固定到枢轴装置50的横穿管51上，两个板91a和91a互相分开一定距离。两个右侧板91a和左侧板91a构成了阻力杆支撑臂91，该支撑臂用于支撑阻力杆93。

在图15和16中，附图标记121、122和122表示保持右侧和左侧第一连杆114R和11L之间恒定距离的间隔套筒。在图17中，附图标记124和124表示用于将阻尼元件64的另外一端64b保持在板91a和91a之间的中心的间隔套筒。

图18A和18B是表示根据本发明的第二个实施例的悬挂装置100的原理的视图。

在图18A中，点C、P1、Q1、O1和O2以及直线L1～L4定义如下：

C：操纵柄40的摆动中心；

P1：第一连杆114R和114L连接到上支架112R和112L上的点；

Q1：第二连杆115R和115L以及阻尼元件64的前端64a连接到第一连杆114R和114L上的点；

O1：第二连杆115R和115L连接到操纵柄40上的点；

O2：阻尼元件64的另外一端64b连接到操纵柄40上的点；

L1：连接点C和点P1的直线；

L2：连接点P1和点Q1的直线；

L3：连接点O1和点Q1的直线；以及

L4：连接点O2和点Q1的直线。

直线L1、L2和L3的长度是恒定的。直线L3是直线L1、L2、L3和L4中最短的直线，而L1、L2、L3和L4直线之间的长度的关系为L3＜L2＜L4＜L1。直线L3基本上与直线L4重合。直线L1、L2和L4大致形成一个三角形。

当引擎11和动力传动机构12靠近操纵柄40从而围绕点C按照箭头N所示的方向顺时针方向旋转时，直线L1也沿着箭头N示的方向围绕C点进行旋转。

在图18B中，当直线L1位于其初始位置P1时，直线L4的长度是Y1。当直线L1沿着箭头N所示的方向摆动一个摆角α1时，点P1位移到点P2的位置。当点P1发生位移时，点Q1发生位移，而直线L3围绕O1点沿着顺时针方向旋转一个摆角β1，而点Q1位移到点Q2的位置。当点Q1位移时，直线L4围绕点O2沿着顺时针方向旋转一个摆角θ1。此时，直线L4的长度变成Y2，Y2小于Y1。(Y1-Y2)为Y1与Y2之间的差，用△1表示。

直线L1进一步沿着箭头N的方向摆动一个摆角α2。摆角α2等于摆角α1。当点P2移动到点P3的位置时，点Q2移动到点Q3的位置，而直线L3绕点O1沿着顺时针方向旋转一个摆角β2。当点Q2移动到点Q3处时，直线L4围绕点O2沿着顺时针方向旋转摆角θ2。此时，直线L4的长度是Y3，而且Y3比Y2短。(Y2-Y3)为Y2与Y3之间的差，用△2表示。

由于直线L3的长度小于直线L1的长度，直线L3的摆角大于直线L1的摆角。例如，如果直线L1的摆角是α1，则L3的摆角是β1。然而，如果L1的摆角是α2并且α2与α1相等，则L3的摆角是β2，但是β2大于β1。因此，直线L4的摆角θ1小于摆角θ2。因此，△1小于△2。上述的关系可以总结为如果α1=α2，则β1＜β2并且θ1＜θ2，因此△1＜△2。

在如图18A所示的悬挂装置100中，如果引擎11和动力传动机构12向着靠近操纵柄40的方向移动，则每预定的摆动量所对应的阻尼元件64的那部分冲程变大。完成这种操作的悬挂装置100可以认为是一种渐进式悬挂装置。当引擎11和动力传动机构12摆动一个摆角α1或者α2时，阻尼元件64的长度减少△1或者△2。

在小型耕作机10的耕作作业中，如果小型耕作机10遇到了跳起现象，跳起现象所导致的冲击能量作为向上的作用力而作用到引擎11和动力传动机构12上。如图19所示，引擎11和动力传动机构12相对于操纵柄40向上摆动，从而吸收冲击能量。

冲击能量从引擎11通过上支架112R和112L、连接螺栓113、第一连杆114R和114L以及连接螺栓116作用到阻尼元件64的前端64a上。阻尼元件64通过向后收缩一个冲程而充分吸收冲击能量，冲程的大小则与冲击能量的大小对应。

特别是，由于悬挂装置100是一个渐进式悬挂装置，阻尼元件64用较小的冲程吸收较小的冲击能量，用较大的冲程吸收较大的能量。因此，阻尼元件64可以有效地吸收冲击能量并实现耕作作业。

然而，通过适当设定连杆机构110中的第二连杆115R和115L与第一连杆114R和114L之间的长度比例可以使得阻尼元件64的冲程变大，从而阻尼元件64吸收冲击能量的幅度也变大。

在如图14～19所示的第二个实施例中，第一连杆114R和114L可以固定到动力传动机构12上而不是固定到引擎11上。而且，阻力杆93可以从动力传动机构12的后部向下伸出。

根据本发明的第三个实施例的小型耕作机将参照附图20～28进行描述。

参考附图20、21和22，根据本发明的第三个实施例的小型耕作机200具有一个作为动力源的引擎211。从引擎211输出的驱动力通过一个动力传动机构212旋转耕作轴213。多个耕作爪214和215固定到耕作轴213上并以预定间隔互相分开。当耕作爪214和215的旋转对土地进行耕作时，小型耕作机200向前行驶。

小型耕作机200具有一个操纵柄230，该操纵柄230通过一个枢轴装置220固定到动力传动机构212的后部。操纵柄230从动力传动机构212处向上和向后伸出。一个阻力杆237固定到操纵柄230上，从而使得阻力杆从操纵柄230的下部向下伸出。

动力传动机构212是将引擎211的驱动力传递到耕作轴213的机构，它包括多个安装在壳体216内的齿轮(未示出)。阻力杆237***到地层Gr内从而给第一和第二耕作爪214和215设定一个耕作深度H，并产生与耕作爪214和215的前进力方向相反的阻力。在图20、图21和图22中，附图标记217表示一个用于阻止泥土或者类似物飞溅的盖，而附图标记218表示一个车身保险杠，附图标记233表示一个把手，而附图标记234表示一个离合器控制杆。

如图21所示，引擎211沿着车身的中心线CL设置。动力传动机构212固定到引擎211的下部。耕作轴213固定到动力传动机构212的下部，从而使得耕作轴213沿着耕作机200的宽度方向延伸。多个耕作爪214和215包括第一耕作爪214和214以及第二耕作爪215和215，其中，第一耕作爪214和214在靠近车身中心线CL内侧的位置上，而第二耕作爪215和215分别设置在耕作爪214和214外侧的位置上。多个耕作爪214和215固定到耕作轴213上，并沿着耕作轴213的纵向以相等的间隔分开。

操纵柄230包括一个柄柱部分231和一个柄部分43，其中，所述的柄柱部分231沿着车身中心线CL固定到动力传动机构212的后部；而柄部分43大致为U形形状，并固定到柄柱部分231的顶端。在附图20、21、22中，附图标记219和219表示侧盘。

参考附图22和23，一对右和左阻尼元件253R和253L设置在动力传动机构212和操纵柄230之间。当右或者左耕作爪214或者215撞到地层内的石头或者类似物时，这些阻尼元件253R和1253L用于减少由于动力传动机构212围绕枢轴装置220(参考图20)向右和向左旋转时所产生的冲击。

一对右支承臂241R和左支承臂241L从操纵柄230分别伸出到动力传动机构212的右侧和左侧。一对右L形连杆251R和左L形连杆251L以可旋转方式分别连接到右和左支承臂241R和242L的端部上。每一个右和左支承臂241R和241L大致上为U形形状，其开口向着前方。由于右阻尼元件253和右L形连杆251R的结构与左阻尼元件253L和左L形连杆251L的结构相同，如图23中详细所述，以下只描述右侧和左侧结构中的一个结构。

参考附图23，左支承臂241L具有一个第一臂部242，该第一臂部242从操纵柄230向着左侧伸出，如图22所示。第一臂部242具有一个第二臂部243，该第二臂部243从第一臂部242的左端部弯曲并向着前方伸出。L形连杆251L的角部以可旋转方式连接到一个臂端部244，该臂端部244为第二臂部243的一个端部。一个从第一臂部242和第二臂部243之间的角部向上伸出的支架245固定到左支承臂241L上。

L形连杆251L的一端借助于一个连杆支架256L通过一个销钉257以可旋转方式固定到动力传动机构212上。L形连杆251L的另外一端通过一个销钉254以可旋转方式连接到一个油阻尼器262的一个杆262a的端点上，其中，油阻尼器262具有一个螺旋弹簧261，该螺旋弹簧261构成了阻尼元件253L。油阻尼元件262的近端通过一个销钉255以可旋转方式连接到支架245上。螺旋弹簧261在任何时候都迫使L形连杆251L沿着逆时针方向围绕销钉252旋转。

动力传动机构212、枢轴装置220和操纵柄230之间的连接结构将参照附图24和25进行描述。

枢轴装置220设置在操纵柄230和动力传动机构212之间，从而使得枢轴装置220沿着车身中心线CL向着小型耕作机220的前部和后部伸出。因此，相对于操纵柄230，动力传动机构212可以围绕枢轴装置220向右或者向左旋转(亦即向右或者向左摆动)。

如图24所示，枢轴装置220由一个从动力传动机构212的后部向后伸出的一个水平枢轴221和枢轴管222组成，该枢轴管222的内部以可旋转方式固定着枢轴221。再参考图25，枢轴管22固定到柄柱部分231的叉形部分的下部上。

一对右支架223和左支架223被固定并相互分开一定距离，而且从动力传动机构212的后部向后伸出。一个枢轴固定元件224通过右侧和左侧销钉225和225固定在这一对支架223和223之间；而枢轴221固定到该枢轴固定元件224上。枢轴221在其前端具有一个大直径凸缘部分221a，枢轴221在该大直径凸缘部分22la处与枢轴固定元件224配合。枢轴221的后端具有一个螺栓部分221b，一个与枢轴管222直径大致相同的垫片227通过一个螺母226固定到螺栓部分221b上。垫片227防止枢轴221从枢轴管222上脱落。

枢轴装置220具有上述结构，而引擎211和动力传动机构212能够相对于操纵柄230而围绕枢轴装置220向右或者向左旋转。

从操作者的角度来看，当动力传动机构212相对于操纵柄230向右或者向左旋转时，当从图25来看，连杆支架256L的运动轨迹是一条向上或者向下的直线，而左L形连杆251L围绕销钉252摆动的轨迹则为一条弧线。为了在此时也让销钉257处于平滑的连接，在连杆支架256L上形成一个水平长槽形销孔256a，因此L形连杆251L可以平滑地旋转。

参考附图25，一个垂向伸出的管状支撑部236沿着车身中心线CL固定到柄柱部分231的下方后端。阻力杆237固定到该管状支撑部236上。阻力杆通过多个固定螺栓238固定到支撑部236上。

从操作者的角度来看，如图26所示，当动力传动机构212目对于操纵柄230向右或者向左旋转(摆动)时，例如，固定在动力传动机构212上的连杆支架256L沿着旋转方向相对于左L形连杆251L倾斜。为了在此时保持销钉257处连接顺畅，左L形连杆251L和连杆支架256L借助于一个对齐元件258(例如象自对中球轴承)而通过销钉257互相连接到一起。

在左支承臂241L、L形连杆251L、阻尼元件253L和连杆支架256L之间的连接关系已经在上面参照附图23～26进行了描述。但是，由于右支承臂241R、L形连杆251R、阻尼元件253R和连杆支架256R具有类似的结构，因此省略了对类似结构的描述。

根据第三个实施例的小型耕作机200的操作将参照附图20、27和28进行描述。

参考附图20，当引擎211启动后，操作者(未示出)握住操纵柄230并开始行进，同时操纵该小型耕作机200。在借助于动力传动机构212和耕作轴213利用引擎211的驱动力旋转第一和第二耕作爪时，耕作机200前进并对土地进行耕作。

操作者可以通过在操纵柄230上施加一个向下的作用力而将与操纵柄230成一个整体的阻力杆237***地层Gr内。***到地层Gr内的阻力杆237产生一个垂直于阻力杆237的轴线方向的阻力。由于该阻力的存在，操纵柄230和阻力杆237在向着小型耕作机200的前方、后方、右方、左方均表现出稳定性。需要使操纵柄230向前的操纵力几乎是恒定的。阻力杆设定第一和第二耕作爪214和215的耕作深度H，并向该小型耕作机200施加与第一和第二耕作爪214和215的拖动力方向相反的阻力。

图27是说明在耕作作业中的状态的视图，右侧第二耕作爪215撞到一个坚固物体B例如象地层内的石头，引擎211和动力传动机构212将围绕枢轴装置220旋转，并且相对于操纵柄230向着逆时针方向倾斜。

如图27所示，如果右侧第二耕作爪215撞到坚固物体例如象地层内的石头，由于耕作反作用力而产生跳起现象(也称为前冲现象)。此时，作为耕作反作用力的冲击能量借助于耕作轴213从右侧第二耕作爪215传递到引擎211和动力传动机构212之上。

由于从操纵柄230向下伸出的阻力杆237***到地层Gr内，阻力杆237就产生一个抑制跳起现象的阻力。因此，操纵柄230和阻力杆237不易受到跳起现象的影响。

在冲击能量的作用下，引擎211和动力传动机构212相对于操纵柄230沿着逆时针方向围绕枢轴220摆动。换句话说，尽管操纵柄230的柄中心线HL基本上垂直，但是车身中心线CL向左倾斜，因此冲击能量可以被吸收。此外，由于操纵柄230既没有跳起也没有倾斜，因此小型耕作机200的操纵性能是稳定的。

当小型耕作机200耕作到一片不平整的可耕土地时，左侧第一和第二耕作爪214和215与右侧第一和第二耕作爪214和215的耕作量不同，因此，右侧和左侧的耕作反作用力就不同。但是，由于从操纵柄230向下伸出的阻力杆237***到地层Gr内，因此阻力杆237处于稳定状态而操纵柄230也处于稳定状态。由于在右侧和左侧的不同的耕作反作用力作用下，引擎211和动力传动机构212相对于操纵柄230而围绕枢轴220向右或者向左旋转(摆动)，因此可以吸收右侧和左侧不同耕作反作用力。由于操纵柄230是稳定的而不会发生跳起或者倾斜，因此操作者可以通过在保持小型耕作机200的右侧部分和左侧部分之间平衡的同时操纵小型耕作机200而保持小型耕作机200直线运行。

图28中的(a)表示在图27中所示的状态中左侧连杆支架256L、L形连杆251L和阻尼元件253L的操作。在该状态中，左侧连杆支架256L向下移动，而左侧L形连杆251L围绕销钉252沿着逆时针方向旋转，从而左侧阻尼元件253L的杆262a前进。

图28中的(b)表示在图27中所示的状态中右侧连杆支架256R、L形连杆251R和阻尼元件253R的操作。在该状态中，右侧连杆支架256R向上移动，而右侧L形连杆251R围绕销钉252沿着顺时针方向旋转，从而左侧阻尼元件253L的杆262a回缩。通过这种方式，右阻尼元件253R通过收缩一个与冲击能量的大小对应的冲程从而吸收冲击羧量。

参考图27，如果左侧第一或第二耕作爪214或者215撞到一个坚固物体例如象地层内的石头，车身中心线CL向右倾斜。在这种状态中，如图28中的(a)所示，左侧连杆支架256L向上移动而左侧L形连杆251L围绕销钉252顺时针方向旋转，从而左侧阻尼元件253L的杆262a收缩。因此，冲击能量由阻尼元件253L吸收。同时，如图28中的(b)所示，右侧连杆支架256R向上移动而右侧L形连杆251R围绕销钉252沿着逆时针方向旋转，从而右阻尼元件253R的杆262a伸出。

通过这种方式，根据第三个实施例的小型耕作机200将引擎211和动力传动机构212向左或者向右的旋转(摆动)通过一对右侧和左侧L形连杆251R和251L转化为向前或者向后的旋转运动，并将这种向前或者向后的旋转运动传递到一对右侧和左侧阻尼元件253R和253L上。

具体地，由于引擎211和动力传动机构212向右和向左旋转(摆动)所产生的冲击能量被转化为L形连杆251R和251L向后的冲击能量，从而由阻尼元件253R和253L降低该冲击能量。

通过这种方式，根据第三个实施例的小型耕作机200通过右侧和左侧L形连杆251R和251L改变了旋转运动(摆动)方向。与引擎211和动力传动机构212的右侧和左侧摆动运动直接对着右侧和左侧阻尼元件253R和253L的情况相比，根据第三个实施例的小型耕作机能够自由地设定阻尼元件253R和253L的各个杆262a的伸出和回缩冲程以及结构，因此增加了设计的自由度。此外，由于右侧和左侧阻尼元件253R和253L可以设置为向着车身的前方和后方压缩和膨胀，具有右侧和左侧阻尼元件253R和253L的小型耕作机200的结构可以更加紧凑。

而且，如图28中的(a)和(b)所示，如果从销钉252到(设置在每一个右侧和左侧L形连杆251R和251L的一端上的)销钉254的距离设置为大于(设置在每一个右侧和左侧L形连杆251R和251L的弯曲部分上的)销钉252到(定位在销钉252的前方的)销钉257的距离，则可以增加销钉254向前或者向后位移的大小，因此，可以对应着销钉254向前和向后的位移增量来增加右侧和左侧阻尼元件253R和253L的冲程，以此增加吸收冲击能量的幅度。

在第三个实施例中，小型耕作机200只需要一个(从操作者的角度来看)能够促使枢轴装置220之前的部分相对于操纵柄230而向220的右侧和左侧摆动的结构。例如，操纵柄230可以通过枢轴220固定到引擎211的后部上。而且，在枢轴220的结构中，设置在柄柱部分231上的枢轴221可以以可旋转方式固定到设置在引擎211或者动力传动机构212的后部上的枢轴管222内。

而且，小型耕作机200可以具有下述结构右侧和左侧支承臂241R和241L可以分别从操纵柄230伸出到引擎211的右侧和左侧，引擎211的右侧和左侧分别通过一对右侧和左侧L形连杆251R和251L连接到右侧和左侧支承臂241R和241L的端部上，右侧和左侧阻尼元件253R和253L分别设置在操纵柄230以及右侧和左侧L形连杆251R和251L之间，从而动力源211的向右或者向左的摆动可以通过右侧和左侧L形连杆251R和251L转化为向前或者向后的摆动。

尽管上述的第一、第二和第三个实施例的描述中都使用引擎作为动力源11，本发明不限于引擎，动力源也可以是一个电动马达。

Claims

1．一种小型耕作机(10，200)，包括：

一个动力源(11，211)；

一个动力传动机构(12，212)，用于将动力源的旋转驱动力传递到一个耕作轴(13，213)；

多个耕作爪(14，214，15，215)，这些耕作爪固定在耕作轴上并且通过其在对土地进行耕作的同时所进行的旋转，而导致所述的耕作机行驶；

一个阻力杆(93，237)，用于***到地层内；以及

一个操纵柄(40；230)，该操纵柄以可摆动方式通过一个枢轴装置(50，220)固定到动力源的后部或者动力传动机构的后部。

2．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，操纵柄(40)固定到动力源(11)的后部或者动力传动机构(12)的后部的方式应当使得操纵柄可以围绕枢轴装置(50)向上和向下摆动。

3．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，一个用于当动力源(11)和动力传动机构(12)相对于操纵柄(40)向上或者向下摆动时实现阻尼的阻尼元件(64)设置在动力源或者动力传动机构与操纵柄之间。

4．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，一个第一连杆(114R，114R)以可以上下摆动的方式固定到动力源(11)或者动力传动机构(12)的后部，而一个第二连杆(115R，115L)以可以前后摆动的方式固定到操纵柄(40)上，第一连杆被连接到第二连杆从而构成一个连杆机构，该连杆机构可以根据动力源和动力传动机构的向前和向后摆动而弯曲；其中，一个阻尼元件(64)的一端(64a)以可以前后摆动方式连接到第一连杆和第二连杆之间的一个连接部分(117)上；而阻尼元件(64)的另外一端(64b)以可以前后摆动的方式连接操纵柄，从而随着动力源和动力传动机构在靠近操纵柄的方向摆动时，每个预定量的摆动所对应的阻尼元件的那部分冲程变大。

5．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，阻力杆(93)从操纵柄(40)处向下伸出。

6．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，阻力杆(93)从动力传动机构(12)的后部向下伸出。

7．根据权利要求1所述的小型耕作机，其中，从操作者的角度看，枢轴装置(220)之前的部分以可以相对于操纵柄(230)向右或向左摆动的方式进行固定。

8．根据权利要求7所述的小型耕作机，其中，一对右阻尼元件和左阻尼元件(253R，253L)设置在动力源(211)或者动力传动机构(212)与操纵柄(230)之间，用于减少由于枢轴装置(220)之前部分的向右和向左摆动所导致的冲击。

9．根据权利要求8所述的小型耕作机，其中，一对右支承臂和左支承臂(241R，241L)分别从操纵柄(230)向着动力源(211)的右侧和左侧或者动力传动机构(212)的右侧和左侧伸出；而动力源的右侧和左侧或者动力传动机构(212)的右侧和左侧分别通过一对右侧和左侧连杆(251R，251L)连接到一对右支承臂和左支承臂的端部(243)；一对右阻尼元件和左阻尼元件(253R，253L)设置在一对右侧和左侧连杆与操纵柄之间，从而由一对右侧和左侧连杆将动力源和动力传动机构的向右和向左的摆动转化为向前或者向后的摆动，并将这种向前或者向后的摆动传递到一对右侧和左侧阻尼元件之上。

10．根据权利要求7所述的小型耕作机，其中，阻力杆(237)从操纵柄(230)处向下伸出。