具有前部轉動工作單元的工作設備的製作方法
2023-10-26 06:25:12 2
專利名稱：具有前部轉動工作單元的工作設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及對前部轉動的工作設備的改進。
背景技術：
在這些頗受歡迎的跟走式工作設備中，有一些耕耘機，這些耕耘機在通過安裝在耕耘軸組件上的耕耘爪的轉動，不僅能對土壤進行耕耘，而且能沿著操作人員所指導的方向移動；這些設備通常被稱作「前部耕耘齒工作設備」。近年來，已經著手研發所謂的「前部轉動的工作設備」，這些設備是跟走式工作設備，並在設備主體的前部具有一些耕耘爪，在設備主體上安裝有一些行走輪。由於耕耘爪被設置在設備主體的前部，因此，這些前部轉動工作設備能容易地對田間的設備轉向區域(也被稱作畦頭)進行耕耘，而且由於操作人員能在向前方看時操作設備，因此具有良好的操作性。這些前部轉動的工作設備由於具有這些優點而受到了人們的關注。
應當注意，「設備轉向區域」或「畦頭」是指這樣一些死區或未被耕耘到的區域，即，例如，工作設備通過平行于田地的一側邊進行來回移動，以便對田地進行耕耘，在這種情況下，由於工作設備要進行反向轉彎移動，從而要使耕耘操作臨時停止，於是在田地的兩端部會形成一些未被耕耘到的區域。
這些前部轉動的工作設備中的一個例子是在日本專利公開No.3,015,821中公開的一種「農用工作設備」。這種被公開的農用工作設備(在下文中被稱作傳統的前部轉動的工作設備)是一種所謂的「向下切割」式的農用設備，它通過轉動耕耘軸組件，使傳動耕耘爪向下朝土壤轉動，從而實現對土壤進行耕耘，這種設備主要用於耕作。下面描述這種傳統的前部轉動工作設備。
圖16是這種傳統的前部轉動的工作設備的示意圖。這種傳統的前部轉動的工作設備200是一種跟走式耕耘機，它包括安裝在設備主體202上的發動機201以及設置在設備主體202下面的動力傳動箱203。動力傳動箱203包後部傳動箱204和前部轉動箱205，該後部傳動箱204和前部轉動箱205被製造成一個單件或整體單元。一對左、右行走輪207被安裝在從傳動箱204後部相對兩側突出的一輪軸206的兩端，一轉動中間副軸208被設置在傳動箱204的前部。這種傳統的前部轉動的工作設備還包括一耕耘軸組件209，在該耕耘軸組件209上設有眾多的耕耘爪210。在前部轉動箱205內，一條環形鏈帶213被纏繞和延伸在轉動中間副軸208上的一驅動鏈輪211與耕耘軸組件209上的一從動鏈輪212之間。
在這種傳統的前部轉動的工作設備200中，所採用的發動機201是一種水平式發動機，該發動機具有沿側向向外突出的一輸出軸214。由於皮帶218被纏繞並延伸在安裝於輸出軸214上的一驅動皮帶輪215和安裝於從傳動箱204側向突出的一輸入軸216上的一從動皮帶輪217之間，從而能把發動機201的輸出動力傳遞到傳動系統。即，用於把動力從發動機201傳遞到傳動系統的一皮帶傳動機構221是由安裝在沿設備200寬度方向水平延伸的輸出軸214上的驅動皮帶輪215；安裝在也沿設備200的寬度方向水平延伸的從動皮帶輪217；以及纏繞在驅動輪215和從動輪217上的皮帶218組成。該皮帶傳動機構221能通過一張力輥219被啟動或被停止，其中的張力輥219用作一主離合機構。即，通過張力輥219使皮帶218變緊，從而就能通過該皮帶機構221實現動力傳遞，並且通過張力輥219使皮帶218變松，從而使皮帶機構221不能進行動力傳遞。因此，利用發動機201的輸出動力，不僅可以通過輪軸206來驅動左、右行走輪207，而且還可以通過轉動的中間副軸208、鏈213和耕耘軸組件209來驅動耕耘爪210。此外，在圖16中，附圖標記220表示一個手柄杆。
此外，在前部轉動的工作設備200中，在設備主體202的寬度方向上(即，沿著貫穿圖16的紙面的方向)設置四行耕耘爪210。通過所有耕耘爪210與耕耘軸組件209一起沿一個預定方向轉動，工作設備200就能對土壤進行耕耘。
在上面所描述的前部轉動的工作設備200中，從側面看，動力傳遞箱203的後部傳動箱204和前部轉動箱205被整體地連接成L形(或豎直的倒V形)。也就是說，後部傳動箱204向後下方傾斜，而前部轉動箱205向前下方傾斜。
當耕耘爪210(這些耕耘爪構成了工作設備200的轉動的工作單元)對土壤Gr21進行耕耘時，被耕耘出的土壤Gr22會堆積在地面上。這些堆積的土壤Gr22會撞擊到後部傳動箱204的底部。隨著耕耘爪210的耕耘深度的增大，後部傳動箱204離地面的高度就會相應地減小，如果這種趨勢變得很強烈，那麼，傳動箱204的底部會削刮或推開這些被耕起的土壤Gr22，這常常會導致被耕耘過的土地表面變得不平整不均勻。由於存在這些不令人滿意的耕耘操作或耕耘結果，因此這種傳統的前部轉動的工作設備200有待進一步改進(即，具有改進的餘地)。
此外，象上面所描述的那樣，由於後部傳動箱204向後下方傾斜，因此，該後部傳動箱204會阻礙被耕出的土壤Gr22，在這種情況下，這些被耕出的土壤Gr22會在傳遞箱204的前面堆積起來。如果傳動箱204從這些堆積土壤Gr23上經過時，這些Gr23就會對所說的前部轉動的工作設備200的行走造成很大的阻力。由這些堆積土壤Gr23所產生的對設備行走所造成的阻力通常是不平衡的，於是，如果這種行走阻力很大，那麼，要保持工作設備200直線行走，操作人員就會受到很大的荷載；在這個方面，傳統的前部轉動的工作設備200也具有改進的餘地。
此外，在這種傳統的前面轉動的工作設備200中，採用了水平式發動機201，皮帶傳動機構221被設置在水平式發動機201的右側，左、右行走輪207被設置在皮帶傳動機構221兩邊的外側。因此，左、右行走輪207之間的距離不可避免地會變得很大，這就會導致這種工作設備200的總體寬度很大。
通常，除了通常的對犁壟進行耕耘之外，在田地上的耕耘操作還包括除草操作(犁溝-犁溝耕耘)，用於除去犁壟(即犁溝)之間雜草。由於在犁壟之間的犁溝的寬度通常很小，因此，利用這種總體寬度很大的工作設備進行除草操作將會具有一些局限性。
發明內容
鑑於前面所述的現有技術中存在的技術問題，本發明的第一個發明目的是提供這樣一種類型的前部轉動的工作設備，它具有一些耕耘爪，這些耕耘爪位於設備主體的前部，在設備主體上設有一些行走輪，這種設備能減小傳動箱對那些由轉動的工作單元所耕起的土壤造成阻礙，從而能取得令人滿意的耕耘結果，並且，這種設備還排除了由被耕起的土壤所產生的行走阻力，從而顯著地減小了作用於操作人員上的荷載。
本發明的第二個發明目的是提供這樣一種前部轉動的工作設備，它具有一些耕耘爪，這些耕耘爪位於設備主體的前部，在設備主體上設有一些行走輪，這種設備能提高在耕耘犁溝方面的操作能力。
為了實現上述第一個發明目的，本發明提供了一種改進的前部轉動的工作設備，它包括一傳動箱，被設置在一發動機的下面；前部驅動軸和後部驅動軸，被可操作地與發動機相連接，並分別從傳動箱的前部和後部突出，從而，通過後部驅動軸可以驅動行走輪，通過前部驅動軸可以驅動一轉動的工作單元，其中，傳動箱具有大致呈平坦的底側，該平坦的底側大致平行於被耕耘的土地表面延伸。
即使由轉動的工作單元所耕起的土壤在土地表面上堆積至相當大的高度，本發明中的前部轉動的工作設備也能防止傳動箱對堆積的土壤造成不利的阻礙；也就是說，這種設備可以避免現有技術中存在的傳動箱的底側會削刮堆積土壤的技術問題。結果是，本發明中的前部轉動的工作設備能確保良好的耕耘結果。
此外，本發明還能可靠地防止被耕起的土壤堆積在傳動箱的前面。於是，能一直避免傳動箱從堆積的土壤上經過，因此，能減小對工作設備行走所造成的阻力。由於可以避免不平衡的行走阻力，因此，在使設備保持所期望的線性行走時，能有效地減小作用於操作人員上的荷載。
在一個優選的實施例中，傳動箱的底側相對於要被耕耘的土地表面稍微向後下方傾斜。由於傳動箱的底側是平坦的並且相對於要被耕耘的土地表面向後下方傾斜，因此，該工作設備能利用傳動箱的底側適當地使被耕耘過的土壤變平整，從而能改善耕耘的結果。此外，由於傳動箱的底側大致平行於土地表面並且稍微沿後下方傾斜，因此，當傳動箱接觸到被耕起的且堆積起來的土壤時，工作設備能容易地爬過被耕起的土壤。
為了實現上面所描述的第二個發明目的，本發明提供了這樣一種改進的前部轉動的工作設備，它包括一直立式發動機，該直立式發動機具有從該發動機的主體向下突出的一輸出軸；一傳動箱，被設置在直立式發動機的下面，從而在工作設備的前後方向上具有相對大的尺寸，並且在工作設備的寬度方向上具有相對小的尺寸；左、右行走輪，被連接到從傳動箱的後端部的兩側沿側向突出的一輪軸或驅動軸的兩端部上；一轉動的工作單元，被設置在傳動箱的前面。通過利用這種輸出軸向下突出的直立式發動機，就能顯著地減小工作設備的總體寬度。此外，由於傳動箱被設置在直立式發動機的下面，因此，用於把動力從發動機傳遞到傳動系統的一動力傳遞機構不會沿工作設備的寬度方向突出。此外，由於與傳統的工作設備相比，在本發明在工作設備的前後方向上傳動箱具有更大的尺寸，在工作設備的寬度方向上具有更小的尺寸，因此，可以減小工作設備的總體寬度。這些結構使得被連接在傳動箱後端部的輪軸上的左行走輪和右行走輪之間的距離能根據需要被減小，於是，就可以減小這種前部轉動的工作設備的總體寬度。因此，能夠方便地把這種工作設備放置在田地的犁壟之間的狹窄的犁溝上，從而能有效地在沿著犁溝行走的同時在狹窄的犁溝上進行工作，於是就能提高這種工作設備在狹窄空間操作的能力，例如在犁溝上進行除草操作。
下面將只通過舉例的方式並參照附圖來詳細地描述本發明的一些優選的實施例，在這些附圖中圖1是根據本發明的一優選實施例的前部轉動的工作設備的左視圖；圖2是圖1所示的前部轉動的工作設備的剖面圖，圖中具體地表示出了發動機、主離合機構和傳動箱；圖3是本發明的這個優選實施例中所採用的主離合機構的剖面圖；圖4是主離合機構的平面圖；圖5是沿圖2中的5-5線的剖面圖；圖6是沿圖2中的6-6線的剖面圖；圖7是本發明中的前部轉動的工作設備的前視圖；圖8A和圖8B是表示本發明的優選實施例中所採用的轉動工作單元的示意圖；圖9是表示本發明的優選實施例中所採用的耕耘動力傳遞機構的示例性工作過程的示意圖；圖10是表示耕耘動力傳動機構的示例性的另一種工作過程的示意圖；圖11是表示耕耘動力傳動機構的示例性的另一種工作過程的示意圖；圖12是本發明中的前部轉動的工作設備的示例性的工作過程示意圖，圖中具體地表示出了當轉動的工作單元沉陷至中等耕耘深度時的工作過程；
圖13是本發明中的前部轉動的工作設備的另一個示例性的工作過程示意圖，圖中具體表示出了當轉動的工作單元沉陷至一個很大的耕耘深度時的工作過程；圖14是前部轉動的工作設備的另外一個示例性的工作過程示意圖；圖15是前部轉動的工作設備的再一個示例性的工作過程示意圖；圖16是傳統的前部傳動的工作設備的示意圖。
具體實施例方式
應當注意，在所有的附圖中，附圖標記「CL」表示沿本發明中的工作設備的主體的寬度方向上的中心線。
圖1是根據本發明的一個實施例的前部轉動的工作設備的左視圖。這個前部轉動的工作設備10被製造成一個小型的跟走式(或自推進式)耕耘機，它包括傳動箱58，其構成設備主體，並且具有連接在其上的左、右行走輪(圖中只表示出了左行走輪)11；以及一轉動的工作單元120，被設置在所說傳動箱58的前面。
具體地說，前部轉動的工作設備10是一種跟走式耕耘機，其中，左、右行走輪11可轉動地與傳動箱58相連接，行走輪11和轉動的工作單元120都由安裝在傳動箱58上的同一發動機20驅動。更具體地說，在圖1中，傳動箱58被設置在發動機20的下面，並且把一主離合機構30夾設在傳動箱58和發動機20之間，輸出軸53和57分別從傳動箱58的前部和後部的兩側朝側向突出。轉動的工作單元120由前部輸出軸(即轉動的中間軸)53驅動，而左、右行走輪11由後部輸出軸(即輪軸)57驅動。這樣，就能沿著傳動箱58的後部的兩側設置行走輪11，並且能把轉動的工作單元120設置在傳動箱58的前面。
發動機20，作為工作設備10的驅動源，是一種直立式發動機，該發動機20具有輸出軸(曲柄軸)21，該輸出軸21大致朝豎直方向，從發動機20的主體向下突出。發動機20還包括大致沿水平方向延伸的一汽缸22以及臨近發動機的後端的一油箱23。
工作設備10還包括一操作手柄12，該操作手柄12從主離合機構30的一離合箱34的後端部延伸，並在該操作手柄12上可轉動地安裝有一離合杆13。離合杆13被用於操縱所說的主離合機構30。在這幅圖中，附圖標記14表示用於防止沙土飛散的蓋板。
圖2是工作設備10的剖面圖，圖中表示出了發動機20、主離合機構30和傳動箱58。特別是，圖2中從工作設備10的左側表示出了發動機20的向下突出的輸出軸21和一傳動機構50，其中該傳動機構50通過主離合機構30連接在輸出軸21的下端。用螺栓把離合箱34的頂部連接到發動機20的主體25的下端，用螺栓把傳動機構50的傳動箱58連接到離合箱34的下端，從而使離合箱34和傳動箱58用作該工作設備10的主體。
圖3是對應於圖2的剖面圖，圖中表示出了本發明的這個實施例中所採用的主離合機構30。主離合機構30包括一中心齒輪31，被安裝在發動機20的輸出軸21上；一行星齒輪組件32，與所說的中心齒輪31相嚙合；以及一內齒輪33，與所說的行星齒輪組件32相嚙合。主離合機構30還離合箱34，該離合箱34容納著中心齒輪31、行星齒輪組件32、內齒輪33、位於齒輪33和離合箱34之間的用於支撐著內齒輪33的眾多滾珠35、用於鎖定和鬆開內齒輪33的一制動器36。
行星齒輪組件32包括與中心齒輪31及內齒輪33相嚙合的眾多行星齒輪37；可轉動地支撐著這些行星齒輪37的一行星支架38。行星支架38的中部具有一接頭39，利用花鍵把該接頭39與傳動機構50的一輸入軸51相連接。
內齒輪33包括與行星齒輪37相嚙合的一輪齒部分33a；一圓筒形部分33b，所說的制動器36擠壓著這個圓筒形部分33b。也就是說，圓筒形部分33b用作一制動鼓。
圖4是主離合機構30的平面圖。如圖所示，主離合機械30的制動器36包括一固定銷41，被固定到離合箱34上；一對制動靴42，被固定銷41支撐著；一驅動凸輪43，用於使制動靴42相互移近或移離。主離合機構30還包括一連杆44，與驅動凸輪43可操作地相連；以及一纜繩46，該纜繩的一端通過一張力彈簧45與所說的連杆44相連接。
制動靴42通常被復位彈簧47相互拉近，每個制動靴42都具有一制動塊(brake pads)48，用於壓緊從而鎖定內齒輪33。纜繩的另一端與離合杆13(見圖1)相連接。
下面將參照圖3來描述主離合機構30的操作情況。在圖3所示出的例子中，制動器36處於非制動狀態，其中，內齒輪33能自由轉動。當發動機20的輸出軸21轉動中心齒輪31時，轉動著的中心齒輪31就轉動行星齒輪37，在這個時候，內齒輪33可以自由轉動，而行星支架38並不轉動。因此，主離合機構30被保持在所謂的離合器關閉狀態，在這種狀態中，主離合機構30並不把發動機20的動力經過輸出軸21傳遞給傳動機構50。
然後，一旦操作人員通過離合杆13拉動纜繩46時，制動器36就被打開，從而使內齒輪33處於不能轉動的狀態。當發動機20的輸出軸21轉動中心齒輪31時，轉動著的中心齒輪31就轉動所說的這些行星齒輪37。在這個時候，內齒輪33處於一種鎖定狀態，不能轉動，於是，行星支架38就被轉動了。這樣，主離合機構30就被切換到一種所謂的離合器開啟狀態，在這種離合器開啟狀態中，主離合機構30就能把發動機20的動力通過輸出軸21傳遞到傳動機構50。一旦離合杆13被鬆開，主離合機構30就會自動地回到所說的離合器關閉狀態。
現在再來參照圖2，傳動機構50的輸入軸51被設置成與發動機20的輸出軸21在豎直方向上同軸的對齊。通過設置在輸入軸51下端的一驅動錐齒輪和設置在轉動的中間軸53上的一第一從動錐齒輪54，就把發動機20的動力從傳動機構50的輸入軸51傳遞到轉動的中間軸53。
通過在工作設備10的前後方向上，沿水平方向把所說的轉動的中間軸53、第一中間軸55、第二中間軸56、輪軸57按照所述的次序進行布置，並通過齒輪機構把這些軸53、55-57可操作地連接起來。對於這種結構，傳動機構50的傳動箱58能在前後方向上具有相對大的尺寸，並且在工作設備的寬度方向上(貫穿附圖頁面的方面)具有相對小的尺寸。此外，傳動箱58還能具有減小的高度或較低的輪廓。
傳動箱58具有平坦的底側58a，該平坦的底側58a大致平行於要被耕耘的土地表面延伸。具體地說，如果發動機輸出軸21的縱向中心線Pe垂直於平的地面，那麼，傳動箱58的底側58a就大致平行於水平面Ho，該水平面Ho垂直於所說的中心線Pe且平行於平的地面。更具體地說，在圖2所示的例子中，傳動箱58的底側58a具有一前半部分，該前半部分非常平緩地朝後下方傾斜；底側58a相對於水平面Ho的傾斜角θ1約為5度。
此外，在工作設備10中，通過一傳動軸71把轉動的中間軸53和轉動工作單元120(見圖1)可操作地相互連接，其中的傳動軸71被包在圓筒箱73內，該圓筒箱73又被固定到傳動箱58上。
更特別地是，安裝在轉動的中間軸53上的第一從動錐齒輪54與安裝在傳動軸71上的第二從動錐齒輪72相嚙合，傳動軸71朝著一耕耘軸組件100向前下方延伸，通過軸承74和75把傳動軸71可轉動地支撐在圓筒殼73內，利用螺栓把圓筒殼73的近端固定在傳動箱58的一安裝座部分上。傳動軸71和圓筒箱73相對於縱向中心線Pe的傾斜角約為60度。
因為工作設備10採用上面所描述的低輪廓(低高度)的傳動箱58，因此，傳動箱58的底側58a能被設置成距耕耘軸組件100有相當大的垂直距離；因此，與傳統的前部轉動的工作設備相比，增大了所說底側58a距土地表面的距離。圓筒箱73連接有一容納蓋94，以便把圓筒箱73的前端封閉住。根據需要可以把該容納蓋94從圓筒箱73的前端拆去。具體地說，當容納蓋94被連接到圓筒箱73上時，在與耕耘軸組件100的兩側相間隔開的一些位置使容納箱94的後端面與圓筒箱73的前端相鄰接；因此，操作人員可根據需要對那些位置進行適當的操縱就能把容納箱94從圓筒箱73上拆卸下來。
從前面描述中可以清楚地知道，在工作設備10中，直立式發動機20被設置在後部輪軸57和前部耕耘軸組件100之間，並且使工作設備的重心比傳統的工作設備的重心更靠近工作設備10的前端，於是，轉動的工作單元120(見圖1)就能支撐更多的發動機20的重量。
此外，在本發明的工作設備10中，傳動機構50的輸入軸51被設置成與發動機20的向下突出的輸出軸21在豎直方向上同軸線地對齊。另一方面，在傳統的工作設備中，採用一種水平式發動機，這種水平式發動機具有沿側向突出的輸出軸，並且在發動機的輸出軸和傳動機構的輸入軸之間纏繞並延伸著一條環形帶。對於這種新的結構，本發明中的發動機20右被設置成更靠近傳動箱58的上表面。與傳統的工作設備相比，由於能降低發動機20的位置，因此，整個工作設備10的重心也就能被降低。
圖5是沿著圖2中的5-5線的剖面圖，其具體地表示出了傳動箱58。在傳動箱58中，第一正驅動齒輪61和第二正驅動齒輪62被安裝在轉動的中間軸53上，第一從動齒輪63和第二從動齒輪64以及爪形離合器65被安裝在第一中間軸55上。根據操作人員對爪形離合器65所作的操縱，離合箱58就能通過第一中間軸55斷開從轉動的中間軸53向輪軸57的動力傳送，或者通過第一中間軸55使動力從轉動的中間軸53向輪軸57高速或低速地傳遞。圖中附圖標記67表示一變速杆。
特別是，圖5表示出了傳動機構50的傳動箱58在前後方向上具有相對大的尺寸，而在工作設備的寬度方向上具有相對小的尺寸。由於傳動箱58的寬度小，因此，圖5中由虛線所表示的行走輪11能根據需要被設置成更靠近或更遠離工作設備主體的寬度方向上的中心線。
圖6是沿著圖2中的6-6線的剖面圖，該圖與圖5相對應，並且在該圖中以剖面圖的形式具體地表示出了用於把耕耘動力從傳動機構50傳遞到耕耘軸組件100的耕耘動力傳遞機構80。耕耘軸組件100穿過設備主體的寬度沿著水平延伸，該耕耘軸組件100包括一主耕耘軸84、左側空心軸85、右側空心軸87。
耕耘動力傳遞機構80包括用於把發動機20(見圖2)的動力傳遞到耕耘軸組件100的傳動軸71；安裝在傳動軸71末端的第一錐齒輪81；相互平行且與第一錐齒輪81嚙合的第二錐齒輪82和第三錐齒輪83；以及主耕耘軸84，所說的第二錐齒輪82就設置在該主耕耘軸上。耕耘動力傳遞機構80還包括左側空心軸85，被安裝在主耕耘軸84上，相對於該主耕耘軸84可以轉動，並且在該左側空心軸上設有第三錐齒輪83；左側齒輪86，與第三錐齒輪83分開地被設置在左側空心軸85上。耕耘動力傳動機構80還包括右側空心軸87，被安裝在主耕耘軸84上，相對於該主耕耘軸84可以轉動，使第二錐齒輪82和第三錐齒輪83被夾在左側齒輪86和空心軸87之間；右側齒輪88，被設置在右側空心軸87上。此外，主耕耘軸傳動機械80還包括一副軸93，該副軸93具有左側副齒輪91和右側副齒輪92，並且在左側齒輪86和右側齒輪88之間把右側齒輪88與左側齒輪86機械地連接起來；以及容納箱94，該容納箱內至少全體地容納著傳動軸71、第一錐齒輪81至第三錐齒輪83、左側齒輪86和右側齒輪88，以及副軸93。
主耕耘軸84是一根沿著設備主體的寬度延伸的長的空心軸，它具有分別利用螺栓或以其它連接方式可拆卸地固定在其左端和右端的左側反向轉動套筒95和右側反向轉動套筒96。左側空心軸85具有一左側向前轉動套筒97，該左側向前轉動套筒97通過鍵或類似物被連接在左側空心軸85的左端。類似地，右側空心軸87具有一右側向前轉動套筒98，該右側向前轉動套筒98通過鍵或類似物被連接在右側空心軸87的右端。在這個圖中，附圖標記111至113表示徑向軸承，附圖標記114表示止推軸承。
圖7是本發明的前部轉動的工作設備的前視圖。圖7具體地表示出了沿著寬度中心線CL設置的發動機20、離合箱34、傳動箱58以及圓筒箱73，並且離合箱34和傳動箱58被設置在發動機20的主體寬度W1以內。
轉動工作單元120的眾多耕耘爪包括向前轉動的耕耘爪121和122(即，向前轉動的第一耕耘爪121和向前轉動的第二耕耘爪122)，以及反向轉動的耕耘爪123。在下文中，術語「耕耘爪」概括地表示這些向前轉動的第一耕耘爪121、向前轉動的第二耕耘爪122以及反向轉動的耕耘爪123。此外，術語「向前轉動的耕耘爪」概括地表示向前轉動的第一耕耘爪121和向前轉動的第二耕耘爪122。
本實施例中的轉動工作單元120的特徵在於眾多的向前轉動的耕耘爪121和122被設置在傳動箱58的寬度中央，而反向轉動的耕耘爪123在設備主體的寬度方向上被設置在向前轉動的耕耘爪121和122的外側。
特別是，轉動工作單元120具有沿設備主體的寬度方向上設置的四排耕耘爪1)被設置在左內側的向前轉動套筒97的安裝板97a上的向前轉動的耕耘爪121和122的第一排131(第一組耕耘爪131)；2)被設置在右內側的向前轉動套筒98的安裝板98a上的向前轉動的耕耘爪121和122的第二排132(第二組耕耘爪132)；3)被設置在左外側的反向轉動的套筒95的安裝板95a上的反向轉動的耕耘爪123的第三排133(第三組耕耘爪133)；4)被設置在右外側的反向轉動套筒96的安裝板96a上的反向轉動的耕耘爪123的第四排134(第四組耕耘爪134) 。
左、右行走輪11被設置在反向轉動的耕耘爪123的後側。也就是說，左行走輪11被設置在第三組耕耘爪133的後側，而右行走輪11被設置在第四組耕耘爪134的後側。
從前面的描述可以清楚地知道，由於本發明的工作設備10採用了直立式發動機20，並且輸出軸21(見圖2)被設置在設備主體的寬度方向的中部(即設置在沿寬度方向的中心線CL處)，從而可以在工作設備10的寬度方向上提高重量平衡性。此外，由於直立式發動機20位於寬度中心線CL處，因此，可以通過把左、右行走輪11設置成更靠近發動機20，使得使以左、右行走輪之間以更小的間距把發動機20夾在中間，從而使左、右行走輪11更靠近寬度中心線CL。
圖8A和圖8B表示出了本發明中所採用的轉動工作單元120。具體地說，圖8A是轉動工作單元120的零件分解圖，圖8B沿圖8A中的箭頭「b」的方向看去所得到的視圖。為了便於理解，在此省略了圖6和圖7中所表示出的安裝板95a、96a、97a和98a以及耕耘軸100。
向前轉動的耕耘爪121和122被構造成沿向前方向R1轉動，該向前方向R1基本上對應於工作設備10(見圖7)的行走方向Ru。而反向轉動的耕耘爪123被構造成沿反向轉動方向R2轉動，該反向轉動方向R2與向前轉動方向R1基本上相反。
本發明中所採用的轉動工作單元120的特徵在於從側面看時，每排中的向前轉動的耕耘爪121和122被設置在相互相同的相位，類似地，從側面看是地，每排中的反向轉動的耕耘爪123被設置在相互相同的相位。這將在下面被詳細描述。
第一組耕耘爪131和第二組耕耘爪132中的每組都具有總數為四的向前轉動的耕耘爪121和122，這四個耕耘爪121和122在它們各自的基部被疊合在一起，從而繞著耕耘軸組件100的軸向中心線Pf形成一種平行交叉的結構。類似地，第三組耕耘爪133和第四組耕耘爪134中的每組都具有總數為四的反向轉動的耕耘爪123，這四個耕耘爪123在它們各自的基部被疊合在一起，從而繞著耕耘軸組件100的軸向中心線Pf形成一種平行交叉的結構。
在圖8A所示的例子中，第一組耕耘爪131由四個耕耘爪組成，即一個向前轉動的第一耕耘爪121，大致沿行走方向Ru(即朝前上方)延伸；一個向前轉動的第二耕耘爪122，朝後上方延伸；另一個向前轉動的第一耕耘爪121，朝後下方延伸；另一個向前轉動的第二耕耘爪122，朝前下方延伸。所說的兩個向前轉動的第一耕耘爪121中的每一個都具有這樣一個末端部分，該末端部分稍微向相鄰的第二組耕耘爪132彎曲，並且也稍微沿反向轉動的方向R2彎曲。所說的兩個向前轉動的第二耕耘爪122中的每一個都具有這樣一個末端部分，該末端部分稍微向相鄰的第三組耕耘爪133彎曲，並且也稍微沿反向轉動的方向R2彎曲。
從圖8A看，第二組耕耘爪132被設置成與第一組耕耘爪131相對稱。
第三組耕耘爪133由四個反向轉動的耕耘爪123組成，這四個反向轉動的耕耘爪123被設置成與第一組耕耘爪131中的耕耘爪相對應，但是該第三組耕耘爪133的相位從第一組耕耘爪131的相應耕耘爪沿向前轉動的方向R1偏移了約45度。每個反向轉動的耕耘爪123都具有這樣一個末端部分，該末端部分稍微朝相鄰的第一組耕耘爪131彎曲，並且也稍微沿向前轉動的方向R1彎曲。
第四組耕耘爪134被設置成與第三組耕耘爪133相對稱。
當然，第一組耕耘爪131至第四組耕耘爪134的角相位會隨著耕耘軸組件100的轉動(見圖7)而發生變化。
下面將參照圖2、7和9至11來描述耕耘動力傳動機構80的操作過程。
在圖2中，利用主離合機構30、傳動機構50的輸入軸51、驅動錐齒輪52、第一從動錐齒輪54和第二從動錐齒輪72，把直立式發動機20的動力從輸出軸21傳遞到傳動軸71。
圖9示例性地表示出了本發明的這個實施例中所採用的耕耘動力傳動機構80的操作過程。當利用發動機20使傳動軸71沿一預定方向R0轉動時，發動機動力就通過第一錐齒輪81、第二錐齒輪82和主耕耘軸84被傳遞到左側反向轉動套筒95和右側反向轉動套筒96。於是，左側反向轉動套筒95和右側反向轉動套筒96就沿著反向轉動的方向R2轉動。
圖10是示例性地表示耕耘動力傳遞機構80的操作過程的另一個視圖。當利用發動機20使傳動軸71沿預定方向R0轉動時，發動機的動力還通過第一錐齒輪81、第三錐齒輪83和左側空心軸85被傳遞到左側的向前轉動套筒97。於是，就使左側的向前轉動套筒97沿向前轉動的方向R1轉動。
圖11是示例性地表示耕耘動力傳動機構80的操作過程的另外一個視圖。當利用發動機20使傳動軸71沿預定方向R0轉動時，發動機的動力還通過第一錐齒輪81、第三錐齒輪83、左側空心軸85、左側齒輪86、左側副齒輪91、副軸93、右側副齒輪92、右側齒輪88和右側空心軸87被傳遞到右側的向前轉動套筒98。於是，就使右側的向前轉動套筒98沿著向前轉動的方向R1轉動。
通過這種方式，工作設備10就能利用發動機20的動力來使安裝在左側反向轉動的套筒95和右側反向轉動的套筒96(見圖6中的主耕耘軸84)上的反向轉動的耕耘爪123、安裝在左側向前轉動套筒97和右側向前轉動套筒98(見圖6中的左側空心軸85和右側空心軸87)上的向前轉動的耕耘爪121和122沿相反方向進行轉動，如圖7所示。
圖12示例性地表示出了本發明中的工作設備的工作情況，該圖中特別表示出了當轉動工作單元120沉陷至中等的耕耘深度時的工作情況。當轉動工作單元120對土壤Gr11進行耕耘時，被耕起的土壤Gr12就會堆積起來。為了解決被耕起的土壤Gr12會被堆積起來的問題，本發明中的前部轉動的工作設備10採用了低輪廓的傳動箱58，這種傳動箱58的底側58a大致是平坦的並且平行於土地表面Gr1。因此，即使在轉動工作單元120沉陷至中等的耕耘深度的情況中由該工作單元120所耕起的土壤堆積了起來，也可防止傳動箱58的底側58a撞擊被堆積起來的土壤Gr12。
圖13示例性地表示出了本發明中的前部轉動的工作設備10的工作情況，特別是，該圖中表示出了當轉動工作單元120沉陷至很大的耕耘深度時的工作情況。即使在轉動單元120沉陷至很大的耕耘深度的情況中，該前部轉動工作設備10也能防止傳動箱58與堆積的土壤Gr12發生不希望的相互阻礙；也就是說，就以避免現有技術中存在的傳動箱58的底側58a會受到堆積土壤Gr12削刮的問題。於是，這種前部轉動的工作設備10就能確保良好的耕耘結果。此外，由於傳動箱58的底側58a大致是平坦的並且平行於土地表面Gr1，因此，就可以避免傳動箱58的底側58a會阻礙被耕起的土壤Gr12的可能性。於是，就能可靠地防止被耕起的土壤Gr12在傳動箱58前面發生堆積。因此，就可以防止傳動箱58在堆起的土壤上經過，從而可以減小工作設備的行走阻力。由於能避免不平衡的行走阻力，因此，在保持工作設備10沿期望的直線行走時，可以有效地減小作用於操作人員的負荷。
此外，由於傳動箱58的底側58a是平坦的，並且相對於要被耕起的土地表面朝後下方傾斜，因此，工作設備10能利用傳動箱58的底側58a適當地使被耕起的土壤Gr12變得平整，從而改善耕耘的結果。此外，由於傳動箱58的底側58a大致平行於土地表面Gr1並且向後下方傾斜，因此，當傳動箱接觸堆積起來的土壤時，工作設備10能容易地越過這些被耕起且堆積起來的土壤。
下面將參照圖2、5、14和15來進一步描述工作設備10的工作情況。
如圖2所示，工作設備10中所採用的發動機20是一種直立式發動機，該發動機的輸出軸向下突出，因此，這種發動機所具有的寬度要比傳統中的相應工作設備小得多。主離合機構30也被用作動力傳動機構，用於把發動機20的動力傳遞到傳遞機構50。由於主離合機構30是由行星齒輪減速機構和制動器的聯合組成的，因此，發動機20的輸出軸21和傳動機構50的輸入軸51能以在豎直方向上相互對齊的方式同軸線地相互連接，並且能減小離合箱34的高度，也就是說，能把離合箱34製造成一種較低的結構。此外，用作動力傳動機構的主離合機構30不會沿工作設備的寬度方向(即沿貫穿圖2頁面的方向)突出。而且，該傳動箱58能夠被形成為在工作設備10的前後方向上的尺寸相對地大，而在工作設備10的寬度方向上的尺寸相對地小。
由於傳動箱58的寬度小，因此，可以根據需要把圖5中由虛線所表示的左、右行走輪11設置成更靠近或更遠離工作設備的沿寬度方向的中心線CL。於是，就能夠顯著地減小被設置在傳動箱58的後端部兩側附近的左、右行走輪11之間的距離，從而也就能減小工作設備10的寬度。
圖14是示例性地表示前部轉動的工作設備10的工作情況的另一個視圖，特別是，該圖中表示出了工作設備10執行普通的耕耘操作情況，其中，左、右行走輪11相互之間的間距為傳統的距離W2，並且左、右行走輪處於犁壟U1兩側的犁溝U2上，以便對所說的犁壟U1進行耕耘。
圖15是示例性地表示所說的前部轉動的工作設備10工作情況的另一個視圖，在該圖中，具體地表示出了這樣一種情況，即，在這種情況中，工作設備10在一狹窄的空間內執行耕耘操作，例如在單條犁溝U3內進行耕耘操作，其中，左、右行走輪11之間被相互隔開一間距W3，其比傳統的距離W2小得多的，並且左、右行走輪11處於犁溝U3上，以便在犁溝U3上進行除草操作。在這種情況中，工作設備10能容易地被放置在狹窄的犁溝U3上，以便在沿著狹窄的犁溝U3行走的同時進行工作，從而能提高工作設備10在狹窄空間內的可操作性。
例如，從圖15可以明顯地看出，通過改變行走輪11的輪轂11a在輪軸57上的軸向位置，就能調節左、右行走輪11之間的距離。如圖15所示，如果減小左、右行走輪11之間的距離，那麼，就可以把第三組耕耘爪133和第四組耕耘爪134從耕耘軸組件上拆去。
由於左、右行走輪11之間的距離是可以調節的，因此，只利用單個工作設備10就能象圖15所示那樣在狹窄空間內執行耕耘操作，也能象圖14那樣執行普通的耕耘操作。
按照上面所描述的方式所構造的本發明具有以下一些優點。
即使當那些由轉動工作單元耕起的土壤堆積至相當大的高度時，本發明中的前部轉動的工作設備也能防止傳動箱與堆積的土壤發生幹擾，並且能避免現有技術中存在的傳動箱的底側會削刮堆積土壤的問題。於是，本發明中的前部轉動的工作設備能良好的耕耘結果。此外，本發明還能可靠地防止被耕起的土壤在傳動箱的前面發生堆積。這樣，就總能防止傳動箱從堆積起來的土壤上經過，於是就能減小工作設備的行走阻力。由於通過這種方式能避免不平衡的行走阻力，因此，在保持工作設備沿直線行走的過程中，能有效地減小作用於操作人員的負荷。
此外，由於採用其輸出軸向下突出的直立式發動機，因此，能夠顯著減小工作設備的寬度。由於傳動箱被設置在這種直立式發動機的下面，因此，用於把動力從發動機傳遞到傳動系統的動力傳動機構不會沿工作設備的寬度方向突出。此外，由於傳動箱在工作設備的前後方向上具有相對大的尺寸，並且在工作設備的寬度方向上具有相對小的尺寸，因此，還能進一步減小工作設備的寬度。採用這種結構，就能減小左、右行走輪之間的距離，從而能減小這種前部轉動的工作設備的總體寬度。由於這種工作設備具有這些優點，因此，這種工作設備能容易地被放置在狹窄的犁溝上，以便在工作設備沿狹窄的犁溝平滑地行走的同時進行工作，於是便能大大地提高這種工作設備在狹窄空間內的可操作性，例如可以在這些犁溝上進行除草。
傳動箱在工作設備的前後方向上具有增大了的尺寸，這種傳動箱具有減小了的高度或具有較低的輪廓。發動機能被設置成更靠近傳動箱的上表面和土地表面。由於降低了整個工作設備的重心，因此同，就能提高這種前部轉動的工作設備在行走時的穩定性。
權利要求
1.一種前部轉動的工作設備，包括發動機(20)；傳動箱(58)，設置在所說發動機(20)的下面；前、後驅動軸(53，57)，可操作地與所說發動機(20)相連接，並且分別從所說傳動箱(58)的前部和後部突出；行走輪(11)，由所說的後驅動軸(57)驅動；一轉動的工作單元(120)，由所說的前驅動軸(53)驅動；其中，所說的傳動箱(58)具有大致平坦的底側(58a)，該平坦的底側基本上平行於要被耕耘的土地表面。
2.根據權利要求1所述的前部轉動的工作設備，其特徵在於，所說傳動箱(58)的底側(58a)相對於被耕耘的土地表面向後下方傾斜。
3.一種前部轉動的工作設備，包括直立式發動機(20)，具有從所說發動機(20)的主體向下突出的一輸出軸(21)；傳動箱(58)，被設置在所說直立式發動機(20)的下面，從而使所說的傳動箱在所說工作設備(10)的前後方向上具有相對大的尺寸，並且在所說工作設備(10)的寬度方向上具有相對小的尺寸；左、右行走輪(11)，連接在一驅動軸(57)的兩端部，所說的驅動軸(57)從所說傳動箱(58)的後端部分的兩側沿側向突出；轉動工作單元(120)，設置在所說傳動箱(58)的前面。
全文摘要
本發明公開了一種前部轉動的工作設備(10)，它採用了一種直立式發動機(20)，這種發動機具有從發動機(20)的主體向下突出的一輸出軸(21)；一傳動箱(58)，設置在所說直立式發動機(20)的下面，並且具有大致平行於要被耕耘的土地表面的一平坦底側(58a)。可以根據需要來減小連接在傳動箱(58)的後端部分的一驅動軸(57)上的左、右行走輪(11)之間的距離。採用這種結構，就能減小所說的前部轉動的工作設備(10)的總體寬度。
文檔編號A01B33/00GK1432265SQ0310063
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月15日 優先權日2002年1月16日
發明者太田能司, 小林秀明, 永岡政敏 申請人:本田技研工業株式會社