KR20010050027A

KR20010050027A - 소형 경작기

Info

Publication number: KR20010050027A
Application number: KR1020000046127A
Authority: KR
Inventors: 사사오카마사유키
Original assignee: 가와모토 노부히코; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2001-06-15
Also published as: EP1075785A1; DE60002531D1; EP1075785B1; KR100614054B1; US6540031B1; CN1283381A; TW480148B; CN1135914C; DE60002531T2; ES2198248T3

Abstract

본 발명은 소형 경작기(tiller)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 경작날이 단단한 지면 또는 경작작업간에 지면에 매설된 돌과 같은 고형물상에서 작업할 때조차도 손쉽게 조향할 수 있는 소형 경작기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 소형 경작기(10)는 엔진(11)의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부에 피봇(50)을 통해 스윙가능하게 장착된 조작핸들(40)이 제공된다. 경작작업간에 경작날(14, 15)이 지면에 매설된 돌과 같은 고형물체 B에 부딪히면 충격이 경작샤프트(13)를 통해 엔진과 파워 트랜스미션 메카니즘에 전달된다. 이때, 엔진과 파워 트랜스미션 메카니즘은 조작핸들에 대해 상방향으로 피봇을 중심으로 회전한다. 따라서, 충격은 엔진과 파워 트랜스미션 메카니즘의 회전에 의해 흡수되고 이에 의해 조작핸들이 안정하게 된다.

Description

소형 경작기{Small-sized tiller}

최근 들어, 농장 전용 경작기보다 소형으로 디자인된 소형 경작기가 채마밭 또는 짜투리땅에 경작기로 폭넓게 사용되고 있는데 이런 소형 경작기는 다루기가 쉽고 회전반경이 적기 때문이다. 예를 들어, 일본 실용신안 공개공보 소 57-86502호는 경작샤프트에 장착된 경작날의 회전에 의해 토양을 경작하면서 주행하는 소형 경작기를 개시하고 있다.

소형 경작기는 엔진의 하부에 장착된 트랜스미션, 트랜스미션의 하부에 장착된 회전샤프트 및 회전샤프트에 각각 소정의 간격만큼 떨어져 장착된 다수의 경작날을 가진다. 소형 경작기는 다수의 경작날에 의한 경작효과로서 주행한다. 이 소형 경작기는 트랜스미션의 후단상부에 장착된 손으로 조정하는 핸들을 가진다. 레지스턴스 바(resistance bar)는 트랜스미션에 장착되어 트랜스미션의 후부로부터 하방으로 신장한다. 이 레지스턴스 바는 경작작업 동안에는 지면에 삽입된다.

소형 경작기를 사용하여 경작작업을 하는 중 돌과 같은 단단한 고형물체에 경작날이 부딪히면, 경작날이 이 고형물질을 타고 경작샤프트가 위쪽으로 바운드되어 소형 경작기가 경작반발력에 의해 바운드되는 현상을 일으킨다.

이때의 충격에너지는 경작날에서 트랜스미션, 엔진 그리고 회전샤프트를 통해 손으로 조작하는 핸들에 전달된다. 특히, 작업자가 관찰할 때 좌우 경작날이 고형물질에 부딪히면 경작기가 그 좌우면으로 바운드되고 좌우면간에 균형을 잃는다.

작업자가 충격에너지를 받은 소형 경작기를 조향하여 좌우면간의 균형을 유지하려 하거나 또는 바운딩 현상을 제지하려 하면 (1)작업자는 토양의 상태에 따라 레지스턴스 바를 적절한 높이로 세팅함에 의해 지면에 레지스턴스 바를 삽입하는 길이를 조절할 필요가 있고, 또는 (2)작업자는 경작작업 동안에 손으로 조작하는 핸들에 조작력을 하방으로 적용시킴에 의해 지면에 레지스턴스 바를 삽입하는 하중을 조절할 필요가 있다. 이런 방법에 의해서 충격에너지에 대해 레지스턴스 바의 저항력을 조절하는 것이 가능하다.

그러나, 작업자가 레지스턴스 바를 지면에 삽입하는 길이와 레지스턴스 바를 지면에 삽입하는 하중을 조절할 수 있을지라도 작업자는 충격에너지를 받은 소형 경작기를 조향하여 그 좌우면간에 균형을 유지하거나 또는 바운딩 현상에 대응하기 위해서는 경험과 직관이 필요하다.

더욱이, 들판과 같은 대부분의 경작지는 평탄하지 않은 골을 가진 면이고, 표면토양의 굳기가 다르다. 만일, 이런 지면을 소형 경작기로 경작한다면, 좌측 경작날에 의해 경작된 양은 우측 경작날에 의해 경작된 양과 다르게 될 것이다. 이 경우에, 어떻게 소형 경작기의 좌우면간에 균형을 유지하여 경작완성도에 영향을 미치는 소형 경작기가 직선주행을 유지하겠는가, 하는 이유 때문에 작업자는 레지스턴스 바를 지면에 삽입하는 길이와 레지스턴스 바를 지면에 삽입하는 하중을 조절하고, 소형 경작기의 좌우면간에 균형을 유지하도록 소형 경작기를 조향하는 경함과 직관이 필요하다.

따라서, 작업자가 경작작업 동안에 소형 경작기를 조향하려 한다면 기술이 필요하기 때문에 소형 경작기에 대한 개량이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 관점에서 만들어진 것으로 항상 조향이 용이하고 보다 용이하게 경작작업을 할 수 있는 소형 경작기를 제공하는 것이 목적이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 소형 경작기 전체를 도시한 측면도,

도 2는 도 1에 도시된 소형 경작기의 배면도,

도 3은 도 1에 도시된 서스펜션 시스템의 부분단면으로 나타난 확대측면도,

도 4는 도 3의 4-4선 확대단면도,

도 5는 도 3의 5-5선 확대단면도,

도 6은 도 3의 6-6선 확대단면도,

도 7은 경작날이 지면에 매설된 돌에 부딪혔을 때 전체 소형 경작기의 작동을 도시한 도,

도 8은 경작날이 지면에 매설된 돌에 부딪혔을 때 서스펜션 시스템의 작동을 도시한 도,

도 9는 도 1에 도시된 소형 경작기의 제1변형을 도시한 측면도,

도 10은 도 1에 도시된 소형 경작기의 제2변형을 도시한 측면도,

도 11은 도 1에 도시된 소형 경작기의 제3변형을 도시한 측면도,

도 12는 도 1에 도시된 소형 경작기의 제4변형을 도시한 측면도,

도 13은 도 1에 도시된 소형 경작기의 제5변형을 도시한 측면도,

도 14는 제2형태에 따른 조작핸들의 적정구조를 도시한 측면도,

도 15는 도 14에 도시된 서스펜션 시스템의 사시도,

도 16은 도 14의 16-16선 확대단면도,

도 17은 도 14의 17-17선 확대단면도,

도 18a 및 도 18b는 제2형태에 따른 서스펜션의 원리를 도시한 도,

도 19는 제2형태에 따른 조작핸들의 적정구조의 작동을 도시한 도,

도 20은 본 발명의 제3형태에 따른 소형 경작기의 전체를 도시한 측면도,

도 21은 도 20에 도시된 소형 경작기의 배면도,

도 22는 도 20에 도시된 소형 경작기의 정면도,

도 23은 L-형 링크를 중심으로 한 암, 링크 브라켓 및 댐핑부재간의 좌측연결구조를 도시한 사시도,

도 24는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부와 조작핸들간에 제공된 피봇을 중심으로 한 연결구조를 도시한 단면도,

도 25는 도 20에 도시된 피봇, 암, L-형 링크 및 댐핑부재 주변부의 확대도,

도 26은 도 23의 사시도에 유사한 정면도,

도 27은 엔진과 파워 트랜스미션 메카니즘이 우측 경작날의 지면속 돌과 부딪힘에 의해 좌측으로 기울어진 제3형태의 소형경작기를 후면에서 관찰한 배면도,

도 28은 도 27에 도시된 소형 경작기가 기울어 질 때 링크 브라켓, L-형 링크 및 댐핑부재의 작동을 도시한 도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 200 : 소형 경작기 11, 211 : 동력원

12, 212 : 파워 트랜스미션 메카니즘 13, 213 : 경작샤프트

14, 214, 15, 215 : 경작날 40, 230 : 조작핸들

50, 220 : 피봇 64, 253L, 253R : 댐핑부재

64a : 일단 64b : 타단

93, 237 : 레지스턴스 바 117 : 연결부

114R, 114L : 제1링크 115R, 115L : 제2링크

본 발명의 일측면에 따르면, 동력원, 동력원의 회전구동력을 경작샤프트에 전달하는 트랜스미션 메카니즘, 경작샤프트에 장착되어 지면을 경작하는 동안 회전에 의해 경작기를 주행시키도록 배열된 복수의 경작날, 지면에 삽입되는 레지스턴스 바, 및 동력원의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부에 피봇을 통해 스윙가능하게 장착된 손으로 조절하는 핸들로 구성된 것을 특징으로 하는 소형 경작기를 제공한다.

손으로 조절하는 핸들은 상하방향으로 스윙가능하게 동력원의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부에 장착된다.

동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 대해 상하방향으로 스윙될 때 댐핑(damping)효과를 내는 댐핑부재는 동력원 또는 파워 트랜스미션 메카니즘과 조작핸들사이에 개재된다.

제1링크는 동력원의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부에 상하방향으로 스윙가능하게 장착되고, 제2링크는 조작핸들에 전후방향으로 스윙가능하게 장착되어 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘의 전방 또는 후방 스윙에 따라 휘어질 수 있는 링크 메카니즘을 구성하도록 제1링크는 제2링크에 연결된다. 댐핑부재의 일단은 제1 및 제2링크간의 연결부에 전후방향으로 스윙가능하게 연결되고, 댐핑부재의 타단은 조작핸들에 전후방향으로 스윙가능하게 연결되어, 소정의 스윙당 댐핑부재의 스트로크(stroke)의 비를 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 접근하는 방향으로의 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘 스윙보다 큰 한도로 변화시킬 수 있게 한다.

레지스턴스 바는 조작핸들로부터 하방으로 신장하거나 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부로부터 하방으로 신장하여 장착된다.

본 발명에 따른 경작기로 경작작업을 하는 동안 경작날이 지면에 매설된 돌과 같은 고형물에 부딪히면 경작 반발력에 기인된 바운딩 현상을 일으킨다. 이때의 경작 반발력인 충격에너지는 경작날로부터 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘에 전달된다. 레지스턴스 바는 지면에 삽입되기 때문에 레지스턴스 바는 바운딩 현상에 대해 저항력을 가지고 이에 의해 레지스턴스 바와 조작핸들이 안정한 상태로 된다. 경작날, 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘이 스윙, 특히 이런 안정한 상태에 있는 조작핸들에 대해 상방향으로 스윙하기 때문에, 충격에너지가 흡수될 수 있다. 그래서, 조작핸들은 바운딩없이 안정하고 경작기의 조향이 용이하게 된다.

동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 대해 상하방향으로 스윙할 때 댐핑효과를 내는 댐핑부재는 동력원 또는 파워 트랜스미션 메카니즘과 조작핸들사이에 배치되는 것이 바람직한데, 이는 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 대해 상하방향으로 스윙할 때 충격에너지가 댐핑부재에 의해 완전히 흡수될 수 있기 때문이다.

링크부재와 댐핑부재로 된 서스펜션(suspension; 차대버팀장치)은 소정의 스윙당 댐핑부재의 스트로크(stroke)의 비를 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 접근하는 방향으로의 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘 스윙보다 큰 한도로 변화시키는 프로그레시브 서스펜션이다. 댐핑부재는 적은 스트로크로 적은 충격에너지를, 그리고 큰 스트로크로 큰 충격에너지를 흡수한다. 따라서, 댐핑부재는 효과적으로 충격에너지를 흡수할 수 있다.

레지스턴스 바는 조작핸들로부터 하방으로 신장하기 때문에 경작작업동안에 지면에 삽입되는 레지스턴스 바의 길이는 조작핸들에 손으로 조절하는 힘을 하방으로 적절히 적용함에 의해 조절될 수 있어 경작깊이를 안정화시킨다. 더욱이, 레지스턴스 바는 상술한 바와 같이, 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부로부터 신장되는 것이 바람직한데, 이는 바운딩 현상이 발생될 때 레지스턴스 바가 지면에 삽입되어 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘의 스윙을 제어하기 때문이다.

또한, 본 발명에서는 조작핸들이 이 동력원 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부에 피봇을 통해 장착되어 피봇의 전방부가 작업자가 관찰할 때 조작핸들에 대해 좌우방향으로 스윙할 수 있고, 이에 의해 충격에너지가 흡수된다. 특히, 좌우 경작날에 의해 경작되는 양이 각각 다르고 좌우 경작반발력이 각각 다르더라도, 경작날, 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘은 피봇에 대해 회전하고 조작핸들에 대해 좌우방향으로 경사지며 이에 의해 경작반발력의 좌우차를 흡수한다. 따라서, 조작핸들은 바운딩 또는 경사작업이 안정하고, 작업자는 소형 경작기의 좌우면간에 밸런스를 유지하면서 소형 경작기를 조향할 수 있다.

피봇 전방부의 좌우방향 스윙에 기인하여 발생된 충격을 감소하기 위한 좌우방향 댐핑부재 한쌍이 동력원 또는 파워 트랜스미션 메카니즘과 조작핸들 사이에 배치되고 이에 의해 충격에너지는 댐핑부재에 의해 흡수된다.

한쌍의 좌우 암(arm)은 조작핸들로부터 동력원의 좌우면 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우면을 향해 각각 신장하고, 동력원의 좌우면 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우면은 각각 한쌍의 좌우 링크에 의해 한쌍의 좌우 암의 일단에 연결되고, 한쌍의 좌우 댐핑부재는 한쌍의 좌우 링크와 조작핸들사이에 개재되어 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우방향 스윙운동을 한쌍의 좌우 링크를 통해 전후방향 스윙운동으로 전환하고, 전후방향 스윙운동을 좌우 댐핑부재 쌍에 전달한다. 따라서, 상술한 구조에서는, 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우 스윙운동이 좌우 댐핑부재에 직접 전달되는 경우와 비교하여 댐핑부재의 스트로크와 배열을 자유롭게 설정할 수 있다.

특히, 댐핑부재는 소형 경작기의 차체의 전방 및 후방을 향해 신정되어 압축될 수 있도록 배치될 수 있고, 이에 의해 소형 경작기는 보다 컴팩트하게 제작될 수 있다.

레지스턴스 바가 조작핸들로부터 하방으로 신장되는 것이 바람직한데, 이는 지면에 삽입되는 레지스턴스 바의 길이를 조작핸들에 손으로 조절하는 힘을 하방으로 적절히 적용함에 의해 경작작업간에 경작깊이를 안정하게 하도록 조절될 수 있기 때문이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고로 실시예의 방법으로 보다 자세히 기술한다.

다음의 상세한 설명은 단지 일예를 나타내는 것이며, 본 발명이나 그 적용 또는 용도를 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.

도 1 및 도 2를 참고로 본 발명의 제1형태에 따른 소형 경작기(10)에는 동력원으로서 엔진(11)이 제공된다. 엔진(11)으로부터 출력된 구동력은 파워 트랜스미션 메카니즘(12)을 통해 경작샤프트(13)를 회전시킨다. 다수의 경작날(14 및 15)은 경작샤프트(13)에 상호간에 소정 간격 떨어진 상태로 장착된다. 소형 경작기(10)는 경작날(14 및 15)의 회전수단에 의해 지면을 경작하면서 주행한다.

소형 경작기(10)는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부로부터 위쪽 후방으로 신장하는 조작핸들(40)을 가진다. 레지스턴스 바(93)는 조작핸들(40)의 하부로부터 하방으로 신장하는 형태로 조작핸들(40)에 장착된다. 제1형태에서 조작핸들(40)은 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부에 제공된 피봇부(50)에 대해 상하방향으로 스윙운동하도록 장착된다.

파워 트랜스미션 메카니즘(12)은 엔진(11)의 구동력을 경작샤프트(13)에 전달하고, 케이스(16)내에 장착된 다수의 기어(도시생략)를 갖는 기구이다. 레지스턴스 바(93)는 지면에 삽입되는 제1 및 제2경작날(14 및 15)의 경작깊이 H를 설정하고 경작날(14 및 15)의 진행력에 대한 저항력을 발생한다. 도 1 및 도 2에서 참고번호 21은 엔진커버이고, 참고번호 22는 진흙 등의 튀김을 막는 커버이고, 참고번호 23은 차체 가드(guard)이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(11)은 차체의 중심선 CL을 따라 배치된다. 파워 트랜스미션 메카니즘(12)는 엔진(11)의 하부에 장착된다. 경작샤프트(13)는 경작기(10)의 폭방향으로 신장하는 형태로 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 저부에 장착된다. 다수의 경작날(14 및 15)은 차체 중심선 CL에 근접한 안쪽부분에 각각 배치된 제1경작날(14 및 14)과 제1경작날(14 및 14)의 바깥부분에 각각 배치된 제2경작날(15 및 15)을 포함한다. 다수의 경작날(14 및 15)은 경작샤프트(13)의 수평방향에 소정의 피치(pitch)로 배열되는 형태로 경작샤프트(13)에 장착된다.

조작핸들(40)은 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부에 좌우 다리부(41, 41)를 가지는 역 U형의 핸들 포스트부(42), 차체중심선 CL을 따라 핸들 포스트부(42)의 정단에 장착된 수직형 핸들 장착부(43) 및 핸들 장착부(43)에 장착되는 V형의 핸들부(44)로 구성된다.

도 2에서 참고번호 24는 연료탱크를 나타내고, 참고번호 25는 에어크리너, 참고번호 26은 사이드 디스크, 참고번호 45는 손잡이, 참고번호 46은 클러치 레버를 나타낸다.

도 3은 소형 경작기(10)의 조작핸들 장착구조의 단면 측면도로 조작핸들(40)의 특정 장착구조와 레지스턴스 바(93)의 구조를 나타낸다.

조작핸들(40)의 장착구조는 좌우 브라켓(33L 및 33R; 도 3에서는 우브라켓만 도시)이 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후단 하부에 장착되고, 핸들 포스트부(42)의 하부는 브라켓(33L 및 33R)의 후단 하부에 장착되어, 핸드 포스트부(42)가 피봇부(50)에 대해 상하로 스윙가능하게 된다. 다시 말해서, 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)은 조작핸들(40)에 대해 상하로 스윙운동되도록 장착된다.

제1형태에 따른 경작기(10)에는 조작핸들(40)상에 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)을 지탱하는 서스펜션(60)이 제공된다. 이 서스펜션(60)은 댐핑부재(64)가 파워 트랜스미션 메카니즘(12)과 조작핸들(40)사이에 개재되는 구조이다.

댐핑부재(64)는 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 상술한 바와 같이, 조작핸들(40)에 대해 상하로 스윙할 때 댐핑효과를 내는 댐퍼로, 예를 들어 경작기(10)의 전방과 후방으로 압축·신장할 수 있는 코일 스프링(65)을 갖는 오일댐퍼(66)이다. 참고번호 67은 저장탱크를 나타낸다.

서스펜션(60)은 L형 단면의 강철재로 만들어진 크로스부재(61)를 포함하고, 이 크로스부재(61)는 좌우 브라켓(33L 및 33R) 각각의 후단상부사이를 지난다. 더욱이, 서스펜션(60)은 핸들 포스트부(42)의 상부로부터 후부 하방향으로 신장하는 암(71)을 포함하고, 이 암(71)은 댐핑부재(64)의 후단(타단; 64b)에 상방향 및 하방향으로 스윙가능하게 장착되고, 댐핑부재(64)의 전단(일단; 64a)은 크로스부재(61)에 상방향 및 하방향으로 스윙가능하게 장착된다.

핸들 포스트부(42)에는 핸들 포스트부(42)의 스윙범위{엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 스윙범위}를 정하기 위해 하부 한계정지부(81)와 상부 한계정지부(85)가 제공된다.

하부 한계정지부(81)에는 각 브라켓(33L 및 33R)의 하단에 장착된 하부정지편(82, 82)과 핸들 포스트부(42)의 각 다리부(41, 41)의 하단에 장착된 접합편(83, 83)이 제공된다. 핸들 포스트부(42)의 하부 한계 스윙위치는 하부정지편(82, 82)의 하부면과 접합편(83, 83)이 각각 접합함에 의해 정해진다.

상부 한계정지부(85)는 수평부재(86)가 핸들 포스트부(42)의 다리부(41, 41)사이를 지나고 포지션닝 볼트(positioning bolt; 87)는 수평부재(86)내에 장착되어 전후방 움직임을 조절할 수 있게 된다. 핸들 포스트부(42)의 상부 한계 스윙위치는 포지셔닝 볼트(87)의 포인트가 크로스부재(61)와 접합되는 위치로 결정된다.

조작핸들(40)의 상세한 장착구조를 도시한 도 4를 참고로 하면, 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 케이스(16)는 좌우측면에 측면장착보스(31L 및 31R)와 그 후단부에 후부장착보스(32)를 가진다.

각 좌우 브라켓(33L 및 33R)은 단면이 크랭크형으로 플레이트를 벤딩하여 형성한 부재이다. 이 한쌍의 좌우 브라켓(33L 및 33R)은 각각 측면장착보스(31L 및 31R)에 볼트(34, 34)로 장착되고 후부장착보스(32)에 장볼트(35)에 의해 고정된다. 참고번호 36은 스페이서(spacer)이다.

핸들 포스트부(42)를 지탱하는 피봇부(50)의 구조는 좌우 브라켓(33L 및 33R)상에 상하방향으로 스윙운동된다.

피봇부(50)에는 핸들 포스트부(42)의 좌우 다리부(41 및 41)를 통해 삽입되고 좌우 브라켓(33L 및 33R)간을 지나는 크로스 파이프(51)가 제공된다. 파이프형 샤프트(53)는 부쉬(52, 52; bush)를 통해 크로스 파이프(51)내에 회전가능하게 삽입된다. 일 장지지볼트(54)는 샤프트(53)의 홀을 통해 삽입되어 좌우 브라켓(33L 및 33R)과 샤프트(53)를 함께 고정하고, 이에 의해 핸들 포스트부(42)를 좌우 브라켓(33L 및 33R)상에서 지지볼트(54)에 대해 상하방향으로 스윙운동하도록 지지한다.

핸들 포스트부(42)는 역 U형으로 형성되고, 좌우 다리부(41 및 41)가 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 케이스(16)에 장착되기 때문에, 조작핸들(40)은 큰 지지범위로 좌우 양 위치에 지지될 수 있다. 따라서, 외부의 힘이 어느 한 면으로부터 조작핸들(40)에 작용할 때라도 조작핸들(40)이 흔들리지 않고 안정하게 되며, 이에 의해 안정한 조향이 실현될 수 있다.

암(91)은 차체중심선 CL(경작기 전체의 무게 G의 중심위치)을 따라 크로스 파이프(51)에 장착된다. 암(91)은 후방으로 신장되고 수직방향으로(도 4에 지면에 직각인 방향) 신장하는 홀딩 파이프(92)가 암(91)의 후단에 장착된다. 레지스턴스 바(93)는 홀딩 파이프(92)내에 상하방향으로 슬라이드 가능하게 장착되어 안전볼트(94)로 보호된다.

서스펜션(60)은 도 5를 참고로 아래에 자세히 설명한다. 크로스부재(61)의 양단은 각각 좌우 브라켓(33L 및 33R)에 다수의 볼트(62)에 의해 장착된다. 채널형 단면을 갖는 홀더(63)는 크로스부재(61)의 상부면에 장착된다. 댐핑부재(64)의 전단(64a)은 홀더(63)의 양 플랜지(63a 및 63a)에 컨넥팅 볼트(68)로 장착된다. 댐핑부재(64)는 차체중심선 CL을 따라 역 U형 핸들 포스트부(42)의 좌우 다리부(41 및 41)사이에 배치된다. 댐핑부재(64)의 전단(64a)의 장착위치는 경작기 전체의 무게 G의 중심에 근접된다. 참고번호 69는 스페이서이다. 포지셔닝 볼트(87)는 차체중심선 CL을 따라 배치된다.

도 6은 댐핑부재(64)와 암(71)사이의 연결상태를 도시한다. 열린바닥을 가진 채널형 홀더(72)는 열린 상부를 가진 채널형 철제로 된 암(71)의 후단에, 채널형 홀더(72)가 암(71)을 덮는 형태로 볼트(73)로 장착된다. 댐핑부재(64)의 후단(64b)은 채널형 홀더(72)의 플랜지(72a 및 72a)에 컨넥팅 볼트(74)의 회전으로 스윙가능하게 장착된다. 참고번호 75, 76은 스페이서이고, 참고번호 77은 칼라(collar)이다.

소형 경작기(10)의 작동을 도 1, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8을 참고로 다음에 상세히 설명한다.

도 1을 참고로 엔진(11)이 시동된 후 조작자(도시생략)가 조작핸들(49)를 파지하여 소형 경작기을 조향하면서 작업을 시작한다. 엔진(11)의 구동력에 의해 파워 트랜스미션 메카니즘(12)과 경작샤프트(13)수단으로 제1 및 제2경작날(14, 15)이 회전하면서 경작기(10)가 진행하여 지면을 경작한다.

경작작업동안 레지스턴스 바(93)가 지면 Gr에 삽입되기 때문에 제1 및 제2경작날(14, 15)의 경작깊이 H가 설정되고 제1 및 제2경작날(14, 15)의 구동력에 대한 저항력 또한 소형 경작기(10)에 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 조작핸들(40)의 스윙센터 C, 즉 피봇부(50)의 센터는 전체 경작기의 무게중심 G의 근처에 있다. 특히, 스윙센터 C는 무게중심 G로부터 거리 X만큼 후방으로 떨어지고 무게중심 G와 같은 높이의 위치에 설정된다. 거리 X는 다음과 같이 설정된다. 거리 X는 경작작업간에 제1 및 제2경작날(14 및 15)의 경작력에 대항하는 저항력을 발생시키도록 레지스턴스 바(93)가 지면 Gr에 삽입될 때, 전체 경작기의 무게중심 G의 위치가 후방으로 움직이고 스윙센터 C와 거의 부합되도록 설정된다.

전체 경작기의 무게중심 G의 위치를 스윙센터 C와 부합 또는 근접시킴으로서 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 조작핸들(40)에 대해 스윙할 때 질량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 관성모멘트를 감소시키는 것이 가능하다.

더욱이, 댐핑부재(64) 전단(64a)의 장착위치는 전체 경작기의 무게중심 G의 근처에서 스윙센터 C 바로 뒤 위치에 설정된다. 따라서, 소형 경작기(10)의 주행을 안정화시키는 것이 가능하고, 이에 의해 소형 경작기(10)의 직선주행수행과 회전수행을 개선할 수 있다. 따라서, 소형 경작기(10)의 조향 실행을 개선하여 경작수행을 용이하게 할 수 있다.

이런 형태에서 스윙센터 C와 댐핑부재(64) 전단(64a)의 장착위치가 전체 경작기의 무게중심 G에 근접되도록 하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 핸들 포스트부(42)는 역 U형으로 형성되고, 파워 트랜스미션 메카니즘(12)은 좌우 브라켓(33L 및 33R)수단에 의해 좌우 다리부(41, 41)사이에 끼여진 상태로 장착된다.

다음의 상세한 설명에서, 댐핑부재(64)에 의해 지지될 수 있는 조작핸들(40)의 하중은 "스프링 상하중" 으로 불리며, 댐핑부재(64)상에 작용하는 하중 즉, 엔진(11), 파워 트랜스미션 메카니즘(12), 경작샤프트(13), 제1 및 제2경작날(14, 15) 등의 하중은 "비스프링 하중"이라 한다. 일반적으로, 비스프링 하중(분자)을 스프링 상하중(분모)으로 나누어 얻어진 값이 적으면 제1 및 제2경작날(14, 15)의 진동이 조작핸들(40)측으로 용이하게 전달되는 것이 방지되고, 이에 의해 뛰어난 조작감이 실현된다. 만일, 이 월등한 조작감이 실현되면, 스프링 상하중을 큰 하중으로 설정하는 것이 바람직하다.

조작자는 조작핸들(40)과 일체로 된 레지스턴스 바(93)를 조작핸들(40)에 하방으로 향하는 조작력을 적용시켜 지면 Gr내로 삽입할 수 있다. 조작핸들(40)로부터 하방으로 신장하는 레지스턴스 바(93)가 지면 Gr에 삽입되기 때문에 레지스턴스 바(93)는 레지스턴스 바(93)의 축에 수직한 방향으로 저항력을 가진다. 따라서, 레지스턴스 바(93)와 조작핸들(40)은 전·후·좌·우방향으로 안정하게 된다. 따라서, 조작핸들(40)을 전방으로 가압하는데 필요한 조작력은 거의 일정하다.

조작핸들(40)의 조작력과 지면 Gr에 삽입된 레지스턴스 바(93)의 저항력의 복합적인 힘은 스프링 상하중이다. 조작핸들(40)로부터 암(71)을 통해 댐핑부재(64) 후단(64b)에 작용하는 스프링 상하중은 조작핸들(40)의 상하방향 스윙조작에 따라 큰 하중으로 설정될 수 있다.

도 7은 소형 경작기(10)의 작동을 도시한 도이다.

경작작업중에 제1 및 제2경작날(14, 15)이 지면에 매설된 돌과 같은 고형물 B에 부딪히게 되면, 화살표 U의 방향으로 경작반발력에 기인한 바운딩 현상이 발생된다. 이때, 경작반발력으로 되는 충격에너지는 제1 및 제2경작날(14 및 15)로부터 경작샤프트(13)을 통해 엔진(11) 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)로 전달된다.

조작핸들(40)로부터 하방으로 신장된 레지스턴스 바(93)가 지면 Gr에 삽입되기 때문에 레지스턴스 바(93)는 바운딩 현상에 대항하는 저항력을 가진다. 따라서, 레지스턴스 바(93)와 조작핸들(40)은 바운딩 현상의 영향을 받지 않고 안정한 상태로 된다.

도 8은 도 3에 유사한 도로 조작핸들(40)과 서스펜션(60)의 작동을 도시한다. 조작핸들(40)이 안정한 상태이더라도 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이, 도 7에 도시된 바와 같이, 충격에너지에 기인하여 상방향으로 스윙하고, 이에 의해 충격에너지를 흡수한다. 조작핸들(40)이 바운딩없이 안정하기 때문에, 경작기(10)의 조작성능이 개선되고, 따라서 경작작업이 용이하게 된다.

상방향으로 스윙할 때 파워 트랜스미션 메카니즘(12)은 조작핸들(40)에 접근한다. 따라서, 파워 트랜스미션 메카니즘(12)으로부터 충격에너지는 좌우 브라켓(33L 및 33R), 크로스부재(61) 및 채널형 홀더(63)를 통해 댐핑부재(64)의 전단을 누른다. 댐핑부재(64)는 충격에너지의 크기에 상당하는 스트로크만큼 뒤로 이동하고 이에 의해 충격에너지를 완전히 흡수한다.

충격에너지를 흡수한 댐핑부재(64)의 반발력은 제1 및 제2경작날(14 및 15)(도 7 참조)에 의해 다시 한번 경작력으로 이용될 수 있다.

레지스턴스 바(93)의 장착위치의 변형을 다음에 설명한다. 한편, 상술한 것과 동일한 구성요소는 동일한 부호로 하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 제1변형예에 따른 레지스턴스 바(93)의 장착위치를 도시한 소형 경작기의 측면도이다.

제1변형예에 따른 레지스턴스 바(93)는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후방에서부터 하방으로 신장한다. 특히, 암(91)은 좌우 브라켓(33L 및 33R)의 후부 하단부에 볼트로 고정되고 레지스턴스 바(93)는 홀딩부(92)를 통해 암(91)에 장착된다.

바운딩 현상이 발생되면 레지스턴스 바(93)가 지면에 삽입되고 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 스윙을 억제한다.

도 10은 레지스턴스 바의 장착에 대한 제2변형예를 도시한다.

제2변형예에 따른 레지스턴스 바(93)는 조작핸들(40)로부터 하방으로 신장하고 댐핑부재(64) 전단(64a)은 엔진(11)에 대해 상하방향으로 스윙하도록 엔진(11)에 직접 장착된다.

도 11은 레지스턴스 바의 장착에 대한제3변형예를 도시한다.

제2변형예에 따른 레지스턴스 바(93)는 파워 트랜스미션 메카니즘(12) 후부로부터 하방으로 신장하고 댐핑부재(64) 전단(64a)은 엔진(11)에 대해 상하방향으로 스윙하도록 엔진(11)에 직접 장착된다.

도 12는 레지스턴스 바의 장착에 대한 제4변형예를 도시한다.

제4변형예에 따른 레지스턴스 바(93)는 조작핸들(40)로부터 하방으로 신장하고 댐핑부재(64) 전단(64a)은 파워 트랜스미션 메카니즘(12)에 대해 상하방향으로 스윙하도록 파워 트랜스미션 메카니즘(12)에 직접 장착된다.

도 13은 레지스턴스 바의 장착에 대한 제5변형예를 도시한다.

제5변형예에 따른 레지스턴스 바(93)는 레지스턴스 바(12)의 후부로부터 하방으로 신장하고 댐핑부재(64)의 전단(64a)은 파워 트랜스미션 메카니즘(12)에 대해 상하방향으로 스윙하도록 파워 트랜스미션 메카니즘(12)에 직접 장착된다.

제2형태에 따른 서스펜션은 아래에서 도 14 내지 도 19를 참고로 상세히 설명한다.

도 14를 참고로 제2형태에 따른 서스펜션(100)은 소정의 스윙 양당 댐핑부재(64)의 스트로크 비율이 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 조작핸들(40)에 근접하는 방향으로 피봇부(50)에 대한 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12) 스윙과 같은 크기로 변화하는 프로그레시브 서스펜션이다.

제2형태에 따른 서스펜션(100)은 링크 메카니즘(110)과 댐핑부재(64)가 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 조합된 구조이다. 링크 메카니즘(110)은 좌우 제1링크(114L 및 114R), 좌우 제2링크(115L 및 115R) 및 이들 링크를 회전가능하게 연결하는 컨넥팅 볼트(116)가 제공된 벤드(bend) 가능한 링크 메카니즘으로 된다.

좌우 제1링크(114L 및 114R)는 한쌍의 좌우상부 브라켓(112L 및 112R)을 통해 컨넥팅 볼트(113)로 엔진(11)의 후부에 회전가능하게 장착된다. 상부 브라켓(112L 및 112R)은 엔진(11) 케이스(17)의 좌우양측에 다수의 볼트(111)로 장착된다. 제1링크(114L 및 114R)의 전단은 상부 브라켓(112L 및 112R)의 후단에 컨넥팅 볼트(113)에 의해 회전가능하게 장착된다. 제1링크(114L 및 114R)는 후방으로 신장한다.

좌우 제2링크(115L 및 115R)의 하단은 핸들 포스트부(42)의 좌우 다리부(41 및 41)에 컨넥팅 핀(118L 및 118R)에 의해 회전가능하게 장착된다.

제1링크(114L 및 114R)의 후단과 제2링크(115L 및 115R)의 상단은, 상술한 바와 같이, 컨넥팅 볼트(116)에 의해 회전가능하게 연결되어 연결부(117)를 구성한다. 댐핑부재(64)의 전단(64a)은 연결부(117)의 컨넥팅 볼트(116)에 회전가능하게 연결된다. 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 댐핑부재(64)의 타단(64b)은 좌우 플레이트(91a 및 91a)쌍에 컨넥팅 볼트(123)에 의해, 피봇부(50)의 크로스 파이프(51)에 상호 이격되어 장착된 플레이트(91a 및 91a)사이의 상부에 위치되는 형태로 회전가능하게 장착된다. 2개의 좌우 플레이트(91a 및 91a)는 레지스턴스 바(93)를 보지하는 레지스턴스 바 홀딩 암(91)을 구성한다.

도 15 및 도 16에서 참고번호 121, 122는 좌우 제1링크(114L 및 114R)사이의 공간을 일정하게 유지하는 스페이서이다. 도 17에서 참고번호 124는 플레이트(91a 및 91a)사이의 중심에서 댐핑부재(64)의 타단(64b)을 유지하는 스페이서이다.

도 18a 및 도 18b는 제2형태에 따른 서스펜션(100)의 원리를 도시한 도이다.

도 18a에서 점 C, P1, Q1, O1, O2 및 선 L1에서 L4는 다음과 같이 정의된다.

C : 조작핸들(40)의 스윙중심

P1 : 상부브라켓(112L 및 112R)에 제1링크(114L 및 114R)를 연결한 점

Q1 : 제2링크(115L 및 115R) 및 댐핑부재(64)의 전단(64a)이 제1링크(114L 및 114R)에 연결된 점

O1 : 제2링크(115L 및 115R)가 조작핸들(40)에 연결된 점

O2 : 댐핑부재(64)의 타단(64b)이 조작핸들(40)에 연결된 점

L1 : 점 C와 점 P1을 연결한 선

L2 : 점 P1과 점 Q1을 연결한 선

L3 : 점 O1과 점 Q1을 연결한 선

L4 : 점 O2와 점 Q1을 연결한 선

선 L1, L2 및 L3의 길이는 일정하다. 모든 선 중에서 선 L3이 가장 짧고, 선 L1, L2, L3 및 L4의 길이는 L3〈L2〈L4〈L1의 관계를 가진다. 선 L3은 선 L4의 선상에 있다. 선 L1, L2 및 L4는 개략적으로 삼각형으로 배열된다.

엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 점 C를 중심으로 화살표 N으로 나타난 시계방향으로 회전하면서 조작핸들(40)에 근접할 때 선 L1 또한 화살표 N의 방향으로 점 P에 대해 회전한다.

도 18b에서 선 L1이 점 P1상의 초기 위치에 있을 때 선 L4의 길이는 Y1이다. 선 L1이 화살표 N의 방향으로 스윙각α1으로 스윙할 때 점 P1은 점 P2의 위치로 변위한다. 점 P1이 변위함에 따라 점 Q1이 변위되고, 선 L3은 점 O1 주위에서 스윙각 β1만큼 시계방향으로 회전하고, 점 Q1이 점 Q2의 위치로 변위한다. 점 Q1이 변위됨으로 선 L4는 스윙각 θ1만큼 시계방향으로 점 O2에 대해 회전한다. 이때, 선 L4의 길이는 길이 Y1보다 짧은 Y2로 된다. Y1과 Y2의 차이인 Y1-Y2는 Δ1으로 표시된다.

선 L1은 스윙각 α2만큼 화살표 N의 방향으로 더 스윙한다. 스윙각 α2는 스윙각 α1과 같다. 점 P2가 점 P3의 위치로 변위되기 때문에, 점 Q2는 점 Q3의 위치로 변위되고, 선 L3은 시계방향으로 스윙각 β2만큼 점 O1에 대해 회전한다. 점 O2는 점 O3에 변위되기 때문에, 선 L4는 점 O2에 대해 시계방향으로 스윙각 θ2만큼 회전한다. 이때, 선 L4의 길이는 길이 Y2보다 짧은 Y3으로 된다. Y2와 Y3의 차이인 Y2-Y3은 Δ2로 표시된다.

선 L3의 길이가 선 L1보다 짧기 때문에, L3의 스윙각은 선 L1의 스윙각보다 크게 된다. 예를 들어, 선 L1의 스윙각이 α1이라면 선 L3의 스윙각은 β1이다. 그러나, 선 L1의 스윙각이 스윙각 α1과 같은 α2라면, 선 L3의 스윙각은 β1보다 큰 β2이다. 따라서, 선 L4의 스윙각 θ1은 스윙각 θ2보다 크게 된다. 그러므로, Δ1이 Δ2보다 크게 된다고 상술한 것은 다음과 같이 요약될 수 있다;

만일, α1=α2, β1〈β2 및 θ1〈θ2이면, 그 결과 Δ1〈Δ2이다.

도 18a에 도시된 서스펜션에서, 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 조작핸들(40)에 근접하는 방향으로 될 때, 소정의 스윙 양 당 댐핑부재(64)의 스트로크 비율이 크게 변화한다. 이런 작동을 수행하는 서스펜션(100)은 프로그레시브 서스펜션으로 간주될 수 있다. 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 스윙각 α1 또는 α2만큼 스윙할 때, 댐핑부재(64)는 Δ1 또는 Δ2에 상당하는 길이만큼 단축된다.

소형 경작기(10)로 경작작업중에 소형 경작기(10)가 바운딩 현상을 일으키면, 바운딩 현상에 기인한 충격에너지는 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)상에 상방향 힘으로 작용한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 엔진(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)은 조작핸들(40)에 대해 상방향으로 스윙하고, 이에 의해 충격에너지가 흡수된다.

충격에너지는 엔진(11)으로부터 상부브라켓(112L 및 112R), 컨넥팅 볼트(113), 제1링크(114L 및 114R) 및 컨넥팅 볼트(116)을 통해 댐핑부재(64)의 전단(64a)으로 작용한다. 댐핑부재(64)는 충격에너지의 크기에 상당하는 스트로트만큼 후방으로 수축되어 충격에너지를 완전히 흡수한다.

특히, 서스펜션(100)이 프로그레시브 서스펜션이므로, 댐핑부재(64)는 적은 스트로크로 적은 충격에너지를, 큰 스트로크로 큰 충격에너지를 흡수한다. 따라서, 댐핑부재(64)는 효과적으로 충격에너지를 흡수하여 경작작업이 용이하다.

더욱이, 댐핑부재(64)의 스트로크는 링크 메카니즘(110)내의 제1링크(114L 및 114R)의 길이에 대한 제2링크(115L 및 115R)의 길이비율을 적절히 조절함으로 보다 크게 할 수 있고, 이에 의해 충격에너지가 댐핑부재(64)에 의해 한층 더 흡수될 수 있다.

도 14에서 도 19에 도시된 제2형태에서, 제1링크(114L 및 114R)는 엔진(11) 대신에 파워 트랜스미션 메카니즘(12)에 장착될 수 있다. 더욱이, 레지스턴스 바(93)는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부로부터 하방으로 신장될 수 있다.

다음으로 도 20 내지 도 28을 참고로 본 발명의 제3형태에 따른 소형 경작기를 설명한다.

도 20, 도 21 및 도 22를 참고로 본 발명의 제3형태에 따른 소형 경작기(200)에는 동력으로서 엔진(211)이 제공된다. 엔진(211)으로부터 출력된 구동력은 파워 트랜스미션 메카니즘(212)을 통해 경작샤프트(213)를 회전시킨다. 다수의 경작날(214 및 215)은 경작샤프트(213)에 상호간에 소정 간격 떨어진 상태로 장착된다. 소형 경작기(200)는 경작날(214 및 215)의 회전수단에 의해 지면을 경작하면서 주행한다.

소형 경작기(200)는 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 후부에 피봇(220)을 통해 장착된 조작핸들(230)을 가진다. 이 조작핸들(230)은 파워 트랜스미션 메카니즘(212)으로부터 후방으로 위쪽으로 신장한다. 레지스턴스 바(237)는 조작핸들(230)의 하부로부터 하방으로 신장하는 형태로 조작핸들(230)에 장착된다.

파워 트랜스미션 메카니즘(212)은 엔진(211)의 구동력을 경작샤프트(213)에 전달하고, 케이스(216)내에 장착된 다수의 기어(도시생략)를 갖는 기구이다. 레지스턴스 바(237)는 지면 Gr에 삽입되어 제1 및 제2경작날(214 및 215)의 경작깊이 H를 설정하고 경작날(214 및 215)의 진행력에 대한 저항력을 발생한다. 도 20, 도 21 및 도 22에서 참고번호 217은 진흙 등의 튀김을 막는 커버이고, 참고번호 218은 차체 가드(guard), 참고번호 233은 손잡이, 참고번호 234는 클러치 레버이다.

도 21에 도시된 바와 같이, 엔진(211)은 차체의 중심선 CL을 따라 배치된다. 파워 트랜스미션 메카니즘(212)는 엔진(211)의 하부에 장착된다. 경작샤프트(213)는 경작기(200)의 폭방향으로 신장하는 형태로 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 저부에 장착된다. 다수의 경작날(214 및 215)을 차체 중심선 CL에 근접한 안쪽부분에 각각 배치된 제1경작날(214 및 214)과 제1경작날(214 및 214)의 바깥부분에 각각 배치된 제2경작날(215 및 215)을 포함한다. 다수의 경작날(214 및 215)은 경작샤프트(213)의 수평방향에 동일한 간격으로 배열되는 형태로 경작샤프트(13)에 장착된다.

조작핸들(230)은 차체중심선 CL을 따라 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 후부에 장착된 핸들 포스트부(231)와 핸들 포스트부(231)의 정단에 장착된 대략 U자형의 핸들부(43)로 구성된다. 도 20, 도 21 및 도 22에서 참고번호 219 및 219는 사이드 디스크이다.

도 22 및 도 23을 참고로 한쌍의 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)가 파워 트랜스미션 메카니즘(212)과 조작핸들(230)사이에 제공된다. 이들 댐핑부재(253L 및 253R)는 좌우 경작날(214 또는 215)이 지면에 묻힌 돌에 부딪힐 때, 피봇(220; 도 20 참조)을 중심으로 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 우방향 또는 좌방향 회전에 기인하여 발생된 충격을 감소시킨다.

한쌍의 좌우 암(241L 및 241R)은 조작핸들(230)로부터 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 좌우측면으로 각각 신장한다. 한쌍의 좌우 L형 링크(251L 및 251R)는 각각 좌우 암(241L 및 241R)의 말단부에 회전가능하게 연결된다. 각 좌우 암(241L 및 241R)은 전면을 향해 열린 개략적인 U형이다. 우 댐핑부재(253R)와 우 L형 링크(251R)는 좌 댐핑부재(253L)와 좌 L형 링크(251L)과 동일한 구조이므로, 좌측 및 우측 구성중 하나만을 아래에서 도 23을 참고로 상술한다.

도 23을 참고로, 좌암(241L)은 도 22에 도시된 조작핸들(230)로부터 좌측으로 신장하는 제1암부(242)를 가진다. 제1암부(242)는 제1암부(242)의 좌측말단으로부터 휘어져 전방을 향해 신장하는 제2암부(243)을 가진다. L형 링크(251L)의 코너부는 제2암부(243)의 일단인 암단부(244)에 회전가능하게 연결된다. 제1암부(242)와 제2암부(243)사이의 코너부로부터 상부로 신장하는 브라켓(245)은 좌암(241L)에 장착된다.

L형 링크(251L)의 일단은 링크 브라켓(256L)을 통해 핀(257)으로 파워 트랜스미션 메카니즘(212)에 장착된다. L형 링크(251L)의 타단은 댐핑부재(253L)를 구성하는 코일스프링(261)이 제공된 오일댐퍼(262)의 로드(262a) 일점에 핀(254)으로 회전가능하게 연결된다. 오일댐퍼(262)의 기단부는 핀(255)으로 브라켓(245)에 회전가능하게 연결된다. 코일스프링(261)은 항시 L형 링크(251L)를 압압하여 핀(252)에 대해 반시계 방향으로 회전하게 한다.

파워 트랜스미션 메카니즘(212), 피봇(220) 및 조작핸들(230)간의 연결구조를 도 24 및 도 25를 참고로 다음에 상술한다.

피봇(220)은 조작핸들(230)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)사이에 차체중심선 CL을 따라 소형 경작기(200)의 전후방향으로 신장하는 형태로 제공된다. 따라서, 파워 트랜스미션 메카니즘(212)은 조작핸들(230)에 대해 피봇(220)을 중심으로 좌우회전(즉, 좌우스윙)을 한다.

도 24에 도시된 바와 같이, 피봇(220)은 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 후부로부터 후방으로 신장하는 피봇샤프트(221)와, 피봇샤프트(221)내에 회전가능하게 장착된 피봇파이프(222)로 구성된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 피봇파이프(222)는 핸들 포스트부(231)의 분기부분의 저부에 장착된다.

좌우 브라켓 쌍(223 및 223)은 상호 이격되어 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 후부로부터 후방으로 신장하는 구조로 장착된다. 피봇샤프트(221)가 장착되는 피봇샤프트 장착부재(224)는 이들 브라켓 쌍(223 및 223)사이에서 좌우측에 장착핀(225 및 225)으로 장착된다. 피봇샤프트(221)는 그 전단에 큰 직경의 플렌지부(221a)를 가지고, 큰 직경 플렌지부(221a)에서 피봇샤프트 장착부재(224)와 계합된다. 피봇샤프트(221)는 그 후단에 볼트부(221b)를 가지고, 피봇파이프(222)와 대략 동일한 직경을 가진 와셔(227)가 너트(226)로 볼트부(221b)에 장착된다. 와셔(227)는 피봇샤프트(221)가 피봇파이프(222)를 이탈하는 것을 방지한다.

피봇(220)은 상술한 구조를 가지고 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)은 조작핸들(230)에 대하여 피봇(220)을 중심으로 좌우측으로 회전할 수 있다.

파워 트랜스미션 메카니즘(212)이 작업자가 관찰할 때 조작핸들(230)에 대해 우측 또는 좌측으로 회전(스윙)할 때, 링크 브라켓(256L)의 운동궤적은 핀(252)을 중심으로 좌 L형 링크(251L)의 스윙궤적이 호형을 그리는 반면, 도 25에 도시된 바와 같이 상하방향 직선을 그린다.

이때조차도 핀(257)에 부드러운 연결을 유지하기 위해 핀홀(256a)이 링크 브라켓(256L)에 수평형의 장슬롯(slot)형으로 형성되어 L형 링크(251L)가 부드러운 회전을 할 수 있게 된다.

도 25를 참고로 수직으로 신장하는 파이프형 홀딩부(236)는 차체중심선 CL을 따라 핸들 포스트부(231)의 하부 후단에 장착된다. 레지스턴스 바(237)는 홀딩부(236)내에 장착된다. 레지스턴스 바(237)는 다수의 안전볼트(38)에 의해 홀딩부(236)에 확실하게 유지된다.

도 26에서 도시된 바와 같이, 파워 트랜스미션 메카니즘(212)이 작업자가 관찰할 때 조작핸들(230)에 대해 우측 또는 좌측으로 회전(스윙)할 때, 예를 들어, 파워 트랜스미션 메카니즘(212)에 장착된 링크 브라켓(256L)이 좌 L형 링크(251L)에 대해 회전방향으로 경사된다. 이때조차도 핀(257)에 부드러운 연결을 유지하기 위해 좌 L형 링크(251L) 및 링크 브라켓(256L)은 자동배열 볼베어링(self-aligning ball bearing)과 같은 배열부재(258)를 통해 핀(257)에 의해 상호 연결된다.

좌암(241L), L형 링크(251L), 댐핑부재(253L) 및 링크 브라켓(256L)간의 연결구조는 도 23 내지 도 26을 참고로 상술하였으며, 우암(241R), L형 링크(251R), 댐핑부재(253R) 및 링크 브라켓(256R)간의 연결구조도 유사구조이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제3형태에 따른 소형 경작기(200)의 작동을 도 20, 도 27 및 도 28을 참고로 다음에 상세히 설명한다.

도 20을 참고로 엔진(211)이 시동된 후 조작자(도시생략)가 조작핸들(230)을 파지하여 소형 경작기(200)를 조향하면서 작업을 시작한다. 엔진(211)의 구동력에 의해 파워 트랜스미션 메카니즘(212)과 경작샤프트(213)수단으로 제1 및 제2경작날(214, 215)이 회전하면서 경작기(200)가 진행하여 지면을 경작한다.

조작자는 조작핸들(230)과 일체로 된 레지스턴스 바(237)를 조작핸들(230)에 하방으로 조작력을 작용함에 의해 지면 Gr내에 삽입할 수 있다. 지면 Gr에 삽입된 레지스턴스 바(237)는 레지스턴스 바(237)의 축에 수직인 방향으로 저항력을 가진다. 이 저항력에 기인하여 조작핸들(230)과 레지스턴스 바(237)는 소형 경작기(200)의 전·후·좌·우방향으로 안정성을 나타낸다. 조작핸들(230)을 전방으로 가압하는데 필요한 조작력은 거의 일정하다. 레지스턴스 바(237)는 제1 및 제2경작날(214 및 215)에 대한 경작깊이 H를 설정하고, 소형 경작기(200)에 제1 및 제2경작날(214 및 215)의 경작력에 대항하는 저항력에 적용된다.

도 27은 경작작업간에 우측 제2경작날(215)이 지면에 묻힌 돌과 같은 고형물체 B에 부딪혀 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)이 피봇(220)에 대해 회전하고 조작핸들(230)에 대해 반시계방향으로 기울어진 상태를 도시한 도이다.

도 27에 도시된 바와 같이, 우측 제2경작날(215)이 지면에 묻힌 돌과 같은 고형물체 B에 부딪히면, 경작반발력에 기인한 바운딩 현상{또는 소위 대슁(dashing)현상}이 발생한다. 이때, 경작반발력으로 작용하는 충격에너지가 우측 제2경작날(215)로부터 경작샤프트(213)를 통해 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)으로 전달된다.

조작핸들(230)로부터 하방으로 신장하는 레지스턴스 바(237)가 지면 Gr에 삽입되기 때문에, 레지스턴스 바(237)는 바운딩 현상에 대해 저항력을 가진다. 따라서, 조작핸들(230)과 레지스턴스 바(237)는 바운딩 현상의 영향을 받지 않는다.

엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)은 충격에너지에 기인하여 조작핸들(230)에 대해 반시계방향으로 피봇(220)을 중심으로 스윙한다. 환언하면, 조작핸들(230)의 핸들중심선 HL이 거의 수직으로 신장하지만, 차체중심선 CL은 좌측으로 기울어져 조작핸들(230)이 충격에너지를 흡수할 수 있다. 추가로, 조작핸들(230)은 튀지도 경사지지도 않기 때문에, 소형 경작기(200)의 조향수행력이 안정하다.

소형 경작기(200)가 평탄치 않은 땅을 경작할 때, 좌측 제1 및 제2경작날(214 및 215)에 의해 경작된 양은 우측 제1 및 제2경작날(214 및 215)에 의해 경작된 양과 다르며, 그래서 좌우 경작반발력이 상호 다르다. 그러나, 조작핸들(230)로부터 하방으로 신장하는 레지스턴스 바(237)가 지면 Gr에 삽입되기 때문에, 레지스턴스 바(237)는 안정한 상태이고 조작핸들(230)도 안정하다. 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)은 좌우측의 다른 경작반발력에 기인하여 조작핸들(230)에 대해 좌우측으로 피봇(220)을 중심으로 회전(스윙)하기 때문에 좌우측의 다른 경작력을 흡수할 수 있다. 조작핸들(230)이 바운딩 또는 기울어짐 없이 안정하기 때문에, 작업자는 소형 경작기(200)의 좌우부분간에 균형을 유지하면서 소형 경작기(200)를 조향하여 직선주행을 유지할 수 있다.

도 28a는 도 27의 상태일 때 좌측 링크 브라켓(256L), L형 링크(251L) 및 댐핑부재(253L)의 작동을 나타낸다. 이 상태에서 좌측 링크 브라켓(256L)은 아래로 이동하고, 좌측 L형 링크(251L)는 핀(252)을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 이에 의해 댐핑부재(253L)의 로드(262a)가 전진한다.

도 28b는 도 27의 상태일 때 우측 링크 브라켓(256R), L형 링크(251R) 및 댐핑부재(253R)의 작동을 나타낸다. 이 상태에서 우측 링크 브라켓(256R)은 위로 이동하고, 우측 L형 링크(251R)는 핀(252)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 이에 의해 댐핑부재(253R)의 로드(262a)가 후퇴한다. 이런 방식으로 우측 댐핑부재(253R)가 충격에너지의 크기에 상당하는 스트로크만큼 수축하여 충격에너지를 흡수한다.

도 27로 돌아가 좌측 제1 또는 제2경작날(214 또는 215)이 지면에 매설된 돌과 같은 고형물체 B에 부딪히면 차체중심선 CL은 우측으로 기울어진다. 이런 상태에서 도 28a에 도시된 좌측 링크 브라켓(256L)은 위로 이동하고, 좌측 L형 링크(251L)는 핀(252)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 이에 의해 좌측 댐핑부재(253L)의 로드(262a)가 후퇴한다. 그래서, 충격에너지는 댐핑부재(253L)에 의해 흡수된다. 동시에, 도 28b에 도시된 우측 링크 브라켓(256R)은 아래로 이동하고, 우측 L형 링크(251R)는 핀(252)을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 이에 의해 우측 댐핑부재(253R)의 로드(262a)가 돌출한다. 이런 방식으로 제3형태에 따른 소형 경작기(200)는 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 좌우회전(스윙)동작을 한쌍의 좌우 L형 링크(251L 및 251R)를 통해 전후회전동작으로 전환하고, 전후회전동작을 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)에 전달한다.

특히, 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 좌우회전(스윙)에 기인하여 발생된 상방향의 충격에너지는 L형 링크(251L 및 251R)를 통해 후방향 충격에너지로 전환되고, 이에 의해 충격에너지는 댐핑부재(253L 및 253R)에 의해 감소된다.

이런 방식으로 제3형태에 따른 소형 경작기(200)는 좌우 L형 링크(251L 및 251R)를 통해 직선의 회전(스윙)동작으로 전환한다. 엔진(211)과 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 좌우스윙동작이 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)에 바로 전달되는 경우에 비교하여, 제3형태에 따른 경작기는 댐핑부재(253L 및 253R)의 각 로드(262a)의 진퇴 스트로크와 배열을 자유로이 설정할 수 있고, 이에 의해 설계의 자유도가 증가한다. 추가로, 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)가 차체의 전방 및 후방을 향해 압축 및 신장될 수 있도록 배치될 수 있기 때문에, 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)가 제공된 소형 경작기(200)는 보다 컴팩트하게 제조될 수 있다.

더욱이, 도 28a 및 도 28b에 도시된 바와 같이, 각 좌우 L형 링크(251L 및 251R)의 타단에 위치한 핀(252)으로부터 핀(254)까지의 거리를 각 좌우 L형 링크(251L 및 251R)의 휨부에 제공된 핀(252)으로부터 핀(252)의 전방에 위치한 핀(257)까지의 거리보다 길게 설정하면, 핀(254)의 전후변위의 양을 증가시킬 수 있고, 따라서, 각 핀(254)의 전후방 변위의 증가량에 따른 좌우 댐핑부재(253L 및 253R)의 각 스트로크를 증가시켜 보다 큰 충격에너지를 흡수할 수 있다.

제3형태에서 소형 경작기(200)는 작업자가 관찰할 때 피봇(220)의 전방부는 조작핸들(230)에 대해 좌우방향으로 스윙할 수 있는 구조를 갖기만 하면 된다. 예를 들어, 조작핸들(230)은 피봇(220)을 통해 엔진(211)의 후부에 장착될 수 있다. 더욱이, 피봇(220)은 또한 핸들 포스트부(231)상에 제공된 피봇샤프트(221)가 엔진(211) 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(212)상에 제공된 피봇파이프(222)내에 회전가능하게 장착되는 구조일 수도 있다.

더더욱이, 소형 경작기(200)는 다음 구조일 수도 있다:

좌우 암 쌍(241L 및 241R)이 조작핸들(230)로부터 엔진(211)의 좌우측으로 각각 신장하고, 엔진(211)의 좌우측은 각각 좌우 암쌍(241L 및 241R)의 말단에 좌우 L형 링크쌍(251L 및 251R)에 의해 연결되고, 좌우 댐핑부재 쌍(253L 및 253R)은 각각 조작핸들(230)과 좌우 L형 링크(251L 및 251R)사이에 배치되어 동력원(211)의 좌우스윙동작이 좌우 L형 링크(251L 및 251R)를 통해 전후스윙동작으로 전환될 수 있다.

비록, 제1, 제2, 제3형태 각각의 상세한 설명이 동력원(11)으로서 엔진에 대해 언급하였지만, 본 발명은 이 엔진에 한정되는 것이 아니고 전동모터도 또한 사용할 수도 있다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 소형 경작기는 조작핸들은 바운딩 또는 경사짐없이 안정하고 작업자는 소형 경작기의 좌우면간에 발란스를 유지하면서 소형 경작기를 조향할 수 있다. 또한, 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우 스윙운동이 좌우 댐핑부재에 직접 전달되는 경우와 비교하여 댐핑부재의 스트로크와 배열을 자유롭게 설정할 수 있고, 특히, 댐핑부재는 소형 경작기의 차체의 전방 및 후방을 향해 신장되어 압축될 수 있도록 배치될 수 있고 이에 의해 소형 경작기는 보다 컴팩트하게 제작될 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

동력원(11, 211);

동력원의 회전구동력을 경작샤프트(13, 213)에 전달하는 파워 트랜스미션 메카니즘(12, 212);

경작샤프트에 장착되어 지면을 경작하는 동안 회전에 의해 경작기를 주행하도록 배치된 다수의 경작날(14, 214, 15, 215);

지면에 삽입되는 레지스턴스 바(93, 237);

동력원의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 후부에 피봇(50, 220)을 통해 스윙가능하게 장착된 조작핸들(40, 230);

로 구성됨을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

조작핸들(40)이 동력원(11)의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부에 조작핸들이 피봇(50)을 중심으로 상하방향으로 스윙할 수 있도록 장착됨을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

동력원(11)과 파워 트랜스미션 메카니즘(12)이 조작핸들(40)에 대해 상하방향으로 스윙할 때 댐핑효과를 나타내는 댐핑부재(64)가 동력원 또는 파워 트랜스미션 메카니즘과 조작핸들사이에 개재됨을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

제1링크(114R, 114L)는 동력원(11)의 후부 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부에 상하방향으로 스윙가능하게 장착되며, 제2링크(115R, 115L)는 조작핸들(40)에 전후방향으로 스윙가능하게 장착되어, 제1링크는 제2링크에 연결되어 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘의 전후방향 스윙에 따라 휠 수 있는 링크 메카니즘을 구성하며, 여기서 댐핑부재(64)의 일단(64a)은 제1 및 제2링크사이의 연결부(117)에 전후방향으로 스윙가능하게 연결되고, 댐핑부재(64)의 타단(64b)은 조작핸들에 전후방향으로 스윙가능하게 연결되어 소정 스윙 양당 댐핑부재의 스트로크 비율을 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘이 조작핸들에 접근하는 방향에서의 동력원과 파워 트랜스미션 메카니즘 스윙크기로 변화시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

레지스턴스 바(93)는 조작핸들(40)로부터 하방으로 신장함을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

레지스턴스 바(93)는 파워 트랜스미션 메카니즘(12)의 후부로부터 하방으로 신장함을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 1항에 있어서,

피봇(220)의 전방부가 작업자가 관찰할 때 조작핸들(230)에 대해 좌우방향으로 스윙가능하게 장착됨을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 7항에 있어서,

피봇(220)의 전방부의 좌우방향 스윙에 기인하여 발생된 충격을 감소하기 위한 좌우 댐핑부재(253L, 253R)가 동력원(211) 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(212)과 조작핸들(230)사이에 개재됨을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 8항에 있어서,

좌우 암 쌍(241L, 241R)은 각각 조작핸들(230)로부터 동력원(211)의 좌우측 또는 파워 트랜스미션 메카니즘(212)의 좌우측으로 신장하고, 동력원의 좌우측 또는 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우측은 각각 좌우측 암의 말단에 좌우측 링크 쌍(251L, 251R)에 의해 연결되고, 좌우측 댐핑부재 쌍(253L, 253R)이 좌우 링크 쌍과 조작핸들사이에 개재되어 동력원 및 파워 트랜스미션 메카니즘의 좌우방향 스윙동작을 좌우 링크 쌍을 통해 전후방향 스윙동작으로 전환하고 전후방향 스윙동작을 좌우 댐핑부재 쌍에 전달함을 특징으로 하는 소형 경작기.
제 7항에 있어서,

레지스턴스 바(237)는 조작핸들(230)로부터 하방으로 신장함을 특징으로 하는 소형 경작기.