JP2008114781A - 農用車輪 - Google Patents

Abstract

【課題】優れたトラクション性能と、アスファルト走行時での低振動性能とを合わせ持つ農用車輪を提供する。
【解決手段】車輪外周側に設けられたラグ７の車輪前進回転方向Ａ１の前面１０に抉り部１１を設け、この抉り部１１の面積Ｓ２を前記前面１０の全面積Ｓ１の６０％以上とし、前記ラグ７を、前記抉り部１１が設けられた第１ラグ部８と、第２ラグ部９とから略Ｔ字状に形成し、前記第１ラグ部８の車輪軸方向Ｙの幅をＷ１とし、第２ラグ部９の車輪軸方向Ｙの幅をＷ２とし、第１ラグ部８と第２ラグ部９の車輪周方向Ａのトータル長さをＬ１とし、第２ラグ部９の車輪周方向Ａの長さをＬ２とし、抉り部（１１）の車輪軸方向（Ｙ）の幅をＷ３とし、抉り部（１１）の車輪周方向（Ａ）の深さをＤとしたとき、 ０．２５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．６且つ０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦０．６且つ０．１≦Ｄ／Ｗ３≦０．３とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、田植機等の農機に使用される農用車輪に関するものである。

従来、農用車輪にあっては、車輪の外周側に車輪周方向に間隔をおいて設けられたラグを備えており、このラグは、その頂面形状（接地面の形状）が多角形で、断面形状が略台形状のブロック体である（特許文献１参照）。
この従来のラグとして、図６に、矩形状の頂面３１をもつラグ３２を３種示す。
図６（ａ）に示すラグ３２は、乗り心地（振動性）を重視したタイプのラグ３２であり、ラグ３２の車輪軸方向Ｙの幅Ｗ１を狭く、ラグ３２の車輪周方向Ａの長さＬ１を長くしたものである。

図６（ｂ）に示すラグ３２は、トラクション性能を重視したタイプのラグ３２であり、ラグ３２の車輪周方向Ａの長さＬ１を短く、ラグ３２の車輪軸方向Ｙの幅Ｗ１を広くしたものである。
図６（ｃ）に示すラグ３２は、湿田仕様のもので、浮力確保のため、ラグ３２の車輪軸方向Ｙの幅Ｗ１及び車輪周方向Ａの長さＬ１を共に広く採ってラグ３２の頂面３１の面積を大きくしたものである。
なお、図６（ｄ）は車輪の外周側のタイヤ３３部分の一部を示す側面図で、図６（ｅ）は図６（ａ）のラグ３２を備えたタイヤ３３の断面図、図６（ｆ）は図６（ｂ），（ｃ）のラグ３２を備えたタイヤ３３の断面図である。
登録実用新案第２５１８７９１号公報

前記図６（ａ）のラグ３２を備えた車輪は、地面への食い込みは十分でも、ラグ３２の車輪軸方向Ｙの幅Ｗ１が狭いため牽引に寄与する接地面３１の面積が小さく、十分なトラクションが得られないばかりか、回転するにともなって地面をどんどん掘り返して深みに嵌ることもあるという問題がある。
また、図６（ｂ）のラグ３２を備えた車輪は、トラクションは十分でも乗り心地が悪いという問題がある。
また、図６（ｃ）のラグ３２を備えた車輪は、ラグ３２の接地圧が小さいため、圃場からの脱出時〜畦越え走行時に地面へのラグ３２の食い込みが少ないため、車輪がスリップし、脱出が困難となる場合がある。また、このタイプはゴムの重量も多くコスト高となる欠点もある。

そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、圃場脱出時〜畦越え走行時等にトラクション性能を発揮することができると共に、アスファルト路面の走行時等における振動性能が良好な農用車輪を提供することを目的とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、車輪外周側に設けられたラグを備え、このラグの車輪前進回転方向の前面に湾曲状または凹形状に抉られた抉り部を設け、この抉り部の面積がラグの車輪前進回転方向前面の全面積の６０％以上とされており、
前記ラグを、前記抉り部が設けられた第１ラグ部と、この第１ラグ部の車輪前進回転方向後面から車輪前進回転方向後方に延びる第２ラグ部とから略Ｔ字状に形成し、
前記第１ラグ部の車輪軸方向の幅をＷ１とし、第２ラグ部の車輪軸方向の幅をＷ２とし、第１ラグ部と第２ラグ部の車輪周方向のトータル長さをＬ１とし、第２ラグ部の車輪周方向の長さをＬ２とし、抉り部の車輪軸方向の幅をＷ３とし、抉り部の車輪周方向の深さをＤとしたとき、
０．２５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．６
０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦０．６
０．１≦Ｄ／Ｗ３≦０．３
とされていることを特徴とする。

また、他の技術的手段は、車輪外周側に設けられたラグを備え、このラグの車輪前進回転方向の前面に湾曲状または凹形状に抉られた抉り部を設け、この抉り部の面積がラグの車輪前進回転方向前面の全面積の６０％以上とされており、
該ラグの車輪軸方向両側の側面の左右間隔が車輪前進回転方向後方に行くに従って漸次狭くなるように形成されていることを特徴とする。
また、抉り部に車輪径外方向に延びるリブ状突起を設けてもよい。

本発明によれば、圃場脱出時〜畦越え走行時において優れたトラクション性能を発揮できると共に、アスファルト走行時等における振動性能の良好な農用車輪を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図４において、１は農用車輪を示し、該農用車輪１は、田植機等の農機本体の車軸に取付固定されるボス２と、このボス２から車輪径外方向Ｘに延びる複数本のスポーク３と、このスポーク３の車輪径外方向Ｘの端部に固着された車輪周方向Ａに環状のリム４と、このリム４に固定されたゴム製のタイヤ５とを備えている。
前記タイヤ５はソリッドゴムタイプのタイヤ５であり、該タイヤ５は、リム４を全周にわたって被覆するように該リム４に固着された環状のタイヤ本体６と、このタイヤ本体６の外周面に設けられたラグ７とを備えており、ラグ７はタイヤ本体６の外周面から車輪径外方向Ｘに突出するブロック状に構成されていると共に車輪周方向Ａに間隔をおいて全周にわたって設けられている。

なお、図例の農用車輪１の構成は一例を示すものであり、本発明の要部以外の部分は、構成を適宜変更可能であり、例えば、ボス２とリム４とを連結する部材としてはスポーク３の代わりに板材からなるホイールであってもよく、また、タイヤ５を構成する部分としては、前述した構成部位の他、例えばタイヤ本体６から車輪径外方向Ｘ及び車輪軸方向Ｙ両側に延出される羽根を備えていてもよい。
図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図３（ａ）は本発明に係るラグ７の実施形態を示したものである。

図１（ａ），（ｂ）に示すラグ７は、左右幅（車輪軸方向Ｙの幅）の広い第１ラグ部８と、左右幅の狭い第２ラグ部９とから構成されており、第２ラグ部９は第１ラグ部８の車輪前進回転方向Ａ１の後面１３の左右方向（車輪軸方向Ｙ）の略中央部から車輪前進回転方向Ａ１後方に延びるように形成されていて、ラグ７が略Ｔ字状を呈するように（ラグ７の頂面１７の形状が略Ｔ字状を呈するように）形成されている。
第１ラグ部８の車輪前進回転方向Ａ１の前面１０は、車輪径外方向Ｘに行くに従って車輪前進回転方向Ａ１後方に移行する傾斜面とされていると共に、車輪前進回転方向Ａ１後方に向けて湾曲状に抉られた抉り部１１と、この抉り部１１の左右両側の平坦部１２とから構成されている。

抉り部１１は、ラグ７の車輪径外方向Ｘの全長にわたって形成されている。
第１ラグ部８の車輪前進回転方向Ａ１の後面１３は、車輪径外方向Ｘに行くに従って車輪前進回転方向Ａ１に移行する傾斜面で且つ略平坦面とされている。
第１ラグ部８と第２ラグ部９の左右側面１４，１５は、車輪径外方向Ｘに行くに従ってラグ７の左右方向Ｙ中央側に移行する傾斜面で且つ略平坦面とされている。
第２ラグ部９の車輪前進回転方向Ａ１の後面１６は、車輪径外方向Ｘに行くに従って車輪前進回転方向Ａ１に移行する傾斜面で且つ略平坦面とされている。

図２（ａ）に示すラグ７は、抉り部１１が、左右方向Ｙに沿う平坦面状の正面部１１ａと、この正面部１１ａの左右両側に位置していて左右方向Ｙに面する平坦面状の側面部１１ｂとから凹形状を呈するように形成されている点で図１に示すラグ７とは構成が異なり、その他の点では図１に示すラグ７と構成が共通するので説明を省略する。
図２（ｂ）に示すラグ７は、抉り部１１の左右方向Ｙ中央部に、車輪径外方向Ｘに延びるリブ状突起１８を設けた点で図１に示すラグ７とは構成が異なり、その他の点では図１に示すラグ７と構成が共通するので説明を省略する。

図３（ａ）に示すラグ７は、図１（ａ）に示すラグと同様に、車輪前進回転方向Ａ１の前面１０に湾曲状に抉られた抉り部１１が設けられており、また、このラグ７にあっては、その左右の側面１９の左右間隔が車輪前進回転方向Ａ１後方に行くに従って漸次狭くなるように形成されていて、その頂面１７の形状が略三角形状を呈するように形成されている。
また、このラグ７にあっても、その車輪前進回転方向Ａ１の後面２０が、車輪径外方向Ｘに行くに従って車輪前進回転方向Ａ１に移行する傾斜面で且つ略平坦面とされている。

なお、図２（ｂ）に示すリブ状突起１８は図２（ａ）に示すラグ７又は図３（ａ）に示すラグ７に設けても勿論よい。
また、図３（ａ）に示す抉り部１１の形状を図２（ａ）に示すラグ７と同様に凹形状を呈するように形成してもよい。
農用車輪１に設けられるラグ７にあっては、圃場脱出時〜畦越え走行時に十分なトラクションを発揮するためには左右幅が広く且つ低接地圧であることが必須であり、また振動性能（乗り心地）を良好にするためにはラグ７の車輪周方向Ａ長さを十分に確保しなければならないが、ラグ７の左右幅が広く且つラグ７の車輪周方向Ａの長さが長いと過度の接地圧低下をきたしスリップの原因となる。

そこで、図１及び図２に示すラグ７にあっては、左右幅Ｗ１の広い第１ラグ部８によって十分なトラクションを確保することができ、且つ第２ラグ部９によって振動性を低下させないように車輪周方向Ａ長さＬ１を確保することができると共に、該第２ラグ部９の左右幅Ｗ２を狭幅とすることにより過度の接地圧低下を回避している（ラグ７の頂面１７の形状を略Ｔ字状とすることにより、優れたトラクション性能と低振動性能とを両立させている）。
また、図３（ａ）に示すラグ７にあっては、ラグ７の頂面１７の形状を略三角形状とすることにより、前記図１及び図２に示すラグ７と同様に、優れたトラクション性能と低振動性能とを両立させている。

また、本発明にあっては、車輪前進回転方向Ａ１前面（牽引面）１０に湾曲状または凹形状に抉られた抉り部１１を設けることにより、牽引面１０の左右幅を変えずに効率的に牽引面１０の面積を増やすことができ、これにより、地面の土をより多く包み込むことができて牽引中に土に働くせん断力が高まり、圃場脱出時、畦越え走行時などにおいて優れたトラクション性能を発揮する。
また、抉り部１１の分だけラグ７の接地面積が少なくなり、過度の接地圧低下を防止することができる。

この抉り部１１の面積Ｓ２が牽引面１０の全面積Ｓ１の６０％未満では、はっきりとした効果が得られないことから、本発明にあっては、抉り部１１の面積Ｓ２がラグ７の牽引面１０の全面積Ｓ１の６０％以上（Ｓ２／Ｓ１≧０．６）となるように形成される。
また、前記第１ラグ部８の左右幅Ｗ１と、第２ラグ部９の左右幅Ｗ２との関係は、
０．２５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．６
とされる。
これは、Ｗ２／Ｗ１が０．２５未満では第２ラグ部９の剛性低下が著しく、狙い通りの振動性能が得られない、また、Ｗ２／Ｗ１が０．６を超えると接地圧が低くなり地面への食い込み効果が少なくなるからである。

また、前記第１ラグ部８と第２ラグ部９の車輪周方向Ａのトータル長さ（ラグ７の車輪周方向Ａの長さ）Ｌ１と、第２ラグ部９の車輪周方向Ａの長さＬ２との関係は、
０．３ ≦Ｌ２／Ｌ１≦０．６
とされる。
これは、Ｌ２／Ｌ１が０．３未満では接地圧が低くなり地面への食い込み効果が少なくなる、また、Ｌ２／Ｌ１が０．６を超えると第１ラグ部８の剛性が著しく低下し牽引性能に支障をきたすことになるからである。

また、前記抉り部１１の左右幅Ｗ３と、抉り部１１の車輪周方向Ａの深さＤとの関係は、
０．１≦Ｄ／Ｗ３≦０．３
とされる。
これは、Ｄ／Ｗ３が０．１未満では狙いとする土の包み込み効果が得られない、また、Ｄ／Ｗ３が０．３を超えると第１ラグ部８の抉り部１１の左右両側のラグ７剛性が低下し、ラグ７の摩耗や欠けなど耐久性能が低下するからである。

また、抉り部１１に車輪径外方向Ｘに延びるリブ状突起１８を設けることにより、土の掴み効果を低下させることなくラグ７剛性を向上させることができる。
以上詳述した本発明にあっては、圃場脱出時〜畦越え走行時において、ラグ７の接地圧を著しく低下させることなく効率的に地面の土を包み込み優れたトラクション性能を発揮すると共に、この優れたトラクション性能と、アスファルト走行時での低振動性能とを両立させることができるという効果を奏する。
図５は、本発明に係る農用車輪と、従来例に係る農用車輪と、比較例に係る農用車輪とについて、牽引力及び振動性の比較試験を行った結果を表にして示したものである。

この比較試験に用いたテスト機としては乗用型田植機の６条植えが採用され、このテスト機の後輪にテスト車輪を装着して試験を行った。
この比較試験に使用されたテスト車輪は、図３（ｂ）に示すようにタイヤ本体６から車輪径外方向Ｘ及び左右両側に延出された羽根２１を備えた車輪が採用され、且つ車輪外径が８５０ｍｍであり、タイヤ本体６の左右幅Ｗ４が５０ｍｍであり、羽根２１の左右幅Ｗ５が１６０ｍｍであるものを採用した。
また、従来例については図６（ｃ）に示すラグ形状のものを採用し、実施例１〜１０については図２（ａ）に示すラグ形状のものを採用し、実施例１１については図３（ａ）に示すラグ形状のものを採用し、実施例１２については図１（ａ）に示すラグ形状のものを採用し、実施例１３については図２（ｂ）に示すラグ形状のものを採用し、比較例１〜７については図２（ａ）に示すラグ形状のものを採用した。

なお、本比較試験で採用した各ラグ７，３２は、該ラグ７，３２の頂面１７，３１側の車輪周方向Ａの長さＬ１と、該ラグ７，３２の頂面１７側の最大左右幅Ｗ１とが同じ寸法のものを採用している。
牽引力・振動性についての評価は、従来例のものを１００としたときの指数で表しており、牽引力については数値が大きいほど牽引性能が良好であり、振動性については数値が小さいほど振動性能が良好であることを示している。
なお、本比較試験において従来例として採用したラグ形状のものにあっては、振動性の点では比較的問題はなく牽引力不足が問題とされているのものであり、本比較試験で採用した従来例及び比較例と実施例とにおける牽引力及び振動性の比較においては、牽引力については１０３以上で良好であり、振動性については１００以下が良好である。

本比較試験で採用した従来例のラグ形状のものにおいて従来の方法で牽引力を上げようとすると振動性が悪くなり、優れたトラクション性能と低振動性能とを両立させることができないが、図５の表から判るように、本発明のものにあっては、優れたトラクション性能と低振動性能とを両立させることができる。また、実施例と比較例との比較から分かるように、優れたトラクション性能と低振動性能との両立は、請求項１に記載の条件を満足することにより達成される。
なお、前述した実施の形態で示したラグ７の各寸法は、頂面１７側の寸法を示している。

（ａ）は本発明に係る一実施形態のラグを外周側からみた図であり、（ｂ）はタイヤを車輪周方向に直交する方向の面で切断した断面図である。 （ａ）は他の実施形態のラグを外周側からみた図であり、（ｂ）はさらに他の実施形態のラグを外周側からみた図である。 （ａ）は別の実施形態のラグを外周側からみた図であり、（ｂ）はテスト車輪のタイヤの断面図である。 農用車輪の側面図である。 牽引力及び振動性の比較試験を行った結果をあらわした表である。 従来例を示しており、（ａ）は振動性を重視したタイプのラグを外周側からみた図であり、（ｂ）はトラクションを重視したタイプのラグを外周側からみた図であり、（ｃ）は湿田仕様のラグを外周側からみた図であり、（ｄ）は農用車輪のタイヤの一部を示す側面図であり、（ｅ）は（ａ）のラグを備えたタイヤの断面図であり、（ｆ）は（ｂ），（ｃ）のラグを備えたタイヤの断面図である。

符号の説明

７ ラグ
８ 第１ラグ部
９ 第２ラグ部
１０ 車輪前進回転方向の前面
１１ 抉り部
１３ 第１ラグ部の車輪前進回転方向後面
１８ リブ状突起
１９ ラグの車輪軸方向両側の側面
Ａ 車輪周方向
Ａ１ 車輪前進回転方向
Ｄ 抉り部の車輪周方向の深さ
Ｌ１ 第１ラグ部と第２ラグ部の車輪周方向のトータル長さ
Ｌ２ 第２ラグ部の車輪周方向の長さ
Ｓ１ ラグの車輪前進回転方向前面の全面積
Ｓ２ 抉り部の面積
Ｗ１ 第１ラグ部の車輪軸方向の幅
Ｗ２ 第２ラグ部の車輪軸方向の幅
Ｗ３ 抉り部の車輪軸方向の幅
Ｘ 車輪径外方向
Ｙ 車輪軸方向（左右方向）

Claims (3)

1. 車輪外周側に設けられたラグ（７）を備え、このラグ（７）の車輪前進回転方向（Ａ１）の前面（１０）に湾曲状または凹形状に抉られた抉り部（１１）を設け、この抉り部（１１）の面積（Ｓ２）がラグ（７）の車輪前進回転方向（Ａ１）前面（１０）の全面積（Ｓ１）の６０％以上とされており、
   前記ラグ（７）を、前記抉り部（１１）が設けられた第１ラグ部（８）と、この第１ラグ部（８）の車輪前進回転方向（Ａ１）後面（１３）から車輪前進回転方向（Ａ１）後方に延びる第２ラグ部（９）とから略Ｔ字状に形成し、
   前記第１ラグ部（８）の車輪軸方向（Ｙ）の幅をＷ１とし、第２ラグ部（９）の車輪軸方向（Ｙ）の幅をＷ２とし、第１ラグ部（８）と第２ラグ部（９）の車輪周方向（Ａ）のトータル長さをＬ１とし、第２ラグ部（９）の車輪周方向（Ａ）の長さをＬ２とし、抉り部（１１）の車輪軸方向（Ｙ）の幅をＷ３とし、抉り部（１１）の車輪周方向（Ａ）の深さをＤとしたとき、
   ０．２５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．６
   ０．３≦Ｌ２／Ｌ１≦０．６
   ０．１≦Ｄ／Ｗ３≦０．３
   とされていることを特徴とする農用車輪。
2. 車輪外周側に設けられたラグ（７）を備え、このラグ（７）の車輪前進回転方向（Ａ１）の前面（１０）に湾曲状または凹形状に抉られた抉り部（１１）を設け、この抉り部（１１）の面積（Ｓ２）がラグ（７）の車輪前進回転方向（Ａ１）前面（１０）の全面積（Ｓ１）の６０％以上とされており、
   該ラグ（７）の車輪軸方向（Ｙ）両側の側面（１９）の左右間隔が車輪前進回転方向（Ａ１）後方に行くに従って漸次狭くなるように形成されていることを特徴とする農用車輪。
3. 抉り部（１１）に車輪径外方向（Ｘ）に延びるリブ状突起（１８）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の農用車輪。

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