JP2022098851A

JP2022098851A - 水田作業車の車輪

Info

Publication number: JP2022098851A
Application number: JP2020212487A
Authority: JP
Inventors: 嘉史上重; Yoshifumi Kamishige; 宗一郎岩坂; Soichiro Iwasaka
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-07-04

Abstract

【課題】エンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグによる牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力の向上を図ることができる水田作業機用の車輪を提供する。【解決手段】円環状の本体部と本体部の周囲に設けられたラグ４６とを備え、ラグ４６が、径方向外側ほど車輪４の回転方向上手側に位置するように傾斜する第１部分４６Ａと、第１部分４６Ａよりも径方向外側に位置し且つ前記第１部分４６Ａに対して車輪４の回転方向下手側に傾斜する第２部分４６Ｂと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、乗用型や歩行型の田植機、直播機及び薬剤散布機等の水田作業機に使用される車輪に関する。

この種の水田作業車の車輪では、円環状の環状リムと、環状リムの左右両側に突出するラグ部が備えられ、エンジン等から伝達された駆動力により回転駆動される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１１７５３８号公報

水田作業機用の車輪において、エンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグによる牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力を向上したいという要望がある。

そこで本発明は、水田作業機用の車輪において、エンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグによる牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力の向上を図ることができる水田作業機用の車輪を提供することを目的とする。

本発明の水田作業機用の車輪は、円環状の本体部と本体部の周囲に設けられたラグとを備え、前記ラグが、径方向外側ほど前記車輪の回転方向上手側に位置するように傾斜する第１部分と、前記第１部分よりも径方向外側に位置し且つ前記第１部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜する第２部分と、を有する。

この構成によれば、ラグは、第１部分と第２部分とで、異なる傾斜角度を有する構成となる。第１部分は、径方向外側ほど車輪の回転方向上手側に位置するように傾斜していることから、エンジン等の駆動トルクの抑制し、第２部分は、第１部分に対して車輪の回転方向下手側に傾斜していることから、牽引力を発揮することが可能となる。したがって、エンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグによる牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力の向上が可能となる。

本発明においては、前記ラグが、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分を有し、前記第３部分が前記第１部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜し、且つ、前記第２部分が前記第３部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜していると好適である。

この構成によれば、第１部分と第２部分との間に第３部分が設けられ、第３部分は、第１部分の傾斜角度と第２部分の傾斜角度との間となる傾斜角度を有する構成となる。その結果、ラグが、低抵抗状態で圃場の泥土層に挿入した後、第３部分を経由することで、スムーズに牽引力を発揮することができる状態に移行することが可能となる。

本発明においては、側面視において、前記第２部分と、前記第２部分の径方向外側端部と本体部の円環の中心とを通る直線と、のなす角度が、５°から１５°であり、且つ、側面視において、前記第２部分が前記第１部分に対して傾斜することなく伸びていると想定した場合、当該第２部分と、前記第２部分の径方向外側端部と本体部の円環の中心とを通る直線と、のなす角度が、２５°から３５°となるように、前記第１部分の傾斜が設定されていると好適である。

この構成によれば、ラグの第１部分と第２部分とが、本体部の円環の中心とを通る直線に対して上記の角度に設定されることにより、特に好適にエンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグによる牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力の向上が可能となる。

水田作業機における後車輪を示す右側面図である。水田作業機における後車輪及びラグの概要図である。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面矢視図である。

本発明の実施形態における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。図１に示すように、機体の作業走行時における前進側Ｆの進行方向が「前」であり、後進側Ｂの進行方向が「後」である。前後方向での前向き姿勢を基準として右側Ｒに相当する方向が「右」であり、左側Ｌに相当する方向が「左」である。

〔後部車輪装置の全体構成について〕
図１に示されているように、後部車輪装置１は、エンジン（図示せず）を搭載した自走式の走行機体（図示せず）の後方側に配設された後車軸ケース２と、後車軸ケース２から横外方へ向けて突出させた左右一対の後車軸３と、その後車軸３に支持された後車輪４（本発明の「車輪」に相当）とを備えたものである。この後部車輪装置１は、水田作業機の一例である乗用型田植機（図示せず）に備えられたものである。

乗用型田植機は、後部車輪装置１とは別に、機体前部側に左右一対の前車輪（図示せず）を備えた前部車輪装置（図示せず）を備えている。そして、前車輪のステアリング操作を行うことで直進及び旋回走行が可能であるように構成されている。

乗用型田植機の後部には、左右の後車輪４の轍間を通して後方側へ延出された、上下揺動自在なリンク機構（図示せず）が装備されている。このリンク機構の後端部には、５条植え用の苗植付装置（図示せず）が上下位置変更可能に支持されている。つまり、乗用型田植機は、機体走行にともなって苗植付装置による圃場への苗植付作業が行われるように構成された周知の構造のものである。

〔動力伝動構造について〕
走行機体の後部には、図１に示すように、後車軸ケース２が備えられている。後車軸ケース２の前面側に、機体前方側からエンジン動力を伝達する入力軸２０が、前後方向の軸芯回りで回動可能に支持されている。入力軸２０からの動力が分岐伝動軸（図示せず）に伝達される。この分岐伝動軸に入力された動力は、左右に分岐され、後車軸ケース２の内部に装備された伝動機構を介して後車軸３に伝達される。

後車軸３は、後車軸ケース２内に挿入されているケース内軸部（図示せず）と、後車軸ケース２から横外方へ突出するケース外軸部３１と、が一体に構成されている。

ケース外軸部３１は、図１に示すように、断面形状が六角形の角軸部分によって構成されている。この角軸状のケース外軸部３１に、六角形状の軸孔４０ａを有した後車輪４のボス部４０が嵌合されて、後車軸３の回転に伴って後車輪４が回転方向Ｄ方向に回転駆動される。

〔後車輪の構造について〕
後車輪４は、後車軸３に外嵌するボス部４０と、ボス部４０から放射状に延出されたスポーク部４１と、スポーク部４１の外端部に接続される接地リム部４２と、を備えたものである。

ボス部４０は、前述したように角軸状のケース外軸部３１に嵌合する六角形状の軸孔４０ａを有した筒状に形成されている。ボス部４０の外周面上には、ボス部４０と接地リム部４２とを接続するスポーク部４１が設けられている。

ボス部４０のうち、スポーク部４１よりも機体外方側に位置する部位と、スポーク部４１の機体外方側の面と、にわたって、補強板３４が設けられている。この補強板３４は、その内周側がボス部４０の外周面に溶接固定され、三本のスポーク部４１の存在位置を頂点とする略三角形状の角部が、対向する位置の各スポーク部４１の長手方向の途中箇所に溶接固定されている。スポーク部４１の延出方向における中間位置に、補強板３４及びスポーク部４１よりも機体内方側からスポーク部４１を抱き込む支持体３５を備え、この支持体３５と補強板３４と、を連結ボルト３６が備えられている。

スポーク部４１は、ボス部４０の外周面から放射状に延出された三本の丸パイプ材を備え、その丸パイプ材の各端部が、ボス部４０の外周面側と、接地リム部４２の内周面側とに溶接固定されている。

接地リム部４２は、金属製の丸パイプ材を環状に形成した構造の環状リム４３（図３参照）と、その環状リム４３を抱き込む状態に被覆する硬質ゴム製の本体部４４と、を備えている。

本体部４４の周囲には、スパイク状の縦ラグ部４５と、羽根板状の横ラグ４６（本発明の「ラグ」に相当する）と、が周方向の複数箇所に一体形成されている。

〔ラグの構造について〕
縦ラグ部４５は、接地リム部４２の外周端から車輪径方向外方側に突出するように形成されている。また、複数の縦ラグ部４５は、車輪径方向に沿うように姿勢設定され、本体部４４の周方向に沿って間隔をあけて配置されている。

横ラグ４６は、図１及び図３に示すように、車輪周方向において隣り合う横ラグ４６の間に位置する部分より幅広に形成され、かつ、接地リム部４２の外周端から車輪径方向外方側に突出するように形成されている。横ラグ４６は、タイヤ部材５の周方向に沿って、間隔をあけて配置されている。隣り合う横ラグ４６の間には、複数の縦ラグ部４５が配置されている。

横ラグ４６は、横ラグ４６のうち車輪径方向内側に位置する第１部分４６Ａと、横ラグ４６のうち車輪径方向外側に位置する第２部分４６Ｂと、第１部分４６Ａと第２部分４６Ｂとの間に第３部分４６Ｃとを備える。

第１部分４６Ａは、略板状に形成されており、車輪径方向外側ほど後車輪４の回転方向上手側に位置するように傾斜するように設定されている。第１部分４６Ａの車輪径方向内側端部４６ａと、本体部４４のうちの車輪周方向において隣り合う横ラグ４６の間に位置する部分の車輪径方向内側端部とは、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が同じとなるように設定されている。

第１部分４６Ａは、本体部４４の左右両側に形成されており、左右の第１部分４６Ａの車輪径方向内側端部４６ａは、車輪幅方向視において、同じ位置に位置している。

第２部分４６Ｂは、第１部分４６Ａよりも径方向外側に位置している。第２部分４６Ｂは、第１部分４６Ａに対して後車輪４の回転方向下手側に傾斜するよう形成されている。第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部４６ｂは、縦ラグ部４５の車輪径方向外側端部よりも、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が長くなるように設定されている。

第３部分４６Ｃは、第１部分４６Ａに対して後車輪４の回転方向下手側に傾斜し、且つ、第２部分４６Ｂが第３部分４６Ｃに対して後車輪４の回転方向下手側に傾斜するように形成されている。

横ラグ４６は、第１部分４６Ａの傾斜角度と、第２部分４６Ｂの傾斜角度とが、特定の角度を有することにより、エンジン等の駆動トルクを抑制しつつ、ラグ部による牽引力の向上し、圃場の泥土層に対する浮力の向上を図ることがきる。以下に具体的に説明する。

図２には、後車輪及びラグの概要図を示しており、説明を容易にするために、第３部分を省略している。図２に示すように、側面視において、第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部４６ｂと後車輪４の円環の中心Ｘとを通る直線からなる仮想線をＶ１とする。また、側面視において、第２部分４６Ｂが第１部分４６Ａに対して傾斜することなく伸びていると想定した場合に、その場合の第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部を４６ｖとし、車輪径方向外側端部４６ｖと後車輪４の円環の中心Ｘとを通る直線からなる仮想線をＶ２とする。

エンジン等の駆動トルクを抑制させるには、第２部分４６Ｂと仮想線Ｖ１とのなす角度αが、５°から１５°であればよく、角度αが７°から１３°であればなおよい。

横ラグ４６による牽引力を向上させるには、図２に示す第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部４６ｖと仮想線Ｖ２とのなす角度βが、２５°から３５°であればよく、角度βが２７°から３３°であればなおよい。

図２及び図３に示すように、仮想線Ｖ２のうち、車輪径方向内側端部４６ａに対応する箇所ｐと車輪径方向外側端部４６ｂとの間の距離を高さＨとし、横ラグ４６の幅をＷとする。

エンジン等の駆動トルクの抑制し、圃場の泥土層に対する浮力を向上させるには、高さＨが、１００ｍｍから１３０ｍｍであればよく、１１０ｍｍから１２０ｍｍであればなおよい。また、幅Ｗが、１３０ｍｍから１７０ｍｍであればよく、１４０ｍｍから１６０ｍｍであればなおよい。

〔別実施形態〕
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態を例示する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて上記実施形態に適用してよい。なお、本発明の範囲は、各実施形態の内容に限定されるものではない。

（１）上記実施形態では、横ラグ４６は、第１部分４６Ａと第２部分４６Ｂと第３部分４６Ｃとを備える構成を例に説明したが、横ラグ４６は、第３部分４６Ｃを備えない構成としてもよい。

（２）上記実施形態では、第１部分４６Ａの車輪径方向内側端部４６ａと、本体部４４のうちの車輪周方向において隣り合う横ラグ４６の間に位置する部分の車輪径方向内側端部とは、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が同じとなるように設定されている構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、第１部分４６Ａの車輪径方向内側端部４６ａよりも、本体部４４のうちの車輪周方向において隣り合う横ラグ４６の間に位置する部分の車輪径方向内側端部が、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が長くなる、つまり、本体部４４から下方に車輪径方向内側端部４６ａが突出するように構成されていてもよい。

（３）上記実施形態では、第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部４６ｂは、縦ラグ部４５の車輪径方向外側端部よりも、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が長くなるように設定されている構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、第２部分４６Ｂの車輪径方向外側端部４６ｂは、縦ラグ部４５の車輪径方向外側端部と、車輪径方向における車輪回転軸芯からの距離が同じとなるように設定されている構成としてもよい。

本発明は、実施形態で示した乗用型田植機の後車輪に限らず、歩行型の田植機や、播種装置を備えた直播機、あるいは薬剤散布機等の水田作業機用に用いられる後車輪に適用することができるのであり、後車輪ばかりではなく前車輪にも適用できる。

４：後車輪（車輪）
４４：本体部
４６：横ラグ（ラグ）
４６Ａ：第１部分
４６Ｂ：第２部分
４６Ｃ：第３部分
４６ｂ：径方向外側端部
４６ｖ：径方向外側端部
Ｖ１：仮想線（直線）
Ｖ２：仮想線（直線）
Ｄ：回転方向
Ｘ：中心
α ：第２部分４６Ｂと仮想線Ｖ１とのなす角度
β ：第２部分４６Ｂの径方向外側端部４６ｖと仮想線Ｖ２とのなす角度

Claims

水田作業車の車輪であって、
円環状の本体部と本体部の周囲に設けられたラグとを備え、
前記ラグが、径方向外側ほど前記車輪の回転方向上手側に位置するように傾斜する第１部分と、前記第１部分よりも径方向外側に位置し且つ前記第１部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜する第２部分と、を有する、水田作業車の車輪。
前記ラグが、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分を有し、
前記第３部分が前記第１部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜し、且つ、前記第２部分が前記第３部分に対して前記車輪の回転方向下手側に傾斜している請求項１に記載の水田作業車の車輪。
側面視において、前記第２部分と、前記第２部分の径方向外側端部と本体部の円環の中心とを通る直線と、のなす角度が、５°から１５°であり、且つ、
側面視において、前記第２部分が前記第１部分に対して傾斜することなく伸びていると想定した場合、当該第２部分と、前記第２部分の径方向外側端部と本体部の円環の中心とを通る直線と、のなす角度が、２５°から３５°となるように、前記第１部分の傾斜が設定されている請求項１又は２に記載の水田作業車の車輪。