JP4008903B2 - 農用車輪 - Google Patents

Description

本発明は、農用車輪に関するものである。

田植機など、軟弱地盤を走行する農業機械で装着される農用車輪には、ディスクタイプのホイル部とそのまわりにリング状に設けられた弾性輪体とを有して形成されたものがある（例えば、特許文献１等参照）。
この農用車輪のホイル部は、鉄製素材板をプレスすることにより円板形などの所定形状に形成されており、その外周部には例えば断面Ｌ字状等に折曲した部分が設けられている。この外周部の折曲部分は、そのまわりにゴム等の弾性材を被着（焼き付け等）して弾性輪体を形成させるところであり、この弾性輪体の中で芯材としての作用を奏する。

なお、この外周部の折曲部分はホイル部としての補強作用も幾らかは担うことになるが、これだけではホイル部全体の補強力は到底不足するので、円板形の板面形状にも全域にわたる丘状隆起やスポークを模したような放射状の凸部を設けてあった。場合によっては、ホイル部の回転中心部まわりに別部材より成る補強板を取り付けて補強力を増強させることもあった。
従来、このようにホイル部がディスクタイプとされた農用車輪において、ホイル部の強度を更に高めさせようとする場合には、同じ素材板を使用する中で（肉厚が分厚いものや材質が硬質のものへの変更はせずに・・・の意味）、板面形状に施す丘状隆起や放射状凸部の立体度合いを大きくさせたり、隆起形状や凸形状を変更させるといったことを行っていた。
特開２００３−３０６００２号公報

ホイル部において、その板面形状として丘状隆起や放射状凸部の立体度合いを大きくさせる方法には自ずと限界がある。そのため、満足できるほどの強度向上ができない場合があった。また、この方法ではプレス用の金型を作り変える必要があるために、製作コストが高騰化する不具合があった。
また、ホイル部全体を一枚ものの大きな素材板からプレス加工により製作する方法では、素材ロスが多く発生するという不具合もあった。
なお、補強板を別途、取り付ける場合は、言うまでもなく補強板に関する材料コスト、製作コスト、手間、農用車輪としての重量化などにおいて不具合が多くでていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、ホイル部がディスクタイプの農用車輪において、ホイル部に従来と同じ素材板を使用しつつもその強度アップが簡単にでき、また高コスト化等の不具合を招来することもないようにした農用車輪を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る農用車輪は、ディスクタイプのホイル部とそのまわりにリング状に設けられた弾性輪体とを有する農用車輪であって、前記ホイル部は少なくとも２枚以上のディスク構成板が半径方向に延びる互いの接合リブを接合させることにより形成されており、前記接合リブは、前記ディスク構成板の半径方向に伸びる端縁が車軸方向に折曲されて形成され、その長さが、前記弾性輪体の径方向外方端から前記ディスク構成板における回転中心側端までの距離の５０％以上である。

このように複数枚のディスク構成板を接合してホイル部を形成する構成にすると、各デ
ィスク構成板相互を接合してできる接合ラインで強度が高まることになり、ホイル部全体としての強度アップになる。
この接合リブは、弾性輪体の径方向外方端からホイル部の回転中心部までの車輪径方向寸法に対する５０％以上を占める寸法で、ホイル部の回転中心部から径方向外方へ向けて形成されるので、農用車輪の強度アップを図ることができる。
このような形状の接合リブは断面係数を高めるうえで極めて有効なものであり、しかもこの接合リブを設けた場合、ディスク構成板相互を接合してできる接合ラインでは接合リブ同士の面接合になり、極めて大きな強度アップになる。

なお、このような形状の接合リブは、従来のようにホイル部全体を製作するに必要な大きな板素材に丘状隆起や放射状凸部を設けるためのプレス加工では決して得ることのできないものである。
この接合リブは、ホイル部の径方向外方側からホイル部の回転中心部へ向けて、折曲による突出高さが徐々に大きくなるように形成するのが好適である。
このようにすることで、農用車輪において走行中に最も応力集中が起こりやすいホイル部の回転中心部付近での強度アップが図られることになる。またこれを換言すれば、無用な補強を防止できることになるので、構造簡潔化や軽量化に有益となる。

ディスク構成板は、その全ての外周部が弾性輪体まで届くような形状（即ち、それは扇形を呈するものとなる）で形成しておくのが好適である。
また全てのディスク構成板は、互いに同じ形状とするのが好適である。このようにすることで、製造コストの低廉化が図れる。
前記ディスク構成板には、その板面に独立した開口部が形成されており、この開口部の開口周部に素材板の折曲による補強リブが形成されている。
このように開口部を形成し、その開口周部に素材板の折曲による補強リブを形成することにより、農用車輪の強度を一層高めることができる。また同時に、この開口部の形成に伴い、ディスク構成板の軽量化が図れることになる。

ディスク構成板にはその外周部に弾性輪体の芯部を形成させる折曲部を設けておけばよい。このようにすることで、このディスク構成板を接合して形成したホイル部に対し、その外周部に直接的に弾性輪体を形成できることになる。すなわち、丸パイプで形成したリング形の芯材などを別途使用する必要がないので、部品点数の少数化、構造簡潔化、軽量化、低廉化などが図れる。
前記ディスク構成板は、前記接合リブの面接合が溶接により行われている。この接合方法が、最も作業性に優れ、また高強度が得られる。

本発明に係る農用車輪では、ディスクタイプのホイル部として、従来と同じ素材板を使用しつつもその強度向上が簡単にできる。また高コスト化等の不具合を招来することもない。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図４は、本発明に係る農用車輪の一実施形態を示している。この農用車輪１は、ディスクタイプのホイル部２と、このホイル部２のまわりにリング状に設けられた弾性
輪体３とを有している。
ホイル部２は鉄板などの金属板を素材として円板形で、且つその板面形状の略全域にわたる丘状隆起が付されることによって、円盤形に形成されたものであって、その円盤形の中心部には円筒材を串刺し状に取り付ける等して形成されたボス４が設けられている。このボス４により、この農用車輪１は農業機械の車軸（図示略）へ装着されるようになっている。即ち、このボス４がこの農用車輪１の回転中心部５とされる。

弾性輪体３はゴムなどの弾性材によって形成されたものであり、中実であり、ホイル部２の外周部に対して焼き付けなどにより固着されている。この弾性輪体３の外周面にはその周方向へ互いに所定間隔をあけた複数箇所にラグ６が設けられ、また所定数おきのラグ６にはそれらの側方へ張り出す三角ラグ７が左右の千鳥配置で設けられている。これらのラグパターンは何ら限定されるものではない。
ホイル部２は、上記したように全体としては円盤形を呈しているが、この円盤形は複数枚のディスク構成板１０を接合することによって形成されている。各ディスク構成板１０相互は、ホイル部２の回転中心部５から径方向へ延びる接合ライン１１で接合されるかたちとなっている。

ディスク構成板１０は複数枚あるので、この接合ライン１１は必ず、回転中心部５のまわりに少なくとも２本、設けられることになる。図例では３枚のディスク構成板１０が、中心角θを同じくする合計３本の接合ライン１１を介して接合されたものを示している。そのため一つ一つのディスク構成板１０は中心角θを１２０°とする、同じ扇形で揃えられている。
各ディスク構成板１０には、隣合うディスク構成板１０と向き合う辺部に、接合ライン１１での接合に用いられる接合リブ１２が設けられている。従って、各接合ライン１１では隣り合うディスク構成板１０が接合リブ１２同士を面接合した状態で接合され、ここに素材板が二重になった補強リブ１３（図４参照）が形成されることになる。この接合リブ１２同士の接合は溶接（ガス、アーク又はスポット）によって行われている。

この接合リブ１２は、ディスク構成板１０の素材板を折曲することにより形成されている。またこの接合リブ１２は、ホイル部２の径方向外方側の突出高さｔよりもホイル部２の回転中心部５に近くなればなるほど、その突出高さが徐々に大きくなるように形成されている。回転中心部５に最も近い部分の突出高さＴが最も高くなるようにすればよい。
この接合リブ１２において、ホイル部２の回転中心部５から径方向外方へ向けた長さをＬとおき、一方でこの農用車輪１における弾性輪体３の径方向外方端からホイル部２の回転中心部５までの車輪径方向寸法をｒとおくとき、この接合リブ１２は、上記Ｌとｒとの関係がｒ≧０．５Ｌとなる範囲で形成されている。すなわち、接合リブ１２の長さＬは、農用車輪１の車輪径方向寸法ｒに対して５０％以上を占める寸法とする。

このようにして形成される補強リブ１３は、ホイル部２においてその径方向へ延びる存在であり、また回転中心部５のまわりで放射状配置となっているので、ホイル部２全体としての板面強度を高めることになっている。
なお、各ディスク構成板１０には独立した開口部１５が形成されている。図例の開口部１５は、その開口形状がおむすび型とされ、一つのディスク構成板１０に２個づつ設けられたものを示してある。
そしてこの開口部１５には、その開口周部に素材板の折曲による補強リブ１６が形成されている。そのため、この補強リブ１６によっても、ディスク構成板１０自体、及びホイル部２の全体として、その板面強度が一層高められている。また、開口部１５が形成されている分は、ディスク構成板１０としての軽量化に繋がっている。

各ディスク構成板１０は扇形であるため、それらの外周部は弾性輪体３まで届くかたち
となっているが、更に弾性輪体３の内部まで延びてこの弾性輪体３に埋設されるようになっている。この埋設される部分は断面Ｌ字状等に形成された折曲部２０とされ、弾性輪体３にとってその芯部を形成している。
このような構成の農用車輪１では、ホイル部２において各ディスク構成板１０を接合した接合ライン１１での強度アップがなされているため、従来と同じ素材板を使用しつつもその強度向上が可能となっている。殊に、接合リブ１２の形成やその形状に伴い、走行中に最も応力集中が起こりやすいホイル部２の回転中心部５の付近での強度アップが図られている。また開口部１５の開口周部に設けた補強リブ１６によっても更なる強度アップがなされている。これらのことから、極めて堅牢で丈夫なものとなっている。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、ディスク構成板１０の使用枚数（ホイル部２としての分割数）は３枚に限定されず、２枚又は４枚以上としてもよい。また各ディスク構成板１０は、必ずしも同じ形状とする必要はない。
ホイル部２は円盤形とすることが限定されるものではなく、三角形や四角形、星形などの盤体として形成することもできるので、この場合のディスク構成板１０についても扇形に限らず、それぞれのホイル部２の形状や分割数等に合わせて適宜形状に形成させることができる。

各ディスク構成板１０の接合は、リベット止めやボルト止めによるものとしてもよい。

本発明に係る農用車輪の一実施形態を示した側面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 ホイル部を分解して示した斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

符号の説明

１ 農用車輪
２ ホイル部
３ 弾性輪体
５ 回転中心部
１０ ディスク構成板
１１ 接合ライン
１２ 接合リブ
１５ 開口部
１６ 補強リブ
２０ 折曲部

Claims (7)

1. ディスクタイプのホイル部（２）とそのまわりにリング状に設けられた弾性輪体（３）とを有する農用車輪であって、
   前記ホイル部（２）は少なくとも２枚以上のディスク構成板（１０）が半径方向に延びる互いの接合リブ（１２）を接合させることにより形成されており、
   前記接合リブ（１２）は、前記ディスク構成板（１０）の半径方向に伸びる端縁が車軸方向に折曲されて形成され、その長さが、前記弾性輪体（３）の径方向外方端から前記ディスク構成板（１０）における回転中心側端までの距離の５０％以上である
   ことを特徴とする農用車輪。
2. 前記接合リブ（１２）は、
   前記ホイル部（２）の径方向外方側から回転中心部（５）へ向けて折曲による突出高さが徐々に大きくなるように形成されている
   請求項１に記載の農用車輪。
3. 前記ディスク構成板（１０）は、
   その全ての外周部が前記弾性輪体（３）まで届くものとされて扇形を呈して形成されている
   請求項１又は請求項２記載の農用車輪。
4. 全ての前記ディスク構成板（１０）は、互いに同じ形状である
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の農用車輪。
5. 前記ディスク構成板（１０）には、その板面に独立した開口部（１５）が形成されており、
   この開口部（１５）の開口周部に素材板の折曲による補強リブ（１６）が形成されている
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の農用車輪。
6. 前記ディスク構成板（１０）にはその外周部に前記弾性輪体（３）の芯部を形成させる折曲部（２０）が設けられている
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の農用車輪。
7. 前記ディスク構成板（１０）は、前記接合リブ（１２）の面接合が溶接により行われている
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の農用車輪。

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