JP4467196B2

JP4467196B2 - 農用車輪

Info

Publication number: JP4467196B2
Application number: JP2001040861A
Authority: JP
Inventors: 謙一酒井
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP2002240503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、畑地や水田等での作業に用いられる農用機械において適用可能な農用車輪に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８及び図９に示すように、田植え機、湛水直播機、防除機、管理機、収穫機、移植機等の農用機械において用いられる農用車輪１００として、車軸取付用のハブ体１０１と、このハブ体１０１のまわりへ設けられるリング形体に形成された車輪体１０２とを有して成るものが知られている。
【０００３】
上記車輪体１０２は、リング形体の骨格を形成する金属製の芯リング（リム）１０３と、このリム１０３を被覆する弾性材（ゴム等）製の弾性輪部１０４とを有している。
一方、ハブ体１０１において、スポークタイプのものでは、車軸挿通用ボス部１０５と、このボス部１０５のまわりに放射状に設けられた複数本のスポーク１０６とを有し、ボス部１０５と各スポーク１０６とが補強板１０７によって補強されたものとなっている。
【０００４】
そして、ハブ体１０１における各スポーク１０６の突端部が、車輪体１０２の芯リング１０３に対してその内周面に当接され、溶接されることにより、これらハブ体１０１と車輪体１０２とは一体的に結合されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の農用車輪１００では、走行中の振動に対しては弾性輪部１０４で吸収するが大きな段差に乗り上げたときや溝へ脱輪したとき負荷が作用した場合に、特に、スポーク１０６と芯リング１０３との溶接部近傍（図中の矢符Ｘ及び矢符Ｙ参照）等で応力集中が起こりやすく、長年使用されたものであって且つ甚だしい場合には、当該位置で亀裂が発生し、これにより弾性輪部１０４の割れとなって耐久性が悪く、特に、突発的且つ衝撃的な負荷のときは上記事態が顕著であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、突発的且つ衝撃的な負荷に対して亀裂等の損傷が起こらないようにした農用車輪を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は車軸取付用のハブ体２とこのハブ体２の外周に設けられるリング形体の車輪体３とを有し、この車輪体３は、リング状のリム５とこのリム５を弾性材料により被覆する弾性輪部６とを有している農用車輪において、前述の目的を達成するために、次の手段を講じた。
【０００８】
即ち、本発明に係る農用車輪は、前記ハブ体２の径外端部にブラケット部材１２を設け、前記ブラケット部材１２はリム５に対して非接触状態となるように弾性輪部６に埋設され、前記ブラケット部材１２とリム５との隙間に弾性輪部６を構成する弾性材料６Ａを充填固着することによりリム５とブラケット部材１２とが接合され、前記ブラケット部材１２は当該弾性材料６Ａを介してリム５を挟持する形状であることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００９】
このような構成であると、ハブ体２とリム５とは、溶接による剛体的な固定状態とは異なり、車輪体の弾性輪部を形成している素材（ゴム等の弾性材）を介したある程度自由度のある保持状態となっている。
そのため、ハブ体２の径外端部に設けられたブラケット部材１２とリム５との間及びその周囲に存在する弾性材が振動吸収作用を奏することになり、走行中に、車輪体３に対して突発的且つ衝撃的な負荷が作用したとしても、これに伴う応力がハブ体２と車輪体３との上記保持部分に集中するということがなくなる。
【００１０】
従って、ハブ体２およびリム５での亀裂等の損傷は起こらない。
また上記のように、ハブ体２の径外端部に設けられたブラケット部材１２とリム５との間及びその周囲に存在する弾性材が振動吸収作用を奏することは、農用機械（走行機体）の乗り心地を向上させることにも繋がる。
また、ブラケット部材１２は、リム５を車輪の径方向及び周方向に直交する方向で挟むように位置する一対の挟持部位と、リム５の車輪径方向内方側に位置していてハブ体２に固定されていると共に前記挟持部位同士を連結する連結部位とから形成されていて車輪径方向外方に開放状に形成されていてもよい（請求項２）。
【００１１】
また、前記ブラケット部材１２は、リム５を車輪の径方向で挟むように位置する一対の挟持部位と、該挟持部位の、車輪径方向及び周方向に直交する方向の一端部同士を連結する連結部位とから形成されていてリム５を嵌め入れ可能な開口幅の開口２３を有していてもよい（請求項３）。
このようにすることで、ハブ体２をそれ単体として先に製作してから、これにリム５を組み合わせるといったような手順で、車輪体の製作（弾性輪部の焼き付け）ができるものであり、この結果、ハブ体２の製作を車輪体３とは切り離して独自に、効率よく行えるという利点がある。
【００１２】
また、前記ブラケット部材１２は、リム５を車輪の径方向及び周方向に直交する方向で挟むように位置し且つハブ体２に固定された一対の挟持部位と、該挟持部位の車輪径方向外端部同士を連結する連結部位とを有していてもよい（請求項４）。
このようにすれば、ハブ体２に対するリム５の位置決めが容易且つ正確に行える利点がある。
【００１３】
また、前記ハブ体２は、車軸取付用ボス部８を中心としてそのまわりに複数本のスポーク９が放射状に設けられたものであって、各スポーク９の突端部に前記ブラケット部材１２が設けられていることが推奨される（請求項５）。
更に、前記ハブ体２は、車軸取付用ボス部８を有するディスク２５であって、このディスク２５の外周に周方向の間隔を有して前記ブラケット部材１２が設けられていることが推奨される（請求項６）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は、本発明に係る農用車輪１の第１実施形態を示している。
この農用車輪１は、車軸取付用のハブ体２と、このハブ体２まわりへ設けられるリング形体に形成された車輪体３とを有している。
【００１５】
また車輪体３は、リング形体の骨格を形成するリム５と、このリム５を被覆する弾性輪部６とを有しているものとする。
リム５は金属製又は樹脂製とされている。図例のリム５は断面円形のパイプとしている。
また、弾性輪部６は言うまでもなくゴム等の弾性材製とされる。この弾性輪部６の外周面側（踏面側）にはラグ７が設けられたものとなっている。
【００１６】
図例のラグ７は、弾性輪部６の幅方向中央部で突出する直進案内部７Ａと、各直進案内部７Ａから左右へ張り出す翼部７Ｂとを有したものとしているが、これは何ら限定されるものではなく、その他、種々形態のラグに変更したり不形成としたりできることは言うまでもない。
一方、ハブ体２はスポークタイプとされており、中心部に車軸取付用ボス部８が設けられ、このボス部８のまわりに複数本（図例では３本）のスポーク９が放射状に設けられている。また、ボス部８と各スポーク９とが補強板１０によって補強されたものとなっている。
【００１７】
図例のスポーク９は中空パイプ製としているが、中実材によって形成することもできる。
このハブ体２の径外端部（即ち、各スポーク９の突端部）は車輪体３の弾性輪部６内へ埋入しており、リム５の近傍まで達しこのリム５に対して非接触状態とされている。そして、これら各スポーク９の突端部に、ブラケット部材１２が設けられている。
【００１８】
本第１実施形態のブラケット部材１２は、図１から明らかなように、開放部分を径方向外方へ向けた断面コ字状（Ｕ字形）をしており、スポーク９に対して溶接等により固定されている。
このブラケット部材１２において、断面コ字状を呈する内部大きさは、この開放部分内で車輪体３のリム５をその太さ方向で隙間を介して挟持できることを目安として形成されている。
【００１９】
すなわち、ブラケット部材１２は、リム５を挟持可能な形状、例えばＵ字形、Ｃ字形、Ｖ字形等に形成されている。
そして、このブラケット部材１２に対して、リム５は、隙間を介して非接触の状態が保持されていて、この隙間に充填した弾性材料６Ａによってリム５とブラケット部材（ハブ体２の径外端部）１２が接合され、この接合部を含むリム５の全面が弾性材で被覆されている。
【００２０】
なお、ブラケット部材１２の大きさについて更に言うと、その内面がリム５に外接する大きさとしてもよいが、好ましくは、このブラケット部材１２の内側とリム５との間にある程度の隙間が形成されるような大きさとして、この隙間内に、弾性輪部６を形成する弾性材が充填されるようにする。
このようにすることで、リム５とブラケット部材１２との間及びその周囲に存在する弾性材が振動吸収作用を奏することになる。
【００２１】
このようにして成るハブ体２は、その全体として鉄やアルミなどの金属により形成されている。
なお、上記したように、車輪体３のリム５が金属製とされる場合において、このリム５に用いられる金属材とハブ体２に用いられる金属材とは、必ずしも同一とする必要はない。このことは、強度配分（負荷のかかり方）、重量配分、コスト、製作過程の便宜性等々の各種観点から、各部位の特性に応じて適宜選択できるという面で、一つの利点となっている。
【００２２】
このような構成であると、ハブ体２と車輪体３とは、溶接による剛体的な固定状態とは異なり、車輪体３の弾性輪部６を形成している弾性材を介したある程度自由度のある保持状態となっているので、走行中に、車輪体３に対して突発的且つ衝撃的な負荷が作用したとしても、これに伴う応力がハブ体２と車輪体３との上記保持部分に集中するということがなくなる。
【００２３】
従って、ハブ体２のスポーク９にも、また車輪体３のリム５にも、亀裂等の損傷は起こらない。
また、ブラケット部材１２とリム５とを弾性材料６Ａで接合したとしても、リム５の全面が弾性材よりなる輪体６で被覆（加硫接着等による焼付け）されているので、車輪１の回転（転動）に支障はない。
【００２４】
この農用車輪１を製作する手順の一例を説明すると、まずハブ体２としてボス部８とスポーク９との固定（溶接でもよいしボルト止めやリベット止めでもよい）を行い、次に２本のスポーク９にブラケット部材１２を固定する。
次に、残る１本のスポーク９にブラケット部材１２を固定する前に、固定済みの２個のブラケット部材１２へそれぞれリム５を挟み込ませるようにしつつ、ハブ体２とリム５とを組み合わせる。
【００２５】
そして、このリム５に対し、未だ固定していない残り１個のブラケット部材１２を嵌め付け、このブラケット部材１２をリム５に沿わせつつ固定対象とするスポーク９の位置まで移動させ、ここにおいてスポーク９とブラケット部材１２とを溶接する。
この溶接を終えた段階では、ハブ体２に対してリム５は固定されておらず、非接触の状態であるが、これら両者が分離することはない。
【００２６】
そこで、この状態のハブ部材２とリム５とを加硫型等の成形型へセットして、ハブ部材２とリム５との位置関係を所定にセットしつつ、このリム５まわりおよびリム５とブラケット部材１２との隙間に弾性材を充填した上で弾性輪部６の加硫成形（焼き付け）を行うようにする。
これによって本発明に係る農用車輪１を得ることができる。
【００２７】
図３は、本発明に係る農用車輪１の第２実施形態を示している。
この第２実施形態の農用車輪１が上記第１実施形態と最も異なるところは、ハブ体２に設けられるブラケット部材１２に対して、コ字状断面の開放側に、互いに対向方向へ折曲する内鍔２０が設けられている点にある。
また車輪体３のリム５として、中実材を採用している。
【００２８】
ブラケット部材１２において上記のような内鍔２０が設けられていると、このブラケット部材１２の内側とリム５との間に充填された弾性材が過剰な変動乃至変形を起こすことが抑制される傾向となり、そのため、弾性輪部６において内部亀裂の発生を抑制できる利点や、悪路走行時等における車輪体３の安定化に繋がる利点がある。
【００２９】
図４は、本発明に係る農用車輪１の第３実施形態を示している。
この第３実施形態の農用車輪１では、ハブ体２に設けられるブラケット部材１２の断面形状として、リム５の断面周囲を包囲する環状断面を有して形成されたものとなっている。
このようにすれば、ハブ体２とリム５との組み立て時や、弾性輪部６の加硫時等においてハブ体２に対するリム５の位置決めが容易且つ正確に行えるという利点がある。
【００３０】
図５は、本発明に係る農用車輪１の第４実施形態を示している。
この第４実施形態の農用車輪１では、ハブ体２に設けられるブラケット部材１２の断面形状として側部開口２３を有したＣ字形状のものとなっている。
この側部開口２３は、リム５の太さと同等か、やや大きめ又はやや小さめの開口幅を有しており、リム５を嵌め入れ可能になっている。
【００３１】
このようにすることで、ハブ体２について、それ単体として（ボス部８、全スポーク９、及び全ブラケット部材１２の全て）を先に製作してから、これにリム５を組み合わせるようにすることができる。
従って、車輪体３、ひいては農用車輪１の全体としての製作が容易且つ効率よく行えるという利点がある。
【００３２】
なお、図３に示した第２実施形態でも、内鍔２０の相互間隔をリム５の太さと同等に形成させておくことで、この第２実施形態でも本第４実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
要するに、本発明において、ブラケット部材１２の向きや断面形状などは、特に限定されるものではないということである。
【００３３】
図６および図７は農用車輪１の第５実施形態を示している。
すなわち、ハブ体２をディスク２５で構成したものであり、ディスク２５の周方向３ヶ所に、挿通孔（取付孔）１２Ａを有するブラケット部材１２をボルト等の締結具２６で着脱自在に取付けたものであり、これによれば、溶接部位が全くないので亀裂の要因はない。その他の構成と作用は前述した第１の実施形態と共通するので共通部分は共通符号を示している。
【００３４】
ところで、本発明は、更に、上記各実施形態に限定されるものではなく、その他、細部にわたる構成、部材形状、材質等、適宜変更可能である。
例えば、ハブ体２において、スポーク３の本数は何ら限定されるものではなく４本以上等としてもよいし、またディスクタイプとすることも可能である。
ハブ体２をディスクタイプとする場合、ブラケット部材１２は、リム５に沿って全周的に（溝リング状に）設けることもできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る農用車輪では、走行中に、車輪体に対して負荷が作用したとしても、これに伴う応力を原因としてハブ体のスポークや車輪体のリムが損傷することは防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図２】本発明に係る農用車輪の第１実施形態を一部破砕して示す側面図である。
【図３】本発明に係る農用車輪の第２実施形態について示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明に係る農用車輪の第３実施形態について示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る農用車輪の第４実施形態について示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る農用車輪の第５実施形態について示す側面図である。
【図７】図６の要部断面図である。
【図８】従来の農用車輪の一例を一部破砕して示した側面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１農用車輪
２ハブ体
３車輪体
５リム
６弾性輪部
８ボス部
９スポーク
１２ブラケット部材
２３開口

Claims

車軸取付用のハブ体（２）とこのハブ体（２）の外周に設けられるリング形体の車輪体（３）とを有し、
この車輪体（３）は、リング状のリム（５）とこのリム（５）を弾性材料により被覆する弾性輪部（６）とを有している農用車輪において、
前記ハブ体（２）の径外端部にブラケット部材（１２）を設け、
前記ブラケット部材（１２）はリム（５）に対して非接触状態となるように弾性輪部（６）に埋設され、
前記ブラケット部材（１２）とリム（５）との隙間に弾性輪部（６）を構成する弾性材料（６Ａ）を充填固着することによりリム（５）とブラケット部材（１２）とが接合され、
前記ブラケット部材（１２）は当該弾性材料（６Ａ）を介してリム（５）を挟持する形状であること、
を特徴とする農用車輪。
前記ブラケット部材（１２）は、リム（５）を車輪の径方向及び周方向に直交する方向で挟むように位置する一対の挟持部位と、リム（５）の車輪径方向内方側に位置していてハブ体（２）に固定されていると共に前記挟持部位同士を連結する連結部位とから形成されていて車輪径方向外方に開放状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の農用車輪。
前記ブラケット部材（１２）は、リム（５）を車輪の径方向で挟むように位置する一対の挟持部位と、該挟持部位の、車輪径方向及び周方向に直交する方向の一端部同士を連結する連結部位とから形成されていてリム（５）を嵌め入れ可能な開口幅の開口（２３）を有していることを特徴とする請求項１記載の農用車輪。
前記ブラケット部材（１２）は、リム（５）を車輪の径方向及び周方向に直交する方向で挟むように位置し且つハブ体（２）に固定された一対の挟持部位と、該挟持部位の車輪径方向外端部同士を連結する連結部位とを有することを特徴とする請求項１記載の農用車輪。
前記ハブ体（２）は、車軸取付用ボス部（８）を中心としてそのまわりに複数本のスポーク（９）が放射状に設けられたものであって、各スポーク（９）の突端部に前記ブラケット部材（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の農用車輪。
前記ハブ体（２）は、車軸取付用ボス部（８）を有するディスク（２５）であって、このディスク（２５）の外周に周方向の間隔を有して前記ブラケット部材（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の農用車輪。