JP4641728B2 - 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に装着する農用車輪として、弾性材料より成る円環状の弾性輪体に対しその周方向に互いに所定間隔で幅方向へ張り出す羽根ラグが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。この種の農用車輪では、軟弱地盤へ羽根ラグがめり込むということを繰り返すうちに、この羽根ラグまわりに泥土が付着し堆積するということがあった。勿論、一回のめり込みで相当量の泥土が羽根ラグまわりに付着することもある。

このように羽根ラグに付着した泥土は、付着量が増すと羽根ラグを覆って牽引力を低下させるし、農用車輪の高い位置まで持ちあげられた状態で落下するようなことがあったときには根付けした苗を押し潰したり折ったりするおそれがあったため、なるべく早い段階（付着量が少ない間、或いは高い位置まで持ちあげられる前）で自然落下させるようにすることが種々試されていた。

例えば、羽根ラグにおいて前進回転時の後面側となる根本部に凹溝を形成することが試されている（上記特許文献１）。この凹溝は、軟弱地盤へ羽根ラグがめり込んだときに羽根ラグ自体にその幅方向外側を後方へ撓ませる変形を生じさせるためのもので、この撓みによって羽根ラグに付着した泥土の剥離を促し、もって、主として牽引力低下を防止する。

一方、羽根ラグとは異なり、弾性輪体の側面に三角形状の窪みを形成させつつ弾性輪体の外周部から幅方向外方へ向けて突き出るように設けられたラグにおいて、その窪み内に周方向又は径方向の薄膜部を設けたものも試されている（特許文献２参照）。
特開２００２−２２３０号公報 特開２０００−２６４０１１号公報

羽根ラグのまわりに凹溝のようなものを設けること（特許文献１）は、羽根ラグ自体に撓み変形を起こさせるという意味で牽引力低下とのバランスが非常に微妙になる。すなわち、付着泥土の剥離効果を高めようとすれば牽引力は低下し、牽引力を必用以上に確保しようとすれば付着泥土の剥離効果は期待し難くなるということが指摘されていた。
三角形の窪みを有したラグにおいて窪み内に薄膜部を設けたもの（特許文献２）では、薄膜部の弾性変形によって窪み内の泥土が排除促進されるという効果は奏し得られるが、これは窪み内の空間を確保してクッション性が維持されるようにすることが主目的である。すなわち、付着泥土の剥離効果を高める効果があるとしても、根付けした苗が痛められるのを防止したり、牽引力を確保したりするものとはやや目的を異にしていると言わざるを得ない。また、そもそも羽根ラグを対象としたものではなく、この薄膜部を羽根ラグへそのまま転用することは決して容易ではない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、羽根ラグに対する付着泥土の剥離効果を高めつつ、これによって根付けした苗が痛められるのを防止したり牽引力を十分強力な状態に確保したりできる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１は、弾性材料７より成る円環状の弾性輪体８に対しその周方向に互いに所定間隔で幅方向へ張り出す羽根ラグ１１が設けられ、前記羽根ラグ１１は、幅方向外方端と前記弾性輪体８との間にその周りを囲む部分よりも肉厚が薄く前記周りを囲む部分に比べて弾性変形し易い可撓翼部１５を備え、装着された車両が軟弱地盤を走行するとき、前記軟弱地盤にめり込む前記羽根ラグ１１において前記可撓翼部１５だけが後方に撓み、前記羽根ラグ１１が前記軟弱地盤から抜け出ると前記可撓翼部１５が元に戻って振動が発生し前記羽根ラグ１１に付着する泥土が剥離するように形成されている。

このような構成の農用車輪１で軟弱地盤Ｇを走行すると、軟弱地盤Ｇへ羽根ラグ１１がめり込んだときにこの羽根ラグ１１のなかで、翼面に設けられた可撓翼部１５だけが後方へ撓むようになる。そして、この羽根ラグ１１が軟弱地盤Ｇから上方へ出るときには可撓翼部１５の撓みが元に戻ってここに振動が起こるようになる。従ってこの可撓翼部１５の振動で、羽根ラグ１１に対する付着泥土が剥離することになる。

このような可撓翼部１５による撓みを伴った動き（振動）は、従来公知の凹溝が設けられた羽根ラグの撓みとは異なり、羽根ラグ１１自体（全体）がその幅方向外側を後方へ撓ませるのではないから、これによって牽引力が低下することはない。それでいて、羽根ラグ１１が上記のような弾性変形をすることにより、付着泥土は確実に剥離されることになる。

羽根ラグ１１に対し、その翼面の外縁部で少なくとも一方面側へ突出するリブ２０を設けておき、このリブ２０によって可撓翼部１５を取り囲む構造とするのが好適である。このようにすることで、羽根ラグ１１の剛性低下を防止でき、これによって牽引力の低下を防止できることになる。また、リブ２０が可撓翼部１５の外周部の張りをしっかり支えることになるので、可撓翼部１５自体の撓みが十分大きなものとなり、振幅の大きな振動が得られることになる。そのため、付着泥土の剥離作用としての効果が高い。

可撓翼部１５は、弾性輪体８の径方向で羽根ラグ１１が占めるラグ高さＴに対し、この羽根ラグ１１の径方向内端１１ｂ側から外端１１ａ側へ向けた０．８Ｔを超えない範囲（ｔ）で形成するのが好適である。
もし、可撓翼部１５が羽根ラグ１１のラグ高さＴに対して０．８Ｔを超える大きさに形成されていると、羽根ラグ１１に対して最も外力の作用する部分に可撓翼部１５が及んでしまうことになり、剛性低下から牽引力低下を引き起こしたり浮力不足を招来したりすることに繋がりかねない。

また可撓翼部１５は、羽根ラグ１１の面積Ａに対して０．０５Ａ以上０．４Ａ以下の範囲となる面積（ａ）で形成するのが好適である。もし、可撓翼部１５が羽根ラグ１１の面積Ａに対して０．４Ａを超える大きさに形成されていると、羽根ラグ１１の剛性が低下し、牽引力低下に繋がりかねない。また可撓翼部１５が羽根ラグ１１の面積Ｓに対して０．０５Ａに満たない大きさに形成されていると、可撓翼部１５に撓みが起こりにくいといった不具合や、可撓翼部１５に撓みが起こってもそれが付着泥土を剥離させるうえで効果が乏しいといった不具合になる。

可撓翼部１５は、弾性輪体８が前進回転するときの回転方向前側に向けて凸面カーブを有するように湾曲形成させるのが好適である。
このようにすると、この可撓翼部１５に泥土が付着したときに、可撓翼部１５は回転方向前側が凹となるように撓むことになり、羽根ラグが軟弱地盤から上方へ出て可撓翼部１５の撓みが元に戻る際の振幅は、凹から凸へと更に大きなものとなる。従って、それだけ付着泥土の剥離作用としての効果が高い。

本発明に係る農用車輪では、羽根ラグに対する付着泥土の剥離効果を高めつつ牽引力も十分強力なものが確保されるものであり、特に根付けした苗が落下泥土で押し潰されたり折られたりすることは徹底的に防止されることになる。

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１の第１実施形態を示している。この第１実施形態の農用車輪１は、ボス部２とスポーク３及びスポーク３間用の補強板４で形成されたホイル部５によって保持される円環状のリム６に対し、そのまわりにゴムなどの弾性材料７を焼き付けたものである。このうち弾性材料７が焼き付けられることで円環状を呈するようになった全体として、弾性輪体８が形成されている。

すなわち、本第１実施形態において弾性輪体８はリム６と弾性材料７とを有していることになるが、リム６については、図示したような中空パイプ状のものに限らず、中実であったり矩形であったりといった具合に適宜の断面形状を有したものを採用可能である。
なお、ホイル部５は、田植機などの農業機械の車軸（図示略）に対してこの農用車輪１を装着するための部分であって、弾性輪体８（リム６）の内側に溶接又はリベット止めによって一体的に設けられたものやボルト止めによって着脱自在とされたものがある。すなわち、このホイル部５は農用車輪１としての必須構成ではない。またこのホイル部５には図例のスポークタイプ以外にもディスクタイプ等がある。

弾性輪体８は、リム６が弾性材料７で被覆された部分を核（本体部分）としており、その外周面８ａに、その周方向に沿って互いに所定間隔をおいて台形ラグ１０と羽根ラグ１１とが設けられている。図例では３つの台形ラグ１０を挟んで一つの羽根ラグ１１が設けられるパターンが周方向で繰り返されたものとしてある。
また弾性輪体８における円環形状としての内周面側は、ボス部２へ向けて断面山形に突き出し且つ弾性輪体８の幅方向中心部がその突き出しの最も頂部８ｂとなる形状とされており、この突き出し部分の両側の斜面（弾性輪体８における内周側の側面）８ｃで、付着泥土の剥離性を高めるようにしてある。なお、図例の斜面８ｃは凹面カーブを描いたものとしてあるが、凸面カーブを描いたものとしてもよいし、またカーブではなく直線的に繋がる面としてもよい。

羽根ラグ１１は弾性輪体８の幅方向へ張り出すようになっている。幅方向両側へ張り出したものでも、幅方向の片側へだけ張り出してこれが周方向で隣接するものごとに左側張り出しと右側張り出しとに交互に配置されたものでもよい。
またこの羽根ラグ１１は、農業機械の前進時に農用車輪１が回転される向き（図１の反時計回り方向とする）に対して、後傾するようになっている。すなわち、弾性輪体８の径方向に対し、羽根ラグ１１の外端１１ａが回転方向の後側となり内端１１ｂが回転方向の前側となる傾きである。この内端１１ｂは、弾性輪体８における円環形状内周側の頂部８ｂと同等位置まで延びている。

羽根ラグ１１には可撓翼部１５が設けられている。この可撓翼部１５は、羽根ラグ１１の翼面の中に部分的に設けられたものであって、可撓翼部１５の周部の翼面（可撓翼部１５が設けられていない部分）のゲージ（肉厚）よりも薄く形成されている。このようにゲージが薄い可撓翼部１５は、弾性輪体８の周方向に沿って羽根ラグ１１におけるその他の翼面部よりも弾性変形し易くなっている。薄肉化は、羽根ラグ１１に対し、前進回転時の前側面及び後側面の双方から行ったものを図示してあるが、前面側のみ、或いは後面側のみとしてもよい。

可撓翼部１５のゲージ厚は、おおよそ１ｍｍ〜３ｍｍ程度とするのが好適である。
可撓翼部１５の位置付けは、羽根ラグ１１の幅方向においてはその略中央とされ、また羽根ラグ１１のラグ高さ方向においては弾性輪体８の径方向内方へ偏る配置とされている。弾性輪体８の斜面８ｃ乃至側面に対しても繋がってはおらず、一定間隔を保持してゲージの分厚い部分（可撓翼部１５の設けられていない部分）１６が残されている。

殊に、羽根ラグ１１のラグ高さＴに対し、可撓翼部１５は、この羽根ラグ１１の径方向内端１１ｂ側から外端１１ａ側へ向けた寸法範囲ｔが０．８Ｔを超えないように形成されている。すなわちｔ≦０．８Ｔの関係が成り立つようにされている。このような寸法関係とすることで、羽根ラグ１１に対して最も外力が作用する部分での可撓翼部１５による剛性低下を防止して、牽引力及び浮力の確保をしている。

また可撓翼部１５の面積ａは、羽根ラグ１１の面積Ａに対して０．０５Ａ以上０．４Ａ以下となるように形成されている。すなわち０．０５Ａ≦ａ≦０．４Ａの関係が成り立つようにされている。このような関係とすることで、羽根ラグ１１の剛性低下を防止できる範囲内で可撓翼部１５に可及的大きな撓み変形を起こさせるようにしている。
このような構成の本発明に係る農用車輪１で軟弱地盤Ｇを走行すると、この軟弱地盤Ｇへ羽根ラグ１１がめり込んだときに、この羽根ラグ１１のなかで、翼面に設けられた可撓翼部１５だけが弾性に抗して後方へ撓むようになる。そして、この羽根ラグ１１が軟弱地盤Ｇから上方へ出るときには可撓翼部１５の撓みが弾性により元に戻ってここに振動が起こるようになる。

従ってこの可撓翼部１５の振動により、羽根ラグ１１に付着している泥土が効率的に剥離することになる。このように羽根ラグ１１はそれ自体（全体）が後方へ撓むのとは異なり、可撓翼部１５の設けられていない部分（可撓翼部１５の周り）が撓まない状態にあるので、羽根ラグ１１による牽引力が低下することはない。それでいて付着泥土は確実に剥離されるのである。

そのため、羽根ラグ１１の付着泥土は、早い段階（農用車輪１としての外周上の比較的低い位置）から確実に剥離し落下するようになり、この落下する泥土で根付けした苗が押し潰されたり折られたりすることが防止される。またこのように農用車輪１に対して付着泥土が無くなるので、農作業終了後に行う農業機械の車輪洗浄が容易且つ迅速になると共に、その後、舗装道路等を走行するに際して泥落ちを防止できるといった利点もある。

図５及び図６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において、上記した第１実施形態と最も異なるところは、羽根ラグ１１の翼面外周部にリブ２０が設けられている点にある。
このリブ２０は、羽根ラグ１１の翼面外周部を取り囲むようになっていることで、可撓翼部１５の周囲を取り囲んでいることになる。そのため、羽根ラグ１１の剛性低下を防止でき、これによって牽引力低下が防止されている。リブ２０の太さを太くすることで羽根ラグ１１の牽引力アップも可能である。

なお、図例では羽根ラグ１１に対し、前進回転時の前側面及び後側面の双方でリブ２０が突出したものとしてあるが、前面側のみ、或いは後面側のみでリブ２０を突出させてもよい。
図７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において、上記した第１実施形態と最も異なるところは、可撓翼部１５が凸面カーブを有して湾曲形成されている点にある。

可撓翼部１５が凸面となる向きは、弾性輪体８が前進回転するときの回転方向前側となっている。これにより、この可撓翼部１５に泥土が付着したときに、可撓翼部１５は回転方向前側が凹となるように撓むことになり、羽根ラグ１１が軟弱地盤Ｇから上方へ出て可撓翼部１５の撓みが元に戻る際の振幅は、凹から凸へ向けた大きなものとなる。従って、それだけ付着泥土の剥離作用としての効果が高くなっている。

ところで、本発明は、上記した各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。

図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図１に対応させて可撓翼部の撓み変形を示した断面図である。 本発明に係る農用車輪の第１実施形態を示した側面図である。 図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明に係る農用車輪の第２実施形態を示した正面断面図（図４と同じ視角で描いた図）である。 図５のＣ−Ｃ線矢視図である。 本発明に係る農用車輪の第３実施形態についてその可撓翼部の撓み変形を示した断面図ある。

１ 農用車輪
７ 弾性材料
８ 弾性輪体
１１ 羽根ラグ
１１ａ 外端
１１ｂ 内端
１５ 可撓面部
２０ リブ
Ｔ 羽根ラグのラグ高さ
ｔ 可撓面部の形成高さ範囲
Ａ 羽根ラグの面積
ａ 可撓面部の形成面積範囲

Claims (5)

1. 弾性材料（７）より成る円環状の弾性輪体（８）に対しその周方向に互いに所定間隔で幅方向へ張り出す羽根ラグ（１１）が設けられ、
   前記羽根ラグ（１１）は、
   幅方向外方端と前記弾性輪体（８）との間にその周りを囲む部分よりも肉厚が薄く前記周りを囲む部分に比べて弾性変形し易い可撓翼部（１５）を備え、
   装着された車両が軟弱地盤を走行するとき、
   前記軟弱地盤にめり込む前記羽根ラグ（１１）において前記可撓翼部（１５）だけが後方に撓み、前記羽根ラグ（１１）が前記軟弱地盤から抜け出ると前記可撓翼部（１５）が元に戻って振動が発生し前記羽根ラグ（１１）に付着する泥土が剥離するように形成された
   ことを特徴とする農用車輪。
2. 前記羽根ラグ（１１）にはその翼面の外縁部で少なくとも一方面側へ突出するリブ（２０）が設けられており、
   このリブ（２０）によって可撓翼部（１５）を取り囲む構造になっている
   ことを特徴とする請求項１記載の農用車輪。
3. 前記可撓翼部（１５）は、
   弾性輪体（８）の径方向で羽根ラグ（１１）が占めるラグ高さ（Ｔ）に対してこの羽根ラグ（１１）の径方向内端（１１ｂ）側から外端（１１ａ）側へ向けた０．８Ｔを超えない範囲（ｔ）で形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の農用車輪。
4. 前記可撓翼部（１５）は、
   羽根ラグ（１１）の面積Ａに対して０．０５Ａ以上０．４Ａ以下の範囲となる面積（ａ）で形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の農用車輪。
5. 前記可撓翼部（１５）は、
   弾性輪体（８）が前進回転するときの回転方向前側に向けた凸面カーブを有して湾曲形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の農用車輪。

Images