JP4841061B2 - 農用車輪 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、田植機等の水田作業機に使用される農用車輪に係り、より具体的には、左右の駆動輪に使用される所謂ゴム焼付型車輪に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の農用車輪は、環状芯材（リム）にゴム等の弾性材料を被覆して弾性輪体が形成され、この弾性輪体に周方向の間隔をおいて振動吸収用のラグ部と牽引力及び浮力を得るための左右羽根板を一体成形（加硫成形）している。
この羽根板は、泥中において牽引力及び浮力を得るために、輪体の径方向断面において、輪体の周面から少なくとも両側方（左右の車軸方向）へ突出しており、ラグと同一高さまで径外方向へ突出している。
【０００３】
このような羽根板は、牽引力を得るための強度と泥土を払い落すための柔軟性とが必要であるため、側部を根元部（付根部）から先端部へ漸次薄肉に形成されている。
また、実公平１−３３３６１号公報において、「前記羽根板は、前記輪体外周部との付根部において後進先行側に膨出する厚肉の膨出部を一体的に有し、該膨出部は輪体外周部の左右外方に延出して厚肉の羽根板根元部を形成し、該膨出部の左右方向先端から羽根板の左右方向先端までは薄肉の羽根板先端部に形成され、前記根元部と先端部の境界部は肉厚が急変する段部に形成されていることを特徴とする農用車輪。」が提案されており、これによれば、「牽引力を得るための羽根板根元部と、泥落しをするための羽根板先端部とにその機能を分担させたので、牽引力と泥落しと言う二律背反の問題を解決できるようになった。即ち、従来のものでは、この二律背板反の問題を解決するためには、羽根板の肉厚を両者の中間的な値にしなければならず、牽引力、泥落しとも充分満足にできるものにすることができなかった。しかし、本願考案によれば、羽根板の各部分に牽引力と泥落しの機能を分担させるようにしたので、牽引力と泥落しが充分満足にできるものになった。」ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述公報で開示の農用車輪は、左右の羽根板はいずれも同一形状であるため周方向において同一剛性であり、このため、周方向の弾性撓み量乃至弾性変形量に差がなく、個々の羽根板に泥が付着すると回転によりその泥がつながり、すなわち、ひとつの羽根板に付着した泥が次の羽根板に付着した泥につながり、ついには、弾性輪体の外周部全体に埋まり、所謂丸坊主となってスリップが増加して田植機のときは株間が狭くなるし、持上げられた泥土が隣接条の苗を倒す等の不具合がある。
【０００５】
一方、特開平４−１６３２０１号公報で開示されているように左右の羽根部（羽根板）の突出量を大小異にすると、羽根部（羽根板）による牽引力及び浮力が左右において異なるという課題があった。
本発明は、左右の羽根板の突出量を同じ（ほぼ同じを含む）として牽引力及び浮力が左右において異なるのを防止し、一方、その羽根板の板厚を左右において異ならすことによって、左右における羽根板に剛性差をもたせ付着土を羽根板の振幅動作及び自重で確実に剥離（落下）して泥を持ち廻ったり真上から落下することがない農用車輪を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、環状芯材４に弾性材料を被覆して弾性輪体５が形成され、この弾性輪体５に周方向の間隔をおいて車軸方向両側にそれぞれ突出した羽根板６Ｌ、６Ｒが備えられている農用車輪１において、車軸方向両側の前記羽根板６Ｌ、６Ｒは、車軸方向の突出量が同一又はほぼ同一であり、かつ車軸方向の一方の羽根板６Ｌ、６Ｒおける前記弾性輪体５に対する付根部６Ｌ−１、６Ｒ−１が車軸方向の他方の羽根板６Ｒ、６Ｌおける付根部６Ｒ−１、６Ｌ−１よりも板厚が大きくされたことにより周方向の剛性が車軸方向両側の羽根板６Ｌ、６Ｒにおいて大小異にされている。
【０００７】
このように左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは車軸方向（左右方向）の突出量が左右で同一又はほぼ同一であることから、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒにおける牽引力及び浮力は左右で同一若しくはほぼ同一となって左右のバランスは良好となり、一方、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは周方向の弾性変形量又は弾性撓み量が左右において大小異なることから、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒに泥が付着しても変形量又は撓み量が大きな羽根板６Ｌ、６Ｒが振幅して付着土の剥離を促し自重で落下させ持ち廻りすることがないのである。
【０００８】
また、羽根板６Ｌ、６Ｒについて周方向の剛性を左右において強弱異ならすことによって、車輪１が回転して泥面に侵入するとき、強剛性の羽根板６Ｌによって高い（強い、大きな）牽引力および浮力を確保し、一方、弱剛性の羽根板６Ｒによっても牽引力及び浮力を発生するも周方向の変位量が大きくなって排土性を良好にし、ここに、牽引力と排土性がバランスできて水田走行性能が向上できるのである。
【０００９】
好ましくは、前記付根部６Ｒ−１、６Ｌ−１の板厚の大きさが異なるそれぞれの前記羽根板６Ｌ、６Ｒは、前記軸方向のいずれの側でも１つまたは複数ごとに周方向に交互に並び、かつ前記軸方向両側では前記１つまたは複数が千鳥状に配される。
このように左右の羽根板６Ｌ、６Ｒが千鳥状に配列されることによって車輪１の回転中における牽引力と排土性とがバランスできて、横振れ等を招くこともないのである。
【００１０】
前述した弾性変形量、弾性撓み量等を異にするためには、前記羽根板６Ｌ、６Ｒが、前記弾性輪体５の径方向に対して傾斜しており、前記板厚の大小は、前記羽根板６Ｌ、６Ｒの前記周方向および前記径方向を向く面の前記付根部６Ｒ−１、６Ｌ−１における隆起部８の形成の有無によるものとするのが好ましい。
前記付根部６Ｒ−１、６Ｌ−１の板厚が大きな方の前記羽根板６Ｌ、６Ｒは、当該羽根板６Ｌ、６Ｒの先端側が変形容易となるように前記軸方向の外方の途中に段差部８−１が設けられたものとしてもよい。
【００１１】
更に、弾性輪体５は左右の羽根板６Ｌ、６Ｒの列設によって構成し、ラグ７が突隆されていなくとも構わないが、周方向で隣り合う左右の羽根板６Ｌ、６Ｒ間における弾性輪体５のトレッドには、１又は複数列のラグ７が突隆形成されていることが推奨される。
これによれば、水田走行中（作業中）は勿論路面走行中においての振動が軽減できるのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明に係る農用車輪１の第１の実施形態を示している。
農用車輪１は、田植機等の車軸への取付部であるボス２を中心として放射状にスポーク３が延出され、このスポーク３の延出端にはボス２を中心とする同一円周上に金属製パイプで作成したリム（環状芯材）４が溶接等によって固着され、この環状芯材４にゴム等の弾性材料を被覆して焼付（加硫接着）することで弾性輪体５が形成されている。
【００１３】
弾性輪体５には図１（１）の矢示Ｔの方向に回転するとき、泥面又は耕盤に接地して牽引力及び浮力を奏するための羽根板（羽根ラグともいう）６Ｌ、６Ｒが周方向の間隔をおいて車軸方向の左右に突出されており、周方向の羽根板６Ｌ、６Ｒ間における輪体５のトレッド上には振動吸収又は直進性を奏するためのラグ７が側面視で本実施形態ではほぼ台形状として突隆形成されている。
【００１４】
左右の羽根板６Ｌ、６Ｒおよびラグ７の頂面はトレッド上において同一円周線上にあり、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒについては、図３で示すように延出方向に向って求心方向に傾斜されており、これによって、旋回時の抵抗を少しでも抑制しているとともに、輪体５についてはその径内側が図３で示すように傾斜面を有する分水部５Ａとされていて当該径内部に付着等した泥土類は、車輪１の回転によって左右に分離される。
【００１５】
左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは車軸方向（左右方向）の突出量がＡ、Ｂが同一又はほぼ同一であり、周方向の弾性変形又は周方向の弾性撓み量が左右の羽根板６Ｌ、６Ｒにおいて大小異にされており、図１（２）の例では、一方の羽根板６Ｒの周方向の弾性変形量又は弾性撓み量が小で、他方の羽根板６Ｌの周方向の弾性変形量又は撓み量が大とされている。
【００１６】
また、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは周方向の剛性が強弱異にされており、図１（２）の例では一方の羽根板６Ｒの剛性が強で、他方の羽根板６Ｌが弱とされている。
左右の羽根板６Ｌ、６Ｒの前記弾性変形量又は撓み量の大小、若しくは弾性の強弱については、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒの構成材料でゴム（弾性材料）の硬度を変更することになっても良いが、図示の実施の形態においては、図１（２）で示すように弾性輪体５に対して付根部６Ｌ−１、６Ｒ−１の板厚Ｔ１、Ｔ２の大小とされている。
【００１７】
付根部６Ｌ−１、６Ｒ−１の板厚Ｔ１、Ｔ２を大小に形成するに当って、羽根板６Ｌ、６Ｒの板面の前後にそれぞれ隆起部を形成することによっても可能であるが、図１（２）で示す実施の形態では羽根板６Ｒの付根部６Ｒ−１の背面（背後）に隆起部８を形成している。
すなわち、図１（１）で示すように、車輪１が矢示Ｔの方向に回転することが正転（機体の前進）とすると、この回転先行面に隆起部を形成するよりも回転後行面（背面）に隆起部８を形成する方が泥の付着性等を加味すると有利となるのである。
【００１８】
更に、隆起部８は図４で示すように付根部６Ｌ−１、６Ｒ−１に形成して左右外方に向って板厚が徐々に細くなるように形成しても良いが、図１（２）で示すように左右外方の途中に段差部８−１を形成して、この段差部８−１の先端を周方向の変形容易部とすることが、羽根板の周方向弾性変形量又は撓み量を小さくし若しくは剛性を大にして大きな牽引力乃至浮力を確保しながら、その先端に変形容易部６Ｒ−２を形成することによって排土性（振幅動作による土離れ性）を良好にできるのである。
【００１９】
また、図４で示すように、周方向の弾性変形量又は周方向の弾性撓み量が大小異にされている左右の羽根板６Ｌ、６Ｒ又は周方向の剛性が強弱異にされている左右の羽根板６Ｌ、６Ｒが、周方向の間隔をおいて左右の千鳥状として備えられていることが推奨される。
図４では左右の羽根板６Ｌ、６Ｒをひとつおきとして左右千鳥状として備えられているが、図５で示すように複数枚おき（図では２枚おき）で左右千鳥状として備えても良い。
【００２０】
このように、周方向の弾性変形量又は周方向の弾性撓み量が大小異にされている左右の羽根板６Ｌ、６Ｒ又は周方向の剛性が強弱異にされている左右の羽根板６Ｌ、６Ｒが、周方向の間隔をおいて左右の千鳥状として備えられていることによって左右のバランス性が良好にできて有利となるのである。
更に、図１（２）、図４等で示すように左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは、弾性輪体５の中心を対称軸として左右で非対称形状とされていることを意味し、剛性強弱等は羽根板６Ｌ、６Ｒが左右非対称形状とされているのである。
【００２１】
図５で示すように、トレッド上にラグを形成しなくとも良いが、図１（１）で示すように羽根板間に２又は３個のラグ７、若しくは、図４で示すように１個のラグ７が形成され、このように、周方向で隣り合う左右の羽根板６Ｌ、６Ｒ間における弾性輪体５のトレッドには、１又は複数列のラグ７が突隆形成されていることによって、直進性と振動軽減が確保できるのである。
【００２２】
また、ラグ７については図６で示すようなラグであっても、又、図７で示すように羽根板を互いに連結するラグ７であっても良く、このように、周方向に長いラグ７とすることによって直進性と振動軽減についてより有利となるのである。
更に、羽根板６Ｌ、６Ｒの板面については図１（１）および図２で示すように、前進回転Ｔのとき、頂部が遅れて作用する傾斜面とすることが推奨されるが、羽根板６Ｌ、６Ｒの板面は、傾斜面ではなくボス２の放射線上に位置する直立面であっても構わない。
【００２３】
以上のように構成された農用車輪１は、例えば乗用型田植機の左右の後輪（駆動輪）として装着され、図１（１）の矢示Ｔ方向への回転によって田植機を前進走行させるのである。
この走行のとき、左右の羽根板６Ｌ、６Ｒは弾性変形量、撓み量、剛性若しくは形状が異なっていることから、例えば弾性変形量が大なる部分においての振幅動作で排土性を確保する一方で弾性変形量が小なる部分で牽引力等を確保しているのである。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば左右の羽根板の左右方向の突出量を変化させることなく同一又はほぼ同一とした上で、周方向の弾性変形量等を大小等にすることで泥ハケ性と牽引力の左右バランスを確保でき、ここに、水田用（軟水田、超水田を含む）の農用車輪として実益大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示し、（１）は一部省略の全体側面図、（２）は要部の拡大平面図である。
【図２】 図１（１）の要部側面図である。
【図３】 図２の断面図である。
【図４】 本発明の第２実施形態を示す要部の平面図である。
【図５】 本発明の第３実施形態を示す要部の平面図である。
【図６】 本発明の第４実施形態を示す要部の平面図である。
【図７】 本発明の第５実施形態を示す要部の平面図である。
【符号の説明】
１ 農用車輪
４ 環状芯材
５ 弾性輪体
６Ｌ、６Ｒ 羽根板
６Ｌ−１、６Ｒ−１ 付け根部
７ ラグ
８ 隆起部
８−１ 段差部

Claims (5)

1. 環状芯材（４）に弾性材料を被覆して弾性輪体（５）が形成され、この弾性輪体（５）に周方向の間隔をおいて車軸方向両側にそれぞれ突出した羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）が備えられている農用車輪（１）において、
   車軸方向両側の前記羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）は、
   車軸方向の突出量が同一又はほぼ同一であり、かつ車軸方向の一方の羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）おける前記弾性輪体（５）に対する付根部（６Ｌ−１）（６Ｒ−１）が車軸方向の他方の羽根板（６Ｒ）（６Ｌ）おける付根部（６Ｒ−１）（６Ｌ−１）よりも板厚が大きくされたことにより周方向の剛性が車軸方向両側の羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）において大小異にされている
   ことを特徴とする農用車輪。
2. 前記付根部（６Ｒ−１）（６Ｌ−１）の板厚の大きさが異なるそれぞれの前記羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）は、
   前記軸方向のいずれの側でも１つまたは複数ごとに周方向に交互に並び、
   かつ前記軸方向両側では前記１つまたは複数が千鳥状に配された
   ことを特徴とする請求項１に記載の農用車輪。
3. 前記羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）は、前記弾性輪体（５）の径方向に対して傾斜しており、
   前記板厚の大小は、前記羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）の前記周方向および前記径方向を向く面の前記付根部（６Ｒ−１）（６Ｌ−１）における隆起部（８）の形成の有無による
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の農用車輪。
4. 前記付根部（６Ｒ−１）（６Ｌ−１）の板厚が大きな方の前記羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）は、
   当該羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）の先端側が変形容易となるように前記軸方向の外方の途中に段差部（８−１）が設けられた
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の農用車輪。
5. 周方向で隣り合う羽根板（６Ｌ）（６Ｒ）間における弾性輪体（５）のトレッドには、１又は複数列のラグ（７）が突隆形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の農用車輪。

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