(57)【要約】【課題】大型化する際にゴムの使用量が激増せずかつ湿地走行時の泥溜まりが少ない農用車輪を提供する。【解決手段】通常使用時の回転方向Ｒが指定される農用車輪であって、略円環状の本体部分１８と本体部分から車軸方向両側に突出する羽根板１６とを備えて弾性材料で形成された弾性輪体３を有し、羽根板は、径方向内方端１７がその径方向外方端２０よりも回転方向側に位置するように傾斜され、かつ本体部分からその車軸方向外方端に向かうにつれて回転方向側への傾斜の程度が増加して回転方向に対して凹状に湾曲しており、羽根板における車軸方向両側の外方端間の距離Ｌおよび本体部分の車軸方向における幅ｒとの関係（Ｌ−ｒ）÷ｒが６以上であり、羽根板における本体部分との付け根の周方向中間点Ｐ２とその軸方向外方端における周方向中間点Ｐ１とを結ぶ線が周方向となす角度θが７５度以上８６度以下である。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常使用時の回転方向が指定される農用車輪であって、
略円環状の本体部分と前記本体部分から車軸方向両側に突出する羽根板とを備えてその全体が弾性材料で形成された弾性輪体を有し、
前記羽根板は、
その径方向内方端がその径方向外方端よりも前記回転方向側に位置するように傾斜され、かつ前記本体部分からその車軸方向外方端に向かうにつれて前記回転方向側への傾斜の程度が増加して前記回転方向に対して凹状に湾曲しており、
前記羽根板における車軸方向両側の外方端間の距離Ｌおよび前記本体部分の車軸方向における幅ｒとの関係（Ｌ−ｒ）÷ｒが６以上であり、
前記羽根板における前記本体部分との付け根の周方向中間点とその軸方向外方端における周方向中間点とを結ぶ線が周方向となす角度θが７５度以上８６度以下である
ことを特徴とする農用車輪。
【請求項２】
通常使用時の回転方向が指定される農用車輪であって、
略円環状の本体部分と前記本体部分から車軸方向両側に突出する羽根板とを備えてその全体が弾性材料で形成された弾性輪体を有し、
前記羽根板は、
前記本体部分から車軸方向両側に突出する車軸に平行な平板状の基部を有し、
全体としてその径方向内方端がその径方向外方端よりも前記回転方向側に位置するように傾斜され、かつ前記基部の車軸方向外方端から前記羽根板の車軸方向外方端までの部分は、車軸方向外方端に向かうにつれて前記回転方向側への傾斜の程度が増加して前記回転方向に対して凹状に湾曲しており、
前記羽根板における車軸方向両側の外方端間の距離Ｌおよび前記基部の車軸方向における幅ｓとの関係（Ｌ−ｓ）÷ｓが３．７以上であり、
前記基部の車軸方向外方端における周方向中間点と前記羽根板の軸方向外方端における周方向中間点とを結ぶ線が周方向となす角度θが８０度以上８６度以下である
ことを特徴とする農用車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機等の軟弱地盤を走行する農業機械に装着する農用車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
田植機等の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、周方向に互いに所定の間隔に配され車軸方向両側に張り出す羽根板が設けられたものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３４７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、深田用に用いられる田植機等の後輪として装着される農用車輪には、大きな羽根板が設けられており、これが田植機等の湿田への沈下を防止し、走行時の牽引力を発生させる。例えば、植付条数が大きく機体重量が大きな田植機では、沈み込み防止のために羽根板の（車軸方向）幅を２００ｍｍ程度に拡大したものがある。
しかしながら、羽根板の幅を増加させることは、沈下の防止および牽引力の確保のために効果的であるものの、幅の大きに応じて生じやすくなる羽根板の変形を防止するために羽根の厚みを増して剛性を高める必要があり、原料であるゴムのコストが増加する等の問題が生ずる。
【０００４】
また、単純に羽根板を大きくすると泥溜まりの増加、つまり回転の際に持ち上げる泥溜量が多くなり、湿田に植え付けた苗の上に泥が落下するおそれがあるという問題もある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、大型化する際にゴムの使用量が激増せずかつ湿地走行時の泥溜まりが少ない農用車輪を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る農用車輪は、通常使用時の回転方向が指定される農用車輪であって、略円環状の本体部分と前記本体部分から車軸方向両側に突出する羽根板とを備えてその全体が弾性材料で形成された弾性輪体を有し、前記羽根板は、その径方向内方端がその径方向外方端よりも前記回転方向側に位置するように傾斜され、かつ前記本体部分からその車軸方向外方端に向かうにつれて前記回転方向側への傾斜の程度が増加して前記回転方向に対して凹状に湾曲しており、前記羽根板における車軸方向両側の外方端間の距離Ｌおよび前記本体部分の車軸方向における幅ｒとの関係（Ｌ−ｒ）÷ｒが６以上であり、前記羽根板における前記本体部分との付け根の周方向中間点とその軸方向外方端における周方向中間点とを結ぶ線が周方向となす角度θが７５度以上８６度以下である。
【０００６】
本発明に係る他の農用車輪は、通常使用時の回転方向が指定される農用車輪であって、略円環状の本体部分と前記本体部分から車軸方向両側に突出する羽根板とを備えてその全体が弾性材料で形成された弾性輪体を有し、前記羽根板は、前記本体部分から車軸方向両側に突出する車軸に平行な平板状の基部を有し、全体としてその径方向内方端がその径方向外方端よりも前記回転方向側に位置するように傾斜され、かつ前記基部の車軸方向外方端から前記羽根板の車軸方向外方端までの部分は、車軸方向外方端に向かうにつれて前記回転方向側への傾斜の程度が増加して前記回転方向に対して凹状に湾曲しており、前記羽根板における車軸方向両側の外方端間の距離Ｌおよび前記基部の車軸方向における幅ｓとの関係（Ｌ−ｓ）÷ｓが３．７以上であり、前記基部の車軸方向外方端における周方向中間点と前記羽根板の軸方向外方端における周方向中間点とを結ぶ線が周方向となす角度θが８０度以上８６度以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、大型化する際にゴムの使用量が激増せずかつ湿地走行時の泥溜まりが少ない農用車輪を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明に係る農用車輪１の正面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ矢視図、図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。
図１ないし図３において、農用車輪１は、田植機等の軟弱地盤を走行する農業機械に装着され、鉄車２および弾性輪体３からなる。
以下の説明において、農用車輪１の回転中心から放射状に外方に向く方向を「径方向」、農用車輪１の回転軸が延びた方向を「軸方向」、および農用車輪１の周方向を「周方向」というものとする。
【０００９】
鉄車２は、リム１１およびスポーク１２，１２，１２等からなる。
リム１１は、金属製の管が環状（円形）に曲げられ、両端が溶接等により接続されたものである。スポーク１２は、一端がリム１１の内周側に溶接等で接続され、他端がリム１１の中心に向けて延びている。スポーク１２は、農用車輪１の回転中心Ｐから放射状に１２０度間隔で３本設けられており、いずれも他端がリム１１の中心でボス１３に溶接等により固定されている。隣り合うスポーク１２，１２，１２は、補強のためのリブ１４，１４，１４により連結されている。
【００１０】
弾性輪体３は、リム１１にゴム等の弾性材料を被覆して焼き付け（加硫接着）することにより形成される。弾性輪体３は、ラグ１５，…，１５および羽根板１６，…，１６を有する。
ラグ１５は、複数（図１においては３つ）が１ブロックとしてそれぞれ等間隔に配され、正面視（図１参照）で略台形状に形成されて弾性輪体３の径方向外方に突出している。各ラグ１５，…，１５の先端面は、ボス１３を中心とする同一円周上に位置している。ラグ１５は、振動を吸収し直進性を高めるためのものである。
【００１１】
羽根板１６は、複数のラグ１５，１５，１５からなるブロックの間に配される。羽根板１６は、図１および図２に示されるように、弾性輪体３の径方向外方にラグ１５の先端面と同程度突出し、軸方向の両側における径方向内方端１７，１７が弾性輪体３の本体部分１８の内側の縁と一致している。ここで「弾性輪体３の本体部分１８」とは、弾性輪体３におけるラグ１５および羽根板１６を含まない部分をいう。また、羽根板１６は、軸方向両側に突出する部分全体をいうものとする。
羽根板１６は、図２および図３に示されるように、農用車輪１において軸方向の両側に突出し、両側においていずれも径方向に対して傾斜して板状に内方に延びている。この農用車輪１は、農業機械への装着方向が定められたものであり、車軸方向両側において羽根板１６は、径方向内方端１７，１７が径方向外方端よりも通常の回転方向Ｒ（以下「回転方向Ｒ」という。ほとんどの場合前進時の回転方向である）側に位置するように傾斜されている。
【００１２】
羽根板１６は、農用車輪１の羽根板１６を、羽根板１６の径方向に対する傾斜と同程度傾斜する方向における外方からみたとき（図３）、全体として回転方向Ｒに対して凹状に湾曲し、本体部分１８側からその軸方向外方端に向かうにつれて回転方向Ｒ側への傾斜の程度が増している。羽根板１６は、軸方向に直交する面に対して面対称に形成されている。
次に、農用車輪１における羽根板１６の形状と泥溜まりおよび牽引性能との関係について説明する。
【００１３】
表１は羽根板１６の形状を種々変更して農用車輪１の泥溜まりおよび牽引性能を調べた結果である。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１における羽根板幅Ｌは、羽根板１６の軸方向一方の側における突出端から、本体部分１８を挟んだ他方の突出端までの距離である。車輪幅ｒは、本体部分１８の軸方向における幅である。
表１における前傾量ｔおよび前傾角θは、いずれも羽根板１６の回転方向Ｒに対する凹状湾曲の程度を表す指標である。
前傾量ｔは、図３に示される、羽根板１６の径方向に対する傾斜と同程度径方向に傾斜する方向から羽根板１６をみたときに、羽根板の一方の側（図３においては上側）の軸方向外方端面１９の周方向中間点Ｐ１と当該一方の側における弾性輪体３の本体部分１８との付け根の周方向の中間点Ｐ２との、周方向における距離である。
【００１６】
ここで、軸方向外方端の周方向中間点Ｐ１は、羽根板１６の軸方向外方端面１９がリム１１の円形の軸心を含む平面に平行ではない場合、軸方向について最も外方となる部分における周方向の中間点を採用する。
また、羽根板１６における弾性輪体３の本体部分１８との付け根の周方向の中間点Ｐ２は、羽根板１６の径方向外方端面２０における、径方向において弾性輪体３の本体部分１８との付け根と重なる部分の周方向の中間点を採用した。
前傾角θは、羽根板１６の径方向に対する傾斜と同程度径方向に傾斜する方向から羽根板１６をみたときに、羽根板１６の軸方向一方の側における、外方端の周方向中間点Ｐ１と弾性輪体３の本体部分１８との付け根の周方向の中間点Ｐ２とを結ぶ線が周方向となす角度である。
【００１７】
「泥溜まり」および「牽引性能」の評価は、各評価対象の農用車輪を農業機械に装着し、それぞれ同一条件で水田を走行させ、目視観察により図４に示される羽根板８２を有する従来の農用車輪８１との比較で行った。図４に示される農用車輪８１における農用車輪１に対応可能な部分には、便宜的に農用車輪１における符合と同一の符合を付した。
「泥溜まり」における各評価数字は、比較例１とした従来の農用車輪８１と泥溜まりが同等の場合を１００、比較例１に対して泥溜まりが少ないと判別できる場合を１１０、および比較例１に対して泥溜まりが少ないと明確に判別できる場合を１２０、および比較例１に対して泥溜まりが極めて少ないと判別できる場合を１３０とし、これらの中間の数値による評価を許容した上で、複数人の評価の平均を採用した。「泥溜まり」は、１０５を閾値とし、それ以上を効果が得られる形態に分類した。
【００１８】
「牽引性能」は、農業機械が走行するときの農用車輪の滑り、つまり回転による農用車輪の外周における接地点変化長さと農業機械が実際に移動した距離との差の程度をいう。表１における評価は、各農用車輪を農業機械に装着し、それぞれ同一条件で水田を走行させ、複数人の目視観察により、農用車輪の滑りの程度を従来の農用車輪８１の場合と比較して行った。
「牽引性能」における各評価数字は、農業機械の走行時における農用車輪の滑りの程度を目視により観察し、観察結果が比較例１と同等の場合を１００、比較例１に対して滑りがあると思われる場合を９５、比較例１に対して滑りがあると判別できる場合を９０、および比較例１に対して顕著に滑りがあると判別できる場合を８０とし、これらの中間数値による評価を許容した上で、複数人の評価の平均を採用した。「牽引性能」は、９０を閾値とし、それ以下を牽引性能が劣る形態に分類した。
【００１９】
図５は、表１における総合評価を、羽根板幅Ｌおよび車輪幅ｒを用いた変数（Ｌ−ｒ）÷ｒ（以下「形状変数」という）と前傾角θとの関連で示した図である。図５において各キーに付した２つの数値は、左が泥溜まりの評価数値であり右が牽引性能の評価数値である。
表１および図５から、形状変数が６以上であり前傾角θが７５度以上８６度以下の場合に、牽引性能の低下が少なくかつ泥溜まりの少ない農用車輪１を実現することができる。
また、従来の農用車輪８１が、羽根板８２の厚みを増して剛性を高めることにより変形を防止して牽引力を確保しているのに対し、農用車輪１は、羽根板１６を全体として回転方向Ｒに対して凹状に湾曲させておくことにより、変形した後にも羽根板１６の後退が防止され、牽引性能が維持される。
【００２０】
この結果、農用車輪１は、羽根板１６を形成するためのゴムの量を節約することができる。
図６は他の実施形態の農用車輪１Ｂにおける図３に相当する図である。
羽根板１６Ｂは、農用車輪１における羽根板１６と異なり、農用車輪１の羽根板１６Ｂを、羽根板１６Ｂの径方向に対する傾斜と同程度傾斜する方向における外方からみたとき（図６）、羽根板の径方向外方端面２０Ｂにおける、本体部分１８に対してその径方向外方に位置する部分および本体部分１８から車軸方向の両側に突出した若干の長さの部分の周方向両端縁が、軸方向に延びた直線となっている。そして、羽根板１６Ｂにおける、径方向外方端面２０Ｂが矩形状となったこのような部分の径方向内方に対応する部分は、全体として平らな板状となっている。この全体として平らな板状となっている部分を基部２１Ｂというものとする。
【００２１】
羽根板１６Ｂにおける、基部２１Ｂよりも軸方向両側で外方に拡がる部分は、外方先端に向かうにつれて回転方向Ｒ側への傾斜の程度が増し、凹状に湾曲した形状となつている。羽根板１６Ｂは、羽根板１６と同じく軸方向に直交する面に対して面対称に形成されている。
農用車輪１Ｂは、上記した点を除き、前述した農用車輪１と同じであり、図６において農用車輪１と同一の構成を有する部分には農用車輪１におけるものと同一の符合を付し、その説明を省略する。
【００２２】
表２は羽根板１６Ｂの形状を種々変更して農用車輪１の泥溜まりおよび牽引性能を調べた結果である。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表２における羽根板基部幅ｓは、基部２１Ｂにおける軸方向一方の端から他方の端までの距離である。
表２における前傾量ｔは、図６を参照して、羽根板１６Ｂの径方向に対する傾斜と同程度傾斜する方向における外方からみたときに、羽根板の一方の側（図６においては例えば上側）の軸方向外方端面１９の周方向中間点Ｐ１と、羽根板の径方向外方端面２０Ｂにおける、当該一方の側での基部２１Ｂと凹状の湾曲部分との境界の厚さの中間点Ｐ２との、周方向における距離である。
【００２５】
なお、軸方向外方端の周方向中間点Ｐ１は、羽根板１６Ｂの軸方向外方端面１９がリム１１の円形の軸心を含む平面に平行ではない場合、軸方向について最も外方となる部分における周方向の中間点を採用する。
前傾角θは、羽根板１６Ｂの径方向に対する傾斜と同程度径方向に傾斜する方向から羽根板１６Ｂをみたときに、羽根板１６Ｂの軸方向一方の側における、外方端の周方向中間点Ｐ１と当該一方の側での基部２１Ｂと凹状の湾曲部分との境界の厚さの中間点Ｐ２とを結ぶ線が周方向となす角度である。
【００２６】
「泥溜まり」および「牽引性能」の評価は、前述した表１におけるものと同じである。
図７は、表２における総合評価を、羽根板幅Ｌおよび羽根板基部幅ｓを用いた変数（Ｌ−ｓ）÷ｓ（以下「第２形状変数」という）と前傾角θとの関連で示した図である。図７において各キーに付した２つの数値は、左が泥溜まりの評価数値であり右が牽引性能の評価数値である。
表２および図７から、第２形状変数が３．７以上であり前傾角θが８０度以上８６度以下の場合に、牽引性能の低下が少なくかつ泥溜まりの少ない農用車輪１Ｂを得ることができる。
【００２７】
また、農用車輪１Ｂにおいても農用車輪１と同様に、羽根板１６Ｂを全体として回転方向Ｒに対して凹状に湾曲させておくことにより、変形した後にも羽根板１６Ｂの後退が防止され、牽引性能が維持される。
この結果、農用車輪１Ｂは、羽根板１６Ｂを形成するためのゴムの量を節約することができる。
上述の実施形態において、農用車輪１，１Ｂ、および農用車輪１，１Ｂの各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、田植機等の軟弱地盤を走行する農業機械に装着する農用車輪に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明に係る農用車輪の正面図である。
【図２】図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図３は図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】図５は表１における総合評価を形状変数と前傾角との関連で示した図である。
【図６】図６は他の実施形態の農用車輪における図３に相当する図である。
【図７】図７は表２における総合評価を第２形状変数と前傾角との関連で示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１Ｂ  農用車輪
３  弾性輪体
１６，１６Ｂ  羽根板
１７  （羽根板の）径方向内方端
１８  （弾性輪体の）本体部分
２０，２０Ｂ  （羽根板の）径方向外方端（径方向外方端面）
２１Ｂ  基部
Ｌ  距離（羽根板幅）
ｒ  幅（車輪幅）
Ｒ  回転方向
θ  角度（前傾角）
【図１】
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【図２】
2010047162.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010047162.tif 000009
【図６】
2010047162.tif 000010
【図７】
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