(57)【要約】      （修正有）【課題】泥の中への沈み込みを低減させて高いトラクションが得られる農用車輪を提供する。【解決手段】  車軸方向両側側方に羽根板２ａ，２ｂ、及び副羽根１０を有する弾性輪体４を備え、羽根板は傾斜して外方側に接地面１３を有し、副羽根は外方面１５を有して接地面から突出し、回転中心から外方面と接地面との接続部分１６までの距離と接地面の内方端１４までの距離との差Ｃ、副羽根の車軸方向外方端間の距離Ｅ、外方面の突出長さＧ、回転中心から接地面の外方端までの距離と接地面の内方端までの距離との差Ｄ、接地面の車軸方向の幅Ｆ、及び外方面と接地面との接続部分と回転中心とを結ぶ線が副羽根の突出方向となす角度Ｈ（度）が、式（１）〜（４）を満足する農用車輪１。  ０．２×Ｄ≦Ｃ≦０．４×Ｄ      …  （１）  ０．５×Ｆ≦Ｅ≦０．７×Ｆ      …  （２）  ０．２×Ｄ≦Ｇ≦０．５×Ｄ      …  （３）  ８０≦  Ｈ  ≦１００            …  （４）【選択図】  図２
2008279982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料で形成された略円環状の弾性輪体を備え、
前記弾性輪体は、
いずれも周方向に所定の間隔で設けられ車軸方向両側に突出する羽根板および副羽根を有し、
前記羽根板は前記弾性輪体の法線に対して傾斜し外方を向く側に接地面を有し、
前記副羽根は少なくとも前記弾性輪体の半径方向外方を向く外方面を有して前記接地面から突出しており、
前記外方面が前記接地面に接続された部分から前記弾性輪体の回転中心までの距離の平均値と前記接地面の径方向内方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離との差Ｃ、
前記車軸方向の両側における前記副羽根の前記車軸方向外方端間の距離Ｅ、
前記外方面の前記接地面からの突出長さＧ、
前記接地面の径方向外方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離と前記接地面の径方向内方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離との差Ｄ、
前記接地面における前記車軸方向の幅Ｆ、
および前記外方面が前記接地面に接続された部分と前記弾性輪体の回転中心とを結ぶ線と、前記副羽根が前記接地面から突出する方向とがなす角度Ｈ（度）が、
以下の式（１）〜（４）のいずれも満足するように構成された
ことを特徴とする農用車輪。
０．２×Ｄ≦Ｃ≦０．４×Ｄ            …  （１）
０．５×Ｆ≦Ｅ≦０．７×Ｆ            …  （２）
０．２×Ｄ≦Ｇ≦０．５×Ｄ            …  （３）
８０≦  Ｈ  ≦１００                  …  （４）
【請求項２】
隣り合う前記羽根板の間に
前記弾性輪体の外方に突出するラグが複数設けられた
請求項１に記載の農用車輪。
【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ラグが設けられたものが知られている（特許文献１）。
この種の農用車輪においては、隣り合う羽根ラグに付着した泥がつながりトラクションが低下することがあり、トラクションが低下すると苗の植え付け間隔にばらつきが生じる等の問題があった。
この問題に対して、羽根ラグを大きくすること、羽根ラグの傾斜角度を最適に設定する等の取り組みがなされている。また、車軸方向両側に設けられた羽根ラグの形状を異ならせて、剛性の差による走行時の弾性変形の違いによって付着した泥を剥離させる発明が開示されている（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】
しかし、羽根ラグを大きくする方法では、トラクションを増加させることは可能であるが、農用車輪に使用されるゴム量が増えることにより農用車輪全体の重量が増加する。また、羽根ラグを大きくすることにより農用車輪の幅が増加して車体との干渉が生じ、羽根ラグの損傷（ゴム割れ。欠け）が発生しやすくなる等の問題があった。また、羽根ラグの傾斜角度を最適に設定する方法では、傾斜角度の変更範囲自体がある程度限られることから、顕著な効果が期待できない。
一方、特許文献１に開示された、車軸方向両側に設けられた羽根ラグの形状を異ならせ不規則な弾性変形によって付着した泥を剥離させる方法は、泥の剥離については一定の効果が得られる。しかし、この方法では、地盤等の性質によっては農用車輪の泥の中への沈み込みが発生し、トラクションが低下するおそれがあり、安定して高いトラクションを得るまでには至っていない。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、泥の中への沈み込み程度を低減させることにより高いトラクションが得られる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】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る農用車輪は、弾性材料で形成された略円環状の弾性輪体を備え、前記弾性輪体は、いずれも周方向に所定の間隔で設けられ車軸方向両側に突出する羽根板および副羽根を有し、前記羽根板は前記弾性輪体の法線に対して傾斜し外方を向く側に接地面を有し、前記副羽根は少なくとも前記弾性輪体の半径方向外方を向く外方面を有して前記接地面から突出しており、前記外方面が前記接地面に接続された部分から前記弾性輪体の回転中心までの距離の平均値と前記接地面の径方向内方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離との差Ｃ、前記車軸方向の両側における前記副羽根の前記車軸方向外方端間の距離Ｅ、前記外方面の前記接地面からの突出長さＧ、前記接地面の径方向外方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離と前記接地面の径方向内方端から前記弾性輪体の回転中心までの距離との差Ｄ、前記接地面における前記車軸方向の幅Ｆ、および前記外方面が前記接地面に接続された部分と前記弾性輪体の回転中心とを結ぶ線と、前記副羽根が前記接地面から突出する方向とがなす角度Ｈ（度）が、以下の式（１）〜（４）のいずれも満足するように構成される。
【０００６】
０．２×Ｄ≦Ｃ≦０．４×Ｄ            …  （１）
０．５×Ｆ≦Ｅ≦０．７×Ｆ            …  （２）
０．２×Ｄ≦Ｇ≦０．５×Ｄ            …  （３）
８０≦  Ｈ  ≦１００                  …  （４）
本発明に係る農用車輪は、隣り合う前記羽根板の間に前記弾性輪体の外方に突出するラグが複数設けらる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、泥の中への沈み込み程度を低減させることにより高いトラクションが得られる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は農用車輪１における副羽根２ａの位置を示す図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。
図１ないし図４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３および弾性輪体４からなる。
鉄車３は、リム５およびスポーク６，６，６等からなる。
リム５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６は、一端がリム５の内周側に溶接等で接続され、他端がリム５の中心に向けて延びている。スポーク６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５の中心でボス７に溶接等により固定されている。隣り合うスポーク６，６，６は、補強のためのリブ７，７，７により連結されている。
【０００９】
弾性輪体４は、リム５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４は、ラグ９，…，９、羽根板（羽根ラグ）１０，…，１０および副羽根２ａ，…，２ａ，２ｂを有する。
ラグ９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、図２に示されるように、正面視で略台形状に形成されて弾性輪体４の径方向外方に突出している。各ラグ９，…，９の先端面１１は、ボス７を中心とする同一円周上に位置している。ラグ９は、振動を吸収し直進性を高めるためのものである。
【００１０】
羽根板１０は、複数のラグ９，９，９からなる各ブロックの間に配され、図３および図４に示されるように、農用車輪１において車軸方向の両側に突出している。また、羽根板１０は、弾性輪体４の径方向外方に突出しており、その突出端１２は、ボス７を中心とする、各ラグ９，…，９の先端面１１が配されたと同じ円の円周上に位置している。羽根板１０は、弾性輪体の法線に対して傾斜し外方を向く側に接地面１３を有する。羽根板１０は、車軸に直交する面に対して面対称に形成されている。
羽根板１０は本発明における「羽根ラグ」をいう。
【００１１】
副羽根２ａ，２ｂは、略矩形の板状体であって車軸方向の両側において表裏面が半径方向を向くようにして接地面１３から外方に突出し、車軸に直交する面に対して面対称に形成されている。副羽根２ａ，２ｂは、農業機械が水田等のゆるい地盤を走行するときに、農用車輪１の地盤への沈み込み程度を低減させ、トラクションを安定させるためのものである。
農用車輪１は、農業機械が前進走行するときに接地面１３の径方向内方端１４が先行するようにして車軸に取り付けられる。
【００１２】
次に、本発明に係る農用車輪１のトラクション安定効果について説明する。
表１は副羽根２ａ，２ｂの設置条件を種々変更して農用車輪１のトラクションおよび泥溜まりを調べた結果である。
【００１３】
【表１】
2008279982.tif 000003
【００１４】
表１において、項目「Ｃ」は、副羽根２ａ，２ｂにおける半径方向の外方面１５が接地面１３に接続された部分１６から農用車輪１の回転中心Ｐまでの距離Ｑと、接地面１３の内方端１４から農用車輪１の回転中心Ｐまでの距離Ｓとの差（Ｃ＝Ｑ−Ｓ）である。副羽根２ａ，２ｂにおける半径方向の外方面１５が接地面１３に接続された部分１６が、車軸方向で異なる場合（例えば部分１６が車軸方向に傾斜する場合）には、距離Ｑとして、副羽根２ａ，２ｂの外方面１５が接地面１３に接続された部分１６（接続線）における回転中心Ｐまでの距離の平均（代表距離）が採用される。以下、項目「Ｃ」を「副羽根の径方向高さ」ということがある。
【００１５】
項目「Ｅ」は、副羽根２ａ，２ｂのそれぞれの車軸方向における外方端間の距離である。以下、項目「Ｅ」を「副羽根の幅」ということがある。
項目「Ｇ」は、副羽根２ａ，２ｂの接地面１３からの突出長さである。以下、項目「Ｇ」を「副羽根の周方向長さ」ということがある。
項目「Ｈ」は、副羽根２ａ，２ｂにおける半径方向の外方面１５が、接地面１３に接続された部分１６と農用車輪１の回転中心Ｐとを結ぶ線となす角度（度）である。外方面１５が単純な平面ではなく、湾曲面または凹凸面等である場合には、外方面１５の周方向代表線が、周方向代表線が接地面１３に交わる点と農用車輪１の回転中心Ｐとを結ぶ線となす角度をＨとする。
【００１６】
ここでいう周方向代表線は、例えば、次のようにして求める。すなわち、副羽根２ａ，２ｂの突出方向（略周方向）において外方面１５を細分化し、外方面１５の突出方向各位置における車軸方向に細分化した点の農用車輪１の回転中心Ｐまでの距離の平均値を求める。この突出方向に細分化された外方面１５における各回転中心Ｐまでの距離の平均値を周方向に近似的に結ぶ直線を周方向代表線とする。このときの角度Ｈは、この周方向代表線と、周方向代表線が接地面１３と交わる点および農用車輪１の回転中心Ｐを結ぶ線とがなす角度である。
【００１７】
以下、項目「Ｈ」を単に「角度」ということがある。
また、項目「Ｃ」における例えば「０．３Ｄ」は、接地面１３の径方向外方端１７から農用車輪１の回転中心Ｐまでの距離Ｒと、接地面１３の内方端１４から農用車輪１の回転中心Ｐまでの距離Ｓとの差Ｄ（Ｄ＝Ｑ−Ｓ、以下「Ｄ」を「羽根板高さ」ということがある）と比較して、副羽根の径方向高さＣがこの羽根板高さＤの０．３倍であることを表す。項目「Ｅ」における例えば「０．６Ｆ」は、副羽根の幅Ｅが、羽根板１０の車軸方向の両端間の距離Ｆ（以下「Ｆ」を「羽根板幅」ということがある）の０．６倍であることを表す。項目「Ｇ」における例えば「０．３５Ｄ」は、副羽根の周方向長さＧが羽根板高さＤの０．３５倍であることを表す。
【００１８】
なお、副羽根の幅Ｅ、副羽根の周方向長さＧ、羽根高さＤおよび羽根板幅Ｆは、副羽根２ａ，２ｂおよび羽根板１０の形状が単純なものではないために単一の値として求められない場合には、それぞれについて細分化した該当する各部の値の平均を用いる。
表１における「トラクション」とは、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において、評価数字の大きい方がトラクションが大きく（改善方向）、「泥溜まり」は、評価数字が小さい方が泥の付着の程度が小さいことを示している。
【００１９】
「トラクション」および「泥溜まり」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、目視観察により副羽根２ａ，２ｂを有しない農用車輪での結果である比較例１０と対比して行った。
「トラクション」における各評価数字は、トラクションの観察結果が比較例１０と同等の場合を１００、比較例１０に対してトラクションが改善されたと判別できる場合を１０５、および比較例１０に対してトラクションが改善されたと明確に判別できる場合を１１０とした。また、これとは逆に、比較例１０に対してトラクションが悪化したと判別できる場合を９５、比較例１０に対してトラクションが悪化したと明確に判別できる場合を９０、および比較例１０に対してトラクションが著しく悪化したと判別できる場合を８５とした。「トラクション」は、１０５を閾値とし、それ以上を良好に分類した。
【００２０】
「泥溜まり」における各評価数字は、比較例１０と泥溜まりが同等の場合を１００、比較例１０に対して泥溜まりが少ないと判別できる場合を９５、比較例１０に対して泥溜まりが少ないと明確に判別できる場合を９０、および比較例１０に対して泥溜まりが極めて少ないと判別できる場合を８５とした。「泥溜まり」は、９０を閾値とし、それ以下を良好に分類した。
「総合点」における各評価数字は、「トラクション」および「泥溜まり」の評価数字を、泥溜まりの閾値と組み合わせて算出される（トラクション評価−（泥溜まり評価数字−泥溜まり閾値））。例えば実施例１では、「１１０−（９０−９０）＝１１０」のようにして、また例えば比較例１１では、「１０５−（９５−９０）＝１００」のようにして算出される。本発明においては、「総合点」が１１０以上をトラクションの改善効果が認められたと判断されている。
【００２１】
したがって、総合点が１１０以上であってかつトラクションの評価数字が１０５以上である実施例１〜９では、表１から、
０．２×羽根板高さＤ≦副羽根の径方向高さＣ≦０．４×羽根板高さＤ  …  （１）
０．５×羽根板幅Ｆ  ≦  副羽根の幅Ｅ      ≦０．７×羽根板幅Ｆ    …  （２）
０．２×羽根板高さＤ≦副羽根の周方向長さＧ≦０．５×羽根板高さＤ  …  （３）
８０≦  Ｈ  ≦１００                                              …  （４）
のいずれも満たしていることが分かる。
【００２２】
これは、副羽根の径方向高さＣが、
副羽根の径方向高さＣ＜０．２×羽根板高さＤ                  …  （５）
となると、副羽根２ａ，２ｂの位置が弾性輪体４の内方端近くになることから、沈み込みに対して向上させる効果が得られず、結果としてトラクションが安定しにくく、充分なトラクションアップ効果が得られないことによる。
一方、副羽根の径方向高さＣが、
副羽根の径方向高さＣ＞０．４×羽根板高さＤ                  …  （６）
になると、副羽根２ａ，２ｂの位置が羽根板１０の突出端１２寄りになることにより、羽根板１０と路面との接点が少なくなり、充分なトラクションが得られない。
【００２３】
また、副羽根の幅Ｅが、
副羽根の幅Ｅ＜０．５×羽根板幅Ｆ                            …  （７）
になると、副羽根の幅Ｅが充分でないことから、副羽根２ａ，２ｂを設けた効果が得られず、トラクションの向上が図れない。
副羽根の幅Ｅが、
副羽根の幅Ｅ＞０．７×羽根板幅Ｆ                            …  （８）
になると、副羽根の幅Ｅが大きいことにより、副羽根２ａ，２ｂに泥が溜まりやすくなり、羽根板１０の泥掻き効果が低下し、充分なトラクションが得られない。また、ゴム量が増えることにより、農用車輪の重量アップにつながる。
【００２４】
副羽根の周方向長さＧが、
副羽根の周方向長さＧ＜０．２×羽根板高さＤ                  …  （９）
になると、副羽根の周方向長さＧが充分でないことから、副羽根２ａ，２ｂを設けた効果が得られず、トラクションの向上が図れない。
一方、副羽根の周方向長さＧが、
副羽根の周方向長さＧ＞０．５×羽根板高さＤ                …  （１０）
になると、副羽根の周方向長さＧが大きいことにより、副羽根２ａ，２ｂに泥が溜まりやすくなり、羽根板１０の泥掻き効果が低下し、充分なトラクションが得られない。また、ゴム量が増えることにより、農用車輪の重量アップにつながる。
【００２５】
角度Ｈが、
角度Ｈ＜８０                                              …  （１１）
になると、副羽根２ａ，２ｂの突出方向が羽根板１０に対して鋭角になりすぎることから、泥を副羽根２ａ，２ｂがしっかりとつかむことができにくくなり、充分な泥掻き効果が得られず、トラクションの向上が図れない。
また、角度Ｈが、
角度Ｈ＞１００                                            …  （１２）
になると、副羽根２ａ，２ｂの接地面が地盤から受ける上向きの反力が小さくなり、農用車輪１の沈み込みを効果的に防止することができないことから、充分なトラクションが得られない。
【００２６】
つまり、式（１）〜（４）のいずれも満たすように形成された副羽根２ａ，２ｂを有する農用車輪１は、これを装着した農業機械が地盤がゆるい水田等を走行する場合にも沈み込みが低減され、トラクションを向上させて安定した走行を行わせることができる。
また、農用車輪１の沈み込みが低減されることにより、農用車輪１が圃場の土を深くまで掘り起こすこともなくなり、圃場を荒らさず、または苗を傷つける等の問題が起こりにくくなる。
上述の実施形態において、羽根板１０および副羽根２ａ，２ｂのいずれかまたはいずれも、車軸に直交する面に対して面対称に設けるのではなく、弾性輪体４における車軸方向の両側で異なる形状とし、弾性変形の程度の相違も利用して泥溜まりを低下させトラクションの向上を図ってもよい。その場合にも、車軸方向の両側の各副羽根２ａ，２ｂを、式（１）〜（４）を満たすように形成すれば、農用車輪１の沈み込みを低減させ、トラクションの向上を実現することができる。本発明は、車軸方向の両側の各副羽根２ａ，２ｂが、式（２）に規定された副羽根の幅Ｅの要件を満たせば、他の式（１），（３），（４）の要件は、それぞれ各副羽根２ａ，２ｂが個別に満たしても、トラクションの向上効果を得ることができる。
【００２７】
また、副羽根２ａ，２ｂは、少なくとも弾性輪体４の半径方向外方に向く面、つまり接地時に地盤から反力（浮力）を受ける面を有すれば、半径方向内方側の形状が制限されず、板状でなくともよい。
その他、農用車輪１、および農用車輪１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は農用車輪における副羽根の位置を示す図である。
【図３】図３は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  農用車輪
２ａ，２ｂ  副羽根
４  弾性輪体
９  ラグ
１０  羽根板
１３  接地面
１４  接地面の径方向内方端
１５  （副羽根の）外方面
１６  （外方面が接地面に接続された）部分
１７  接地面の径方向外方端
Ｐ  弾性輪体の回転中心（農用車輪の回転中心）
Ｑ  外方面が接地面に接続された部分から弾性輪体の回転中心までの距離の平均値
Ｒ  接地面の径方向外方端から弾性輪体の回転中心までの距離
Ｓ  接地面の径方向内方端から弾性輪体の回転中心までの距離
【図１】
2008279982.tif 000004
【図２】
2008279982.tif 000005
【図３】
2008279982.tif 000006
【図４】
2008279982.tif 000007