(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸取り付け部と、この車軸取り付け部から半径方向外側に拡がるディスクと、このディスクの端にリング状に形成される弾性輪体とを備えており、
このディスクが、支持部と、この支持部の半径方向外側に位置しており弾性輪体で覆われるゴム取付部とを備えており、
この弾性輪体が、その半径方向内側に境界部を備えており、
この境界部が、ゴム取付部と支持部との間に位置しており、
この境界部が、その半径方向内側に薄膜を備えており、
上記弾性輪体が形成されうるように構成された金型にディスクが配置され、ゴム組成物が注入されることにより、この弾性輪体が形成されており、
この薄膜が、ゴム組成物の流動速度を低下させるこの金型とディスクとの間の隙間において形成されている農用車輪。
【請求項２】
上記境界部が、上記薄膜の半径方向外側に段部を備えており、
この段部が、２以上の段を備えている請求項１に記載の農用車輪。
【請求項３】
上記薄膜の軸方向厚みが、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の農用車輪。
【請求項４】
支持部、及びこの支持部の半径方向外側に位置しており、ゴム組成物により形成される弾性輪体で被覆されるゴム取付部を備えたディスクが成形され、ホイールが製作される工程と、
このゴム取付部に、接着剤が塗布される工程と、
キャビティ面を有する上型及び下型を備えており、この上型及び下型が組み合わされることによりゴム組成物が注入されるキャビティが形成される金型に、このホイールが設置されることにより、支持部とゴム取付部との間に、注入されたゴム組成物の流動速度を低下させうる隙間が形成される工程と、
このキャビティにゴム組成物が注入されることにより、上記隙間で形成された薄膜が半径方向内側に位置する境界部を有する弾性輪体が成形されると共に、この弾性輪体がホイールに焼き付けられる工程とを含む農用車輪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機のような農業機械の車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
管理機、田植機等の農用機械には、ホイールと、このホイールの半径方向外側に弾性輪体とを備えた農用車輪が装着される。この農用車輪には、スポークタイプの車輪とディスクタイプの車輪とがある。スポークタイプの車輪では、そのホイールが、車軸が取り付けられる車軸取り付け部と、この車軸取り付け部から放射状に延びるスポークと、このスポークの端に取り付けられる環状のリムとから構成される。ディスクタイプの車輪では、そのホイールが、車軸取り付け部と、この車軸取り付け部から半径方向外側に拡がるディスクとから構成される。このディスクは、金属製の板材を板金プレスすることにより、形成される。農用車輪では、通常、弾性輪体はゴム組成物が架橋されることにより形成される。
【０００３】
ディスクタイプの車輪の部品点数は、スポークタイプの車輪に比べて少ない。このため、この車輪では、完成品の寸法精度が向上するとともに、生産コストが低減する。
【０００４】
ディスクタイプの車輪では、成形時の圧力、走行時に作用する衝撃等によるディスクの変形が抑えられるために、ディスクの剛性が高められる。ディスクの厚み及び材質がかえられることなく、ディスクの剛性が高められた農用車輪が特開２００４−２４９８６４に開示されている。この車輪では、ディスクの形状が考慮されている。
【０００５】
ディスクタイプの車輪は、生産効率が考慮されて、通常、射出成形法で製造される。この車輪の製造に用いられる金型は、上型と下型とを備えている。まず、ホイールが、この下型に配置される。次に、このホイールが、上方からこの上型で押さえられる。この車輪では、このホイールのディスクが、この上型と下型とに挟まれる。次に、ゴム射出機が用いられることにより、ゴム組成物が所定の射出圧力でこの金型のキャビティに注入される。この後、このゴム組成物は、加圧及び加熱される。この加圧及び加熱によって、ゴム組成物が架橋され、弾性輪体が形成される。得られた車輪には、塗装が施される。この車輪の塗装工程では、弾性輪体への塗料の付着が防止されるために、マスキング治具が用いられる。塗装が施された後に所定の製品検査が行われ、合格と判定された車輪のみが出荷される。
【特許文献１】特開２００４−２４９８６４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディスクタイプの車輪では、射出成形時に、上型とディスクとの界面及び下型とディスクとの界面にゴム組成物が漏れ出す場合がある。この漏れ出したゴム組成物は、バリを形成する。弾性輪体の半径方向内側に無秩序にバリが形成された車輪は、外観品質に劣る。このバリがディスクから除去されるには手間がかかるので、車輪の生産コストが上がってしまう。
【０００７】
マスキング治具の嵌め合わせが考慮されずに塗装が施されると、マスキング治具の位置がずれて塗装境界がぼやける場合がある。この場合においても、この車輪の外観品質が損なわれてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、外観品質が向上された農用車輪の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る農用車輪は、車軸取り付け部と、この車軸取り付け部から半径方向外側に拡がるディスクと、このディスクの端にリング状に形成される弾性輪体とを備えている。この弾性輪体は、その半径方向内側に境界部を備えている。この境界部は、その半径方向内側に薄膜を備えている。
【００１０】
好ましくは、この農用車輪では、上記境界部は、上記薄膜の半径方向外側に段部を備えている。この段部は、２以上の段を備えている。
【００１１】
好ましくは、この農用車輪では、上記弾性輪体は、ゴム組成物が架橋されることにより形成されている。この農用車輪は、この弾性輪体が形成されうるように構成された金型に、上記車軸取り付け部と上記ディスクとからなるホイールが配置された後に、このゴム組成物が注入されることにより得られる。
【００１２】
好ましくは、この農用車輪では、上記薄膜の軸方向厚みは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００１３】
この農用車輪では、境界部がその半径方向内側に薄膜を備えているので、弾性輪体の半径方向内側に無秩序にバリが形成されることがない。このような車輪は、外観品質に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る農用車輪２の裏面が示された正面図である。図２は、図１のII−II線に沿った部分拡大断面図である。この車輪２は、ホイール４と、弾性輪体６とを備えている。このホイール４は、車軸取り付け部としてのボス８と、ディスク１０と、補強部１２とで構成される。この車輪２は、ディスクタイプの農用車輪２である。この図１では、紙面に対して垂直方向がこの車輪２の軸方向を表している。この図２では、横方向がこの車輪２の軸方向を表している。なお、この図２の左側は、この車輪２の裏側である。
【００１６】
ボス８は、車輪２の中心に配置される。このボス８は、筒状である。このボス８は、軸方向に延びる。このボス８に、車軸が嵌合される。
【００１７】
ディスク１０は、ボス８の外周面１４から半径方向外側に拡がる。このディスク１０は、金属製の板材が板金プレスされることで形成される。このディスク１０は、支持部１６と、ゴム取付部１８と、開口部２０と、リップ２２とを備えている。
【００１８】
支持部１６は、ボス８と弾性輪体６との間に位置する。この支持部１６は、その断面形状が湾曲するように構成されている。この支持部１６の断面形状は、車輪２が装着される農業機械の仕様等に応じて適宜決められる。この支持部１６は、その半径方向内側において、ボス８の外周面１４と接触している。この支持部１６とボス８とは、溶接されている。なお、この支持部１６とボス８とが、リベット止め、ボルト止め等の方法で、接合されてもよい。
【００１９】
ゴム取付部１８は、支持部１６の半径方向外側に位置する。このゴム取付部１８は、その断面において鉤状に屈曲している。このゴム取付部１８は、弾性輪体６で覆われる。
【００２０】
開口部２０は、ディスク１０を軸方向に貫通している。この開口部２０の形状は、略三角形である。この車輪２では、その形状が同一とされた６カ所の開口部２０が備えられている。この６カ所の開口部２０は、車輪２の中心から等しい距離に、等しい間隔で配置されている。なお、この開口部２０のサイズ、配置箇所、配置数等は、車輪２が装着される農業機械の仕様等に応じて適宜決められる。
【００２１】
リップ２２は、支持部１６と開口部２０との境界に位置している。図示されていないが、このリップ２２は、支持部１６と開口部２０との境界において、ディスク１０を構成する板材が軸方向裏側に向かって折り曲げられることにより形成される。
【００２２】
補強部１２は、ボス８の外周面１４から半径方向外側に延びている。この補強部１２は一枚のプレートからなり、ディスク１０の裏側に取り付けられている。この農用車輪２には、３本の補強部１２が取り付けられている。この３本の補強部１２は、車輪２の軸の中心から等しい距離に、等しい間隔で配置されている。なお、この補強部１２のサイズ、配置箇所、配置数等は、車輪２が装着される農業機械の仕様等に応じて適宜決められる。
【００２３】
弾性輪体６は、ディスク１０の端にリング状に形成される。この車輪２では、この弾性輪体６はゴム組成物が架橋されることにより形成される。この弾性輪体６は、架橋ゴムである。この弾性輪体６は、ゴム取付部１８に焼き付けられている。この弾性輪体６は、ラグ２４と境界部２６とを備えている。このラグ２４は、半径方向外向きに突出している。この境界部２６は、この弾性輪体６の半径方向内側に位置している。
【００２４】
ラグ２４は、直進誘導部２８、推進部３０及び傾斜面３２を備えている。直進誘導部２８は、この車輪２の赤道に配置されている。推進部３０は、直進誘導部２８から軸方向外側に延びている。この推進部３０は、この直進誘導部２８の両側に、回転方向において左右交互に配置されている。傾斜面３２は、回転方向に並ぶ二つの推進部３０の間に位置している。この傾斜面３２は、直進誘導部２８の側面である。この傾斜面３２の軸方向反対側には、推進部３０が配置されている。
【００２５】
境界部２６は、その半径方向内側に薄膜３４と、この薄膜３４の半径方向外側に段部３６とを備えている。この段部３６は、半径方向内側に位置する第一段３８と、この第一段３８の半径方向外側に位置する第二段４０とを備えている。なお、この段部３６が、３以上の段を備えてもよい。
【００２６】
この車輪２では、ディスク１０の表側に形成される薄膜３４の軸方向厚みと、この裏側に形成される薄膜３４の軸方向厚みとは同じである。なお、この薄膜３４の軸方向厚みが、ディスク１０の表側と裏側とで異なるように構成されてもよい。
【００２７】
この車輪２の製造方法は、次の通りである。まず、ディスク１０が板材の板金プレスから成形される。ボス８、ディスク１０及び補強部１２が溶接により一体化されて、ホイール４が製作される。次に、このホイール４に付着している油分、汚れ等が除去されるために、このホイール４はショットブラストされる。次に、弾性輪体６で被覆されるホイール４のゴム取付部１８に接着剤が塗布される。
【００２８】
この車輪２では、生産効率が考慮されて、射出成形法で弾性輪体６が成形される。この弾性輪体６の成形に用いられる金型は、上型と下型とを備えている。
【００２９】
図３は、金型４２にホイール４が設置されている状態が示された部分拡大断面図である。この図３には、この金型４２及びホイール４の一部が示されている。この図３において、横方向は半径方向を表す。この金型４２では、上型４４と下型４６とが組み合わされることによりキャビティ４８が形成される。この金型４２は、シール部５０と、第一キャビティ面５２と、第二キャビティ面５４と、第三キャビティ面５６と、第四キャビティ面５８と、第五キャビティ面６０とを備えている。図示されていないが、この金型４２は、ラグ２４を形成するラグ形成面も備えている。この金型４２は、上型４４のシール部５０と下型４６のでシール部５０とがディスク１０を挟むように構成されている。この第一キャビティ面５２とディスク１０との間の隙間６２は、薄膜３４を形成する。第二キャビティ面５４及び第三キャビティ面５６は、第一段３８を形成する。第四キャビティ面５８及び第五キャビティ面６０は、第二段４０を形成する。なお、この金型４２は、図示されていないが、スプール、ランナー、ゲート等を備えた通常の射出成形用金型である。
【００３０】
弾性輪体６は、次のようにして成形される。まず、下型４６にホイール４が配置される。次に、上方から上型４４でこのホイール４が押さえられる。次に、ゴム射出機が用いられることにより、ゴム組成物が金型４２のキャビティ４８に所定の射出圧力で注入される。この後、このゴム組成物が、加圧及び加熱される。この加圧及び加熱によって、ゴム組成物が架橋され、弾性輪体６が成形されると共に、この弾性輪体６がホイール４に焼き付けられる。
【００３１】
このようにして得られた車輪２には、スプレーガンが用いられることにより、塗装が施される。この車輪２の塗装においては、弾性輪体６への塗料の付着が防止されるために、マスキング治具が用いられる。塗装が施された後に所定の製品検査が行われ、合格と判定された車輪２のみが出荷される。このようにして、図１に示される車輪２が得られる。
【００３２】
前述したように、ホイール４が金型４２に配置された後に、キャビティ４８にゴム組成物が所定の射出圧力で注入される。注入されたゴム組成物は流動しつつ、このキャビティ４８を充満する。第一キャビティ面５２とディスク１０との間の隙間６２に到達したゴム組成物は、この第一キャビティ面５２とディスク１０とを接触しつつ、半径方向内側に進んでいく。この接触は、ゴム組成物の流動抵抗として作用する。この第一キャビティ面５２とディスク１０との間の距離は短いので、この接触によりゴム組成物の流動性は大きく減衰する。この隙間６２では、ゴム組成物の流動速度が著しく低下するので、この隙間６２の半径方向内側の端に到達したゴム組成物がシール部５０とホイール４との界面にはみ出すことはない。このような金型４２で成形された車輪２では、弾性輪体６の半径方向内側にバリが無秩序に形成されることはない。このため、この車輪２は外観品質に優れる。この車輪２では、バリが除去されるための仕上げ作業が不要となるので、生産効率が上がる。
【００３３】
図２に示されるように、両矢印線ＷＴは、薄膜３４の軸方向厚みを表している。この厚みＷＴは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。この厚みＷＴが０．２ｍｍ以上に設定されることにより、ゴム組成物は第一キャビティ面５２とディスク１０との間の隙間６２に十分に充填される。この観点から、この厚みＷＴは０．３ｍｍ以上がより好ましく、０．４ｍｍ以上が特に好ましい。この厚みＷＴが１．０ｍｍ以下に設定されることにより、この隙間６２におけるゴム組成物の流動性の減衰効果が維持される。この観点から、この厚みＷＴは０．９ｍｍ以上がより好ましく、０．８ｍｍ以上が特に好ましい。
【００３４】
図４は、図１の車輪２の弾性輪体６がマスキング治具６４で覆われている状態が示された部分拡大断面図である。この図４には、この車輪２の一部とマスキング治具６４の一部とが示されている。このマスキング治具６４は、上下に分割された２のマスク６６からなる。
【００３５】
図４に示されているように、マスク６６の半径方向外側では、上下のマスク６６がその外側端面６８で接触する。このマスク６６の半径方向内側では、このマスク６６の内側端面７０が第一段３８と接触している。この第一段３８の半径方向外側に第二段４０が備えられているので、このマスク６６の位置が半径方向にずれることはない。前述したように、この弾性輪体６は架橋ゴムからなるので、この内側端面７０はこの第一段３８を軸方向に圧縮する。この第一段３８は、シールとして機能する。このため、ディスク１０に塗装が施されるときに、内側端面７０と第一段３８との界面に塗料がしみ出すことはない。弾性輪体６は、塗料で汚されることがない。この車輪２では、マスキング治具６４の位置がずれることなく塗装されるので、塗装境界が明確となる。このような農用車輪２は、外観品質に優れる。マスキング治具６４が容易に且つ確実にこの車輪２に嵌め込まれるので、この車輪２の生産効率は上がる。
【００３６】
この弾性輪体６が構成される架橋ゴムの材質としては、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム及びイソプレンゴムが例示される。汎用性の観点から、天然ゴムが好ましい。
【００３７】
この車輪２が農用機械の前輪として使用される場合、その架橋ゴムの硬度は５３以上７５以下であるのが好ましい。この硬度が７５以下に設定されることにより、振動発生が抑えられる。この観点から、この硬度は７０以下がより好ましく、６５以下が特に好ましい。
【００３８】
この車輪２が農用機械の後輪として使用される場合、その架橋ゴムの硬度は６０以上８５以下であるのが好ましい。特に軽量クラスの農用機械では、振動発生が抑えられるという観点から、この硬度は６０以上６５以下であるのがより好ましい。重量クラスの農用機械では、機体の推進力が向上するという観点から、この硬度は７５以上８５以下であるのがより好ましい。
【００３９】
本発明において硬度は、タイプＡのデュロメータによって測定される。測定のための試験片は、車輪２から切り出される。厚さが１．０ｍｍであるシート状の試験片が３枚重ねられて、測定がなされる。
【００４０】
弾性輪体６と本体との焼き付けに用いられる接着剤としては、塩化ゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着剤及びイソシアネート系接着剤が例示される。汎用性の観点から、塩化ゴム系接着剤及びフェノール樹脂系接着剤が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る農用車輪は、種々の農用機械に装着されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る農用車輪の裏面が示された正面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った部分拡大断面図である。
【図３】図３は、金型にホイールが設置されている状態が示された部分拡大断面図である。
【図４】図４は、図１の車輪の弾性輪体がマスキング治具で覆われている状態が示された部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２・・・車輪
４・・・ホイール
６・・・弾性輪体
８・・・ボス
１０・・・ディスク
１２・・・補強部
１４・・・外周面
１６・・・支持部
１８・・・ゴム取付部
２０・・・開口部
２２・・・リップ
２４・・・ラグ
２６・・・境界部
２８・・・直進誘導部
３０・・・推進部
３２・・・傾斜面
３４・・・薄膜
３６・・・段部
３８・・・第一段
４０・・・第二段
４２・・・金型
４４・・・上型
４６・・・下型
４８・・・キャビティ
５０・・・シール部
５２・・・第一キャビティ面
５４・・・第二キャビティ面
５６・・・第三キャビティ面
５８・・・第四キャビティ面
６０・・・第五キャビティ面
６２・・・隙間
６４・・・マスキング治具
６６・・・マスク
６８・・・外側端面
７０・・・内側端面
【図１】
0004394060.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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