JPH10287101A - 水田用車両の車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム焼付車輪において衝撃緩和性能を向上す
る。 【解決手段】 リム８を被覆している弾性輪体９の車輪
径方向長さ（輪体外径）をａ、リブ１０の高さをｂ、リ
ム８の外周とリブ１０の頂面との長さである弾性材料に
よる被覆厚さをｅとしたとき、ｂ／ａを11％〜35％にし
てリブ１０の高さを大きくして衝撃力を緩和しており、
ｅ／ａを55％〜80％にして被覆厚さを大きくして衝撃力
を緩和している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、田植え機等の水田
用車両の車輪に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】乗用田植え機，灌水直播機等の水田用車
両に装着される車輪として、従来、実開昭５７−１８５
６０４号公報（以下、第１従来例と言う）や、特開昭６
３−２８４００４号公報（以下、第２従来例と言う）等
に記載のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】第２従来例の車輪は、
いわゆる空気入りタイヤの構成を有するものであるの
で、１年のうち１回又は２回しか使用されない田植え機
等に使用するうえでは、空気抜けに関する管理上、耐久
性上の問題を避けることができなかった。これに対して
第１従来例の車輪は、パイプ製リムをゴムで被覆したい
わゆるゴム焼き付け型車輪の構成を有するものであるた
め、上記のような空気抜けの問題は生じないものであっ
た。

【０００４】以下、図面に基づき第１従来例の車輪につ
いて説明する。図９はリヤーマウント方式の乗用四輪田
植え機で例示する水田用車両１を示したものであって、
この車両１は後部に植え付け装置２を備えており、前輪
３及び後輪４によって走行する。ところで、この種車両
１は、水田等の走行時には泥面上に浮かせるフロート５
によって植え付け装置２の荷重を支えるようにするが、
道路等の走行時には植え付け装置２をフロート５ごと上
方へ持ち上げるようになっている。そのため、車両１の
重心は前輪３側へ移動するようになる。

【０００５】図１０および図１１に示すようにこの前輪
３は、中央のボス６と、該ボス６に周方向に等配状・放
射状に設けられた複数本（図面では３本）のスポーク７
と、これらスポーク７の突端部に溶着された丸パイプを
素材とするリム８と、該リム８を被覆状とするゴム等の
弾性材製輪体９とを備えて成り、いわゆるゴム焼き付け
型車輪となっている。

【０００６】輪体９には、径方向外方へ突出して赤道外
周で周方向に延びたリブ１０が切欠部１０ａによって周
方向の間隔を有して一体的に周設されており、これによ
り直進性を確保し、該リブ１０の左右両側に、周方向に
所定間隔をおいて互いに千鳥配置状となるラグ１１が形
成されてトラクションを確保している。このように千鳥
配置にすれば、リブ１０の右側及び左側のそれぞれにお
いて、ラグ１１相互の間隔を広くとれるので、水田走行
中のトラクションを充分にしつつ泥の詰まりを防止し、
また排泥効果が効率よく得られるものとなる。

【０００７】ラグ１１は、その側面形状が三角形状（乃
至台形状）をしており、前進時（矢符Ｃ参照）において
路面に先に達する側の斜面を蹴り面１１ａとし、この蹴
り面１１ａの反対側面であって、路面からの離反を見送
る側の斜面を支え面１１ｂとしている。また、これら蹴
り面１１ａと支え面１１ｂとの中間位置で頂点部を成す
直線面を接地面１１ｃとしていて、該接地面１１ｃは回
転方向Ｃに対して後退角を有して延伸され、蹴り面１１
ａと支え面１１ｂとで囲まれる側ラグ１１の端面には凹
み１１ｄが形成されている。

【０００８】この従来の車輪３について本発明者は、種
々実験を重ねた結果、次のような課題があることが解っ
た。 ：リブ１０は直進性を確保する上で有効ではあるもの
の、走行中における突起乗り越し時の衝撃力緩和性能が
劣り、このためリブ１０の高さ、すなわち、切欠部１０
ａの深さを高くすると、リブ１０の剛性が極度に低下す
るという課題があった。

【０００９】：リム８の外周を被覆する弾性材料は、
高弾性材料（例えば、ＪＩＳＡ硬度62°）であり、しか
も、リム８の被覆厚さが小さいことから、結果的に側ラ
グ１１の剛性が過大となって衝撃力緩和性能が劣るとい
う課題があった。 ：以上のことから、機体（田植え機）に対するダメー
ジも大きく、耐久性に悪影響を与えるとともに、振動性
能が比較的悪く、乗心地が劣るだけでなく植付装置によ
る植付精度も低下するという課題があった。

【００１０】本発明者は、幾多の実験を重ねた結果、上
述した課題〜を解消することができる車輪を提供す
ることに成功したのである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、放射状に配置
されているスポーク７の先端に円環状のリム８を固着
し、該リム８を芯としてその全体を弾性材料で被覆した
弾性輪体９を備え、該弾性輪体９の赤道外周に周方向に
延びるリブ１０を周方向の間隔を有して一体に備え、該
リブ１０の側部には蹴り面１１ａと支え面１１ｂとを有
する側ラグ１１を一体に備えている水田用車両の車輪３
において、前述の目的を達成するために、次の技術的手
段を講じている。

【００１２】すなわち、本発明は、前記弾性輪体９の車
輪径方向長さ（輪体外径）をａ、リブ１０の高さをｂ、
リム８の外周とリブ１０の頂面との長さである弾性材料
による被覆厚さをｅとしたとき、ｂ／ａを11％〜35％に
してリブ１０の高さを大きくして衝撃力を緩和してお
り、ｅ／ａを55％〜80％にして被覆厚さを大きくして衝
撃力を緩和していることを特徴とするものである。

【００１３】このような構成を採用したことにより、衝
撃力緩和性能が向上したのである。ここで、ｂ／ａを11
％〜35％としたのは、11％未満であると、リブ１０の高
さが不足し、衝撃力緩和性能が余り期待できないし、35
％を越えるとリブ１０の剛性が弱くなるからであり、従
って好ましくはｂ／ａを20％〜30％とすることが有効で
あった。

【００１４】また、本発明では、円環状のリム８が丸パ
イプ材であり、該リム８の外径を小径化しかつリム肉厚
を肉厚化することで被覆厚さｅを大きくしていることに
よって、被覆厚さｅを確保するのに、弾性材料の使用量
を過度にしなくとも可能となったのである。更に、本発
明では、弾性輪体９の弾性材料が低弾性ゴムであること
によって、高弾性材料に比べて衝撃緩和性能が向上した
のである。

【００１５】また、本発明では、弾性輪体９は輪体外径
ａに対して輪体幅ｆが小さく設定されており、側ラグ１
１の側端部が輪体幅ｆ内に収っていて軸方向に非突出で
あることにより、水田走行中において泥土を過度に乱す
ことはなく、植付性能が向上できて、特に、２軸４車輪
形の乗用田植機の前輪として顕著な有利性が認められた
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について従来例と対比しつつ説明する。なお、図９〜
図１１を参照して説明した構成と共通する部分は共通符
号で示している。図１（２）は、本発明の第１実施形態
であって外径 600mmで輪体幅ｆが60mmとされた車輪３を
示しており、低弾性材料（ＪＩＳＡ硬度56°の弾性ゴ
ム）よりなる弾性輪体９の車輪径方向長さ（輪体外径）
をａ、リブ１０の高さをｂ、リム８の外周とリブ１０の
頂面との長さである弾性材料による被覆厚さをｅとした
とき、ｂ／ａを11％〜35％にしてリブ１０の高さを大き
くして衝撃力を緩和しており、ｅ／ａを55％〜80％にし
て被覆厚さを大きくして衝撃力を緩和しているのであ
り、リム８は直径27.2mmで厚みが 3.2mmとされた丸パイ
プ材で構成されている。

【００１７】すなわち、従来例では図１（３）で示すよ
うにリム８の直径34mmで厚み 2.3mmの丸パイプ材でか
つ、ｅ／ａが35.5％であったのに対し、リム８の外径を
小径化することで被覆長さｅを従来例より大きくしてお
り、（ｅ／ａが60.9％）、また、リブ１０の高さｂが従
来例が10mmであったのを図１（１）の仮想線で示すよう
に切欠部１０ａの深さを20mmとし、弾性材料の硬度が従
来ではＪＩＳＡ硬度で62°であったのを、56°とした低
弾性ゴム配合にしたものである。

【００１８】なお、輪体外径ａに対して輪体幅ｆが小さ
く設定されており、側ラグ１１の側端部が輪体幅ｆ内に
収っていて軸方向に非突出とされている。図１（１）
（２）（３）に示した車輪３についてエンベロープ試験
機を用いて突起乗起した時の衝撃力を動的試験した。 試験条件 ：仮想路面であるドラムに半径10mmの半円突起を形成
して回転速度 7.0km/hで回転させた。

【００１９】：上記回転ドラムに対して車輪３を、50
kg、 100kg、 150kgの荷重で押付けて衝撃力を計測し
た。 試験結果 図４に示しているように従来例Ａ−１の車輪３の衝撃力
を 100％として、比較例をＡ−２、本発明をＢ−２とし
て示している。

【００２０】図４で明らかな通り、本発明に係る車輪３
にあっては、従来例よりも各荷重のいずれにおいても、
50％以下の衝撃力となって、衝撃緩和性能が顕著に向上
していることが理解できた。因みに、比較例Ａ−２は、
リブ１０の高さを20mmとしたものであり、被覆厚さおよ
び弾性材料の硬度は従来例と同様である（以下同じ）。

【００２１】この試験結果より明らかな通り、リブ１０
の高さｂを高くするだけでなく被覆厚さｅ／ａを大きく
し、かつ低弾性材料を採用することによって、これらの
相乗作用によって、従来例よりも35％の衝撃力にまで衝
撃を緩和できることが解った。更に、本発明者は、上述
条件の試験において、リブ１０の端部での試験結果を図
５に、リブ１０の中央部での試験結果を図６に示すよう
に解析してみた。

【００２２】図５および図６で明らかな如く、各荷重に
おいて従来例Ａ−１、比較例Ａ−２よりも本発明に係る
Ｂ−２の結果が有利であることが解った。図２（１）
（２）（３）は車輪外径 650mm、車輪幅ｆが80mmの車輪
３について本発明に係る車輪３（図７のＤ−２は、ｂが
20mm、ｅ／ａが75.5mm、硬度56°でありＤ−３はｂが30
mmでｅ／ａおよび硬度はＤ−２と同じ）と、従来例Ａ−
１はｂが10mm、ｅ／ａが60.5％、硬度62°について、既
述した試験条件と同じ内容で荷重 150kgでの試験を行っ
た。

【００２３】その結果は、図７に示しているように、従
来例Ａ−１よりも衝撃力は僅か20％程度であることが解
った。なお、図２（２）（３）において、リム８につい
ては図１と同じ条件である。図３（１）（２）は、外径
550mで車輪幅ｆが60mmの車輪３に従来例Ａ−１（リム外
径27.2mm、肉厚 2.8mm、ｂは10mm、ｅ／ａは39.4％、硬
度62°）と、本発明Ｂ−２（リム外径25.4mm、肉厚 3.2
mm、ｂは20mm、ｅ／ａは70.7％）についての荷重50kg、
100kg、 150kgのエンベロープ試験を行ったところ、図
８に示す試験結果を得、いずれの荷重においても衝撃力
は従来例より大幅に緩和された。

【００２４】また、外径 550mm、車輪幅60mmの車輪３に
ついてｂが20mmと30mmでｅ／ａが70.7％のものについて
も図８と同様な結果を得た。更に、外径 600mm、車輪幅
60mmでｂが20mm、ｅ／ａを60.9％とした車輪３について
も図７と同じ結果を得た。また、外径 650mm、車輪幅80
mmでｂが22mmと30mmでｅ／ａを75.5％とした車輪につい
ても図４〜図６と同じ結果を得た。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、ラ
グ剛性をおさえ、リムの被覆厚さを増大させかつリブの
高さを確保することによって衝撃吸収率を大幅に向上で
き、機体のダメージも少なく振動性能に優れたゴム焼付
車輪を提供でき、特に、田植機の前輪として使用してそ
の意義は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態と従来例とを示し、
（１）は側面図、（２）は本発明の断面図、（３）は従
来例の断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態と従来例とを示し、
（１）は側面図、（２）は本発明の断面図、（３）は従
来例の断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態と従来例を示し、（１）
は本発明の断面図、（２）は従来例の断面図である。

【図４】従来例と第１実施形態に係る本発明との試験結
果を示す比較グラフである。

【図５】従来例と第１実施形態に係る本発明との試験結
果を示す比較グラフである。

【図６】従来例と第１実施形態に係る本発明との試験結
果を示す比較グラフである。

【図７】従来例と第２実施形態に係る本発明との試験結
果を示す比較グラフである。

【図８】従来例と第３実施形態に係る本発明との試験結
果を示す比較グラフである。

【図９】田植機の側面図である。

【図１０】車輪の側面図である。

【図１１】車輪トレッドの一部展開平面図である。

【符号の説明】

３ 車輪 ７ スポーク ８ リム ９ 弾性輪体 １０ リブ １１ 側ラグ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射状に配置されているスポーク（７）
   の先端に円環状のリム（８）を固着し、該リム（８）を
   芯としてその全体を弾性材料で被覆した弾性輪体（９）
   を備え、該弾性輪体（９）の赤道外周に周方向に延びる
   リブ（１０）を周方向の間隔を有して一体に備え、該リ
   ブ（１０）の側部には蹴り面（１１ａ）と支え面（１１
   ｂ）とを有する側ラグ（１１）を一体に備えている水田
   用車両の車輪（３）において、 前記弾性輪体（９）の車輪径方向長さ（輪体外径）を
   （ａ）、リブ（１０）の高さを（ｂ）、リム（８）の外
   周とリブ（１０）の頂面との長さである弾性材料による
   被覆厚さを（ｅ）としたとき、（ｂ）／（ａ）を11％〜
   35％にしてリブ（１０）の高さを大きくして衝撃力を緩
   和しており、（ｅ）／（ａ）を55％〜80％にして被覆厚
   さを大きくして衝撃力を緩和していることを特徴とする
   水田用車両の車輪。
2. 【請求項２】 円環状のリム（８）が丸パイプ材であ
   り、該リム（８）の外径を小径化しかつリム肉厚を肉厚
   化することで被覆厚さ（ｅ）を大きくしていることを特
   徴とする請求項１記載の水田用車両の車輪。
3. 【請求項３】 （ｂ）／（ａ）が20％〜30％であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の水田用車両の車
   輪。
4. 【請求項４】 弾性輪体（９）の弾性材料が低弾性ゴム
   であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   の水田用車両の車輪。
5. 【請求項５】 弾性輪体（９）は輪体外径（ａ）に対し
   て輪体幅（ｆ）が小さく設定されており、側ラグ（１
   １）の側端部が輪体幅（ｆ）内に収っていて軸方向に非
   突出であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載の水田用車両の車輪。
6. 【請求項６】 請求項１〜 ５に記載の車輪（３）が、
   ２軸４車輪形の乗用田植機（１）における前輪（３）で
   あることを特徴とする水田用車両の車輪。