JP4753140B2 - 車輪装置の接地条件制御装置 - Google Patents
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Description
1)路面側の手段:敷石舗装のように恒久的に路面を舗装したり、凍結路で一時的に板や牽引パッドを路面上に置いたりして使用する方法であり、有効距離が限定される欠点がある。一時的な使用の代表的な例は、日本で通称スノーヘルパーと呼ばれる器具である。これは表面に多数の凹凸を設けた板であり、車輪の下に敷いて車輪機能を確保する器具であり、緊急用として多くの自動車に車載され雪道や凍結路に備えている。このような路面側に置かれる手段は、恒久的な舗装路面の場合は実際には踏まれない部分や踏まれない時間も含むものを製作するので費用が大きく掛かる。一方、一時的なものは、使用距離が短い欠点があり、加えて、装着と使用後の撤去のために運転席と路面を往復するので使用が面倒であるなどの欠点があった。
2)車輪装置側の手段:無限運動を利用する方法であり、車輪自体のトレッドに加工したり、車輪に取り付けて間接的に接地させたりする。凍結路では、タイヤに成形した特有のトレッド、タイヤに取り付けた鎖、スパイク、またはキャタピラなどがある。これらは無限運動で繰り返し車輪に踏ませて使用するが、特に凍結路でのスパイクやチェーンは取付けと取り外しが面倒であった。このために不要になっても使用を続けることが多く、路面や車体を損傷するなどの欠点があった。この欠点に対し、自動車の出現以来、防滑的な踏み片を無限運動させて車輪に自動的に踏ませる装置が多く試みられてきた。しかし、実用に供された発明は極めて少数であった。
1) 踏み片(1)の羽根を回転させる運動体(21)を保持する保持器(2)が作動器(3)を介して車輪装置本体と強固に結合され、該踏み片の補修には手間と時間が掛かかった。この補修手間を避け、損傷を防ぐために長期間の耐久性を確保するように設計されるので強度の安全率が異常に高く、該踏み片が頑丈で重かった。加えて、位置保持器と該作動器も頑丈で大きいので各部材が大寸法になった。大型化自体が価格を上げるので欠点であるが、加えて、以下のような多くの欠点を惹起した。
a 一人では路上での交換や着脱が困難であった。
b 装置の占有体積が大きいので、適応車種が限定された。
c 車種毎に異なる加工を要し不経済であった。
d 作動にエアブレーキが必要になるので用途が限定された。
2) 小石を飛ばしたり、振動と騒音が過大になったりする欠点があり、このために使用するときの速度が極めて低く限定される問題点があった。振動と騒音が周囲に迷惑を及ぼすこと、及び、使用速度が遅いことのため使用は特殊な用途の車輪に限定された。
3) 耐久性の確保を優先するために、該踏み片はスパイクを植えた厚いシート状のゴム片の一種類に限定され、気候、地形、使用条件などの変化に応じた適切な踏み片の選択がないので、環境が変化する路面では適切な接地条件が得られない問題点があった。
4) 車輪が厚い氷の中にできた轍掘れなど深い凹部に入ると該保持器は逃げることができない。この状態で車両の重量を受けるので、過剰設計の装置においても故障や破損の危険があった。仮に破損すると装置が大きいために修理に極めて大きい費用と時間が掛かり、これを防ぐために走行路面が限定されたり、走行速度が極端に遅くなったりする欠点があった。
5) 走行条件に応じて選択できる多様な踏み片の準備がなかったので、公約数的な踏み片が用いられ、時季や地形によっては、機能性と安全性に欠けた。
1) 簡単な作業で迅速に踏み片を着脱すること。所謂、簡易に着脱すること、即ち、特別な技術、施設、装置などを使用することなく、走行中の路面において運転者がタイヤ交換程度の知識と技術で軽易に装着したり取り外したりして所望の踏み片に交換できることである。
2) 踏み片とそれを保持する運動体とを確実に機能させること。即ち、装置に耐久性を持たせ、使用時は安定した軌跡で運動体の無限運動を維持しながら所望の踏み片を車輪と接地面との間に確実に挿入することである。走行中の車輪装置は必然的に異物や路面上の突起物と接触して大きい衝撃と変形作用を受けるが、そうした場合にも接地条件の制御装置が損傷を受けず、機能を維持することである。車輪近傍の装置は衝突する路面上の異物に加えて、過酷な振動や埃のために損傷を受けやすく、さらに路面に散乱した小石など大小の障害物が跳ね飛ばされて当たる環境であるため特別な手段が必要になる。
3) 与えられた状況において適切な接地条件を得ることを可能にする踏み片を準備すること。即ち、対象とする車輪装置、使用する自然環境、交通事情などの多様性に対応した適切な踏み片の選択を可能にするために踏み片の特性と機能に多様性と融通性とを与えることである。
4) 通常の車輪装置では車軸(8)の周辺に空いた空間が少ない。特に、雪や泥の道ではその中に車輪が沈むので目視もできない。く、また、走行中の接触を避けるために、踏み片のオンオフ及び滑らかな作動に関わる装置を小さく、且つ軽量にすることである。
1) 該踏み片は下記の4部から構成さる。
a)ピン又は嵌合若しくは拘束物の弾性を利用した締め付け材によって該踏み片と該運動体とを結合する結合部(11)
b)負荷又は物体力の作用により変形し、該作用の消失後に復元する変形部(12)
c)該車輪に直接又は間接的に接触して該車輪の動きを伝達することにより該運動体を駆動する接触部(13)
d)該接地部に踏み付けられ該接地条件を制御する制御物(17)を有する踏付部(14)
2) 該踏み片と該運動体とを結合した基本体と緩衝若しくは昇降の機構を加えた結合体とを準備し、固定装置(88)を介して、該基本体と該結合体で構成された制御ユニットを該車輪装置に結合する。
3) 嵌合若しくは溶融を利用した結合、又は、楔若しくは拘束材の弾性を利用した締め付けによる結合を用いて、該制御ユニットと該固定装置とを簡易に着脱する。
図(A)使用状態(昇降腕(86)を寝せ、曲げ器(35)をばねで開く)
図(B)引き上げ途中(保持器(2)を引いて垂直にした後で引き上げる)
図(C)不使用状態(路面の突起に対して更に上に逃げる余地を残す)
図(A)使用状態(踏み片(1)を接地部(7)の前に静置し、踏み動作を連続する)
図(B)不使用状態(作動部と基本体とを畳んで面状にする)
図(C)車輪間に大きい突起が入った場合(更に上に逃げる余地を残す)
2 保持器
3 作動器
4 調節部
5 ガイド
6 滑走器
7 接地部
8 車輪
9 路面
11 結合部
12 変形部
13 接触部
14 踏付部
17 制御物
18 肩
18a 押出肩
18b 充填肩
18c 交換肩
21 運動体
22 回転体
21a 接合部
23 留め部
26 回転盤
27 補助具
28 入切具
34 制御器
35 曲げ器
36 ピン穴
38 ばね
42 腕
43 平衡器
44 取付部
48 カバー
61 繋部
64 腕固定
82 車軸
84 連結部
86 昇降腕
88 固定装置
Claims (6)
- 車輪を用いて路面を移動する車輪装置に取り付けられ、回転運動する運動体(21)に取り付けられた踏み片(1)を複数個持ち、該踏み片の一部は該車輪装置の接地部と該路面との間に介在して踏まれることによって該接地部の接地条件を制御し、該接地条件に関して摩擦係数、接地圧又は接地形状の少なくとも1条件を制御する装置において、下記のように構成されたことを特徴とする車輪装置の接地条件制御装置。
1) 該踏み片は下記の4部から構成される。
a)ピン又は嵌合若しくは拘束物の弾性を利用した締め付け材によって該踏み片と該運動体とを結合する結合部(11)
b)負荷又は物体力の作用により変形し、該作用の消失後に復元する変形部(12)
c)該車輪に直接又は間接的に接触して該車輪の動きを伝達することにより該運動体を駆動する接触部(13)
d)該接地部に踏み付けられ該接地条件を制御する制御物(17)を有する踏付部(14)
2) 該踏み片と該運動体とを結合した基本体と、該基本体を保持する保持機構と、昇降機構とを結合させて結合体を構成し、該結合体から構成される制御ユニットを、固定装置(88)を介して該車輪装置に結合する。
3) 嵌合若しくは溶融を利用した結合、又は、楔若しくは拘束材の弾性を利用した締め付けによる結合を用いて、該制御ユニットを該固定装置に結合する。 - 該車輪の走行と独立した車又は滑走機構を用いて路面上を走行する走行装置を設け、該走行装置が該接地条件制御装置の重量の少なくとも一部を負担し、該制御ユニットの高さ、方向又は位置の何れかを制御することを特徴とする請求項1記載の車輪装置の接地条件制御装置。
- 一箇所の該接地部において、該車輪の回転面の両側に該制御ユニットが配置されたことを特徴とする請求項1記載の車輪装置の接地条件制御装置。
- 該制御片の不使用時における該運動体の位置保持に関して、保持器(2)と作動器(3)の結合にヒンジ又はスライドを用いた該運動体の押上機構を設け、該押上機構によって該運動体の回転面を該車輪装置の底面に略平行に保持することを特徴とする請求項1記載の車輪装置の接地条件制御装置。
- 該制御ユニットを被覆する柔軟な素材を用いたカバー(48)を設けたことを特徴とする請求項1記載の車輪装置の接地条件制御装置。
- 該車輪と同心円で自在に回転する連結部(84)を設け、該連結部を取付部(44)と平衡器(43)を介して該車輪装置に取り付けたことを特徴とする請求項1記載の車輪装置の接地条件制御装置。
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