(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端側が車体側に連結され下端側がスクラッチローラ側に連結されるシリンダと、該シリンダに対する圧油の給排を可能にするパワーユニットと、を有してなるスクラッチローラ装置において、シリンダが圧側油室と伸側ガス室とを有してなる一方で、パワーユニットが作動油を貯留するタンクと、その駆動時にタンクからの作動油をシリンダの圧側油室に圧油として供給する油圧供給源と、その開放作動時に上記圧側油室からの圧油をタンクに排出させる制御弁と、を有してなり、車両走行中のブレーキ操作時に制御弁が開放作動され、車両走行中のブレーキ解除時に油圧供給源が駆動されるように形成されてなるスクラッチローラ装置
【請求項２】
シリンダを構成するシリンダ体が下端側部材とされてスクラッチローラを担持してなることを特徴とする請求項１のスクラッチローラ装置
【請求項３】
パワーユニットにおける制御弁がオイルリークを阻止する電磁シャットオフ弁とされてなる一方で、該パワーユニットがフローコントロール弁を有してなることを特徴とする請求項１のスクラッチローラ装置
【請求項４】
シリンダが下端側部材とされるシリンダ体の外周に外筒を有する複筒構造に形成されてなることを特徴とする請求項１のスクラッチローラ装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、スクラッチローラ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、スクラッチローラ装置は、車両がアイスバーン化した路面あるいは氷上面等を走行する場合に、該車両における駆動輪が通る上記氷上面等をスクラッチローラで直前に荒して、該駆動輪におけるグリップ効率を良くするように機能する。
【０００３】
そして、このスクラッチローラ装置は、原理的には、例えば、図４に示すように、スクラッチローラＳを有する左右のシリンダ１にパワーユニット２がバルブユニット３を介して連結されるように構成されている。
【０００４】
少し説明すると、シリンダ１は、車体側部材とされるシリンダ体１１にスクラッチローラ側部材とされるロッド体１２が出没可能に挿通され、ロッド体１２の先端に連設のピストン体１３がシリンダ体１１内に圧側油室Ｒ１と伸側油室Ｒ２とを区画形成してなる。
【０００５】
そして、圧側油室Ｒ１に管路Ｌ１が連結されると共に伸側油室Ｒ２に管路Ｌ２が連結されてなり、該各管路Ｌ１，Ｌ２は、パワーユニット２に向けて延在されている。
【０００６】
尚、スクラッチローラＳは、ロッド体１２の下端側に連結されている。
【０００７】
パワーユニット２は、作動油を貯留するタンク２１と、その駆動時にタンク２１からの作動油を圧油にしてシリンダ１に向けて供給する油圧供給源２２と、を有してなる。
【０００８】
因に、油圧供給源２２は、磁力スイッチ２３で駆動するモータ２４によって駆動され、その吐出圧がリリーフ弁２５で設定され、該吐出圧は、チェック弁２６でその所謂逆流が阻止されている。
【０００９】
バルブユニット３は、電磁方向切換弁３１と、電磁シャットオフ弁３２と、を有してなり、さらには、絞り３３を有してなる。
【００１０】
そして、電磁方向切換弁３１は、中立ポジション３１ａの他に、励磁時の伸長ポジション３１ｂと圧縮ポジション３１ｂとを有してなり、電磁シャットオフ弁３２は、ノーマルポジションたるチェックポジション３２ａと励磁ポジションたるドレンポジション３２ｂとを有してなる。
【００１１】
尚、絞り３３は、左右のシリンダ１における圧側油室Ｒ１への供給圧を同調するために配設されている。
【００１２】
それ故、上記した従来のスクラッチローラ装置にあっては、例えば、氷上面等を走行する車両における制動のためにするブレーキ操作時に、パワーユニット２における磁力スイッチ２３が励磁されてモータ２４が駆動すると共に、バルブユニット３における電磁方向切換弁３１が伸長ポジション３１ｂに切り換るように設定する。
【００１３】
これによって、ブレーキ操作時には、シリンダ１が伸長されてスクラッチローラＳが下降し、上記氷上面等を荒らして車両の駆動輪におけるグリップ効率を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、上記したブレーキ操作が解除されるときに、パワーユニット２における磁力スイッチ２３が励磁されてモータ２４が駆動すると共に、バルブユニット３における電磁方向切換弁３１が圧縮ポジション３１ｃに切り換り、かつ、電磁シャットオフ弁３２がドレンポジション２３ｂに切り換るように設定する。
【００１５】
これによって、ブレーキ解除時には、シリンダ１が圧縮されてスクラッチローラＳが上昇され、車両の所謂通常走行を可能にすることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のスクラッチローラ装置にあっては、以下のような不都合が指摘されている。
【００１７】
即ち、例えば、表面がアイスバーン化している坂路を車両が連続的に下るような場合には、スクラッチローラＳを下降状態に維持するように、上記したブレーキ操作が連続されることになり、従って、シリンダ１が伸長状態のままにおかれる。
【００１８】
そして、このときには、パワーユニット２における磁力スイッチ２３が励磁されてモータ２４が駆動したままにおかれ、シリンダ１における伸側油室Ｒ２が常時加圧状態におかれると共に、所謂余剰油がリリーフ弁２５を介してタンク２１に戻されることになる。
【００１９】
その結果、モータ２４は、全負荷状態で駆動が継続されることになり、エネルギーロスを招来する不都合があるのは勿論のこと、該モータ２４におけるブラシが早期に摩耗する等して、故障が招来され易くなる危惧がある。
【００２０】
また、作動油は、これが必要以上に循環されることになり、従って、作動油の劣化を速める不具合もある。
【００２１】
そして、シリンダ１にあっては、常時伸長傾向におかれることから、言わば棒状になっており、従って、路面からの突き上げがある場合には車体を揺らすことになり、操縦安定性や乗り心地を阻害することになる不具合もある。
【００２２】
さらに、上記の突き上げ等が頻繁になったり、過度であったりすると、スクラッチローラＳやこれを担持するフレームあるいはロッド体１２等が破損等されることになり、特に、ロッド体１２が破損等される場合には、シリンダ１の伸縮が不可能になり、該装置自体の使用が不可能になる等の危惧もある。
【００２３】
この発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定の路面荒し機能を発揮するのは勿論のこと、連続使用によるエネルギーロスやモータの耐久性低下及び作動油の劣化、さらには操縦安定性や乗り心地の阻害及び装置の故障等を容易に招来しないようにし、その汎用性の向上を期待するに最適となるスクラッチローラ装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の構成を、上端側が車体側に連結され下端側がスクラッチローラ側に連結されるシリンダと、該シリンダに対する圧油の給排を可能にするパワーユニットと、を有してなるスクラッチローラ装置において、シリンダが圧側油室と伸側ガス室とを有してなる一方で、パワーユニットが作動油を貯留するタンクと、その駆動時にタンクからの作動油をシリンダの圧側油室に圧油として供給する油圧供給源と、その開放作動時に上記圧側油室からの圧油をタンクに排出させる制御弁と、を有してなり、車両走行中のブレーキ操作時に制御弁が開放作動され、車両走行中のブレーキ解除時に油圧供給源が駆動されるように形成されてなるとするものである。
【００２５】
そして、より具体的には、シリンダを構成するシリンダ体が下端側部材とされてスクラッチローラを担持してなるとし、パワーユニットにおける制御弁がオイルリークを阻止する電磁シャットオフ弁とされてなる一方で、該パワーユニットがフローコントロール弁を有してなるとする。
【００２６】
また、好ましくは、シリンダが下端側部材とされるシリンダ体の外周に外筒を有する複筒構造に形成されてなるとする。
【００２７】
【作用】
それ故、氷上面等を走行する車両が制動されるためにするブレーキ操作時にパワーユニットにおける制御弁が励磁されてこれがドレンポジションに切り換るように設定されるとき、ブレーキ操作時には、シリンダにおける圧側油室からの圧油のタンクへの流出が可能になり、それ故、シリンダにおける伸側ガス室が膨張可能になって、該シリンダが伸長される。
【００２８】
その結果、スクラッチローラが下降して、上記氷上面等を荒らして車両の駆動輪におけるグリップ効率を向上させることが可能になる。
【００２９】
そして、上記したブレーキ操作が解除されるときには、パワーユニットにおける磁力スイッチが励磁されてモータが駆動する一方で、上記制御弁への励磁が解除されてこれがチェックポジションに切り換るように設定されるとき、ブレーキ解除時には、シリンダにおける圧側油室に圧油が供給されて、シリンダにおける伸側ガス室が収縮されることにり、該シリンダが圧縮される。
【００３０】
その結果、スクラッチローラが上昇されて、所謂不使用状態に維持されることになり、車両の所謂通常走行を可能にする。
【００３１】
また、シリンダにあっては、伸側ガス室におけるガス圧で伸長傾向におかれているときには、例えば、路面からの突き上げがある場合にもシリンダが所謂ガスバネ効果で収縮することになる。
【００３２】
尚、上記のブレーキ解除時には、圧側油室に圧油が供給されてシリンダが圧縮されるが、この圧縮が終了したことを、例えば、リミットスイッチの利用等で検知して、油圧供給源のモータによる駆動を停止するように設定されるのが好ましい。
【００３３】
【実施例】
以下、図示した実施例に基づいてこの発明を詳細に説明するが、この実施例に係るスクラッチローラ装置は、原理的には、図１に示すように、スクラッチローラＳを有する左右のシリンダ１にパワーユニット２が管路Ｌを介して連結される構成とされている。
【００３４】
シリンダ１は、スクラッチローラＳが連結されて下端側部材とされるシリンダ体１１に車体側部材とされるロッド体１２が出没可能に挿通され、該ロッド体１２の先端に連設のピストン体１３がシリンダ体１１内に圧側油室Ｒ１を区画形成してなると共に、シリンダ体１１内に伸側ガス室Ｇを有してなる。
【００３５】
そして、圧側油室Ｒ１に上記管路Ｌが連結されており、該管路Ｌは、パワーユニット２に向けて延在されており、合流される前の各分岐路には、左右のシリンダ１における圧側油室Ｒ１への供給圧を同調する絞りＯが配設されている。
【００３６】
尚、伸側ガス室Ｇにおけるガス圧は、任意に設定されて良いが、好ましくは、最大５０Ｋｇ／平方メートル程度に設定されることである。
【００３７】
パワーユニット２は、この実施例にあって、作動油を貯留するタンク２１と、その駆動時にタンク２１からの作動油を圧油にしてシリンダ１に向けて供給する油圧供給源２２と、を有してなる。
【００３８】
該パワーユニット２において、上記油圧供給源２２は、磁力スイッチ２３で駆動するモータ２４によって駆動され、その吐出圧がリリーフ弁２５で設定され、該吐出圧は、チェック弁２６でその所謂逆流が阻止されている。
【００３９】
また、該パワーユニット２において、上記リリーフ弁２５及びチェック弁２６を迂回するようにしてタンク２１に連通するバイパス路（符示せず）に、制御弁２７と、該制御弁２７の下流側に配設されるフローコントロール弁２８と、を有してなる。
【００４０】
上記制御弁２７は、この実施例にあって、電磁シャットオフ弁からなり、ノーマルポジションたるチェックポジション２７ａと励磁ポジションたるドレンポジション２７ｂとを有してなる。
【００４１】
そして、チェックポジション２７ａがシリンダ１側からの圧油のオイルリークを阻止し、ドレンポジション２７ｂがシリンダ１側からの圧油の自由通過を許容している。
【００４２】
尚、上記フローコントロール弁２８は、上記のバイパス路中において、上記制御弁２７の上流側に配設されているとしても良く、また、該フローコントロール弁２８が制御弁２７に組み込まれている、即ち、該制御弁２７におけるドレンポジション２７ｂが可変絞り構造に設定されて、その配設が省略されるとしても良い。
【００４３】
それ故、以上のように形成されたこの実施例に係るスクラッチローラ装置にあっては、例えば、氷上面等を走行する車両における制動のためにするブレーキ操作時に、パワーユニット２における制御弁２７が励磁されてこれがドレンポジション２７ｂに切り換るように設定する。
【００４４】
これによって、ブレーキ操作時には、シリンダ１における圧側油室Ｒ１からの圧油のタンク２１への流出が可能になり、それ故、シリンダ１における伸側ガス室Ｇが膨張可能になって、該シリンダ１が伸長されることになる。
【００４５】
その結果、スクラッチローラＳが下降して、上記氷上面等を荒らして車両の駆動輪におけるグリップ効率を向上させることが可能になる。
【００４６】
そして、上記したブレーキ操作が解除されるときには、パワーユニット２における磁力スイッチ２３が励磁されてモータ２４が駆動する一方で、上記制御弁２７への励磁が解除されてこれがチェックポジション２７ａに切り換るように設定する。
【００４７】
これによって、ブレーキ解除時には、シリンダ１における圧側油室Ｒ１に圧油が供給されることになり、それ故、シリンダ１における伸側ガス室Ｇが収縮されることになって、該シリンダ１が圧縮されることになる。
【００４８】
その結果、スクラッチローラＳが上昇されて、所謂不使用状態に維持されることになり、車両の所謂通常走行を可能にすることになる。
【００４９】
従って、この実施例にあって、シリンダ１を伸長状態のままに維持してスクラッチローラＳを下降状態に維持するについては、制御弁２７をドレンポジション２７ｂに切り換えた状態に維持することのみで足り、前記した従来例のように、パワーユニット２におけるモータ２４を駆動状態に維持する必要がないことになる。
【００５０】
それ故、例えば、表面がアイスバーン化している坂路を車両が連続的に下るような場合に、車両におけるブレーキ操作が連続される場合にも、モータ２４の全負荷状態での駆動が継続されるたりしないことになる。
【００５１】
また、シリンダ１にあっては、伸側ガス室Ｇにおけるガス圧で伸長傾向におかれているから、例えば、路面からの突き上げがある場合にもシリンダ１が所謂ガスバネ効果で収縮することになり、上記路面からの突き上げによる車体の揺れを招来しないことになる。
【００５２】
尚、ブレーキ解除時には、圧側油室Ｒ１に圧油が供給されてシリンダ１が圧縮されるが、この圧縮が終了したことは、例えば、リミットスイッチの利用等で検知されて、油圧供給源２２のモータ２４による駆動が停止されるように設定されること勿論である。
【００５３】
以上のような伸縮を実現するシリンダ１については、前記したように、シリンダ体１１が下端側部材とされると共に、圧側油室Ｒ１と伸側ガス室Ｇとを有するように形成されていることであるが、具体的には、以下のような構造に形成される。
【００５４】
即ち、図２に示すシリンダ１は、単筒式に形成されてなるもので、下端側部材とされるシリンダ体１１に車体側部材とされるロッド体１２が出没可能に挿通され、該ロッド体１２の先端に連設のピストン体１３がシリンダ体１１内に圧側油室Ｒ１を区画形成してなると共に、シリンダ体１１内に区画形成された伸側ガス室Ｇを有してなる。
【００５５】
ただ、この実施例においては、ピストン体１３によってシリンダ体１１内には圧側油室Ｒ１と伸側油室Ｒ２とが区画形成されるとしており、該伸側油室Ｒ２内に摺動可能に収装されたフリーピストンＦによって、該フリーピストンＦの背後側に伸側ガス室Ｇが区画形成されるとしている。
【００５６】
そして、シリンダ体１１内に伸側油室Ｒ２が形成されることで、フリーピストンＦを挟んで両側が圧力バランスすることになり、伸側ガス室Ｇからのガス抜けを効果的に阻止するに有効となるようにしている。
【００５７】
尚、伸側油室Ｒ２は、ピストン体１３を介してでも圧側油室Ｒ１には連通されていないこと勿論である。
【００５８】
また、シリンダ体１１の下端に連設されているブラケット１１ａにスクラッチローラＳ（図示せず）が連結される。
【００５９】
一方、上記シリンダ１は、シリンダ体１１の上端が軸封部材１４で封止されるとしており、該軸封部材１４は、その軸芯部にピストンロッド１２を摺動可能に挿通させると共に、前記管路Ｌ（図１参照）の連結を可能にしている。
【００６０】
即ち、軸封部材１４は、その上半側に半径方向に開穿されて上記管路Ｌの連結を可能にする通孔１４ａを有してなると共に、その下半側にピストンロッド１２の外周に副うように形成され圧側油室Ｒ１に連通する環状隙間１４ｂを有してなる。
【００６１】
それ故、上記管路Ｌを介して油圧が供給される場合には、該油圧が通孔１４ａ及び環状隙間１４ｂを介して圧側油室Ｒ１に供給され、このとき、伸側ガス室ＧがフリーピストンＦの摺動で圧縮されることになり、該シリンダ１が収縮されることになる。
【００６２】
そして、上記圧側油室Ｒ１からの圧油が環状隙間１４ｂ及び通孔１４ａを介して管路Ｌに排出される場合には、伸側ガス室Ｇにおけるガスの膨張で該シリンダ１が伸長されることになる。
【００６３】
図３は、他の実施例に係るシリンダ１を示すものであって、該シリンダ１は、シリンダ体１１の外周に外筒１５を有する複筒構造に形成されており、シリンダ体１１と外筒１５との間に形成される環状空間部を伸側ガス室Ｇの一部に設定している。
【００６４】
因に、この実施例にあって、シリンダ体１１と外筒１５の下端は、ボトム部材１６で閉塞されており、該ボトム部材１６の内周側に形成される空間部１６ａが伸側ガス室Ｇの一部を形成するとしている。
【００６５】
尚、上記空間部１６ａと環状空間部とは、ボトム部材１６に形成の通孔１６ｂで連通されている。
【００６６】
また、この実施例にあって、図示しないが、スクラッチローラＳは、上記ボトム部材１６に連設のブラケット１１ａに連結される。
【００６７】
一方、この実施例にあって、シリンダ体１１及び外筒１５の上端を閉塞する軸封部材１４は、その軸芯部にピストンロッド１２を摺動可能に挿通させてると共に、その上半側に半径方向に開穿されて前記管路Ｌの連結を可能にす通孔１４ａを有してなり、かつ、その下半側に所謂肉厚を貫通して通孔１４ａに連通しながら圧側油室Ｒ１に連通するように開穿されたポート１４ｃを有してなる。
【００６８】
それ故、この実施例にあっても、上記管路Ｌを介して油圧が供給される場合には、該油圧が通孔１４ａ及びポート１４ｃを介して圧側油室Ｒ１に供給され、このとき、伸側ガス室ＧがフリーピストンＦの摺動で圧縮されることになり、該シリンダ１が収縮されることになる。
【００６９】
そして、上記圧側油室Ｒ１からの圧油がポート１４ｃ及び通孔１４ａを介して管路Ｌに排出される場合には、伸側ガス室Ｇにおけるガスの膨張で該シリンダ１が伸長されることになる。
【００７０】
この実施例による場合には、前記した図２の実施例に比較して、シリンダ１における全体長さを小さく設定することが可能になる点で有利となる。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、シリンダが伸長されるときにスクラッチローラが下降して氷上面等を荒らして車両の駆動輪におけるグリップ効率を向上させることが可能になるのは勿論のこと、シリンダを伸長状態に維持する場合に、制御弁をドレンポジションに切り換えた状態に維持すれば足りるから、従来例のように、パワーユニットにおけるモータを駆動状態に維持して油圧供給源を全負荷状態に維持する必要がないことになる。
【００７２】
その結果、モータや油圧供給源を全負荷状態に維持することによって招来されるエネルギーロスや、モータにおけるブラシの早期摩耗による故障等が招来されなくなると共に、作動油が必要以上に循環されるなくなり、従って、作動油の劣化を速める等の不具合が招来されなくなる利点がある。
【００７３】
また、シリンダにあっては、伸側ガス室におけるガス圧で伸長状態に維持されるから、例えば、路面からの突き上げがある場合にもシリンダが所謂ガスバネ効果で収縮することになって車体に揺れが招来されなくなり、従って、車両における操縦安定性や乗り心地が阻害されなくなり、さらには、上記路面からの突き上げによるスクラッチローラ自体やこれを担持するフレームやシリンダ体の破損等が招来されなくなる利点がある。
【００７４】
そして、この発明によれば、実車への搭載にあって、シリンダとパワーユニットの配設及びこれを接続する配管が要求されるのみであるから、従来例に比較して、実車への搭載性で優れることになる利点がある。
【００７５】
また、この発明によれば、スクラッチローラが連設されるシリンダ体が下端側部材に設定されるから、該シリンダ体に対して出没される上端側部材たるロッド体の外周等への、例えば、石跳ね等による傷付現象等が招来され難くなり、該傷付現象等によるシール部材の破損等が招来され難くなる利点がある。
【００７６】
さらに、この発明によれば、下端側が複筒構造に形成されてなる場合に、例えば、石跳ね等によるシリンダ体の外周への凹み等が招来されなくなり、シリンダ体に対するロッド体の出没が不可能になるような不具合が予め回避されることになる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るスクラッチローラ装置を原理的に示す回路図である。
【図２】この発明のスクラッチローラ装置に利用するシリンダの一実施例を一部破断して示す正面図である。
【図３】他の実施例に係るシリンダを図２と同様に示す正面図である。
【図４】従来例としてのスクラッチローラ装置を図１と同様に示す回路図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  パワーユニット
１１  シリンダ体
１５  外筒
２１  タンク
２２  油圧供給源
２７  制御弁
２８  フローコントロール弁
Ｇ  伸側ガス室
Ｒ１  圧側油室
Ｓ  スクラッチローラ
【図１】
0003553159.tif 000002
【図２】
0003553159.tif 000003
【図３】
0003553159.tif 000004
【図４】
0003553159.tif 000005