(57)【要約】【課題】スリップ防止材の容器排出口での噛み込みや洩れがなく安定した散布が可能で、かつ、軽くてコンパクトな落下方式の車両用スリップ防止装置を提供することである。【解決手段】スリップ防止材としての砂Ｓを収納する容器１の下端の排出口１ａを閉塞する弁体２を、下方から排出口１ａの周縁に当接されるものとし、弁体２を上方へ付勢して排出口１ａの周縁に押圧するコイルばね３と、リンク機構４を介して弁体２を下方へ引き下げて排出口１ａを開閉するソレノイド５とを設けることにより、排出口１ａでの砂Ｓの噛み込みと洩れをなくして安定した散布を可能とするとともに、軽くてコンパクトな装置に設計できるようにした。【選択図】図１
2005297911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、容器に収納された粒状のスリップ防止材を、容器の下端に設けられた排出口から落下させて、タイヤまたはタイヤ前の路面に散布し、路面とタイヤ間のスリップを防止する車両用スリップ防止装置において、前記容器下端の排出口を閉塞する弁体を下方から排出口の周縁に当接されるものとし、この弁体を上方へ付勢して前記排出口の周縁に押圧する弾性部材と、弁体を下方へ引き下げて前記排出口を開閉するアクチュエータとを設けたことを特徴とする車両用スリップ防止装置。
【請求項２】
前記アクチュエータを、リンク機構を介して前記弁体に連結した請求項１に記載の車両用スリップ防止装置。
【請求項３】
前記アクチュエータをソレノイドとした請求項１または２に記載の車両用スリップ防止装置。
【請求項４】
前記排出口の周縁に当接される弁体の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とした請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用スリップ防止装置。
【請求項５】
前記弁体を、前記排出口の周縁に当接され、上下の貫通孔を設けた親弁と、この親弁の貫通孔の周縁に下方から当接される子弁とで形成し、前記親弁を第１の弾性部材で前記排出口の周縁に押圧し、前記子弁を第１の弾性部材よりも押圧付勢力の小さい第２の弾性部材で前記貫通孔の周縁に押圧するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用スリップ防止装置。
【請求項６】
前記親弁の貫通孔の周縁に当接される子弁の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とした請求項５に記載の車両用スリップ防止装置。
【請求項７】
前記車両にタイヤのスリップ度合または制動を必要とする緊急度合を検出する手段を設け、その検出度合に応じて、前記アクチュエータをＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルを変更するようにデューティ駆動し、前記スリップ防止材の単位時間当たりの散布量を調整可能とした請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用スリップ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の発進時や走行時に、路面とタイヤ間のスリップを防止する車両用スリップ防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
凍結路等の摩擦係数が低い路面では、タイヤのグリップ力が低下して路面とタイヤ間でスリップが生じやすくなるので、車両の走行が不安定になったり、車両が発進できなくなったりすることがある。また、車両が障害物に急接近して緊急制動を必要とするような場合は、従来のブレーキ装置を作動させても制動距離が著しく長くなり、車両が障害物に衝突することがある。
【０００３】
車両を安定走行させる手段としては、各車輪のタイヤ毎にスリップ度合を検出して、各車輪の制動力を制御するＡＢＳ(Antilock Brake System) 、ヨーレートセンサや横加速度センサで車両のステアリング傾向を検出して、エンジン出力や車輪の制動力を制御するＶＳＣ(Vehicle Stability Control) 等の装置が実用化されているが、これらの装置が有効に作用するためには、タイヤのグリップ力がある程度残っていることが前提となる。
【０００４】
上述したような低摩擦係数の路面とタイヤ間のスリップを防止するものとして、容器に収納された砂等の粒状のスリップ防止材をタイヤの接地部近傍に散布する車両用スリップ防止装置が注目されている。このような車両用スリップ防止装置としては、容器に収納されたスリップ防止材を、タンクに蓄圧された圧縮気体等の圧力によって噴出する圧力噴出方式のものと（例えば、特許文献１参照。）、容器の下端にスリップ防止材の排出口を設け、この排出口からの落下によってスリップ防止材を散布する落下方式のものとがある（例えば、特許文献２参照。）。圧力噴出方式のものは、圧縮気体等の蓄圧タンクや配管を必要とするので装置が大型化するのに対して、落下方式のものは、容器の排出口を開閉する機構のみでスリップ防止材を散布でき、コンパクトな設計が可能となるので、特に、有望視されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３８２０４号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−１８０２１３号公報（第２−４頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載された落下方式の車両用スリップ防止装置は、スリップ防止材としての砂を収納する容器の下端排出口に接続された筒内に、クランクアームやリンクロッドを介してモータで回動されるバルブを設けて、散布される砂の流量を調節している。このため、バルブと筒の間に砂が噛み込まれてバルブの回動抵抗が大きくなり、本来バルブの回動に必要なトルクよりも大きな容量のモータとトルク伝達機構を必要とし、装置が不必要に重くて大きなものとなる問題がある。なお、このような砂の噛み込みを防止するためには、バルブと筒のクリアランスを大きくすればよいが、装置を使用しない間に砂が洩れて、必要なときに砂がないという事態が生じる恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、スリップ防止材の容器排出口での噛み込みや洩れがなく安定した散布が可能で、かつ、軽くてコンパクトな落下方式の車両用スリップ防止装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、車両に搭載され、容器に収納された粒状のスリップ防止材を、容器の下端に設けられた排出口から落下させて、タイヤまたはタイヤ前の路面に散布し、路面とタイヤ間のスリップを防止する車両用スリップ防止装置において、前記容器下端の排出口を閉塞する弁体を下方から排出口の周縁に当接されるものとし、この弁体を上方へ付勢して前記排出口の周縁に押圧する弾性部材と、弁体を下方へ引き下げて前記排出口を開閉するアクチュエータとを設けた構成を採用した。
【０００９】
すなわち、容器下端の排出口を閉塞する弁体を下方から排出口の周縁に当接されるものとし、この弁体を上方へ付勢して排出口の周縁に押圧する弾性部材と、弁体を下方へ引き下げて排出口を開閉するアクチュエータとを設けることにより、スリップ防止材の容器排出口での噛み込みと洩れをなくして安定した散布を可能とし、かつ、軽くてコンパクトな装置に設計できるようにした。
【００１０】
前記アクチュエータを、リンク機構を介して前記弁体に連結することにより、アクチュエータの向きと配置を自在に設計可能として、装置の高さ寸法等をコンパクトに設計することができる。
【００１１】
前記アクチュエータをソレノイドとすることにより、弁体の開閉応答性を高めることができる。また、アクチュエータのＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルを変更するデューティ駆動も容易に行うことができ、スリップ防止材の単位時間当たりの散布量を任意に調整することができる。
【００１２】
前記排出口の周縁に当接される弁体の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とすることにより、弁体を引き下げたときにスリップ防止材を排出口からスムーズに落下させることができる。
【００１３】
前記弁体を、前記排出口の周縁に当接され、上下の貫通孔を設けた親弁と、この親弁の貫通孔の周縁に下方から当接される子弁とで形成し、前記親弁を第１の弾性部材で前記排出口の周縁に押圧し、前記子弁を第１の弾性部材よりも押圧付勢力の小さい第２の弾性部材で前記貫通孔の周縁に押圧することにより、衝突を回避するような緊急使用時には、親弁と子弁の両方を引き下げて大量のスリップ防止材を排出口から落下させ、発進時や安定走行を必要とする通常使用時には、子弁のみを引き下げて少量のスリップ防止材を弁体の貫通孔から落下させることができる。なお、アクチュエータの引き下げ力を第２の弾性部材の押圧付勢力よりも大きくすれば、子弁のみを引き下げることができ、さらにアクチュエータの引き下げ力を大きくして、第１と第２の弾性部材の合計の押圧付勢力よりも大きくすれば、親弁と子弁の両方を引き下げることができる。
【００１４】
前記親弁の貫通孔の周縁に当接される子弁の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とすることにより、子弁を引き下げたときにスリップ防止材を弁体の貫通孔からスムーズに落下させることができる。
【００１５】
前記車両にタイヤのスリップ度合または制動を必要とする緊急度合を検出する手段を設け、その検出度合に応じて、前記アクチュエータをＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルを変更するようにデューティ駆動し、前記スリップ防止材の単位時間当たりの散布量を調整可能とすることにより、タイヤのスリップ度合や制動の緊急度合に応じて、弁体の繰り返し開閉時間の比率を変更し、スリップ防止材を必要な量だけ効率よく散布して、その効果を最大限に発揮できるようにすることができる。
【００１６】
前記タイヤのスリップ度合を検出する手段としては、例えば、車両の加速度と車輪の回転速度を検出し、両者を比較することによってタイヤのスリップ度合を求める方法を採用することができる。また、制動の緊急度合を検出する手段としては、例えば、ブレーキペダルの踏力勾配を検出して、運転者の緊急制動要求を検知する方法を採用することができる。検出される踏力勾配に閾値を設定し、この閾値を越えたときに緊急制動状態と判断するようにしてもよい。なお、弁体の繰り返し開閉時間の比率を変更する手段としては、例えばアクチュエータをソレノイドとする場合に、その電流値を制御してソレノイドによる弁体の引き下げ力を変え、弾性部材による押圧付勢力との大小関係によって、弁体の引き下げストロークを変化させる方法も採用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の車両用スリップ防止装置は、スリップ防止材を収納する容器の下端の排出口を閉塞する弁体を下方から排出口の周縁に当接されるものとし、この弁体を上方へ付勢して排出口の周縁に押圧する弾性部材と、弁体を下方へ引き下げて排出口を開閉するアクチュエータとを設けたので、スリップ防止材の容器排出口での噛み込みと洩れをなくして安定した散布ができ、かつ、軽くてコンパクトに設計することができる。
【００１８】
前記アクチュエータを、リンク機構を介して弁体に連結することにより、アクチュエータの向きと配置を自在に設計可能として、装置の高さ寸法等をコンパクトに設計することができる。
【００１９】
前記アクチュエータをソレノイドとすることにより、弁体の開閉応答性を高めることができる。また、アクチュエータのＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルを変更するデューティ駆動も容易に行うことができ、スリップ防止材の単位時間当たりの散布量を任意に調整することができる。
【００２０】
前記排出口の周縁に当接される弁体の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とすることにより、弁体を引き下げたときにスリップ防止材を排出口からスムーズに落下させることができる。
【００２１】
前記弁体を、排出口の周縁に当接され、上下の貫通孔を設けた親弁と、この親弁の貫通孔の周縁に下方から当接される子弁とで形成し、親弁を第１の弾性部材で排出口の周縁に押圧し、子弁を第１の弾性部材よりも押圧付勢力の小さい第２の弾性部材で貫通孔の周縁に押圧することにより、衝突を回避するような緊急使用時には、親弁と子弁の両方を引き下げて大量のスリップ防止材を排出口から落下させ、発進時や安定走行を必要とする通常使用時には、子弁のみを引き下げて少量のスリップ防止材を弁体の貫通孔から落下させることができる。
【００２２】
前記親弁の貫通孔の周縁に当接される子弁の上面の少なくとも外周部を、外周側へ下降するテーパ面または円弧面とすることにより、子弁を引き下げたときにスリップ防止材を弁体の貫通孔からスムーズに落下させることができる。
【００２３】
前記車両にタイヤのスリップ度合または制動を必要とする緊急度合を検出する手段を設け、その検出度合に応じて、前記アクチュエータをＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルを変更するようにデューティ駆動し、前記スリップ防止材の単位時間当たりの散布量を調整可能とすることにより、タイヤのスリップ度合や制動の緊急度合に応じて、弁体の繰り返し開閉時間の比率を変更し、スリップ防止材を必要な量だけ効率よく散布して、その効果を最大限に発揮できるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。この車両用スリップ防止装置Ａは、スリップ防止材としての砂Ｓを収納する容器１の下端に排出口１ａを設け、排出口１ａを下方から閉塞する弁体２の頭部２ａを排出口１ａの周縁に押圧する弾性部材としてのコイルばね３と、弁体２をリンク機構４を介して下方へ引き下げるアクチュエータとしてのソレノイド５とを設け、排出口１ａから落下する砂Ｓを排出通路６ａを介してタイヤ（図示省略）の前側に散布するようにしたものである。
【００２５】
前記容器１は、上部に砂Ｓの補充口１ｂが設けられ、底部が擂鉢状に形成されており、底部の周りに設けられたフランジ１ｃに、排出口１ａに連なる斜め下向きの排出通路６ａを設けた排出部材６がボルト７で締結されている。排出通路６ａは４５°よりも下向きに形成され、その先端にはタイヤの前側に向けたホース８が取り付けられている。したがって、排出口１ａから落下する砂Ｓは、排出通路６ａとホース８の中をスムーズに流れてタイヤの前側に散布される。
【００２６】
また、前記排出部材６には、弁体２の軸部２ｂを上下にスライド自在に支持する筒部６ｂと、リンク機構４のリンク４ａを回動自在に支持するアーム部６ｃも設けられ、コイルばね３は筒部６ｂの上端面を座として、弁体２の頭部２ａを上方へ付勢するように軸部２ｂに装着されている。さらに、排出部材６には、ブラケット９を介してソレノイド５も斜め下向きに取り付けられており、装置全体がコンパクトに一体化されている。なお、図示は省略したが、弁体２の軸部２ｂやリンク機構４には、摺動部や駆動部を保護するダストカバーが装着される。
【００２７】
前記弁体２の頭部２ａは、容器１の排出口１ａよりも大径で、上面の全体が外周側へ下降する円弧面とされており、弁体２が引き下げられたときに、排出口１ａから砂Ｓがスムーズに落下するようになっている。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）は、前記弁体２の変形例を示す。図２（ａ）は、頭部２ａの上面全体を外周側へ下降するテーパ面としたもの、図２（ｂ）は、排出口１ａの周縁に当接される頭部２ａの上面外周部のみを外周側へ下降するテーパ面としたものである。
【００２９】
図３は、上述した車両用スリップ防止装置Ａを搭載した車両Ｂを示す。車両Ｂには、車両Ｂの加速度αを検出する加速度センサ１１、各車輪１０の回転速度ｖを検出する車輪速センサ１２、およびブレーキペダル１３の踏力ｆを検出する踏力センサ１４が設けられ、これらの検出出力がコントローラ１５に入力されるようになっている。また、スリップ防止装置Ａは各車輪１０毎に設けられ、そのアクチュエータであるソレノイド５の電圧と電流値がコントローラ１５によって制御されるようになっている。
【００３０】
前記コントローラ１５は、検出される車両Ｂの加速度αと各車輪１０の回転速度ｖとから各車輪１０のタイヤ１０ａのスリップ度合を求め、このスリップ度合に応じて、ソレノイド５の電圧をＯＮ−ＯＦＦし、その繰り返しサイクルを変更するように数ヘルツの周波数でデューティ駆動して、砂Ｓの単位時間当たりの散布量を調整する。また、モードスイッチ（図示省略）の切り替えによって、ソレノイド５の電流値も変更可能となっており、例えば、凍結の恐れがある寒冷地を走行するときは電流値を高く設定して、ソレノイド５による弁体２の引き下げ力を増大させ、弁体２の引き下げストロークを大きくして砂Ｓの散布量を多くすることもできる。このタイヤ１０ａのスリップ度合に応じた散布量の制御は、各車輪１０毎に行われる。
【００３１】
また、前記コントローラ１５は、ブレーキペダル１３の踏力ｆの増加勾配に対する閾値が予め設定されており、踏力センサ１４で検出される踏力ｆの増加勾配が閾値を越えると、緊急制動が必要であると判断し、ソレノイド５のＯＮ−ＯＦＦの繰り返しサイクルにおけるＯＮ時間を長くするようにデューティ駆動して、砂Ｓの単位時間当たりの散布量を著しく増大させる。この緊急制動に応じた散布量の制御は、全車輪１０に対して一斉に行われる。
【００３２】
上述した実施形態では、コントローラでソレノイドをデューティ駆動して、砂Ｓの散布量を調整するようにしたが、運転室に押しボタンやペダル等のスイッチを設け、運転者がこれらのスイッチを操作して、ソレノイドをＯＮ−ＯＦＦさせるようにしてもよい。また、スリップ防止装置Ａは必ずしも全ての車輪に設ける必要はなく、例えば、駆動輪のみに設けることもできる。
【００３３】
図４は、第２の実施形態を示す。この車両用スリップ防止装置Ａは、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、砂Ｓを収納する容器１の排出口１ａが大径に形成され、この大径の排出口１ａを下方から閉塞する弁体が、排出口１ａの周縁に当接され、上下の貫通孔１６ｃを設けた親弁１６と、親弁１６の貫通孔１６ｃの周縁に下方から当接される子弁１７とで形成されている点が異なる。親弁１６と子弁１７の各頭部１６ａ、１７ａの上面は、いずれも外周部が外周側へ下降するテーパ面とされている。
【００３４】
前記親弁１６は、排出部材６の筒部６ｂ上端面を座とする第１の弾性部材としてのコイルばね３ａにより、座板１８と頭部１６ａの下面に設けられた支柱部１６ｂを介して上方へ付勢されている。また、子弁１７は、座板１８を座とする第２の弾性部材としてのコイルばね３ｂにより頭部１７ａを上方へ付勢され、その軸部１７ｂがリンク機構４を介してソレノイド５に連結されている。
【００３５】
前記コイルばね３ｂの押圧付勢力は、コイルばね３ａの押圧付勢力よりも小さく設定されている。したがって、リンク機構４を介したソレノイド５の引き下げ力を、コイルばね３ｂの付勢力よりも大きくすれば、子弁１７のみを引き下げて、砂Ｓを親弁１６の貫通孔１６ｃから少量ずつ落下させることができ、さらにソレノイド５の引き下げ力を大きくして、両コイルばね３ａ、３ｂの合計の押圧付勢力よりも大きくすれば、親弁１６と子弁１７の両方を引き下げて、砂Ｓを排出口１ａから大量に落下させることができる。
【００３６】
上述した各実施形態では、弁体を上方へ付勢する弾性部材をコイルばねとし、弁体を下方へ引き下げるアクチュエータをソレノイドとしたが、この弾性部材としては他のばねやゴム部材等を用いることもでき、アクチュエータとしてはエアシリンダ、油圧シリンダ、モータ、リニアモータ、ロータリソレノイド等を使用することもできる。なお、モータやロータリソレノイド等の回転式アクチュエータを使用する場合は、カム等を用いてアクチュエータの回転運動を直線運動に変換すればよい。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、スリップ防止材として砂を用いたが、スリップ防止材としては他の粒状物を用いることもでき、スリップ防止材を収納する容器の形態も、各実施形態のものに限定されることはなく、その排出口が下端に設けられたものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態の車両用スリップ防止装置を示す縦断面図
【図２】ａ、ｂは、それぞれ図１の弁体の変形例を示す縦断面図
【図３】図１のスリップ防止装置を搭載した車両を示す模式図
【図４】第２の実施形態の車両用スリップ防止装置を示す縦断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  容器
１ａ  排出口
１ｂ  補充口
１ｃ  フランジ
２  弁体
２ａ  頭部
２ｂ  軸部
３、３ａ、３ｂ  コイルばね
４  リンク機構
４ａ  リンク
５  ソレノイド
６  排出部材
６ａ  排出通路
６ｂ  筒部
６ｃ  アーム部
７  ボルト
８  ホース
９  ブラケット
１０  車輪
１０ａ  タイヤ
１１  加速度センサ
１２  車輪速センサ
１３  ブレーキペダル
１４  踏力センサ
１５  コントローラ
１６  親弁
１６ａ  頭部
１６ｂ  支柱部
１６ｃ  貫通孔
１７  子弁
１７ａ  頭部
１７ｂ  軸部
１８  座板
【図１】
2005297911.tif 000003
【図２】
2005297911.tif 000004
【図３】
2005297911.tif 000005
【図４】
2005297911.tif 000006