(57)【要約】【課題】  本発明は車両の移動性を延ばすための方法および装置に関する。【解決手段】  この方法は、車両の車輪のタイヤの圧力が異常に低いときに、車両のこの車輪により支持される荷重を大幅に減少させることよりなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪のタイヤにおける圧力が異常に低いときに車両の前記車輪により支持される荷重を大幅に減少させることよりなる車両の移動性を延ばす方法。
【請求項２】
前記車輪により支持される荷重を大幅に減少させるために、荷重対角対の不均衡を誘発することよりなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
不損傷対角対により支持される荷重を増大させるように前記不損傷対角対の地面接触要素に作用することよりなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
損傷車輪に対する平均静的荷重を少なくとも１０％だけ、好ましくは少なくとも３０％だけ減少させることよりなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
本質的に、損傷車輪に対する荷重ピークを減少させることよりなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
アンチロール装置によって荷重分布に作用することよりなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
不損傷車軸と関連されたアンチロール装置によって荷重分布に作用することよりなる先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項８】
能動的アンチロール装置によって荷重分布に作用することよりなる請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
各々が車両の一方の側に作用する好ましくは空気圧式の少なくとも２つのアクチュエータを備えている高さ補正器によって荷重分布に作用することよりなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
一方の対角対により支持される荷重の部分を他方の対角対により支持される部分に対して大幅に変化させるための手段を備えている車両用の地面接触装置。
【請求項１１】
前記手段は少なくとも半能動的であるサスペンション装置を備えている請求項１０に記載の地面接触装置。
【請求項１２】
前記手段は車輪のサスペンションの拡張移動を制限することができるように配置されたラッチェット機構を備えている請求項１０に記載の地面接触装置。
【請求項１３】
前記手段はサスペンションと直列に連結されたスクリュー機構を備えており、前記スクリュー機構は対応する車輪に対する静的荷重を調整するように電気モータにより制御される請求項１０に記載の地面接触装置。
【請求項１４】
対応する車輪に対する動的荷重を減少させるために拡張時の流れを著しく減少させることができる油圧式ショックアブソーバを備えている請求項１０に記載の地面接触装置。
【請求項１５】
対応する車輪に対する平均荷重を減少させるために圧縮時の流れを著しく増大させることができる油圧式ショックアブソーバを備えている請求項１０に記載の地面接触装置。
【請求項１６】
タイヤの不十分な圧力を検出するための手段と、対応する車輪により支持される荷重を大幅に減少させるための手段とを備えている請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置。
【請求項１７】
請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の装置を備えている請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
運転者に警報を発するための手段を備えている請求項１６または１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイヤ／地面接触装置に関し、詳細には、サスペンション装置、より詳細には、車輪に対する荷重分布に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のタイヤは、ガス、通常、空気により内部加圧されながら、正常に作動するように設計されている。しかしながら、圧力損失後、タイヤが減少圧力またはゼロの圧力で作動しなければならないことが起こることがある。在来のタイヤの場合、減少圧力またはゼロの圧力での作動は、２つの主な結果を生じる。第１の結果は、車両が操向し難くなったり、不快または不安定になったりすると言う点である、第２の結果は、時々、たった数十メートルの走行後に、すぐに回復不可能になるタイヤに対する元に戻せない損傷である。
【０００３】
例えば、パンク後、在来のタイヤと比較して、車両の移動性を確保するか或いは延ばすために減少圧力またはゼロの圧力で作動することができる乗用車用のタイヤまたは装置が知られている。これらのタイヤまたは装置は、空気漏れ状態であるときに走行することができるので、一般に「ランフラット」として知られている。これを可能にする概念のうちの１つは、半径方向の圧縮下で作用することができ、且つトレッドを支持することができる側壁部の高い剛性に基づいている。この概念は「ＺＰ」（ゼロ圧力）として知られている。米国特許第５９６８２９４号はこのようなタイヤを述べている。他の概念（米国特許第６０９２５７５号および米国特許第６４１８９９２号参照）はタイヤの撓みを制限するためにタイヤの内側に位置決めされた支持体を使用している。「パックスシステム」の名で市販されている装置がこの概念の実施の例である。これらの種類の解決法によれば、パンク後、かなりの距離、例えば、２００ｋｍ、例えば８０ｋｍ／ｈの制限速度で走行することが可能である。これにより、車両の使用者は、旅行を正常に続け、後でタイヤを修理することができるのに対して、パンクした在来のタイヤは、回復不可能な損傷を避けようとするなら、すぐに交換されなければならない。かくして、車両の移動性が大いに延ばされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的のうちの１つは、タイヤ、タイヤ／ホイール組立体または装置（場合によっては、タイヤ、ホイールおよび支持体）を必ずしも変更することなしに、長い距離（例えば、５００または１０００ｋｍ）、走行させることができ、および／または高速（例えば、１００、１１０または１２０ｋｍ／ｈで走行させることできるように、車両の移動性、特に「ランフラット」タイヤを備えた車両の移動性を更に延ばすことである。本発明の他の目的は、「ランフラット」タイヤの設計における現在の妥協に異議を唱えることによって、乗り心地、騒音および転がり抵抗のような性能を向上させながら、移動性に関して「ランフラット」装置の現在の性能を保持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は、車両の車輪が異常に低い圧力にあるときにこの車両の車輪により支持される荷重を大幅に減少させることよりなる本発明の方法によって達成される。
【実施例】
【０００６】
図１は車両の４つの車輪における荷重分布の例を示している。普通の駆動状態における車両の質量に対応する全荷重は、例えば、１６００ＤａＮ程度のものである。ここで、その荷重は４つの車輪間に均等に分担され、すなわち、平らな地面では、各車輪は４００ＤａＮを支持する。互いに対角線方向に反対側の車輪の対は「対角対」と称せられる。左側前輪（ＬＦ）および右側後輪（ＲＲ）よりなる対は対角対ＬＦ―ＲＲを構成しており、右側前輪（ＲＦ）および左側後輪（ＬＲ）よりなる対は対角対ＲＦ―ＬＲを構成している。この例では、各対角対は、地面が平らであり、車両のサスペンション装置が正しく調整されているときの「理想」の場合に対応する８００ＤａＮを支持する。
【０００７】
対照的に、車輪のうちの１つが地面における小高い丘に静止しているために、或いはその車輪のサスペンションばねが（例えば、正しくない調整により）より高く予備荷重付与されているために、その車輪がより高い荷重を支持するなら、分布は異なる。例えば、左側前輪（ＬＦ）が現在５００ＤａＮを支持している以外、図１のものと同じ車両（図２に示されている）を考察する。その場合、(全荷重が同じままである)車両の横方向および長さ方向の均衡は、右側後輪（ＲＲ）もまた５００ＤａＮを支持している場合にのみ可能である。従って、対角対ＬＦ−ＲＲは１０００ＤａＮを支持し、対角対ＲＦ−ＬＲは６００ＤａＮを支持する。これらの対角対はもはや互いに対して均衡していないが、全体としての車両は均衡している。
【０００８】
この簡単な例は、所定の質量および質量分布の場合、１つの車輪に対する荷重が増大すれば、対応した対角対の他方の車両に対する荷重も増大し、他方の対角対の車輪に対する荷重が減少すると言うことをはっきり示している。当然、逆に、１つの車輪に対する荷重が減少すると、対応する対角対の他方の車輪に対する荷重も減少するが、他方の対角対の車輪に対する荷重は増大する。かくして、本発明は損傷車輪（すなわち、圧力が不十分であるタイヤを有する車輪）に対する荷重をかなり減少するために対角対の意図的に誘発された不均衡を使用することを提案する。
【０００９】
好ましくは、本発明の方法は、損傷対角対が不損傷対角対と比較して非常に低い荷重を支持するように、対角対の２つの車輪、より好ましくは更にタイヤが正常の圧力にある対角対の２つの車輪に同時に作用することよりなる。２つの車輪に同時に作用することよって、車両の静的ロールを制限しながら、損傷タイヤにより支持される荷重の大きな減少を得ることができる。
【００１０】
本発明を実施する多くの異なる方法を想像することができる。例えば、少なくとも半能動的サスペンション装置、すなわち、車輪とボディとの間で伝達される垂直方向の地カルの変更、制御または調整を可能にするサスペンションを備えた車両では、この方法は、例えば、(例えば、空気圧式の)サスペンションばねおよび／またはショックアブソーバの剛性または予備荷重を変えることによって、損傷車輪に対する荷重を永久的に或いは一時的にのみ減少させるためにサスペンションを使用することよりなる。「一時的な減少」は、損傷車輪の走行時間全体にわたって永久でない減少を意味するものと理解される。一時的な減少により、例えば、平均荷重を減少させることができ、および／または荷重ピークを制限することができる。
【００１１】
好適な半能動的サスペンション装置の例は、サスペンションの高さを変えるようのオイルの量を変更することができる（例えば幾つかのシトローエンの車両モデルに使用されている油圧―空気圧装置である。
他の例は、サスペンションばねが空気圧式であるので、高さおよび／または伝達される力を制御するように、ガスの量またはチャンバーの容積を変更することができる空気圧式サスペンションのものである。
【００１２】
本発明の方法を実施するための他の方法は、車軸に対する左右荷重分布、好ましくは不損傷車軸（すなわち、損傷車輪を支持していない車軸）に対する左右荷重分布に作用するためにアンチロール装置を使用することよりなる。
本発明の方法を実施するための他の好適な方法は、損傷車軸に対する左右荷重分布に作用し、同時に、同じ方法だが反対の方向において不損傷車軸に対する左右荷重分布に作用するためにアンチロール装置を使用することよりなる。
【００１３】
より好ましくは、本発明の方法は効果を生じるための能動的アンチロール装置を使用することよりなる。好適な能動的アンチロール装置の例が出願第ＷＯ９９／５７１００号に記載されている。この文献はクロス部材における転動防止トルクを制御する回転ジャッキに関している。変更例として、転動防止クロス部材におけるトルクの変化を、クロス部材をサスペンションの移動要素に連結するロッドのうちの１つのロッドの長さを変えることによって制御することができる。例えば、その長さをスクリュー型入れ子装置および電気モータにより変更することができる。
【００１４】
多くの現在の車両は、車両の高さを補正するために車軸（一般に後側車軸）に対する垂直方向の力と車輪の撓みとの関係に作用する装置を備えている。このような装置は「高さ補正器」と一般に呼ばれている。最もしばしば、高さ補正器は車軸の各側ごとにアクチュエータを備えており、これらの２つのアクチュエータは単一の手段により制御される。本発明の方法を実施するための他の方法は、車両がその各側ごとに独立したアクチュエータを備えている高さ補正器を備えている場合、荷重分布を変更するために前記アクチュエータを使用することである。この方法では、損傷車輪に対する荷重を（対応するアクチュエータによりその車輪に作用することによって）直接減少することができか、或いは損傷車輪に対する荷重を、不損傷車軸の反対側の車輪に対する荷重を減少させることによって間接的に減少させることができ、それにより損傷対向対に対する荷重を減少させる。高さ補正器により車輪荷重の減少させることは、同じ車軸の反対側の車輪により、および／または同じ側の他方の車軸の車輪によりボディを「上昇させる」よりなる。また、高さ補正器により車輪荷重の減少させることは、損傷車輪または同じ対角対の他方の車輪の高さまでボディを「降下させる」よりなる。ボディを「上昇させる」ことは一般にばねの予備応力を高めることよりなり、その一方、ボディを「降下させる」は一般にばねの予備応力を低減させることよりなる。或る１つまたは他の解決法の使用は、事実上同じ効果を荷重変化に及ぼすことができるが、全く異なる効果を車両の高さに及ぼす。
【００１５】
求められた荷重変化は、サスペンションばねと直列に配置され、且つ例えば電気モータにより制御されるスクリュー機構によって得ることもできる。変更例として、例えば、メルセデスの商品名で販売されている車両に使用されている「能動的ボディ制御」装置の原理に応じて、油圧ジャッキがスクリュー機構およびそのモータに取って代わることができる。
【００１６】
本発明の方法を更に他の方法は、損傷対角対の車輪のうちの少なくとも一方のサスペンションを普通に拡張するのを防ぐことよりなる。このために、例えば、パンクの場合に作動するだけである引込み可能な拡張当接部のような簡単な機械的装置を使用することができる。この機構は、拡張中、油圧流が遮断されるか或いは減じられるショックアブソーバに一体化されることもできる。これにより、荷重の少なくとも一時的な減少を生じる。逆に、圧縮時にショック吸収力を減じる（或いは抑制する）ことにより、空気漏れ状態の転動中の荷重ピークおよび平均荷重の大幅な減少を達成することができる。
【００１７】
本発明の方法を実施するための他の方法は、(例えば転動またはいずれかの垂直方向の撓みにより)空気の抜けた状態で走行中、サスペンションにおける応力がサスペンションに一度に発生されると言う利点を活用して、サスペンションにおける応力を維持する（パンクの場合にのみ作動される）ラッチェット装置を設けることよりなる。この装置は、跳ね返りストロークを制限するために、従って減少された車輪荷重を維持するために、不十分な圧力の検出に引続き大きく撓むと言う利点を活用するものと言える。好ましくは、このような装置はアンチロール装置を介して作動することができる。このような装置の利点は、受動的作動のために地面接触装置の力およびエネルギを使用すると言う点である。
サスペンションにおける剛性は、エネルギの入力無しで追加のばねを直列に（剛性の減少）或いは並列に(剛性の増大)に挿入することによって変更されることもできる。
【００１８】
対照的に、本発明の方法を実施するための更に他の方法は、車両の均衡を変更するために短時間、エネルギを供給することである。このために、転動防止リンクのロッドのうちの最後の１つを延ばすように設計されている点火要素や、(例えばアンチロール装置のロッドに作用する)追加のばねの均衡または解放を変更するショックアブソーバにおけるガスカートリッジのような専用の装置を使用することができる。
驚くことに、１０％の荷重減少により、例えば距離または最大の許容可能な速度の基準の１０％より十分に高い移動性の非常に大幅な増大を許容することができることがわかった。
【００１９】
また、本発明は本発明の方法を実施するための装置に関する。本発明の装置は、車両のタイヤの膨らまし不足状態を検出するための手段と、減少すべき前記タイヤにより支持される荷重を許容する(先に述べたもののような)手段とを備えており、荷重検出は、膨らまし不足の検出により始動される。
【００２０】
また、本発明は本発明による装置を備えた車両に関する。
また、本発明は、例えば、タイヤを問題無しに修理したり交換したりすることができる安全領域に達するまで、車両を低速で数キロメートルの間、１つの車輪がゼロ圧力の状態で転動させることによって在来のタイヤの移動性の伸張を或る程度まで行うことができる。かくして、在来のタイヤによりもたらされる事実上ゼロの移動性が大幅に伸ばされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両の４つの車輪における荷重分布の例を示す図である。
【図２】同様な車両の４つの車輪における荷重分布の例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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