JP2010528915A - リンク間に緩衝用挿入体を有するタイヤチェーン - Google Patents
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Abstract
互いに係合する複数のリンクからなる金属チェーンを備えている種類の乗物のホイールのための滑り止めシステムであって、各リンクが、隣接するリンクとの係合を意図した一対のループ状の湾曲部を有する環状の設計を有しており、前記金属チェーンの少なくとも一部に複数の緩衝体(2)が配設されており、該緩衝体(2)が、前記湾曲部間に所定距離ΔLを弾性的に維持するように2つの隣接するリンクに属する前記湾曲部間に配置されることを特徴とする、滑り止めシステム。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
本発明は、地上車用のタイヤチェーンに関し、特に、セルフテンション特性を有するタイヤチェーンに関するものである。
周知のように、路上走行車用のタイヤチェーンは、程度の差こそあれ、最新式の様々なモデルのものが市販されている。一般に、全てのモデルは、トレッド上に載置することを意図した(典型的には金属チェーンの少なくとも一部からなる)ホイール回転トラックと、タイヤショルダの少なくとも一部を包み込む保持要素であって該保持要素をホイールリムに固定する手段で終端する保持要素とを備えている。
チェーンをタイヤ上に正しく取り付けられた状態に保つために、特定の弾性要素も配設する必要がある。この要件は、タイヤ上へのチェーンの取り付けを容易にする必要性に起因するものであり(これにより、タイヤ上に緩く取り付け、次いでホイール上に一層きつく締め付けることが可能となり)、また(経済的な理由により、複数のタイヤサイズに適したものとなるよう各チェーンサイズが設計されるため)、チェーンとタイヤとの間にどうしても生じる避けることのできないたるみをとる必要性に起因するものである。
従来のチェーンでは、上記弾性要素は、例えば、ホイールの正面側に留まることが意図された(タイヤショルダの直径よりも通常僅かに小さな直径を有する)ゴム輪であり、該ゴム輪に対し、前記チェーン回転トラックと連結するための一連の接合部が周方向に結合される。
いわゆるセルフテンション(自己引っ張り)式チェーンでは、弾性要素は、例えば本出願人の欧州特許出願第EP1520734号公報に示されているような、正面の縁部の周方向リングの末端に接続されるゴムテンショナーの形を有するものである。
また、(例えば欧州特許出願第EP0351362号公報に記載されているような)正面取付式チェーンでは、接続アームにより提供される弾性的な寄与に加えて、弾性回復要素(ホイール回転トラックのサイズをタイヤに適合させることを意図したもの)が配設される。
しかし、これら従来技術による弾性要素の全ては、様々な問題を呈するものである。
第1に、従来技術による弾性要素は、単一構成要素であるため、該弾性要素が与える弾性復帰力がタイヤチェーンの1つ又は少数の場所に集中してしまい、このため、不均衡な分力が画定され、長期的には、タイヤ上でチェーンが不均等に変位することになる。従来のチェーンにおける弾性ゴムリングがまさにその典型的な例であり、該弾性ゴムリングは、個々の周辺の連結部を中心に向かって半径方向に引っ張り、これにより回転トラックの周辺部のチェーンがジグザグに変形する傾向がある。
まさにこれら個々の構成要素の本質に由来するもう1つの欠点は、必要とされる弾性作用が1つ又は少数のテンション要素に集中しているため、かかる要素が破損した際にチェーンが適切に機能することができなくなることである。
この場合も、セルフテンション式チェーンの場合には、弾性テンショナーが正しく機能することを可能にするために、いわゆるノンリターン(戻り止め)ラチェットを通った後にホイールを横切って直径方向に延びる、所定長さのチェーンを配設する必要があるが、このリムを横切る所定長さのチェーンの存在は、ホイールの運動に次ぐ振動及び衝撃の発生時にリムを損傷させ得るものである。
最後に、これらの弾性要素は、通常はかなり複雑なものであり、及び金属製またはプラスチック製の更なる構成要素の存在を必要とし、該構成要素により、それらが協働して正しい動作を行うことが可能となるが、これは、望ましくないコストの追加を意味するものである。
一方、これらの欠点は、(張力と地面による摩耗との両者に関して)大きなストレスを受ける全ての部分で金属チェーン要素を使用する必要性から暗黙的に生じるものである。このため、弾性的な引っ張り作用のみを与えるために金属チェーンの所定の長さの部分に接続される別個の要素として、(本質的に高い抵抗力を提供することができない)様々な弾性的なテンション要素がこれまで設計されてきた。更に、セルフテンション式滑り止めシステムの場合には、かかる方法は一層制限の大きなものとなる。これは、2つの互いに移動可能な金属チェーン部分間で行程の長い弾性的な戻りを実施するために特別に設計されたテンション要素を用いる必要があるからである。
よって、本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を完全に克服する滑り止めシステムを提供することにある。
かかる目的は、主請求項に本質的な特徴が記載されている装置により達成される。
本タイヤチェーンの他の進歩性を有する特徴は従属項に記載されている。
いずれにしても、本発明による滑り止めシステムの更なる特徴及び利点は、例示として提供し添付図面に図示する以下の本発明の好適な実施形態に関する詳細な説明から明らかとなろう。
図1は、滑り止めシステムの抵抗構造に属する所定長さの金属チェーンを示している。該金属チェーンは、本質的には既知の態様で一連の相互接続されたリンク1(例えば、他のリンクと互いに閉じられて溶接されたもの)から構成されるものである。該金属チェーンは、従来形式のものであり、例えば、直径2.5mmの(鋼線又はロッド(棒)の)断面を有する複数のリンクを有する炭素鋼チェーンである。
従来、複数のリンクからなるチェーンは柔軟性を有するものである。これは、個々のリンクが大きな遊びのある状態で相互に連結され、すなわち、各リンクがその前後のリンクのアイレットに緩く挿入され、これによりリンク間での大きな相対運動が可能となるからである。かかるチェーンで都合良く使用することができるリンクは、(通常は円形断面のロッドからなる)本体の厚さよりも僅かに大きな高さと、かかる厚さの少なくとも3倍に等しい長さとを有する、アイレットを有するものである。
かかる金属チェーンは、既述のように、滑り止めシステムにおいて、大きな抵抗を提供することを意図した部分の全てで使用される。典型的には、金属チェーンは、少なくとも(地面と接触することを意図したトレッド上の)回転トラック及びタイヤの正面のショルダにおいて見出され、この場合、滑り止めシステムが開いてホイールから外れるのを防ぐために強い抵抗でタイヤを包み込む必要がある。
本発明によれば、図1に示すように、各リンク対間に(少なくとも滑り止めシステムの所定のチェーン部分に沿って)結合して所定位置に保たれる緩衝体2が挿入される。
具体的には、緩衝体2は、2つの協働するリンクの2つの隣接する端部間に画定される空間内に収容され、及び該2つのリンクの一方に部分的に係合すると共に該リンクの他方に部分的に係合するように、設計される。
該2つのリンク間に配置された緩衝体2は、かかるリンクの(個々のロッドにより画定される)2つの湾曲端部が互いに接触するのを阻止する。特に、該緩衝用弾性体は、リンクが互いに一定距離ΔLだけ離れた状態に維持することを意図したものであり、該距離ΔLは、もちろん、該リンクの大きさによって決まるものである。
所望の動作のために、以下で明らかとなるように、ΔLは、好適には、自動車部門では2〜14mmの範囲内、貨物自動車部門では24mmまでとなる。
本質的に、前記緩衝体は、限られた大きさを有するものとなり、最終的には前記2つのリンクの2つの湾曲端部間の空間のみを占め、該リンクを距離ΔLだけ引き離す傾向を有する弾性力を与えるのに必要な大きさとなる。
しかし、好適には、緩衝体の中央部分がリンク間の弾性スペーサの機能を実際に果たし、該緩衝体の残りの部分は、一層幅が広く、所定位置にしっかりと固定された状態を保つよう一方のリンクに部分的に且つ他方のリンクに部分的に十分に連結するような形状を有するものとなる。
緩衝体は、(例えば、チェーンのリンク上に直接成形される弾性要素としても)様々な形状をとることが可能であるが、有利なことに、好適な一実施形態によれば、緩衝体は、図2A及び図2Bに示すように、ほぼ球形で、該緩衝体の2つの長手方向の経線に沿って周方向の溝2a,2bを有する、内蔵型ユニットである。緩衝体2は、有利には、天然ゴム等の弾性材料からなる。
この構造は特に有利なものであり、その理由は、該構造が、2つのリンクを弾性的に分離した状態に維持する機能を有する中核部分と、緩衝体2がその動作位置から脱出してチェーンから外れることになり得るのを阻止するようリンクと係合する溝2a,2bを有する周辺部分とを有していることにある。この内蔵型緩衝体は、(極端に低いコストで)別個に大量生産し、次いで金属チェーンに付与することが可能である。
図2Aは、球状の緩衝体の例示的な寸法を示しているが、それらは本発明を制限するものでは全くなく、使用するタイヤチェーンの要件及び種類に応じて変更することが可能である、ということが理解されよう。
具体的には、緩衝体2は、チェーンの2つの隣接するリンク間で(静止時に、すなわち、チェーン上に牽引力が存在しない場合に)維持することが意図された距離ΔLと等しい直径を有する堅い中核2cを有している。球状の緩衝体2の外径は、環状のリンクの幅と等しくすることが可能である(かかる場合、溝2a,2bは、該リンクの本体のロッドの厚さと等しい深さを有している)が、それよりも更に大きくし、球状の表面がリンクの輪郭よりも突出するようにして、以下で説明する更なる利益を達成することが可能である。
球状の緩衝体2の外径は、如何なる場合であっても、リンクの長さによって決まる一定の寸法を越えることはできない。実際に、緩衝体の直径は、リンクの半分の長さ(これを超えると2つの隣接する球状の緩衝体2が互いに干渉し過ぎることになる寸法)によって制限され、該緩衝体が互いに対して十分に圧迫することができる限り、特に問題は生じないが、一定の寸法を超えると、高い摩擦抵抗、チェーンの可動性の低下、及び球面の早期の摩耗が生じることになる。
逆に、リンクが特に細長い場合(例えば、タイヤショルダに固定される周方向のチェーン、又は貨物自動車用のホイール回転トラックのチェーンの場合)には、弾性体の球状の形状は完全に適したものではない。実際に、リンク間で可能な完全な可動度の伸長を利用したい場合には、該リンクを横切る横断方向が非常にかさばる非常に大きな直径を有する弾性体を配置する必要があることになる。
この球形を有する弾性体の最後の制限は、異なる形状の本体により克服することが可能である。例えば、図5Aないし図5Cには、緩衝体の別の実施形態が示されており、この場合には対応する要素には同じ符号が付されている。この場合も、図中の寸法は、一例を意図したものであって制限を意図したものではない。
この場合には、弾性体2は、図5Cから明らかに分かるように、その幅よりも大きな中核部分2cの長さを画定するように全体的にオリーブ様の形状をしている。
有利なことに、(必須ではないが)弾性体の外面に面取り部3を配設して本体2のかさを減らすことも可能である。この(典型的には溝2a,2b間の)面取り部3の配設により、チェーンの対向するリンク間での弾性体2の導入が容易となる。実際、リンク間での弾性体2の結合は、その一時的な変形を意味するため、体積の一部の除去は、該変形のために必要となる圧縮エネルギーを軽減するものとなる。
2つの二等分面に沿って実施された2つの溝2a,2bは、(図2A及び図5Aから分かるように)互いに直交したものとすることが可能であり、該溝により、図1に示すように、ンク自体が相互に直交させられる。代替的に、該溝を、異なる角度、例えば45°で交差させて、リンクを強制的に45°に配置することが可能である(欧州特許出願第EP1327537号公報による)。
リンク間の緩衝体の存在は、リンクの相互の運動の自由を確実に低下させるが、それにもかかわらず、該緩衝体の弾性によって大きな柔軟性が許容される。
最も重要な効果は、緩衝挿入体の存在により、チェーンの呼び長さが、緩衝挿入体2が存在しない場合に完全に伸長した該チェーンが取り得る理論的な最大長さに対して、
だけ短くなるという事実である。
ここで、nは、緩衝挿入体2が配設されるチェーン部分のリンクの数である。
有利なことに、長さの違いGは、チェーンに適当な牽引力が与えられた際に弾性的に大部分を取り戻すことができる寸法であり、該適当な牽引力は、緩衝体の中核部分2cを圧縮させてリンク間の距離ΔLを小さくするのに十分なものである。
この上記構造の有利な特徴により、緩衝体を有するチェーンの1つ又は複数の長さを有する本発明により提供されるタイヤチェーンは、革新的な機能を達成するものとなる。
実際に、弾性体の存在は、チェーンが弾性的に伸縮する機会を提供し、これは、たるみを取るため及びセルフテンションのための従来の弾性要素と同様の結果を達成することが可能であるが、かかる従来の弾性要素に関連する問題を伴うことはない。
具体的には、図3に図式的に示すように、外周のチェーンリングにわたって均等に分散された一連の弾性体を有するタイヤチェーンを提供することが可能である。
最小限の数の球体の存在は、たるみを取り又は特定のタイヤ寸法にチェーンを適応させる効果を単純に提供するものとなる。球体の数を増えるほど、より大きな弾性効果が提供され、これはまた、チェーンのセルフテンションを可能にする。かかる目的のために、図3及び図4に示すように、本発明の好適な一実施形態によれば、正面リングのチェーンに沿って一連の弾性球体が配設され、更に、システムを接続するレバーAが配設される。より好適には、ホイール回転トラックの1つの菱形要素(R1〜R6)と他の菱形要素との間において正面の周方向チェーンの個々の辺長(T1〜T6)に沿って緩衝体が配設される。
この構造により、該タイヤチェーンは、それをトレッドの上部に配置し、地面の近傍のタイヤ下部で外側リングの2つの開いた縁部を共に引っ張ることにより、従来と同様にタイヤに取り付けることが可能である。この下方位置で、2つのチェーンの端部に(強力な力を与えるレバーAの助けの下で)張力が加えられて共に強制的に接近させられる。加えられた力によってチェーンが伸長し、該力が弾性球体の弾性的な反作用に打ち勝ち、これにより該弾性球体が圧縮されて(より正確には、弾性球体の変形可能な中核部分が圧縮され、隣接するリンクの2つの対向する湾曲部分の間で押し潰されて)、協働するリンクが離間することになる。該2つのチェーン端部が(レバーAの助けを借りて)結合されると、ホイールは運動可能な状態となり、ホイールの数十度の回転の後、該チェーンの(地面とタイヤとの間にロックされてタイヤチェーンの完全な閉鎖を可能としなかった)下側部分が解放され、弾性球体の弾性的な回復力が共にタイヤチェーンの末端縁を正しい位置へ戻し、タイヤ上へのチェーンの取り付けが自動的に且つ均一に終了する。
かかる目的のために、本出願人は、取り付け時の張力が、周方向チェーンのうち2つのヘッドリンク(すなわち、本システムの取り付け時にレバーAの近くで互いに閉鎖されなければならない末端縁に近いリンク)に最も近い部分に殆ど分布する、ということを確認することができた。このため、利用可能な弾性回復力を一層良好に且つ一層小さい労力で利用することができるように、チェーンのうちヘッドリンクに最も近い部分が該ヘッドリンクから最も遠い部分よりも一層高い密度で緩衝体を有していることが好ましい。例えば、図3に示すように、回転トラックに属する1つの菱形要素と他の菱形要素(R1〜R6)との間の接続側の辺T1〜T6は、ヘッドリンクの近く(T1及びT6)では4つの緩衝体を有し、それ以外では3つの緩衝体しか有していない。
更に、タイヤ上でのシステムの正しいセルフテンション動作を得るために、タイヤ上への取り付けが終わった際(乗物の始動前)に、ヘッドリンクと直径方向の反対側に位置する緩衝体もまた少なくとも部分的に圧縮されるように、チェーンの長さ並びに緩衝体2の体積及び個数を設定することが好ましい、ということが立証された。
レバーA(図4)は、タイヤ上への本システムの取り付け時にヘッドリンクを共に近くへ移動させる作業を容易にするような形状になっている。この目的のために、レバーAは、部分的に湾曲した構造を有しており、端部フックA1及び接続孔A2を有している。接続孔A2を介して、該レバーは、2つのヘッドリンク(図3)のうちの第1のリンクに接続される。ユーザは、2つのヘッドリンクを共に近くへ移動させて接続したい場合に、端部フックA1を第2の自由なヘッドリンク内に挿入し、該第1のヘッドリンクの近くに位置する他のサービスリンクM1にフックA1が接続されるまで、該レバーAを後方へ傾ける。
これにより、辺T1〜T6内に挿入された緩衝体の自然弾性に打ち勝つ張力を外周のチェーンに加えるにもかかわらず、2つのヘッドリンクを(てこ効果により)過度の労力を伴うことなく動作位置へと共に近くへ移動させることが可能となる。
該レバーは、金属板から作成することが可能であり、又はプラスチック材料を成形する(おそらくはグラスファイバで補強する)ことが可能である。
図4に示すレバーAの代わりに、偏心連結部を有するノブ又は(曲線的な溝を有する)古典的なテンション円板といった2つのヘッドリンクを互いに接近させるのを容易にする他の任意の同様の部材を用いることが可能である。
同様に、回転トラックの一部への一連の弾性球体の配置は、欧州特許出願第EP0351362号公報で述べられているような、チェーン寸法と様々なタイヤ寸法との間の差に起因するたるみを取る、トレッドに対するチェーンの調節効果を提供する。
回転トラックに(図3に示すように)菱形R1〜R5を形成するチェーン要素が配設される場合には、弾性球体は好適には、たるみをとるという所望の効果を達成するために、側方の分岐部分と中央の分岐部分の両者に配設される。
弾性材料の緩衝体又は挿入体が回転トラックに配設される場合には、好適には、トレッド及び路面に対する摩擦に起因する早期の摩耗を回避するために、該弾性体の外径よりも大きな幅のリンクを採用するよう気をつける必要がある。
本書で提供する教示は、例えば、ユーザの習慣および嗜好を変えないために、戻り止めラチェットが配設されたセルフテンション構成を有するタイヤチェーンを提供することが望ましい場合にも適用することが可能であり、実際に、この場合には、更なるテンション装置の使用を必要とすることなく、テンションを加えるべきチェーンに弾性を持たせるために、該チェーンに沿って一連の弾性球体を配設することが可能である。
上記から明らかなように、本発明による滑り止めシステムは、従来技術に勝る一連の重要な利点を介して所望の機能を達成するものである。
金属チェーンに沿った弾性体の均一な分布は、均一に分布した弾性効果を生じさせ、これによりチェーンのバランスが良くなると共にセルフセンタリング(自己中心合わせ)を行うものとなる。このため、従来技術の解決策で用いられる厄介な非対称性またはチェーン構成の異常さが解消される。
弾性挿入体は、チェーンのリンク間でしか必要なく、それ以上の構成要素は必要なく、その球体は、既述のように、その変形を介して単純にリンク間に導入され、溝2a,2bが存在するため、しっかりと固定された状態に維持される。
この場合も、ホイールをその直径方向に横切って延びるチェーンを配設する必要はなく、このため、軽合金製リムの傷つきやすい表面との干渉が回避される。更に、適当な大きさに形成された(例えば、金属リンクの幅よりも大きい外径の)弾性球体を配設すれば、金属チェーンが正面の周方向リングに沿ってホイールと接触することさえも防止される。これは更なる有益な結果である。
最後に、複数の内蔵型緩衝体にわたって弾性負荷を分散させることができ、該緩衝体のうちの1つ又は2つ以上が破損した場合にも、その結果として生じる効果が、チェーンの働きに劇的な影響を与えることはない。
このため、簡単に使用することができる(弾性装置がユーザによる特別な締結動作を必要しない)、安全で、信頼でき、安価で、セルフテンション機能を有する、タイヤチェーンを得ることが可能となる。
最後に、弾性体の固有の緩衝効果はまた、チェーンが、十分な振動及び/又は動作時の衝撃に耐えることを可能とし(該振動及び/又は衝撃が金属チェーンの軸受構造(特に、回転トラックを構成する部分)に完全に放出されることはなく)、これにより金属チェーンの寿命が延びる。
しかし、本発明は、上記で説明した特定の構成に限定されるものではなく、該構成は、本発明の範囲を制限することのない実施形態を表したものに過ぎず、当業者であれば、その多数の変形例を、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲から逸脱することなく、実施することが可能である、ということが理解されよう。
例えば、球形又は楕円形(オリーブ様の形状)の緩衝体について言及したが、かかる要素を異なる形状のものとすることができることもまた本発明の範囲内である。
Claims (15)
- 互いに係合する複数のリンクからなる金属チェーンを備えている種類の乗物のホイールのための滑り止めシステムであって、各リンクが、隣接するリンクとの係合を意図した一対の湾曲部分を有する環状形状を有しており、前記金属チェーンの少なくとも一部に複数の緩衝体(2)が配設されており、該緩衝体(2)が、2つの隣接するリンクに属する前記湾曲部分間に所定距離ΔLを弾性的に維持するよう該湾曲部分間に配置されていることを特徴とする、滑り止めシステム。
- 前記緩衝体(2)が、前記所定距離ΔLとほぼ等しい寸法を有する中核部分(2c)と、前記隣接するリンクと係合するような形状を有する周辺部分とを有している、請求項1に記載の滑り止めシステム。
- 前記隣接するリンクを係合させることを意図した溝(2a,2b)が前記周辺部分に配設されている、請求項2に記載の滑り止めシステム。
- 前記リンクが、リング状の曲げられたロッドからなり、前記溝(2a,2b)が、前記ロッドの断面の少なくとも一部を収容するような大きさを有する、請求項3に記載の滑り止めシステム。
- 前記溝(2a,2b)が、前記緩衝体(2)の2つの直交する平面に沿って延びている、請求項3又は請求項4に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体(2)が、弾性材料からなる内蔵型の小さな球体の形をしている、請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 前記小さな球体が、前記リンクの幅と等しいかそれよりも大きな外径を有している、請求項6に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体(2)が、弾性材料からなる内蔵型のほぼオリーブ様の形状の本体を有している、請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 前記溝(2a,2b)間の前記緩衝体(2)が、本体の体積のかさを減らす傾向を有する面取り部(3)を有している、請求項3ないし請求項8の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体が配設された前記金属チェーンの前記少なくとも一部が、正面の周方向リングと一致する、請求項1ないし請求項9の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体が、回転トラックの菱形要素(R1〜R6)を接続する前記周方向リングのチェーンの全ての辺(T1〜T6)に配設されている、請求項10に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体(2)が配設された前記金属チェーンの前記少なくとも一部が、タイヤチェーンの回転トラックと一致する、請求項1ないし請求項9の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 前記緩衝体(2)が配設された前記金属チェーンの前記少なくとも一部が、戻り止めラチェットと協働する傾向を有するセルフテンション式チェーンと一致する、請求項1ないし請求項9の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
- 正面の周方向リングの第1のヘッドリンクと連結されたレバー装置(A)を更に備えており、該レバーが、該周方向リングの該第1のヘッドリンクと反対側にある第2のヘッドリンクと係合することが可能であり、及び前記緩衝体の弾性的な反作用に打ち勝って該第1のヘッドリンクと該第2のヘッドリンクとを接近させるよう張力を与えることが可能なものである、請求項1ないし請求項13の何れか一項に記載の滑り止めシステム。
Applications Claiming Priority (2)
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