JP2012179931A - Vehicle propulsion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば乗用車、貨物車、農耕車、特殊車、建設車等、各種の車両に用いられる車両用推進装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle propulsion device used for various vehicles such as passenger cars, freight cars, agricultural cars, special cars, construction cars, and the like.
一般に、乗用車等の路面を走行する車両にはタイヤが用いられているが、通常のタイヤではウェット路面との摩擦力が低下するため、雨天時の高速走行ではハイドロプレーニング現象を生じやすいという欠点がある。また、建設現場等のように土や泥からなる軟弱路面を走行する建設車両においては、通常のタイヤでは走行が困難であるとともに、ぬかるみにはまって自力で脱出することができなくなる場合もある。一方、雪上路ではスタッドレスタイヤが用いられるが、スタッドレスタイヤでも雪上路においては乾燥路面に比べて制駆動性能が十分とはいえず、スリップや横流れを生ずる場合がある。 In general, tires are used in vehicles that run on road surfaces such as passenger cars, but the frictional force with wet road surfaces decreases with ordinary tires, so there is a disadvantage that hydroplaning is likely to occur at high speeds in rainy weather. is there. Moreover, in a construction vehicle that travels on a soft road surface made of soil or mud, such as a construction site, it is difficult to travel with normal tires, and it may become difficult to escape due to being muddy. On the other hand, studless tires are used on snowy roads, but even on studless tires, braking and driving performance is not sufficient on snowy roads compared to dry road surfaces, and slipping and lateral flow may occur.
一方、雪上や湿地等での走行に適した推進装置として、スクリュー状の回転体によって推進力を得るようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, as a propulsion device suitable for traveling on snow or in a wetland, a device that obtains a propulsive force with a screw-like rotating body is known (for example, see Patent Document 1).
前述のようにスクリュー状の回転体を用いたものでは、雪や泥土を後方に押し出すようになっているため、タイヤのようにスリップすることはなく、雪上や湿地等で確実に推進力を得ることができる。しかしながら、このようなスクリュー状の回転体は舗装道路のアスファルト路面では使用することができないため、雪上や湿地での走行用に限定され、舗装道路での走行も想定した車両に用いることはできないという問題点があった。 As described above, the one using a screw-like rotating body pushes snow and mud backward, so it will not slip like a tire, and it will surely get propulsion on the snow or in wetlands. be able to. However, since such a screw-like rotating body cannot be used on the asphalt road surface of a paved road, it is limited to running on snow or in a wetland, and cannot be used for a vehicle assumed to run on a paved road. There was a problem.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、舗装道路での走行のみならず、雪上や湿地等においても十分な推進力を得ることのできる車両用推進装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a vehicle propulsion device capable of obtaining sufficient propulsive force not only on a paved road but also on snow or in a wetland. Is to provide.
本発明は前記目的を達成するために、車両の推進方向に延びる第1の回転軸を中心とする螺旋状に形成され、第1の回転軸を中心に回転するスクリュー状の回転体と、回転体のスクリュー部の周端面に沿って螺旋状に配列され、回転体の軸方向に対して所定の傾斜角度をなす第2の回転軸を中心に転動するように設けられた多数の転動体とを備え、転動体を路面に接地させながら回転体を回転させることによって回転体の軸方向に推進するように構成している。 In order to achieve the above object, the present invention is formed in a spiral shape around a first rotation axis extending in the propulsion direction of the vehicle and rotates around a first rotation axis, A large number of rolling elements arranged so as to roll around a second rotating shaft which is arranged in a spiral shape along the peripheral end surface of the screw portion of the body and forms a predetermined inclination angle with respect to the axial direction of the rotating body The rotating body is propelled in the axial direction of the rotating body by rotating the rotating body while grounding the rolling element on the road surface.
これにより、舗装道路を走行する場合は、各回転体を回転させると、スクリュー部の各転動体が順次路面に接地しながら転動する。その際、各転動体は回転体の軸方向に対して所定の傾斜角度をなす第2の回転軸を中心に転動することから、各転動体が回転体の回転方向への転動を規制されながら路面との接地により転動することにより、回転体の軸方向への推進力が得られる。また、雪上路や湿地等を走行する場合は、各回転体を回転させると、各回転体のスクリュー部が雪や泥を後方に押し出す力によって推進力が得られる。 Thereby, when driving | running | working on a paved road, if each rotary body is rotated, each rolling element of a screw part will roll, grounding to a road surface sequentially. At that time, each rolling element rolls about a second rotation axis that forms a predetermined inclination angle with respect to the axial direction of the rotating body, so that each rolling element regulates rolling in the rotating direction of the rotating body. While propelled by rolling against the road surface, a propulsive force in the axial direction of the rotating body can be obtained. Further, when traveling on a snowy road, a wetland, or the like, when each rotating body is rotated, a propulsive force is obtained by the force with which the screw portion of each rotating body pushes snow or mud backward.
本発明によれば、舗装道路での走行のみならず、雪上や湿地等においても十分な推進力を得ることのできるので、例えば車でスキー場へ向かう場合や、豪雪地域の居住者が車を所有する場合など、舗装道路と雪上路とを走行する乗用車等においては、通常のタイヤのようにノーマルタイヤからスタッドレスタイヤに交換する手間がないという利点がある。また、舗装道路と工事現場の軟弱路面とを走行する建設車両等においては、軟弱路面でスリップすることがなく、ぬかるみにはまって脱出できなくなることもないという利点がある。 According to the present invention, sufficient propulsive force can be obtained not only on a paved road but also on snow and wetlands. For example, when heading to a ski resort by car or a resident in a heavy snow region For passenger cars that run on paved roads and snowy roads, such as when they are owned, there is an advantage that there is no need to change from normal tires to studless tires as with normal tires. In addition, construction vehicles that run on paved roads and soft road surfaces of construction sites have the advantage that they do not slip on soft road surfaces and cannot escape due to mud.
図1乃至図8は本発明の第1の実施形態を示すもので、乗用車に用いられる車両用推進装置を示すものである。 1 to 8 show a first embodiment of the present invention and show a vehicle propulsion device used for a passenger car.
同図に示す車両1は、車体2、左右一対の前輪3、エンジン4及びトランスミッション5を備えた乗用車であり、その後部には後輪の代わりに本実施形態の推進装置10が設けられている。
A
推進装置10は、車両1の幅方向両側に配置された左右一対のスクリュー状の回転体11と、回転体11のスクリュー部の周端面に沿って螺旋状に配列された多数の転動体12と、各回転体11を回転させる伝動機構13とを備えている。
The
各回転体11は、車両1の推進方向に延びる第1の回転軸11aと、第1の回転軸11aを中心とする螺旋状に形成されたスクリュー部11bとからなり、スクリュー部11bは、その接線方向Aが回転体11の軸方向Bに対して所定の傾斜角度θ1 (例えば60゜)をなすように形成されている。また、スクリュー部11bの周端面には、各転動体12が一つずつ収容される多数の孔11cが設けられている。
Each rotating
各転動体12は球状のゴムによって形成され、その略半分が外部に位置するように回転体11の孔11c内に収容されている。この場合、各転動体12は、全体がゴムからなる中実の球体であってもよいし、金属製や合成樹脂製の球体の表面をゴムで被覆したものであってもよい。転動体12は、その中心を通る第2の回転軸12aを有し、第2の回転軸12aの両端は回転体11のスクリュー部11bに固定された軸受け12bによって回動自在に支持されている。第2の回転軸12aは回転体11の軸方向Bに対して所定の傾斜角度θ2 (例えば30゜)をなすように配置され、各転動体12がスクリュー部11bの接線方向Aと同一の方向にのみ転動するようになっている。この場合、各転動体12は、図7に示すように互いに間隔L1 をおいて配列されるとともに、回転体11の軸方向任意の位置P1 にある転動体12と、この軸方向位置P1 と回転体11の周方向同一位置Qにおける回転体11の他の軸方向位置P2 にある転動体12とが互いに回転体11の周方向に所定距離L2 (例えばL1 の1/2)だけずれるように配置されている。
Each
伝動機構13は、車両1のトランスミッション5にカップリング13aを介して連結された駆動軸13bを有し、車体2の下部に設けられている。伝動機構13には各回転体11の第1の回転軸11aの一端が連結され、第1の回転軸11aの他端は軸受け13cによって車体2の後端側に回動自在に支持されている。即ち、伝動機構13は、エンジン4の動力を駆動軸13b及び図示しないギヤを介して各回転体11の第1の回転軸11aに伝達するように構成され、各回転体11を互いに反対方向に回転させるようになっている。
The
以上のように構成された推進装置10を備えた車両1において、舗装道路を走行する場合は、エンジン4の動力によって推進装置10の各回転体11を回転させると、スクリュー部11bの各転動体12が順次路面に接地しながら転動し、車両1が回転体11の軸方向Bに推進する。即ち、転動体12が路面に接触すると、図8に示すように路面との摩擦力により転動体12が回転体11の回転方向C(回転体11の軸方向Bに直交する方向)に転動しようとするが、転動体12は第2の回転軸12aにより転動方向をスクリュー部11bの接線方向Aのみに規制されているため、転動体12がA方向に転動する。その際、転動体12が路面との接触によりA方向に転動した分だけ回転体11がB方向に進むことにより、路面を後方に押し出す力F(推進力)が得られる。ここで、転動体12が路面との接触によりA方向に進む距離をD1 、回転体11がB方向に進む距離をD2 とすると、理論的には、
D2 =D1 ×cosθ1 …(1)
となる。また、転動体12と路面との摩擦力により、回転体11自体が車両1の幅方向(C方向)に転動しようとするが、回転体11は伝動機構13によって互いに反対方向に回転するため、各回転体11のC方向に転動しようとする力が相殺される。更に、各転動体12は、回転体11が一回転するごとに一回ずつ路面と接触するが、回転体11の軸方向任意の位置P1 にある転動体12と、この軸方向位置P1 と回転体11の周方向同一位置Qにおける回転体11の他の軸方向位置P2 にある転動体12とが距離L2 だけずれているため、軸方向位置P1 で任意の転動体12が接地した後、次の転動体12が接地するまでの間に、他の軸方向位置P2 において別の転動体12が接地する。
When the
D2 = D1 × cos θ1 (1)
It becomes. In addition, the rotating
また、雪上路を走行する場合は、各回転体11のスクリュー部11bが雪を後方に押し出す力によって推進力が得られる。湿地等の軟弱路面やぬかるみを走行する場合も同様である。
Further, when traveling on a snowy road, a propulsive force is obtained by the force with which the screw portion 11b of each rotating
このように、本実施形態の推進装置10によれば、車両1の推進方向に延びる第1の回転軸11aを中心とする螺旋状に形成され、第1の回転軸11aを中心に回転するスクリュー状の回転体11と、回転体11のスクリュー部11bの周端面に沿って螺旋状に配列され、回転体11の軸方向Bに対して所定の傾斜角度θ2 をなす第2の回転軸12aを中心に転動するように設けられた多数の転動体12とを備え、舗装道路を走行する場合は、各転動体12が回転体11の回転方向Cへの転動を規制されながら路面との接地によりスクリュー部11bの接線方向Aに転動することにより、回転体11の軸方向Bへの推進力を得ることができる。また、雪上路や湿地等を走行する場合は、各回転体11のスクリュー部11bが雪や泥を後方に押し出す力によって推進力を得ることができる。
Thus, according to the
これにより、舗装道路のみならず、雪上や湿地等においても走行することが可能となり、例えば車でスキー場へ向かう場合や、豪雪地域の居住者が車を所有する場合など、舗装道路と雪上路とを走行する乗用車等においては、通常のタイヤのようにノーマルタイヤからスタッドレスタイヤに交換する手間がないという利点がある。また、舗装道路と工事現場の軟弱路面とを走行する建設車両等においては、軟弱路面でスリップすることがなく、ぬかるみにはまって脱出できなくなることもないという利点がある。 This makes it possible to travel not only on paved roads but also on snow and wetlands. For example, when heading to a ski resort by car or when a resident in a heavy snow area owns a car, paved roads and snowy roads can be used. In a passenger car or the like traveling on the road, there is an advantage that there is no need to replace a normal tire with a studless tire unlike a normal tire. In addition, construction vehicles that run on paved roads and soft road surfaces of construction sites have the advantage that they do not slip on soft road surfaces and cannot escape due to mud.
更に、通常のタイヤでは、接地面がタイヤ周方向に連続しているため、雨天時の高速走行でタイヤと路面との間に水膜を生じてハイドロプレーニング現象の原因となるが、本実施形態では多数の転動体12が回転体11の一回転ごとに一回ずつ路面と瞬間的に接触するようになっているため、接地面が不連続となり、ハイドロプレーニング現象の防止に極めて有利である。
Further, in a normal tire, since the contact surface is continuous in the tire circumferential direction, a water film is generated between the tire and the road surface during high-speed running in rainy weather, which causes a hydroplaning phenomenon. In this case, since a large number of
また、本実施形態では、スクリュー部11bを互いに反対向きにした回転体11を車両1の幅方向に一対備え、各回転体11を互いに反対方向に回転させるようにしたので、各回転体11自体が車両1の幅方向に転動しようとする力を相殺することができ、直進安定性を高めることができる。
In the present embodiment, a pair of
更に、各転動体12を、回転体11の軸方向任意の位置P1 にある転動体12と、位置P1 と回転体11の周方向同一位置Qにおける回転体11の他の軸方向位置P2 にある転動体12とが互いに回転体11の周方向に所定距離L2 だけずれるように配置したので、軸方向位置P1 で任意の転動体12が接地した後、軸方向位置P1 で次の転動体12が接地するまでの間に、他の軸方向位置P2 において別の転動体12を接地させることができ、任意の転動体12が接地してから次の転動体12が接地するまでの間隔を短くすることができる。これにより、各転動体12の接地により生ずる振動や騒音を少なくすることができ、乗り心地の向上を図ることができる。
Furthermore, each rolling
また、各転動体12を球状に形成したので、転動体12の転動抵抗を小さくすることができ、円滑な走行が可能になる。
Moreover, since each rolling
尚、前記実施形態では、各転動体12を球状に形成したものを示したが、図9の第2の実施形態に示すようにローラ状の多数の転動体14を用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, each rolling
同図に示す転動体14はローラ状のゴムによって形成され、外周面の略半分が外部に位置するように回転体11の孔11d内に収容されている。この場合、各転動体14は、全体がゴムからなる中実のローラであってもよいし、金属製や合成樹脂製のローラの表面をゴムで被覆したものであってもよい。転動体14は、その中心を通る第2の回転軸14aを有し、第2の回転軸14aの両端は回転体11のスクリュー部11bに固定された軸受け14bによって回動自在に支持されている。第2の回転軸14aは回転体11の軸方向Bに対して所定の傾斜角度θ2 (例えば30゜)をなすように配置され、各転動体12がスクリュー部11bの接線方向Aと同一の方向にのみ転動するようになっている。尚、その他の構成は第1の実施形態と同様である。
The rolling
これにより、前記第1の実施形態と同様、各転動体14が回転体11の回転方向への転動を規制されながら路面と接地によりスクリュー部11bの接線方向Aに転動することにより、回転体11の軸方向Bへの推進力を得ることができる。また、ローラ状の転動体14は球状のものよりも外径を小さくすることができるので、各転動体14同士の間隔を小さくすることができる。これにより、転動体14の数を多くすることができるので、各転動体14の接地により生ずる振動や騒音の低減に極めて有利である。
Thus, as in the first embodiment, each rolling
尚、前記各実施形態において、駆動部13に各回転体11の回転差を許容するディファレンシャルギヤを設ければ、車両1の旋回を円滑に行うことができる。
In each of the above-described embodiments, the
また、前記実施形態では、車両1の幅方向一対の回転体11を備えたものを示したが、図10の第3の実施形態に示すように、車両1の幅方向中央に一つの回転体11を設けたものであってもよい。この場合、車両1には、回転体11の幅方向両側に配置される左右一対の後輪6が設けられ、各後輪6と回転体11の転動体12がそれぞれ接地するようになっている。これにより、回転体11自体の車両1の幅方向への転動を各後輪6によって規制することができるので、直進安定性を高めることができる。尚、本実施形態においても、第2の実施形態と同様、ローラ状の転動体14を用いることが可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the thing provided with the pair of
尚、前記各実施形態では、各転動体12,14の第2の回転軸12a,14aをスクリュー部11bの接線方向Aに転動するように回転体11の軸方向Bに対して所定の傾斜角度θ2 (θ2 =90゜−θ1 )に配置したものを示したが、各転動体12,14の転動方向は必ずしもスクリュー部11bの接線方向Aと一致している必要はなく、傾斜角度θ2 を90゜−θ1 と異なるように設定することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the second rotating shafts 12a and 14a of the rolling
尚、前記各実施形態において、回転体11を制動するブレーキを設ければ、車両1をより確実に停止させることができる。
In each of the above embodiments, if a brake for braking the
また、前記各実施形態では、本発明の推進装置を乗用車に用いたものを示したが、本発明の推進装置は、乗用車以外にも、貨物車、農耕車、特殊車、建設車等、各種の車両に用いることができる。 In each of the above embodiments, the propulsion device of the present invention is used for a passenger car. However, the propulsion device of the present invention is not limited to a passenger car, but can be a variety of vehicles such as freight vehicles, agricultural vehicles, special vehicles, and construction vehicles. It can be used for other vehicles.
1…車両、10…推進装置、11…回転体、11a…第1の回転軸、11b…スクリュー部、12,14…転動体。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
回転体のスクリュー部の周端面に沿って螺旋状に配列され、回転体の軸方向に対して所定の傾斜角度をなす第2の回転軸を中心に転動するように設けられた多数の転動体とを備え、
転動体を路面に接地させながら回転体を回転させることによって回転体の軸方向に推進するように構成した
ことを特徴とする車両用推進装置。 A screw-like rotating body that is formed in a spiral shape around a first rotation axis extending in the propulsion direction of the vehicle and rotates around the first rotation axis;
A number of rolling elements are provided so as to roll around a second rotating shaft that is arranged in a spiral shape along the peripheral end surface of the screw portion of the rotating body and forms a predetermined inclination angle with respect to the axial direction of the rotating body. With moving objects,
A vehicular propulsion device configured to propel in the axial direction of a rotating body by rotating the rotating body while grounding the rolling element on a road surface.
各回転体を互いに反対方向に回転するように設けた
ことを特徴とする請求項1記載の車両用推進装置。 A pair of rotating bodies with the screw portions opposite to each other are provided in the width direction of the vehicle,
The vehicle propulsion device according to claim 1, wherein the rotating bodies are provided so as to rotate in directions opposite to each other.
ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用推進装置。 Each of the rolling elements includes a rolling element at an arbitrary position in the axial direction of the rotating body and a rolling element at another axial position of the rotating body at the same position in the circumferential direction of the rotating body. The vehicle propulsion device according to claim 1, wherein the vehicle propulsion device is arranged so as to be shifted by a predetermined distance in the direction.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の車両用推進装置。 The vehicle propulsion device according to claim 1, 2, or 3, wherein each of the rolling elements is formed in a spherical shape.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の車両用推進装置。 The vehicle propulsion device according to claim 1, 2, or 3, wherein each of the rolling elements is formed in a roller shape.
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Cited By (2)
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KR100633614B1 (en) * | 2001-04-20 | 2006-10-11 | 엘지전자 주식회사 | Heat-exchanger mounting structure for air conditioner |
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