JP5503406B2

JP5503406B2 - 車両制動装置

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Publication number: JP5503406B2
Application number: JP2010111749A
Authority: JP
Inventors: 正友遠藤
Original assignee: 正友遠藤
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-05-14
Also published as: JP2011240724A

Description

本発明は、特にアイスバーン走行時のスリップ防止に有効な車両制動装置に関する。

積雪地帯での車両走行において特にアイスバーンでスリップを起こしやすいことは良く知られている。アイスバーンでのスリップは、自動車等の車体の重量がタイヤを通して路面に伝わることによってその圧力で氷の表面が溶けて薄い水の膜を生じさせ、これがタイヤと氷との間で潤滑剤の作用を果たすことが主たる原因であると言われている。スタッドレスタイヤにおけるゴム質やトレッドパターンなどを含めて様々な工夫や開発が行われているものの、従前のスパイクタイヤに匹敵する性能を持たせることが困難であり、依然としてアイスバーンでのスリップ事故が後を絶たないのが現状である。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、特にアイスバーン走行時のスリップ防止に有効な車両制動装置を提供することである。

この課題を解決するため、本願請求項１に係る発明は、運転者のブレーキ操作に応答して水平軸（３３）を中心に所定方向に回転する揺動アーム（４０）と、この揺動アームの先端に架設される主軸（４２）と、この主軸を中心に回転自在である制動ドラム（６１）と、この制動ドラムの外周に設けられる爪（６２）と、この爪を被覆する親水性材料からなるカバー（６３）とを備え、ブレーキペダルが踏み込まれたときに前記揺動アームが前記所定方向に回転して、カバーが接地して路面上の氷に吸着することにより第一段階の制動を実行し、さらに強くブレーキペダルが踏み込まれることにより爪が氷雪路に食い込んで第二段階の制動を実行することを特徴とする車両制動装置である。

本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の車両制動装置において、前記主軸は、前記揺動アームの先端に上下方向に移動自在に設けられる一対の移動板（４５，４５）の間に架け渡されると共に、これら移動板を下向きに付勢して下限位置に保持する押しバネ（５３，５３）が設けられ、ブレーキペダルが踏み込まれて制動ドラムが強く路面に押し付けられたときに移動板が押しバネの付勢力に抗して上昇し、制動ドラムが路面に押し付けられた状態のまま揺動アームに対して上昇していくものであって、且つ、所定位置に到達したときに制動ドラムの回転を強制的に停止させる停止機構（５６）が設けられることを特徴とする。

本願請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の車両制動装置において、前記主軸と前記制動ドラムとの間にゼンマイバネ（６６）が設けられ、制動時に制動ドラムが接地して回転している間に巻き上げられた該ゼンマイバネが、ブレーキペダルから足を離すことによって制動ドラムが路面から離れたときに巻き戻され、制動ドラムを逆回転させることを特徴とする。

本願請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか記載の車両制動装置において、ブレーキペダルが踏み込まれているときに前記揺動アームが前記所定方向とは逆方向に回転することを防止すると共にブレーキペダルが踏み込まれていないときは前記揺動アームを前記所定方向に回転することを防止するラチェットストップ機構（７０）が設けられることを特徴とする。

本願請求項１に係る本発明の車両制動装置によれば、アイスバーンなどを走行中に運転者がブレーキペダルを踏み込んだときに、揺動アームが下降し、その先端に架設された主軸に装着された制動部材が接地して車両を制動する。制動部材は、制動ドラムの外周に設けられた爪と親水性カバーとからなり、最初に親水性カバーが接地して路面上の氷に吸着することによって第一段階の制動を実行する。さらに強くブレーキペダルを踏み込むと、爪が親水性カバーを突き破ってアイスバーン路面に食い込んで、より強力な第二段階の制動を実行する。これらの制動作用が相俟って、アイスバーン走行時のスリップを有効に防止することができる。

本願請求項２に係る本発明の車両制動装置によれば、主軸および制動ドラムが揺動アームに対して上下動可能に設けられ、ブレーキペダルが踏み込まれて制動ドラムが強く路面に押し付けられたときに制動ドラムが上昇していき、所定位置に到達したときに停止機構によってその回転が強制的に停止されるので、制動ドラム外周の爪がアイスバーン路面に食い込んだままの状態で車両に対して強大な制動力を与えることができ、前述の制動作用がより一層有効に発揮される。

本願請求項３に係る本発明の車両制動装置によれば、主軸と制動ドラムとの間に設けられたゼンマイバネの働きによって、ブレーキペダルから足を離して制動ドラムが路面から離れた瞬間に制動ドラムを逆回転させるので、たとえばカバーが帯状部材を制動ドラムの外周に巻き付けて構成された実施形態などにおいて、制動時に路面に強く押し付けられることによって緩んだり解れたりしたカバーを巻き取って整形し、次回の使用に備えることができる。

本願請求項４に係る本発明の車両制動装置によれば、ラチェットストップ機構の働きによって、ブレーキペダルが踏み込まれているときに揺動アームが制動作用方向とは逆方向に回転することが防止されるので、路面に障害物などがあっても制動ドラムを常に路面に押し付けておくことができ、制動作用を損なうことがない。同時に、ブレーキペダルを踏み込んだときに揺動アームを回転させるための伝達機構に過度の負荷が加わることを回避して、該伝達機構の破損を防止することができる。さらに、このラチェットストップ機構は、ブレーキペダルが踏み込まれていないときは揺動アームを制動作用方向に回転することを防止するので、制動ドラムがその自重や車両走行に伴う振動などによってバタつくことを防止し、次のブレーキペダル操作が行われるまで待機位置に保持する効果を発揮する。

本発明の一実施形態による車両制動装置の全体機構を概略的に示す側面図である。この車両制動装置に付設されるスイッチ装置の一例を示す平面図である。この車両制動装置における主軸装着機構の一例を示す側断面図である。この車両制動装置における制動部材の一例を示す平面図（ａ）および同図ｂ−ｂ視端面図（ｂ）である。この車両制動装置における揺動アームの基端部に設けられるラチェットストップ機構を示す側面図である。

図１ないし図５に示す本発明の一実施形態による車両制動装置について以下に記述するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって定義される発明の範囲内において様々な変更や変形が可能である。なお、アイスバーン走行では前輪で踏み固めた路面を後輪がトレースすることになって後輪の方が滑りやすい状況になることが想定されるので、特に後輪の直前で制動部材が働くように本装置を左右一対で用いて設置することが好ましい。

この車両制動装置１０は、車両に備えられるブレーキペダル装置（図示せず）の踏み込み／解除の操作に連動して動作するリンク機構１１を備えている。この実施形態におけるリンク機構１１は、４つのリンクアーム１２，１３，１４，１５を有して構成されている。リンクアーム１２は固定水平軸１６を支点として、リンクアーム１３は固定水平軸１７を支点として、リンクアーム１４は固定水平軸１８を支点として、リンクアーム１５は固定水平軸１９を支点として、それぞれ略垂直面上で回転ないし揺動自在である。

符号２０は、ブレーキペダル装置の踏み込み／解除の操作に連動して上下方向Ａ，Ｂに往復動する垂直可動軸であり、この垂直可動軸２０にボールジョイント２１を介してリンクアーム１２の一端が回動自在に連結されている。リンクアーム１２の他端は連結棒２２を介してリンクアーム１３の一端に回動自在に連結され、リンクアーム１３の他端は連結棒２３を介してリンクアーム１４の一端に回動自在に連結され、リンクアーム１４の他端は連結棒２４を介してリンクアーム１５の一端に回動自在に連結されている。

上記のように構成されたリンク機構１１において、ブレーキペダル装置を踏み込むと、垂直可動軸２０が上昇（Ａ方向に移動）してリンクアーム１２が固定水平軸１６を中心に時計方向（図１において、以下同じ）に回転し、これに伴って、リンクアーム１３が固定水平軸１７を中心に反時計方向に回転し、リンクアーム１４が固定水平軸１８を中心に時計方向に回転し、リンクアーム１５が固定水平軸１９を中心に時計方向に回転する。

なお、上記構成のリンク機構１１は例示であり、ブレーキペダル装置の踏み込み／解除の操作に連動してリンクアーム１５を固定水平軸１９を中心に時計方向に回転させることができるものであれば、いかなる構成のリンク機構をも用いることができる。また、機械的なリンク機構に代えて、ブレーキペダル装置の踏み込み／解除の操作に応じて電気的または電子的に作動する手段を採用してリンクアーム１５を回転させるものであっても良い。

また、この車両制動装置１０は主としてアイスバーン走行する際のスリップ防止を目的として使用されるものであるため、夏季などその使用が全く不要であるときには動作しないようにスイッチオフし、冬季に入ったらスイッチオンしていつでも動作するようにスタンバイしておくようなスイッチ装置を設けることが好ましい。

図２に該スイッチ装置の一例が示されている。このスイッチ装置３８は、公知のサイドブレーキレバーに類似した操作レバー（図示せず）の運転者による操作に応答して、スイッチオフ位置（仮想線）とスイッチオン位置（実線）との間を水平移動可能に設けられたスイッチキー３９を有する。夏季などの不使用時は、スイッチキー３９はその先端が垂直可動軸２０の係止穴２０ａに入り込んだスイッチオフ位置に保持されるので、ブレーキペダル装置の踏み込み／解除の操作を行ってもこれに連動して垂直可動軸２０が上下動することができず、車両制動装置１０は働かない。冬季に入って前記操作レバーを操作すると、スイッチキー３９が垂直可動軸２０から離れて係止穴２０ａに挿入されていないスイッチオン位置に移動し、既述したようにブレーキペダル装置の踏み込み／解除の操作に連動して垂直可動軸２０が上下動可能となって、車両制動装置１０が動作可能にスタンバイする。

図２に示すスイッチ装置３８の構成は例示的なものにすぎず、運転者の操作によって車両制動装置１０の動作をオン／オフできるものであれば、いかなる構成のものを採用しても良い。たとえば、運転者のボタン操作などによって車両制動装置１０の動作を電気的または電子的にオン／オフ制御するスイッチ装置を採用しても良い。

リンクアーム１５の先端部には所定長さに亘って延長する長溝２５が形成され、この長溝２５内の任意位置で固定された位置調整ボルト２６にラックアーム２７の一端が回動自在に軸支されている。ラックアーム２７の下面には所定長さに亘ってラック歯２８が形成されており、このラック歯２８に、固定水平軸２９を中心として回動自在であるピニオンギア３０が噛み合っている。ピニオンギア３０の上方には押さえピン３１が定置していて、ラックアーム２７がリンクアーム１５の回転に応じて移動しても、ラック歯２８が常にピニオンギア３０と噛み合った状態に維持している。ラックアーム２７の他端は軸ピン３２に回転自在に軸支されている。

ピニオンギア３０の下方には、固定水平軸３３を中心として回転自在であるギア３４が配置されていて、常にピニオンギア３０と噛み合っている。つまり、ピニオンギア３０は、その上方においてはラックアーム２７のラック歯２８と、その下方においてはギア３４と、常に噛み合った状態を維持している。

ギア３４に対して揺動アーム４０の一端が固着されている。したがって、揺動アーム４０はギア３４の回転に伴って揺動するが、その揺動範囲は、軸ピン３２から垂下する規制板３５から水平方向に突出する上限ピン３６と下限ピン３７とによって制限されている。

揺動アーム４０は先端が二股状に分かれた形状を有しており（図４参照）、水平方向に間隔をおいて対向する一対の先端部４１ａ，４１ｂの間に主軸４２が回転自在且つ上下動可能に架け渡されている。主軸４２を回転自在且つ上下動可能に架け渡す機構の一例を図３に示す。この主軸装着機構４３によれば、アーム先端４１ａ，４１ｂに形成した溝部４４，４４内を上下動可能に移動板４５，４５を設け、これら一対の移動板４５，４５間に架設するようにして主軸４２を着脱可能に装着する構成が採用されている。なお、図４（ｂ）中の矢印Ｃは、制動時の制動ドラム６１の回転方向を示す。

主軸装着機構４３はアーム先端４１ａ，４１ｂにおいて略対称的な構成を有するので、以下一方のアーム先端４１ａに関連する構成について図３および図４を参照して詳述すると、アーム先端４１ａにおいて溝部４４の上方に残された部分４１ｃを貫通するようにボルト４６が座金４８を介してナット４７で着脱可能に取り付けられている。ボルト４６の下端には座金４９が溶接またはネジ止めなどによって固着されている。移動板４５の上方において、溝部４４には、上方カラー５１および下方カラー５２が伸縮可能に連結されており、これらの内部にはコイルバネ（押しバネ）５３が収容されている。上方カラー５１の断面コ字状の上端部５１ａはボルト４６下端の座金４９に係止され、その下端外方突出縁５１ｂが下方カラー５２の上端内方突出縁５２ａと係合可能とされている。下方カラー５２の下端には座金５０が溶接またはネジ止めなどによって固着されていて、移動板４５の上面に固着されたフック８１に係止されている。移動板４５は、上方カラー５１の下端外方突出縁５１ａと下方カラー５２の上端内方突出縁５２ａとが係合した状態のときに下限位置（図３）となるが、コイルバネ５３のバネ力以上の力が上向きに作用すると、移動板４５は該バネ力に抗して溝部４４内を移動ストロークＬの範囲内で上昇移動可能である。このようにしてアーム先端４１ａ，４１ｂの溝４４，４４内を移動板４５，４５が昇降可能であるが、溝部４４は移動板４５の略同一の横断面寸法を有するので水平方向には実質的に移動することができない。なお、符号７９は、下限位置からの移動板４５の不慮の落下を防止するために揺動アーム先端４１ａ，４１ｂに設けられるストッパーピンである。

アーム先端４１ａ，４１ｂに対して上下動可能に設けられた移動板４５，４５に、主軸４２の両端が係止される。図示の構成例では、移動板４５，４５に主軸係止溝５４，５４が下向きに開口するように形成され、この主軸係止溝５４，５４に主軸４２の両端部を挿入係止して、外側からナット５５，５５で強く締め付けることによって、主軸４２を取り付けるようにしている。ナット５５，５５で取り付けられた状態において主軸４２は移動板４５，４５と一体化され、移動板４５，４５の上下動につれて一体に移動するが、ナット５５，５５を緩めれば主軸４２を移動板４５，４５から取り外すことができる。さらに、ナット４７を外せばボルト４６や座金４８〜５０、ワイヤ５１、コイルバネ５３なども取り外すことができるので、主軸装着機構４３の全体が取り外し可能である。なお、ボルト４６、ナット４７および座金５０は図４（ａ）では図示省略されている。符号８０は止めピンであり、主軸４２の両端に差し込まれてナット５５，５５の緩みを防止し、主軸４２およびこれに装着される制動部材６０の不慮の脱落を防止する。

主軸４２には制動部材６０が装着される。制動部材６０の詳細について図１と共に図４を参照して説明すると、主軸４２に対して回動自在に制動ドラム６１が装着され、その外周面にはステンレススチールやタングステンなどの金属や硬質プラスチックなどで形成された爪６２が任意の配置で設けられている。爪６２は従来のスパイクタイヤに使用されていたスパイクピンのようなものでも良く、制動ドラム６１自体を自動車用タイヤと同じようにゴムで形成すれば爪ないしスパイクピン６２付制動ドラム６１は全体として従来のスパイクタイヤに類似のものとなる。また、爪６２付制動ドラム６１は全体として歯車に類似した構造のものであっても良い。

制動ドラム６１の外周にはさらに爪６２を被覆するようにしてカバー６３が設けられている。すなわち、制動ドラム６１の最外周にはカバー６３が存在しており、その内側に爪６２が隠れた状態で配置されている。カバー６３は好ましくは親水性および弾力性を有する強靱な材料で形成され、たとえば綿や合成繊維などの非金属材料で形成されたものが適している。好適な一実施形態として、カバー６３は綿や合成繊維などから形成された長尺の帯状部材であり、制動ドラム６１の外周面に巻き付けた上から、両端をフック６４，６４に係止した強靱なワイヤロープ６５で縛り付けて固定されている。

制動ドラム６１の一端側と揺動アーム先端４１ａとの間において、主軸４２の回りにゼンマイバネ６６が巻装されている。ゼンマイバネ６６の内周端はキー６７で主軸４２に固定され、その外周端に設けられたピン６８が制動ドラム６１の一端面に形成された渦巻溝６９に挿入されている。制動ドラム６１が固定軸である主軸４２の回りをＣ方向（図４（ｂ））に回転すると、ピン６８が渦巻溝６９に沿って移動しながらゼンマイバネ６６が巻き上げられていくが、一定以上に巻き上げられるとピン６８が渦巻溝６９の同心円溝部分に入り込んでそれ以降は空転するようになっている。

既述したように、揺動アーム４０はその基端部においてギア３４に固定されてギア３４の回転と共に揺動するが、該基端部にはラチェットストップ機構７０が設けられている。図５を参照して、このラチェットストップ機構７０は、ギヤ３４の回転中心となる固定水平軸３３と同軸に設けられた固定ギア７１に噛み合うギア７２と、このギア７２と噛み合うギア７３と、ギア７３と同軸７８に固定されて一体に回転するカム７４と、カム７４の両側に配置される一対のバー７５ａ，７５ｂと、これらバー７５ａ，７５ｂを軸ピン７６ａ，７６ｂを中心として内方（他方のバーに近付く方向）に回転付勢するコイルバネ（押しバネ）７７ａ，７７ｂとを有する。固定ギア７１は固定水平軸３３の外周の全部またはギア７２と噛み合う領域のみに形成され、あるいは、固定水平軸３３に対して同軸に固定した別部材として設けられる。カム７４は直線状に切り欠かれた一対の平坦面７４ａ，７４ｂと円弧面７４ｃとを備えている。この円弧面７４ｃに歯を形成してギア７２と噛み合わせるようにして、ギア７３とカム７４とを一部材（扇形のギア）として構成しても良い。

このラチェットストップ機構７０において、制動時に揺動アーム４０が時計方向（図５において、以下同じ）すなわちＤ方向に回転すると、固定ギア７１と噛み合うギア７２が固定ギア７１の回りを公転しながら時計方向に回転し、ギア７３およびカム７４が反時計方向に回転する（図５中の各矢印参照）。そうすると、図５に示す中立位置ではカム７４の平坦面７４ａと円弧面７４ｃとの境目近辺でカム７４と接していたバー７５ａが平坦面７４ａと面同士で接することになり、コイルバネ７７ａに押し出される形でバー７５ａが軸ピン７６ａを中心として反時計方向に回転する。これによってバー７５ａの先端が固定ギア７１に入り込むので、アーム４０の戻り（制動時の回転方向Ｄとは逆方向Ｅへの回転）を防止する。また、揺動アーム４０が反時計方向すなわちＥ方向に回転すると、他方のバー７５ｂがカム７４の他方の平坦面７４ｂと面同士で接することになって軸ピン７６ｂを中心として時計方向に回転し、その先端が固定ギア７１に入り込んで、アーム４０の逆方向（Ｄ方向）への回転を防止する。

上述の構成を有する車両制動装置１０が、スイッチ装置６０によって動作可能にスタンバイされている状態において、車両の運転者がブレーキペダルを踏むと、リンク機構１１を介してリンク１５が固定水平軸１９を中心に時計方向に回転するので、これに伴って、ラックアーム２７が若干左肩上がりの状態になりながら左方向に移動していく。押さえピン３１によってラックアーム２７のラック歯２８とピニオンギア３０とは常に噛み合った状態に維持されるので、このラックアーム２７の移動によってピニオンギア３０が反時計方向に回転し、ピニオンギア３０と噛み合っているギア３３が時計方向に回転する。これによりギア３３と一体である揺動アーム４０も時計方向に回転（下降）して、制動ドラム６１が氷雪面などの路面Ｒに接地する（図１仮想線参照）。

これにより、制動ドラム６１の最外周に配置されている非金属のカバー６３が最初に路面Ｒに接触するので、路面Ｒの氷に吸着して車両を減速させ、スリップを防止する。これが第一段階の制動である。カバー６３は弾力性のある材料で形成されるので、車両に対して過度の衝撃を与えることなく路面Ｒにソフトランディングする。したがって、轟音や大きな振動を与えずに制動作用を発揮する。カバー６３が路面Ｒに接地すると、車両走行につれて制動ドラム６１が主軸４２の回りを反時計方向Ｃ（図４（ｂ））に回転し始めるので、ゼンマイバネ６６が渦巻溝６９内で巻き上げられていく。

この状態から引き続き運転者がブレーキペダルを強く踏み込むと、揺動アーム４０がさらに時計方向に回転し、揺動アーム先端４１ａ，４１ｂに上方カラー５１および下方カラー５２などで吊り下げられている移動板４５，４５が溝部４４，４４内を上昇していくので、コイルバネ５３，５３のバネ力が働いて、制動ドラム６１がより強い力で路面Ｒに押し付けられる。これにより、カバー６３の内側に隠れていた爪６２がカバー６３を突き破り、路面に食い込む。これが第二段階の制動であり、特にアイスバーン走行時のスリップ防止に有効である。

さらに、移動板４５，４５と共に上昇する制動ドラム６１が所定の高さまで上昇したときにその回転を強制的に停止させる停止機構５６（図４（ａ））が設けられている。図示実施形態では、制動ドラム６１の両端面から外方に向けて突出するピン５７，５７と、制動ドラム６１が所定の高さ位置まで上昇したときにピン５７，５７を係止可能な位置において揺動アーム先端４１ａから内方に突出するストッパー５８，５８とを有する停止機構５６が採用されている。したがって、運転者がブレーキペダルを強く踏み込む動作を続けることによって移動板４５，４５と共に制動ドラム６１が上昇して所定の高さ位置に達すると、ピン５７，５７がストッパー５８，５８に係止される。これにより、制動ドラム６１は車両走行にもかかわらず強制的に停止されることになり、爪６２がアイスバーンなどの路面に食い込んだ状態で引きずられていくことになって、制動効果がさらに高まる。

このとき、前述のラチェットストップ機構７０の作用によって、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる限り、揺動アーム４０は制動方向Ｄ（図５）に逆回転することがない。したがって、たとえば路面上の障害物などに制動ドラム６１が当たったような場合であっても制動ドラム６１が跳ね上がって路面から離れてしまうことが防止され、前述の制動効果を損なうことがない。さらに、このような場合に揺動アーム４０が逆回転してしまうと、ラック歯２８，ピニオンギア３０，ギア３４などの伝達機構に過度の負荷がかかって破損させる恐れがあるので、ラチェットストップ機構７０はこのような事態を未然に防止する上でも有効である。

上記の作用を通じて十分な制動が得られた後に運転者が安全を確認してブレーキペダルから足を離すと、移動板４５，４５が図３に示す下方位置に下降し、これら移動板の間に架け渡されている主軸４２並びにこの主軸に装着されている制動ドラム６１も下降し、さらにはリンク機構１１および伝達機構が前述のブレーキペダル操作時とは逆方向に動作して揺動アーム４０が上昇して、制動ドラム６１が路面から離れる。なお、揺動アーム４０の回転軸となる固定水平軸３３の回りにゼンマイバネ５９を巻回し、揺動アーム４０が制動時の回転方向Ｄ（図５）に回転したときに巻き上げておいたゼンマイバネ５９が制動解放時に巻き戻されるようにすると、揺動アーム４０をＥ方向に回転させる力として働き、制動ドラム６１を路面から離す手助けとすることができる。

制動ドラム６１が路面から離れると、制動ドラム６１側面の渦巻溝６９内で巻き上げられた状態となっていたゼンマイバネ６６（図４）が巻き戻され、制動ドラム６１を逆回転させる。これにより、制動ドラム６１の外周に巻かれている非金属カバー６３を巻き取って整形し、次回の制動に備える。

運転者によるブレーキペダル操作が行われていないときは、前述のラチェットストップ機構７０の作用により、揺動アーム４０はＥ方向回転のみが許容され、Ｄ方向回転には回転しない。したがって、路面から離れた上昇位置（図１）に待機している制動ドラム６１がその自重や車両走行に伴う振動などによってバタつくことが防止され、誤って路面に接触することがない。すなわち、ラチェットストップ機構７０は、制動解放時に、ゼンマイバネ５９による上述の作用を補助して、制動ドラム６１を確実に且ついち早く待機位置に上昇移動させると共に、次のブレーキペダル操作が行われるまで該待機位置に保持する作用を果たす。

この車両制動装置１０においてメンテナンスが必要となった場合、たとえば制動ドラム６１の外周に巻かれた非金属カバー６３が破損・消耗・劣化したり、爪６２が破損・摩耗したような場合は、図３・図４の装着状態からナット５５，５５を外して、移動板４５，４５の主軸係止溝５４，５４から主軸４２を引き抜けば良い。これによって制動ドラム６１が外れるので、フック６４からワイヤロープ６５を外してカバー６３を取り外し、補修または交換を容易に行うことができる。また、移動板４５，４５を含む主軸装着機構４３についても、ナット４７を外せばボルト４６やコイルバネ５３などを取り外すことができるので、その交換やメンテナンスも容易である。このようにして車両制動装置１０の主要部を簡単に取り外すことができるので、この車両制動装置１０を作動させる必要がない夏季などにおいては、車両から取り外して保管しておくことも可能である。

以上において本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこの特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって定義される発明の範囲内において様々な変形や変更が可能である。ブレーキペダル操作時の揺動アーム４０の回転角度範囲は、リンク機構１１およびラック歯２８，ピニオンギア３０，ギア３４などの伝達機構の設計や、リンクアーム１５の長溝２５内における位置調整ボルト２６の固定位置の変更、規制板３５上の上限ピン３６，下限ピン３７の設置位置の変更などによって調整可能である。

本発明によれば、特にアイスバーン走行時のスリップ防止に有効な車両制動装置が提供され、きわめて産業上の利用可能性が大きいものである。本発明は、スタッドレスタイヤの性能に頼っている現状を打破して、スリップ事故防止に多大な貢献をもたらすことができる。この装置はコンパクトな構成であるので、車体と路面との間の限られたスペース内に収容することができる。

１０車両制動装置
１１リンク機構
１２〜１５リンクアーム
１６〜１９固定水平軸（リンクアームの回転軸）
２０垂直可動軸
２０ａスイッチキーの係止穴
２１〜２４ボールジョイント
２５長溝
２６位置調整ボルト
２７ラックアーム
２８ラック歯
２９固定水平軸
３０ピニオンギア
３１押さえピン
３２軸ピン
３３固定水平軸
３４ギア
３５規制板
３６上限ピン
３７下限ピン
３８スイッチ装置
３９スイッチキー
４０揺動アーム
４１ａ，４１ｂ二股状のアーム先端
４１ｃアーム先端の溝部の上方に残された部分
４２主軸
４３主軸装着機構
４４溝部
４５移動板
４６ボルト
４７ナット
４８〜５０座金
５１上方カラー
５１ａ上端係止部
５１ｂ下端外方突出縁
５２下方カラー
５２ａ上端内方突出縁
５３コイルバネ（押しバネ）
５４主軸係止溝
５５ナット
５６停止機構
５７ピン
５８ストッパー
５９ゼンマイバネ
６０制動部材
６１制動ドラム
６２爪
６３カバー
６４フック
６５ワイヤロープ
６６ゼンマイバネ（制動ドラム逆回転用）
６７キー
６８ピン
６９渦巻溝
７０ラチェットストップ機構
７１ギア
７２ギア
７３ギア
７４カム
７４ａ，７４ｂ平坦面
７４ｃ円弧面
７５ａ，７５ｂバー
７６ａ，７６ｂ軸ピン
７７ａ，７７ｂコイルバネ
７８軸
７９ストッパーピン
８０止めピン
８１フック
Ｒ路面

Claims

運転者のブレーキ操作に応答して水平軸（３３）を中心に所定方向に回転する揺動アーム（４０）と、この揺動アームの先端に架設される主軸（４２）と、この主軸を中心に回転自在である制動ドラム（６１）と、この制動ドラムの外周に設けられる爪（６２）と、この爪を被覆する親水性材料からなるカバー（６３）とを備え、ブレーキペダルが踏み込まれたときに前記揺動アームが前記所定方向に回転して、カバーが接地して路面上の氷に吸着することにより第一段階の制動を実行し、さらに強くブレーキペダルが踏み込まれることにより爪が氷雪路に食い込んで第二段階の制動を実行することを特徴とする車両制動装置。
前記主軸は、前記揺動アームの先端に上下方向に移動自在に設けられる一対の移動板（４５，４５）の間に架け渡されると共に、これら移動板を下向きに付勢して下限位置に保持する押しバネ（５３，５３）が設けられ、ブレーキペダルが踏み込まれて制動ドラムが強く路面に押し付けられたときに移動板が押しバネの付勢力に抗して上昇し、制動ドラムが路面に押し付けられた状態のまま揺動アームに対して上昇していくものであって、且つ、所定位置に到達したときに制動ドラムの回転を強制的に停止させる停止機構（５６）が設けられることを特徴とする請求項１記載の車両制動装置。
前記主軸と前記制動ドラムとの間にゼンマイバネ（６６）が設けられ、制動時に制動ドラムが接地して回転している間に巻き上げられた該ゼンマイバネが、ブレーキペダルから足を離すことによって制動ドラムが路面から離れたときに巻き戻され、制動ドラムを逆回転させることを特徴とする請求項１または２記載の車両制動装置。
ブレーキペダルが踏み込まれているときに前記揺動アームが前記所定方向とは逆方向に回転することを防止すると共にブレーキペダルが踏み込まれていないときは前記揺動アームを前記所定方向に回転することを防止するラチェットストップ機構（７０）が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の車両制動装置。