JPH1113038A - 雪氷路面破砕作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 積雪寒冷地において、圧雪路面またはアイス
バーンを走行する自動車のタイヤと路面の摩擦力が低下
し、制動力の不足によるスリップの発生を防ぐための雪
氷路面破砕作業車を提供する。 【解決手段】 作業車によって、圧雪路面またはアイス
バーンに押し付けられたピンを進行方向に対して高速に
左右に振動させ、ジグザグ状の細溝を作ることにより、
タイヤと路面の摩擦力を大きくして解決することができ
る。この場合に振動速度が大きいため、小数のピンであ
っても広い路面に対応できピンの全体数を減らすことが
できる。また路面の破壊はピンに掛かる重量による破壊
力だけでなく水平面の力も加わるため、ピン全体に掛け
る重量は少なくてすみ、作業車の駆動タイヤに掛かる車
体重量の減少を最小限に抑えることができるため、作業
車の走行能力は保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積雪寒冷地の道路にお
ける自動車の交通に関する。

【０００２】

【従来の技術】積雪寒冷地において、圧雪またはアイス
バーン路面を走行する自動車の走行能力すなわち制動力
および登坂能力確保のため、例１として作業車から複数
のピンを路面に押し付けて引きずるることにより、その
走行によって路面に多数の溝を形成させ、タイヤと路面
の摩擦係数を高める方法があった。

【０００３】また例２として作業車両にもうけた回転ド
ラムの表面に多数のピンを取り付け、それを路面に押し
付けて走行し、多数の小孔を付けるものもあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし例１の場合に、
ピンは作業車に対しその平面上の位置が固定されている
ため、単に路面に進行方向に平行な縦筋を付けるに過ぎ
ず、その縦溝の間は全く無効であり、したがって溝のタ
イヤに接する有効な面積が狭いために効果は少なく、ま
た縦溝によりハンドルを取られる危険性もあった。

【０００５】またドラムを用いた例２の場合は、単にピ
ンを路面に押し付けるだけであり、ピン当りの路面破砕
面積が小さいために、道路面積当りのピンの数が非常に
多く、しかも路面の破壊力が路面に対して垂直方向の力
だけであるために、ドラム全体を押し付けるには大きな
重量を必要とした。一方でその分だけ走行を駆動するタ
イヤに掛かる車体重量は減少し、全体として駆動力が低
下し作業車自体がスリップしやすくなるためにピン毎に
掛かる力には限界があり、結局雪氷面特にアイスバーン
の破壊能力が弱い欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に関して、作業
車の走行に際しピンを進行方向に対して高速で左右に振
動させることにより、ジグザグ状の細溝を付けることが
できるため、細溝の間隔や方向の課題を解決することが
できる。

【０００７】この場合にピンの進行方向に対して左右の
振幅を大きくすることにより、小数のピンであっても広
い路面に対応できるため、ピンの全体数を減らすことが
できる。さらに路面を破砕する力は、重量だけでなく水
平方向の力も作用するためにピン全体に掛ける重量は少
なくてすみ、作業車両の駆動タイヤに掛かる重量の減少
を最小限に抑えることができるため、その走行能力は充
分に保たれる。

【０００８】さらにこの場合に、ジグザグ状の細溝の相
互の間に無効面積を作らない様にするには、もしピンの
配列が１列ならば、細溝の振幅はピンの間隔よりも大き
くする必要がある。振幅が大きいことは作業車両の振動
を発生しやすく、これを防ぐにはピン数を多くする必要
がある。

【０００９】請求項２はこの対策であって、同じピンの
配列を２列用いるものである。この場合に２列の細溝の
進行方向に対する位置的位相差を１８０゜程度にすれ
ば、ピンの振幅は最低の場合でピン間隔の半分で済むこ
とになる。そうしてピンの振幅をそれよりも大きく取る
ことにより、相互に交差するジグザグ状の細溝を形成さ
せることが可能になり、結果として細溝自体が破壊さ
れ、路面破壊効果は増大する。ただしこの場合は作業速
度が大幅に変化すると、位相差は１８０゜から大きく崩
れ、その効果は減退する。

【００１０】請求項３はこの位相差と作業速度の関係の
問題の解決法である。すなわち速度に比例した振動数を
発生させることにより、作業速度に関係ない一定の細溝
の波長を得るものである。これは作業速度の制限をなく
し、自由な速度での作業を可能にする。

【００１１】

【作用】これらを図によって説明すれば、図１は請求項
１によるピンの駆動機構の原理の一例を示すものであっ
て、縦スライド２に取り付けられた水平ガイド７は作業
中は車体１に固定された油圧シリンダー１０および縦ス
ライドガイド３によって押し下げられる。ピンホルダー
８は水平スライドガイド７に支えられ、水平スライドガ
イド７に固定されたモーター４と偏心軸５および連結ロ
ッド６によって左右に振動し、車両の走行とともに図３
のＡに示される様に、サインカーブに類似した波形の細
溝Ｄの列を形成することができる。図３のＡは、この場
合の振幅ａとピン間隔Ｇが等しい場合の細溝Ｄの状態を
示す。

【００１２】図２は請求項２によるピン列の配置を示す
ピンホルダー８の下面図であって、２組のピン配列Ｐお
よびＰ’の関係を示し、２組のピン配列の間隔Ｓおよび
ピン間隔隔Ｇは一定である。また図３のＢはピン配列Ｐ
によって生ずる細溝Ｄおよびピン配列Ｐ’により生ずる
細溝Ｄ’を示し、２組のピン配列ＰおよびＰ’の間隔Ｓ
は、走行速度Ｕ（ｋｍ／ｈ）と振動数Ｆ（ｒｐｍ）で定
まる溝ＤおよびＤ’の波長Ｌの５０％に設定される。こ
こで波長Ｌ（ｃｍ）は、次式で示される。 Ｌ＝１０００００・［Ｕ／（６０・Ｆ）］ ・・・・・・・式） ここでモーター４の回転数で定まる振動数Ｆが一定なら
ば、作業走行速度Ｕの変化によって波長Ｌは変化し、そ
の結果として２組の細溝ＤとＤ’の位相差θは変化す
る。

【００１３】請求項３はこの作業速度による波長Ｌの変
化を防ぐ方法であって、振動数Ｆを作業走行速度Ｕに比
例させることにより式を単なる定数にして、位相差θを
常に１８０゜程度に保つことができる。このことは、た
とえば車軸に連結した油圧ポンプにより作業走行速度に
比例した油量を発生し、モーター４として油圧の体積式
モーターを用いることにより達成できる。

【００１４】またピン間隔Ｇが細溝Ｄの振幅ａよりも小
さい場合には、２組の細溝ＤおよびＤ’が重なることに
よって、溝自体が破壊される。図３のＢは重なり部の破
砕ｃの発生状態を示す。

【００１５】

【発明の効果】ピン間隔および振幅は６０ないし１００
ｍｍ程度、振動数は毎分３００回程度での実験の結果
は、同一ピン間隔の従来の縦溝のみの場合と比較して、
一般車両の制動力および登坂能力の増大効果は大きく向
上し、ハンドルの安定性も得られた。また作業車の車体
の振動も、殆ど問題にならない程であった。また請求項
２による細溝の交差は、鋭角部が交差しない場合と比較
して、破壊面積が拡大することも証明された。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の請求項１による装置構造の一例を示
すものであり、

【図２】は請求項３による押し下げ機構の原理の一例を
示す。

【図３】は筋の状態を示す図であり、Ａは請求項１によ
るピン駆動機構１組による状態、Ｂは請求項２による２
組のピン駆動機構を用いた場合の筋の状態を示す。 １ 車体 ２ 縦スライド ３ 縦スライドガイド ４ モーター ５ 偏心軸 ６ 連結ロッド ７ 水平スライドガイド ８ ピンホルダー ９ ピン １０ 油圧シリンダー Ｐ，Ｐ’ ピン配列 ａ 振幅 Ｇ ピン間隔 Ｓ ピン配列Ｐ１およびＰ２の間隔 θ ２組の細溝の位相差 ｃ 細溝の重なりによる破砕部分 Ｄ，Ｄ’ 細溝 Ｌ 波長

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積雪寒冷地において、路面に押し下げら
   れた複数のピンを常に左右に振動させることにより、ジ
   グザグ状の細溝をアイスバーン路面に形成させ、よって
   通行車両のタイヤと路面の摩擦係数を高めることを特徴
   とする雪氷路面破砕作業車
2. 【請求項２】 この場合に、進行方向に対してピンを左
   右方向に等間隔に並べた配列を２列用い、進行方向に対
   する２列の配列の間隔を設定作業速度と振動数により定
   まる細溝の波長の５０％程度にすることにより、２組の
   細溝の波形が１８０゜前後の位相差を持つ様にし、さら
   に進行方向に対して２組の配列において、互いに相手の
   ピンの中間に自らのピンが位置する様にピンを配置する
   ことにより生成する細溝の交差を可能にし、よって細溝
   自体の破壊による破壊面積の増大を実現し、タイヤと路
   面の摩擦係数を高め、同時に振動の振幅を小さくするこ
   とを可能にすることを特徴とする雪氷路面破砕作業車
3. 【請求項３】 請求項２に関し、作業時に車両速度に比
   例した振動数を発生する油圧機構を用いることによっ
   て、いかなる車両速度においても生成する細溝の波長を
   一定にすることを特徴とする雪氷路面破砕作業車