JPS63159114A - 自動車用スパイク装置の制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輪と共に車輪ハブに一体的に取り付けられ
、スパイクを進退自在とした自動車のスパイク装置を車
室内から制御するようにした制御機構に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

寒冷地などにあっては、道路が凍結したり、道路に積も
った雪が押し固められてやはり凍結した状態となる。こ
のため、寒冷地を自動車走行する場合には、通常のタイ
ヤに代えてスパイクタイヤを装着したり、あるいは通常
タイヤ（本明細書では、ノーマル、ラジアルタイヤその
他、スパイクタイヤ以外のものをいう）にチェーンを装
着したり、更にはスパイクタイヤとチェーンの双方を装
着して凍結状態の道路とのグリップ力を大きくする必要
がある。スパイクタイヤは、タイヤのトレッド部分にス
パイクを一体的に埋設したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、チェーンを装着するには、装着しようとする
各々の車輪をジヤツキアンプする必要があり、その操作
が面倒であると共に、車輪への取り付は自体も簡単に行
うことはできず、装着作業が全体にわたって煩雑であっ
た。またチェーンを使用する場合は、走行時に相当大き
な振動と騒音を伴い、快適な走行感が得られないという
欠点があった・ これに対して、予め通常タイヤに代えてスパイクタイヤ
を使用する場合には、煩雑な装着作業は不要である。然
しながら、一旦装着した後に、凍結していない通常の道
路をスパイクタイヤで走行するときは、スパイクが路面
のアスファルトやコンクリートを削り取り、粉塵公害の
原因となっている。この粉塵の問題は、寒冷地都市など
で、早急な改善策が検討されているものの、未だかつて
有効な解決策が見いだせないのが現状である。またタイ
ルを敷設した道路にあっては、スパイクによりタイルが
損壊されるという欠点があった。更に、このスパイクタ
イヤの場合も、スパイクと路面とが当接したときに発す
る騒音が問題となっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の如き従来の問題点に鑑み、これを改良除
去したものであって、スパイクが進退自在な装置を車輪
と共に車輪ハブに一体的に取り付け、これを車室内から
操作するようにしたスパイク制御機構を提供せんとする
ものである。

而して、前記問題点を解決するために本発明が採用した
手段は、車輪と共に車輪ハブに一体的に取り付けられ、
耐圧チューブ内の圧縮空気圧をコントロールすることに
より、本体ケーシング内に放射状に装着されたスパイク
操作杆を、本体ケーシングから進退自在とするスパイク
装置と、トランクルーム内等に取り付けられたコンプレ
ッサーと、車室内の主スイッチによりＯＮ、　ＯＦＦ制
御され、コンプレッサーからの圧縮空気を供給・遮断す
る電磁弁と、スパイク装置の本体ケーシング中心部に固
定され、その一端側が前記耐圧チューブに接続されると
共に他端側か前記電磁弁に接続されたロータリージヨイ
ントとより成り、前記主スイッチの切換操作により耐圧
チューブ内の圧縮空気圧をコントロールするようにして
いる。

〔作　用〕

第１図乃至第４図の実施例で明らかな如く、凍結道路の
走行に際し、運転席３１のインパネ３２等に取り付けら
れた主スイッチ３３を０Ｎｆｉ作すると、電磁弁３７が
動作して、コンプレッサー３６のエアタンク３８と、耐
圧チューブ１９とをロータリージヨイント４１を介して
連通させる。このため、コンプレッサー３６及びそのエ
アータンク３８から圧縮空気が耐圧チューブ１９内へ供
給され、耐圧チューブ１９が操作杆１３を外径方向へ押
圧して先端のスパイク部１５をタイヤ２のトレッド面２
ａより突出させる。そのため、凍結道路であっても大き
なグリップ力が得られ、安定した走行状態が得られる。

また前記凍結道路の走行状態から、舗装路面の露出して
いる道路へ至った場合は、走行を継続したままの状態で
、主スイッチ３３をＯＦＦ側に操作すると、電磁弁３７
が復帰動作し、耐圧チューブ１９及びロータリージツイ
ン４１と、電磁弁３７の大気連通ポートとが連通し、耐
圧チューブ１９内の圧縮空気が大気へ排出される。この
ため、操作杆１３がスプリング１６の付勢力により本体
ケーシング４内へ退入する。そのため、タイヤ２による
通常走行が可能となる。

このように、本発明にあっては、車室内からの主スイッ
チ３３の切換操作のみで、スパイク装置Ａのスパイク部
１５を突出、退入制御でき、タイヤ交換作業が全く不要
であると共に、スパイク１５部による粉塵公害等をも皆
無とすることが可能である。

〔実施例〕

以下に、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて説
明すると次の通りである。

第１図はスパイク装置Ａを自動車へ実際に装着した実施
例を示す全体側面図、第２図はその配線及び配管状態を
示す図面である。同図に示す如く、この実施例の制御ｔ
ａｔｉは、車輪３の外側に並列して車輪ハブｌ　（第３
図参照）へ取り付けられたスバイク装置Ａを有している
。また車室３１内の運転席側インパネ３２には、主スイ
ッチ３３が取り付けられ、トランクルーム３４内にはバ
ッテリー３５を電源とするコンプレッサー３６及び３ポ
一ト式の電磁弁３７と、前記コンプレッサー３６からの
圧縮空気をリザーブするエアタンク３８と、タイヤ２（
第３図及び第４図参照）への空気注入器３９が装着され
ている。前記コンプレッサー３６は、金魚等の水槽に新
鮮空気を最大６Ｋｇ／−で圧送することのできる軽量小
型のものでも充分である。またこのコンプレッサー３６
は、圧力スイッチ（図示せず）を内蔵しており、エアタ
ンク３８内の空気圧が所定圧力（例えば、３Ｋｇ／ｃｄ
）以下になると自動的にＯＮ動作し、エアタンク３８内
の空気圧を所定圧力（例えば、６Ｋ　ｇ　／　ｃＩｌ）
に保つように設定されている。前記コンプレッサー３６
からの圧縮空気は、エアタンク３８を介して電磁弁３７
と空気注入器３９とに分岐されている。更に電磁弁３７
は配管４０．４４及びロータリージヨイント４１及び接
続管４２を介してスパイク装置Ａの耐圧チューブ１９に
接続されている。尚、第１図及び第２図において、４３
はエアタンク３８の空気圧メータである。

スパイク装置Ａは、第３図及び第４図に拡大して示す通
りであり、第３図は車輪ハブ１へ取り付けた状態のスパ
イク装置Ａを自動車の後部側から見た縦断面図、第４図
は同状態を自動車の側面側から見た一部断面図である。

スパイク装置Ａは、ｉＩ當タイヤ（ノーマル、ラジアル
の場合を含む）２を装着してなる車輪３の最大外径より
も寸法Ｌ×２の分だけ小径の本体ケーシング４を有して
いる。この場合、車輪３の最大外径とは、タイヤ２のト
レンド面２ａからトレッド面２ａまでの寸法をいう。前
記本体ケーシング４は、車輪取付用ボルト５の装着孔６
を有し、車輪ハブ１の取付面１ａに当接し得る面７を備
えた凹面部８と、多層構造の環状壁９．１０．１１．１
２とを有している。前記各環状壁により、本体ケーシン
グ４は、環状壁間が三つの室ａ、ｂ、ｃに区画されてい
る。

本体ケーシング４の内部には、前記環状壁９゜１０、１
１を貫通して合計３２本の操作杆１３が放射状に配置さ
れている。操作杆１３は、先端部（外径寄り）にスパイ
ク部１５が一体的に形成されており、室ａに位置する部
分の途中には、常時退入方向（内径方向）へ３にｇで付
勢するスプリング１６が装着されている。１７は、操作
杆１３の途中に蝮着されたスプリング装着用の鍔である
。操作杆１３の後端面には、平板状の円板１８が蝮着な
どの手段によって取り付けられている。この円板１８は
、必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。

前記環状壁１１．１２により区画された室Ｃには、例え
ばｌＯにｇ／−までの圧縮空気を注入することができる
耐圧チューブＩ９が装着されており、その外径面側は前
記操作杆１３の円板１８に当接している０通常の使用状
態では、耐圧チューブ１９内の空気圧は２．５　Ｋｇ／
−で充分である。前記耐圧チューブ１９は、第２図に示
す如く、環状壁１２及び後述するカバー２１を貫通して
その内面側に露出したバルブ２０を有している。なお、
操作杆１３の装着は、各環状壁に貫通孔２２を形成し、
凹面部８から外径方向へ向けて挿通すればよい、そして
、その途中の室ａにおいて鍔１７及びスプリング１６を
装着し、また挿入後の室Ｃにおいて円板１８を蝮着すれ
ばよい。

また本体ケーシング４の中心部にあっては、カバー２１
の筒状部４５に、ロータリージヨイント４１が固定され
ており、その一端側は接続管４２を介して前記耐圧チュ
ーブ１９のパルプ２０に接続されている。

一方、ロータリージヨイント４１の他端側は、接続管４
４及び４０を介して電磁弁３７に接続されている。

ところで、前記配管４４は、ボディ４６の外側からタイ
ヤハウス内へ貫通する連結固定具４７を介して、配管４
０に接続されている。そして、この配管４０は、タイヤ
ハウス内に沿って配管され、自動車後ｇ１５側でトラン
クルーム３４内へ浸入して電磁弁３７に接続されている
。

第１図において、２３は本体ケーシング４の室ａを閉塞
する補強板、２４は環状壁１０．１１との間の補強並び
に操作杆１３の案内用筒、２５は本体ケーシング４の外
径寄り部分に被覆されたゴム材、　２１は本体ケーシン
グ４の外寄り（第３図の左寄り）側面に沿った形状に形
成されたカバー、２６はカバー２１の内面凹部を補強す
るリブである。

上述の如く構成されたスパイク装置Ａは、図面に示す如
く、車輪３の外側に配置され、車輪３と共に車輪ハブｌ
のボルト５にナツト３０を介して一体的に取り付けられ
てい、る、取り付けは、ジヤツキアップすることなく既
存の車輪３へ取り付けることが可能である。また取り付
けは、車輪３を取り付けるための既存のナツト外周面に
外螺子を刻設し、該外螺子に別のナンドを緊締して行っ
てもよい、即ち、いわゆるトラック等の車輪取り付けに
用いられるダブルナツト方式にて行ってもよい。

この取付状態にあって、スパイク装置Ａの本体ケーシン
グ側外径は、タイヤ２のトレッド面２ａとの間において
、寸法Ｌ＝２０ｍｍの高低差を有している。

またタイヤハウスの内面壁２７と、スパイク装置への最
も外側に位置する部分との間には寸法Ｄ−２０鴎の間隙
が形成されている。なお、この場合の寸法り、　　Ｌな
どは、トレッド幅が１８５ｆｉ、外径が１４インチのタ
イヤ２をトヨタのクラウンに装着した場合のものである
。

次に、上述の要領で車輪３と共に車輪ハブ１に取り付け
られたスパイク装置への動作態様を説明する。

先ず、凍結状態の道路を走行する場合について説明する
。この場合は、運転席３１の主スイッチ３３をＯＮにし
、電磁弁３７をＯＮ動作させる。これにより、コンプレ
ッサー３６及びエアタンク３８と、ロータリージヨイン
ト４１及び耐圧チューブ１９とが連通し、エアタンク３
８から配管４０．４４及びロータリージヨイント４１並
びに配管４２を介して耐圧チェーブ１９に圧縮空気が供
給される。圧縮空気は、先ずエアタンク３８内にリザー
ブされていた分が供給される。

そして、エアタンク３８内の空気圧が３　Ｋｇ／−以下
になると、コンプレッサー３６に内蔵された圧力スイッ
チが動作してコンプレッサー３６が自動的にＯＮ動作し
、エアタンク３８へ圧縮空気の補給を続ける。

コンプレッサー３６は、エアタンク３８内の空気圧が６
Ｋｇ／−になると、自動的にＯＦＦ動作することは前述
した通りである。

圧縮空気の注入により耐圧チューブ１９は、第３図の上
半分及び第４図に示す如く、操作杆１３をスプリング１
６の付勢力（３Ｋｇ）に抗して外径方向へ押圧し、先端
のスパイク部１５をタイヤ２のトレッド面２ａよりも外
方へｌたけ突出させる。ここにおいて、耐圧チューブ１
９内の空気圧は、前述した如＜２．５Ｋｇ／−でも操作
杆１３を外径方向へ押し出すことが可能である。これは
、円板１８の半径を１０鶴とした場合、円板１８の面積
は３．１４−となり、円板全体すなわち操作杆１３の受
ける耐圧チューブ１９の押出力が７．８５Ｋｇとなり、
スプリング１６の付勢力３Ｋｇよりも大となるからであ
る。操作杆１３の前記突出量は、この実施例では２５謳
に設定されており、この突出状態においてスパイク部１
５がトレッド面２ａよりも突出する前記寸法ｌは５酊と
なる。そして以降は、この状態で凍結状態の道路を走行
すればよい、これであれば、タイヤ２のトレンド面２ａ
で路面をグリップすると同時に、前記スパイク部１５が
凍結状態の路面へ突き刺さり、大きなグリップ力が得ら
れる。すなわち、凍結状態の道路であっても安全な走行
が可能である。また操作杆１３の後端面側を耐圧チュー
ブ１９で押圧することにより、路面状況（凹凸など）に
よるスパイク部１５の進退動作を前記耐圧チューブ１９
で吸収することができ、車体振動を抑止する効果がある
。

他方、スパイク装置ｉ！ｉＡを装着し、た状態で、路面
の凍結していない道路を走行する場合は、運転席３１の
主スイッチ３３をＯＦＦにし、電磁弁３７をＯＦＦ動作
させる。これにより、耐圧チューブ１９及びロータリー
ジヨイント４１と、電磁弁３７の大気連通ボート（図示
せず）とが連通し、耐圧チューブ１９内の圧縮空気が大
気へ排出される。そして、本体ケーシング４内のスプリ
ング１６によって操作管１３が内径方向へ付勢されて退
入動作し、耐圧チューブ１９内の空気は更に大気へ排出
される。このため、第３図の下半分に示す如く、操作杆
１３の先端部のスパイク部１５は本体ケーシング４内へ
完全に退入する。従って、操作杆１３のスパイク部１５
が道路のアスファルトやコンクリート等を削り取ること
がなく、粉塵公害や騒音の問題は皆無である。なお、こ
の場合の走行状態において、スプリング１６は本体ケー
シング４の回転に伴う遠心力により、操作杆１３が突出
動作するのを抑止する働きがある。このため、凍結して
いない状態の道路走行中に、スパイク部１５がタイヤト
レッド面２ａよりも突出することは決してあり得ないも
のである。

またスパイク装置Ａは、タイヤ２がバーストした場合に
、タイヤ２の代わりとして機能することができ、タイヤ
バースト時の安全性を保証することが可能である。

一方、エアタンク３８から分岐した空気注入器３９を使
用すれば、手動操作でバルブ２０から耐圧チューブ１９
へ圧縮空気を供給し、操作杆１３及びその先端のスパイ
ク部１５を突出、退入動作させることが可能である。勿
論、通常のタイヤ２の空気圧が不足した場合であっても
、この空気注入器３９により正常空気圧まで圧縮空気を
補給することが可能である。

ところで、本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、適宜の変更が可能である０例えば、スパイク装置
Ａはあらゆる車種の自動車に適用できる詐りでなく、車
種によっては車輪の内側で車輪ハブ１へ取り付けること
も可能である。また耐圧チューブ１９は、市販されてい
るタイヤを使用するこも可能である。更にスパイク部１
５は、操作杆１３と一体的に成形してもよく、別途製作
準備したものをねじ込みなどにより装着するようにして
もよい、操作杆１３の本数は、車種に応じて適宜変更す
ることが可能であり、スプリング１６は省略することも
可能である。スプリング１６を省略した場合にあって、
凍結していない状態の道路を走行したとしても、スパイ
ク部１５は路面と当接した時点で内径方向へ自由に退入
することができ、路面に対して大きな衝撃力を与えるこ
とはない、然しなから、ある程度の衝撃を与えることは
避けられないから、あまり好ましい実施例とは言えない
。更にまたコンプレッサー３６の性能如何によっては、
エアタンク３８を省略し、コンプレッサー３６と電磁弁
３７とを直接接続するようにしてもよい。主スイッチ３
３は、三段階式のものとし、第一段階の操作でコンプレ
ッサー３６及び電磁弁３７をバッテリー３５に接続して
動作可能状態とし、第二及び第三段階の操作でコンプレ
ッサー３６及び電磁弁３７をＯＮ、ＯＦＦ動作させても
よい。またコンプレッサー３６及びエアタンク３８の設
定圧は、該エアタンク３８と耐圧チューブ１９との間の
配管経路途中に所定圧の圧力弁を配置する等して車種等
に応じて適宜変更するようにすればよい。更に前述の実
施例では、コンプレッサー３６．電磁弁３７．エアタン
ク３８を、トランクルーム３４内へ設置した場合に基づ
いて説明したが、これらの部品は全て軽量小型であり、
座席の下方空間等へ設置することも勿論可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にあっては、スパイク装置の
スパイク部を車室内から主スイッチを操作するだけで突
出、進入操作することができ、従来のように自動車を道
路脇に停車させてジヤツキアンプにより一本宛タイヤ交
換する等の煩わしい作業が全く不要である。従って、凍
結状態の道路と舗装路面の露出している道路との行き交
いに際し、女性や老人、病弱な人であっても極めて簡単
且つ容易にスパイク部の突出退入操作をでき、頗る便利
である。またスパイク装置の制御機構全体の構成が簡単
で、しかも各構成部品が極めて軽量小型であるので、市
販されている自動車へ簡単な作業で取り付けることが可
能である。それに加えて、スパイク部が進退自在である
ので、凍結状態の道路を走行する場合は、スパイク部を
タイヤトレッド面より突出させて大きなグリップ力を得
ることができる。また凍結していない状態の道路を走行
する場合は、スパイク部を本体ケーシング内へ退入させ
ることができ、路面のアスファルト等を削り取ることが
ないので、粉塵公害や騒音の問題を解決することが可能
である。またスパイク装置は、車体をジヤツキアップす
ることなく容易に取り付けることが可能であり、しかも
装着したまま通常走行ができるので極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明に係るものであり、第１図は自動
車へスパイク装置を取り付けた状態を示す部分断面側面
図、第２図は制御機構全体の配線及び配管系統図、第３
図はスパイク装置を車輪ハブへ取り付けて自動車を後部
側から見た縦断面図、第４図は同状態を自動車の側面側
から見た一部断面図である。 ３・・・車輪　　　　　　１・・・車輪ハブ１９・・・
耐圧チューブ　　４・・・本体ケーシング１３・・・ス
パイク操作杆　Ａ・・・スパイク装？２３４・・・トラ
ンクルーム　３６・・・コンプレッサー３１・・・運転
席　　　　　３３・・・主スイッチ３７・・・電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車輪と共に車輪ハブに一体的に取り付けられ、耐圧
   チューブ内の圧縮空気圧をコントロールすることにより
   、本体ケーシング内に放射状に装着されたスパイク操作
   杆を、本体ケーシングから進退自在とするスパイク装置
   と、トランクルーム内等に取り付けられたコンプレッサ
   ーと、車室内の主スイッチによりＯＮ、ＯＦＦ制御され
   、コンプレッサーからの圧縮空気を供給・遮断する電磁
   弁と、スパイク装置の本体ケーシング中心部に固定され
   、その一端側が前記耐圧チューブに接続されると共に他
   端側が前記電磁弁に接続されたロータリージョイントと
   より成り、前記主スイッチの切換操作により耐圧チュー
   ブ内の圧縮空気圧をコントロールするようにしたことを
   特徴とする自動車用スパイク装置の制御機構。