CN102858619A

CN102858619A - 车辆用操舵装置

Info

Publication number: CN102858619A
Application number: CN2011800202811A
Authority: CN
Inventors: 叶山良平; 神田尚武
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: EP2583880A1; CN102858619B; EP2583880A4; US20130046442A1; JP5708976B2; EP2583880B1; US9108667B2; WO2011158754A1; JP2012001092A

Abstract

本发明提供一种车辆用操舵装置。车辆用操舵装置（9）具备：用于对操舵部件（10）进行旋转操作的把手（51）、和对把手（51）的旋转施加反作用力的把手反作用力促动器（12；84）。把手（51）具有把手中心（C3），并被上述操舵部件（10）支承为能够绕上述把手中心（C3）进行旋转。在握着把手（51）来操作操舵部件（10）时，把手（51）根据操舵部件（10）的旋转而绕上述把手中心（C3）进行旋转（自转）。把手反作用力促动器（12；84）对该把手（51）的旋转（自转）施加反作用力。

Description

车辆用操舵装置

技术领域

本发明涉及车辆用操舵装置。

背景技术

在将手柄（方向盘）与转向轮之间的机械式的连结断开的所谓的线控转向系统中，提出了对手柄的位置（把手关于方向盘的周向的位置）和轮胎最大转向角的错位进行修正的车辆用的手柄位置修正装置（例如参照专利文献1）。

还提出了如下方案的工业车辆用的动力转向装置，即、对手柄、把手设置检测接触的传感器，并仅在驾驶员握着手柄、把手时，使动力转向用的电动马达动作（例如参照专利文献2）。

还提出了如下方案的线控转向式的操舵装置，即、利用照相机检测驾驶员握持方向盘的手的位置，并根据驾驶员的手的位置对方向盘的操舵反作用力进行修正（例如参照专利文献3）。

专利文献1:日本特许第3991632号公报（说明书的第66段~第69段。图6、图8）。

专利文献2:日本实开昭63-37381号公报（图1、图4）

专利文献3:日本特开2007-253640号公报（图5、图6）

一般地，在叉车等货物装卸车辆、残疾人士用的车辆中，为了能用单手操作手柄（方向盘）而在手柄上设置有能够旋转的把手。例如，在货物装卸车辆中，驾驶员一边用右手进行用于货物装卸作业的控制杆操作，一边用左手握持把手来进行手柄操作。

驾驶员有时会频繁地交替操作手柄和把手，在该情况下，希望不受交替影响地施加适当的操舵反作用力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对使用把手的操舵施加适当的操舵反作用力的车辆用操舵装置。另外，本发明的其他的目的在于提供一种即使在切换进行使用把手的操舵和使用方向盘的操舵的情况下也能施加适当的操舵反作用力的车辆用操舵装置。

为了实现上述目的，本发明的一实施方式提供车辆用操舵装置（9），其具备：用于对操舵部件（10）进行旋转操作的把手（51）、和对上述把手的旋转施加反作用力的把手反作用力促动器（12；84），上述把手具有把手中心（C3），并被上述操舵部件支承为能够绕上述把手中心进行旋转。

根据本实施方式，在握着把手来操作操舵部件时，把手根据操舵部件的旋转而绕上述把手中心进行旋转（自转）。把手反作用力促动器对该把手的旋转（自转）施加反作用力，所以能够对使用了把手的操舵施加适当的操舵反作用力。

此外，括弧内的英文数字表示后述的实施方式中的对应结构要素等，这当然不意味着本发明仅限定于这些实施方式。以下，与此相同。

另外，上述把手反作用力促动器有时包括电动马达，且该车辆用操舵装置具备进行反作用力控制的控制机构（100），该控制结构所进行的反作用力控制对基于上述把手反作用力促动器的反作用力进行控制。在该情况下，能够适当控制对把手施加的反作用力。

另外，有时具备把手位置检测机构（71），其对绕所述把手中心的所述把手的位置进行检测，所述控制机构根据由所述把手位置检测机构检测出的绕所述把手中心的所述把手的位置，对基于所述把手反作用力促动器的所述反作用力进行控制。

在驾驶员握着把手而使操舵部件旋转时，把手相对于操舵部件而朝与操舵部件的旋转方向相反的方向，以与操舵部件的旋转角（操舵角θ_H）相等的角度（把手旋转角θ_N）绕上述把手中心旋转（自转）。因此，通过根据上述检测出的把手的位置（把手旋转角θ_N）而施加反作用力，由此能够根据操舵角施加反作用力。例如可以对把手施加与操舵角成正比的反作用力。

另外，有时还具备对绕上述把手中心的上述把手的旋转速度（θ_N＇）进行检测的把手旋转速度检测机构（102），上述控制机构根据由上述把手旋转速度检测机构检测出的把手的旋转速度，来控制基于上述把手反作用力促动器的反作用力。若把手的旋转速度很大，则操舵部件的旋转速度增大，所以车辆由于离心力而振动，车辆的动作可能不稳定。与此相对，在本实施方式中，施加与相当于操舵部件的旋转速度的把手的旋转（自转）速度对应的反作用力，所以能够使车辆动作稳定。在操作把手的驾驶员的手腕的角度恒定的情况下，把手的旋转速度与操舵部件的旋转速度大致相等。因此，把手旋转速度检测机构可以根据操舵部件的旋转速度检测把手的旋转速度。

另外，有时还具备对上述把手被握持的情况进行检测的握持检测机构（75），上述控制机构在利用握持检测机构检测到上述把手被握持的条件下，进行把手反作用力促动器的反作用力控制。在该情况下，在握着把手进行操舵时，能够可靠地对把手施加反作用力。

另外，上述操舵部件包括方向盘（52），其将上述把手支承为能够旋转，且该车辆用操舵装置具备对上述方向盘的旋转施加反作用力的方向盘反作用力促动器（13），上述控制机构不论是否进行上述把手反作用力促动器的反作用力控制，都进行上述方向盘反作用力促动器的反作用力控制。

在该情况下，不论驾驶员是否握着把手进行操舵，即，不论是否进行把手反作用力促动器的反作用力控制，作为基础，都对车轮的旋转施加适当的反作用力。因此，能够抑制对习惯于现有的操舵感觉的驾驶员造成不协调感。

另外，上述操舵部件有时包括将上述把手支承为能够旋转的方向盘（52），并具备被固定于上述方向盘且支承上述把手的把手支承部（86），上述把手反作用力促动器可以是夹装在上述把手支承部与上述把手之间，并能够对绕上述把手中心的上述把手的旋转施加基于粘性阻力的反作用力的旋转阻尼器（84）。

在该情况下，能够对把手的旋转（自转）施加粘性阻力。即，不需要进行控制，就能够自动地施加与把手的旋转速度对应的反作用力。

另外，上述把手有时被上述把手支承部支承为能够向沿把手中心的规定方向移动，上述旋转阻尼器包括以能够旋转的方式与上述把手支承部连结且在相对于上述把手旋转时产生粘性阻力的阻尼器构件（98），且该车辆用操舵装置具备离合器（85），伴随着上述把手朝上述规定方向的移动，该离合器能够对限制上述阻尼器构件的旋转的状态和解除限制的状态进行切换。在该情况下，能够利用离合器的动作对把手施加基于旋转阻尼器的反作用力的状态和不施加的状态进行切换。所述把手被所述把手支承部支承为能够向沿所述把手中心的规定方向移动。

另外，有时解除上述操舵部件与转向轮（6）的机械式的连结。在该情况下，即在线控转向式的车辆用操舵装置中，能够对使用了把手的操舵施加适当的操舵反作用力。

附图说明

图1是表示应用了本发明的一实施方式所涉及的车辆用操舵装置的叉车的简要结构的示意侧视图。

图2是用于说明使货叉升降的动作原理的简图。

图3是操舵部件的简要主视图，是沿操舵部件的方向盘中心观察操舵部件的图。

图4是操舵部件以及把手的简要剖视图。

图5是表示叉车的电气结构的框图。

图6A是表示把手旋转角θ_N以及把手反作用力T_N的关系的图，图6B是表示操舵角θ_H以及把手反作用力T_N的关系的图。

图7是表示基于ECU的主控制的流程的流程图。

图8是表示本发明的其他的实施方式所涉及的把手旋转角θ_N以及把手反作用力T_N的关系的图。

图9A是本发明的又一其他的实施方式所涉及的把手旋转角速度θ_N＇以及把手反作用力T_N的关系的图，图9B是表示操舵角速度θ_H＇以及方向盘反作用力T_H的关系的图。

图10是表示图9的实施方式所涉及的车辆用操舵装置的电气结构的要部的简要框图。

图11是表示图9的实施方式中的基于ECU的主控制的流程的流程图。

图12是本发明的另一其他的实施方式所涉及的操舵部件以及把手的简要剖视图。

图13是在图12的实施方式中使用把手来进行操作时的操舵部件以及把手的简要剖视图。

具体实施方式

参照本发明的优选实施方式的附图进行说明。

图1是表示应用了本发明的一实施方式的车辆用操舵装置的叉车的简要结构的示意侧视图。参照图1，叉车1具备：车体2、设置于该车体2的前部的货物装卸装置3、以及设置于车体2的后部的配重4。叉车1还具备：支承车体2的作为驱动轮的前轮5以及作为转向轮的后轮6；例如包含发动机的车辆的驱动源7；作为油压源的油压泵8；以及用于对后轮6进行操舵的车辆用操舵装置9。

车辆用操舵装置9构成为线控转向式的车辆用操舵装置，即作为手摇手柄的操舵部件10与作为转向轮的后轮6之间的机械式的连结断开。作为转向轮，既可以在车体2的左右方向的中央设置单独的后轮6，也可以在车体2的左右分别设置后轮6。操舵部件10以能够一同旋转的方式连结在倾斜状的转向轴50的上端。另外，在操舵部件10上以能够旋转的方式安装有用于操作该操舵部件10的把手51。

车辆用操舵装置9具备上述操舵部件10和转向促动器11，该转向促动器11由用于根据操舵部件10的操作而对作为转向轮的后轮6进行转向的例如电动马达构成，且该转向促动器11由作为控制机构的ECU100（电子控制单元）进行驱动控制。车辆用操舵装置9还具备：把手反作用力促动器12，其对以能够旋转的方式安装于操舵部件10的把手51施加反作用力；以及方向盘反作用力促动器13，其对操舵部件10的方向盘52施加方向盘反作用力（操舵反作用力）。在本实施方式中，把手反作用力促动器12以及方向盘反作用力促动器13分别由电动马达构成，并由ECU100进行驱动控制。

车辆用操舵装置9还具备：检测操舵部件10的操舵角的操舵角传感器14；检测后轮6的转向角的转向角传感器15。作为转向轮的后轮6被大致铅垂的支承部件16支承为能够旋转。该支承部件16经由被保持于车体2的轴承17而被支承为能够绕大致铅垂的旋转轴线C1旋转。

转向促动器12的输出轴的旋转经由传递机构18而减速，并传递至支承部件16。该传递机构18具有：驱动部件19，其例如由驱动齿轮构成，该驱动齿轮与转向促动器12的输出轴随同旋转；从动部件20，其例如由从动齿轮构成，该从动齿轮以能够绕旋转轴线C1而与支承部件16随同旋转的方式设置，并与上述驱动齿轮啮合。通过传递机构18以及转向促动器12构成转向机构A1。

虽然未图示，但发动机等驱动源7的动力经由变矩器而向进行前进后退切换以及变速动作的变速器传递，并且经由差速器而向左右的前轮5（驱动轮）传递。在变速器中内置有前进离合器以及后退离合器。

叉车1具备包含驾驶员座椅21的驾驶室22。驾驶室22以被框架23包围的状态形成在车体2上。

货物装卸装置3具备：左右一对外桅杆24，其被车体2支承为能够以下端部24a为中心而倾斜；以及内桅杆25，其被该外桅杆24支承为能够升降。货物装卸装置3还具备：升降托架26，其被外桅杆24支承为能够升降；以及左右一对货叉27，其安装于该升降托架26并作为装载货物的装载部。

在外桅杆24的规定部与车体2的规定部之间夹装有倾斜油缸28。倾斜油缸28具有：油缸主体29，其具有以能够摆动的方式与车体2的规定部连结的一端；以及杆30，其从油缸主体29的另一端突出。杆30的前端以能够摆动的方式与外桅杆24的规定部连结。伴随着倾斜油缸28的杆30的伸缩动作，外桅杆24变位为直立姿势以及倾斜姿势。

另外，设置有用于以外桅杆24作为引导而使内桅杆25升降的升降油缸31。升降油缸31具有固定于外桅杆24的油缸主体32和从油缸主体32突出的杆33。杆33的前端固定于在内桅杆25的规定部设置的安装部25a。

在升降油缸31的油缸主体32的下部安装有负荷传感器34，该负荷传感器34作为用于检测货物装卸装置3的装载负荷的负荷检测机构。来自负荷传感器34的信号输入至ECU100。

在驾驶室22的前部，在驾驶室22的底面22a上设置有操作台35，在驾驶室22的后部固定有上述驾驶员座椅21。

在上述操作台35上，作为用于供驾驶员用手操作的多个操作构件而设置有：上述操舵部件10、用于使货叉27升降的升降操作控制杆36、用于使外桅杆24摆动的倾斜操作控制杆37、以及前进/后退切换控制杆38。另外，在操作台35上固定有主要用于确认后方的确认反光镜39。在操作台35上还设置有未图示的各种开关类。

另外，在操作台35的基部附近，在驾驶室22的底面22a上，作为用于供驾驶员用脚操作的多个操作构件而设置有：加速器踏板40、制动踏板41、离合器踏板42。加速器踏板40、制动踏板41以及离合器踏板42实际上在垂直于纸面的方向（相当于车辆的左右方向）横排地排列而配置，在图1中是示意性地表示。另外，在图1中，作为操作构件的升降操作控制杆36、倾斜操作控制杆37、前进/后退切换控制杆38的布局也是示意性地表示。

图2概念性地表示了使货叉27升降的动作的原理，参照该图2，在内桅杆25的上部，以能够旋转的方式支承有链轮43，在该链轮43上卷绕有链44。该链44的一端44a被固定于在外桅杆24上设置的固定部24b，链44的另一端44b被固定于升降托架26。由此，使用链44将升降托架26以及货叉27悬挂。

若伴随着升降油缸31的杆33的伸长，内桅杆25上升，则链轮43相对于外桅杆24的固定部24b而上升，并经由链44而使升降托架26以及作为装载部的货叉27上升。货叉27相对于地表面48的上升量是升降油缸31的杆33的伸长量的2倍。

设置作为装载部高度检测机构的行程传感器45，其检测作为装载部的货叉27的高度，来自行程传感器45的信号输入至ECU100。可以使用旋转式编码器作为行程传感器45。

具体而言，线缆46的一端卡止于链44的另一端44b，该线缆46卷绕于被外桅杆24支承为能够旋转的线缆卷筒47。若链44的另一端44b与货叉27一起升降，则线缆46从线缆卷筒47卷出、退绕。此时，ECU100利用作为行程传感器45的旋转式编码器来检测线缆卷筒47的转速，根据该检测值计算线缆46从线缆卷筒47的卷出量，并根据该计算值检测货叉10距离地表面48的高度亦即装载部高度H。

图3是操舵部件10的主视图，图4是操舵部件10的要部的简要侧视图。参照图3以及图4，操舵部件10与倾斜状的转向轴50的上端以能够一同旋转的方式连结。操舵部件10具有：方向盘52，其将上述把手51支承为能够旋转；以及多根辐条53，其将方向盘52连结到转向轴50的上端。

另外，上述把手51配置为，在操舵部件10位于操舵中立位置时，位于方向盘52的左部。通常，驾驶员握着把手51来对操舵部件10进行旋转操作。把手51能够绕把手中心C3旋转，该把手中心C3平行于操舵部件10（方向盘52）的中心轴线C2（与转向轴50的中心轴线一致）。

操舵部件10的方向盘52具有：与辐条53连结的环状的芯骨54、和覆盖芯骨54的例如合成树脂制的外皮55。在芯骨54上固定有作为把手支承部的把手支轴56，该把手支轴56具有与上述把手中心C3一致的中心轴线。

把手51形成为例如向下的筒状等中空形状。即，把手51具有筒状部57和封闭筒状部57的上端的端壁58。在把手51的内部收纳有上述把手反作用力促动器12。

具体而言，把手反作用力促动器12具备：固定于把手支轴56的外周的定子59；包围定子59并被固定于把手51的内周51a（筒状部57的内周）的转子60。

把手支轴56在一端56a具有大径的基座61，该基座61固定于方向盘52的芯骨54。把手支轴56的小径的另一端56b经由轴承62而将把手51支承为能够旋转。

轴承62被保持于轴承保持部63，该轴承保持部63设置于把手51的端壁58。轴承62的外圈64与轴承保持部63的一端的定位台阶部65抵接，由此限制轴承62相对于把手51的轴向移动。另一方面，轴承62的内圈66与把手支轴56的另一端56b的定位台阶部67抵接，由此限制轴承62相对于把手支轴56的轴向移动。由此，限制把手51朝把手支轴56的一端56a侧移动。

在把手51的端壁58上设置有凹部68，该凹部68与把手支轴56的另一端56b的端面对置。通过被固定于该凹部68的底部的可动部69、和被固定于把手支轴56的另一端56b的端面并与上述可动部69对置的固定部70，构成作为把手位置检测机构的把手位置传感器71，该把手位置传感器71对以把手中心C3为中心的把手51的旋转位置（把手旋转角θ_N）进行检测。作为把手位置传感器71，能够使用检测可动部69以及固定部70之间的相对旋转量的例如旋转式编码器。

在操舵部件10的方向盘52的芯骨54上，固定有以把手中心C3为中心的引导筒72。把手51的筒状部57的内周以能够旋转的方式与引导筒72的外周嵌合。在该引导筒72的外周形成有由周槽构成的引导槽73。贯通地固定于把手51的筒状部57的销74与引导槽73卡合。销74能够沿引导槽73而在引导筒72的周向旋转。另外，销74还作为防止把手51从引导筒72脱离的防脱销发挥功能。

另外，在把手51的内部，作为对驾驶员握持着把手51的情况进行检测的握持检测机构，配置有例如由静电传感器构成的握持传感器75。若驾驶员握持把手51，则根据静电容量的变化，握持传感器75对ECU100输出信号。使用公知的集电环等将把手位置传感器71以及握持传感器75的信号线、由电动马达构成的把手反作用力促动器12的电源线向把手51外导出。

图5是表示叉车1的主要的电气结构的框图。参照图5，来自下述各传感器的信号被输入到ECU100：操舵角传感器14，其用于检测操舵部件10的操舵角θ_H；转向角传感器15，其用于检测作为转向轮的后轮6的转向角θ_W；以及作为负荷检测机构的负荷传感器34，其用于检测作为装载部的货叉27的装载负荷W。另外，对ECU100输入来自下述各传感器的信号：作为装载部高度检测机构的行程传感器45，其用于检测作为装载部的货叉27的高度亦即装载部高度H；把手位置传感器71，其检测绕把手中心C3的把手旋转角θ_N；以及握持传感器75，其检测对把手51的握持情况。另外，对ECU100输入来自下述各机构的信号：用于检测车速V的车速传感器76；用于检测升降操作控制杆36的位置的升降操作控制杆位置传感器77；用于检测倾斜操作控制杆37的位置的倾斜操作控制杆位置传感器78；以及根据前进/后退切换控制杆38的切换而动作的前进/后退切换开关79。

另外，信号从ECU100分别输出到转向促动器12、把手反作用力促动器13、方向盘反作用力促动器14、以及由电磁式的比例控制阀构成的升降用控制阀80，该升降用控制阀80对动作油从油压泵8朝升降油缸31的供给进行控制。另外，信号从ECU100分别输出到：由电磁式的比例控制阀构成的倾斜用控制阀81，该倾斜用控制阀81对动作油从油压泵8朝倾斜油缸28的供给进行控制；由电磁式比例控制阀构成的前进离合器用控制阀82，该前进离合器用控制阀82对动作油朝用于使前进离合器卡合/脱离的油压缸的供给进行控制；以及由电磁式比例控制阀构成的后退离合器用控制阀83，该后退离合器用控制阀83对动作油朝用于使后退离合器卡合/脱离的油压缸的供给进行控制。

ECU100执行各种控制。例如，ECU100根据从升降操作控制杆位置传感器77输入的升降操作控制杆36的位置，向升降用控制阀80控制输出信号，该升降用控制阀80对动作油从油压泵8朝升降油缸31的供给进行控制。

另外，ECU100根据从倾斜操作控制杆位置传感器78输入的倾斜操作控制杆37的位置，向倾斜用控制阀81输出控制信号，该倾斜用控制阀81对动作油从油压泵8朝倾斜油缸28的供给进行控制。

另外，ECU100根据前进/后退切换开关79被切换为前进而向前进离合器用控制阀82输出控制信号，并向用于使前进离合器动作的油压缸供给来自油压泵8的动作油。

另外，ECU100根据前进/后退切换开关79被切换为后退而向后退离合器用控制阀83输出控制信号，并向用于使后退离合器动作的油压缸供给来自油压泵8的动作油。

另外，ECU100有时根据为了利用把手反作用力促动器12产生用于向把手51施加与绕把手中心C3的把手51的位置对应的反作用力的扭矩而从把手位置传感器71输入的把手旋转角θ_N，对把手反作用力促动器12进行驱动控制（即，执行把手反作用力促动器13的反作用力控制）。另外，ECU100有时根据为了利用方向盘反作用力促动器13产生用于对操舵部件10的方向盘52施加与操舵部件10的操舵角θ_H对应的操舵反作用力的扭矩而从操舵角传感器15输入的操舵角θ_H，对方向盘反作用力促动器13进行驱动控制（即，对方向盘反作用力促动器13执行反作用力控制）。

具体而言，ECU100将把手旋转角θ_N与把手反作用力T_N的关系作为例如图6A所示的把手旋转角-把手反作用力图而存储。例如，在图6A的例子中，把手反作用力T_N相对于把手旋转角θ_N成正比地增加。另外，ECU100将操舵部件10的操舵角θ_H与方向盘反作用力T_H（操舵反作用力）的关系作为例如图6B所示的操舵角-方向盘反作用力图而存储。

图7是表示ECU100的主要动作的流程图。参照图7，首先，ECU100检测是否存在来自握持传感器75的信号的输入（步骤S1），在存在来自握持传感器75的信号的输入的情况（步骤S1为“是”的情况）下，进入步骤S2，并选择图6A所示的把手旋转角-把手反作用力图。

接着，在步骤S3中，读入根据来自把手位置传感器71的信号所得到的把手旋转角θ_N，在步骤S4中，根据上述读入的把手旋转角θ_N使用上述选择的把手旋转角-把手反作用力图求出把手反作用力T_N，并将求出的把手反作用力T_N决定为目标把手反作用力T_N ^*。

接着，在步骤S5中，根据决定的目标把手反作用力T_N ^*，对把手反作用力促动器12进行驱动控制（即，执行把手反作用力促动器12的反作用力控制）。

接着，进入步骤S6，选择图6B所示的操舵角-方向盘反作用力图。接着，在步骤S7中，读入根据操舵角传感器14的信号所得到的操舵角θ_H，在步骤S8中，使用上述选择的操舵角-方向盘反作用力图，求出基于上述读入的操舵角θ_H的方向盘反作用力T_H（相当于操舵反作用力），并将求出的方向盘反作用力T_H决定为目标方向盘反作用力T_H ^*。

接着，在步骤S9中，根据决定的目标方向盘反作用力T_H ^*，对方向盘反作用力促动器13进行驱动控制（即，执行方向盘反作用力促动器13的反作用力控制）。

这样，在存在来自握持传感器75的信号输入的情况下，执行把手反作用力促动器12的反作用力控制和方向盘反作用力促动器13的反作用力控制的双方。

另一方面，在步骤S1中，在不存在来自握持传感器75的信号的输入的情况（步骤S1为“否”的情况）下，跳过步骤S2~步骤S5，进入步骤S6，执行步骤S6~步骤S9的方向盘反作用力促动器13的反作用力控制。在该情况下，不执行把手反作用力促动器12的反作用力控制。

根据本实施方式，在握着把手51来操作操舵部件10时，根据操舵部件10的方向盘52的旋转，把手51绕把手中心C3旋转（自转）。相对于该把手51的旋转（自转），把手反作用力促动器12施加反作用力，所以对于使用把手51的操舵，能够施加适当的操舵反作用力。

另外，上述把手反作用力促动器12由电动马达构成，所以通过ECU12对把手反作用力促动器12执行的反作用力控制，能够适当控制对把手51施加的反作用力。

另外，在驾驶员握着把手51使操舵部件10旋转时，把手51相对于操舵部件10的方向盘52朝与方向盘52的旋转方向相反的方向、以与方向盘52的旋转角度（操舵角θ_H）相等的角度绕把手中心C3旋转（自转）。在本实施方式中，具备对绕把手中心C3的把手51的位置进行检测的把手位置传感器71，根据由把手位置传感器71检测出的绕把手中心C3的把手51的位置（把手旋转角θ_N），对基于把手反作用力促动器12的反作用力进行控制。由此，能够将与把手旋转角θ_N对应的反作用力作为与来自实际的路面的反作用力相当的反作用力，并经由把手51而施加给驾驶员。

并且，驾驶员有时并不握持把手51而是握持方向盘52来操作操舵部件10。在该情况下，不需要根据把手51的位置而变更把手反作用力T_N的控制。因此，不论是否检测到把手51的握持，即，不论是否执行把手反作用力促动器12的反作用力控制，也能使用操舵角-方向盘反作用力图来进行方向盘反作用力促动器13的反作用力控制，由此作为基础对方向盘52的旋转施加适当的反作用力。因此，对于习惯于现有的操舵感觉的驾驶员而言也很少会产生不协调的感觉，能够使驾驶员容易操作。

此外，可以根据把手旋转角速度θ_N＇（把手旋转速度）以及车速V的至少一方对图6A的把手旋转角-把手反作用力图进行修正。具体而言，有时以对从把手位置传感器71取得的把手旋转角θ_N进行微分而得到的把手旋转角速度θ_N＇越小、或者从车速传感器76取得的车速V越小则把手反作用力T_N越小的方式，对把手旋转角-把手反作用力图进行修正。在该情况下，能够提高把手51的操作性。

相反地，有时以对从把手位置传感器71取得的把手旋转角速度θ_N＇进行微分而得到的把手旋转角速度θ_N＇越大、或者从车速传感器76取得的车速V越大则把手反作用力T_N越大的方式，对把手旋转角-把手反作用力图进行修正。在该情况下，能够提高叉车1的行驶的安全性。

另外，可以根据操舵角速度θ_H＇（操舵速度）以及车速V的至少一方对图6B的操舵角-方向盘反作用力图进行修正。具体而言，有时以对从操舵角传感器14取得的操舵角θ_H进行微分而得到的操舵角速度θ_H＇越小、或者从车速传感器76取得的车速V越小则方向盘反作用力T_H越小的方式，对操舵角-方向盘反作用力图进行修正。在该情况下，能够提高操舵部件10的操作性。

相反，有时以对从操舵角传感器14取得的操舵角θ_H进行微分而得到的操舵角速度θ_H＇（操舵速度）越大、或者从车速传感器76取得的车速V越大则方向盘反作用力T_H越大的方式，对操舵角-方向盘反作用力图进行修正。在该情况下，能够提高叉车1的行驶的安全性。

在图6A的实施方式中，使用的是与把手旋转角θ_N成正比的把手反作用力T_N，但也可以取而代之，如图8所示，使用与把手旋转角θ_N无关地恒定的把手反作用力T_N。在该情况下，可以取消把手位置传感器71。

另外，在图6A的实施方式中，在操作把手51的驾驶员的手腕的角度恒定的情况下，把手旋转角θ_N与操舵角θ_H大体一致。另外，把手51的旋转角速度与操舵部件10的方向盘52的旋转速度大致相等。因此，可以使用操舵角传感器14来代替把手位置传感器51。另外，可以将对操舵角θ_H进行微分而得到的操舵角速度θ_H＇（操舵速度）作为把手51的旋转速度进行使用。

另外，在图6A、图6B的实施方式中，对把手51施加与把手旋转角θ_N成正比的把手反作用力T_N，并施加与操舵角θ_H成正比的把手反作用力T_N，但也可以取而代之，如图9A的把手旋转角速度-把手反作用力图所示，对把手51施加根据把手旋转角速度θ_N＇而变化（例如成正比）的把手反作用力T_N，如图9B的操舵角-方向盘反作用力图所示，对操舵部件10的方向盘52施加根据操舵角速度θ_H＇（操舵速度）而变化（例如成正比）的方向盘反作用力T_H。

如图10所示，在ECU100中设置有把手旋转角速度运算部101，其对根据来自把手位置传感器71的信号而得到的把手旋转角θ_N进行微分从而计算把手旋转角速度θ_N＇。通过把手位置传感器71以及把手旋转角速度运算部101构成把手旋转角速度检测部102。另外，还设置有操舵速度运算部103，其对根据来自操舵角传感器14的信号而得到的操舵角θ_H进行微分来检测操舵角速度θ_H＇（操舵速度）。通过操舵角传感器14以及操舵速度运算部103构成操舵速度检测部104。

具体而言，如图11的流程图所示，首先，ECU100检测是否存在来自握持传感器75的信号的输入（步骤S11），在存在来自握持传感器75的信号的输入的情况（步骤S11为“是”的情况）下，进入步骤S2，并选择图9A所示的把手旋转角速度-把手反作用力图。

接着，在步骤S13中，对根据来自把手位置传感器71的信号而得到的把手旋转角θ_N进行微分来计算把手旋转角速度θ_N＇，在步骤S14中，使用上述选择的把手旋转角速度-把手反作用力图求出基于计算出的把手旋转角速度θ_N＇的把手反作用力T_N，从而将求出的把手反作用力T_N决定为目标把手反作用力T_N ^*。

接着，在步骤S15中，根据决定的目标把手反作用力T_N ^*，对把手反作用力促动器12进行驱动控制（即，执行把手反作用力促动器12的反作用力控制）。

接着，进入步骤S16，选择图9B所示的操舵角速度-方向盘反作用力图。接着，在步骤S17中，对根据来自操舵角传感器14的信号而得到的操舵角θ_H进行微分来计算操舵角速度θ_H＇（操舵速度），在步骤S18中，使用上述选择的操舵角速度-方向盘反作用力图求出基于计算出的操舵角速度θ_H＇的方向盘反作用力T_H（相当于操舵反作用力），并将求出的方向盘反作用力T_H决定为目标方向盘反作用力T_H ^*。

接着，在步骤S19中，根据决定的目标方向盘反作用力T_H ^*，对方向盘反作用力促动器13进行驱动控制（即，执行方向盘反作用力促动器13的反作用力控制）。

另一方面，在步骤S11中，在不存在来自握持传感器75的信号的输入的情况（步骤S11为“否”的情况）下，跳过步骤S12~步骤S15，进入步骤S16，执行步骤S16~步骤S19的方向盘反作用力促动器13的反作用力控制。在该情况下，不执行把手反作用力促动器12的反作用力控制。

根据本实施方式，把手反作用力促动器12对把手51的旋转（自转）施加反作用力，所以能够对使用把手51而进行的操舵施加适当的操舵反作用力。另外，上述把手反作用力促动器12由电动马达构成，所以通过ECU12对把手反作用力促动器12进行的反作用力控制，能够适当地控制对把手51施加的反作用力。另外，不论驾驶员是否握持把手51，都进行方向盘反作用力促动器13的反作用力控制，从而对手柄52的旋转施加适当的反作用力。因此，对于习惯于现有的操舵感觉的驾驶员而言也很少会产生不协调的感觉，能够使驾驶员容易操作。

并且，根据把手旋转角速度θ_N＇使把手反作用力T_N变化，根据操舵角速度θ_H＇使方向盘反作用力T_H变化。例如，如图9A所示，若把手旋转角速度θ_N＇越大，则把手反作用力T_N越大，或者若操舵角速度θ_H＇越大，则方向盘反作用力T_H越大，由此能够提高叉车1的行驶的安全性。

在图11的实施方式中，根据把手旋转角速度θ_N＇而使把手反作用力T_N变化，但也可以取而代之，根据车辆动作，例如偏航率（车辆的横加速度）而使把手反作用力T_N变化。例如，偏航率越大，则把手反作用力T_N越大，由此能够提高叉车1的行驶的安全性。

接着，图12是本发明的其他的实施方式的操舵部件以及把手的简要剖视图。参照图12，本实施方式与图4的实施方式主要不同点在于，在图4的实施方式中，使用电动马达作为把手反作用力促动器，而在本实施方式中，使用旋转阻尼器84作为把手反作用力促动器。另外，在本实施方式中，设置有离合器85，该离合器85将旋转阻尼器84切换为发挥功能的状态和不发挥功能的状态。

设置有作为把手支承部的把手支轴86，该把手支轴86经由带密封的轴承62A而将把手51支承为能够旋转。该把手支轴86具备：由固定于芯骨54的带台阶的轴构成的固定轴87；以能够与固定轴87在相同的轴上轴向移动且能够相对旋转的方式连结的可动轴88（相当于阻尼器轴）。即，把手支轴86由固定轴87和可动轴88的组合轴构成。

固定轴87由带台阶的轴构成在其一端87a具有被固定于芯骨54的基座89。可动轴88的小径的一端88a经由上述轴承62A而将把手51支承为能够旋转。轴承62A被保持于在把手51的端壁58设置的轴承保持部63。轴承62A的外圈64A与轴承保持部63的一端的定位台阶部65抵接，由此限制轴承62A相对于把手51的轴向移动。另一方面，轴承62A的内圈66A与可动轴88的一端88a的定位台阶部90抵接，由此限制轴承62A相对于可动轴88的轴向移动。由此，把手51经由轴承62A而以能够与可动轴88沿轴向随同移动的方式连结。

在设置于可动轴88的嵌合孔91中嵌合有固定轴87。可动轴88的另一端88b与基座89对置。

离合器85夹装在固定轴87与可动轴88之间，以不能相对旋转的方式将两轴87、88之间连接，或者切断该连接。具体而言，离合器85具备：形成于固定轴87的基座89的第一离合器面92；形成于可动轴88的另一端88b的端面并能够与第一离合器面92卡合的第二离合器面93；以及返回弹簧94，其夹装在固定轴87的一端87a与可动轴88的嵌合孔91的底之间，并对两轴87、88向第一以及第二离合器面92、93分离的方向施力。

在第一离合器面92以及第二离合器面93分别形成有在放射方向延伸的齿92a、93a，两离合器面92、93的齿92a、93a能够相互啮合。如图13所示，两齿92a、93a啮合，由此限制可动轴88相对于固定轴87的旋转。

在把手51的内周51a（筒状部57的内周）与可动轴88的外周之间夹装有将两者之间密封的油封95。油封95被收纳于在把手51的内周51a形成的收纳槽96。在可动轴88的外周与把手51的内周51a之间划分有被带密封的轴承62A以及油封95密封的流体室97。在流体室97内填充有粘性流体。

旋转阻尼器84构成为包括：划分流体室97的把手51及可动轴88；和在流体室97内能够与可动轴88一同旋转的阻尼器构件98。阻尼器构件98由与可动轴88的外周连结的例如环状体构成。

由引导筒72的外周槽构成的引导槽73A在与把手中心C3平行的方向具有规定的宽度，以使得在把手51沿上述平行方向移动时，允许与该把手51一体地移动的销74的移动。

在本实施方式的结构要素中，对于与图4的实施方式的结构要素相同的结构要素标注与图4的实施方式相同的参照标记。

根据本实施方式，如图13所示，若驾驶员握持把手51，则把手51克服返回弹簧94而朝方向盘52侧移动，离合器85的第一离合器面92以及第二离合器面93卡合。由此，可动轴88以不能转动的方式与固定轴87连结。因此，在驾驶员使握持的把手51旋转并且使操舵部件10的方向盘52旋转时，把手51与旋转阻尼器84的阻尼器构件98一边剪断两者之间的粘性流体一边相对旋转。由此，旋转阻尼器84对把手51的旋转施加反作用力。旋转阻尼器84能够施加与把手51的旋转速度（旋转角速度）成正比的把手反作用力。该结果是，能够提高叉车1的行驶的安全性。另外，对于反作用力的施加无需进行控制，所以构造简单，而且动作可靠。

此外，本发明不限定于上述各实施方式，例如作为握持传感器75，可以代替图4的静电传感器，而使用由检测把手支轴56的弯曲的形变传感器构成的握持传感器、由检测把手51的表面所负荷的按压力的压力传感器构成的握持传感器、由按钮开关构成的握持传感器。另外，也可以将2个以上的这些类型不同的握持传感器组合而使用。

另外，在上述各实施方式中，按照车辆是作为货物装卸车辆的叉车的例子进行了说明，但本发明不限于此，只要是具有带把手的手柄（操舵部件）的车辆（例如残疾人士用的车辆等），就能够应用本发明。

以上，通过具体的实施方式对本发明详细地进行了说明，但理解了上述的内容的本领域技术人员应容易考虑到其变更、改变以及等同物。因此，本发明应该是权利要求的范围及其等同的范围。

本申请主张享有2010年6月16日向日本专利局提出申请的日本专利申请第2010-137448号的优先权，该申请的全部内容均作为参考文献包含于本发明。

附图标记说明

1…叉车（货物装卸车辆）；2…车体；3…货物装卸装置；6…后轮（转向轮）；9…车辆用操舵装置；10…操舵部件；11…转向促动器；12…把手反作用力促动器；13…方向盘反作用力促动器；14…操舵角传感器；50…转向轴；51…把手；52…方向盘；53…辐条；54…芯骨；56…把手支轴；59…定子；60…转子；62…轴承；62A…带密封的轴承；69…可动部；70…固定部；71…把手位置传感器（把手位置检测机构）；72…引导筒；73…引导槽；74…销；75…握持传感器（握持检测机构）；84…旋转阻尼器；85…离合器；86…把手支轴；87…固定轴；88…可动轴；89…基座；91…嵌合孔；92…第一离合器面；93…第二离合器面；94…返回弹簧；95…油封；97…流体室；98…阻尼器构件；100…ECU（控制机构）；101…把手旋转角速度运算部；102…把手旋转角速度检测部；A1…转向机构；C2…方向盘中心；C3…把手中心；θ_H…操舵角；θ_H＇…操舵角速度（操舵速度）；θ_N…把手旋转角（把手位置）；θ_N＇…把手旋转角速度（把手旋转速度）；T_H…方向盘反作用力；T_H ^*…目标方向盘反作用力；T_N…把手反作用力；T_N ^*…目标把手反作用力

Claims

1.一种车辆用操舵装置，其特征在于，具备：

能够对操舵部件进行旋转操作的把手；以及

对所述把手的旋转施加反作用力的把手反作用力促动器，

所述把手具有把手中心，并被所述操舵部件支承为能够绕所述把手中心进行旋转。

2.根据权利要求1所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

所述把手反作用力促动器包括电动马达，

该车辆用操舵装置具备执行反作用力控制的控制机构，所述控制机构所执行的反作用力控制对基于所述把手反作用力促动器的反作用力进行控制。

3.根据权利要求2所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

具备把手位置检测机构，其对绕所述把手中心的所述把手的位置进行检测，

所述控制机构根据由所述把手位置检测机构检测出的绕所述把手中心的所述把手的位置，对基于所述把手反作用力促动器的所述反作用力进行控制。

4.根据权利要求2所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

具备把手旋转速度检测机构，其对绕所述把手中心的所述把手的旋转速度进行检测，

所述控制机构根据由所述把手旋转速度检测机构检测出的所述把手的旋转速度，对基于所述把手反作用力促动器的所述反作用力进行控制。

5.根据权利要求2~4中任一项所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

具备握持检测机构，其对所述把手被握持的情况进行检测，

所述控制机构以通过所述握持检测机构检测到所述把手被握持作为条件，而执行所述把手反作用力促动器的反作用力控制。

6.根据权利要求5所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

所述操舵部件包括方向盘，其将所述把手支承为能够旋转，

该车辆用操舵装置具备方向盘反作用力促动器，其对所述方向盘的旋转施加反作用力，

所述控制机构不论是否执行所述把手反作用力促动器的反作用力控制，都执行所述方向盘反作用力促动器的反作用力控制。

7.根据权利要求1所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

所述操舵部件包括方向盘，其将所述把手支承为能够旋转，

该车辆用操舵装置具备把手支承部，该把手支承部固定于所述方向盘且支承所述把手，

所述把手反作用力促动器是旋转阻尼器，该旋转阻尼器夹装在所述把手支承部与所述把手之间，并能够对绕所述把手中心的所述把手的旋转施加基于粘性阻力的反作用力。

8.根据权利要求7所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

所述把手被所述把手支承部支承为能够向沿所述把手中心的规定方向移动，

所述旋转阻尼器包括阻尼器构件，该阻尼器构件以能够旋转的方式与所述把手支承部连结，且在相对于所述把手旋转时产生粘性阻力，

该车辆用操舵装置具备离合器，伴随着所述把手向所述规定方向的移动，该离合器能够对限制所述阻尼器构件的旋转的状态和解除限制的状态进行切换。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的车辆用操舵装置，其特征在于，

解除所述操舵部件与转向轮的机械式的连结。