JP2011105111A

JP2011105111A - ステアリング角度表示装置

Info

Publication number: JP2011105111A
Application number: JP2009261428A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Nakamura; 和也中村
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: JP5525242B2

Abstract

【課題】ステアリング角度表示装置において、低コストな構成でありながら、ステアリングユニットが全油圧式でもって構成される場合であっても正確なステアリング角度を運転者に対し視認させる。
【解決手段】表示装置１は、ハンドルからの操舵入力に応じて操向車輪を換向させるステアリングユニットのステアリング角度を表示するものである。表示装置１は、車両本体に対し回転自在であって操向車輪が中立位置にあるときに車両前方を示すように設けられた方向指示板１１と、方向指示板１１とステアリングユニットの換向軸２５とを連結するリンク機構１２とを備える。リンク機構１２は、換向軸２５が回転駆動されるのに連動して方向指示板１１を前記回動の方向と同方向に回転させる。これによりハンドルと操向車輪との間が機械的に連結されていない場合であっても、方向指示板の示す向きと操向車輪の向きとの間にずれが生じることがない。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハンドルからの操舵入力に応じて操向車輪を換向させるステアリングユニットのステアリング角度を表示するためのステアリング角度表示装置に関する。

従来より、トラックやホイールローダ等の大型／特殊車両においては、運転席から操向車輪の向きが確認し難いことから、ステアリングユニットのステアリング角度を表示するための表示装置が設けられている。例えば、このような表示装置として、ハンドルの操舵角をセンサにより検出し、検出した操舵角を車両移動時に液晶表示器に表示させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３４７２２９号公報

しかしながら、上述のような表示装置では、車両に搭載されるステアリングユニットの構成がハンドル操舵を一旦油圧に変換し油圧経路を介して操向車輪に伝達する、いわゆる全油圧式である場合、ステアリング動作に伴う油圧リークにより、検出される操舵角と操向車輪の向きとの間にずれが生じる。また、液晶表示器を用いると、映像表示を行うための電気的な回路構成が必要となり、装置のコストアップを招来する。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、低コストな構成でありながら、ステアリングユニットが全油圧式でもって構成される場合であっても正確なステアリング角度を運転者に対し視認させることができるステアリング角度表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、ハンドルからの操舵入力に応じて操向車輪を換向させるステアリングユニットのステアリング角度を表示するためのステアリング角度表示装置であって、車両本体に対し回転自在であって、操向車輪が中立位置にあるときに車両前方を示すように設けられた方向指示板と、前記方向指示板とステアリングユニットの換向軸とを連結し、該換向軸が回転駆動されるのに連動して前記方向指示板を前記回動の方向と同方向に回転させるリンク機構と、を備えたものである。

請求項１の発明によれば、方向指示板がリンク機構によりステアリングユニットの換向軸と連結され、換向軸の回動に伴いその回動方向と同方向に回転するので、全油圧式のステアリングユニットのように操向車輪との間が機械的に連結されていない場合であっても、方向指示板の示す向きと操向車輪の向きとの間にずれが生じることがない。従って、運転者に対し正確なステアリング角度を視認させることができる。また、電気的な構成要素を必要とせず、製造コストを低減することができる。また、方向指示板と換向軸とをチェーン機構を用いて連結する場合に比べて、テンション調整のためのアイドラ機構等を設ける必要がなく低コストであり、しかも低騒音である。

本発明の一実施形態に係るステアリング角度表示装置を備える運搬車両の平面図。上記運搬車両の側面図。上記運搬車両のステアリングユニット及びドライブユニットの平面図。上記各ユニットの側断面図。上記ステアリング角度表示装置の方向指示版の取り付け位置を示す図。上記ステアリング角度表示装置を示す全体斜視図。（ａ）は操向車輪が中立位置にあるときのハンドル及び方向指示板の向きを示す平面図、（ｂ）は同状態のステアリングユニット及びステアリング角度表示装置を示す平面図。（ａ）、（ｂ）は操向車輪が右回りに操舵されたときの図７に対応する図。（ａ）、（ｂ）は操向車輪が左回りに操舵されたときの図７に対応する図。

本発明の一実施形態に係るステアリング角度表示装置について図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るステアリング角度表示装置１（以下、表示装置という）は、貨物運搬用の運搬車両５０に搭載されており、運搬車両５０の操舵系として設けられたステアリングユニット２のステアリング角度を表示するためのものである。運搬車両５０は、表示装置１及びステアリングユニット２が配される車両本体５１と、車両本体５１の後側に付設された荷台５２とで構成され、車両本体５１側に駆動操向輪である１軸単輪型の車輪５１ａを有し、荷台５２側に従動輪である２軸複輪型の車輪５２ａを有している。車輪５１ａは、運搬車両５０の駆動系として車両本体５１に設けられたドライブユニット３に保持されている。また、車両本体５１の上部には運転席５１ｂが設けられ、運転席５１ｂの前方にあるフロントパネル５１ｃには、車輪５１ａを操舵するためのハンドル５１ｄが装備されている。車両本体５１には、表示装置１及びステアリングユニット２を覆うカバー５１ｅが配置されている。

次に、図３及び図４に示すように、ステアリングユニット２は、ハンドル５１ｄからの操舵入力に応じて車輪５１ａを換向させるものであって、ハンドル操舵を一旦油圧に変換し油圧経路を介して車輪５１ａに伝達する全油圧式とされている。ステアリングユニット２は、ハンドル５１ｄにより操作されその操作量に応じた作動油を出力するオービットロール２１と、オービットロール２１からの作動油により伸張動／収縮動するシリンダ２２と、シリンダ２２の動作により揺動されるホイール２３と、ホイール２３の回転力がチェーン２４を介して伝達される車輪換向用の換向軸２５とを有している。オービットロール２１は、車両本体５１内に設けられた油圧ポンプ５１ｆと接続され、油圧ポンプ５１ｆから供給される作動油をハンドル５１ｄの回転量に応じて油量調整してシリンダ２２に出力するものであり、シリンダ２２に繋がる２つの出力ポート２１ａ、２１ｂを有している。出力ポート２１ａはシリンダ伸張動用のポートであり、油圧ホース２１ｃを介してシリンダ２２の一端に接続され、出力ポート２１ｂはシリンダ収縮動用のポートであり、油圧ホース２１ｄを介してシリンダ２２の他端に接続されている。

シリンダ２２は、車両本体５１の構成フレームとして設けられたベースプレート５１ｇにブラケット２６を介して回動自在に支持されている。ベースプレート５１ｇは、ドライブユニット３を収用する空間を有した筐体５１ｈに取り付けられる。ベースプレート５１ｇは、換向軸２５を挿通するための円形状の開口５１ｉを有している。シリンダ２２のピストン側は、ホイール２３のレバー２３ａと連結軸２７により回動自在に連結されている。ホイール２３は、レバー２３ａとホイール軸２３ｂとを有し、ベースプレート５１ｇに対して回動自在に設けられ、ホイール軸２３ｂと換向軸２５との間にチェーン２４が掛合される。なお、ホイール軸２３ｂは、上端がベースプレート５１ｇ上に取り付けられたホイールホルダ２８に遊装され、下端がベースプレート５１ｇに埋設された軸受２９により軸支されている。換向軸２５は、チェーン２４が掛合される掛合部２５ａを有した中空軸により構成され、軸基端側がドライブユニット３に螺設されている。

ドライブユニット３は、車輪駆動用のモータ３１と、モータ３１の回転力がチェーン３２を介して伝達されるスプロケット３３ａを有した車輪軸３３と、チェーン３２のテンションを調整するためのアイドラ３４と、モータ３１、車輪軸３３及びアイドラ３４を支持するケース部３５とを有している。モータ３１は、車両本体５１内に搭載される電源部と電力線３６により接続されており、この電力線３６は、ケース部３５の開口３５ａを通ってモータ３１に配線されている。車輪軸３３は、スプロケット３３ａと同軸上に車輪５１ａを軸通しており、ケース部３５に回転自在に支持されている。ケース部３５は、ベースプレート５１ｇと旋回ベアリング３７を介して取付けられる。旋回ベアリング３７は、外輪がベースプレート５１ｇに固定され、内輪がケース部３５に固定されている。上記のような構成により、ステアリングユニット２のステアリング動作により換向軸２５が回動されるとドライブユニット３全体が回動し、その結果、車輪５１ａが換向される。

次に、図５及び図６に示すように、表示装置１は、運転席５１ｂ側方に設けられステアリングユニット２の角度方向を示す方向指示板１１と、方向指示板１１を駆動するためのリンク機構１２とを有している。方向指示板１１は、運転席５１ｂ側方のカバー５１ｅを貫通して配置され、車輪５１ａが中立位置にあるときに車両前方を示すように設けられる。リンク機構１２は、換向軸２５が回転駆動されるのに連動して、方向指示板１１を換向軸２５の回動方向と同方向に回転させるものであり、軸受ボックス１２ａと、第１のレバー部材１２ｂと、第１のリンク部材１２ｃと、軸受ボックス１２ｄと、第２のレバー部材１２ｅと、第２のリンク部材１２ｆとを有している。

軸受ボックス１２ａは、ベースプレート５１ｇ上の開口５１ｉ側方に設置され、第１のレバー部材１２ｂを回動自在に支持する。第１のレバー部材１２ｂは、軸受ボックス１２ａに軸支される軸部と略三角形の板状部とを有している。第１のリンク部材１２ｃは、その一端側が換向軸２５と軸部材１２ｇにより回転自在に連結され、他端側が第１のレバー部材１２ｂの板状部と連結軸１２ｈにより回転自在に連結される。軸受ボックス１２ｄは、ベースプレート５１ｇ上に軸受ボックス１２ａから換向軸２５側とは反対に離間して設置され、第２のレバー部材１２ｅを回動自在に支持する。第２のレバー部材１２ｅは、軸受ボックス１２ｄに軸支される軸部とクランク状に折曲した板状部とで構成され、この板状部の上端に方向指示板１１を有している。第２のリンク部材１２ｆは、その一端側が第１のレバー部材１２ｂの板状部と連結軸１２ｉにより回転自在に連結され、他端側が第２のレバー部材１２ｅの板状部と連結軸１２ｊにより回転自在に連結される。上記のような構成により、換向軸２５が所定の方向に回動されると第１のリンク部材１２ｃを介して第１のレバーが回動し、これに伴って第２のリンク部材１２ｆを介して第２のレバー部材１２ｅが回動し、方向指示板１１の示す向きが変更される。ここに、第１のレバー部材１２ｂにおいて、軸受ボックス１２ａに軸支される軸部と連結軸１２ｈとの軸間距離Ｌ１と、同軸部と連結軸１２ｉとの軸間距離Ｌ２との比率を変えることで、換向軸２５が回動したきの方向指示板１１の回転角を設定できる。

上記のように構成された表示装置１の作用について図７乃至図９を参照して説明する。図７は車輪５１ａが中立位置にある状態を示す。このような状態では、例えば、ハンドル５１ｄはそのノブＮの外縁側が車両後方を向く方向にある。また、ステアリングユニット２のホイール２３はレバー２３ａ先端が車両前方を向く方向にあり、換向軸２５は軸部材１２ｇの配設側が車両後方を向く方向にある。このとき、第１のレバー部材１２ｂ、第２のレバー部材１２ｅが図示のような中立の姿勢にあって、方向指示板１１はステアリング角度として車両前方を示す。

図８はハンドル５１ｄを右回りに回転させた状態を示す。このような状態では、シリンダ２２の収縮動によるホイール２３の回動に伴って換向軸２５が右回りに回動し、その結果、車輪５１ａが右向きに換向される。このとき、第１のリンク部材１２ｃにより第１のレバー部材１２ｂが回動されるのに伴い、第２リンク部材により第２のレバー部材１２ｅが右向きに回動され、これにより方向指示板１１はステアリング角度として車両右斜め前方を示すようになる。

図９はハンドル５１ｄを左回りに回転させた状態を示す。このような状態では、シリンダ２２の伸張動によるホイール２３の回動に伴って換向軸２５が左回りに回動し、その結果、車輪５１ａが左向きに換向される。このとき、第１のリンク部材１２ｃにより第１のレバー部材１２ｂが回動されるのに伴い、第２リンク部材により第２のレバー部材１２ｅが左向きに回動され、これにより方向指示板１１はステアリング角度として車両左斜め前方を示すようになる。

このように本実施形態に係るステアリング角度表示装置１によれば、方向指示板１１がリンク機構１２によりステアリングユニット２の換向軸２５と連結され、換向軸２５の回動に伴いその回動方向と同方向に回転するので、ステアリングユニット２が全油圧式とされハンドル５１ｄと車輪５１ａとの間が機械的に連結されていない場合であっても、方向指示板１１の示す向きと車輪５１ａの向きとの間にずれが生じることがない。従って、運転者に対し正確なステアリング角度を視認させることができる。また、電気的な構成要素を必要とせず、製造コストを低減することができる。また、方向指示板１１と換向軸２５とをチェーン機構を用いて連結する場合に比べて、テンション調整のためのアイドラ機構等を設ける必要がなく低コストであり、しかも低騒音である。また、換向軸２５の内部を通してモータ３１への電力線３６を配線できるので、車輪５１ａが換向されたとしても電力線３６が絡まることがない。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記においては換向車輪を１軸単輪型の車輪を用いて構成した例を示したが、これに限られず、車輪軸に軸通した一対の車輪により換向車輪を構成し、この車輪軸に連結された換向軸にリンク機構を設けることで方向指示板の向きを変えるものであってもよい。

１ステアリング角度表示装置
１１方向指示板
１２リンク機構
２ステアリングユニット
５０運搬車両
５１車両本体
５１ａ車輪（操向車輪）

Claims

ハンドルからの操舵入力に応じて操向車輪を換向させるステアリングユニットのステアリング角度を表示するためのステアリング角度表示装置であって、
車両本体に対し回転自在であって、操向車輪が中立位置にあるときに車両前方を示すように設けられた方向指示板と、
前記方向指示板とステアリングユニットの換向軸とを連結し、該換向軸が回転駆動されるのに連動して前記方向指示板を前記回動の方向と同方向に回転させるリンク機構と、を備えたことを特徴とするステアリング角度表示装置。