JP3393700B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、適度なハンドルトルク
を得るとともに手放し時の中立復元性を良好としうるス
テアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ステアリング装置はステアリン
グハンドルを回動操作することにより、このステアリン
グハンドルと機械的に連係された操舵輪を操舵する。又
操舵輪は、通常キングピンに傾斜を設け、かかる構成に
よって前記ステアリングハンドルから手を放した際の中
立復元力により操舵輪がハンドルを中立へと復元させ
る。

【０００３】一方、ステアリングハンドルの操舵輪との
間の機械的連係を排した産業車両が提案されている。こ
のような車両としては、例えば図６に示すごとく、本体
部ｂに対して作業台ｃが上昇でき、高所の荷をピッキン
グしうるピッキングトラックａが挙げられる。

【０００４】ピッキングトラックａは、作業台ｃに設け
られたステアリングハンドルｄの操舵角を検知しうるポ
テンショメータｅを具え、この検知信号をプーリに巻掛
けされた信号線ｆを介して本体部ｂ側の制御装置ｇへと
伝達する。

【０００５】制御装置ｇは、入力された検知信号及び現
在の走行輪ｈの舵取り角に基づき、操舵モータｉを駆動
し、マウントブラケットｋに支承された操舵輪ｈを舵取
りするものである。尚、操舵輪ｈの舵取り角はポテンシ
ョメータｊにて検知され、制御装置ｇへと入力されてい
る。

【０００６】又、操舵輪ｈは、図５に示すごとく、マウ
ントブラケットｋと連結されたインジケータｍによって
作業台ｃから、操舵輪ｈの向きを確認しうるように構成
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したピッキングト
ラックａにおいては、ステアリングハンドルｄと操舵輪
ｈとの間を継ぐチェーンやワイヤ等のトルク伝達部材を
省略でき、メンテナンス性や組付作業を向上させ得る点
で有利である。しかしながら、ステアリングハンドルｄ
は、図７に示すごとく、ハウジングｎにステアリングシ
ャフトｐを軸受ｔで回動自在に支承されるとともに、ス
テアリングシャフトＰにはカップリングｒを介してポテ
ンショメータｅが接続されているに過ぎない。

【０００８】従って、ステアリングハンドルｄはノブＷ
を持って、単にポテンショメータｅを回動させるための
極めて軽微なトルクで操縦しうるため、ハンドル操作が
軽すぎる結果、操舵時の安定性に欠け、運転フィーリン
グが悪い。

【０００９】又ステアリングハンドルｄと操舵輪ｈとの
間に機械的連係が無いことから、操舵輪ｈからステアリ
ングハンドルｄへの中立復元力の応答がなく、ステアリ
ングハンドルｄから手を放した際でも、中立位置へ復帰
せず運転フィーリングを損なうという問題もある。

【００１０】さらに、インジケータｍが作業台ｃから離
れているため、操舵輪ｈの向きを確認しづらく作業性が
悪い。

【００１１】本発明は、かかる問題点に鑑み案出された
もので、適度なハンドルトルクを得て操舵時の安定性を
保つとともに、ステアリングハンドルから手を放した際
は、ステアリングハンドルを中立位置に復元させ、しか
もステアリングハンドル近傍に操舵輪の向きを表示しう
るインジケータを設けることを基本として前記問題点を
解決しうるステアリング装置を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、回動自在に支
承されたステアリングハンドルの操作角を検知して、こ
の操作角に基づいた回転比で操舵輪を操舵するステアリ
ング装置において、前記ステアリングハンドルの回転数
を減速して回動しかつ静止パネルに設ける規制片により
操舵の操舵部材を定めるとともに、回転軸方向に沿って
突出する一対の当接軸を具えた回動体、及び前記一対の
当接部材にそれぞれ接触しかつ常時外方に付勢されたロ
ッドを具えるとともに、ステアリングハンドルの回動に
伴い押し下げられ操作力を前記ステアリングハンドルに
付与するとともにハンドル操作力の解除により回動体を
中立位置に復帰させる一対のショックアブソーバを具え
た復元装置を設けたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】ステアリングハンドルを回動操作すると、これ
と同期して回動体が回動するとともに、この回動体に設
けられた一対の当接部材が復元装置のロッドを押し込む
ごとく作用する結果、ステアリングハンドルを回動させ
るためには、前記ロッドを押し込む操作力が必要となり
適度な重みを持たせうる。

【００１４】又前記復元装置により、ステアリングハン
ドルは、常時中立位置へと復元される向きに付勢されて
いるため、ステアリングハンドルから手を放すと、この
ステアリングハンドルは復元装置により中立位置へと復
元しうる。

【００１５】更に、ステアリングハンドルを回転操作す
る際、ステアリングハンドルと操舵輪との回転比と等し
い減速比により操舵輪の向きを表示するインジケータを
設けた歯車を回転させることにより、ステアリングハン
ドル近傍で操舵輪の向きを確認でき、作業性を向上しう
る。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例について、本発明が前記ピ
ッキングトラックに採用された場合を例にとり説明する
が、本発明に先立ち、本発明が採用されたピッキングト
ラックの構成を図３に基づき説明する。

【００１７】ピッキングトラック１０は、操舵輪１８を
具えた車体３１と、該車体３１に固着された固定マスト
１２Ａと、該固定マスト１２Ａに沿ってシリンダ（不図
示）により昇降動され得る昇降マスト１２Ｂとからなる
マスト装置１２と、前記昇降マスト１２Ｂに沿って昇降
動しうる作業台１１とから構成される。

【００１８】車体３１には、前記操舵輪１８を操向しう
るステアリングモータ２０と、操舵輪１８の操舵角を検
知しうるポテンショメータ２１と、制御部３０とが設け
られる。

【００１９】前記作業台１１は、車体３１に対し、図示
しない油圧シリンダ、チェーン、鎖車などからなる周知
の昇降手段により上下方向に相対的に移動しうるため、
作業台１１と車体３１との間での電気信号の授受は、本
実施例ではフレキシブルな信号線１６を用いて行いう
る。この信号線１６は、光ファイバー等のデジタル通信
式のものでも良く、この場合には、光信号変換器等を付
設することにより通信が可能となる。

【００２０】前記信号線１６は、作業台１１の下部に設
けられた固定手段たるクランプ１４、前記昇降マスト１
２Ｂの上部に設けられたプーリ１５及び車体３１に設け
られたクランプ１７に順次支持され、作業台１１から車
体３１への接続を可能とするとともに、作業台の高さが
変化しても対処しうる。

【００２１】又前記作業台１１には、本発明のステアリ
ング装置１が取り付けられる。ステアリング装置１は、
図１乃至図２に示すごとく、ステアリングハンドル２
と、このステアリングハンドル２と同期して回動しうる
ピニオン３と、このピニオン３に噛み合って減速されか
つ被動されるとともに一対の当接部材である当接軸４
（以下当接軸という）を具えた回動体５と、前記当接軸
４に固定された玉軸受４４に当接しうるロッド６を具え
かつステアリングハンドル２を常時中立位置へと復元さ
せる復元装置９とから構成される。

【００２２】ステアリングハンドル２は、運転者が操作
しうるとともに、操作不要時に折りたたみ可能なグリッ
プ部２Ａを有した円盤状をなし、ステアリングシャフト
３２と固着されている。

【００２３】ステアリングシャフト３２は、前記作業台
１１のフレーム部材３３に固着されたフランジ筒３４内
に挿入される軸受及びブッシュを介して回動自在に支承
されるとともに、その端部には、ピニオン３が嵌入され
ている。

【００２４】ピニオン３には、本実施例では図２に示す
ごとくブラケット３５に固着されたポテンショメータ１
３の検出用ギヤ３６が噛合するよう組み付けられ、これ
により、ステアリングハンドル２の操舵角を検知しう
る。

【００２５】ポテンショメータ１３にて検知されたステ
アリングハンドル２の操舵角信号は、前記制御装置３０
へ入力される。

【００２６】制御装置３０は、図４に示すごとく、ステ
アリング制御部２４と、モータ制御部２５とから構成さ
れ、前記ステアリング制御部２４は、差動増幅器２６
と、パルス幅変調回路２８と、極性判別器２７とから構
成されている。

【００２７】差動増幅器２６は、前記ポテンショメータ
１３、２１を入力信号として、両入力信号の偏差に比例
した信号を出力する。なお差動増幅器２６のゲインを調
整することによりステアリングハンドル２と操舵輪１８
との回転角比を変えうる。

【００２８】前記差動増幅器２６の出力信号は二分さ
れ、一方はパルス幅変調回路２８へ、他方は極性判別器
２７と夫々入力される。パルス幅変調回路２８は、例え
ば発振回路２９が発生する方形波を、差動増幅器２６の
出力信号に応じたパルス幅に変調しうる。

【００２９】極性判別器２７は、差動増幅器２６の信号
の極性判別を行う一種の比較器である。即ち、極性判別
器２７の出力端には、ステアリングモータ２０を駆動す
る回転方向（正転、逆転）に応じた論理レベルが生じる
よう構成されている。

【００３０】以上のように構成されたステアリング制御
部２４からの出力信号により、モータ制御部２５が駆動
される。モータ制御部２５は、スイッチング用のチョッ
パ素子ＣＨ１〜４をブリッジ状に構成して、ステアリン
グモータ２０の極性を変えうるよう構成している。即
ち、互いに対角線上のチョッパ素子をオンすることで所
定の極性でステアリングモータ２０に電流を流しうる。

【００３１】又前記ステアリングモータ２０には、前記
車体３に搭載されているバッテリ（不図示）が接続され
る。

【００３２】又本実施例ではピニオン３には、大歯車か
らなる回動体５と、アイドルギヤ４７とが噛み合う。前
記回動体５は、後述するインジケータパネル３７に固着
されたピン３９にブッシュを介して回動自在に支承され
ている。従って回動体５はピニオン３に比して回転数が
減速される。

【００３３】又、回動体５には、先端部に玉軸受４４を
装着した当接部材としての一対の当接軸４がピン３９に
近接した同心円上に固着されており、該玉軸受４４に
は、夫々ショックアブソーバＳからなる復元装置９のロ
ッド６が接触している。

【００３４】復元装置９は、本例では筒型ショックアブ
ソーバＳにコイルバネ４６を装着して構成される。

【００３５】前記筒型ショックアブソーバＳは、外筒７
と、この外筒に挿通されかつ端部にバルブ付のピストン
（不図示）有したロッド６とからなり、前記外筒内に封
入された流体又はガスが前記ピストンのバルブを通過す
る際の流通抵抗で減衰力を発生しうる。

【００３６】又コイルバネ４６は、前記ロッド６と外筒
７間に弾性挿入されて、無負荷時には前記ロッド６を最
大突出状態とすべく、常時外筒７に対して外方へ付勢し
ている。

【００３７】又本実施例では、ショックアブソーバＳ
は、前記ロッド６を押し込む速度と、ショックアブソー
バＳの減衰力とはほぼ線形に比例しうるものを用いてお
り、その結果、大きな操作トルクがステアリングハンド
ル２に作用した場合には減衰力も大となってハンドル操
作に重みを持たせうる一方、小さな操作トルクが作用し
た場合には、減衰力を小としてハンドル操作を軽微とし
うる。

【００３８】又復元装置９は、受片４５に外筒７を固定
支持されるとともに、ステアリングハンドル２の中立状
態においてそのロッド６を伸ばしきった状態で夫々当接
軸４の玉軸受４４と接するよう本例では平行に並置され
る。

【００３９】又ピニオン３には、アイドルギヤ４７を介
して歯車４９が噛み合う。この歯車４９は、ピン３９に
回動自在に支承されるとともにピニオンとの減速比を、
前記ステアリングハンドル２の操舵角と、操舵輪の舵取
り角との間の回転角比、及び回転方向と共に等しく構成
している。

【００４０】又この歯車４９には、前記インジケータパ
ネル３７、即ち静止パネルに形成された略扇状の切欠窓
４０より突出する指示片４１が固着されている。

【００４１】従って、ステアリングハンドル２を操舵す
ると、その回転力はピニオン３からアイドルギヤ４７を
介して歯車４９へと伝達されて前記切欠窓４０から突出
する指示片４１を回転運動させ、しかも指示片４１の回
転角を、現実の操舵輪の舵取り角と一致させることがで
き、ステアリングハンドル２の間近で操舵輪の向きを確
認でき操作性を向上しうる。。

【００４２】尚、回動体５には、インジケータパネル３
７側へ突出するストッパピン４２が固着されており、前
記インジケータパネル３７の背面に固着された規制片４
３、４３にてステアリングハンドル２の操舵端を定め得
る。

【００４３】以上のように構成されているため、ステア
リングハンドル２を操舵するためには、前記復元装置９
のロッド６を当接軸４にて押し下げるだけの操作力が必
要となり、ハンドル操作に適度な重みを持たせることが
可能となる。又この重みは、ステアリング装置２に加え
られる操作トルクに比例するため、適度なものとしう
る。

【００４４】又、ステアリングハンドル２から手を放し
たとき、又はハンドル操作力を解除したような場合に
は、復元装置９の復元力により回動体５を中立位置に復
帰させ、ひいてはステアリングハンドル２、操舵輪１８
ともに中立位置へと復帰させ得る。

【００４５】これにより、ステアリングハンドル２と操
舵輪との間の機械的連係を排しても、ハンドル操作に適
度て重みを持たせて操舵安定性を保つとともに、ハンド
ルの手放し時における中立位置への復帰が可能となっ
て、運転フィーリングが格段に向上する。

【００４６】又操舵輪の操縦状況をステアリングハンド
ル付近で視認でき作業性、操作性を向上しうる。

【００４７】

【発明の効果】上述のごとく、本発明によれば、ステア
リングハンドルの操作時に適度な重みを与えて操舵時の
安定性を確保でき、しかもステアリングハンドルから手
を放したときに、ステアリングハンドルが中立に復帰し
うるため、運転フィーリングを良好としうる。又操舵輪
の操縦状況をステアリングハンドル付近で視認でき作業
性、操作性を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステアリング装置の一実施例を示す断
面図である。

【図２】本発明のステアリング装置の一実施例を示す平
面図である。

【図３】本発明を採用したピッキングトラックを示す側
面図である。

【図４】ピッキングトラックの電気ブロック図である。

【図５】インジケータを直上から見た平面図である。

【図６】従来のピッキングトラックを示す側面図であ
る。

【図７】従来のステアリング装置の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ステアリング装置 ２ ステアリングハンドル ３ ピニオン ４ 当接軸 ５ 回動体 ６ ロッド ７ 外筒 ９ 復元装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/00 - 1/28 G05G 5/05

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回動自在に支承されたステアリングハンド
   ルの操作角を検知して、この操作角に基づいた回転比で
   操舵輪を操舵するステアリング装置において、 前記ステアリングハンドルの回転数を減速して回動しか
   つ静止パネルに設ける規制片により操舵の操舵端を定め
   るとともに、回転軸方向に沿って突出する一対の当接部
   材を具えた回動体、 及び前記一対の当接部材にそれぞれ接触しかつ常時外方
   に付勢されたロッドを具えるとともに、ステアリングハ
   ンドルの回動に伴い押し下げられ操作力を前記ステアリ
   ングハンドルに付与するとともにハンドル操作力の解除
   により回動体を中立位置に復帰させる一対のショックア
   ブソーバを具えた復元装置を設けたことを特徴とするス
   テアリング装置。
2. 【請求項２】前記ステアリングハンドルには、前記ステ
   アリングハンドルと操舵輪の回転比と略等しい減速比で
   歯車を噛合させるとともに、この歯車には操舵輪の向き
   を表示するインジケータを設けたことを特徴とする請求
   項１記載のステアリング装置。