JP3426786B2 - 車両の油圧操舵装置 - Google Patents

車両の油圧操舵装置

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JP3426786B2
JP3426786B2 JP11945295A JP11945295A JP3426786B2 JP 3426786 B2 JP3426786 B2 JP 3426786B2 JP 11945295 A JP11945295 A JP 11945295A JP 11945295 A JP11945295 A JP 11945295A JP 3426786 B2 JP3426786 B2 JP 3426786B2
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史博 赤羽
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の油圧操舵装置に
関する。詳しくは、多数の操舵輪を有する車両におい
て、各操舵輪を操舵するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、造船所において、船のブロック
を運ぶ船殻台車、或いは、建設工事における橋梁の一部
を運搬する重量物搬送車(ドーリー)は、独立して操舵
される多数の操舵輪を有する。このような車両では、各
操舵輪を同一方向へ同一角度操舵することにより斜行
し、又は、前方の操舵輪と後方の操舵輪を逆相に切って
旋回半径を小さくすることができる。
【0003】ここで、多数の操舵輪を操舵する方法とし
ては、一般に、各操舵輪を油圧により旋回させる油圧シ
リンダを設ける一方、丸ハンドルにロータリーエンコー
ダ、ポテンショメータ等の角度センサを装着してハンド
ル角を検出し、そのハンドル角度に対応して、上記油圧
シリンダへ圧油を供給するようにしていた。また、この
ように丸ハンドルにロータリーエンコーダ等を装着する
だけでは、適正な操舵反力が生じないため、操舵輪が指
令値の角度まで操舵されていないにも係わらず、ハンド
ルだけはもっと切り込んでいるということがあり、運転
者の意思通りに操舵できない。
【0004】そこで、図8に示すように、ハンドル01
に電磁クラッチ02、パウダーブレーキ03を設けて、
適度な操舵反力を生じさせる工夫が成されている。尚、
図中04はエンコーダである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、多数の操舵輪を操舵するために、ハンドルに角度セ
ンサを取り付ける必要があり、また、適正な操舵反力を
得るために、ハンドルにパウダーブレーキ又は電磁クラ
ッチが必要なため、取付工数が増えると共に製造コスト
が高くなるという不具合があった。本発明は、上記従来
技術に鑑みてなされたものであり、適正な操舵反力を得
ることができる安価な車両の油圧操舵装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の車両の油圧操舵装置に係る構成は、油圧により各
々独立して操舵可能な複数の操舵輪を有する車両におい
て、ハンドル角に応じた油量を一の操舵輪に対してのみ
供給する全油圧式操舵バルブをハンドル軸に装着すると
共に前記一の操舵輪に操舵角を測定する角度センサを設
け、また、前記角度センサにより測定された前記一の操
舵輪の操舵角に基づいて、他の操舵輪の操舵すべき操舵
指令値を算出するコントローラを設け、更に、前記コン
トローラにより求められた操舵指令値に応じた油量を前
記他の操舵輪に対して供給する操舵バルブを設けたこと
を特徴とする。
【0007】ここで、前記全油圧式操舵バルブへの動力
源油量を、反力用比例制御弁で絞ることを特徴とし、前
記反力用比例制御弁は、前記他の操舵輪の操舵角と当該
操舵輪の操舵すべき操舵角指令値との偏差が大きいほ
ど、動力源油量を大きく絞ることを特徴とする。
【0008】
【作用】多数ある操舵輪のうち、一輪のみを全油圧式操
舵バルブにより操舵し、そのステアリング角度を角度セ
ンサで測定し、他の操舵輪への操舵指令値をコントロー
ラにより生成し、この操舵指令値に応じた油量を、操舵
バルブを通じて他の操舵輪へ供給することにより操舵す
ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図1に本発明の一実施例に係
る車両の油圧操舵装置を示す。本実施例は、電子油圧制
御式の多数の操舵輪を有する船殻台車1に適用したもの
である。この船殻台車1には、図2,図3に示すよう
に、左右にそれぞれ10列の操舵輪2が配置されてい
る。各操舵輪2は、図4に示すように、旋回自在且つ高
さ調整自在に支持されている。
【0010】即ち、車体のフレーム(図示省略)にター
ンテーブルベアリング3の外枠が固定されると共にこの
ターンテーブルベアリング3の内枠にブラケット4が回
動自在に取付られ、このブラケット4にはアーム5が揺
動自在に結合されている。アーム5には、ダブルタイヤ
式の操舵輪2が取り付けられる一方、ブラケット4とア
ーム5との間にサスペンションシリンダ6が介装されて
いる。
【0011】また、ターンテーブルベアリング3の内枠
にはステアリングシリンダ7の一端が結合され、そのス
テアリングシリンダ7による操舵角を測定するステアリ
ング角センサ8が設けられている。ステアリング角セン
サ8としては、公知のポテンショメータ、エンコーダ等
が利用できる。
【0012】従って、図示しない油圧源からサスペンシ
ョンシリンダ6へ圧油を給排して、サスペンションシリ
ンダ6を伸縮させることにより、船殻台車1の車高を調
整することができる。そのため、図3に示すように、船
殻台車1の車高を下げて、櫓9上に乗せられたブロック
10の下に潜り込み、その後、船殻台車1の車高を上げ
て、このブロック10を持ち上げて搬送することができ
る。
【0013】また、図示しない油圧源からステアリング
シリンダ7へ圧油を給排して、ターンテーブルベアリン
グ3の内枠と共にブラケット4、アーム5及び操舵輪2
を旋回させることができ、そして、そのステアリングシ
リンダ7による各操舵輪2の操舵角は、それぞれステア
リング角センサ8により測定される。計測された操舵角
は、それぞれ、コントローラ15へ入力される。尚、各
操舵輪2の間には、リンク機構等は存在せず、各操舵輪
2は、油圧により各々独立して操舵可能である。
【0014】そのため、図5(a)に示すように、全て
の操舵輪2を同一方向に操舵して、船殻台車1を斜行さ
せることができ、また、同図(b)に示すように、ある
一つの旋回中心が特定されるように、前方の操舵輪2と
後方の操舵輪2を逆相に切って旋回半径を小さくするこ
とができる。尚、斜行モードがなく、旋回だけさせる場
合には、図6に示すように左右の操舵輪2をタイロッド
17により機械的に連結し、同一角度で操舵する構造と
しても良い。
【0015】一方、図6に示すように、ハンドル軸11
には、オービットロール(登録商標)と呼ばれる全油圧
式操舵バルブ12が装着されている。この全油圧式操舵
バルブ12は、ハンドル軸11の切り角、つまり、ハン
ドル角に応じた油量を一の操舵輪2についてのステアリ
ングシリンダ7へ給排するものである。
【0016】一の操舵輪2は、多数の操舵輪2のうちの
任意のものである。本実施例では、運転席に最も近い最
前列左側の操舵輪2とした。図5(b)に示すように、
旋回させる場合に最も操舵角が大きいためである。以下
の説明では、一の操舵輪2を、その他の操舵輪2と区別
するため、マスタ側操舵輪2aといいい、他の操舵輪2
をスレーブ側操舵輪2bという。
【0017】更に、全油圧式操舵バルブ12は、反力用
比例制御弁13を介して油圧源となるポンプ14に接続
している。反力用比例制御弁13は、コントローラ15
からの指令値に応じて、ポンプ14から全油圧式操舵バ
ルブ12へ供給される油量を連続的に絞るものである。
コントローラ15は、マスタ側操舵輪2aとスレーブ側
操舵輪2bと操舵角の偏差を求め、その偏差に比例した
指令値を反力用比例制御弁13へ出力する。
【0018】そのため、マスタ側操舵輪2aとスレーブ
側操舵輪2bと操舵角の偏差が大きいほど、反力用比例
制御弁13により絞られる流量が大きくなり、全油圧式
操舵バルブ12へ供給される油量が少なくなるため、ハ
ンドル軸11には大きな操舵反力が発生するのである。
つまり、反力用比例制御弁13は、スレーブ側操舵輪2
bが操舵指令値まで操舵されていないような状態で、全
油圧式操舵バルブ12への作動油の供給を制限すること
により、ハンドル軸11の操舵力を重くし、運転者へ舵
の切り方が早過ぎることを知らせるのである。
【0019】例えば、ハンドル軸11を急激に切ろうと
すると、図1中に示すように、反力用比例制御弁13に
より油圧の供給が停止され、ハンドル軸11は重くて回
らない状態となる。尚、ハンドル軸11の操作速度が比
較的低速と想定される場合には、操舵角の偏差に係わら
ず、エンジン回転数に比例した指令値を反力用比例制御
弁13に与えるようにしても良い。
【0020】コントローラ15は、上述したように、反
力用比例制御弁13へ指令値を出力する一方、図7に示
すように、「斜行」又は「旋回」の条件に従い、マスタ
側操舵輪2aの操舵角(以下、マスタ軸角度という)に
基づいて、スレーブ側操舵輪2bの操舵すべき操舵角指
令値を算出する。算出された操舵角指令値は、各スレー
ブ側操舵輪2b毎にそれぞれスレーブ軸用操舵バルブ1
6へ与えられる。
【0021】スレーブ軸用操舵バルブ16は、コントロ
ーラ15により求められた操舵角指令値に応じた油量を
スレーブ側操舵輪2bについてのステアリングシリンダ
7へ供給する。従って、コントローラ15に「斜行」の
条件を与えると、コントローラ15によりマスタ軸角度
と等しい操舵角指令値が算出され、この操舵角指令値に
対応した油量がスレーブ軸用操舵バルブ16により、そ
れぞれのスレーブ側操舵輪2bについてのステアリング
シリンダ7へ供給される。
【0022】また、コントローラ15に「旋回」の条件
が与えられると、コントローラ15によりマスタ軸角度
に応じて、ある一つの旋回中心が特定されるように、前
方の操舵輪2と後方の操舵輪2を逆相に切るような操舵
角指令値が算出され、この操舵角指令値に対応した油量
がスレーブ軸用操舵バルブ16により、それぞれのスレ
ーブ側操舵輪2bについてのステアリングシリンダ7へ
供給される。
【0023】ここで、コントローラ15は、マスタ軸角
度に応じて、スレーブ側操舵輪2bの操舵すべき操舵角
指令値を算出するのが原則であるが、例外的に、マスタ
軸角度を割増した値に応じて操舵角指令値を算出するよ
うにしても良い。例えば、二台の船殻台車1を連結して
旋回させる場合、旋回中心を特定するためには、マスタ
側操舵輪2aの操舵角を50°としなければならない
が、機械的制約により、マスタ側操舵輪2aの操舵角は
実際には45°までしか切れない場合がある。
【0024】このような場合には、マスタ側操舵輪2a
が50°まで切れたものとして、つまり、実際のマスタ
軸角度を割増した価を求め、スレーブ側操舵輪2bの操
舵すべき操舵角指令値を算出するのである。このように
すると、マスタ側操舵輪2aは滑りながら、スレーブ側
操舵輪2bにより、ある旋回中心を中心として、比較的
小さな旋回半径により、二台の船殻台車1が連結したま
ま旋回することができるのである。
【0025】尚、本実施例では、船殻台車1に適用した
ものであるが、本発明はこれに限るものではなく、建設
工事における重量物搬送車(ドーリー)にも適用できる
ものである。また、上記実施例では、全油圧式操舵バル
ブ12を用いていたが、これに限るものではなく、ハン
ドル角に応じた操舵角に一の操舵輪を操舵する機械的パ
ワーステアリングを使用しても良い。
【0026】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、一の操舵輪の操舵角を検出して
他の操舵輪への操舵指令値を得るようにしているため、
ハンドルにロータリーエンコーダ、ポテンショメータ等
の角度センサを取り付ける必要がなくなった。また、ハ
ンドルに設けた全油圧式操舵バルブへ供給される作動油
を反力用比例制御弁により絞ることにより適度な操舵反
力が得られるため、ハンドルにパウダーブレーキ、電磁
クラッチを取り付ける必要がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る油圧操舵装置を示す構
成図である。
【図2】船殼台車の側面図である。
【図3】船殼台車の走行状態の説明図である。
【図4】操舵輪の操舵方法の説明図である。
【図5】船殼台車の操舵態様の説明図である。
【図6】全油圧式操舵バルブの説明図である。
【図7】コントローラの説明図である。
【図8】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1 船殼台車 2 操舵輪 2a マスタ側操舵輪 2b スレーブ側操舵輪 3 ターンテーブルベアリング 4 ブラケット 5 アーム 6 サスペンションシリンダ 7 ステアリングシリンダ 8 ステアリング角センサ 9 櫓 10 ブロック 11 ハンドル軸 12 全油圧式操舵バルブ 13 反力用比例制御弁 14 ポンプ 15 コントローラ 16 スレーブ軸用操舵バルブ 17 タイロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−228371(JP,A) 特開 昭59−186771(JP,A) 実開 昭62−51079(JP,U) 実開 昭57−170368(JP,U) 実開 昭56−53678(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/00 - 5/32

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧により各々独立して操舵可能な複数
    の操舵輪を有する車両において、ハンドル角に応じた油
    量を一の操舵輪に対してのみ供給する全油圧式操舵バル
    ブをハンドル軸に装着すると共に前記一の操舵輪に操舵
    角を測定する角度センサを設け、また、前記角度センサ
    により測定された前記一の操舵輪の操舵角に基づいて、
    他の操舵輪の操舵すべき操舵指令値を算出するコントロ
    ーラを設け、更に、前記コントローラにより求められた
    操舵指令値に応じた油量を前記他の操舵輪に対して供給
    する操舵バルブを設けたことを特徴とする車両の油圧操
    舵装置。
  2. 【請求項2】 前記全油圧式操舵バルブへの動力源油量
    を、反力用比例制御弁で絞ることを特徴とする請求項1
    記載の車両の油圧操舵装置。
  3. 【請求項3】 前記反力用比例制御弁は、前記他の操舵
    輪の操舵角と当該操舵輪の操舵すべき操舵角指令値との
    偏差が大きいほど、動力源油量を大きく絞ることを特徴
    とする請求項2記載の車両の油圧操舵装置。
JP11945295A 1995-05-18 1995-05-18 車両の油圧操舵装置 Expired - Lifetime JP3426786B2 (ja)

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CN110155166A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 衡阳市利美电瓶车制造有限责任公司 一种全角度转向系统

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