JPH0215006Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ハンドルの操舵に基づき油圧ピスト
ン等の油圧駆動部を介して車輪が転舵されるよう
になつている全油圧式動力舵取装置に関するもの
である。

近年、車両の種類（特殊車両）によつては、装
置全体の機構を簡単化する等のために、従来のラ
ツク・ピニオン等を用いた機械的に連結された動
力の舵取装置に代わつて、油圧によつて駆動され
る全油圧式動力舵取装置が採用されている。

全油圧式動力舵取装置の利点は、第１には機械
式動力舵取装置では不可欠のリンクが不要となる
ため、舵取全体のレイアウトが容易なものとなり
（産業車両では、作業機が付くためこの利点のも
つ意義は特に大きい）、また第２には操舵部とア
クチユエータ部が分離されるためにシリーズ化
（バルブを一定にしてシリンダのみの大きさをか
えること）が可能となり、コストダウンにつなが
る。これは、多種少量生産の産業車両には好都合
なことである。

ハンドルと車輪とは、中立位置及び左旋、右旋
時において正確に対応していること（ずれが生じ
ないこと）が必要であり、そのためにハンドルの
回転角度と車輪の実転舵角度とがずれ（誤差）を
生じることなく所定の関係（例えば比例関係）と
なるように制御する制御部を設けるのが必要であ
る。かかる制御部の作用によつて平常時はハンド
ルの操舵と車輪の転舵とは正確に対応づけられる
が、下記の如き異常時にはこの対応性が崩される
ことがある。

即ち、例えば車輪が溝等にはまつたような場合
には、ハンドルを所定量だけ操舵（回転）して
も、車輪がそれに対応して転舵するとは限らない
のである。然るに、ハンドルの操舵に車輪の転舵
が正しく対応しないということは走行上極めて危
険である。また両者の対応関係が崩れているのを
知らないで、運転者がむりやりハンドルを操舵す
ると、前記ずれ量が増々大きくなり、運転が不可
能になる。

本考案は、上記事情を背景にして、平常時には
ハンドルの操舵と車輪の転舵との対応性が正しく
維持されるとともに、この対応性が崩れた異常時
には運転者にそのことを警告して、それ以上ハン
ドル操舵を続けることをやめさせるようにされた
全油圧式動力舵取装置を提供することを目的とし
てなされたものである。

上記目的を達成するために、本考案において
は、ハンドル軸１２の回転により油圧切換弁４０
を作動させ、油圧シリンダのピストン４６の運動
により車輪を転舵させて、ハンドル軸の回転角度
に対応して車輪の実転舵角度を制御するようにな
つている車両用の全油圧式動力舵取装置におい
て、前記ハンドル軸の回転角度を検知するハンド
ル角センサ３６と、前記油圧シリンダのピストン
の位置を検知するシリンダストロークセンサ４８
と、前記ハンドル角度センサ及び前記シリンダス
トロークセンサからの信号が夫々入力され、前記
ハンドル角度センサからの出力に基ずく前記ピス
トンの位置指示値と、前記シリンダストロークセ
ンサからの信号に基ずく前記ピストンの位置検知
値との差が所定量を越えた場合には警報手段によ
り警報を発する演算器３８と、を設けて、前記ハ
ンドル軸の回転角度に対する車輪の実転舵角度の
対応性が所定量を越えて崩れたことを知らせるよ
うにしたのである。

以下、本考案の実施例を示す図面をもとに説明
する。

第１図において、上端にハンドル１０が固設さ
れたハンドル軸１２の下端には外歯ギヤー１４が
固設され、外歯ギヤー１４は内歯ギヤーを有する
ハート形のカム１６に噛合されている。カム１６
の外周面の凹所１８にはボール２０がばね２２に
より付勢されて弾圧されるとともに、凹所１８に
対向する部分にはピン２４が半径方向外向きに立
設されている。ボール２０が凹所１８に弾圧され
ることにより、ハンドル１０は常には中立位置に
戻ろうとする傾向が生ずる。また、ピン２４はカ
ム１６の外方に固設された一対のストツパ２６又
は２８に当接可能であり、これによつてカム１６
即ちハンドル１０の最大回転量が規制されるので
ある。さらに、カム１６の上面には摺動子３０が
ばね３２により付勢されて弾圧されており、カム
１６即ちハンドル１０の回転を制動する作用をな
している。摺動子３０にはソレノイド３１が巻か
れており、ソレノイド３１はライン３３によつて
後述する演算器３８に接続されている。

前記カム１６の下面には図示しない円板（底
板）が固着され、これに減速軸３４の上端が固設
され、軸の下端にはハンドル角度センサ３６が固
設されている。減速軸３４は、ギヤー１４とカム
１６とにより減速され、ハンドル軸は12半分程度
回転する。角度センサ３６としてはここではリニ
ヤポテンシオが採用されており、ハンドル１０の
操作角に比例して所定の電気信号（抵抗値）を出
力するようになつている。角度センサ３６からの
出力はライン３５により演算器（コントローラ）
３８に入力されるようになつている。演算器３８
の内部では、予め記憶されている特性マツプに従
つて角度センサ３６の出力に相当するシリンダス
トロークセンサ４８の目標値を比例関係で選び出
すようになつている。

演算器３８からの出力は、ライン３７，３９に
より油圧作動式の４ボート３ポジシヨン形切換弁
４０のコイル４２，４４に入力されるようになつ
ており、切換弁４０にはタンク４２内の圧油が、
ポンプ４５により給油されるようになつている。
なお、図中４６はリリーフ弁である。切換弁４０
により圧油の給排油を制御されて作動する油圧シ
リンダ４１のシリンダ４７にはピストン４６の移
動量を検知するシリンダストロークセンサ４８が
固設されている。シリンダストロークセンサ４８
としてはここではリニヤポテンシオが採用されて
おり、シリンダストロークに比例して所定の電気
信号（抵抗値）を比例関係で出力するようになつ
ている。シリンダストロークセンサ４８からの出
力はライン４３により前記演算器３８に入力され
る。なお、ピストンロツド５０が図示しない車輪
に作動的に連結されており、ピストンロツド５０
が突出、後退することにより車輪が左旋、右旋さ
れるようになつているのである。

次に本実施例の作動について説明する。

ハンドル１０を左旋又は右旋すると、内歯ギヤ
ー１４との噛合を介してカム１６が同方向に回転
し、ハンドル軸の回転角度がハンドル角度センサ
３６によつて読み取られる。ハンドル角度センサ
３６からは、ハンドル軸１２の回動の方向及び量
に比例して、所定の電気信号がライン３５から演
算器３８に入力される。

演算器３８は、前記予め記憶された特性マツプ
から第２図に示すように入力されたハンドル角度
信号に対するシリンダ位置指示値ｌを選び出す。
油圧シリンダ４１のピストン４６の実際の位置は
シリンダストロークセンサ４８で検出されてお
り、センサ４８からシリンダ（ピストン４６）の
位置に対応した電気信号がシリンダ位置測定値lt
として演算器３８に入力される。そして、上記シ
リンダ位置指示値ｌとシリンダ位置測定値ltとが
演算器３８内で比較され、両者の差の絶対値｜ｌ
−lt｜が零に収束するまで切換弁４０を繰り返し
作動させる。即ち、上記両信号に差があれば、そ
の差の正負及び量に応じてコイル４２又は４４を
所定時間だけ選択的に励磁して、切換弁４０をポ
ジシヨン，又は（中立）の何れかに切り換
える。コイル４２が励磁されて切換弁４０が側
に切り換わると、油圧シリンダ４１のピストンロ
ツド５０側に圧油が供給されてピストンロツド５
０が引き込まれ、反対にコイル４４が励磁されて
切換弁４０が側に切り換わると、ピストンロツ
ド５０の反対側に圧油が供給されてピストンロツ
ド５０は押し出されることとなる。これを繰り返
すことによりシリンダ位置が修正され、絶対値｜
ｌ−lt｜は零になる。即ち、ハンドル１０の操舵
と車輪の実際の転舵とがずれを生ずることなく、
後者が前者に正しく追従するのである。

これに対して、車輪が溝等にはまつてその負荷
が過大になつたような場合には、シリンダ位置指
示値ｌに対応したシリンダ位置測定値ltが得られ
ないため、両者の差の絶対値｜ｌ−lt｜は零に収
束せず、反対に零から段々遠ざかつて行く。この
ような状態でハンドル１０の操舵を続けると、ハ
ンドル１０と車輪との対応関係が狂つてしまうの
みならず、非常に危険である。

そこで、本実施例においては、上記絶対値｜ｌ
−lt｜が所定値Δεよりも大きくなつた（斜線部分
からはみだした）ならば、演算器３８からライン
３３に電流を流してソレノイド３１を励磁し、摺
動子３０をカム１６に押し付ける。その結果、ハ
ンドル１０操舵時のトルクが増大するので、運転
者は異常が発生したことを認識して、それ以上ハ
ンドル操舵をすることをやめる。なお、ハンドル
１０のトルクが急激に増えると運転者に違和感が
あるので、第３図に示すように、低トルク時T₁
と高トルク時T₂との間に緩和領域T₃を設けるこ
とが望ましい。トルクを第３図のように変化させ
るためには、ソレノイド３１に流す電流をそのよ
うに制御すれば良い。

なお、付言すると、上記の如く電気制御すれ
ば、ゴム配管が不要となつて軽量化が図られ、ま
たハンドル１０と車輪とのセンタ位置のずれがな
くせる利点が生ずる。

また、運転者に異常と警告するためのやり方と
しては、上述したようにハンドル１０のトルクを
増大させる他にも、第１図中二点鎖線で示すよう
に、ランプ６０をライン６１によつて演算器３８
に接続して、このランプ６０を点灯させるように
することも可能である。

さらに、上記実施例においては、ハンドル１０
の回転角度と車輪の実転舵角度との対応性が連続
的に（ハンドル１０のあらゆる回転位置におい
て）維持されていたが、このようになつているこ
とは不可欠なことではなく、両者は特定の一点
（例えば中立位置）同志間で対応づけられるよう
になつていても良い。

以上述べてきたように、本考案によれば、全油
圧式動力舵取装置において、車輪が溝にはまつた
ような場合には、運転者に非常事態が発生したこ
とが知らされるので、運転者はそれによつてハン
ドルの操舵を停止することとなり、ハンドルの回
転角度と実輪の実転舵角度との対応性がそれ以上
崩れることが防止される効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体説明図、
第２図はシリンダ位置指示値とシリンダ位置測定
値との関係を示すグラフ、第３図はシリンダ位置
指示値とシリンダ位置測定値との差の絶対値とハ
ンドル摩擦トルクとの関係を示すグラフである。 主要部分の符号の説明、１０……ハンドル、３
６……ハンドル角度センサ、３８……演算部、４
０……切換弁、４１……油圧シリンダ、４８……
シリンダストロークセンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハンドル軸の回転により油圧切換弁を作動さ
   せ、油圧シリンダのピストンの運動により車輪
   を転舵させて、ハンドル軸の回転角度に対応し
   て車輪の実転舵角度を制御するようになつてい
   る車両用の全油圧式動力舵取装置において、 前記ハンドル軸の回転角度を検知するハンド
   ル角センサと、 前記油圧シリンダのピストンの位置を検知す
   るシリンダストロークセンサと、 前記ハンドル角度センサ及び前記シリンダス
   トロークセンサからの信号が夫々入力され、前
   記ハンドル角度センサからの信号に基ずく前記
   ピストンの位置指示値と、前記シリンダストロ
   ークセンサからの信号に基ずく前記ピストンの
   位置検知値との差が所定量を越える場合に警報
   手段に信号を送る演算器と、 を備え、前記ハンドル軸の回転角度に対する車
   輪の実転舵角度の対応性が所定量を越えて崩れ
   たときには、前記警報手段により警報を発する
   ことを特徴とする全油圧式動力舵取装置。 ２ 前記警報手段による警報とは、前記ハンドル
   軸の回転トルクを増大させることである実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の全油圧式動力
   舵取装置。 ３ 前記警報手段による警報とは、ランプを点灯
   させることである実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の全油圧式動力舵取装置。