JPH0435262Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案はステアリングホイールによらないで
車輪を操舵することができる操舵装置に関する。

＜従来の技術＞ 一般に、車両の舵取りは、ステアリングホイー
ルを回転させて、その回転角に応じて操向車輪を
操舵し、舵取りの終了とともにステアリングホイ
ールを操舵角零の中立位置に戻すようにして操作
される。

このような操舵位置は、慣用技術としてはステ
アリングホイールの軸の先端部に連結したギヤボ
ツクス、および操向車輪に連結されたタイロツ
ド、ナツクルアーム等の連結リンクを介して、操
向車輪が操舵されるように構成されている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかし、このような従来構成の操舵位置にあつ
ては、ステアリングホイールを左右に操舵した
り、操舵後中立位置に戻したりする回転のための
操作力を必要とし、また、直進時にはステアリン
グホイールを所定位置に保持し続けるための保持
操作を必要とするなど、ステアリングホイール操
作のために疲労を伴うという問題があつた。

そのため、モノポール操縦杆の操作により操向
用オイルシリンダを介して車輪を転向させ、車輪
を旋回させる操縦機構が提案されていた（例え
ば、特公昭39−18991号公報参照）。

しかし、このような構成の操縦機構にあつて
は、操縦機構に車輪の中立位置を規定する装置が
ないため、例えば、右旋回をして前進する場合、
モノポール操縦杆を操作して右旋回を行い、旋回
の終つたところで一旦操縦杆を逆方向（左旋回
側）へ倒し、車輪を中立位置に戻した後、更に操
縦杆を前進側に移動させる操作が必要であつた。
従つて、操向操作が煩雑なものになるとともに熟
練を要するという問題があつた。

＜問題点を解決するための手段＞ この考案は上記問題を解決するためになされた
ものであり、 シリンダの軸方向の両側に延びたピストンロツ
ドを有していて前記ピストンロツドの両端部が操
向車輪に連結リンクを介して連結された操向制御
シリンダと、前記操向制御シリンダのピストンに
より隔てられ互いに対向する圧油室への作動油の
注入、吐出を制御して前記ピストンロツドの運動
を制御する複数の電磁弁と、前記電磁弁を制御し
て前記操向制御シリンダを駆動させる制御装置
と、選択的に操作される左右１対の操舵スイツチ
と、を具備して前記操向車輪を操向する操舵装置
であつて、前記ピストンロツドの運動を検出し前
記制御装置へ操舵位置信号を出力する操舵位置検
出センサと、前記操向制御シリンダの作動油の流
通停止信号を前記制御装置へ出力して前記ピスト
ンロツド位置を固定する操舵位置固定スイツチ
と、を備え、前記制御装置は、前記操向車輪の中
立位置を示す基準値および前記左または右操舵信
号を出力する設定回路と、前記基準値と操舵位置
信号および前記左または右操舵信号とを比較する
比較回路と、を備えてなることを特徴とする操舵
装置である。

＜作用＞ この考案は上記のように構成されたものであ
り、左または右操舵スイツチが操作されると、制
御装置の設定回路は、それに対応して左または右
操舵信号を出力し、その信号は比較回路において
基準値と比較され、左または右操舵の判断が行わ
れる。それにより所定の電磁弁を開閉制御し、上
記スイツチの操作時間に対応して操向制御シリン
ダの圧油室への作動油の注入、吐出が行われる。
この制御によりピストンロツドが所定方向へ所定
量駆動されて操向車輪が左または右へ操舵され
る。

操舵位置固定スイツチが操作されると、制御装
置が全電磁弁を閉制御して作動油の流通を停止
し、この時点のピストンロツド位置を固定して操
舵角が保持される。

更に、左または右操舵スイツチおよび操舵位置
固定スイツチがオフ状態のとき、操舵位置検出セ
ンサからの現在の操舵角に基づく操舵位置信号
が、比較回路において基準値と比較され、所定の
電磁弁を制御し操向制御シリンダが駆動される。
この駆動により操向車輪が操舵角零の位置に復帰
される。

＜実施例＞ 以下この考案の一実施例を第１図ないし第４図
に基づいて説明する。

図において、操向車輪１は車体フレーム（図示
せず）に操舵可能なように回動自在に支持されて
おり、左右の操向車輪１はナツクルアーム２、タ
イロツド３を介して、操向制御シリンダ５のピス
トンロツド７の両先端部に夫々連結されている。

操向制御シリンダ５は、そのシリンダの軸方向
に貫通して両側に延びたピストンロツド７を有し
ており、ピストンロツド７の中央部に設けられた
ピストン６を隔てて、対向した二個の圧油室８，
９を備えている。

ポンプ１１は、実施例ではベーンポンプからな
り、後述するポンプ駆動回路４３により駆動され
て、作動油をアキユムレータ１２へ送り出すよう
になつている。アキユムレータ１２はポンプ１１
から送り出された作動油を一時溜めて、所定の圧
力の作動油として連通路２２，２６へ送り出すよ
うに形成されている。

電磁弁１５，１６，１７，１８は、実施例では
夫々が後述する制御回路３０により制御されて開
閉を行うソレノイド弁であり、電磁弁１５は連通
路２２に連結され、更に連通路２３により電磁弁
１７および操向制御シリンダ５の圧油室８に連結
されている。更に電磁弁１７は連通路２４により
リザーバタンク１９に連結され、ザーバタンク１
９はポンプ１１に連結されて一方の油圧回路が形
成されている。また、電磁弁１６は連通路２６に
連結され、更に連通路２７により電磁弁１８およ
び操向制御シリンダ５の圧油室９に連結されてい
る。更に電磁弁１８は連通路２８によりリザーバ
タンク１９に連結され、ポンプ１１に至る他方の
油圧回路が形成されている。

そして、電磁弁１６，１７が開で、電磁弁１
５，１８が閉のとき、作動油が連通管２７を実線
矢印の方向に流れて操向制御シリンダ５の圧油室
９内の圧力を高め、圧油室８から作動油が連通管
２３，２４を点線矢印のように流れて、ピストン
６を第１図の二点鎖線に示す方向に摺動させる。
これにより、ピストンロツド７はタイロツド３、
ナツクルアーム２を介して操向車輪１が第１図の
円弧矢印で示す方向へ移動され操舵される。

また、電磁弁１５，１８が開で電磁弁１６，１
７が閉のとき、作動油が連通管２３を実線矢印の
方向に流れて圧油室８内の圧力を高め、圧油室９
から作動油が連通管２７，２８を点線矢印の方向
に流れて、ピストン６を摺動させ操向車輪１が上
記の逆方向へ操舵される。

操舵位置検出センサ２０は、操向制御シリンダ
５に固設されており、ピストンロツド７に設けら
れた歯車装置２１に連動して回転するポテンシヨ
メータからなり、ピストンロツド７の運動に対応
して操舵位置信号を発生するように形成されてい
る。

制御装置３０は、第２図にブロツク図に示すよ
うに比較回路３１、設定回路３２および左向弁制
御回路３３、右向弁制御回路３５、リレー３４，
３６により構成されている。比較回路３１には操
舵位置検出センサ２０および設定回路３２が接続
され、設定回路３２には、操向車輪の中立位置を
示す基準値が設定されており、更に左操舵スイツ
チ３７および右操舵スイツチ３８が接続され、そ
れらの操作に対応して、それぞれ左または右操舵
信号を出力するように構成されている。比較回路
３１の出力は左向弁制御回路３３および右向弁制
御回路３５に接続されており、左向制御回路３３
はリレー３４を介して電磁弁１５，１８に接続さ
れ、右向制御回路３５はリレー３６を介して電磁
弁１６，１７に接続されている。また、左、右向
弁制御回路３３，３５には後述する操舵位置固定
スイツチ３９が接続されている。

左操舵スイツチ３７および右操舵スイツチ３８
は、実施例では自己復帰式の押釦スイツチからな
り、この左操舵スイツチ３７または右操舵スイツ
チ３８が押圧されたとき、設定回路３２より所定
の左または右操舵信号が比較回路３１へ入力され
る。この左または右操舵信号は比較回路３１にお
いて基準値と比較されて左または右操舵の判断が
行われ、左操舵のときは左向弁制御回路３３が作
動されて、リレー３４を介して電磁弁１５，１８
が開となり、そのとき電磁弁１６，１７は閉のま
まであつて、そして、油圧回路は上述のように圧
油室８の圧力が高くなつてピストン６を駆動し、
操向車輪１は左向きに操舵される。

また、右操舵のときは右向弁制御回路３５が作
動されて、リレー３６を介して電磁弁１６，１７
が開となり、そのとき電磁弁１５，１８は閉であ
つて、そして、油圧回路は前述のように圧油室９
の圧力が高くなつてピストン６を駆動し、操向車
輪１は右向きに操舵される。尚、操舵角は上記操
舵スイツチの操作時間に比例して制御されてお
り、第４図はこの電磁弁制御時間と操舵角φとの
関係を示す特性曲線図で、点線は操舵の戻り時の
特性を示すものである。

操舵位置固定スイツチ３９は、実施例ではプツ
シユ−プツシユ式の押釦スイツチからなり、この
スイツチがオンされると流通停止信号が制御装置
３０へ出力されて、左、右向弁制御回路３３，３
５への通電がオフされ、電磁弁１５，１６，１
７，１８のすべてが閉となり作動油の流通が停止
される。従つて、操向車輪１がどのような操舵角
であつても、その角度で操舵角が保持される。

また、左操舵スイツチ３７、右操舵スイツチ３
８および操舵位置固定スイツチ３９がオフ状態の
とき、操舵位置検出センサ２０からの操舵位置信
号は、比較回路３１において基準値と比較され
て、操舵が中立位置になるまでフイードバツク
し、電磁弁１５，１６，１７，１８を夫々所定の
開閉を行つて、自動的に操舵角が零になる中立位
置まで制御して制御を停止する。

圧力制御装置４０は、第３図のブロツク図に示
すように比較回路４１、設定回路４２、ポンプ駆
動回路４３およびアキユムレータ１２の圧力セン
サ４４、操舵速度切替えスイツチ４５とから構成
されている。比較回路４１には設定回路４２に予
め設定された作動油の高圧および低圧の圧力設定
値が入力され、比較回路４１において操舵速度切
替えスイツチ４５のＨまたはＬの選択に従つて、
操舵速度切替えスイツチ４５がＨのときは、ポン
プ駆動回路４３を介してポンプ１１を駆動し、ア
キユムレータ１２の圧力を高圧設定として操向制
御シリンダ５の作動速度を早め、操舵速度が早く
なるようにされている。また、Ｌのときはポンプ
駆動回路４３を介してアキユムレータ１２の圧力
を低圧設定として操向制御シリンダ５の作動速度
を遅め、操舵速度が遅くなるようにされている。

尚、この考案は上述の実施例の構成のみに限定
されるものではなく、例えばポンプは作動油を高
圧で送れるポンプであれば、どの形式のものであ
つてもよい。また、電磁弁は三方弁を用いてもよ
く、三方弁によつて装置を更に簡潔に構成するこ
ともできる。またデユーテイ制御弁を用いること
により更に緻密な操舵角制御を行うことが可能で
ある。

更に、操舵位置固定スイツチは自己復帰式スイ
ツチとしてもよく、その操作によつて操舵位置固
定が行われたとき、そのスイツチの２度目の押圧
操作によるか、または操舵スイツチが押圧操作さ
れたときに、この位置固定の保持を解除するよう
に構成してもよい。

＜考案の効果＞ 以上説明したようにこの考案の操舵装置は、シ
リンダの軸方向の両側に延びたピストンロツドを
有していてピストンロツドの両端部が操向車輪に
連結リンクを介して連結された操向制御シリンダ
と、操向制御シリンダのピストンにより隔てられ
互いに対向する圧油室への作動油の注入、吐出を
制御してピストンロツドの運動を制御する複数の
電磁弁と、電磁弁を制御して操向制御シリンダを
駆動させる制御装置と、選択的に操作される左右
１対の操舵スイツチと、を具備して操向車輪を操
向する操舵装置であつて、ピストンロツドの運動
を検出し制御装置へ操舵位置信号を出力する操舵
位置検出センサと、操向制御シリンダの作動油の
流通停止信号を制御装置へ出力してピストンロツ
ド位置を固定する操舵位置固定スイツチと、を備
え、制御装置は、操向車輪の中立位置を示す基準
値および左または右操舵信号を出力する設定回路
と、基準値と操舵位置信号および左または右操舵
信号とを比較する比較回路と、を備えてなる構成
なので、左または右操舵スイツチおよび操舵位置
固定スイツチの単純な押圧操作によつて操舵が可
能となり、従来のようなステアリングホイールを
握り、またそれを回転する操作からくる疲労が解
消される。また、操舵位置検出センサと比較回路
との作用により操向車輪が自動的に操舵角零の位
置に復帰して、操舵時の戻し操作の煩しさが解消
され、簡単な操作で適確な操向を行うことができ
る。また、直線路走行において操舵位置を固定す
ることにより、ステアリングホイールを所定位置
に保持し続ける従来の操作が不要となる。

更に、制御装置にレーザ或は超音波等による探
知器を連動させることが容易であり、探知器の検
知信号の入力により制御装置を作動させて、自動
的に操舵を行つて、車両の自動操舵を行うことが
極めて容易にできる。

また、この操舵装置の構成は車両の操舵制御の
みならず、他の乗物の操舵装置、或は操舵装置に
類似した機構の自動制御に適用できるなどその奏
する効果は際めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の操舵装置の油圧回
路と操舵機構を示す概略図、第２図は同じく電磁
弁の制御装置のブロツク図、第３図は同じく油圧
回路の圧力制御装置のブロツク図、第４図は電磁
弁の制御時間と操舵角との関係を表わした特性曲
線図である。 ５……操向制御シリンダ、１５，１６，１７，
１８……電磁弁、２０……操舵位置検出センサ、
３０……制御装置、３１……比較回路、３２……
設定回路、３９……操舵位置固定スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダの軸方向の両側に延びたピストンロツ
   ドを有していて前記ピストンロツドの両端部が操
   向車輪に連結リンクを介して連結された操向制御
   シリンダと、 前記操向制御シリンダのピストンにより隔てら
   れ互いに対向する圧油室への作動油の注入、吐出
   を制御して前記ピストンロツドの運動を制御する
   複数の電磁弁と、 前記電磁弁を制御して前記操向制御シリンダを
   駆動させる制御装置と、 選択的に操作される左右１対の操舵スイツチ
   と、を具備して前記操向車輪を操向する操舵装置
   であつて、 前記ピストンロツドの運動を検出し前記制御装
   置へ操舵位置信号を出力する操舵位置検出センサ
   と、 前記操向制御シリンダの作動油の流通停止信号
   を前記制御装置へ出力して前記ピストンロツド位
   置を固定する操舵位置固定スイツチと、を備え、 前記制御装置は、 前記操向車輪の中立位置を示す基準値および前
   記左または右操舵信号を出力する設定回路と、 前記基準値と操舵位置信号および前記左または
   右操舵信号とを比較する比較回路と、を備えてな
   ることを特徴とする操舵装置。