JPH0667740B2 - 産業車両における旋回制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は産業車両における旋回制御装置に関するもの
である。

（従来の技術） 荷役等に使用されることが多いフォークリフトをはじめ
とする産業車両は、梱包貨物等に囲まれた狭い通路を走
行することが多く、旋回時には車両の一部が貨物に干渉
して走行が停止されたり、貨物が損傷されたりすること
がある。このため、産業車両は小さな半径にて旋回する
ことが極めて重要である。

産業車両の旋回機能を示す一例として第９図に示すもの
がある。即ち、エンジン30にて回転駆動される可変容量
ポンプ31を油圧源とする油圧回路において、モータ32と
左右前輪33との間に差動歯車機構34を介在させ、図示し
ないステアリングを操作して図示しない左右後輪の操舵
角を変化させると、差動歯車機構34を介して左右両前輪
33に回転数の差が生じ、車両の旋回がスムースに行われ
る。

また、第10図は近年において産業車両に多く採用される
構成を示すものであり、可変容量ポンプ31より吐出され
る作動油にて左右一対の可変容量モータ32a,32bが駆動
され、これに対応して左右各前輪33a,33bを回転させる
ことにより車両の走行を行う構成としている。そして、
前記車両の直進時にエンジン30の回転に伴ってポンプ31
から供給される作動油により両モータ32a,32bが等速回
転され、これらモータ32a,32bの回転が減速器36a,36bを
経て両前輪33a,33bに伝達されるようになっている。

さらに、ステアリングが操作されると、これに対応して
２個の後輪の操舵角が変更され、車両が曲進を開始す
る。このとき、可変容量ポンプ31及びこれと連通する可
変容量モータ32a,32bの特性により、作動油はステアリ
ングの操作に合わせて車両を常に安定させる方向に多量
に流れて、外方側の前輪の回転数を多くすべく、この前
輪に対応する一方のモータ32bに偏って流入する。従っ
て、一方のモータ32bは他方のモータ32aよりも高速で回
転し、ステアリングの操作方向及び操作量に対応する車
両の旋回が実現される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した２つの旋回機構のうち、差動歯車機
構を採用したものは、乗用車をはじめとする各種車両に
広汎に採用されたものであり、特に産業車両における旋
回半径の縮小を意図するものではない。

また、後者については単に２個のモータの給油量の変化
により差動歯車機構の代用としたものに過ぎず、やはり
旋回半径の縮小化に特別な配慮がなされたものではな
い。

この発明は上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は旋回半径の縮小を可能とする産業
車両の旋回制御装置を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記した問題点を解決するために、エンジン
により駆動される可変容量ポンプを設けるとともに、左
右の駆動輪に対応する一対のモータをこの可変容量ポン
プに対して流体循環路を介して連通させた産業車両にお
いて、各モータに対応して設けられ、かつ可変容量ポン
プから送られる作動油の流量をステアリングの操作量に
応じて、相補的に増減して調整する流量制御弁と、前記
各流量制御弁に対応して、これの下流側に位置され、作
動油の流量調整値が下限許容値に達しないときに、モー
タを正転させるべく同モータに接続され、かつ流量調整
値が下限許容値を越えたとき、さらに続行されるステア
リングの操作に基いてモータを逆転させるべく同モータ
に切換接続される方向切換弁とを有する油圧制御機構を
各流体循環路内に介在させたものである。

（作用） この発明は上記した手段を採用したことにより、ステア
リングの操作に応じて、可変容量ポンプから吐出された
作動油が、ステアリングの操作に基き相対する各モータ
に対応する油圧制御手段にて同量だけ増加、又は減少さ
れる。このようにして流量調整された作動油が各モータ
に流入することにより、一方のモータの回転速度が増加
するとともに、他方のモータの回転速度が減少され、左
右の駆動輪の回転量に差が生じる。そして、下限調整を
行う側の油圧制御手段にて調整された作動油の流量が下
限許容値を下回ったときには、作動油がモータ内を逆方
向に通過して他方のモータを逆転させる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１〜８図に従って詳述す
る。

第１図において、エンジン１には可変容量ポンプ２が作
動連結され、さらにポンプ２にはチャージポンプ３が隣
接して配置されている。前記可変容量ポンプ２には第１
主管路４が接続され、これに連通する二叉状の第１モー
タ管路5a,5bが左右の前輪6a,6bに対応して配置した一対
の可変容量モータ7a,7bに対して油圧制御機構8a,8bを介
して延びている。また、各モータ7a,7bから前記油圧制
御機構8a,8bを経て延びる第２モータ管路9a,9bは互いに
連結され、第２主管路10を介してポンプ２に連通されて
いる。前記主管路４、モータ管路5a,5b,9a,9b及び主管
路10によりポンプ２とモータ7a,7bとを結ぶ流体循環路
が構成され、両主管路4,10は双方向制御可能なリリーフ
弁11を介して連通されている。

前記ポンプ２から主管路４、モータ管路5a及び油圧制御
機構8aを介して右側のモータ7aに、主管路４、モータ管
路5b及び油圧制御機構8bを介して左側のモータ7bに作動
油が等分に供給されている。このあと、作動油は各モー
タ7a及び7bから油圧制御機構8a,8bを介してモータ管路5
b,9bから主管路10に流れ、ポンプ２に帰還したのち、チ
ャージポンプ３によりオイルリーク分が補われ、常に一
定量の作動油が循環されるようになっている。そして、
図示しないアクセルペダルの踏下操作によって車両が走
行を開始し、ステアリング13（第４図）の操作に追従し
て両後輪24の操舵角変化され車両が曲進、旋回を行う。

前記油圧制御機構8a,8bについて説明すると、モータ管
路5a,5b及び9a,9bのポンプ２側には２つのポートを備え
た電磁式の可変式流量制御弁12a,12bがそれぞれ設けら
れ、ステアリング13の回動操作に基く後記制御部14から
の電気的信号に従い、ポンプ２より送られる作動油の流
量を制御してモータ7a,7b側に吐出するようになってい
る。なお、これら流量制御弁12a,12bは車両の前後への
直進走行時において、作動油の流量制御を行うことな
く、両モータ7a,7bを同一方向に回転させるべく、これ
ら7a,7bに対し等分に作動油を供給する。そして、車両
を曲進すべくステアリング13を操作すると、曲進方向内
側に位置する一方の流量制御弁12aが作動油の通過量を
減少するとともに、この減少した分だけ他方の流体制御
弁12bを通過する作動油の量が増加することにより、対
応するモータ7a,7bに流入する作動油の量が増加して、
前輪6bの回転速度が上昇し、車両が曲進される。

また、モータ管路5a,5b及び9a,9bには流量制御弁12a,12
bとモータ7a,7b間において、８つのポートを備えた一対
の電磁式の方向切換弁15a,15bがそれぞれ設けられてい
る。そして、前記ステアリング13が所定量回動操作さ
れ、これに伴って一方の流量制御弁12bが作動油の通過
を完全に遮断したのち、さらにステアリング13が回動さ
れるたとき、流量制御弁12bに対応する方向切換弁15bの
スプールが制御部14の信号により、第１図に示す基準位
置から第２図に示す切換位置に移動され、モータ7bの作
動油の流れる方向を切換える。これにより、作動油はモ
ータ7b内を逆流して、前輪6bが逆回転される。

第４図に示すように、ステアリング13及び前後進レバー
22には、ロータリーエンコーダ等よりなる回動角度検出
器16及びリミットスイッチ４よりなる位置検出器23がそ
れぞれ取付けられ、これら検出器16,23には制御部14が
電気的に接続されている。この制御部14は中央処理装置
（以下CPUという）17とこれに接続された読出し専用メ
モリ（ROM）18並びに読出し及び書替え可能なメモリ（R
AM）19によって構成されている。さらに、制御部14は流
量制御弁12a,12b並びに方向切換弁15a,15bに接続されて
いる。

前記ステアリング13の回動操作に伴って、後輪21a,21b
の操舵角が図示しない操舵機構を介して制御され、車両
は曲進及び旋回し、ステアリング13の回動角度が一定値
に達すると、第５図に示すような円C1を描いて信地旋回
を行う。そして、ステアリング13が許容範囲一杯に回動
操作されると、車両は信地旋回時より小さな半径R2の円
C2を描いて、第６図に示すような超信地旋回を行う。ま
た、前後進レバー22は車両の進行方向を変更するもので
ある。

そして、前記ROM17内にはステアリング13の回動角度及
びこれに対応する各流量制御弁12a,12bの作動油制御
量、即ちスプールの必要移動量がデータ化されて記憶さ
れている。そして、ステアリング13の回動角度を検出器
16が検出し、この検出結果に基く信号をCPU17に出力す
ると、CPU17はこの信号に従ってROM18内のデータを読出
し、同データに基き流量制御弁12a,12b、方向切換弁15
a,15bを制御する。

さて、この発明の作用について以下に説明すると、車両
前進時においてステアリング13が回動操作されていない
とき、第１図に示すように後輪21a,21bの操舵角は変更
されることなく、流量制御弁12a,12b並びに方向切換弁1
5a 15bは制御されることはない。従って、車両は直進
を行う。

上記の状態で車両を右方に曲進させるべく、ステアリン
グ13を回動操作すると、この操作に基いて後輪21a,21b
が回動するとともに、この操舵角度が検出器16にて検出
され、同検出結果に従う信号がCPU17に出力される。す
ると、CPU17はこの信号に対応するデータをROM18におい
て検索して読出したのち、同データに基く信号を右側の
流量制御弁12bに出力して、これを励磁してスプールを
移動させ、同流量制御弁12b内を通過して右方のモータ7
bに流入する作動油の流量を制限する。このとき、前記
ポンプ２から供給される作動油の量は一定であるため、
左右のモータ7aに流入する作動油の量が増加し、左方前
輪6aの回転速度が上昇するとともに、右方前輪6bの回転
速度が低下して車両は右方に曲進する。

次に、ステアリング13を上記と同一方向になお回動させ
ると、右方の流量制御弁12aの流量制御量が増加し、右
方及び左方のモータ7a,7b内にそれぞれ流入する作動油
の量が一層低下及び上昇し、上記より大きな曲率をもっ
て曲進する。ステアリング13がさらに回動操作され、そ
の回動角度が所定値に達すると、右方の流量制御弁12b
の絞り量は最大となり、この内部の作動油通過路を遮断
し、右方のモータ7bに対する作動油の供給を停止して、
ポンプ２からの作動油は全量が左方のモータ7aに供給さ
れる。よって、右方の前輪6bは停止され、この前輪6bを
中心O1として、左方の前輪6aの回転により、第５図に示
すように、旋回半径R1の円C1を描いて車両が信地旋回さ
れる。

ステアリング13をさらに回動操作すると、第６図に示す
ように、後輪21aが操舵機構を介して回動されるととも
に、このステアリング１の回動を検出した検出器16から
の信号に従い、CPU17が右方の方向切換弁15b及び右方の
流量制御弁12bに制御信号を出力する。これにより、方
向切換弁15bが励磁されて、基準位置から切換位置に移
動されるとともに、流量制御弁12bのスプールを徐々に
開放方向に移動され、絞り量が徐々に減少される。従っ
て、流量制御弁12bを通過した作動油は方向切換弁15bに
より流れる方向が切換られ、モータ7b内を逆方向に通過
し、モータｂを逆回転させることにより、車輪6bを後方
に回転させる。従って、車両は第６図に示すように、両
モータ7a,7bの中間点O2を中心とした円C2を描いて旋回
し、第５図に示す車輪6bの停止時と比較すると、旋回半
径R2は小さなものとなる。

上記の状態で、ステアリング13を許容範囲一杯に回動操
作をすると、CPU17からの信号により、モータ7a及び7b
内へこれらをそれぞれ逆転及び正転させるために流入す
る作動油の量が均一になるまで流量制御弁12bが開放さ
れる。そして、両車輪6a,6bが互いに反対方向に同一速
度で回転し、両前輪6a,6bを結ぶ中間点を中心に、車両
が最も小さな旋回半径をもって旋回する。

第３図は車両前進時において、両モータ7a,7bにそれぞ
れ流入される作動油の量を、車両の旋回半径との関係を
表すものである。実線及び鎖線にてそれぞれ示す左方の
モータ7b及び右方のモータ7aに均等に作動油が供給され
ているとき車両は直進する。そして、左方のモータ7b又
は右方モータ7aに最大量の作動油が供給され、対向する
モータ7a又は7bに作動油が供給停止されているとき、車
両は油量がゼロのモータ7a又は7b側へと信地旋回を行
う。

さらに、いずれかのモータ7b又は7aを逆転すべく、モー
タ7b又は7a内を逆方向に流れる作動油の量と、反対側の
モータ7a又は7b内を正方向に流れる作動油の量とが等し
いときには、車両は両モータ7a,7bの中間点を中心に超
信地旋回を行う。

また、前後進レバー22が後進側にセットされたとき、こ
の前後進レバー22に作動連結された可変容量ポンプ２の
斜板の傾斜角度が制御され、ポンプ２の吐出量が変更さ
れて、モータ7a,7bが逆転して車両が後進を開始する。
この後進時においては、第７図に示すように、両モータ
7a,7b内に流れる作動油は第３図における前進時とは上
下を逆にして、即ち作動油はモータ7a,7b内で逆方向に
同じ量だけ流れて車両に直進、信地旋回、超信地旋回を
行わせる。

上記の実施例では、ポンプ２より供給される作動油は、
ステアリング13が回動操作されないとき両モータ7a,7b
に均等に流入し車両の直進が行われる。そして、ステア
リング13の回動操作に伴い、いずれかの流量制御弁12a,
12bにより流量制御が行われ、モータ7a,7bに流入する作
動油の量が変化されて車両の右方又は左方への曲進が行
われる。

前記ステアリング13の操作を一層進め、いずれかの流量
制御弁12a,12bが作動油の流れを遮断すると、車両は該
当流量制御弁12a,12b側の前輪6a,6bを中心に信地旋回を
行う。さらに、ステアリング13を回動させると、いずれ
かの方向切換弁15a,15bが切換位置にセットされるとと
もに、流量制御弁12a,12bが絞りを緩和する。これによ
り、作動油が徐々に対応するモータ7a,7bへ逆方向に送
り込まれ、該当モータ7a,7b側の前輪6a,6bが後方に回転
する。各モータ7a,7bにおいて、正逆異なる方向に均等
の作動油が送り込まれると、車両は両車輪6a,6bを結ぶ
中間点を中心として、最少半径による円を描きながら超
信地旋回を行う。

なお、この発明は上記した実施例に限定されるものでは
なく、例えば、 後進レバー22の動きを位置センサ23が検出してCPU17
に信号を出力する構成としたことにより、後進レバー22
が後進側にセットされたとき、位置センサ23の信号に基
きCPU17が両方向切換弁15a,15bに信号を出力して、第８
図に示すようにこれらを切換位置に保持し、両モータ7
a,7b内において、作動油を逆方向に流すことにより、両
前輪6a,6bを後方に回転させ、車両を後進させたり、 上記実施例の左右両後輪21a,21bに代えて、これらの
中間点に１個の後輪のみ設けた三輪式の車両としたり、 車両の曲進、旋回を後輪21a,21bの操舵角で決定する
構成に代えて、左右の前輪6a,6bの回転差によって決定
したり、 各モータ7a,7bに対応して２個の可変容量ポンプを設
ける、 等、本発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて、任意の
変更は無論可能であ。

発明の効果 以上詳述したように、この発明の旋回制御装置によれ
ば、車両の旋回半径が縮小され得るという優れた効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の前方直進時における油圧駆動系の状態を
示す回路図、第２図は第１図の変化を示す回路図、第３
図は車両の前進時における油圧特性を示す線図、第４図
はこの発明の電気的構成を示すブロック図、第５図は車
両の信地旋回を示す平面図、第６図は車両の超信地旋回
を示す同じく平面図、第７図は車両の後進時における油
圧特性を示す線図、第８図は車両を後進させるための別
例における油圧駆動系の状態を示す回路図、第９図及び
第10図はそれぞれ従来技術を示す説明図である。 エンジン１、可変容量ポンプ２、流体循環路を構成する
第１主管路４及び第１モータ管路5a,5b、モータ7a,7b、
流量制御機構8a,8b、流体循環路を構成する第２モータ
管路9a,9b及び第２主管路10、流量制御弁12a,12b、ステ
アリング13、方向切換弁15a,15b。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 隆希 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−96016（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−8725（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動される可変容量ポンプ
   を設けるとともに、左右の駆動輪に対応する一対のモー
   タをこの可変容量ポンプに対して流体循環路を介して連
   通させた産業車両において、 各モータに対応して設けられ、かつ可変容量ポンプから
   送られる作動油の流量をステアリングの操作量に応じ
   て、相補的に増減して調整する流量制御弁と、 前記各流量制御弁に対応して、これの下流側に位置さ
   れ、作動油の流量調整値が下限許容値に達しないとき
   に、モータを正転させるべく同モータに接続され、かつ
   流量調整値が下限許容値を越えたとき、さらに続行され
   るステアリングの操作に基いてモータを逆転させるべく
   同モータに切換接続される方向切換弁と を有する油圧制御機構を各流体循環路内に介在させてな
   る産業車両における旋回制御装置。