JPH0683559U - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリングホイールを最大切角まで回した
ときの衝撃力を低減する。 【構成】 ステアリングホイール１の操舵により伝動部
１１が回転する。ステアリングホイール１からの操舵力
に応じてＰＳギアードモータ４が作動して操舵出力を可
変する。ステアリングホイール１を速く回したときには
ハンドル操作が重くなる。ステアリングホイール１を遅
く回したときにはハンドル操作が軽くなる。ステアリン
グホイール１の回転角度が規定角度θ２に達すると、角
度センサ６の出力信号によりＰＳギアードモータ４は操
舵出力を減衰させるように作動する。ハンドル操作が重
くなって車輪換向体１０のストッパ２８ａ，２８ｂが旋
回ストッパ２９に勢いよく衝突せずに止まる。ステアリ
ングホイール１がステアリング最大切角θ１に達する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フォークリフト等の荷役車両の操舵性能を向上させるパワーステア リング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のフォークリフト等の荷役車両は、使用上、軽快な操舵性能が要求される ため、車輪を換向させる操舵換向系にパワーステアリング（以下、ＰＳという） 装置が装備されており、特にバッテリー式のリーチフォークリフトには電気式Ｐ Ｓ装置が使用されている。

【０００３】 この電気式ＰＳ装置は、ステアリングホイールからの操舵力に応じてステアリ ングシャフトへの操舵出力を倍力するＰＳ用モータを備え、ステアリングホイー ルからの操舵力に基づいてＰＳコントローラがＰＳ用モータを制御して、ハンド ル操作を軽減させている。

【０００４】 そして、ステアリングホイールを回して車輪を換向させていくと、車輪を換向 させる部材がストッパに当接してステアリングホイールが回らなくなる。この位 置がステアリング最大切角とされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

リーチフォークリフトの運転操作上、旋回をするために常に急速なハンドル操 作が行われることがある。

【０００６】 ところが、ステアリングホイールはＰＳ装置によって軽快に回転させることが できるので、ステアリングホイールがステアリング最大切角に達したとき、勢い よくストッパに当たる。このときの衝撃力は非常に大きなものである。そのため 、ステアリング機構の各部品にダメージを与え、早期の部品交換やメンテナンス を行う必要があった。

【０００７】 本考案は、上記に鑑み、ステアリング最大切角に達したときに操舵換向系が受 ける衝撃力を和らげるＰＳ装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案による課題解決手段は、図１の如く、ステアリングホイール１と、該ス テアリングホイール１の操作によって車輪２を回転させる換向手段３と、前記ス テアリングホイール１からの操舵力に応じて前記換向手段３への操舵出力を倍力 する倍力手段４と、前記ステアリングホイール１からの操舵力に基づいて前記倍 力手段４を制御する制御部７とを備え、前記ステアリングホイール１の回転角度 を検知する角度検出器６が配設され、前記制御部７に、前記ステアリングホイー ル１の回転角度がステアリング最大切角θ１より小さく設定された規定角度θ２ に達したとき前記倍力手段４による操舵出力を小にする倍力減衰手段９が設けら れたものである。

【０００９】

【作用】

上記課題解決手段において、ステアリングホイール１を回すと、その操舵力が 換向手段３に伝達される。そして、ステアリングホイール１からの操舵力に応じ て、倍力手段４により操舵出力を可変させて、ハンドル操作が軽くあるいは重く なる。

【００１０】 そして、ステアリングホイール１の回転角度が規定角度θ２に達すると、角度 検出器６の出力信号により制御部７では倍力手段４による操舵出力を減衰させて 、ハンドル操作が重くなる。その後、ステアリングホイール１を重い状態で回す ことになり、ステアリング最大切角θ１に達してステアリングホイール１が切れ なくなる。

【００１１】 したがって、ステアリングホイール１の回転角度が規定角度θ２に達した以後 は、ステアリングホイール１を重い状態で回すので、勢いよくストッパに衝突す ることを防げる。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例であるＰＳ装置の構成図、図２は直進状態の車輪換向 体の平面図、図３はステアリング最大切角に達した状態の車輪換向体の平面図、 図４は角度センサの出力とステアリングホイールの回転角度との関係を示す図で ある。

【００１３】 本実施例のバッテリー式リーチフォークリフトに使用される電気式ＰＳ装置は 、図１の如く、ステアリングホイール１と、該ステアリングホイール１の操作に よって車輪２を回転させる換向手段３と、前記ステアリングホイール１からの操 舵力に応じて前記換向手段３への操舵出力を倍力する倍力手段であるＰＳギアー ドモータ４と、前記ステアリングホイール１からの操舵力を感知するＰＳトルク センサ５と、前記ステアリングホイール１の回転角度を検知する角度センサ６と 、前記ステアリングホイール１からの操舵力に基づいて前記ＰＳギアードモータ ４を制御する制御部であるＰＳコントローラ７とを備えている。

【００１４】 そして、該ＰＳコントローラ７は、マイクロコンピュータおよびチョッパを用 いた前記ＰＳギアードモータ４の駆動回路を備えており、前記ＰＳトルクセンサ ５からの出力信号に応じて前記ＰＳギアードモータ４による操舵出力を可変する モータ駆動手段８と、前記ステアリングホイール１の回転角度がステアリング最 大切角θ１より小さく設定された規定角度θ２に達したときに前記ＰＳギアード モータ４による操舵出力を小にする倍力減衰手段９とが設けられている。

【００１５】 前記換向手段３は、車輪２を回転自在に支持する車輪換向体１０と、ステアリ ングホイール１からの回転を車輪換向体１０に伝える伝動部１１とから構成され ている。該伝動部１１は、第一ステアリングシャフト１２と、第一ステアリング シャフト１２の上端に外嵌固定されたシャフトプーリ１３と、第二ステアリング シャフト１４と、ユニバーサルジョイント１５により第二ステアリングシャフト １４と連結されるシャフト１６，１７と、ＰＳギアードモータ４を介して回転す るギア軸１８と、ギア軸１８に外嵌固定された第一ギア１９と、第一ギア１９と かみ合う第二ギア２０と、第二ギア２０と同軸上に配された第三ギア２１と、第 三ギア２１とかみ合い車輪換向体１０に外嵌固定された車輪ギア２２とからなる 。そして、シャフトプーリ１３は、ステアリングホイール１のステアリング軸２ ３に外嵌固定された第一プーリ２４にチェーン２５を介して連結されている。

【００１６】 前記車輪換向体１０は、フォークリフト本体に固定された車輪軸２６に回転自 在に支持されている。車輪換向体１０の上部には走行用モータ２７が配され、走 行用モータ２７の駆動により車輪換向体１０に内装された図示しないギア等を介 して車輪２が回転される。そして、図２の如く、車輪換向体１０の外周の１８０ 度対称な位置に一対のストッパ２８ａ，２８ｂが突設され、フォークリフト本体 に車輪換向体１０に対向して旋回ストッパ２９が突設され、図３の如く、車輪換 向体１０のストッパ２８ａ，２８ｂが旋回ストッパ２９に当接したときにステア リングホイール１の回転角度は左右のステアリング最大切角θ１Ｌ，θ１Ｒとな る。

【００１７】 前記ＰＳトルクセンサ５は、図１の如く、第一ステアリングシャフト１２と第 二ステアリングシャフト１４との間に介装され、トルクが加わった第一ステアリ ングシャフト１２と第二ステアリングシャフト１４のねじり角を光センサ等によ り検知して、その交流の電圧波形の位相差からトルクを検出する一般的なトルク センサである。

【００１８】 前記角度センサ６は、図１の如く、ステアリング軸２３に固定された第二プー リ３０にチェーン３１を介して連結されたセンサプーリ３２と、センサプーリ３ ２の回転を検出するセンサ本体３３とを備えている。センサ本体３３内には、セ ンサプーリ３２のセンサ軸３４の回転を電磁コイル等を使用して電圧変化により 回転位置を検出する一般的な回転位置センサが内装されている。

【００１９】 前記モータ駆動手段８は、ステアリングホイール操舵時のＰＳトルクセンサ５ からの出力信号に基づいて、ＰＳギアードモータ４へのチョッピングの通流率を 可変させるものである。

【００２０】 前記倍力減衰手段９は、ステアリングホイール１の回転角度が右および左ステ アリング最大切角θ１Ｒ，θ１Ｌより小さく設定された右および左規定角度θ２ Ｒ，θ２Ｌに達したときの角度センサ６からの出力信号に基づいて、ＰＳギアー ドモータ４へのチョッピングの通流率を減少させるものである。

【００２１】 上記構成において、リーチフォークリフトの運転操作中、直進状態から旋回す るとき急速にステアリングホイール１を回転させて行う。左旋回するときステア リングホイール１を左へ回すと、その操舵力が伝動部１１に伝達される。このと き、ステアリングホイール１を速く回したときには、ＰＳトルクセンサ５からの 出力信号に基づいてＰＳギアードモータ４による操舵出力を減衰させて、ハンド ル操作が重くなり、ステアリングホイール１を遅く回したときには操舵出力を倍 力させて、ハンドル操作が軽くなる。

【００２２】 そして、車輪２が左方向に換向されて行き、ステアリングホイール１の回転角 度が左規定角度θ２Ｌに達すると、角度センサ６がオン信号を制御部７に出力す る。倍力減衰手段９により、ＰＳギアードモータ４による操舵出力は減衰されて 、ハンドル操作が重くなる。その後、ステアリングホイール１を重い状態で回転 させて行き、車輪換向体１０のストッパ２８ａが旋回ストッパ２９に当接して、 ステアリングホイール１が切れなくなる左ステアリング最大切角θ１Ｌに到達し 、車輪２の換向が止められる。

【００２３】 また、右旋回するときも、上記と同様にステアリングホイール１を回転させて 行き、右ステアリング最大切角θ１Ｒに到達する直前で、ＰＳギアードモータ４ による操舵出力は減衰され、ハンドル操作が重い状態で旋回ストッパ２９に当接 して、右ステアリング最大切角θ１Ｒに達する。

【００２４】 このように、急速なハンドル操作による右旋回および左旋回が行われても、ス テアリングホイール１の回転角度が規定角度θ２に達するまでは、ステアリング ホイール１の操舵力に応じて操舵出力を可変させて、ハンドル操作を軽くしたり 、あるいは重くしたりするが、ステアリングホイール１の回転角度が規定角度θ ２に達した以後は、操舵出力を減衰させてハンドル操作を重くすることができる 。

【００２５】 したがって、ステアリング最大切角θ１に到達する直前に、操舵出力が減衰し て、ステアリングホイール１を重い状態で回さなければならず、車輪換向体１０ のストッパ２８ａ，２８ｂが勢いよく旋回ストッパ２９に衝突することを防止で き、車輪２の換向が停止するときの衝撃力を低減できる。そのため、操舵換向系 の各部品へ与えるダメージが減るので、各部品の延命効果が期待できる。

【００２６】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内で上 記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００２７】 例えば、上記実施例では、ＰＳギアードモータ４を使用した電気式のＰＳ装置 について記述したが、ポンプ駆動モータを使用した油圧制御のＰＳ装置に適用し ても良い。

【００２８】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、本考案によると、急速なハンドル操作による旋 回が行われても、ステアリングホイールの回転角度が規定角度に達するまでは、 操舵力に応じて操舵出力を可変させているが、ステアリングホイールの回転角度 が規定角度に達した以後は、操舵出力を減衰させてハンドル操作を重くすること ができる。

【００２９】 したがって、ステアリング最大切角に到達する直前に、操舵出力が減衰して、 ステアリングホイールを重い状態で回さなければならず、勢いよく旋回ストッパ に衝突することを防止でき、ステアリングホイールが最大切角に達したときの衝 撃力を低減できる。そのため、操舵換向系の各部品へ与えるダメージが減るので 、部品の延命効果が期待できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるパワーステアリング装
置の構成図

【図２】直進状態の車輪換向体の平面図

【図３】ステアリング最大切角に達した状態の車輪換向
体の平面図

【図４】角度センサの出力とステアリングホイールの回
転角度との関係を示す図

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ 車輪 ３ 換向手段 ４ 倍力手段 ６ 角度センサ ７ 制御部 ９ 倍力減衰手段 θ１ ステアリング最大切角 θ２ 規定角度

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールと、該ステアリン
   グホイールの操作によって車輪を回転させる換向手段
   と、前記ステアリングホイールからの操舵力に応じて前
   記換向手段への操舵出力を倍力する倍力手段と、前記ス
   テアリングホイールからの操舵力に基づいて前記倍力手
   段を制御する制御部とを備えたパワーステアリング装置
   において、前記ステアリングホイールの回転角度を検知
   する角度検出器が配設され、前記制御部に、前記ステア
   リングホイールの回転角度がステアリング最大切角より
   小さく設定された規定角度に達したとき前記倍力手段に
   よる操舵出力を小にする倍力減衰手段が設けられたこと
   を特徴とするパワーステアリング装置。