JPH07323858A - 車両のステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前後進モードと横走行モード間のモード切換
えを迅速に行うことができ、かつ操舵し易くする。 【構成】 このステアリング制御装置では、モード切換
操作がなされたときには、操向輪駆動手段２８が高速度
で作動することによって操向輪ＦＲ，ＲＬの向きは短時
間で変わる。このため、モード切換操作後、迅速に切換
後の走行モードでの走行を開始できる。一方、舵取操作
がなされたときには、操向輪駆動手段２８が低速度で作
動するため操向輪ＦＲ，ＲＬの向きもをゆっくり変わ
る。このため、直進走行から旋回走行に移る際に、急激
な方向変更が行われることなくスムーズな運転が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走式高所作業車等の
走行体として用いられる車両に関し、さらに詳しくはこ
の車両のステアリングの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような車両は、車体の前後方向と
真横方向との間で向きが変わる３つないし４つの車輪を
有しており、これら車輪のうち少なくとも２つは、所定
の舵取操作に基づいて向き変え駆動される操向輪となっ
ている。そして、このような車両は、前後方向を直進方
向として走行する前後進モードおよび真横方向を直進方
向として走行する横走行モードの２つの走行モードを有
しており、これら走行モードは所定の切換操作に基づい
て切り換えられる。このような車両を走行体とする屋内
工事用高所作業車を用いれば、車体の前面を壁面に対向
させたままこの壁に沿って横に移動することができる
等、作業を行う上で便利である。なお、従来の上記舵取
操作やモード切換操作に基づいて操向輪の向き変え駆動
を行う操向輪駆動手段は、これら操作の種類にかかわら
ずほぼ一定の速度（低速度）で操向輪の向き変え駆動を
行うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車両においては、モード切換操作後、操向輪駆動手
段によって操向輪の向きが完全に切換後の走行モードの
直進方向に対応する方向に変わるまでは、車体を走行さ
せることができない。このため、この間作業を中断しな
ければならず、このことは作業効率の向上を妨げる原因
の一つとなっていた。一方、走行中において操向輪の向
き変え作動があまりに高速度で行われたのでは、車両と
しての扱いが難しくなるという問題がある。

【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、迅速に走行モードの切換えを行うことがで
き、かつ操舵し易い車両とするためのステアリング制御
装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のステアリング制御装置は、所定の舵取操作
に基づいて、操向輪が第１速度で向き変え作動するよう
操向輪駆動手段の作動を制御する操向制御手段と、走行
モード設定手段において２つの走行モードのうち一方の
走行モードから他方の走行モードに切り換えられたとき
に、他方の走行モードの直進方向に対応する向きに上記
第１速度よりも速い第２速度で操向輪を向き変え作動さ
せるよう操向駆動手段の作動を制御するモード切換制御
手段とを有し構成される。なお、操向輪駆動手段が油圧
により作動する場合において、舵取操作に基づいて操向
制御手段が操向輪駆動手段に対して第１流量の作動油を
供給し、モード切換操作に基づいてモード切換制御手段
が操向輪駆動手段に対して第１流量よりも大きな流量の
第２流量の作動油を供給するようにしてもよい。さら
に、上記の場合において、操向制御手段は操向輪駆動手
段に対して第１油圧ポンプから吐出された作動油を供給
し、モード切換制御手段は操向輪駆動手段に対し、第１
油圧ポンプから吐出された作動油に加えて第２油圧ポン
プから吐出された作動油をも供給するようにしてもよ
い。

【０００６】

【作用】このようなステアリング制御装置によれば、モ
ード切換操作がなされたときには、例えば、第２流量
（大流量）の作動油が供給された操向輪駆動手段が高速
度で作動することによって第２速度（高速）で操向輪の
向きが変わる。このため、短時間のうちに切換後の走行
モードでの走行を開始できる。一方、舵取操作がなされ
たときには、第１流量（小流量）の作動油が供給された
操向輪駆動手段が低速度で作動する第１速度（低速）で
操向輪の向きを変える。このため、直進走行から旋回走
行に移る際に、急激な方向変更が行われることなくスム
ーズな運転が可能となる。

【０００７】なお、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプの
流量を合わせることによって第２流量を得るようにすれ
ば、もともと第２流量を吐出可能な大型の油圧ポンプを
用いる場合に比べて、これらを駆動する駆動手段（電動
モータ等）は小型のもので済む。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。まず、図１には、本発明に係
るステアリング制御装置が用いられる高所作業車を示し
ている。この高所作業車１は、走行自在な走行台車（４
輪操舵車：請求の範囲に記載の「車両」）２と、この走
行台車２の前部に取り付けられた昇降ポスト３と、昇降
ポスト３に取り付けられた作業床４とから構成されてい
る。走行台車２の車体２１の前後左右には４つの車輪
（以下、それぞれ右前輪ＦＲ，左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲ
および左後輪ＲＬという。）が取り付けられている。こ
れら車輪のうち右前輪ＦＲと左後輪ＲＬは、図２（Ａ）
に示すように操向軸２５ａを中心として水平回転自在に
車体２１に取り付けられたブラケット２６の下部に回転
自在に支持された操向輪であるとともに、それぞれブラ
ケット２６の内側に取り付けられた油圧走行モータ２３
によって回転駆動される駆動輪でもある。一方、左前輪
ＦＬと右後輪ＲＲは、車体２１の動きに追従して向きが
変わるキャスター輪である。

【０００９】また、昇降ポスト３は、下端部が車体２１
の前部に垂直に取り付けられたインナポスト３ａと、こ
のインナポスト３ａを受容してインナポスト３ａに対し
て伸縮移動が自在なアウタポスト３ｂと、このアウタポ
スト３ｂをインナポスト３ａに対して伸縮移動させる伸
縮機構（図示せず）とから構成されている。作業床４
は、アウタポスト３ｂの背面に水平に取り付けられてい
る。このため、昇降ポスト３が伸縮作動すると、作業床
４は車体２１に対して昇降移動する。昇降ポスト３（ア
ウタポスト３ｂ）の上端には、作業床４に搭乗した作業
者によって操作される操作装置５が取り付けられてい
る。この操作装置５には、走行台車２の舵取操作を行う
ための操舵レバー（図３における番号５１参照）や走行
モードを設定するための走行モード設定スイッチ（同図
における番号Ｓ１，Ｓ２参照）等が取り付けられてい
る。

【００１０】ここで、図２を用いて右前輪ＦＲと左後輪
ＲＬの操向駆動機構２５について説明する。前述のよう
に右前輪ＦＲおよび左後輪ＲＬは、操向軸２５ａを中心
に回転自在に取り付けられたブラケット２６の下部に回
転自在に支持されている。図２（Ａ）に示すように、右
前輪ＦＲのブラケット２６には、操行軸２５ａを基端部
として水平側方に延びるカム２７が取り付けられてい
る。両車輪ＦＲ，ＲＬのブラケット２６の上部には、操
向軸２５ａを中心としてスプロケット２９ａが一体的に
取り付けられており、両スプロケット２９ａ，２９ａに
はエンドレスチェーン２９ｂがたすき掛けにて掛け回さ
れている。エンドレスチェーン２９ｂの中間部と車体２
１との間には油圧式操向シリンダ（請求の範囲にいう
「操向輪駆動手段」）２８が取り付けられている。

【００１１】このように構成された操向駆動機構２５で
は、図２（Ａ）に示すように、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬ
が前後方向（図の上下方向）を向いているときは、操向
シリンダ２８がほぼ１／２伸長状態にある。そして、こ
の状態から操向シリンダ２８が図中の方向に伸長作動
してエンドレスチェーン２９ｂを回転させると、右前輪
ＦＲ（のブラケット２６）が操向軸２５ａを中心として
矢印Ｒで示すように右に向きを変え、左後輪ＲＬは矢印
Ｒ′で示すように左（即ち、互いに逆位相に）向きを変
える。一方、操向シリンダ２８が１／２伸長状態から図
中の方向に縮小作動してエンドレスチェーン２９ｂを
回転させると、右前輪ＦＲが操向軸２５ａを中心として
矢印Ｌで示すように左に向きを変え、左後輪ＲＬは矢印
Ｌ′で示すように右に向きを変える。そして、図２
（Ｂ）に示すように、操向シリンダ２８がほぼ全縮小状
態になると、両車輪ＦＲ，ＲＬは真横方向（図の左右方
向）を向く。

【００１２】次に、図３を用いて各走行モータ２３およ
び操向シリンダ２８に対する作動油の供給制御を行う、
本発明に係るステアリング制御装置について説明する。
このステアリング制御装置は、油圧回路部３０と、電気
回路部４０とから構成されている。油圧回路部３０は、
電動モータ３１によって駆動される２連ポンプ（第１油
圧ポンプＰ１および第２油圧ポンプＰ２）と、第１油圧
ポンプＰ１と各走行モータ２３が含まれるモータ回路Ｍ
とをつなぐ第１油圧ラインＬ１と、この第１油圧ライン
Ｌ１上に設けられ、モータ回路Ｍに対する作動油の供給
制御を行うための前後進切換バルブ（電磁切換バルブ）
３２とを有して構成されている。ここで、電動モータ３
１は、第１油圧ポンプＰ１および第２油圧ポンプＰ２の
合計容量に等しい容量を有する油圧ポンプを駆動するも
のに比べて小型のもので足りる。また、モータ回路Ｍに
は、上記２つの走行モータ２３，２３のほか、後で説明
する電気回路部４０において設定された走行モードに応
じて各走行モータ２３の回転方向を設定する方向設定バ
ルブ（電磁切換バルブ：図示せず）が含まれている。前
後進切換バルブ３２は中立位置（停止位置），右動位置
（前進位置）および左動位置（後進位置）を有する３位
置切換弁であり、切換制御は左右のソレノイドの励磁・
非励磁切換によって行われる。

【００１３】また、油圧回路部３０は、第２油圧ポンプ
Ｐ２と操向シリンダ２８とをつなぐ第２油圧ラインＬ２
と、この第２油圧ラインＬ２上に設けられ、操向シリン
ダ２８に対する作動油の供給制御を行うための伸縮切換
バルブ（電磁切換バルブ：請求の範囲にいう「操向制御
手段」）３４とを有して構成されている。この伸縮切換
バルブ３４は、中立位置（停止位置），右動位置（伸長
位置）および左動位置（縮小位置）を有する３位置切換
弁であり、切換制御は左右のソレノイドの励磁・非励磁
切換によって行われる。さらに、油圧回路部３０は、第
１油圧ラインＬ１と第２油圧ラインＬ２とをつなぐ第３
油圧ラインＬ３と、この第３油圧ラインＬ３の開閉制御
を行う流量切換バルブ（電磁切換バルブ：請求の範囲に
いう「モード切換制御手段」）３５とを有している。な
お、流量切換バルブ３５は、ソレノイドが非励磁状態の
ときにオフセットされる左動位置（遮断位置）とソレノ
イドが励磁されたときに切り換わる右動位置（開通位
置）とを有する２位置切換弁である。

【００１４】一方、電気回路部４０は、電源Ｂと、コン
トローラＣと、前後進モード設定スイッチＳ１を介して
電源ＢとコントローラＣとをつなぐ第１電気ラインＥ１
と、横走行モード設定スイッチＳ２を介して電源Ｂとコ
ントローラＣとをつなぐ第２電気ラインＥ２と、互いに
直列に配置された２つのスイッチ（前後方向位置検出ス
イッチＳ３および真横方向位置検出スイッチＳ４）を介
して第１・第２電気ラインＥ１，Ｅ２と流量切換バルブ
３５のソレノイドとをつなぐ第３電気ラインＥ３と、こ
の第３電気ラインＥ３における両位置検出スイッチＳ
３，Ｓ４よりも下流部分とコントローラＣとをつなぐ第
４電気ラインＥ４とを有して構成されている。

【００１５】コントローラＣは、第１，第２電気ライン
Ｅ１，Ｅ２から受けた電気信号（モード切換信号）や操
舵レバー５１からの電気信号（操舵信号）に基づいて、
モータ回路Ｍ内の方向設定バルブや前後進切換バルブ３
２や伸縮切換バルブ３４のソレノイドに励磁信号を出力
する。また、コントローラＣは、第４電気ラインＥ４か
ら一旦電気信号を受けてこれが途切れると、伸縮切換バ
ルブ３４のソレノイドに対する励磁信号の出力を停止す
る。前後進モード設定スイッチＳ１および横走行モード
設定スイッチＳ２は、ノーマルオープンタイプのモメン
タリスイッチであり、オン（クローズ）操作されること
によって各電気ラインを開通させる。前後方向位置検出
スイッチＳ３および真横方向位置検出スイッチＳ４はノ
ーマルクローズタイプのリミットスイッチであり、図２
に示すように、右前輪ＦＲの周囲に配置されている。前
後方向位置検出スイッチＳ３は、図２（Ａ）に示すよう
に、右前輪ＦＲが前後方向を向いてカム２７が左側方に
位置すると、このカム２７の先端に押されてオフ（第３
電気ラインＥ３はオープン）になる。また、真横方向位
置検出スイッチＳ４は、図２（Ｂ）に示すように、右前
輪ＦＲが真横方向を向いてカム２７が後方に位置する
と、このカム２７の先端に押されてオフになる。なお、
第３電気ラインＥ３には第１・第２電気ラインＥ１，Ｅ
２から電流が流れ込むだけであり、ダイオードＤによっ
て第１・第２電気ラインＥ１，Ｅ２への電流の逆流は阻
止されている。

【００１６】次に、以上のように構成されたステアリン
グ制御装置の作動について説明する。まず、右前輪ＦＲ
および左後輪ＲＬが前後方向を向いた状態（即ち、前後
進モードが設定されている状態）で、操舵レバー５１が
「前進」方向に操作されたときは、この操舵レバー５１
からの操舵信号に基づいてコントローラＣから前後進切
換バルブ３２に励磁信号が出力され、前後進切換バルブ
３２は中立位置から前進位置に切り換わる。これによ
り、第１油圧ポンプＰ１から吐出された作動油が第１油
圧ラインＬ１（このとき流量切換バルブ３５は遮断位置
にある）を介してモータ回路Ｍに供給される。このと
き、モータ回路Ｍ内の方向設定バルブもコントローラＣ
からの信号によって切換作動し、各走行モータ２３に対
し、両駆動輪ＦＲ，ＲＬが前転する方向（互いに逆方
向）に回転するよう作動油を供給する。これにより走行
台車２は前進走行する。なお、「後進」操作がなされた
場合も同様にして走行台車２は後進走行する。

【００１７】次に、上記前進操作に加えて操舵レバー５
１が「右旋回」方向に操作されたときは、コントローラ
Ｃからの励磁信号によって伸縮切換バルブ３４が伸長位
置に切り換わり、第２油圧ポンプＰ２からの作動油が操
向シリンダ２８に供給される。これにより、操向シリン
ダ２８は第２油圧ポンプＰ２からの作動油の供給流量に
応じたゆっくりとした速度で伸長作動し、右前輪ＦＲは
右に左後輪ＲＬは左にそれぞれ低速（第１速度）で向き
を変える。このため、走行台車２はスムーズに前進走行
（直進走行）から右旋回走行に移行する。なお、「左旋
回」方向に操作がなされた場合も同様にして、スムーズ
に左旋回走行に移行する。

【００１８】このような前後進モード設定状態におい
て、真横走行モード設定スイッチＳ２がオン操作される
と、電源Ｂからのモード切換信号が第２電気ラインＥ２
を介してコントローラＣに送られ、コントローラＣから
の励磁信号により伸縮切換バルブ３４が縮小位置に切り
換わる。これにより、第２油圧ポンプＰ２から吐出され
た作動油が操向シリンダ２８に供給され、操向シリンダ
２８が縮小作動を開始する。このため、右前輪ＦＲが左
に左後輪ＲＬが右にそれぞれ向きを変え始める。すると
それまでカム２７に押されてオープンとなっていた前後
方向位置検出スイッチＳ３がクローズになって第３電気
ラインＥ３が開通するため、流量切換バルブ３５が開位
置に切り換わり、第１油圧ポンプＰ１から吐出された作
動油も第３油圧ラインＬ３を介して操向シリンダ２８に
供給される。このため操向シリンダ２８の縮小速度が増
加するとともに、右前輪ＦＲおよび左後輪ＲＬの向き変
え速度が高速（第２速度）になり、短時間のうちに両操
向輪ＦＲ，ＲＬが真横方向を向く。こうして横走行モー
ド設定スイッチＳ４のオン操作後、短時間のうちに横走
行モードの設定が完了し、横走行が可能となる。

【００１９】ところで、右前輪ＦＲが真横方向を向く
と、それまでクローズとなっていた真横方向位置検出ス
イッチＳ４がカム２７に押されてオープンになり、第３
電気ラインＥ３が再び遮断される。これにより流量切換
バルブ３５は閉位置に戻り、第２油圧ポンプＰ２からの
伸縮切換バルブ３４に対する作動油供給が停止するとと
もに、コントローラＣへの第４電気ラインＥ４からの電
気信号の入力が停止することによって伸縮切換バルブ３
４への励磁信号の出力も停止され、これが中立位置に戻
る。こうして、自動的に操向輪ＦＲ，ＲＬの向き変え作
動が停止される。なお、横走行モード設定状態において
前後進モード設定スイッチＳ１がオン操作された場合も
同様にして、迅速に操向輪ＦＲ，ＲＬが前後方向に向き
変え作動する。

【００２０】上記実施例では、操向輪の向き変え駆動を
油圧により行うステアリング制御装置について説明した
が、本発明のステアリング制御装置はこれに限られるも
のではなく、電動モータ等により操向輪の向き変え駆動
を行うようにしたものにも適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のステアリン
グ制御装置では、走行モードの切換時においては高速
（第２速度）で操向輪の向きを変える。このため、本制
御装置を用いれば、走行モードの切換操作後、短時間の
うちに切換後の走行モードでの走行を開始することがで
き、作業効率の向上を図ることができる。また、本制御
装置では、操舵操作に対しては低速（第１速度）で操向
輪の向きを変える。このため、本制御装置を用いれば、
直進状態からスムーズに旋回走行に移行することがで
き、運転し易い車両を達成することができる。なお、操
向輪が油圧により向き変え駆動される場合において、操
舵時には１つの油圧ポンプからの作動油が向き変え駆動
のために供給され、走行モード切換時にはこの油圧ポン
プを含む２つの油圧ポンプからの合計の作動油が向き変
え駆動のために供給されるようにすれば、これら油圧ポ
ンプを駆動する駆動手段を小型のもので済ますことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御装置を備えた高所作業車の斜
視図である。

【図２】上記制御装置の作動説明図（高所作業車の平面
透視図）である。

【図３】上記制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 ２３ 走行モータ ２８ 操向シリンダ（操向輪駆動手段） ３０，４０ ステアリング制御装置 ３２ 前後進切換バルブ ３４ 伸縮切換バルブ（操向制御手段） ３５ 流量切換バルブ（モード切換制御手段） Ｐ１，Ｐ２ 油圧ポンプ Ｓ１，Ｓ２ モード設定スイッチ Ｓ３，Ｓ４ 位置検出スイッチ ＦＲ，ＲＬ 車輪（操向輪兼駆動輪） ＦＬ，ＲＲ 車輪（キャスター輪）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対して前後方向と真横方向との間
   で向き変えが可能な３つ以上の車輪と、これら車輪のう
   ち少なくとも２つの操向輪を向き変え作動させる操向輪
   駆動手段と、所定のモード切換操作に基づいて、前記前
   後方向を直進方向として走行する前後進モードおよび前
   記真横方向を直進方向として走行する横走行モードのい
   ずれかに走行モードを設定する走行モード設定手段とを
   備えた車両のステアリング制御装置であって、 所定の舵取操作に基づいて、前記操向輪が第１速度で向
   き変え作動するよう前記操向輪駆動手段の作動を制御す
   る操向制御手段と、 前記走行モード設定手段において前記２つの走行モード
   のうち一方の走行モードから他方の走行モードに切り換
   えられたときに、前記他方の走行モードの直進方向に対
   応する向きに前記第１速度よりも速い第２速度で前記操
   向輪を向き変え作動させるよう前記操向駆動手段の作動
   を制御するモード切換制御手段とを有してなることを特
   徴とする車両のステアリング制御装置。
2. 【請求項２】 前記操向輪駆動手段が油圧により作動す
   る場合において、 前記舵取操作に基づいて、前記操向制御手段は前記操向
   輪駆動手段に対して第１流量の作動油を供給し、 前記モード切換操作に基づいて、前記モード切換制御手
   段は前記操向輪駆動手段に対して前記第１流量よりも大
   きな流量の第２流量の作動油を供給することを特徴とす
   る請求項１に記載の車両のステアリング制御装置。
3. 【請求項３】 前記操向制御手段は前記操向輪駆動手段
   に対して第１油圧ポンプから吐出された作動油を供給
   し、 前記モード切換制御手段は前記操向輪駆動手段に対し、
   前記第１油圧ポンプから吐出された作動油に加えて第２
   油圧ポンプから吐出された作動油をも供給するようにし
   たことを特徴とする請求項２に記載の車両のステアリン
   グ制御装置。