JPH0939816A - 全油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全油圧式パワーステアリング装置に於けるハ
ンドルと操舵輪との位置ズレを解消して、運転性や安全
性を向上する。 【解決手段】 ハンドルポスト３にハンドル２の回転位
置を検知するスイッチ１８を設ける。また、シリンダロ
ッド１７の摺動位置を検知するスイッチ１９，２０を設
ける。更に、油圧ライン１０，１１内の作動油の流れる
方向を検知するスイッチ２１，２２を設ける。これらの
スイッチ１８乃至２２の出力はコントローラ２３に出力
される。そして、ハンドル２が中立範囲Ｎにあるにも拘
わらずシリンダロッド１７が中立範囲Ｎから左右方向に
偏位している場合には、ハンドル２の操舵方向と前記偏
位方向とが一致していることを条件として前記コントロ
ーラ２３により電磁切換弁１２が励起位置１２ｂに切り
換えられ、作動油路が交差する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はフォークリフト等
の車輌に用いられる全油圧式パワーステアリング装置に
関するものであり、特に、ハンドルと操舵輪との位置ズ
レを補正できるようにした全油圧式パワーステアリング
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフト等の車輌にはハンドル操
作を容易にするために全油圧式パワーステアリング装置
が設けられている。該全油圧式パワーステアリング装置
は、動力源である油圧ポンプと、ハンドルに連動するス
テアリングコントロールバルブと、操舵輪に連結するア
クチュエータとを主要構成要素とし、油圧ポンプとアク
チュエータとの中間にステアリングコントロールバルブ
が介装されている。そして、該ステアリングコントロー
ルバルブはハンドルの操舵量に応じて、前記油圧ポンプ
から吐出されてアクチュエータへ供給される作動油を調
節し、該作動油にて前記アクチュエータのストロークが
変位する。斯くして、前記ハンドル操舵量に応じて操舵
輪が左右に一定量転舵することになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】全油圧式パワーステア
リング装置に於いては、ステアリングコントロールバル
ブやアクチュエータ内での作動油洩れ及び油圧ラインに
使用されるゴムホースや樹脂ホースの膨張により、ハン
ドル回転位置とアクチュエータのストローク、即ち、操
舵輪の切れ角との間に位置ズレが生じる場合がある。こ
の為、操舵輪位置に対してハンドル位置が一定せず、運
転性や安全性が減損されていた。特に、ハンドルにサブ
ハンドルが設けられている場合に於ける該サブハンドル
の位置ズレは、操作性を著しく低下させる。

【０００４】また、セミインテグラル式等のステアリン
グ方式に於いては、上述の如きハンドルと操舵輪との位
置ズレが発生することはないが、機械式リンケージを車
体内に通さなければならない等、設計的制約が大きい。

【０００５】そこで、全油圧式パワーステアリング装置
に於けるハンドルと操舵輪との位置ズレを解消して、運
転性や安全性を向上させるために解決すべき技術的課題
が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたものであり、ハンドルに連動する
ステアリングコントロールバルブにて、油圧ポンプから
アクチュエータに供給される作動油を調節し、該アクチ
ュエータのストロークを変位させることにより、前記ハ
ンドルの操舵量に応じて操舵輪を転舵する全油圧式パワ
ーステアリング装置に於いて、検出手段にてハンドルの
回転位置及び操舵方向並びにアクチュエータのストロー
クを検出し、ハンドル回転位置が所定範囲にあるときの
アクチュエータストロークが、前記ハンドル回転位置に
対して左右に偏位しているときであって、且つ、該偏位
方向と前記ハンドル操舵方向とが一致しているときは、
アクチュエータに供給される作動油の送路と還路とを逆
転させるように形成された全油圧式パワーステアリング
装置を提供するものである。

【０００７】ここで、本発明に係わる全油圧式パワース
テアリング装置は、先ず第一にハンドル回転位置が中立
位置等の所定範囲にあること、そして次に、その時のア
クチュエータストロークが本来あるべき値に対して左右
に偏位していること、そして更に、その偏位方向がハン
ドル操舵方向と一致していること、以上の３つの条件が
全て成立しているときアクチュエータに供給される作動
油の送路と還路とが逆転状態になる。これにより、アク
チュエータストロークの前記偏位量が相殺され、ハンド
ルと操舵輪との位置ズレが補正される。

【０００８】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１乃至図
３に従って詳述する。図１はフォークリフト等の車輌の
全油圧式パワーステアリング装置１の回路図を示し、符
号２はハンドルであり、該ハンドル２はハンドルポスト
３を介してステアリングコントロールバルブ４のダイレ
クトメカニカルリンク５に連結している。また、前記ス
テアリングコントロールバルブ４には油圧モータ６とス
プール７とが前記ダイレクトメカニカルリンク５を介し
て内設されており、前記ハンドル２を左方２Ｌへ操舵す
ると、前記ダイレクトメカニカルリンク５に連動してス
プール７がニュートラル位置７Ｎから左転舵位置７Ｌに
切り換わるとともに、前記油圧モータ６が傾転する。こ
れにより、油圧ポンプ８から吐出されてフローデバイダ
９にて分流された作動油は、前記ハンドル２の左方２Ｌ
への操舵量に応じて油圧ライン１０へ導出される。尚、
この時該油圧ライン１０に並設されている他方の油圧ラ
イン１１は前記作動油の還路として機能することにな
る。

【０００９】また、該２本の油圧ライン１０及び１１は
電磁切換弁１２を介して２本の油圧ライン１３及び１４
に連結している。通常時に於いては、前記電磁切換弁１
２はバネ１５に付勢されて順方向位置１２ａの状態にな
っているので、前記油圧ライン１０は油圧ライン１３と
導通し、油圧ライン１１は油圧ライン１４と導通してい
る。従って、前記ステアリングコントロールバルブ４か
ら油圧ライン１０へ導出された作動油は前記電磁切換弁
１２を介して油圧ライン１３を通過し、パワーシリンダ
１６の左転舵ポート１６Ｌに供給され、シリンダロッド
１７を左方１７Ｌへ摺動させる。斯くして、該シリンダ
ロッド１７の摺動動作に連動して、操舵輪（図示せず）
が前記ハンドル２の左方２Ｌへの操舵量に応じて左方へ
転舵する。

【００１０】同様に、前記ハンドル２を右方２Ｒへ操舵
すると、前記スプール７が右転舵位置７Ｒに切り換わる
とともに油圧モータ６が傾転して、油圧ライン１１乃至
油圧ライン１４が作動油の送路となって該作動油を前記
パワーシリンダ１６の右転舵ポート１６Ｒに供給し、シ
リンダロッド１７を右方１７Ｒへ摺動させる。そして、
前記ハンドル２の右方２Ｒへの操舵量に応じて操舵輪が
右方へ転舵する。また、この時前記油圧ライン１３乃至
油圧ライン１０は作動油の還路として機能する。

【００１１】このように全油圧式パワーステアリング装
置１は、ハンドル２の操舵量に応じた大きさだけ操舵輪
を油圧により転舵するものであるが、作動油がステアリ
ングコントロールバルブ４内でリークしたり、油圧ライ
ン１０，１１，１３，１４に使用されているゴムや樹脂
等の可撓性ホースが膨張すると、前記ハンドル２の操舵
量と前記シリンダロッド１７の位置、即ち、操舵輪の切
れ角とがずれる場合がある。この位置ズレを検知して補
正するために、前記ハンドルポスト３にはスイッチ１８
が配設されるとともに、前記シリンダロッド１７の左右
両端にも夫々スイッチ１９及び２０が配設され、更に、
前記油圧ライン１０及び１１にも夫々スイッチ２１及び
２２が配設されている。そして、これらのスイッチ１８
乃至２２の出力はコントローラ２３に接続しており、更
に、該コントローラ２３の出力は前記電磁切換弁１２に
接続している。

【００１２】図２は前記スイッチ１８，１９，２０の作
動ダイヤグラムを示したものである。同図（ａ）に示す
ように、前記ハンドルポスト３に設けられたスイッチ１
８はハンドル２が中立範囲ＮにあるときのみONとなり、
それ以外の左右の操舵角度Ｌ及びＲに於いては0FF とな
っている。また、同図（ｂ）に示すように、前記シリン
ダロッド１７の左端部に設けられたスイッチ１９はシリ
ンダロッド１７が左転舵範囲ＬにあるときのみONとな
り、それ以外の中立範囲Ｎ及び右転舵範囲Ｒに於いては
0FF となっている。一方、同図（ｃ）に示すように、前
記シリンダロッド１７の右端部に設けられたスイッチ２
０はシリンダロッド１７が右転舵範囲Ｒにあるときのみ
ONとなり、それ以外の中立範囲Ｎ及び左転舵範囲Ｌに於
いては0FFとなっている。

【００１３】また、前記油圧ライン１０及び１１に設け
られたスイッチ２１及び２２は、該油圧ライン１０及び
１１の圧力上昇を検知してONになる油圧スイッチであ
り、油圧ライン１０が送路となり、油圧ライン１１が還
路となっているときは、スイッチ２１はONになりスイッ
チ２２は0FF になる。反対に油圧ライン１０が還路とな
り油圧ライン１１が送路となっているときは、スイッチ
２１は0FF になりスイッチ２２はONになる。従って、前
記ハンドル２を左方２Ｌに操舵しているときは、スイッ
チ２１がON、スイッチ２２が0FF となる。反対にハンド
ル２を右方２Ｒに操舵しているときは、スイッチ２２が
ON、スイッチ２１が0FF となる。また、ハンドル２を固
定しているときはスイッチ２１及び２２ともに0FF とな
る。

【００１４】而して、前記コントローラ２３はこれらの
スイッチ１８乃至２２の出力に基づき一定の補正条件に
符合するか否かを論理判断して、前記電磁切換弁１２を
操作する。図３は該コントローラ２３に於ける論理判断
及び処理動作の流れを示すフローチャートである。同図
に示す如く、コントローラ２３は先ず前記ハンドルポス
ト３に設けられたスイッチ１８がONか否かを判断し（ス
テップ１０１）、ONであればステップ１０２へ進む。ま
た、0FF のときは最終ステップ９９９に短絡する。ステ
ップ１０２に於いては前記シリンダロッド１７の左端部
に設けられたスイッチ１９がONか否かが判断され、ONで
あればステップ１０３へ進み、0FF であればステップ１
０４へ進む。該スイッチ１９がONであってステップ１０
３へ進んだ場合には、油圧ライン１０に設けられたスイ
ッチ２１がONか否かが判断される。そして、該スイッチ
２１がONであればステップ９００の処理へ進み、0FF で
あれば最終ステップ９９９へ至る。

【００１５】また、前記ステップ１０２に於いてスイッ
チ１９が0FF であってステップ１０４へ進んだ場合に
は、該ステップ１０４に於いて、前記シリンダロッド１
７の右端部に設けられたスイッチ２０がONか否かが判断
され、ONであればステップ１０６へ進み、0FF であれば
最終ステップ９９９へ至る。また、ステップ１０６に於
いては油圧ライン１１に設けられたスイッチ２２がONか
否かが判断され、ONであればステップ９００の処理へ進
み、0FF であれば最終ステップ９９９へ至る。

【００１６】従って、コントローラ２３がステップ９０
０の処理を実行する条件は、スイッチ１８，１９及び２
１がON（この時、スイッチ２０及び２２は必然的に0FF
である）の場合か、或いはスイッチ１８，２０及び２２
がON（この時、スイッチ１９及び２１は必然的に0FF で
ある）の場合のみである。このようなスイッチング状態
は、全油圧式パワーステアリング装置１のハンドル２の
回転位置と操舵輪の切れ角とが一致している場合には有
り得ないものである。若し、両者が一致しているなら
ば、スイッチ１８がONのとき、即ち、ハンドル２が中立
範囲Ｎにあるとき、シリンダロッド１７も中立範囲Ｎに
あるのでスイッチ１９及び２０はともに0FF でなければ
ならないからである。スイッチ１８がONであるにも拘わ
らずスイッチ１９または２０がONである状態とは、ハン
ドル２が中立範囲Ｎにあるにも拘わらずシリンダロッド
１７が左転舵範囲Ｌまたは右転舵範囲Ｒに位置している
ために、操舵輪が位置ズレを起こし、左または右方向へ
転舵している状態である。

【００１７】一方、前記コントローラ２３に於いて前記
ステップ９００の処理が実行されるためには、更に、ス
イッチ２１または２２のスイッチング条件も考慮され
る。而して、前述した如く、ハンドル２を左方２Ｌへ操
舵しているときスイッチ２１がONとなり、右方２Ｒへ操
舵しているときスイッチ２２がONとなるのであるから、
結論として、ステップ１０１，１０２及び１０３を経て
ステップ９００に至る場合とは、ハンドル２が中立範囲
Ｎにあり、且つ、該ハンドル２は左方２Ｌに向けて操舵
されている状態であって、操舵輪が位置ズレを起こし左
方向へ転舵している場合である。また、ステップ１０
１，１０２，１０４及び１０６を経てステップ９００に
至る場合とはハンドル２が中立範囲Ｎにあり、且つ、該
ハンドル２は右方２Ｒに向けて操舵されている状態であ
って、操舵輪が位置ズレを起こし右方向へ転舵している
場合である。

【００１８】以上の二通りの条件のうちいずれか一方の
条件が成立することによりステップ９００に進むと、コ
ントローラ２３は前記電磁切換弁１２へ信号を出力し
て、該電磁切換弁１２を励起位置１２ｂに切り換える。
図１に図示した如く、該電磁切換弁１２が励起位置１２
ｂになると、油路が交差して前記油圧ライン１０はパワ
ーシリンダ１６の左転舵ポート１６Ｌに至る油圧ライン
１３から切離して、右転舵ポート１６Ｒに至る油圧ライ
ン１４に連結する。反対に、油圧ライン１１は右転舵ポ
ート１６Ｒに至る油圧ライン１４から切離して、左転舵
ポート１６Ｌに至る油圧ライン１３に連結する。従っ
て、この時ハンドル２を左方２Ｌへ操舵している場合に
は、作動油は油圧ライン１０から油圧ライン１４を通過
して右転舵ポート１６Ｒに供給されるため、シリンダロ
ッド１７は右方１７Ｒへ摺動する。また、ハンドル２を
右方２Ｒへ操舵している場合には、作動油は油圧ライン
１１から油圧ライン１３を通過して左転舵ポート１６Ｌ
に供給されるため、シリンダロッド１７は左方１７Ｌへ
摺動する。これにより、操舵輪はハンドル２の操舵方向
とは逆方向へ転舵することになる。依って、ハンドル２
と操舵輪との位置ズレは相殺されていく。斯くして、補
正動作が実行される。

【００１９】図３に示した如く、前記コントローラ２３
はステップ９００に進んだ後、再びステップ１０１に帰
還して再度前記スイッチ１８乃至２２のスイッチング状
態に基づいて論理判断を行い、ステップ９００に至る条
件が成立している限り前記電磁切換弁１２を励起位置１
２ｂに保持する。そして、前記ハンドル２が中立範囲Ｎ
を外れるか、または、前記シリンダロッド１７が中立範
囲Ｎに入った場合には、前記ステップ９００に至る条件
が崩れることにより最終ステップ９９９に進み、前記電
磁切換弁１２は元の順方向位置１２ａに復帰する。

【００２０】このようにして、ハンドル２と操舵輪との
位置ズレは、ハンドル操作中に該ハンドル２が中立範囲
Ｎを通過する度毎に自動的に補正される。斯くして、運
転性及び安全性が向上する。

【００２１】尚、スイッチ１８並びに２１及び２２に代
えてハンドルポスト３にポテンショメータを設置して、
該ポテンショメータにてハンドル２の回転位置及び操舵
方向を同時に検知するように構成しても良い。また、併
せてシリンダロッド１７の位置を検出する検出手段に於
いても、その検出点を増やすことにより中立範囲以外で
も同様の補正動作が行われるようにすれば、より細かい
補正が可能となり、運転性の一層の向上を図ることがで
きる。

【００２２】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明はハンド
ル回転位置が所定範囲にあるときアクチュエータストロ
ークが左右に偏位している場合には、その偏位方向とハ
ンドル操舵方向とが一致していることを条件として、ア
クチュエータに供給される作動油の送路と還路とを逆転
させるように構成している。これによりアクチュエータ
ストロークの前記偏位量が相殺されるため、ハンドルと
操舵輪との位置ズレは、ハンドル操作中に該ハンドルが
前記所定範囲を通過する度毎に自動的に補正されること
になる。斯くして、ハンドルと操舵輪との位置ズレによ
って生じる運転感覚の狂いを解消することができ、安全
な作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示し、全油圧式パワース
テアリング装置の油圧及び制御回路図。

【図２】（ａ）ハンドルの回転角度を検知するスイッチ
の作動ダイヤグラム。 （ｂ）及び（ｃ）シリンダロッドの位置を検知するスイ
ッチの作動ダイヤグラム。

【図３】コントローラの論理判断及び処理の内容を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 全油圧式パワーステアリング装置 ２ ハンドル ３ ハンドルポスト ４ ステアリングコントロールバルブ ８ 油圧ポンプ １０，１１，１３，１４ 油圧ライン １２ 電磁切換弁 １６ パワーシリンダ １６Ｌ パワーシリンダの左転舵ポート １６Ｒ パワーシリンダの右転舵ポート １７ シリンダロッド １８，１９，２０，２１，２２ スイッチ ２３ コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルに連動するステアリングコント
   ロールバルブにて、油圧ポンプからアクチュエータに供
   給される作動油を調節し、該アクチュエータのストロー
   クを変位させることにより、前記ハンドルの操舵量に応
   じて操舵輪を転舵する全油圧式パワーステアリング装置
   に於いて、検出手段にてハンドルの回転位置及び操舵方
   向並びにアクチュエータのストロークを検出し、ハンド
   ル回転位置が所定範囲にあるときのアクチュエータスト
   ロークが、前記ハンドル回転位置に対して左右に偏位し
   ているときであって、且つ、該偏位方向と前記ハンドル
   操舵方向とが一致しているときは、アクチュエータに供
   給される作動油の送路と還路とを逆転させるように形成
   されたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装
   置。