JPH10310077A - 操舵輪の操舵角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パワーシリンダのストローク量を検出すること
なしに、操舵輪の操舵角の検出を精度良くできるととも
に、かつ安価にする。 【解決手段】 リアクスルビーム３２の上下両板３４，
３５に固定された上下両支持筒４１，４２には、キング
ピン２５ａがニードルベアリング４３ａ，４３ｂを介し
て回転可能に挿通支持されている。又、キングピン２５
ａには、ナックル４４と上部支持筒４１との間において
スラストベアリング４５が挿着され、ナックル４４と上
部支持筒４１との相対回動を許容している。上部支持筒
４１の上面には、ブラケット４７を介して操舵角センサ
５１が取着されている。同操舵角センサ５１は、キング
ピン２５ａの回動量を操舵角として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵輪の操舵角検
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリング装置は、運転者が操
作するハンドルの操作に従って回転するステアリングシ
ャフトを備え、そのステアリングシャフトはバルブユニ
ットに接続されている。このバルブユニットは、ステア
リングシャフトの回転に従って作動油をパワーシリンダ
に対して給排する。パワーシリンダの両端には操舵輪が
連結され、パワーシリンダはバルブユニットから給排さ
れる作動油に基づいて駆動され、前記各操舵輪を操舵す
る。そして、前記のように構成されたパワーステアリン
グ装置においては、操舵輪の操舵角を検出する操舵角検
出装置が設けられている。

【０００３】従来の操舵角検出装置において操舵角を検
出する方法としては、前記パワーシリンダのストローク
量をストロークセンサにて検出する方法や、あるいは、
パワーシリンダのストローク量をリンク等を介して回転
運動に変換して、ポテンショメータにて、その回転角を
検出する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の操舵角
検出装置において、パワーシリンダのストローク量をス
トロークセンサにて検出する場合は、ストロークセンサ
が高価であり、コスト高となる問題がある。又、パワー
シリンダのストローク量をリンク等を介して回転運動に
変換して、ポテンショメータにて、その回転角を検出す
る方法の場合は、安価なポテンショメータを使用するた
め、コスト的には前者よりも有利ではあるが、リンク等
の部品点数が増加するため、組付け工数が増えるととも
に、組付け精度が要求され、検出精度の維持が困難であ
る問題がある。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、その目的は、パワーシリンダのストロ
ーク量を検出することなしに、操舵角の検出を精度良く
できるとともに、かつ安価にすることができる操舵輪の
操舵角検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１に記載の発明では、操作手段の操作に基づい
て、パワー駆動源を駆動することにより、操舵輪を操舵
する車両に設けられ、前記操舵輪の操舵角を検出する操
舵角検出手段を備えた操舵輪の操舵角検出装置におい
て、前記操舵角検出手段は、前記パワー駆動源の駆動に
基づいて回転する回転部材の回転量を操舵角として検出
するものであることを特徴とする操舵輪の操舵角検出装
置をその要旨としている。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、回
転部材は操舵輪と一体に回転するキングピンである操舵
輪の操舵角検出装置をその要旨としている。請求項３の
発明は、請求項２において、操舵角検出手段は、キング
ピンの回転軸心の延長線上に設けられたものである操舵
輪の操舵角検出装置をその要旨としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項２において、操
舵角検出手段は、キングピンの回転軸心から偏移した位
置に設けられたものである操舵輪の操舵角検出装置をそ
の要旨としている。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１において、回
転部材は、パワー駆動源により揺動されるベルクランク
に設けられた回転軸である操舵輪の操舵角検出装置をそ
の要旨としている。

【００１０】請求項６の発明は、請求項５において、回
転軸は、ベルクランクを回転可能に支持する支軸である
操舵輪の操舵角検出装置をその要旨としている。請求項
７の発明は、請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項
において、操舵角検出手段はポテンショメータである操
舵輪の操舵角検出装置をその要旨としている。

【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
操舵角検出手段は、パワー駆動源の駆動に基づいて回転
する回転部材の回転量を操舵角として検出する。

【００１２】請求項２の発明によれば、請求項１の作用
に加えて、操舵角検出手段は、キングピンの回動量を操
舵輪の操舵角として検出する。従って、駆動源のストロ
ーク量を操舵角として検出する必要がなくなる。

【００１３】請求項３の発明によれば、請求項２の作用
に加えて、操舵角検出手段は、キングピンの回転軸心の
延長線上において、キングピンの回動量を検出する。請
求項４の発明によれば、請求項２の作用に加えて、操舵
角検出手段は、キングピンの回転軸心から偏移した位置
において、キングピンの回動量を検出できる。この結
果、操舵角検出手段は、キングピンの近傍に位置する操
舵輪の操舵にともなう移動によって、操舵輪に干渉する
ことはなくなる。

【００１４】請求項５の発明によれば、請求項１の作用
に加えて、操舵角検出手段は、ベルクランクに設けられ
た回転軸の回動量を検出する。請求項６の発明は、請求
項５の作用に加えて、回転軸は、ベルクランクを回転可
能に支持する支軸であり、操舵角検出手段は、この支軸
の回動量を操舵角として検出する。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
のうちいずれか１項の作用に加えて、操舵角検出手段は
ポテンショメータとされているため、従来と異なり、高
いストロークセンサを使用していないため、コストを低
減することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明の操舵輪の操舵角検出
装置をフォークリフトの操舵角検出装置に具体化した第
１の実施形態を図１〜図７を参照して説明する。

【００１７】図３は、第１の実施形態における車両とし
てのフォークリフト１を示している。同フォークリフト
１は前輪駆動、後輪操舵の４輪車である。図３に示すよ
うにフォークリフト１の車体フレーム１ａ前部に立設さ
れた左右一対のアウタマスト２間にはインナマスト（図
示しない）が昇降可能に配設されており、このインナマ
ストにフォーク４がチェーン（図示しない）を介して昇
降可能に吊下げされている。アウタマスト２は車体フレ
ーム１ａに対しティルトシリンダ５を介して連結されて
おり、ティルトシリンダ５のピストンロッド５ａが伸縮
駆動されることにより傾動するようになっている。アウ
タマスト２の裏面に配設されたリフトシリンダ６のピス
トンロッド６ａはインナマストの上端部に連結されてお
り、リフトシリンダ６のピストンロッド６ａが伸縮駆動
されることにより、フォークが昇降するようになってい
る。左右の前輪７はデフリングギア（図示しない）及び
変速機（図示しない）を介してエンジン９の動力によっ
て駆動されるようになっている。

【００１８】次に、このフォークリフト１に設けられて
いるパワーステアリング装置１０を図４を参照して説明
する。パワーステアリング装置１０には運転者がフォー
クリフト１の操舵を行うために操作する操作手段として
のハンドル１２が設けられている。このハンドル１２に
は実際に運転者が握るノブ１２ａが設けられている。ハ
ンドル１２は操作軸としてのステアリングシャフト１３
に連結されている。ステアリングシャフト１３はパワー
ステアリング用のバルブユニット１４に連結されてい
る。

【００１９】バルブユニット１４には、油圧ポンプ１５
からの作動油を供給する供給管１６及びドレンタンク１
７へと作動油を排出する排出管１８が接続されている。
更に、バルブユニット１４には、操舵輪（この実施形態
では後輪）Ｔａ，Ｔｂの操舵を行うパワー駆動源として
の操舵用パワーシリンダ（以下、「パワーシリンダ」と
いう。）２０との間で、作動油の給排を行う第１油圧管
Ｋ１及び第２油圧管Ｋ２が接続されている。この場合、
バルブユニット１４、油圧ポンプ１５及び供給管１６に
て作動油供給手段を構成している。

【００２０】バルブユニット１４は、運転者のハンドル
１２の操作量に比例して回転するステアリングシャフト
１３の回転角度に基づいて、第１油圧管Ｋ１又は第２油
圧管Ｋ２から作動油をパワーシリンダ２０へと供給する
ようになっている。即ち、バルブユニット１４は、ステ
アリングシャフト１３の回転角度に比例した流量の作動
油を第１油圧管Ｋ１又は第２油圧管Ｋ２から供給するよ
うになっている。

【００２１】操舵用パワーシリンダ２０は、両端が閉塞
された略円筒中空状のボディ２１とその内部に配設され
たピストン２２等とから構成され、ピストン２２によっ
て第１室Ｒ１及び第２室Ｒ２が区画されている。ピスト
ン２２には、第１室Ｒ１側からボディ２１の外へと延び
るピストンロッド２３ａ及び第２室Ｒ２側からボディ２
１の外へと延びるピストンロッド２３ｂが連結されてい
る。

【００２２】ピストンロッド２３ａはリンク機構２４ａ
を介して車輪Ｔａに連結されている。ピストンロッド２
３ｂはリンク機構２４ｂを介して車輪Ｔｂに連結されて
いる。なお、後に詳述するが、各車輪Ｔａ，Ｔｂは、キ
ングピン２５ａ，２５ｂを中心に回動可能に設けられて
いる。

【００２３】又、第１室Ｒ１には前記第１油圧管Ｋ１が
接続され、第２室Ｒ２には前記第２油圧管Ｋ２が接続さ
れている。即ち、バルブユニット１４から、第１油圧管
Ｋ１を介して第１室Ｒ１に作動油が供給されると、ピス
トン２２は左方へ移動（左動）する。すると、両ピスト
ンロッド２３ａ，２３ｂはピストン２２とともに左動
し、車輪Ｔａ，Ｔｂを正方向に操舵する。この場合、第
２室Ｒ２内の作動油は、第２油圧管Ｋ２を介して、バル
ブユニット１４へと戻され、ドレンタンク１７へと導か
れる。

【００２４】又、バルブユニット１４から、第２油圧管
Ｋ２を介して第２室Ｒ２に作動油が供給されると、ピス
トン２２は右方へ移動（右動）する。すると、両ピスト
ンロッド２３ａ，２３ｂはピストン２２とともに右動
し、車輪Ｔａ，Ｔｂを負方向に操舵する。この場合、第
１室Ｒ１内の作動油は、第１油圧管Ｋ１介して、バルブ
ユニット１４へと戻され、ドレンタンク１７へと導かれ
る。

【００２５】尚、本実施形態において、車輪Ｔａ，Ｔｂ
が正方向に操舵されるとは、フォークリフト１が左折す
る向きに操舵されることを意味し、車輪Ｔａ，Ｔｂが負
方向に操舵されるとは、フォークリフト１が右折する向
きに操舵されることを意味する。

【００２６】次に、前記パワーステアリング装置の配置
構造について説明する。図５及び図６に示すように、車
体フレーム１ａの下部には、リアアクスル３２が車幅方
向へ延びた状態で設けられている。リアアクスル３２は
箱型に形成され、その前側には基板３３が設けられ、基
板３３の上部には上板３４が、下部には下板３５が配設
されている。又、リアアクスル３２の後部には前記上板
３４と下板３５とを連結する後側板３６が固着されてい
る。基板３３の中央部には、円柱状のセンターピン３７
が前方に延びるように配設されている。同様に、後側板
３６には、円柱状のセンターピン３８が後方に延びるよ
うに配設されている。

【００２７】この場合、車体フレーム１ａには、リアア
クスル３２を前後から挟持する位置にそれぞれ壁材３９
が配設され、各壁材３９には断面円形状の貫通孔４０が
形成されている。そして、各貫通孔４０にそれぞれセン
ターピン３７，３８が挿通された状態で、リアアクスル
３２は車体フレーム１ａに対して回動可能に取り付けら
れている。即ち、リアアクスル３２は、例えばフォーク
リフト１の走行時等に路面の凹凸に応じて回動し、車両
本体の揺動を緩和する。

【００２８】図５に示すように、リアアクスル３２内に
は前記パワーシリンダ２０が収納されている。パワーシ
リンダ２０のボディ２１はボルト（図示せず）等によっ
て基板３３に固着することにより、リアアクスル３２内
に固定されている。

【００２９】更に、両ピストンロッド２３ａ，２３ｂの
各端部側は、前記リンク機構２４ａ，２４ｂ及びキング
ピン２５ａ，２５ｂ等からなる連結機構Ｖａ，Ｖｂを介
して前記車輪Ｔａ，Ｔｂ（図５参照）に接続されてい
る。この実施形態では、連結機構Ｖａ，Ｖｂは伝達系を
構成している。又、キングピン２５ａは回転部材を構成
している。

【００３０】続いて、操舵角検出手段としての操舵角セ
ンサ５１の取付構造について説明する。図１は操舵輪
（後輪）Ｔａの正断面図を示している。同図に示すよう
に、リアクスルビーム３２の上下両板３４，３５に固定
された上下両支持筒４１，４２には、キングピン２５ａ
がニードルベアリング４３ａ，４３ｂを介して回転可能
に挿通支持されている。又、キングピン２５ａには、ス
テアリングナックル（以下、ナックルという）４４と上
部支持筒４１との間においてスラストベアリング４５が
挿着され、ナックル４４と上部支持筒４１との相対回動
を許容している。

【００３１】前記上部支持筒４１の上面には、ブラケッ
ト４７がボルト４９にて螺着されている。図６に示すよ
うにブラケット４７は平板状をなし、中央には貫通孔４
８が形成され、周囲には、前記ボルト４９の挿通孔５０
が形成されている。

【００３２】前記ブラケット４７には、操舵角センサ５
１が取着されている。前記キングピン２５ａと一体回転
可能なナックル４４には車幅方向に水平に延出する略円
筒状の車軸５３が一体形成されている。車軸５３には略
円筒状のハブ５４が複数組のベアリング５５，５６を介
して回転可能に嵌合されている。タイヤ５７はそのホイ
ール５８がハブ５４に対して複数組のボルト５９及びナ
ット６０により一体的に組付けられることにより、車軸
５３に対して相対回転可能に取り付けられている。従っ
て、キングピン２５ａは操舵輪Ｔａと一体に回転する。
なお、図１中、５２は下部支持筒４２の内周面とキング
ピン２５ａ間に介在されたダストシールである。

【００３３】前記操舵角センサ５１について説明する。
図２は、操舵角センサ５１を透視した斜視図である。操
舵角センサ５１は、取付基板６１、ケース６２、シャフ
ト６３、導体板６４、及び接触子６５，６６等からなる
ポテンショメータにて構成さている。ケース６２は絶縁
性を備えているとともに有蓋円筒状に形成され、取付基
板６１に対して固定されている。前記取付基板６１の両
側部には、長孔６１ａがそれぞれ形成されている。そし
て、操舵角センサ５１は、取付基板６１が長孔６１ａに
挿通されたボルト６１ｂにて締付されることによりブラ
ケット４７に対して固定されている。又、ブラケット４
７及び取付基板６１により、上部支持筒４１内の空間は
閉塞されている。又、上部支持筒４１の下部開口は前記
スラストベアリング４５にて閉塞されており、上部支持
筒４１内の密閉された空間には潤滑のためのグリースが
充填されている。ケース６２内において、取付基板６１
には、回転板６７が回転自在に配置され、回転板６７の
回転軸心となる下面中央部には、シャフト６３が一体に
連結されている。同シャフト６３は、取付基板６１に設
けられた軸受（図示しない）に対して回動自在に支持さ
れており、その下端は取付基板６１から下方に突出され
ている。

【００３４】前記シャフト６３の下端部には、平面をな
す係合面６８が切欠形成されている。一方、キングピン
２５ａの上端面には係合孔６９（図７参照）が凹設され
ている。係合孔６９は、断面半円状に形成されている。
前記シャフト６３はその回転軸心がキングピン２５ａの
回転軸心に一致するように下端部がキングピン２５ａの
前記係合孔６９に嵌合されている。すなわち、操舵角セ
ンサ５１は、キングピン２５ａの回転軸心Ｌの延長線上
に位置するように配置され、キングピン２５ａの回動と
ともに、そのシャフト６３は一体に回動される。

【００３５】前記回転板６７の上面は、絶縁膜（図示し
ない）がコーティングされて絶縁処理がなされている。
そして、その絶縁膜上には、導体板６４が固設されてい
る。導体板６４において、回転板６７の中央に位置する
部分には先端が導電性を備えたブラシ部６５ａを備えた
第１接触子６５が突設されている。又、導体板６４にお
いて、回転板６７の中央から離間した位置には先端が導
電性を備えたブラシ部６６ａを備えた第２接触子６６が
突設されている。ケース６２の内頂面の中央部には導電
片７０が固設されている。

【００３６】又、ケース６２の内頂面において、周辺側
には一部を切欠いた略円をなす抵抗片７１が固定されて
いる。前記抵抗片７１は、前記導電片７０よりも電気的
抵抗が高くされている。そして、前記導電片７０には前
記第１接触子６５のブラシ部６５ａが常時接触されてい
る。又、前記抵抗片７１には前記第２接触子６６のブラ
シ部６６ａが常時接触されている。このため、シャフト
６３のその軸心周りの回転とともに、回転板６７が一体
に回動すると、第２の接触子６６のブラシ部６６ａは抵
抗片７１のいずれかの部分に接触することになる。前記
導電片７０及び抵抗片７１の一端はケース５１に接続さ
れた一対の信号線Ｃに接続され（図１参照）、同信号線
Ｃは図示しないコントローラ（電子制御装置）に接続さ
れている。そして、シャフト６３が回転して、抵抗値が
変ることにより、シャフトの回転量、すなわち、キング
ピン２５ａの回転量に対応した電圧が信号としてコント
ローラに入力される。

【００３７】上記のように構成されたフォークリフト１
のパワーステアリング装置１０を操作する場合、図３に
示すように運転席に設けられたハンドル１２を例えば左
回転させる。すると、バルブユニット１４は、運転者の
ハンドル１２の操作量に比例して回転するステアリング
シャフト１３の回転角度に基づいて、第１油圧管Ｋ１か
ら作動油をパワーシリンダ２０へと供給する。すると、
ピストン２２は左方へ移動（左動）し、両ピストンロッ
ド２３ａ，２３ｂはピストン２２とともに左動し、車輪
Ｔａ，Ｔｂを正方向に操舵する。一方、第２室Ｒ２内の
作動油は、第２油圧管Ｋ２を介して、バルブユニット１
４へと戻され、ドレンタンク１７へと導かれる。

【００３８】又、反対に、図３に示すように運転席に設
けられたハンドル１２を例えば右回転させる。すると、
バルブユニット１４は、運転者のハンドル１２の操作量
に比例して回転するステアリングシャフト１３の回転角
度に基づいて、第２油圧管Ｋ２から作動油をパワーシリ
ンダ２０へと供給する。すると、ピストン２２は右方へ
移動（右動）し、両ピストンロッド２３ａ，２３ｂはピ
ストン２２とともに右動し、車輪Ｔａ，Ｔｂを負方向に
操舵する。一方、第１室Ｒ１内の作動油は、第１油圧管
Ｋ１を介して、バルブユニット１４へと戻され、ドレン
タンク１７へと導かれる。

【００３９】このとき、ポテンショメータにて構成され
た操舵角センサー５１は、キングピン２５ａの回転量を
検出して車輪（後輪）Ｔａの操舵角（タイヤ角）θを検
出し、キングピン２５の回転量に応じた信号をコントロ
ーラに入力する。

【００４０】以上詳述した本実施形態では、以下の効果
が得られる。 （ａ） この実施形態では、操舵角センサ５１をキング
ピン２５ａの回転軸心Ｌの延長線上に配置し、キングピ
ン２５ａの回動量を操舵角として検出するようにした。
この結果、パワーシリンダ２０のピストン２２，ピスト
ンロッド２３ａ，２３ｂをストロークセンサにて測定す
ることなく操舵角を検出することができる。従って、ス
トロークセンサのような高価なセンサを使用することが
ないため、コスト低減を図ることができる。

【００４１】（ｂ） 又、キングピン２５ａの上端面に
操舵角センサ５１のシャフト６３を直接嵌合して、その
間に他の部材が介在されていないため、多くの部材を介
在して、操舵角センサ５１をキングピン２５ａに作動的
に連結する場合に比較して、組付け誤差の発生する余地
がなく、この結果、検出精度を向上することができる。
又、部品点数の増加もなく、コスト低減を図ることがで
きる。

【００４２】（第２の実施形態）次に本発明を具体化し
た第２の実施形態を図８に基づいて説明する。なお、本
実施形態及び以下の他の実施形態においては、説明する
当該実施形態の前において既に述べた実施形態の構成
中、異なるところを中心に説明し、既に述べた実施形態
と同一構成又は相当する構成については、同一符号を付
してその説明を省略する。

【００４３】この実施形態では、操舵角センサ５１をキ
ングピン２５ａの回転軸心Ｌの延長線上に位置する代わ
りに、リアアクスル３２の中央部よりに偏移したところ
が異なっている。すなわち、図８に示すようにブラケッ
ト７３は前記第１の実施形態のブラケット４７よりもそ
の長さが長くなっているとともに、全体が有蓋低筒状に
形成されている。そして、同ブラケット７３はフランジ
７３ａが形成されて、そのフランジ７３ａにてボルト７
４をリアアクスル３２の上板３４及び上部支持筒４１の
端面に締付けることによりリアアクスル３２の上板３４
及び上部支持筒４１の端面に固定されている。又、ボル
ト７４の締付により、ブラケット７３の下方の空間は密
閉されている。なお、必要に応じてフランジ７３ａの下
にシール部材を設けてもよい。

【００４４】ブラケット７３のリアアクスル３４側上面
には、操舵角センサ５１が取付けされている。操舵角セ
ンサ５１のシャフト６３には係合面６８の代わりに平歯
車７５が固定されている。又、キングピン２５ａの上端
面には、同じく平歯車７６が固定され、同平歯車７６は
前記平歯車７５に対して噛合されている。なお、この実
施形態では、平歯車７５と平歯車７６のギヤ比は１：１
とされている。

【００４５】従って、第２の実施形態では、キングピン
２５ａが回動すると平歯車７５，７６を介して操舵角セ
ンサ５１がそのキングピン２５ａの回転量を検出して車
輪（後輪）Ｔａの操舵角（タイヤ角）θを検出し、キン
グピン２５ａの回転量に応じた信号をコントローラに入
力する。

【００４６】従って、この実施形態によれば、前記第１
実施形態と同様の効果が得られる他、以下に示す効果が
得られる。 （ａ） この実施形態では、操舵角センサ５１をキング
ピン２５ａの回動軸心Ｌの延長線上から、リアアクスル
３４の中央部側に偏移した。この結果、操舵輪（この実
施形態では、後輪）の大きさ、すなわち、タイヤ５７、
ホイール５８の大きさによっては、前記第１の実施形態
のようにキングピン２５ａの回動軸心Ｌの延長線上に設
けた場合には、キングピン２５ａ上の装着物（操舵角セ
ンサ）の高さを含めた全体の高さが高くなってしまい、
操舵角センサ５１と、タイヤ５７，ホイール５８とが互
いに干渉してしまう虞があるが、この実施形態では、上
記のように偏移したため、タイヤ５７、ホイール５８に
干渉することはなくなる。この結果、タイヤ５７，ホイ
ール５８の大きさの選択の自由度を高めることができ
る。

【００４７】（第３の実施形態）次に本発明を具体化し
た第３の実施形態を図９に基づいて説明する。本実施形
態では、第２の実施形態を変形した実施形態であって、
第２の実施形態の構成中、平歯車７６を省略して、キン
グピン２５ａの上部を第２の実施形態よりも上方に延出
すると共に、その上部周面に平歯車部７７を形成したと
ころが第２の実施形態と異なっている。

【００４８】従って、この実施形態によれば、前記第２
実施形態と同様の効果が得られる他、以下に示す効果が
得られる。 （ａ）平歯車部７７をキングピン２５ａの上部周面に直
接形成しているため、第２の実施形態と異なり、平歯車
の組付け誤差がなくなり、検出精度を高めることができ
る効果を奏する。 （第４の実施形態）次に本発明を具体化した第４の実施
形態を図１０に基づいて説明する。

【００４９】本実施形態では、前記第３の実施の形態に
おいて、キングピン２５ａの上部周面を平歯車部７７の
代わりに傘歯車部７８に形成しているところが異なって
いる。又、ブラケット７３は、垂直壁面７３ｂを有する
ように形成されており、その垂直壁面７３ｂに対して操
舵角センサ５１が取付け固定され、シャフト６３がブラ
ケット７３内に突出されて、前記傘歯車部７８に噛合す
る傘歯車７９が固定されているところが、第３の実施の
形態と異なっている。なお、この実施の形態においても
両歯車のギヤ比は１：１とされている。

【００５０】従って、この実施形態によれば、前記第３
実施形態と同様の効果が得られる。なお、傘歯車部７８
をキングピン２５ａ自体に形成する代わりに、キングピ
ン２５ａの上端に別体の傘歯車を設けてもよい。

【００５１】（第５の実施形態）次に本発明を具体化し
た第５実施形態を図１１に基づいて説明する。本実施形
態では、前記第１の実施の形態の構成では、操舵角セン
サ５１は、ポテンショメータにて構成したが、この実施
形態の操舵角センサ５１は、アブソリュート方式の磁気
センサにて構成されているところが異なっている。

【００５２】すなわち、図１１に示すように操舵角セン
サ５１は、上部支持筒４１の上端面に固定されている。
又、操舵角センサ５１は、上下方向に複数個の磁気ヘッ
ド（図示しない）を備えている。前記操舵角センサ５１
の磁気ヘッドに対応して、キングピン２５ａの上部外周
面には磁性体層８４が形成され、同磁性体層８４には、
各回転角を表すコード化された磁化パターンが記録され
ている。そして、前記操舵角センサ５１は、各磁気ヘッ
ドに相対した磁化パターンを読取ることにより、キング
ピン２５ａの操舵角（タイヤ角）を検出可能としてい
る。

【００５３】なお、図中、８１は、キングピン２５ａ上
方及び操舵角センサ５１を覆うように上部支持筒４１及
び上板３４に固定されたカバーであって、ボルト８４で
締付固定されている。又、８２は、キングピン２５ａと
上部支持筒４１間に設けられたシールであって、ニード
ルベアリング４３ａの周囲に充填されているグリースを
も密封している。

【００５４】従って、この実施形態では、キングピン２
５ａの回動に伴って操舵角センサ５１に相対する磁化パ
ターンを操舵角センサ５１が読取る、すなわち直接検出
することにより、操舵角を検出する。

【００５５】この実施形態によれば、前記第１実施形態
と同様の効果が得られる。 （第６の実施形態）次に本発明を具体化した第６実施形
態を図１２に基づいて説明する。

【００５６】前記第５の実施の形態では、操舵角センサ
５１は、磁気センサにて構成したが、この実施形態の操
舵角センサ５１は、アブソリュート方式の光電子式セン
サにて構成されているところが異なっている。

【００５７】すなわち、図１２に示すように操舵角セン
サ５１は、上部支持筒４１の上端面に固定されている。
この操舵角センサ５１は、複数個の発光ダイオードから
なる発光部５１ａと、前記各発光ダイオードに対応して
配置された複数のシリコンダイオードからなる受光部５
１ｂとを備えている。

【００５８】キングピン２５ａの上部外周面には回転板
８３が突設され、その回転板８３の被検出面は前記操舵
角センサ５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとの間に配
置されている。同回転板８３の被検出面には、キングピ
ン２５ａの操舵角（タイヤ角）に応じてグレイコード化
されたスリットが形成されている。そして、前記操舵角
センサ５１は、発光部５１ａと受光部５１ｂとの間に位
置した回転板８３の被検出面におけるグレイコードを検
出することにより、キングピン２５ａの操舵角（タイヤ
角）を検出可能としている。

【００５９】従って、この実施形態によれば、キングピ
ン２５ａの回動に伴って操舵角センサ５１に相対するグ
レイコードを操舵角センサ５１が読取る、すなわち直接
検出することにより、操舵角を検出する。

【００６０】この実施形態によれば、前記第１実施形態
と同様の効果が得られる。 （第７の実施形態）次に本発明を具体化した第７実施形
態を図１３に基づいて説明する。

【００６１】この実施形態では、特に大型の車両におい
て、キングピンが小型の車両よりも大きい場合に実施が
可能としたものである。すなわち、前記第１の実施の形
態では、操舵角センサ５１をブラケット４７の上面に取
付固定したが、本実施形態では、ブラケット４７の下面
に取付け固定したところが、異なっている。そして、キ
ングピン２５ａの上端面には収納凹部８５が形成され、
前記操舵角センサ５１が図１３に示すように有嵌して収
納されている。なお、収納凹部はキングピン２５ａが回
転時において、操舵角センサ５１に干渉しない大きさと
されている。又、収納凹部８５の内底面に、係合孔６９
が形成され、シャフト６３が係合されている。

【００６２】従って、この実施形態によれば、前記第１
実施形態に比較して、キングピン２５ａ内に操舵角セン
サ５１が収納されて、キングピン２５ａの上方に装着さ
れるものがないため、タイヤ５７、ホイール５８に干渉
する虞はなくなる。この結果、タイヤ５７，ホイール５
８の大きさの選択の自由度を高めることができる。 （第８の実施形態）次に第８実施形態を図１４〜図１６
に基づいて説明する。この実施形態は、前記第１の実施
の形態とパワーステアリング装置が異なっている。

【００６３】すなわち、前記第１の実施の形態では、パ
ワーシリンダ２０をリアアクスル３２内に収納したパワ
ーステアリング装置としたが、この実施形態では、パワ
ー駆動源としてのパワーシリンダ（図示しない）は、リ
アアクスル３２内に収納せず、車体フレーム１ａの後部
よりも中央部より側に配置したものである。そして、そ
の代わりにリアアクスル３２の上下両板３４，３５の前
部中央部間には、ベルクランク８７が支軸８８にて回動
可能に支持されている（図１６参照）。

【００６４】ベルクランク８７は図１４に示すように３
つ叉状に形成され、支軸８８に近い前部側の突出部８７
ａには、図示しないパワーシリンダのピストンロッドに
連結されたジョイント８９が回動可能に軸支されてい
る。又、後部側に位置する２つの突出部８７ｂ，８７ｃ
にはそれぞれ左右に延びる一対の連結ジョイント９１，
９０の一端が回動可能に軸支されている。同連結ジョイ
ント９０，９１の他端はそれぞれ左右の操舵輪Ｔｂ，Ｔ
ａのナックル４４のアーム４４ａに対して回動可能に連
結されている。

【００６５】図１４に示すように、前記ベルクランク８
７の支軸８８に対応して、上板３４には平板状をなすブ
ラケット９２が、ボルト９３にて締付固定され、同ブラ
ケット９２には、第１の実施の形態と同様の構成を備え
たポテンショメータよりなる操舵角センサ５１が固定さ
れている。操舵角センサ５１のシャフト６３は、ベルク
ランク８７と一体回動可能に設けられた支軸８８に対し
て、一体回動可能に嵌合されている。なお、図１６中、
９４は支軸８８を上板３４に対して回動可能に支持する
ベアリングである。従って、支軸８８は、回転軸及び回
転部材を構成する。

【００６６】さて、この実施の形態の作用について説明
する。上記パワーシリンダのピストンが作動して、ジョ
イントが図１４のα矢印方向へ移動すると、ベルクラン
ク８７は同図において右回転する。すると、連結ジョイ
ント９０，９１は左動し、車輪Ｔａ，Ｔｂを正方向に操
舵する。

【００６７】反対に、パワーシリンダのピストンが作動
して、ジョイントが図１４の反α矢印方向へ移動する
と、ベルクランク８７は同図において左回転する。する
と、連結ジョイント９０，９１は右動し、車輪Ｔａ，Ｔ
ｂを負方向に操舵する。

【００６８】このとき、ポテンショメータにて構成され
た操舵角センサー５１は、支軸８８の回転量を検出して
支軸８８の回転量に応じた信号をコントローラに入力す
る。図示しないコントローラ（電子制御装置）は、支軸
８８の回転量に応じた信号を入力すると、その信号に対
応した車輪（後輪）Ｔａ，Ｔｂの操舵角（タイヤ角）θ
を算出する。すなわち、コントローラは、支軸８８の回
転量と、車輪のＴａ，Ｔｂの操舵角との関係が予め実験
等により関数化されており、この関数にて算出するので
ある。

【００６９】従って、この実施形態によれば、以下に示
す効果が得られる。 （ａ） この実施形態では、ベルクランク８７の支軸８
８の回転量が操舵角θと一定の関係にあることに着目し
て、ベルクランク８７の支軸８８の回転量を検出するよ
うにした。

【００７０】この結果、パワーシリンダのピストン，ピ
ストンロッドをストロークセンサにて測定することなく
操舵角θを検出することができる。従って、ストローク
センサのような高価なセンサを使用することがないた
め、コスト低減を図ることができる。

【００７１】（ｂ） 又、ベルクランク８７の支軸８８
の上端面に操舵角センサ５１のシャフト６３を直接嵌合
して、その間に他の部材が介在されていないため、組付
け誤差の発生する余地がなく、この結果、検出精度を向
上することができる。又、部品点数の増加もなく、コス
ト低減を図ることができる。尚、本発明の実施形態は上
記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨から
逸脱しない範囲で例えば次のように構成することもでき
る。

【００７２】（イ）本発明を適用する車両は、産業車両
としてのフォークリフトに限定されず、他の産業車両や
他の車両に採用してもよい。 （ロ）前記第８の実施の形態では、ベルクランク８７の
支軸８８の上部に対応して操舵角センサ５１を設けた
が、図１５の二点鎖線で示すように支軸８８の下部に対
応して設けて、支軸８８の回動量を検出するようにして
もよい。

【００７３】（ハ）前記第８の実施の形態では、ベルク
ランク８７の支軸８８の回動量を検出するようにした
が、この代わりにベルクランク８７の突出部８７ａ．８
７ｂ，８７ｃに連結されているいずれかのジョイント８
９，９０，９１を回動可能に支持している軸の回動量を
検出するようにしてもよい。

【００７４】（ニ）前記第８の実施の形態では、操舵角
センサ５１をポテンショメータにて構成したが、磁気セ
ンサ、或いは光電式センサにて構成してもよい。 （ホ）又、前記実施形態では、操舵角センサ５１は操舵
輪（後輪）Ｔａ側に設けて、操舵輪Ｔａ側の操舵角を検
出するようにしたが、操舵輪（後輪）Ｔｂ側に設けて、
操舵輪Ｔｂ側の操舵角を検出するようにしてもよく、或
いは、両操舵輪Ｔａ，Ｔｂに設けて、両操舵輪の操舵角
のそれぞれを検出するようにしてもよい。

【００７５】前記実施形態から把握され、特許請求の範
囲に記載されていない発明を、その効果とともに以下に
記載する。 （１）請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項におい
て、操舵角検出手段は磁気センサである操舵輪の操舵角
検出装置。こうすることにより、回転部材とは非接触に
て回転量を検出することができ、検出手段の寿命を延ば
すことができる。

【００７６】（２）請求項１乃至請求項６のうちいずれ
か１項において、操舵角検出手段は光電式センサである
操舵輪の操舵角検出装置。こうすることにより、回転部
材とは非接触にて回転量を検出することができ、検出手
段の寿命を延ばすことができる。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、パワーシリンダのストローク量を検出する
ことなしに、操舵角の検出を精度良くできるとともに、
かつ安価にすることができる。

【００７８】請求項２の発明によれば、キングピンの回
動量を操舵角として検出することにより、請求項１の効
果を奏することができる 請求項３の発明によれば、キングピンの回転軸心の延長
線上に操舵角検出手段を設けることにより、請求項２の
効果を奏することができる。

【００７９】請求項４の発明によれば、操舵角検出手段
をキングピンの回転軸心から偏移した位置に設けられる
ことにより、請求項２の効果を奏することができるとと
もに、キングピンの近傍に位置する操舵輪の操舵にとも
なう移動によって、操舵輪との干渉を防止することがで
きる。

【００８０】請求項５の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、操舵角検出手段は、ベルクランクに設けられ
た回転軸の回動量を検出することにより、操舵角を検出
できる。

【００８１】請求項６の発明によれば、請求項５の効果
に加えて、操舵角検出手段は、ベルクランクを支持する
支軸の回動量を検出することにより、操舵角を検出でき
る。請求項７の発明によれば、請求項１乃至請求項６の
うちいずれか１項の効果に加えて、操舵角検出手段はポ
テンショメータとされているため、従来と異なり、高価
なストロークセンサを使用していないため、コストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における操舵輪の正断面図。

【図２】操舵角センサの透視図。

【図３】第１の実施形態におけるフォークリフトの側面
図。

【図４】ステアリング装置を示す概略構成図。

【図５】車両下部に設けられたリアアクスルを示す背面
図。

【図６】リアアクスル及び操舵角センサの分解斜視図。

【図７】キングピンの横断面図。

【図８】第２の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図９】第３の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図１０】第４の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図１１】第５の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図１２】第６の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図１３】第７の実施形態のキングピン近傍の要部断面
図。

【図１４】第８の実施形態の車両下部に設けられたリア
アクスルを示す平面図。

【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面背面図。

【図１６】同じくベルクランクの支軸に対応して設けら
れ操舵角センサの取付け状態を示す断面図。

【符号の説明】

１…車両及び産業車両としてのフォークリフト、１ａ…
車体としての車体フレーム、１０…パワーステアリング
装置、１２…操作手段としてのハンドル、２０…パワー
駆動源としてのパワーシリンダ、２５ａ…回転部材とし
てのキングピン、３２…リアアクスル、５１…操舵角検
出手段としての操舵角センサ、８７…ベルクランク、８
８…回転部材及び回転軸としての支軸、Ｖａ，Ｖｂ…伝
達系を構成する連結機構。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作手段の操作に基づいて、パワー駆動
   源を駆動することにより、操舵輪を操舵する車両に設け
   られ、前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段を
   備えた操舵輪の操舵角検出装置において、 前記操舵角検出手段は、前記パワー駆動源の駆動に基づ
   いて回転する回転部材の回転量を操舵角として検出する
   ものであることを特徴とする操舵輪の操舵角検出装置。
2. 【請求項２】 回転部材は操舵輪と一体に回転するキン
   グピンである請求項１に記載の操舵輪の操舵角検出装
   置。
3. 【請求項３】 操舵角検出手段は、キングピンの回転軸
   心の延長線上に設けられたものである請求項２に記載の
   操舵輪の操舵角検出装置。
4. 【請求項４】 操舵角検出手段は、キングピンの回転軸
   心から偏移した位置に設けられたものである請求項２に
   記載の操舵輪の操舵角検出装置。
5. 【請求項５】 回転部材は、パワー駆動源により揺動さ
   れるベルクランクに設けられた回転軸であることを特徴
   とする請求項１に記載の操舵輪の操舵角検出装置。
6. 【請求項６】 回転軸は、ベルクランクを回転可能に支
   持する支軸であることを特徴とする請求項５に記載の操
   舵輪の操舵角検出装置。
7. 【請求項７】 操舵角検出手段はポテンショメータであ
   る請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の操
   舵輪の操舵角検出装置。