JPH10316009A - 車両の操舵装置 - Google Patents

車両の操舵装置

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JPH10316009A
JPH10316009A JP13181797A JP13181797A JPH10316009A JP H10316009 A JPH10316009 A JP H10316009A JP 13181797 A JP13181797 A JP 13181797A JP 13181797 A JP13181797 A JP 13181797A JP H10316009 A JPH10316009 A JP H10316009A
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steering
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shaft
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Hideki Hashimoto
英樹 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造でハンドル操舵角の絶対位置を把
握する。 【解決手段】 ハンドル22がトルクリミッタ装置24
を介して一直線上に配置された貫通型のハンドル固定装
置25と操舵反力付加装置23に接続され、2個の歯車
で構成される簡単な構造で、機械的に連結された操舵機
構と同様の状態を得るための機構とし、2本のボルト3
1とピン29によってハンドル22の回転を走行装置の
操舵範囲で規制し、減速歯車26で規制手段と回転角検
出装置28の出力側とを兼用し、回転角検出装置28の
回転範囲を1回転以下に抑えてハンドル22の操舵角の
絶対位置の把握を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の操舵装置に関
し、例えば、製鉄所、造船所、プラント建設現場等にて
鋼板コイル、船殻、大形構造物等の重量物搬送に用いら
れる搬送車両の操舵装置に適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼関連や造船関連の産業分野では、鉄
鋼構造物等の重量物の搬送用に自走式搬送車両等が用い
られている。図3に重量物用自走式搬送車両の斜視図を
示す。
【0003】図3に示すように、搬送車両1のフレーム
2には運転室3及び操舵可能な複数の走行装置4が取り
付けられている。更に、図示しないが、フレーム2に
は、走行装置4を油圧シリンダやモータ等により操舵さ
せる操舵機構、及び、その他の機器が取り付けられてい
る。複数の走行装置4が搬送車両1に設けられる理由
は、積載重量が大きいので軸重の点から多くの走行装置
4を設ける必要があり、また、積荷の大きさも大きいの
で車両全長が長くなるためである。
【0004】複数の走行装置4が操舵可能である理由
は、走行装置4が多く車両全長が長い場合でも既存の走
行路を走行可能とするように小回り旋回ができ、また、
荷の搬送効率向上のため所定の位置及び方向に積荷を容
易に搬送できるように横行や斜行が可能な車両とする必
要があるためである。これらの理由で、通常は図3に示
すように、複数の操舵可能な走行装置4を持った搬送車
両1となっている。
【0005】しかし、ハンドルの操舵方向及び操舵角度
と、走行装置4の操舵方向及び操舵角度との関係は一義
的には決まらない。その理由を図4及び図5を参照して
以下に述べる。
【0006】図4は小回り旋回時の走行装置4の操舵方
向及び操舵角度を示す。図4に示すように、小回り旋回
時には、最小の旋回半径となるように、複数の走行装置
4を異なる方向及び角度で操舵する必要がある。図5は
斜行または横行時の走行装置4の操舵方向及び操舵角度
を示す。図5に示すように、斜行または横行時には、複
数の走行装置4を同じ方向及び角度で操舵する必要があ
る。
【0007】このように、一般に重量物用自走式の搬送
車両1では、ハンドルの操舵方向及び操舵角度と、走行
装置4の操舵方向及び操舵角度は一義的には決まらず、
通常の車両のようにハンドルと走行装置をジョイントや
減速機を介して機械的に連結する操舵機構を採用するこ
とはできない。また、車両の構成上、重量物用自走式の
搬送車両1では運転室3と走行装置4は距離が離れてい
るため、ハンドルと走行装置4を機械的に連結するには
複雑な機構が必要となる。
【0008】このため、ハンドル操舵角を電気的に検出
して複数の走行装置4の操舵角を独立に制御する必要が
あり、上記のような搬送車両1では、ハンドル操舵角を
電気的に検出する電気式の操舵装置が使用されている。
【0009】従来の電気式の操舵装置を図6、図7に基
づいて説明する。図6は従来の電気式の操舵装置の概略
構成図、図7は回転範囲制限機構の斜視図である。
【0010】図6に示すように、ハンドル5が設けられ
るステアリングシャフト6には回転角検出装置20が設
けられ、ステアリングシャフト6の中間部にはトルクリ
ミッタ装置7を介して第1歯車8が設けられている。ま
た、ステアリングシャフト6の中間部には第2歯車9が
固定されている。
【0011】一方、電磁ブレーキ等のハンドル固定装置
10とオイルダンパーやパウダブレーキ、滑りクラッチ
等の操舵反力付加装置11とが第2シャフト12によっ
てつながれ、第2シャフト12はステアリングシャフト
6と平行に配されている。第2シャフト12には第3歯
車13が固定され、第3歯車13は第1歯車8に噛み合
っている。第2シャフト12には軸受14を介して回転
規制歯車15が回転自在に支持され、回転規制歯車15
は第2歯車9に噛み合っている。
【0012】図6、図7に示すように、回転規制歯車1
5にはピン16が固定され、フレーム2の台座17には
2本のボルト18が螺合している。回転規制歯車15の
回転は、ピン16が2本のボルト18に当接する範囲で
規制されている。
【0013】上述した電気式の操舵装置では、ハンドル
5の操舵状況が回転角検出装置20で検出され、回転角
検出装置20の検出情報は走行装置4に送られる。走行
装置4は回転角検出装置20の検出情報に基づいて独立
して操舵駆動され、ハンドル5の操舵状況に応じて所定
の操舵角で操舵される。ハンドル5の回転は、ステアリ
ングシャフト6、第3歯車13及び第2シャフト12を
介して操舵反力付加装置11に伝達され、機械的に連結
された装置と同様の操舵反力が得られる。
【0014】ステアリングシャフト6の回転は、第2歯
車9を介して回転規制歯車15に伝達され、ピン16が
2本のボルト18に当接する範囲でステアリングシャフ
ト6の回転、即ち、ハンドル5の回転が走行装置4の操
舵範囲内で規制される。
【0015】ハンドル固定装置10により、第2シャフ
ト12、第3歯車13及び第1歯車8を介してステアリ
ングシャフト6の回転が固定され、機器無通電時のハン
ドル5の操作や急激なハンドル5の操作が制限される。
また、トルクリミッタ装置7により、急激なハンドル固
定が働いた場合に衝撃を和らげ、ハンドル5の固定時に
無理に操舵した場合の回転角検出装置20の回転を防止
している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電気式
の操舵装置では、図6に示すように、第2シャフト12
の両端に取り付けられた操舵反力付加装置11及びハン
ドル固定装置10へのハンドル操舵力は、トルクリミッ
タ装置7を備えた第1歯車8から第3歯車13に伝達さ
れる。そして、2本のボルト18及びピン16で構成さ
れる回転範囲規制装置は、第2歯車9から回転規制歯車
15に伝達される。
【0017】このため、機械式の操舵装置と同様の操舵
状態を得るために、第1歯車8、第3歯車13及び第2
歯車9、回転規制歯車15の4つの歯車が必要であり、
複雑な構造になっていた。
【0018】また、走行装置4の操舵範囲に対してハン
ドル5の操舵は6回転から7回転するため、ハンドル回
転がステアリングシャフト6により直接伝わる回転角検
出装置20は多回転式のものを採用せざるを得ない。こ
のため、ハンドル操舵角の絶対位置を把握することがで
きず、突然の停電時等にハンドル操舵角を把握すること
が不可能である。
【0019】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、簡単な構造でハンドル操舵角の絶対位置を把握する
ことができる車両の操舵装置を提供することを目的とす
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、ハンドルの操舵角を電気的に検出し
て操舵装置を操舵させる操舵装置であって、前記ハンド
ルの回転を伝えるステアリングシャフトに回転抵抗を付
加する操舵反力付加装置を設け、前記ハンドルの回転力
を固定可能なハンドル固定手段を前記操舵反力付加装置
と前記ハンドルとの間の前記ステアリングシャフトに配
設し、前記ハンドルの回転範囲を前記操舵装置の操舵範
囲に規制する規制手段を前記操舵反力付加装置と前記ハ
ンドルとの間の前記ステアリングシャフトに設けたこと
を特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施形態例に
係る車両の操舵装置の概略構成、図2には回転範囲制限
機構の斜視を示してある。本実施形態例の操舵装置は、
図3に示した搬送車両に装備されるもので、操舵装置の
操作により走行装置4が操舵されるようになっている。
【0022】図1に示すように、ステアリングシャフト
21の一端にはハンドル22が設けられ、ハンドル22
の回転がステアリングシャフト21に伝えられる。ステ
アリングシャフト21の先端にはオイルダンパーやパウ
ダブレーキ、滑りクラッチ等の操舵反力付加装置23が
設けられ、操舵反力付加装置23によりステアリングシ
ャフト21に回転抵抗が付加されハンドル21に操舵反
力が与えられる。例えば、ハンドル22の操舵角と走行
装置4(図3参照)の実際の操舵角との偏差が大きくな
ると、偏差に応じて回転方向と逆方向のトルクを大きく
してハンドル22の操舵反力を大きくする。
【0023】ステアリングシャフト21のハンドル22
寄りにはトルクリミッタ装置24が設けられ、トルクリ
ミッタ装置24と操舵反力付加装置23との間のステア
リングシャフト21には電磁ブレーキ等のハンドル固定
装置25が貫通して配設されている。ハンドル固定装置
25により、ステアリングシャフト21の回転が固定さ
れ、機器無通電時のハンドル22の操作や急激なハンド
ル22の操作が制限される。例えば、運転者の急激なハ
ンドル22の操舵により偏差が一定値を越えた場合や機
器無通電時にハンドル22を固定する。また、トルクリ
ミッタ装置24により、急激なハンドル固定が働いた場
合に衝撃を和らげ、ハンドル22の固定時に無理に操舵
した場合の回転角検出装置25の回転を防止している。
【0024】トルクリミッタ装置24とハンドル固定装
置25との間のステアリングシャフト21には歯車35
が固定され、歯車35は減速歯車26に噛み合ってい
る。減速歯車26のシャフト27には回転角検出装置2
8が設けられ、回転角検出装置28によりステアリング
シャフト21、歯車35及び減速歯車26を介して伝え
られるハンドル22の操舵角が検出される。走行装置4
(図3参照)の操舵範囲は、減速歯車26が約1回転
(1回転弱)する際の回転角検出装置28の検出範囲と
なっている。このため、回転角検出装置28は単回転型
が用いられ、ハンドル22の絶対位置が検出可能となっ
ている。
【0025】一方、図1、図2に示すように、減速歯車
26にはピン29が固定され、搬送車両1(図3参照)
側の台座30には2本のボルト31が螺合している。減
速歯車26の回転はピン29が2本のボルト31に当接
する範囲で規制され、減速歯車26の回転は走行装置4
(図3参照)の操舵範囲で規制された状態になってい
る。ボルト31の台座30への螺合状態を調整すること
により、減速歯車26の回転範囲の増減調整が行なえ
る。つまり、減速歯車26、ピン29及び2本のボルト
31によって規制手段が構成されている。
【0026】尚、上記実施形態例では、トルクリミッタ
装置24を設けた例を挙げて説明したが、トルクリミッ
タ装置24は必ずしも設けなくてもよい。トルクリミッ
タ装置24を設けない場合、ステアリングシャフト21
に設けられるハンドル固定装置25と歯車35の位置関
係は逆でもよい。
【0027】上述した電気式の車両の操舵装置では、ハ
ンドル22を操舵すると、ステアリングシャフト21を
介して歯車35が回転し、ステアリングシャフト21の
回転は歯車35に噛み合う減速歯車26に伝達される。
減速歯車26の回転はシャフト27を介して回転角検出
装置28で検出され、回転角検出装置28の検出情報は
走行装置4に送られる。走行装置4は回転角検出装置2
8の検出情報に基づいて独立して操舵駆動され、ハンド
ル22の操舵状況に応じて所定の操舵角で操舵される。
【0028】この時、回転角検出装置28は単回転型と
なっているため、ハンドル22の絶対位置が検出可能と
なっている。同時に、減速歯車26の回転はピン29が
2本のボルト31に当接する範囲で規制され、ハンドル
22の回転が走行装置4(図3参照)の操舵範囲で規制
される。
【0029】一方、ハンドル22の回転は、ステアリン
グシャフト21を介して操舵反力付加装置23に伝達さ
れ、機械的に連結された装置と同様の操舵反力が得られ
る。また、ハンドル固定装置25により、ステアリング
シャフト21の回転が固定され、機器無通電時のハンド
ル22の操作や急激なハンドル22の操作が制限され
る。
【0030】また、トルクリミッタ装置24により、急
激なハンドル固定が働いた場合に衝撃を和らげ、ハンド
ル22の固定時に無理に操舵した場合の回転角検出装置
25の回転を防止している。
【0031】上述した電気式の車両の操舵装置では、ハ
ンドル22がトルクリミッタ装置24を介して一直線上
に配置された貫通型のハンドル固定装置25と操舵反力
付加装置23に接続されているので、2個の歯車で構成
される簡単な構造で、機械的に連結された操舵機構と同
様の状態を得るための機構とすることができる。
【0032】また、2本のボルト31とピン29によっ
てハンドル22の回転を走行装置4の操舵範囲で規制す
る規制手段と、回転角検出装置28の出力側とを、減速
歯車26で兼用している。このため、ハンドル22の操
舵回転が複数回に及んでも、ハンドル22の回転は歯車
35と減速歯車26の減速によりシャフト27には直接
伝わらず、回転角検出装置28の回転範囲を1回転以下
に抑えてハンドル22の操舵角の絶対位置の把握が可能
となる。
【0033】
【発明の効果】本発明の車両の操舵装置は、ハンドルの
操舵角を電気的に検出して操舵装置を操舵させる操舵装
置であって、前記ハンドルの回転を伝えるステアリング
シャフトに回転抵抗を付加する操舵反力付加装置を設
け、前記ハンドルの回転力を固定可能なハンドル固定手
段を前記操舵反力付加装置と前記ハンドルとの間の前記
ステアリングシャフトに配設し、前記ハンドルの回転範
囲を前記操舵装置の操舵範囲に規制する規制手段を前記
操舵反力付加装置と前記ハンドルとの間の前記ステアリ
ングシャフトに設けたので、操舵反力付加装置とハンド
ル固定手段及び規制手段が一直線上に配置されることに
なり、簡単な構造で操舵反力を付加する機能を有する操
舵装置を実現することができ、部品点数の削減及び装置
の小型化を図ることが可能になる。また、規制手段によ
りハンドルの回転状況が操舵装置の操舵範囲で規制され
て把握可能となっているので、ハンドル操舵角の絶対位
置を把握することができ、突然の停電時等であっても安
全性が確保できる。
【0034】この結果、簡単な構造でハンドル操舵角の
絶対位置を把握できる操舵装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例に係る車両の操舵装置の
概略構成図。
【図2】回転範囲制限機構の斜視図。
【図3】重量物用自走式搬送車両の斜視図。
【図4】小回り旋回時の走行装置操舵方向を示した模式
図。
【図5】横行または斜行時の走行装置操舵方向を示した
模式図。
【図6】従来の電気式の操舵装置の概略構成図。
【図7】回転範囲制限機構の斜視図。
【符号の説明】
1 搬送車両 4 走行装置 21 ステアリングシャフト 22 ハンドル 23 操舵反力付加装置 24 トルクリミッタ装置 25 ハンドル固定装置 26 減速歯車 27 シャフト 28 回転角検出装置 29 ピン 30 台座 31 ボルト 35 歯車

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハンドルの操舵角を電気的に検出して操
    舵装置を操舵させる操舵装置であって、前記ハンドルの
    回転を伝えるステアリングシャフトに回転抵抗を付加す
    る操舵反力付加装置を設け、前記ハンドルの回転力を固
    定可能なハンドル固定手段を前記操舵反力付加装置と前
    記ハンドルとの間の前記ステアリングシャフトに配設
    し、前記ハンドルの回転範囲を前記操舵装置の操舵範囲
    に規制する規制手段を前記操舵反力付加装置と前記ハン
    ドルとの間の前記ステアリングシャフトに設けたことを
    特徴とする車両の操舵装置。
JP13181797A 1997-05-22 1997-05-22 車両の操舵装置 Expired - Lifetime JP3534569B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000923A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Nippon Yusoki Co Ltd ステアバイワイヤ式パワーステアリング装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000923A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Nippon Yusoki Co Ltd ステアバイワイヤ式パワーステアリング装置

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