JPS5912505B2 - 装軌車両の操向制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は油圧操向機を有する装軌車両の操向制御装置
に関する。

一般に油圧操向機を有する装軌車両の操向比すなわち履
帯を駆動する左右スプロケットの駆動軸・ ｎＲ の回転速度比は ｉ＝ （ｎＲ≧ｎＬ）１ニー で表わすことができ、これによって車体の旋回半径が決
まると共に、この時の車体中心における理論旋回半径Ｓ
は、 Ｂ ｉ＋１ Ｓ＝２ｉ−１（なおりは軌間距離）である。

そして上記油圧操向機の操向比は変速機の変速段と左右
操向機を制御する油圧モータの回転速度関数であり、次
の式により表される。

１＝ｆ（ρＭ、ＮＭＦ’） ρＦ＝変速機減速比 ＮＭＦ ：モータ回転速度また操
向用ハンドルの操作量すなわちハンドル変位と操向比の
関係は第７図に示すように変速機の各速度段毎に変るも
のである。

しかＬ従来の装軌車両は油圧モータの回転速度を変化さ
せることにより操向比を制御しているため、変速機の各
速度段毎に操向用・・ンドルの変位と操向比とが異なる
ことから、・・ンドル操作量と旋回半径とが一致せず、
運転者が経験的に、これを感知して操向用ハンドル補正
操作をしなければならないと共に、後進時は操向用ハン
ドルの操作方向と車体が逆になるなどの不具合があった
。

この発明はかかる不具合を解消する目的でなされたもの
で、変速機の各速度段毎に操向比を補正する補正機構を
設けることにより、変速機の速度に関係なく、操向用ハ
ンドルの変位により操向比が決まるようにすると共に、
後進時は指令用ポテンションメーターに印加される直流
電源の極性を反転して操向方向と同一方向に車体が旋回
できるようにした装軌車両の操向制御装置を提供しよう
とするものである。

以下この発明を図示の一実施例について詳述する。

図において１は図示しない装軌車両に搭載されたエンジ
ンで、出力軸１ａに変速機２０入力軸２ａが接続されて
Ｋす、変速機２の出力軸２ｂには操向装置３の横軸４に
固着した傘歯車５に噛合する傘歯車６が固着されている
。

上記操向装置３の横軸４両端には、左右独立した操向機
γ及び８が設けられており、各操向機Ｉ及び８の出力軸
１ａ及び８ａ側は終減速機９を介して図示しない履帯を
駆動する左右スプロケット１０に連動されている。

また上記操向機１及び８は遊星機構により構成されてお
り、リングギヤ１□及び８□が上記横軸４の両端に固着
されていると共に、これらリングギヤ１１及び８１の中
心部には操向機７及び８の出力軸７ａ 、８ａに回転自
在に支承されてサンギヤ１２及び８２が設けられている
。

これらサンギヤ１２及び８２の周囲にはサンギヤ１゜、
８゜及び上記リングギヤ７１．８１に噛合して複数個の
プラネツトギヤ７３及び８３が設けられていると共に、
これらプラネツトギヤ１３，８３を支承するキャリヤ７
４及び８４と上記操向装置３のケース３ａ間には操向ク
ラッチ１１及び１２が設けられている。

一方上記各操向機１及び８のサンギヤ１２及び８２には
、−これと一体に歯車１３及び１４が設けられており、
これら歯車１３及び１４は回転軸１５及び１６の一端に
固着された歯車１１及び１８に噛合されている。

各回転軸１５．１６の他端には歯車１９及び２０が固着
されていて、これら歯車１９，２０の一方１９は定吐出
圧モータ２１の回転軸２１ａに固着された歯車２２に、
そして他方の歯車２０は中間歯車２３を介して上記モー
タ２１の回転軸２１ａに固着された歯車２４に夫々噛合
されている。

また上記定吐出圧モータ２１は管路２５により制御弁２
６を介して可変吐出圧ポンプ２１に接続されていると共
に、可変吐出圧ポンプ２７は歯車２８を介して上記エン
ジン１の出力軸１ａに連動され、エンジン１により駆動
されるようになっている。

そして上記可変吐出圧ポンプ２１の吐出圧は変速機２の
変速段に応じて次のように補正されるようになっている
。

すなわち上記可変吐出圧ポンプ２７には吐出圧を可変す
るＬ／ ハ２９ カ設けられており、このレバ２９の一
端には第２図に示すように駆動シリンダ３０が。

また他端側には駆動量を検出して、これをフィートノ【
ンクスルフィードバック用ポテンションメータ３１が夫
々接続されている。

上記駆動シリンダ３０には第３図に示すようにサーボ弁
３２を介し℃油圧供給源３３に接続されていると共に、
フィードバック用ポテンションメータ３１は、変速段補
正回路３４へ接続されている。

変速段補正回路３４は変速機２の変速段に応じて操向比
補正信号を発生するもので、操向用バンドル３５の変位
置を検出する指令用ポテンションメータ３６と、変速機
２の変速速度段に応じて補正抵抗ｒ１ないＬｒ６を切換
えるリレＸ□ないＬＸ６及びＸｏとより構成され、第３
図に示すようになる。

すなわち操向用バンドル８５の変位を検出する指令用ポ
テンションメータ３６の両端は、直流電源３７の陽極及
び陰極側に、フィードバック用ポテンションメータ３１
の両端とともにリレＸ６の常閉接点を介して接続され、
指令用ポテンションメータ８６の中間タップは上記直流
電源３１の陽極及び陰極間に接続されている。

また上記リレＸ６は後述するよう変速機２を後進段に入
れた時に動作されるリレで１このリレＸ６の常開接点は
各ポテンションメータ３１．３６に逆接続され℃いて、
リレＸ６が動作した時各ポテンションメータ３１，３６
４Ｃ前進時と逆極性の直流電源３７が印加されるように
構成されている。

一方変速機２の変速レバ３８には第４図ニ示すように各
変速段に操作した時動作される変速位置検出スイッチＳ
□ないＬＳ６及びＳ。

が各速度段毎、すなわち１速、２速、３速、４速、５速
、後進及び中立段のように設けられている。

これらスイッチＳ１ないしＳ６及びＳｏは上記リレＸ□
ないしＸｏ及びＸｏと接続されていると共に、各リレＸ
１ないしＸｏ及びＸｏの常開接点Ｘｌ＆ないしＸ６ａ及
びＸＯａには、補正抵抗ｒ１ないしｒｏ及びｒｏが直列
に接続されていて、上記可変吐出圧ポンプ２７のレバ２
９に連動して設けたフィードパン゛り用ポテンションメ
ータ３１の中間タップとアースの間に介在され℃いる。

なお上記各補正抵抗ｒ１ないＬｒ６及びｒｏの値は次の
ように設定されている。

すなわち操向機１，８各部のギヤ比が決定されれば操向
比は１＝ｆ（ρＦＳＮＭＦ）で示すように、変速段ギヤ
比ρＦと定吐出圧モータ２１の回転速度ＮＭＦで決まる
。

また定吐出圧モータ２１の回転速度ＮＭＦは、該モータ
２１及び可変吐出圧ポンプ２７の容積効率を無視すれば
ＮＭＦ−ｋＮＰｖ（なおｋは傾転角により決まる定数で
斜軸形可変ポンプの場合は傾転角をαとすればに＝ｓｉ
ｎα、ＮＰｖは可変吐出圧ポンプの回転速度）となる関
係にあるから、ｉ＝ｆ’（ρＦ、α）となる。

そこでρＦを与えて傾転角αに対する操向比ｉを求めて
これをグラフにすると第５図に示すようになる。

次に基準とする速度段をＦ５ （５速）とし、Ｆ５のｉ
−α曲線と傾転角の最大値αｍａｘ の交点から水平線
ａ−ａを引いて各速度段Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ ３ ｗ Ｆ
４及びＦ６を求めて、その傾転角を夫々α０．α２．α
３．α４及びα６とする。

これら傾転角は操向用−・ンドル３５の最大変位時での
各速度段における可変吐出圧ポンプ２７の最大傾転角と
なるようにして次に示す条件式（１）を満足する抵抗値
ｒ□ないしｒ６を求めればよい。

また中立時の操向比はｉ＝１、また超信地旋回時はＲ＝
０となるから、可変吐出圧ポンプ２７が最大吐出圧で使
用できるように抵抗値を５速と同じにするとよい。

ｒｏ：指令用ポテンションメータの片側抵抗ｒｆ ：フ
ィードバック用ポテンショメータの片側抵抗 αｍａｘ ：各速度段の最大傾転角αに対する補正用抵
抗 ｅｏ二二指定電 圧ｉ ：フィードバック電圧 ■ ：電源電圧 Ｒ：指令電圧用補正抵抗 一方指令用ポテンションメータ３６及びフィードバック
用ポテンションメータ３１により設定された電圧は差動
増幅器３９へと入力され、この差動増幅器３９からの出
力により上記サーボ弁３２が制御されるようになってい
る。

しかしていま変速機２の変速レバ３８を例えば第１速（
Ｆｌ）に入れると、これにより変速レバ３８に設けた突
起３８ａが変速位置検出スイッチ０１個Ｓ１を閉成し、
これによりリレＸ□が動作されて接点Ｘｌａが接続され
、フィードバック電流が抵抗ｒ□に流れる。

なおこの時他の接点は全てＯＦＦである。

次にこの状態で操向用バンドル３５を例えばθｏｄｅｇ
だけ回転させると、指令用ポテンションメータ３６より
指令電圧ｅｏが発生する。

■ ｅｏ＝ □や、。

ｒｏｏ（撃５θｏに相当する操向用バンドル３５を動か
した瞬間は可変吐出圧ポンプ２７のレバ２９の変位θｉ
−０であるから、フィードバック用ポテンションメータ
３１からのフィードバック電圧はｅ ｉ ＝ ０である
。

従って偏差電圧ｅ＝ｅｏ−ｅｉ＝ｅｏが差動増幅器３９
により増幅されて、この差動増幅器３９からの出力すな
わち電圧に比例・した電流がサーボ弁３２へと送られ、
サーボ弁３２は油圧シリンダ３０へ電流に比例した流量
を供給するよう動作する。

これにより油圧シリンダ３０は可変吐出圧ポンプ２７の
レバ２９を動作するため、レバ２９の変位θｉが徐々に
増加してフィードバック用ポテンションメータ３１から
のフィードバック電圧ｅｉ も変位θｉに比例して大き
くなる。

ｅｉ＝二ｒθｉ（ｒｏｉ：ｅｉに相当する抵抗）ｒｆ＋
ｒ１ フィードバック電圧θｉが大きくなると、これに従い偏
差電圧ｅが減少するためサーボ弁３２からの流量も減少
し、ｅｏ＝ｅｉとなったところでｅ＝０となって可変吐
出圧ポンプ２７のレバ２９が停止する。

以上のようにして操向用バンドル３５の変位に比例した
可変吐出圧ポンプ２７の傾転角が得られるようになる。

次に操向用バンドル３５を最大に変位させると、を代入
すると すなわち第１速（Ｆ□）において操向用ノ為ンドル３５
を最大変位した時可変吐出圧ポンプ２Ｔの傾転角はα１
である。

また同様に変速機２を他の速度段Ｆ２〜Ｆ５及びＦ６に
変速した場合も、上記動作により操向比が補正されるこ
とから、操向用ノ・ンドル３５の変位に対する操向比は
各速度段に対して第６図に示すように一定の関係となり
、変速機２の速度段毎に操向比が変わる不具合が解消さ
れるようになる。

一方車両が後進する場合について説明すると、いま変速
レバ３８を後進段Ｆ６に入れると、これにより変速位置
検出スイッチＳ６が閉成されてリレＸ６が動作し、接点
Ｘ６ａを閉成し、接点Ｘ６ｂが常閉から常開側に切換え
られる。

これによって指令用ポテンションメータ３６に印加され
る直流電源３１の極性が反転されるため、操向用バンド
ル３５の変位θ０で指令電圧は一〇〇となり、可変吐出
圧ポンプ２７のレバ２９は逆に動作するようになる。

従って後進時も前進時と同様操向用−・ンドル３５の操
向方向へ車体を旋回できるようになり、従来の操向用ノ
・ンドル３５の操向方向と逆方向に車体が旋回されると
いう不具合を解消することができるようになる。

なお上記実施例では前進５段、後進１段の計６速につい
て述べたが、他の速度段についても抵抗及びリレを増減
するだけで実施できることは勿論である。

この発明は以上詳述したように、変速機の速度段に応じ
て操向比を補正することにより、変速機の速度段に関係
なく操向用ハンドルの変位に応じた操向比が得られるよ
うにしたことから、旋回時の操向操作が従来の操向装置
に比べてきわめて容易になると共に、後進時も操向用−
・ンドルの操作方向に車体を旋回できるため、後進時の
安全も計れるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はこの装置の
概略構成図、第２図は制御系の説明図、第３図は同回路
図、第４図は変速レバ部分の詳細図、第５図は可変吐出
圧ポンプの傾転角と操向比の関係を示す線図、第６図は
操向用・・ンドルの変位と操向比の関係を示す線図、第
１図は従来の装置による操向用・・ンドルの変位と操向
比の関係を示す線図である。 １はエンジン、２は変速機、３は操向装置、７及び８は
操向機、２１は定吐出圧モータ、２７は可変吐出圧ポン
プ、２９はレバ、３１はフィードバック用ポテンション
メータ、３５は操向用ハンドル、３６は指令用ポテンシ
ョンメータ、ｒ１〜ｒＱは抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン１の出力を変速機２、操向装置３及び終減
   速機９を介して履帯を駆動するスプロケット１０に伝え
   ると共に、上記操向装置３の左右操向機Ｉ及び８を、上
   記エンジン１により回転された可変吐出圧ポンプ２７か
   らの吐出圧により回転される定吐出圧モータ２１により
   回転制御するものにおいて、操向を制御する操向用−・
   ンドル３５に連動して指令用ポテンションメータ３６を
   、また上記可変吐出圧ポンプ２７の傾転角を制御するレ
   バ２９に連動してフィードバック用ポテンションメータ
   ３１を設け、フィードバック用ポテンションメータ３１
   には変速機２の各速度段に応じて切換えられる複数個の
   補正用抵抗ｒＯｔｒｌｔｒ２ｔ・・・・・・・・・を接
   続すると共に、各ポテンションメータ３１．３６の偏差
   電圧により上記可変吐出圧ポンプ２７の傾転角を制御し
   て、変速機２の速度段に関係なく、操向用バンドル３５
   の変位と操向比の関係が一定となるように制御すること
   を特徴とする装軌車両の操向制御装置。 ２ 車両の後進時上記指令用ポテンションメータ３６に
   、車両の前進時と逆極性の直流電源３１が印加されるよ
   うにして、操向用・・ンドル３５の操向方向と車両の旋
   回方向が一致するようにしてなる特許請求の範囲第１項
   記載の装軌車両の操向制御装置。