JPS6067265A - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ステアリングハンドルの回転角ラミ気式セン
サで検出してその検出結果に基づいてステアリング用ア
クチュエータを作動制御するよう構成したパワーステア
リング装置に関する。

上記ステアリング装置はステアリング車輪とステアリン
グハンドルとが機械的に連係されていないために車輪か
らのハンドル復元力が働くことがなく、ハンドル復元力
を与えるには専用の手段を装備する必要がある。　この
場合、ステアリングハンドルの全回動角が３乙０°よシ
小さければ、中立位相が一点に確定するために簡単に中
立復元力を与えておくことができるのであるが、中立か
ら左又は右へのハンドル回動角が７１ｒｏ０　よυ小さ
い状態ではセンサによる検出角の分解能が低下して制御
精度が悪化するとともに、少しのハンドル回動で機体が
大へく操向されて危険となるものであった。

この発明は、かかる電気制御式のパワーステアリング装
置における上記不具合を解消し、ステアリングハンドル
の全回動角を充分大きくしてハンドル回動角の検出精度
を高めるととができるものでありながら、ハンドルの中
立復元を可能にしようとしたものであシ、その特徴とす
るところは、胃記構成のパワーステアリング装置におい
て、前記センナをステアリングハンドル軸に取ｆ＝Ｉけ
るとともに、ハンドル軸に減速連動させた回転軸を設け
、ステアリングハンドル軸の全回動角に対して前記回転
軸の回動角が３６０°　よシ小さくなるように減速比を
設定し、この回転軸を一定の回転位相に回動付勢する中
立復帰付勢機構を装備しである点−にある。

上記構成によると、ステアリングハンドルの全回動角を
３１．０９以上に充分大きくとることによって、ステア
リング操作角に対する寮際の車輪ステアリング角の比、
っまシステアリング減速化を大きくし、オーバーステア
リングのない安全なステアリングを１１える状態で、が
っ、ステアリングハンド）′Ｌ／軸の大きい回動角をセ
ンサで精度よく検出できるようにしながら、減速連動さ
せた回転軸を一定の回動位相に復帰させる簡単な付勢機
構でもってステアリングハンドルを中立復帰させること
ができ、精度の高い電気式のパワーステアリング装置を
ハンドル回動角が大きく、かつ中立復帰の働く安全で取
扱い容易なものに構成できたのである。

以下本発明の実施例を図面に紙づいて説明する。

第１図は農用トラクタの走行関係を示す概略平面図であ
って、後車輪ｆｌ）　、　＋１＋及び前車輪（２）。

（２）が大々駆動されるダ輪駆動方式が採用されている
。

機体前部に搭載したエンジン（３）からの動力を適宜方
式で変速する変速機構及び差動機溝を内装シたミッショ
ンケース（４）の左右両側に後車輪（＋ｌ　、　ｆｉｔ
が車軸ケース（６１、＋５１を介して軸支され、又、ミ
ッションケース（４）の後部にＰＴＯ軸（６）及び油圧
駆動式作朶装置畳降用リフトアーム（７１゜（７）が装
備されている。

機体前部には、後部ミッションケース（４）カラ分岐し
た変速動力を受ける差動機溝を内装した前車輪伝動ケー
ス（８）が設けられ、この伝動ケース（８）から左右に
延出した＊　ＩＩＱ！＋ゲーヌ（９）の先端に、前車輪
（２）を軸支した回動ケース（１０）が取付けられてい
る。

左右の回動ケース（１０）は次のようなパワーステアリ
ング駐屑（１１）によって駆動される。

つまり、左右回動ケース（ｌＯ）には夫々ナックルアー
ム（腰が同段されるとともに、各ナックルアー　ムＱ２
　ト車１１１１ケース（９）とに亘って７テツピングシ
リンダ（１３が夫４架設されている。　そして、このス
テッピングシリンダθ３１に制御パルス信号を伝達する
制御回路＋１４に、ステアリングハンド）ｖ（Ｉ５）の
支軸（１６・に連結された回転角検出センサとしてのロ
ータリエンコーダθ７）が接続されている。

前記ステッピングシリンダ（りは、第２図に示すように
、入力されるパルスイＲ−号のパルス数に比例した角度
だけ回転するステッピングモータ吐と、モータ出力軸θ
偵にギヤ連動されたネジ軸（９）１．によって正逆シフ
トされる圧油流路切換え用のスプール（２υと、スプー
／Ｌ／（２１１の切換えに応じて伸長又は短縮駆動され
るピストンロッド（２２１とからなり、かつ、ピストン
ロッド伐ｚの甚部（２２ａ）は前記スプー／Ｌ／（２＋
）に対するケーシングになっていて、これらスプール（
２１）とロッド基部（２２ａ）によってロッド変位が機
械式にフィードバックされる油圧制御弁Ａが構成されて
いる。

従って、ネジ’ｌ’ｆｌｌ−によってスプール（２０が
シフトされた方向にスプールシフトずｉｋだけピストン
ロッド（２２１か油圧駆動で伸縮されるのであり、ステ
アリングハンドルθ６）の回動角に比例した数のパルス
信号をヌテッピングモータθ〜に人力することで、回動
り−ス（１ｏ）を回動角に対して所定比に減速した角度
で駆動回転することができるのである。

尚、第３図にステッピングシリンダ０）の作動原理をブ
ロック線図として示す。

又、実施例では左右ステッピングシリンダ（川。

（１１）を対称に取付けているので、左右車輪を周方向
に操向するためには両シリンダ（川、　（Ｉｌｌが逆に
伸縮されるように、制御回路θ４）からパッス信号を出
す必要がある。

又、前記ステアリングハンドルＩＩＱＩＩ　＜１１％は
全回転角が３６０°　より大きいものに設定され、この
ハンドル軸Ｈにギヤ減速機構（財）を介して連動された
回転軸（旨が設りられるとともに、ハンドル軸輪の全回
動角に対して１戸１転軸四の全回動角が３乙Ｏ０より小
さくなるようにギヤ減速機構例の減速比が設定されてい
る。

そして、この回転軸（社）には永久磁石片（２６）が固
着されるとともに、その周囲に電磁石しηが配置固定さ
れ、両者２６＋　、　Ｃ２カの電磁引力によって回転軸
り（へ）が全回動角の中立位相に復帰付勢する機構−が
（１々成されている。　又、前記電磁石伐ηは、ハンド
ル軸（１６，１の回動角が大きくなるほど励磁電圧が高
められるようにロータリエンコーダ０７）の検出結果に
基づいて励磁回路−が制御されるとともに、エンジン（
３）に連結したタコジェネレータ（側の出力電圧に比例
して励磁電圧が制御されるようになっており、従って、
ハンドル回動角が大きくなるｔｌど、かつエンジン回転
速度が増大するほど中立復帰力が増大して、良好なハン
ドル操作感覚が得られるよう構成されている。

尚、ハンドμ角が所定量以上では励磁電圧が一定に維持
され、又、エンジン回転速度が設定以上の高速域にある
とタコジェネレータＯすからの目Ｊ加電圧も一定値にカ
ットされ、不当にハンド／ｌ／（１６）が重くならない
ようにしている。

又、前記回転軸（２０を中立復帰させる機構シ榎として
、簡易には第５図に示すようにスプリングθすを利用す
ることもできる。

又、ステアリング用アクチュエータとしては、ステッピ
ングシリンダを用いる他に、電磁制御弁で制御される一
般の油圧シリンダを用い、車輪ステアリング量を別途セ
ンサで検出してフィードバックする形態で実施すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るパワーステアリング装置の実施例を
示し、第１図は農用トラクタの走行系を示す概略平面図
、第２図はステッピングシリンダの断面図、第３図はス
テッピングシリンダの作動原理を示すブロック線図、第
４図はステアリングハンドル部の縦断（ｆｌｌ１面図、
第５図は中立復帰付勢機構の別実施例を示す平面図であ
る。 ０５）・・・・・・ステアリングハンド〜、ＩＪ６ｒ・
・・・・・ステアリングハンドル軸、０７）・・・・・
・回転角検出用のセンサ、四・・・・・・回転軸、７〜
・・・・・・中立復帰付勢機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリングハンド／Ｌ／（１０の操作角を電気式セン
   サ（ｌ′ｆＩで検出して、その検出結果に基づいてステ
   アリング用アクチュエータ（！Ｉ）を作動制御するよう
   構成したパワーステアリング装置において、前記センサ
   （１７＋をステアリングハンドル軸傾に取付けるととも
   に、ハンドル軸幀に減速連動させた回転軸□□□を設け
   、ステアリングハンドル軸□□□の全回動角に対して前
   記回転軸（至）の回動角が３４００よシ小さくなるよう
   に減速比を設定し、この回転軸（至）を一定の回転位相
   に回動付勢する中立１ν帰付勢機溝？樽を設備しである
   パワーステアリング装置。