JPS6223867A - 全油圧式動力舵取装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、フォーク、ホイルローダ、１−ラクタ等の１
１（輌に好適な全ｉｔｌ＋圧式動勾舵取装置（へド、Ｈ
ＩＩ）　Ｓという）に係り、特に、ハフ１ヘルの操舵角
に対応するタイヤ角の位相ずれを補１！、可能にした全
油圧式動力舵取装置に関する。

［従来の技術］ 従来のＨＩ）　Ｓは、第１Ｏ図に示すように、ハフ１−
ルの操舵力向に応じて切換ブを二≧を切換え（−夕）部
のポンプ；３かｔ〕）送１゛）扛ｌ−圧油をメータリン
グポンプ４に供ＫＮ　Ｌ、該ス　タリンイｌボンＪ゛・
１か１゛、操舵）番（に笠［・い浦ｈ（のハ曲が１１１
出され、１１ｔハ油４前記ｔｉｌｌ換弁２により選択さ
れたバ「）−シリンダＪｊの例λば−・方の油圧室Ｅ５
　、Ａに供給する一方、他／＋の浦ハ室Ｆ３［３からの
油を切換Ｊ７．　ｔ）を介し、てタンツノ（号に戻（１
７、パワーシリンダ５のピストン５Ｃを左右いずれか・
方、この場合は右方向に移！Ｉ！ＩＩさせて中輪７の操
舵に必要な出力をｔｅｌ、る構１ｉＩｉにな−〕でいる
。

この種のＵ　Ｐ　Ｓの−・例として、特開昭４９９４０
２８壮に開示されたものがあるが、このＩＩ　ＩＩ　Ｓ
のりｊ換：１１部はバルブハウジングの外周面に形成さ
れた複数の環状／１１１路ｔ９よびボー１へと、該バル
ブハウシングの内周面に摺接され、多数の穴および溝が
形されたスリーブと、該スリーブの内面にｆｔ’Ｆ接さ
れ、多数の穴および溝が形され、その−・端にハンドル
軸との連結部を設けたスプールとからな１）、前記スプ
ールなハンドルの操作によっＣ回転させ、該スプールと
スリーブ間に回転角偏差を／ｌじさせて油路の（）１換
えを行ない、パワーシリンダへのハ４油の送ム１１方向
を切換えるようになっている。

しかしながら、　一般に、メーターリングポンプの吐出
流１．（を操舵角に等しくするためには、バルブハウジ
ングの内周面とスリーブの外周面およびスリーブの内周
面とスプールの外周面が接触する弁型合部からの浦のｄ
ε出または流入を防１１．シなければならない。さもな
いと操舵（１（に対し過不足の多いシリンジス１−〇−
ク（＝タイＡ１転向角）となってしまう。またメータリ
ングポンプ側には多数の吸入・吐出ポートが形成される
関係上、これらのポー１〜に対応して弁体側にも多数の
穴および溝を設けなければならない。このように、弁型
合部からの油の流出または流入を防上するには弁型合部
の許容公差をを極端に小さくする必要があ番）、Ｍ記構
成部品の円筒精度、真円精度をよくして直径寸法精度を
高めなければならず、精密な機械加工が要求される。さ
らに、多数の穴および溝を精度よく加工しなければなら
ないので、製造上の作業能率が悪くなるという問題があ
った。

このよろな問題点を解決するために、本発明者等が先に
発明し既に出願した全油圧式動力舵取装置（特願昭５９
−　　号）によｌ）、ハンドルの操舵ｌｊｌに対応する
パワーシリンダのシリンダス１−ｒｌ　−りの過不足を
判考するコントローラと、メータリングポンプから前記
パワーシリンダに供給される圧油の一部をパイ日ソ１〜
圧としてピストンの移動方向に対ｒ、ｒ；　して切換え
られる油圧パイロワ１−プ？と、前記コン１〜ローラか
らの指令信号により切換えられ選択的にポンプからの圧
油を前記油圧パイロツ１〜弁を介して前記パワーシリン
ダに供給しかつ内部に設けられた絞り弁を介して選択的
に前記メーターリングポンプからパワーシリンダに供給
される圧油の一部を前記タンクに戻すようにした補助制
御弁とを備えたものが提案されている。

ト述の構成によれば、ハンドルの操舵＋１１に対応する
パワーシリンダのシリンダスＩ・ローフの過不足がコン
トローラにより判定され、その過不足分に相当する圧油
が選択的にポンプからｉｌ圧パイロッ１〜弁および補助
制御弁を介してパワーシリンダに供給され、かつメータ
リングポンプからパワーシリンダに供給される圧油の−
Ｆｆｉ（が選択的に絞りブ１を介してタンクに排出され
て、シリンジス１〜ロークの過不足が連続的に開側計算
されて補正される。

しかしながら、１−述した提案の構成によると、コン１
〜［１−ラのようなＨ？ＩＩＩ＋計算装置が必要であり
、動力舵取装置が全体として複雑でコスト高となるとい
う問題があった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、前述のとおり、従来の全油圧式動力舵取装置
において問題となった装置の複雑、コスト高の問題を解
決し、簡！１１で安価な構造でパワーシリンダの操舵ｆ
ｆに対応するス１ヘロークの過不足を補正することので
きる全油圧式動力舵取装置を提供することを目的として
いる。

［問頭髪解決するための手段］ 本発明は、上記］°１的を達成するため、ハンドルの操
舵方向に応して切換弁を切換えて外部のポンプから送ら
れた圧油をメータリングポンプに供給し、該メータリン
グポンプから操舵址に等しい曲数の圧油が吐出され、該
圧油を前記切換弁により選択されたパワーシリンダの一
方の油圧室に供給する一方、他方の油圧室から油をえ記
切換弁を介してタンクに戻し、前記パワーシリンダ内で
往復動するピストンをいずれか一方向に移動させて上柄
の操舵に必要な出力を得るようにした全油圧式動力舵取
装置において、第１の発明においては前記ハンドルおよ
び前記パワーシリンダのそれぞれのス１〜ローク端に、
また第２の発明においては前記ハンドルおよび前記パワ
ーシリンダのそれぞれのス１ヘローク中心に設けられ、
ハンドルの操舵角およびパワーシリンダのピストン位置
を帰知するセンサと、前記メータリンクポンプから前記
パワーシリンダに供給される圧油の一部をパイロット圧
として前記ピストンの移動方向に対応して切替えられる
油圧パイロット弁と、前記センサからの指令信号により
切換えられ選択的に前記ポンプからの圧油を前記油圧パ
イロン１〜弁を介して前記パワーシリンダに供給し、か
つ内部に設けられた絞り弁を介して選択的に前記メータ
リングポンプから＾１「記パワーシリンダに供給される
圧油の一部を前記タンクに戻すようにした補助制御弁と
を備えたものである。

［作用コ 上述の構成によれば、ハンドルの操舵基に対応するパワ
ーシリンダのシリンダストロークの過不足がセンサによ
り判定され、その過不足分に相当する圧油が選択的にポ
ンプから油圧パイロット弁および補助制御弁を介してパ
ワーシリンダに供給され、かつメータリングポンプから
パワーシリンダに供給される圧油の一部が、選択的に絞
り弁を介してタンクに排出される。このようにして簡煩
な機構と電気回路によりシリンダストロークの過不足が
補正される。

［実施例コ 以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

（第１の発明の一実施例） 第１図は本発明に係る全油圧式動力舵取装置の第１の発
明の一実施例を示すシステム図であり、図中二重鎖線内
部は第６図に示す従来の全油圧式動力舵取装置と同一で
あり、第１０図に示す部品と同一の部品には同一符号を
付して説明は省略する。なお第１図および第１０図にお
いて、８はメカニカルリンクである。また第２図および
第３図は第１図における操舵角・方向センサ部を示すそ
れぞれ断面図および側面図である。

操舵角および操舵方向を検出する操舵角・方向センサ９
はハンドル１の操舵軸］０に配設されており、第２図お
よび第３図に示すように構成されている。すなわち操舵
軸１−０には雄ネジ部１１が設けられており、この雄ネ
ジ部１１の外周には雄ネジ部１１と噛合する雌ネジ部が
内経側に形成された円筒状の摺動子１２が設けられてい
る。この摺動子１２外周には軸方向に溝］、　２　ａが
形成されており、この溝１２ａには操舵軸１０を囲むコ
ラム１３に植設されたピン１４が係合しており、摺動子
１２の回転を係止するとともに軸方向に案内している。

従がって操舵軸１０の回転によって摺動子１２がコラム
１３内を図中左右に移動するようになっている。このコ
ラム１３の外周でハンドル１の操舵端に相当する位置に
おける前記摺動子１２のストローク外側に整合する位置
には非接触スイッチ１５．１６が設けられており、摺＊
ｈ　−’ｆ　１２の摺動端を検知するようになっている
。

パワーシリンダ５のビス１〜ンロソド１７にはこのパワ
ーシリンダ５の面外側において、ビス１〜ンロツド１７
のストローク端でパワーシリンダ５に当接しない位置に
それぞれ円盤１．８．１９が設けられており、ピストン
ロッド１７が図中左ｌｆ向のストローク端に来たときの
円盤１８に対向する位置には非接触スイッチ２０が、ま
たピストンロット１７が図中右方向のストローク端に来
たときの円盤１９に対向する位置には非接触スイッチ２
１がそれぞれ設けられていて、ピストンロッドＩ７のス
１へローフ端を検知するようになっている。

補助制御弁２２の両端にはソレノイド２３，２４が設け
られており、図中右側のソレノイド２３は導線２５．２
６を介して１１ｆ記非接触スイツチ２１．１６に直列に
接続しており、左側のソ１ツノイト２４は導線２７．２
８を介してＭ？ｉ記非接触スイッチ２０．１５に直列に
接続していて、これらの非接触スイッチ１５．１６，２
０．２１からの指令信号により補助制御弁２２を所定の
位置に切換えられろようになっている。また補助制御弁
２２は、切換弁２とパワーシリンダ５の一方の油圧室（
左油圧室）５Ａとを連結管路２９から分岐した管路２９
　Ａ、および切換弁２とパワーシリンダ５の他方の油圧
室（右油圧室）５Ｂとを連結する管路３０から分岐した
管路３０Ａにより、パワーシリンダ５の左右の油圧室５
Ａ、５Ｔ３にそれぞれ連通接続さオｔている。

油圧パイロット弁３】は、ポンプ；３と補助制御弁２２
との間に配設され、それぞれに管路３２゜：３３により
連通接続されてＪ′９す、この油圧パイ日ソ１へ弁３１
の左右両端部には、管路２９Ａ、３ＯＡから分岐したパ
イロット管路２９８．３０１１がそれぞれ接続されてい
る。そして油圧パイロット管３１は、メータリングポン
プ４から管路２９゜３０を介してパワーシリンダ５に供
給されろ油圧の一部をパイロン１−圧として、該パワー
シリンダ５のビス１ヘン５Ｃの移動方向に対応して所定
位置に切換えられるようになっている。また補助制御弁
２２には絞り弁３４が設けられており、該絞り弁３４は
タンク６に連通されている。

第４図は本実施例の’に１’Ａ回路を示す図で、電源；
３５の一極がそれぞれハンドル部の非接触スイッチ１５
．］６に一端にそれぞれ接続されており、電源３５の他
極は接地されている。非接触スイッチ１５，１．６の他
端はそれぞれパワーシリンダ５に設けられた非接触スイ
ッチ２１．２０を介してソレノイド２３．２４に接続さ
れている。また非接触スイッチ１５．１６は感知時にＯ
Ｎとなり、非接触スイッチ２０．２１は感知時にＯＦＦ
となるように設定されている。

つぎに、本実施例の作用を説明する。例えばパワーシリ
ンダ５のピストン５Ｃのストローク端はシリンダストロ
ークを減らす動作が必要となり。

ピスＩ−ン５Ｃ右行時では逆にシリンジス１−ロークを
増大させろ動作が必要で、ピストン５Ｃの移動方向と相
反する動作が必要となる。このシリンジス１−ロークの
過不足を補助制御弁２２と油圧パイロット弁３１との協
働作用によって補正するもので、以下その詳細を第１−
図および第１表に基いて説明する。

第１表 ピストン５Ｃ左行中においては、メータリングポンプ４
から操舵量に等しい油量の圧油が、管ｌ１１８３０を介
して右油圧室５Ｂに供給されている。この圧油の一部が
管路３０Ａおよびパイロット管轄３０ｆ３を介して油圧
パイロット弁３１に供給され、との圧油をパイロット圧
として油圧パイロット弁３］はポジションＢに切換えら
れている。またピストン５Ｃ右行中においては、逆に油
圧パイロット弁３１はポジションＡに切換えられている
。

第１表に示すように、ハンドル操舵位置が中間にあると
きは摺動子１２はスイッチ］５と１６の中間にあってス
イッチ１．５．１６はともにＯＦＦとなっており、この
場合にはパワーシリンダ５のピストン５ｃがどの位置に
あってもソレノイド２３．２４はＯＦＦとなっていて、
補正用作動油が管路２９Ａ、３０Ａを介してパワーシリ
ンダ５に供給または排出されることはない。ハンドル操
舵位置が端末にあるとき、例えば摺動子］２が右エンド
の位置にあって非接触−１５＝ スイッチ１５が摺動子１２を感知してＯＮとなった場合
に、パワーシリンダ５のピストン５Ｃが同様に右エンド
位置にあって、非接触スイッチ２１が円盤１９関感知し
てＯＦＦとなれば、ソレノイド２３がＯＦＦとなり、こ
のときはスイッチ１６もＯＦＦとなっていてソレノイド
２４もＯＦＦであるので、補正用作動油は動かない。し
かしピストン５Ｃが中間にあればスイッチ２０．２１と
もＯＮとなり、ハンドル側のスイッチ１５がＯＮでスイ
ッチ１６がＯＦＦとなっているためソレノイド２３がＯ
Ｎ、２４がＯＦＦとなる。従がって補正用作動油はピス
トン５Ｃが右エンドの位置にくるまでパワーシリンダ５
の左油圧室５Ａに供給される。またピストン５Ｃが左エ
ンドの位置にあるときは、スイッチ２１がＯＮ、スイッ
チ２０がＯＦＦとなり、上記の場合と同様にソレノイド
２３がＯＮ、２４がＯＦＦとなって補正用作動油は左油
圧室５Ａに供給される。

」１記の場合はハンドルを右切りして摺動子１２が右方
向に移動した場合について説明したが、ハンドルを左切
した場合も同様に第１表に示すような作用をする。

上述したように本実施例によれば、パワーシリンダ５の
ピストン５ｃの位置、すなわちタイヤ角と操舵角との位
相のずれを、それぞれのストロークエンドを検出するこ
とにより補助制御弁２２の両端に設けたソレノイド２３
．２４を作動させてパワーシリンダ５の左右いずれがの
圧油室に圧油を供給することにより補正するようにした
ので、複雑な計測計算装置を必要とせず、簡単な電気回
路で容易に前記補正をすることができる。

上述した実施例ではパワーシリンダ５の左右のストロー
クエンドとバンドル１の左右の操舵角エンドとを検知し
て左右方向とも補正を行なう場合について説明したが、
左エンドまたは右エンドのみを検出してもよく、同様の
修正効果を得ることができる。

（第２の発明の一実施例） 第５図は本発明に係る全油圧人動／ｊ舵取装置の第２の
発明の一実施例を示すシステム図であり、第６図〜第８
図は第５図の要部詳細図である。該図において、第１図
〜第３図に示す第１の発明の一実施例と同一部品には同
一符号をイζ１して説明は省略する。

本実施例では第６図および第７図に示すよろに第１の発
明の摺動子１２の外周面に軸方向にほぼ直角に溝１２ｂ
が形成されており、ハンドルストロークの中心に相当す
る位置における摺動子１２の溝１−２　ｂに整合する位
置のコラム１３の外周には、非接触スイッチ３６が設け
られていて溝１２１）を検知してＯＮとなるようになっ
ている。一方パワーシリンダ５のストローク中心のシリ
ンダ壁５ａには、第８図に示すようにこのストローク中
心３７を中心どして両側に一定の間隔をおいて２個のビ
ストンストロークセンサ３８ａ、３８ｂが設けられてい
る。これらのセンサ３８ａ、３８ｂにはフランジ部３９
を介してスプリング４０によってシリンダ５内に向って
付勢されたプランジャ、４１が設置’＋　＋７＋れてお
り、このプランジＡ！４１の・端はシリンダ壁５ａの内
部に会出してお１］、ビス１ヘン５０が二のプランジャ
４１に整合する位置にきたどきに、プランシーｖ７］Ｉ
Ｉまスープリング４０のイ寸勢力に抗してシリンダ５の
外側に押される。、τのときプランジャ４１の外側の−
・端がシリンダ壁５．１に設けられた接点４２に接触し
、ソレノイド２３または２４から導かれた電流差シリン
ダ壁５ａに導通するようにな−）でいる。ごの接点４２
は絶縁体４；３を介してシリンダ壁５．□１にシボされ
ている。

第９図は本実施例の電気回路に示ず図で、電源３５の一
極がハン１（ル部の非接触スイッチ：３６に接続されて
おり他極は接地されでいる３、スイッチ２３６の他端は
ソレノイド２３．２４の−・極に接続されて士ｊす、他
極はそれぞれビス１〜ンストロークセンサ３８ａ、３８
ｂを介して接地］ノでおり、ビス（〜ンストロークセン
サ３８ａ。

３８ｂのいずれか一方がＯＮとなリハン１くル部のスイ
ッチ３６かＯＮとなったときに、ソレノイド２３．２４
のいずれか一方がＯＮとなるように設定されている。

つきに、本実施例の作用を説明する。ハン１くル操舵角
がストローク中心にあり、パワーシリンダ５のピストン
５Ｇがシリンダストロークの中心から外れて、例えば図
中右方向にハ寄った場合は、ビストンストロークセンサ
３８ａがピストン５０を感知してスイッチがＯＮとなり
、ソレノイド２４に通電され第１−の発明の場合と同様
に補正用作動油がパワーシリンダ５の右油圧室５１３に
供給され左油圧室５Ａから排出されて、ビス１〜ン５０
がビス１ヘンスト［１−クセンサ３８ａの位置からスト
ローク中心に向って外れるまでビス１〜ン５Ｃを図中左
方向に移動させる。

ピストン５Ｃが逆に図中左方向に片寄った場合も同様に
ピストン５Ｃの位置を補正することができる。

本実施例によれば、ハンドル操舵角のストローク中范４
こおいて操舵角のストローク中心に才９いて操舵角とタ
イヤ角の位相ずれを簡甲な（幾描と電４を回路によって
補ＩＦする二とができ位相ずれの累積増を微小に押える
ことができる。

［発明の効果］ １−述のとｊ−９０、本発明によオしは、ハンドル操舵
縁に対応するパワーシリンダストロークの過不足は、ハ
ンドルおよびシリンタのそれぞれのス１〜〇−グエンド
またはス１へ［１−り中心に検出点をおいて偏差１１し
を検出し、これ１−の検出点からの信号により補助制御
弁および油圧パイ［１ソト弁を作動させることにより補
正されるので、筒中で安価な装置Ｈにより常にハンドル
操舵ｔＩ（とタイヤ転向角とをほぼ一致させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る全油圧式動力舵取装置１ｔの第１
の発明の一実施例のシステム図、第２図は第１図の操舵
角・方向センサ部を示す断面図、第３図は第２図の例面
図、第４図は第１図の電気回路図、第５図は本発明の第
２の発明の−・実施例のシステム図、第６図は第５図の
操舵角・方向センサ部を示す断面図、第７図は第６図の
側面図、第８図は第５図のビストンストロークセンサ部
を示す断面図、第９図は第５図の電気Ｈ路図、第１０図
は従来の油圧式動力舵取装置のシステム図である。 Ｉ・・パン１ヘル　　２・・・切換弁　　３・・ポンプ
４・・メータ１ｊンクポンプ　　５・・・パワーシリン
ダ　　５Ａ、５Ｂ・・油圧室　　５Ｇ・・・ビス１ヘン
６・・タンク　　７・・・車輪　　９・・操舵角・方向
センサ　　１５．．１６，２０，２１．３６・・・非接
触スイッチ　　２２・・・補助制御弁　　２３゜２４・
・・ソレノイド　　３１・・・油圧パイロット弁３４・
・絞り弁　　３８ａ、３８ｂ　　・ビストンストローク
センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドルの操舵方向に応じて切換弁を切換えて外
   部のポンプから送られた圧油をメータリングポンプに供
   給し、該メータリングポンプから操舵量に等して油量の
   圧油が吐出され、該圧油を前記切換弁により選択された
   パワーシリンダの一方の油圧室に供給する一方、他方の
   油圧室から油を前記切換弁を介してタンクに戻し、前記
   パワーシリンダ内で往復動するピストンをいずれか一方
   向に移動させて車輌の操舵に必要な出力を得るようにし
   た全油圧式動力舵に必要な出力を得るようにした全油圧
   式動力舵取装置において、前記ハンドルおよび前記パワ
   ーシリンダのそれぞれのストローク端に設けられ、ハン
   ドルの操舵角およびパワーシリンダのピストン位置を検
   知するセンサと、前記メータリングポンプから前記パワ
   ーシリンダに供給される圧油の一部をパイロット圧とし
   て前記ピストンの移動方向に対応して切換えられる油圧
   パイロット弁と、前記センサからの指令信号により切換
   えられ選択的に前記ポンプからの圧油を前記油圧パイロ
   ット弁を介して前記パワーシリンダに供給し、かつ内部
   に設けられた絞り弁を介して選択的に前記メータリング
   ポンプから前記パワシリンダに供給される圧油の一部を
   前記タンクに戻すようにした補助制御弁とを備えたこと
   を特徴とする全油圧式動力舵取装置。
2. （２）ハンドルの操舵方向に応じて切換弁を切換えて外
   部のポンプから送られた圧油をメータリングポンプに供
   給し、該メータリングポンプから操舵量に等して油量の
   圧油が吐出され、該圧油を前記切換弁により選択された
   パワーシリンダの一方の油圧室に供給する一方、他方の
   油圧室から油を前記切換弁を介してタンクに戻し、前記
   パワーシリンダ内で往復動するピストンをいずれか一方
   向に移動させて車輌の操舵に必要な出力を得るようにし
   た全油圧式動力舵取装置において、前記ハンドルおよび
   前記パワーシリンダのそれぞれのストロール中心に設け
   られ、ハンドルの操舵角およびパワーシリンダのピスト
   ン位置を検知するセンサと、前記ピストンの移動方向に
   対応して切替えられる油圧パイロット弁と、前記センサ
   からの指令信号により切換えられ選択的に前記ポンプか
   らの圧油を前記油圧パイロット弁を介して前記パワーシ
   リンダに供給し、かつ内部に設けられた絞り弁を介して
   選択的に前記メータリングポンプから前記パワーシリン
   ダに供給される圧油の一部を前記タンクに戻すようにし
   た補助制御弁とを備えたことを特徴とする全油圧式動力
   舵取装置。