JPH0244614Y2

JPH0244614Y2 -

Info

Publication number: JPH0244614Y2
Application number: JP1984031649U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1990-11-27
Also published as: JPS60144572U

Description

【考案の詳細な説明】本願考案は、産業車両、特にカウンターウエイ
トタイプのフオークリフトなどに好適な、操向伝
動がウオーム式である電動式動力舵取装置のアク
チユエータの構造、およびそれを用いたシステム
に関する。

舵取装置には手動式のものと動力式のものがあ
り、後者は特に据切時など大きな操舵力が必要と
される時にも動力でこれをカバーないし代替して
操舵力を軽減するものである。この後者の動力舵
取装置には、更に、電気式のものと油圧式のもの
がある。

電気式動力舵取装置は油圧式動力舵取装置と比
較して、常時エンジン直結で駆動する動力源とし
ての油ポンプの如きものが必要ないので、エンジ
ン馬力の損失がないこと、作動原理上当然に油圧
作動油を使用しないから作動油の洩れ、汚れ、劣
化等の心配がなくメンテナンスがやりやすいこ
と、油圧配管の必要がなく代わつて電気配線です
むから組付けが容易であること、油圧制御弁のよ
うな高精度でデリケートな装置が必要でないので
安価なシステムが期待できること等のメリツトが
考えられるが、寸法、動力伝達効率の点で実用化
を困難にしている。

回転運動をリニアな運動に変換する装置として
は、ラツクピニオン式のものやウオーム式（ボー
ルスクリユー式）のものがある。ところで、電動
機の故障等、転舵動力補助を行なえない非常時に
は手動のみで転舵しなければならないことを考慮
する必要がある。ラツクピニオン式の変換装置を
用いた操舵装置において、そのような場合に大き
な操舵負荷を受けることを想定すると、ギヤ比を
大きく（ラツクピニオンにおいてはピニオン１回
転あたりのラツクストロークが小さくなるよう
に）設定しなければならなくなり、そうするとピ
ニオンギヤの有効径が小さくなりすぎるという問
題を生じてしまう。従つて、ラツクピニオン式の
変換装置を用いた操舵装置は、カウンターウエイ
トタイプのフオークリフトなどのような比較的大
きな操舵負荷が加わる操舵装置としては使用でき
ない訳である。また、カウンターウエイトタイプ
のフオークリフトなどに使用するには、操向輪が
後輪であるため、搭載レイアウト上使用できない
という問題もある。

したがつて、本願考案においてはラツクピニオ
ン式ではなくウオーム（ボールスクリユー）式の
操向伝動装置を対象としている。

更に、本願考案は、その動力補助機構におい
て、前記操向伝動装置の転舵装置の一端で連結し
ていて、電動機の出力に応じてリニアな運動を行
なうロツド部材を配し、該ロツド部材に雄ねじ部
分があり、その外周にはラツクが形成されてい
て、該ラツクはピニオンと噛みあつている。その
結果、雄ねじおよび雌ねじのねじ噛合部のラジア
ル方向の剛性は比較的小さくなり、加工精度や摩
耗によりロツド部材と雄ねじの軸心が多少ずれて
もスムーズに回転し得ることとなる。

また、ラツクと噛みあうピニオンは、雌ねじの
長手軸線を回りの回転を止める（この回転を止め
ることにより、運動リニア変換が達成される。）
と共に、このピニオン軸にポテンシヨメータ等の
検出器を取り付けることにより、アクチユエータ
の作動位置および速度等を検出することができ
る。

このアクチユエータの作動位置を検出できれ
ば、その検出に基づき車輪の操向位置を運転者に
表示することができたり、基本的なトルクによる
制御のほかに位置や速度の制御を加えて、操舵の
遅れや振動を効果的に防止することができる。

以下、図面に拠つて本考案の実施例を説明す
る。第１図及び第２図において、１はハンドル、
２はハンドル１が取付けられたハンドル軸、３は
ハンドル軸２に設けられ例えばトーシヨンバーな
どを含むトルク検出器、３０は回転運動を直線運
動変換するウオーム式のギヤ機構であり、ピツト
マンアーム３１を含んでおり、４はハンドル１の
操舵に応じて操向車輪５を転舵させるための転舵
機構、６は一端において転舵機構４にリンク結合
された転舵ロツド部材であるラツク軸、７は、ラ
ツク軸６の他端部に設けられたボールねじ機構２
１を介して出力をラツク軸６に伝達する電動機、
８はラツク軸６の中間部に形成されたラツク部２
２に噛合いラツク軸６の長手軸を中心とする回転
の防止機能をも担うピニオン２３を含む検出装
置、９はラツク軸６を長手軸方向に可動に支持す
る車両固定の支持部材、１０はラツク軸６の中間
部に連結されて転舵機構４側からトルクを取出し
ハンドル軸２との間に設けられたトルク検出器３
にこのトルクを伝えるトルク取出し機構である。
そして、トルク検出器３からのトルク信号と、検
出装置８からの、ラツク軸６の静的ないし動的状
態を示すラツク軸位置、ラツク軸速度などの信号
とは制御手段１１に出力され、ここで予め定めら
れたようにこれらの信号が処理され電動機制御信
号が制御手段１１から電動機７に出力される。１
２は制御手段１１の電源である。

上記構成において、ラツク軸６の長手軸方向の
動きにより転舵機構４を構成する伝達板１５が軸
１６の回りに回動され、更にこの回動運動は伝達
板１５に夫々内端をリンク結合されたロツド部材
１７，１８及びナツクルアーム１９，２０を介し
て車輪５に伝えられこれを転舵する。

検出装置８において、ラツク軸６の位置、速度
はこれのラツク部２２と噛合うピニオン２３の回
転位置、回転位置の変化に基づいて検出され、こ
れら検出された信号はハンドル操舵角指示、制御
特性のダンピングや応答性の向上などのために使
用される。

以上の如き構成に基づいて、動力操舵時に検出
されたトルクや転舵速度などに応じて、適当な出
力が得られるように電動機７を制御手段１１によ
り制御し、これによりラツク軸５、転舵機構４を
介して車輪５を転舵する。

本実施例においては、ハンドル軸２側と転舵機
構４側とがトルク取出し機構１０を介して機械的
に繋がつているので、電動機７からラツク軸６に
動力が出力されない場合にもマニユアル操舵が可
能である。

以上の如く、本考案によれば、ハンドル軸側の
系統とは別個に転舵ロツド部材が設けられ、電動
機からの動力がねじ機構、転舵ロツド部材、転舵
ロツド部材の一端が連結された転舵機構を介して
車輪に伝えられてこれを転舵する構造となつてい
るので、本考案の装置は各部の空間配置性に優れ
ハンドル軸の前方に空間的余裕がないような車に
おいても楽に装備が可能で、更に転舵ロツド部材
のところにこれの動的ないし静的状態を検出する
検出装置が容易に配設できて操舵応答性能や制御
特性のダンピングの向上も簡単に図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を説明するための平面
図、第２図はこの実施例の主要部の断面図であ
る。主要部分の符号の説明、１……ハンドル、２…
…ハンドル軸、３……トルク検出手段、４……転
舵機構、６……転舵ロツド部材、７……電動機、
１１……制御手段、２１……ボールねじ機構、２
２……ラツク部、２３……ピニオン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ハンドル１が取り付けられたハンドル軸２と、
該ハンドル軸に設けられたトルク検出手段３と、
該ハンドルの操舵に応じて操向車輪を転舵させる
ためのウオーム式のギヤ機構３０と、該ギヤ機構
に続くトルク取出し機構１０と、該トルク取出し
機構に続く転舵機構４と、一端において前記転舵
機構に連結された転舵ロツド部材６と、出力をね
じ機構２１を介して該転舵ロツド部材に伝達する
電動機７と、該トルク検出手段からのトルク信号
を含む制御信号に基づいて該電動機を制御する制
御手段１１を有する電気式動力舵取装置におい
て、前記転舵ロツド部材は、ボールねじ機構部２１
を有し、該ボールねじ機構部を介して前記電動機
の出力に応じて移動し、その結果、前記転舵機構
に動力補助し、更に、前記ロツド部材は、外周にラツク部２２
を有し、該ラツク部と噛み合うピニオン２３と、
該ピニオンの回転位置および速度を検出する検出
器とからなる検出手段が設けられ、該検出手段に
より検出される検出信号が前記制御手段に入力さ
れ、操舵トルクに加えて操舵位置および転舵速度
に応じて、前記電動機の出力が制御されることを
特徴とする電気式動力舵取装置。