JPS6145577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建設車輌のパワーステアリング装置の
改良に係り、特に装輪式建設車輌のパワーステア
リング装置に直進復元力を与える直進補助装置に
関する。

従来、ダンプトラツクやモータスクレーバある
いはシヨベルローダのような建設車輌のパワース
テアリング装置においては直進復元力が働かない
ため直進走行が難しく、特に高速走行時にステア
リングが不安定になる傾向があつた。

本発明は車輌の実舵角を検出するためのポテン
シヨメータ、ステアリングホイール軸に直結した
小型モータ、このモータを制御するサーボアンプ
および車速検出器等から成る直進補助装置によつ
て建設車輌に直進復元力を与え、オペレータに対
して乗用車に近いステアリング感覚を提供できる
ようにしようとするものである。

以下図示の実施例につき本発明の詳細を説明す
る。第１図は前部車体１と後部車体２をヒンジピ
ン３で連結して成るアーテイキユレイト型の建設
車輌の一例を示しており、そのステアリング機構
と制御用センサの取付状態は第２図の通りであ
る。同図において、前部車体１には、ステアリン
グホイール４、ギヤボツクス５、ビツトマンアー
ム６、ドラツグリンク７およびレバー８が順次連
結して取付けられており、ステアリングホイール
軸にはステアリング駆動装置１０が取付けられ、
また、レバー８の近傍には実舵角検出装置１１が
取付けられている。一方、後部車体２には、ステ
アリングバルブ１２、トランスミツシヨン１３お
よびエンジン１４が装備され、ステアリングバル
ブ１２のスプール１２ａはロツド１５を介してレ
バー８に連結されている。また、前部車体１と後
部車体２の間には左右両側に油圧シリンダ１６，
１７が取付けられている。これら油圧シリンダ１
６，１７は点線で図示した油圧系１８，１９によ
つて制御される。トランスミツシヨン１３の出力
軸部には車輌の速度を検出するための車速検出器
２０が取付けられている。

ステアリング駆動装置１０の詳細は第３図に示
す通りである。同図においてコラム２１にブラケ
ツト２２を介して取付けた小型直流モータ２３の
回転軸２３ａにはプーリ２４がキー（図示せず）
を介して固着されている。なおリテーナ２５はプ
ーリ２４の軸部をニードルベアリング２６を介し
てサポートするためのものである。バンドル軸２
７に固着したプーリ２８とモータ側のプーリ２４
の間にはタイミングベルト２９を懸けわたしてあ
る。

実舵角検出装置１１は第４図に示すように、ブ
ラケツト３０を介して前部車体１に固着したポテ
ンシヨメータ３１と、このポテンシヨメータの軸
に取付けたレバー３２と、このレバーと前記レバ
ー８の間を連結するロツド３３とから成り、レバ
ー８の回転角をポテンシヨメータ３１で検出して
実舵角信号を出力する。

実舵角を検出してステアリング駆動装置を作動
させるための回路構成例は第５図の通りである。
同図における目標値は実舵角θが零（中立）のと
きの電圧であり、実舵角θとの偏差がサーボアン
プ３４にインプツトされる。また、車速検出器２
０からの出力は設定車速Vsと比較され、その差
はサーボアンプ３４のゲイン制御入力にインプツ
トされる。その増巾器の出力はステアリング駆動
装置１０にインプツトされ、ステアリング機構３
５を作動させる。実舵角θは実舵角検出装置１１
で検出され、増巾器３６で増巾された後、前記目
標値と比較演算される。上記において、サーボア
ンプ３４は実舵角と車速に応じてステアリング駆
動装置の小型モータを制御し、動作させるもの
で、第６図に示すように車速によつてゲインが変
化するようにされている。また、車輌が積込作業
をする場合などで低速で走る場合は直進復元力は
必要ないことが多いので、この点を考慮してサー
ボアンプ３４は設定車速Vs以下ではゲインＧが
零になるようにしてある。従つて、ステアリング
駆動装置にインプツトするサーボアンプの出力電
圧は第７図に示すように車速Ｖをパラメータと
し、実舵角θを変数にして変化する。ただし車速
Ｖが設定車速Vs以下の時の出力電圧Ｅは零であ
る。

上述のように構成した本発明の装置において、
ステアリングホイール４を第２図の矢符Ａのよう
に右に回転させると、ドラツグリンク７は矢符Ｂ
のように後退し、ロツド１５は矢符Ｃのように前
進する。このようにしてロツド１５が前進する
と、第８図に示すようにスプール１２ａも前進
し、それにつれて圧油はロツクプランジヤ１２ｂ
を後方へ押すので圧油は油圧シリンダ１６，１７
に送り込まれる。その結果、油圧シリンダ１６は
ロツド１６ａが伸び、油圧シリンダ１７はロツド
１７ａが縮むので前部車体１はヒンジピン３を中
心として右方へ旋回する。前部車体１が右旋回す
るとそれに伴つてレバー８も移動するので、ステ
アリングバルブ１２のスプール１２ａは後方へ押
込まれ、スプール１２ａが中立位置になつた時点
で上記旋回動作は終了する。なお第８図中、ポン
プ３７はパワーステアリング用の圧油を供給する
ためのものであり、バルブ１２ｃは調圧用レギユ
レータバルブである。

上記において車速Ｖは車速検出器２０によつて
検出され、それが設定車速Vs未満の場合にはス
テアリング駆動装置１０は作動しないが、車速が
設定速度以上の場合には第７図に示すように実舵
角θと車速Ｖに応じたサーボアンプ３４の出力電
圧Ｅによりステアリング駆動装置１０の小型直流
モータ２３が回転する。このモータの回転はプー
リ２４、タイミングベルト２９およびプーリ２８
から成る伝達系統を通してステアリング機構３５
のハンドル軸２７に伝わり、実舵角θが零となる
ようハンドル軸に回転力を与える。

従つて、車輌には車速が一定値以上に達すると
自動的に直進復元力が作用し、オペレータの車輌
操作を助ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した建設車輌の一例を示
す側面図、第２図はステアリング機構と制御用セ
ンサ等の取付状態を示す建設車輌の要部の平面
図、第３図は本発明装置におけるステアリング駆
動装置の実施例を示す一部切欠側面図、第４図は
本発明装置における実舵角検出装置の実施例を示
す斜視図、第５図は本発明におけるステアリング
駆動回路の一例を示すブロツク図、第６図と第７
図は本発明で使用されるサーボアンプの出力特性
図、第８図は本発明における油圧系統図である。 １……前部車体、２……後部車体、３……ヒン
ジピン、４……ステアリングホイール、１０……
ステアリング駆動装置、１１……実舵角検出装
置、１２……ステアリングバルブ、１４……エン
ジン、１６，１７……油圧シリンダ、２０……車
速検出器、２３……小型直流モータ、２４，２８
……プーリ、２７……ハンドル軸、２９……タイ
ミングベルト、３１……ポテンシヨメータ、３４
……サーボアンプ、３５……ステアリング装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パワーステアリング装置を有する装輪式の建
   設車輌において、車輌の実舵角を検出する実舵角
   検出装置と、舵角を零にさせる目標値と上記実舵
   角検出装置で検出された実舵角との偏差に基づい
   て動作するサーボアンプと、このサーボアンプの
   出力によつて制御されるステアリング駆動装置と
   を具え、該ステアリング装置の駆動力によつてス
   テアリング機構に直進復元力を作用させるように
   したことを特徴とする建設車輌の直進補助装置。 ２ 前記サーボアンプのゲインを車速に応じて変
   化させるようにした特許請求の範囲第１項記載の
   建設車輌の直進補助装置。