JPS605802B2 - サ−ボアセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液圧サーボアセンブリに係る。

特に、本発明は、一般的に動力補助サーボまたはサーボ
モータアセンブリと称せられる液圧サーボアセンブリ装
置に係り、作動力が直接にアセンブリの入力から出力へ
伝達され得、加圧液体源にアセンブリを連結する装置を
有しており、その結果出力に伝達される作動力に補助動
力が与えられ、一方反作用力としての反力が入力に与え
られ、該反力が出力に与えられる補助動力の大きさを示
す種類のものである。

本発明により提供される液圧サーボアセンブリは、液圧
流入ボートと液圧流出ボートとを有する弁ハウジングと
、液圧流入ポ−トに運通した第１のボート及び液圧流出
ボートに蓮通した第２のボートを夫々形成しており、弁
ハウジング内に配置された作動シリンダ内を滑動自在な
作動スプールと、第１の通路手段が設けられており、こ
の第１の通路手段を前記第１のボート及び第２のボート
に対して選択的に蓮通させるべく、作動スプールの後端
部で作動スプール内に配置された制御シリンダ内を滑動
自在な制御スプールと「作動スプールと制御スプールと
の間で規定されており、前記第１の通路手段に運速され
た反作用チャンバと、作動スプールの先端部に設けられ
ており「弁ハウジングの先端部で弁ハウジング内に配置
された出力シリンダ内を滑動自在なピストンと、出力シ
リンダとピストンとで規定された作動チャンバと「反作
用チャンバと作動チャンバとを蓮適している第２の通路
手段とからなり、作動スプールとピストンとが、反作用
チャンバ内の制御スプールの有効圧力面積より大きい有
効圧力面積を反作用チャンバ内と作動チャンバ内とで有
しており、アセンブリの非作動時、反作用チャンバは第
１の通路手段及び第２のボートを介して流出ボートに対
して蓮通され、反作用チャンバに第２の通路手段を介し
て蓮通した作動チャンバはピストンによってほぼ閉塞さ
れており、制御スプールに軸万向の入力が適用されアセ
ンブリが作動される時、前記第２の通路手段の横断面積
を減少させることなく作動スプールが弁ハウジング内を
軸方向に移動し、第２の通路手段を介して作動チャンバ
に蓮通した反作用チャンバが流出ボートに対して遮断さ
れる一方流入ボートに対して第１の通路手段及び第１の
ボートを介して蓮通され、制御スプールに適用された入
力に対して大きい出力が作動スプールとピストンとから
取り出されるように構成されており、これにより反作用
チャンバ内の液体圧が一方の軸万向に作動スプールを移
動させる補助動力を供給し且つ制御スプールに対向方向
の反力を与え、該反力は前記一方の軸方向の制御スプー
ルの移動に抵抗を与え、この抵抗が出力に伝達される作
動力に比例していることを特長とする。

更に、本発明により前記のサーボアセンブリからなる液
体圧作動パワーブースターシステムが提供され「該シス
テムに於て出力は前記一方の軸方向に於ける作動スブー
ルの移動に応答して出力により作動される装置と接続し
ており、且つ入力は制御スプールを移動させるための調
整自在な手制御手段に連結されている。

本明細書に使用されている‘‘液体”という用語は、種
々の液体を示しており「その結果サーボアセンブリが例
えば油圧作動パワーブースターシステムの部分を形成し
得る。

更に「４‘手動”という用語は例えば足踏みペダルのよ
うな手以外の手段で操作者が制御自在な手段を含んでい
る。

本発明のサーボアセンブリは、特に車銅のクラッチまた
はブレーキを作動させる液体システムに適用することを
考慮しながら開発されている。

サーボアセンブリをブレーキシステムに適用する場合「
サーボアセンブＥｊ‘ま〜ブレーキ足踏みペダルに結合
されている入力と、ブレーキマスターシリンダと接続さ
れている出力とを有しており、その結果ブレーキを使用
するためにペダルを踏むと動力が作動スプールに与えら
れ「且つ出力がブレーキマスターシリンダに伝達され、
一方制御スプールに対する反力が「足踏みペダルを介し
て感じられ、使用されるブレーキ力の大きさを示す抵抗
を供給する。サーボアセンブリをクラッチシステムに適
用する場合、サーボアセンブリの出力がクラッチマスタ
ーシリンダと接続され、一方入力がクラッチ足踏みペダ
ルに連結され、その結果クラッチペダルが踏み込まれる
と「それにより生じる作動スプールの移動が出力を介し
て伝達されてクラッチマスターシリンダを従来の方法で
作動させる。クラッチシステムにサーボアセンブリを結
合することにより得られる特に有利な熱ふ作動スプール
に与えられる動力が、手動により入力を介して行なわれ
る制御スプールの軸方向移動よりも大きく作動スプール
を軸方向移動させ得ることである。またこのような配置
は「クラッチペダルの移動に所望の抵抗を供給し得るも
のであり、その際これまで大量のペダル運動を使用して
足踏みペダルの移動に所望の軽い抵抗を与えてきた従来
の配置に比較してクラッチペダル運動量を大幅に減少す
る。必要であれば「本発明のサーボアセンブリをクラッ
チノブレーキマスターシリンダの延長として、または該
マスターシリンダに一体的に装着してもよく「あるいは
、これに代って、サーボアセンブリを既存の車鋼クラッ
チブレーキシステムに於て運転者の足と既存のクラッチ
ノブレーキマスターシリンダとの間に装着してもよい。
サーボアセンブリから得られる重要な特長は「故障に対
する安全性である。すなわち、該サーボアセンブリがク
ラッチまたはブレーキシステムに結合されているときに
液体圧が低下しても、入力により制御スプールの前記一
方向に与えられる軸万向移動が作動スプールの軸方向移
動を生じさせ作動スプールに補助動力が与えられなくて
もサーボアセンブリを介する出力への直接の伝達が供給
され、従来の方法でクラッチまたはブレーキを作動すべ
く使用される。サーボアセンブリはクローズドセンタ型
弁形態と結合しており、これによりアセンブリのニュー
トラル状態に於て、反作用チャンバが流入ボートとの接
続を断たれ流出ボートと接続されるが、制御スブールが
前記一方向に軸方向移動すると反作用チャンバは流出ボ
ートとの接続を断たれ、流入ボートと接続される。

クローズドセンタ型弁形態のアセンブリは液体圧源が油
圧アキュムレータまたは同様の装置であるシステムに於
いて使用される場合に特に適している。作動スプールは
、ピストンと一体的であるのが好ましく、少くとも軸方
向の前記一方に作動スプールと共に移動すべくピストン
が配置されている必要がある。

ピストンはピストンシリンダ内を柚方向移動自在であり
、且つピストンシリンダと共にピストン作動チャンバを
形成する。このピストン作動チャンバは、反作用チャン
バと接続し且つ反作用チャンバの一部を形成すべく配列
されており、その結果反作用チャンバが密閉圧縮される
と、反作用チャンバ内の制御スプールに適用される液体
圧による力に対して反作用チャンバ内の作動スプール及
び作動チャンバ内のピストンに適用される液体圧による
力は大きい。これはピストン作動チャンバの有効圧力面
積が割合に大きいことに起因する。出力はアセンブリか
ら伸長しており且つ作動スプールの移動により前記一方
向に軸方向移動自在であるロッドからなるのが都合が良
い。

これに代り出力が作動スプールの前記一方向の鞄方向移
動の間アセンブリ内を流動する液体からなってもよい。
作動スプールがピストンを含んだ前記の如き構成に於て
、アセンブリ内を流動する液体からなる出力は、ピスト
ンシリンダから前記ピストン作動チャンバから遠いピス
トン側部でピストンシリ‐ンダから取り出される方が都
合が良い。一般に偏騎手段が装着されており、該偏碕手
段により作動スブールが対向軸方向に移動しサーボアセ
ンブリのニュートラル状態に戻る。

この偏借手段はサーボアセンブリ内に収納されているば
ね手段からなるのが都合が良い。これに代り（またはこ
れに加えて）適当な偏俺手段が出力側に備えられてもよ
く、この手段は、例えば出力に加てられるばね手段また
は液体圧により与えられるようなもので良く「サーボア
センブリの外部に設けられている。サーボアセンブリが
クラッチまたはブレーキマスターシリンダのような装置
のパワーブースターシステムの部分を形成していると、
出力を介して伝達される対向軸方向への作動スプールの
偏俗は適当な‘まねまたは他の偏俺手段により行われ、
該手段は前記の如き装置を非作動状態すなわちニュート
ラル状態に偏俺させるためにこのような装置に結合され
るのが都合が良い。作動シリングと制御シリンダとピス
トンシリンダとは同軸であるのが好ましく、これらのう
ち制御シリンダは部分的に作動スプール内の孔により形
成されその結果制御スプールの部分または全体が作動ス
プール内に収納されてもよい。

これに代り〜制御シリンダと作動シリンダとが同軸であ
り、作動スプールと制御スプールとが縦列に配置されて
もよい。どちらの構成に於ても反作用チャンバは部分的
に制御スプールの端部により形成される。もしサーボア
センブリが前記の如く軍師のブレーキノクラッチシステ
ムに装着されており且つ前記の如き車鋼が動力ステアリ
ングを有していれば、動力ステアリングの液体圧源はサ
ーボアセンブリを介してブレーキまたはクラッチ作動に
補助動力を供給するために使用されるのが都合が良い。

更に本発明の特徴は、前述の構成により、アセンブリ内
の柚気が簡単且つ確実に行われ得るため、サーボアセン
ブリの確実な作動が保証される。

次に本発明のいくつかの具体例を、例示的に、添付図面
を参照しながら説明する。

以下の記載に於て可能な場合、同一部分または同一部材
に同一参照番号を附する。

第１図のサーボアセンブリは液体流入ボート２と液体流
出ボート３とを有する弁ハウジング１から成る。

弁ハウジング１内で作動スプール４が作動シリンダ５内
を轍方向に滑動自在であり、作動スプールはピストンシ
リンダ７内を猪動自在であるピストンとしての同軸ピス
トン部６をその先端部に有する。ピストン作動チャンバ
８がピストン部６とピストンシリンダ７の一端との間に
形成されており、ピストンシリンダＴの池様は弁ハウジ
ング１から開いている。作動スプール４は制御シリンダ
９を形成する同軸端ぐりを有しており、該制御シリンダ
内で制御スプール１０が軸方向に糟勤自在である。

２個の藤方向で間隔を隔てたボート１１と１２とが制御
シリソダ９と懐続すべく作動スプール４のラジアル方向
に伸長している。

ボート１１は作動シリンダ内の環状凹部１３と不断に接
続しており、該凹部１３は流出ボート３と不断に後続し
ている。ボート１２は作動シリソダ５内の環状凹部１４
に不断に接続しており該凹部１４は流入ボート２と不断
に接続している。制御スプール１０は第１の通路手段と
しての周辺凹部１５を有しており、該凹部１５の軸方向
長さはボート１１と１２との間の鞠方向間隔よりも少し
４・さくその結果これらの２個のボートが周辺凹部１５
と同時的に接続し得ない。すなわち制御スプール１０の
鞄方向の糟動で、凹部１５はボート１１及び１２に選択
的に蓮通される。制御スプール１０の端面１６が制御シ
リンダ９の内端に反作用チャンバ１７の１部を形成して
おり、この反作用チャンバ１７は、第２の通路手段とし
ての作動スプール４内の通路１８を介してピストン作動
チャンバ８と不断に接続している。チャンバ１７と通路
１８とチャンバ８とが集合的に、符号１９に於て概略的
に示されている一つのチャンバを構成する。チャンバ１
７は制御スプール１０内の通路２０を介して周辺凹部１
５と不断に接続している。突起部分２１ａを有するプラ
ンジャ２１が作動シリンダ５内を軸方向に滑動自在であ
り、その結果突起部分２１ａが、端面１６から軸万向に
離れた制御スプール１０の端面に接触する。

プランジャ２１は制御ロッド２３を固定せずに収容する
旨孔２２を有しており、該制御ロッド２３は旨孔２２の
内端部に接触し且つプランジャ２１内で限定されたピボ
ット運動を行なうことが可能である。プランジャ２１か
ら離れた作動スプール４の端部は、ピストンシリソダ７
を通って弁ハウジング１から伸長している伝達ロッド２
４に連結されている。符号２５に於て概略的に示されて
いる従来の圧力シールおよびノまたはリングシールが適
当に備えられている。第１図のサーボアセンブリは特に
車軸のパワーブースターブレーキシステムに於ける使用
に通しており、この目的で弁ハウジング１がブラケツト
２６を有しており「該ブラケツトを介してアセンブリが
、適当な連結手段によりブレーキペダルに連結される制
御ロッド２３と、従来の型のブレーキマスターシリンダ
を作動すべく連結されている伝達ロッド２４と、（油圧
アキュムレー夕のような）油圧流体源に連結されている
流入ボート２と、タンクのような低圧費Ｅ液装置に連結
されている流出ボート３と共に車輪フレームに装着され
る。

弁ハウジングはニュートラル状態に於て図示されており
、クローズドセンタ型の弁であるので、この状態に於て
、加圧液体は制御スプールにより閉鎖されているボート
１２により環状凹部１４内に閉込められており「一方反
作用チャンバ１９は、通路２０と凹部１５とボート１１
と凹部１３とを介して流出ボート３に接続されている。

作動チャンバ８はピストン６によってほぼ閉塞されてお
り、このアセンブリが車軸フレームに装着される際、若
干の柚気操作を行えば反作用チャンバ１７「通路１８及
び作動チャンバ８内の空気は確実に除去される。ブレー
キペダルが作動されると制御ロッド２３がプランジャ２
１を図の右方向に麹方向移動させ、制御スプールに突起
部分２１ａが接触していることにより制御スプール１０
が作動スプール４に対して右方向に軸方向移動し「凹部
１５に対して先ずボート１１を閉鎖させ、続いてボート
１２を凹部１５に蓮通させる。

この時点でボート１２に於ける加圧液体が通路２０と凹
部１５とを通って反作用チャンバ１７内に流入する。こ
こで作動スプール４は反作用チャンバ１７内の前記の如
き油圧力により右方に移動し、一方対向軸方向反作用が
制御スプール１０の端面１６に加えられる。反作用チャ
ンバ１７及びチャンバ１７に運通する作動チャンバ８内
の液体圧が作動スプールを右方向に移動すべく作用する
作動スブール４の有効面積は、ピストンの直径Ｄと作動
シリンダ５の直径ｄとの間に形成される円環により構成
され、この面積は制御スプール１０の端面１６の面積よ
りかなり大きい。反作用チャンバ１７内の液体圧の制御
スプールへの反作用は、ロッド２３を介してブレーキペ
ダルにフィードバックされ、制御スプ−ル１０の移動に
対して、作動スプールに供給される補助動力の反作用と
しての抵抗をブレーキペダルに伝える。従って加えられ
たブレーキ力の量に比例する反力としての抵抗を直接に
操作者に与える。ブレーキペダルをゆるめると、反作用
チャンバ１７内の液体圧が制御スプール１０とプランジ
ャ２１とを図の左方に移動させその結果、先ず凹部１５
がボート１２に対して閉鎖され次にボート１１に対して
蓮通される結果となる。ここで反作用チャンバ１７が凹
部１５と通路２０とを介してボート１１に対して運速さ
れ且つブレーキマスターシリンダ内の従来の偏俺力が伝
達ロッド２４を図の左方に移動させ作動スブール４を図
示のニュートラル位置に戻す。第２図には本発明をより
理解しやすくするために参考例として弁形態がオープン
センタ型であるアセンブリが示されており、このアセン
ブリはいくつかの点で第１図に示す本発明の具体例と同
様である。

第２図に於て、流入ボート２と不断に接続している環状
凹部１４はピストン作動チヤンバ８とも不断に接続して
いる。ボート１２は省略されており、ボート１１は制御
スプール１０の軸方向移動により制御されてチャンバ１
７との接続を開放または閉鎖する。制御スプール１０は
そのシリンダ９とハウジング１とから伸長し入力端部２
３ａを提供する。第２図のサーボアセンブリは車鋼ブレ
ーキシステムまたはクラッチシステムに於けるパワーブ
−スタとして使用されるのが適当であり、その場合、入
力端部２３ａが適当な足踏みペダルと連結されて移動す
べく構成されており且つ伝達ロッド２４が従来のブレー
キマスターシリンダまたはクラツチマスターシリンダを
作動すべく連結されている。

弁形態がオープンセンタ型のものであるため、流入ボー
ト２は連続被駆動ポンプの出口に接続しており、一方流
出ボート３はポンプタンクと接続している。このためサ
ーボアセンブリ内の空気は確実に除去され、確実なアセ
ンブリの作動が保証される。アセンブリが図示のような
ニュートラル状態にあると、油圧流体が流入ボート２、
反作用チャンバ１７、作動チャンバ８、通路１８、チャ
ンバ１９、ボート１１、凹部１３及び流出ボート３を通
って循環しており、その結果システム内に極めて小さい
圧力が生じる。もしここで足踏みペダルが作動し制御ス
プール１０をその入力織部２３ａを通り作動スプールに
対して右方に移動させると、チャンバ１７とボート１１
との接続が閉鎖される。その結果反作用チャンバ１７、
通路１８及び作動チャンバ８からなるチャンバ１９内の
液体圧が流入ボート，２による供孫舎１こより増加し且
つ作動スプール４と伝達ロッド２４とを右方向に移動す
るのを補助し、ボート１１が制御スプール１川こより閉
鎖されている間、伝達ロッド‘こ連結されている装置を
作動する。このような動力による作動の間、反作用チャ
ンバ１７内で制御スプールの端面１６に加えられた液体
圧がこのスプールを介して足踏みペダルに反作用を伝達
し、この反作用は第１図の具体例と同様の方法でロッド
２４に伝達される補助動力の量に比例した量を示す。足
踏みペダルをはなすと、制御スプール１０が、反作用チ
ャンバ１７内の液体圧の結果として、または該液体圧に
補助されて、左方に移動し反作用チャンバ１７をボート
１１に於ける流出に向って開き、一方伝達ロッド２４が
図の左方に偏橋することにより（これはロッド２４が連
結されている装置により行なわれるのであるが）、作動
スプールと制御スプールとが左方に移動しサーボアセン
ブリを図のようなニュートラル状態に戻す。

第２図のピストンシリンダ７はハウジングの端部プレー
ト２７により閉鎖されておりロッド２４が端部プレート
を貫通し密閉的に絹動自在である。

必要であれば、ピストンチャンバ８ａ（ピストン作動チ
ヤンバ８から離れたピストン部６の側方に設けられてい
る）から、凹部１３を介して流出ボート３に至るペント
通路７ａを設けてもよい。制御スプール１０と作動スプ
ール４とに相互に制限された軸方向移動を行なわせる目
的で該制御スプールと該作動スプールの間にピンとスロ
ットとの機構として形成される空動装置２８を備えても
都合がよく、この装置により、制御スプールの移動に対
して十分にボート１１が開放および閉鎖され得る。

第２図のアセンブリの変形を示す第３図に於て、制御ス
プール１０は、作動スプール４の端ぐり４ａに内蔵され
ている制御ロッド２３によりシリンダ９内を移動する。

制御ロッド２３は制御スプールの隣接端部に接しており
、この接点に於て端ぐり４ａ内での制限されたピボット
運動が可能である。第４図の本発明のサーボアセンブリ
の具体例は、制御ロッド２３から伝達ロッド２４への伝
達に関する限り弁形態がクローズドセンタ型なので多く
の点で第１図のアセンブ川こ類似している。

しかしながら第４図のアセンブリは流体圧作動ステアリ
ングギァシステムに結合可能な装置を有しており、前記
の如き装置はオープンセンタ型の付加的弁形態から成る
。この最後の特徴により、ハウジングは作動シリンダ５
内の環状凹部３４と不断に接続している第２の流出ボー
ト３３を有する。制御スプールー川ま、第１図の具体例
と同機の方法で作動スプール４内でシリンダ内を軸方向
に滑動自在であり、第２の周辺凹部３５を有しており、
該第２周辺凹部３５は該制御スプール１０の周辺凹部１
５から軸方向に間隔を隔てており且つ端面１６と周辺凹
部１５との間に軸方向に配置されている。ボート３６が
制御シリンダ９と環状凹部３４との間を接続すべ〈作動
スプールを通ってラジアル方向に伸長しており、該ボー
トは該環状凹部３４と不断に接続している。作動スプー
ル内のボート１１，１２，３６は、制御スプール内の環
状凹部１５と３５とに対し「図のようなアセンブリのニ
ュートラル状態に於て凹部１５がポ−ト１１と接続して
いるがボート１２との接続が閉鎖されており、凹部３５
はボート１２とボート３６との間の接続に開かれるよう
に配置されている。その結果として流入ボート２を液体
圧に連続するとボート１１と１２と制御スプール１０と
がクローズドセンタ弁形態を構成し、一方ボート１２と
３６と制御スプール１０とがオープンセンタ弁形態を構
成する。製造の便宜上、作動スプール４は２個の部分、
すなわち制御スプール１０が内蔵されている主管状本体
部と該管状本体部と一致して移動すべ〈図示の如くピン
により固着されるのが都合のよいピストン部６とにより
構成される。

これをモータ車鋼に適用する場合、第４図のサーボアセ
ンブリはブレーキまたはクラッチペダルに連結する制御
。

ッド２３と共に配置され、伝達ロッド２４がブレーキま
たはクラッチマスターシリンダを作動すべく連結されて
おり、流入ボート２はモー夕被駆動ポンプから出力に連
結されており、流出ボート３はポンプ用タンクに連結さ
れている。更に「第２の流出ボート３３は、軍師の従釆
の液体圧作動ステアリングギアと連続して該ギアの前方
に連結されている。前記の如きシステムを使用すると、
サ−ボアセンブリの図示のニュートラル状態に於て、ポ
ンプからの液体が流入ポート２、凹部１４、ボート１２
、凹部３５、ボート３６、凹部３４と第２の流出ボート
３３とを介して動力ステアリングギアに流通し、一方前
記の如き液体圧と環状凹部１５との接続が遮断されてい
る。その結果動力ステアリングの使用によるポ−ト１２
内のいかなる圧力変動も制御ロッド２３と伝達ロッド２
４との間の伝達に影響しない。しかしながらチャンバ１
９は（反作用チヤンバ１７と通路１８とピストン作動チ
ャンバ８から成る）、通路２０と、凹部１５と、ボート
１１と凹部１３とを介して流出ボート３と接続している
。足踏みペダルが作動して制御ロッド２３とこれにより
プランジャ２１とを右方に移動させると、プランジャは
制御スプール１０の隣接端に接触し且つ該制御スプール
を作動スプール４内で該作動スプールに対し軸方向に右
方に移動させ、凹部１５とボート１１との接続を断ち且
つ凹路３５とボート１２との接続を断ちｔ一方「ボート
１２に於て凹路１５を液体圧に対して開放する。

凹路１５とボート１１との閉鎖直後に該凹部１５がボー
ト１２に蓮通し、このボート１２の凹路１５への運通と
実質的に同時的に凹路３５がボート１２に対して閉鎖さ
れるのが好ましい。制御スプール１０がこのように軸方
向に右方へ移動する間「流入ポート２から動力ステアリ
ングギアに向う流体の流動がますます制限され、一方反
作用チャンバ１７は流出ボート３との接続が断たれてお
り、且つ実質的に、凹路１６と通路２０とを介してボー
ト１２に於ける液体圧との接続に対して開かれている。
チャンバ１９内の液体圧、特にそのうちのピストン作動
チャンバ内の液体圧が作動スブール４の柚方向の右への
移動を補助し、且つ、制御スプール１０の端面１６を介
して反作用力を伝達し、該反作用力は足踏みペダルに返
送されて操作者に、ロッド２４を介して伝達される補助
力を示す。符号３７に於て概略的に示されている狭い通
路は流入ボート２と第２流出ポ−ト３３との間に備えら
れているのが好ましく、その結果サーボアセンブリが十
分に作動し且つボート１２が凹部３５との接続を閉鎖さ
れている時にも、この通路を介してポンプから動力ステ
アリングギアに一定量の液体が通過し得る。

狭い通路３７は、最小圧力状態に於て所定の必要最小量
の液体がサーボアセンブリを迂回して動力ステアリング
回路に到達し得るように構成されるべきであることが理
解されるであろう。足踏みペダルを放すと、制御スブー
ルは反作用チャンバ１９内の液体圧により軸万向左方に
移動してニュートラル状態になり、一方、作動スプール
４は伝達ロッド２４の偏椅手段により軸方向左方に移動
する。

該伝達ロッドの偏崎は従釆のブレーキまたはクラッチマ
スターシリンダから与えられる。前記に記載および図示
の各具体例に於て、サーボアセンブリからの出力は伝達
ロッドを介して機械的に与えられる。

しかしながらこのような形式の出力が不可欠なわけでは
なく、第５図はサーボアセンブリからの作動出力が液体
の移動により達成される本発明の具体例を示している。
第５図のサーボアセンブリは第１図のサーボアセンブリ
と同様であるが、ピストンシリソダ７が端部プレート２
７により閉鎖されてピストンチヤンバ８ａを形成してお
り該チャンバ内に管状ばねハウジング３８が固定されて
いる。

管状ハウジング３８の直径はピストンシリンダ７の直径
より少し小さく、またピストンチヤンバ８ａをハウジン
グ登８の内部に懐続すべくハウジング３８の壁部にボー
ト４４が設けられており、一方、接続ボート４５が端部
プレート２７に設けられておりばねハウジング３８の囲
いの内部に開いている。ばね４０１こより軸万向左方に
偏俺しており且つばねハウジング３８上で内側に伸長す
るフランジ４１に向って偏俺している第２ピストン３９
がばねハウジング３８内で軸万向に糟動自在である。ピ
ストンシリンダに隣鞍する作動スプール４の端部はその
スプールと同軸である円錐台突起４２を有しており、且
つ第２ピストン３９は作動スプールとの隣接面に円錐台
凹路４３を有している。凹部４３は突起４２と同軸であ
り且つ相補的形状である。作動スプール内の通路１８は
鞠方向に伸長して円錐台突起４２の端面に開いている。
モータ車輪クラッチまたはブレーキシステムの部分とし
て第５図に示されているサーボアセンブリの使用に於て
、制御ロッド２３は前記のような適当な足踏みペダルに
連結されており、一方、接続ボート４５はブレーキまた
はクラッチマスタシリンダのような液体圧作動装置の導
管に接続している。

図のごとくアセンブリがニュートラル状態にあると、反
作用チヤンバ１７は通路２０、凹路１３、ボート１１を
介して流出ボート３と接続している。更にピストンチャ
ンバ８ａは反作用チャンバ１７の伸長通路１８を介して
流出口ボートと接続している。（この時ボート４５がボ
ート４４を介して流出ボート３と接続している）。弁形
態がクローズドセンタ型なので流体圧出口であるボート
１２は制御スプール１０により閉鎖される。足踏みペダ
ル作動の結果制御スプール１０が鞄方向右方に移動する
と凹部１５がボート１１に対して閉鎖され且つボート１
２に於ける液体圧との接続を再開する。このとき加圧液
体は流入ボート２から通路２０を介して反作用チャンバ
１７に流動し、第１図に関して記載の如く作動スプール
４を滋方向に右方に移動するのを補助する。作動スプー
ル４のこのような初期の移動の間、その突起４２が移動
して相補的凹部４３と係合しト談凹部が通路１８の端部
を閉鎖する。前記の如く通路１８が閉鎖されていると、
作動スプールの右への移動が継続して、ピストン部分６
によりボート４４を通ってピストンチャンバ８ａから液
体が移動し、また第２ピストン３９により接続ボート４
５を通って液体が移動してクラッチまたはブレーキ装置
を作動する。このようなピストンシリンダ７からの液体
の移動の間、既述の具体例と同様の方法で端面１６の液
体圧により制御スプール１０を介して反作用力が足踏み
ペダルに与えられることは明白であろう。足踏みペダル
を放すと反作動用チャンバ１７内の液体圧により制御ス
プール１０が作動スプール４に対して鞠方向左方に移動
し、一方、第２ピストン３９は、第５図に示すようにフ
ランジ４１に接するまひまね４０の作用により左方に移
動する。

このような第２ピストン３９の移動の間、作動スプール
４は実質的にそのニュートラル状態に戻り且つこのスプ
ール４は最後に第２ピストン３９との係合から離脱しチ
ャンバ８ａとチャンバ１７との間に存在するなんらかの
差動圧力により図の位置に到達するが、この時チャンバ
１７は流出ボート３と接続されている。必要であればピ
ストン部６を作動スプール４の円筒状主本体部に滑動自
在に装着し、且つ例えばクリップ６ａによりそこに保持
することも可能である。

このような配置に於て、もし作動スプール４が軸方向に
右方に移動し且つピストン部６がフランジ４１に接触す
ると、作動スプールの円筒状主本体部がピストン部６内
を通って猪勤し得る。これにより、一度ピストン部６が
フランジ４１に接触すると作動力が存在しないけれども
作動スプールの移動に有効な過動制御特性（ｏｖｅｍｄ
ｅｆｅａｔｕｒｅ）が与えられる。第６図には、再び本
発明をより理解しやすくするために、参考例としてオー
ブンセンタ型の弁形態のアセンブリが適用された液体圧
作動ステアリングギァシステムが示されており、この参
考例として示したアセンブリでは制御スプール１０が作
動スプ−ル４と縦に並んでいる。

第６図において、制御スプール１０はハウジング１から
伸長しており、例えばシステムが装着されている車輪の
ブレーキペダルを構成する足踏みペダルに連結されてい
る。ハウジング１はフランジ５１を備えているのが都合
がよく、該フランジ５１によりサーボアセンブリが軍師
フレームにボルト止めされる。作動スプール４は、制御
スプール１０に隣接する作動スブール端部に関口部３０
‘こ於て開いている軸方向伸長通路５２を有しており、
一方、作動スプールの他端はピストンシリンダ７内を滑
動自在であるピストン部６を備えている。

伝達ロッド２４はピン５３によりピストン部６に固着さ
れており、且つピストンシリンダ７を通ってサーボアセ
ンブリから伸長しており「該伝達ロッドはサーボアセン
ブリーこ於て車鋼のブレーキマスターシリンダ（図示せ
ず）を作動すべく連結されている。作動スプール４は２
つの部分、すなわち遍路５２を形成する主管状本体部と
前記管状本体部と共に移動すべ〈ピン５４により固着さ
れているピストン部６とからなるのが都合がよい。作動
スプールの通路５２は作動スプールの管状部分内のラジ
アル方向に伸長するボート５５と作動シリンダ５内で流
入ボート２が内部に開いている凹部５６とを介して流体
流入ボート２と不断に接続している。

内部に関口部３０が配置されても、る作動スプール４の
端部は環状凹部６７と不断に接続しており該凹部内で液
体流出ボート３が作動シリング５内に開いている。ピス
トン部６とピストンシリング７の一端との間に形成され
ているピストン作動チャンバ８は、好ましくは凹部５６
に開く通路５８を介して液体流入ボート２と不断に接続
すべく配置されている。チャンバ８から離れたピストン
部の側のピストンシリンダ内に形成されているピストン
チヤンバ８ａはペント通路７ａを介して凹部５７と不断
に接続しており、且つ該凹部を介して液体流出ボート３
と不断に接続している。前記に記載し且つ第６図に図示
したサーボアセンブリは軍師の液体圧作動ステアリング
ギァシステムに結合されるものであり、該システムは液
体タンク５９と、タンクから液体流入ボート２に加圧液
体を送るために車輪のエンジンにより連続的に駆動され
るポンプ６０とから成る。

液体流出ポ−ト３は符号６１に概略的に示されている従
来の形状の動力ステアリングギアの液体入口と接続して
おり、一方、このようなギアの液体出口はタンク５９と
接続している。ステアリングギア６１の装置と作動とは
当業者のよく知るところであり、従ってここに説明しな
い。第６図のサーボバルブアセンブリが図のように車軸
ブレーキが非作動であるニュートラル状態にあると、ポ
ンプ６０からの加圧液体がアセンブリ内のオープンセン
タ弁形態（流入ボート２、凹部５６、ボート５５、通路
５２、凹部５７とボート３）を介してシステムの周囲を
連続的に循環し、且つ最大液体圧がステアリング補助動
力を与えるのに利用し得ることが明白であろう。

ブレーキを使用すべくペダル４８を動かすと、制御スプ
ール１０１ま、そのシリンダ９内を作動スプール４に対
し図の軸方向右方に移動する。このような移動の間、制
御スプールの端面１６Ｇま作動スプールの隣接端に接触
し開口部３０を閉鎖する。関口部３０が閉鎖されると、
通路５２と凹部５６と通路５８とピストン作動チャンバ
８との内部に液体圧が生じる。そこでピストン作動チャ
ンバ８内のこのような油圧に補助されて作動スプール４
が右方に移動し、一方、通路５２内の油圧により軸万向
の対向方向の反作用力が制御スプールの端面１６に与え
られる。このような反作用力がブレーキペダル４８にフ
ィードバッグされ、制御スプール１０の移動に抵抗を与
えるのであるが、これが作動スプール４に与えられる補
助動力の大きさを示し、従って操作者に用いられたブレ
ーキ力の量を示すものである。

ブレーキペダル４８を放すと、通路５２内の液体圧が制
御スプール１０を作動スプール４に対して左方に移動さ
せ閉口部３０を閉き流出ボート３と接続させ且つ従来の
ブレーキマスタシリンダの偏俺力が伝達ロッド２４を左
方に移動させ作動スプールを図のニュートラル位置に戻
す。

第６図に於いて狭い通路６２が流入ボート２と流出ボー
ト３との間を常時接続していることに注目されたい。

この通路６２の目的は、開□部３０が制御スプールの端
面１６によって閉鎖されてもステアリングギア６１にポ
ンプ６０からの油圧力が完全に失くなることなく、ブレ
ーキ使用中或る程度のステアリング補助動力が有効に作
用する。フレーキ非作動時に油圧補助動力がステアリン
グギァ６１に使用されると、ポンプ６０から流入ボート
２、凹部５６、通路５８、チャンバ８、通路５２とステ
アリングギアへの流出ボート３とを通ってシステム内に
液体圧が生じる。このような圧力が生じるとブレーキを
使用すべく図の右方に作動スプール４が移動する可能性
がある。この可能性を防止すべくピストンチャンバ８ａ
とペント通路７ａとが設けられており、その結果、関口
部３０がペント通路との接続に開いている間、ピストン
部６の両面の液体圧が実質的に等しい。作動スブールに
ビン５３を介して伝達ロッド２４を固着する目的は、も
しピストンチャンバ８ａが（前記の如くピストン作動チ
ャンバ８と共に）密閉圧縮されると、伝達ロッド２４自
体がピストンの形状を構成し得ず、ピストン部６に対し
て図の右方に移動し得ず且つブレーキを作動させ得ない
という事態を確実に防止することである。第７図は液体
圧作動マスターシリンダ４７を有する符号４６に於て概
略的に示されているクラッチまたはブレーキ装置に使用
される目的の簡単な形状のパワーブースターシステムを
示している。

第７図のサーボアセンブリは第５図のものと同様であり
、該システムに於て、足踏みペダル４８の押圧により接
続ボート４５を通って移動した油圧流体が導管４９を介
してマスターシリンダ４７を作動させる。第８図のパワ
ーブースターシステムは第１図乃至第４図のものと同様
のサーボアセンブリを結合しており、該システムに於て
、足踏みペダル４８の押圧による伝達ロッド２４の鯛方
向移動が油圧ラム５０を作動し、該ラムが次にマスター
シリンダ４７を作動すべく導管４９を介して流体を移動
させる。

第９図のパワーブースターシステムは第１図乃至第４図
のものと同様のサーボアセンブリを結合しており、該シ
ステムに於て、伝達ロッド２４は連結手段５０ａを介し
てパワーブースターシステム４６に連結されておりその
結果足踏みペダル４８の押圧により伝達ロッド２４が移
動すると姿縞手段５０ａが移動してパワーブースターシ
ステム４６を適切に作動させる。

従って、本発明の液圧サーボアセンブリでは、入力用制
御スプールに入力を適用すると、反作用チャンバと作動
チャンバとを運通している第２の通路手段の横断面積が
減少されることなく、作動スプールが軸方向に移動して
、この第２の通路手段を介して作動チャンバに蓮通した
反作用チャンバが流出ボートに対して遮断され、流入ボ
ートに対して第１の通路手段及び第１のボートを介して
運薄され、入力に対して大きい出力または作動力が作動
スプールとピストンとから取り出される結果し作動スプ
ールとピストンとに付加された作動力に比例した反作用
力が、反作用チャンバを規定する制御スプールへと適用
され得、この反作用力が制御スプ−ルの軸方向移動に抵
抗を与え得、作動力としての出力に確実に比例した反作
用力を制御スプール、ペダル等を介して運転者に確実に
伝達し得、ペダルフィーリングを良好に維持し得る。

また、本発明のサーボアセンブリでは、第１の通路手段
を有した制御スプ｝ルが、当該第１の通路手段を、液圧
流入ボートに運通した第１のボートと液圧流出ボートに
運通した第２のボートに対して選択的に蓮通させるべく
「作動スプールの後端部で作動スプール内に配置された
制御シリンダ内を糟勤自在であるため、換言すれば弁形
態がクロ−ズドセンタ型に形成されているため「前述の
反作用力を更に確実に発生し得、ペダルフィーリングを
更に確実に良好にし得る。前記に説明し図示した各サー
ボアセンブリに於て反作用力が操作者に伝えられるので
あるが、該反作用力はアセンブリの出力から伝達される
作動力に比例しており、従ってこれは、操作者がアセン
ブリの入力に与える力とアセンブリ内で液体圧により供
給される補助動力との両方の大きさを示すものである。
加えて、本発明のクローズドセンタ型のアセンブリでは
、ピストンが作動スプールの先端部に設けられており、
弁ハウジングの先端部で弁ハウジング内に配置された出
力シリンダ内を滑動自在であり、アセンブリの非作動時
、反作用チャンバが第１の通路手段及び第２のボートを
介して流出ボートに運速され、反作用チャンバに第２の
通路手段を介して蓮通した作動チャンバがピストンによ
ってほぼ閉鎖されているため、弁ハウジング内に滞溜す
る液体量を少量化し得、アセンブリ全体を軽量化し得る
。更に、各サーボアセンブリは故障に対して安全である
。入力が移動すると液体圧が無くても出力が実質的に入
力と交感的に同程度移動するので、ブレーキ、クラッチ
または他の装置がアセンブリの入力に与えられる手動力
により従来通り作動し得る。加えて、各サーボアセンブ
リは、液圧回路において重要な柚気操作（内部空気の除
去）が簡単且つ確実に行い得るため、各サーボアセンブ
リは確実に作動され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成されたクローズドセン夕型
サーボアセンブリの１具体例の鞄方向断面図であり「
このサーボアセンブリは車鋼ブレーキシステムのパワー
ブースターとして結合するのに特に適しており、第２図
は本発明の理解のために参考例として示されたサーボア
センブリの軸方向断面図、第３図は第２図のアセンブリ
の部分変形の柚方向断面図、第４図は本発明に従って構
成されたサーボアセンブリの第２の具体例の軸方向断面
図であり、このアセンブリ‘まクローズドセンタ型で且
つ車鯛クラッチまたはブレーキシステムのパワーブース
ターとして使用するのに通しており「更にこのアセンブ
リは車轍に装着される液体圧作動ステアＩＪングギアの
液圧システムに結合されるための装置を有しており「第
５図は本発明に従って構成されたサーボアセンブリの第
３の具体例の軸方向断面図であり、このアセンブリはク
ｏ一ズドセンタ型であり且つ液体圧作動車鯛クラッチシ
ステムのパワーブースターとして使用するのに通してお
り「第６図は本発明の理解のために他の参考例として示
されたサーボアセンブリの軸万同断面図であり「アセン
ブリは車鋼の液体圧作動ステアリングギアシステムの部
分を形成しているものとして示されており「第７図乃至
第９図はサーボアセンブリが流体圧作動パワーブースタ
ーシステムの部分として結合され得るそれぞれの装置の
概略説明図である。 １……ハウジング「 ２，３……ボート、４……作動ス
プール、５・…・・作動シリンダ、６…・・・ピストン
部、７……ピストンシリンダ、８…・・・ピストン作動
チャンバ、８ａ…・・。 ピストンチャンバ、９……制御シリンダ、１０…制御ス
プール、１１，１２・・・・・・ボート、１７…・・・
反作用チヤンバ「 １８，２０・・・…通路。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液圧流入ポート２と液圧流出ポート３とを有する弁
   ハウジング１と、液圧流入ポート２に連通した第１のポ
   ート１２及び液圧流出ポート３に連通した第２のポート
   １１を夫々形成しており、弁ハウジング内に配置された
   作動シリンダ５内を滑動自在な作動スプール４と、周辺
   に第１の通路手段１５が凹部として設けられており、こ
   の第１の通路手段を前記第１のポート及び第２のポート
   に対して選択的に連通させるべく、作動スプール４の後
   端部で作動スプール内に配置された制御シリンダ９内を
   滑動自在な制御スプール１０と、作動スプールと制御ス
   プールとの間で規定されており、前記第１の通路手段に
   連通された反作用チヤンバ１７と、作動スプール４の先
   端部に設けられており、弁ハウジングの先端部で弁ハウ
   ジング内に配置された出力シリンダ７内を滑動自在なピ
   ストン６と、出力シリンダとピストンとで規定された作
   動チヤンバ８と、反作動チヤンバと作動チヤンバとを連
   通している第２の通路手段１３とからなり、作動スプー
   ル４とピストン６とが、反作用チヤンバ１７内の制御ス
   プールの有効圧力面積より大きい有効圧力面積を反作用
   チヤンバ１７内と作動チヤンバ８内とで有しており、ア
   センブリの非作動時、反作用チヤンバは流入ポートに対
   して遮断されかつ第１の通路手段及び第２のポートを介
   して流出ポートに対して連通され、反作用チヤンバ１７
   に第２の通路手段を介して連通した作動チヤンバはピス
   トンによってほぼ閉塞されており、制御スプールに軸方
   向の入力が適用されアセンブリが作動される時、前記第
   ２の通路手段の横断面積を減少させることなく作動スプ
   ールが弁ハウジング内を軸方向に移動し、第２の通路手
   段を介して作動チヤンバに連通した反作動チヤンバが流
   出ポートに対して遮断される一方流入ポートに対して第
   １の通路手段及び第１のポートを介して連通され、制御
   スプールに適用された入力に対して大きい出力が作動ス
   プールとピストンとから取り出されるように構成された
   液圧サーボアセンブリ。