JPS6114644Y2

JPS6114644Y2 -

Info

Publication number: JPS6114644Y2
Application number: JP2201381U
Authority: JP
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1986-05-08
Also published as: JPS57134401U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はパイロツトスプールを操作することに
よつてパワーピストンを流体力により変位させ、
該パワーピストンより大きな力でスプール弁を駆
動するサーボアシストに関するものである。

従来、サーボアシストとしては第１図に示すも
のが知られている。即ち、１は弁本体であつて、
該弁本体１にはパワーピストン２が摺動可能に設
けられ、該ピストン２の一端側には切換弁のスプ
ールに連なるピストンロツド３が連結されてお
り、他端側には中央に軸方向の凹部４が設けら
れ、該凹部４内にはパイロツトピストン５が嵌入
されている。前記パワーピストン２は弁本体１内
部を２室Ａ，Ｂに画成しており、一方の室Ａは供
給ポート６と連通しており、パワーピストン２の
前記室Ａに臨む側の面は室Ｂに臨む側の面より小
さく形成されており、両側の受圧面積に差異を持
たせている。前記パワーピストン２には室Ａと凹
部４との間を連通する通路７および室Ｂと凹部４
との間を連通する通路８が設けられており、さら
に前記パワーピストン２と弁本体１との間に形成
された環状溝９を介して凹部４をタンクポート１
０と連通する通路１１が設けられている。一方、
パイロツトピストン５には環状溝１２およびラン
ド１３が設けられており、該ランド１３は凹部４
内を環状溝１２と室Ｃとに画成すると共に通路８
を開閉する。

従来のサーボアシストは前述のように構成され
ており、この第１図ではパイロツトピストン５の
ランド１３が通路８を閉鎖した中立位置を示して
いる。この状態では室Ｂには圧油の給排がないた
めパワーピストン２は静止している。そこで、パ
イロツトピストン５を図中左方に移動させると、
通路７と通路８とが連通し、供給ポート６から流
入する圧油は室Ｂ内に流入し、パワーピストン２
の受圧面積差によりランド１３が再び通路８を閉
鎖する位置までパワーピストン２が図中左方に移
動する。一方、パイロツトピストン５を図中右方
に移動させると、通路８と通路１１とが連通し、
室Ｂ内の圧油はタンクポート１０から排出される
ので、パワーピストン２はランド１３が再び通路
８を閉鎖する位置まで右方に移動する。

しかしながら、このような従来のサーボアシス
トは室Ｂ内の圧油をパイロツトピストン５の端面
により凹部４内に形成する室Ｃを介して排出する
よう構成しているため、パイロツトピストン５を
通路８が室Ｃに開口する右方に移動させた場合、
室Ｂ内の圧油の排出に伴つて、室Ｃ内の圧力が高
まり、それがパイロツトピストン５に作用してこ
れを必要以上に押出したり、また同様の構成を有
するサーボアシストを複数個設けタンク回路を共
通するように構成した場合、一のサーボアシスト
の作動により他のサーボアシストの室Ｃが圧力を
受けてパイロツトピストン５を移動させ、停止し
ていなければならないパワーピストン２が作動し
てしまう等の欠点があつた。

第２図は前記第１図の従来技術によるサーボア
シストの欠点を改良した他の公知技術に基づくサ
ーボアシストを示すものである。この第２図にお
いて、第１図と同じ構成要素については同一符号
を付して重複説明を避けるものとするに、パイロ
ツトピストン５にはランド１３の先にさらに環状
溝１４及びランド１５を設け、タンクポート１０
と連通する通路１１を前記環状溝１４と連通させ
ている。また、パワーピストン２には軸方向に孔
１６が穿設されており、該孔１６には切換弁のス
プール等を取付けるための取付部材１７が固着さ
れており、該孔１６内をパイロツトピストン５の
端部と取付部材１７とより第１図における室Ｃに
相当する室C′を形成すると共に前記取付部材１
７に軸方向の孔１８を穿設することにより、前記
室C′を大気に開放している。

第２図のような構成を有するサーボアシストに
おいて、パイロツトピストン５の端部は室C′内
で大気に開放されているため、該パイロツトピス
トン５を第２図右方に移動させても通路８は環状
溝１４、通路１１を介して、タンクポート１０と
連通し、室Ｂ内の圧油排出時に室C′内には油が
流入せず、パイロツトピストン５に圧力は作用し
ない。そのため、パイロツトピストン５を安定し
て操作することができ、またパワーピストン２を
不必要に作動させたりすることはない。

しかしながら、サーボアシストを第２図のよう
に構成するとパワーピストン２に取付部材１７を
固着し、軸方向の大気への開放孔１８を設ける必
要上、パワーピストン２を例えば切換弁のスプー
ル等と一体構造にすることができない欠点があつ
た。また、パワーピストン３に室C′を形成する
と共に取付部材１７を固着するため軸方向に長く
なつて、サーボアシスト自体の構造が大型になる
という欠点があつた。

本考案はこのような従来技術の欠点に鑑みなさ
れたもので、パイロツトスプールに作用する圧油
によつてパワーピストン、メインスプールが不用
意に作動してしまうのを防止すると共に、全体の
軸方向長さを短くして小型化でき、しかもパイロ
ツトスプールの移動量を規制し、かつ必要に応じ
てメインスプールの手動操作を可能としたサーボ
アシストを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係るサーボ
アシストが採用する構成は、ハウジング内には軸
方向の貫通孔を穿設したパワーピストンを摺動可
能に設け、該パワーピストンの一端側をメインス
プールの端部に形成した凹部内に固定的に連結
し、また前記貫通孔内にはパイロツトスプールを
挿通し、前記パワーピストンによりハウジング内
に画成される２室の一方の室を供給ポートに連通
し、該一方の室に面するパワーピストンの受圧面
積を他方の室に面する受圧面積より小さく形成
し、前記パイロツトスプールのパワーピストンに
対する相対的移動により切換わり、前記他方の室
に圧油の給排を行う弁機構を該パワーピストンと
パイロツトスプールとの間に設け、前記パワーピ
ストンとメインスプールとが連結される前記凹部
内には隔室を形成し、該隔室内には前記パイロツ
トスプールの先端部に設けられたストローク規制
用の段部を収容し、かつ前記パイロツトスプール
には該隔室を大気に連通する連通孔を軸方向に穿
設したことにある。

かかる構成による作用は、パイロツトスプール
で弁機構を作動し、一方の室と他方の室に圧油を
供給したときにはパワーピストンと共にメインス
プールを他方の室から一方の室側に移動させ、ま
たパイロツトスプールによつて他方の室の圧油を
タンク側に排出したときには、一方の室に作用す
る圧油によつてパワーピストンと共にメインスプ
ールを一方の室から他方の室側に移動させる。こ
の際、隔室内にはパイロツトスプールに穿設され
た連通孔によつて大気と連通しているから、該隔
室内に圧力は作用せず、パイロツトスプールは安
定的に操作される。また、パイロツトスプールの
先端部には隔室内に位置してストローク規制用の
段部が設けられているから、パイロツトスプール
を必要以上にストロークさせてしまう事態を防止
しうる。さらに、供給ポートへの圧油の供給が停
止した場合にはパイロツトスプールの段部を利用
して、手動によりメインスプールを移動させ、ス
プール弁の手動切換が可能である。

以下、本考案の実施例について、第３図に基づ
いて詳細に説明する。

２０はサーボアシストのハウジング、２１は該
ハウジング２０と連結されたスプール弁のケーシ
ングであつて、該ケーシング２１には凹部２２が
設けられ、前記ハウジング２０の内部と一体とな
つた室を形成している。前記ハウジング２０内に
はパワーピストン２３が摺動可能に設けられてお
り、該パワーピストン２３の一端部は前記凹部２
２内においてスプール弁内を摺動して主弁と切換
えるためのメインスプール２４と連結されてい
る。前記パワーピストン２３の中央部には軸方向
に貫通孔２３ａが穿設されており、該貫通孔２３
ａ内にパイロツトスプール２５が摺動可能に設け
られている。パワーピストン２３はハウジング２
０内部およびこれに連通するケーシング２１の凹
部２２により形成される室を２室Ａ，Ｂに画成し
ており、一方の室Ａは供給ポート２６と連通して
いる。前記パワーピストン２３の両側の受圧面積
は、室Ａに臨む側においてはパワーピストン２３
の外径d₁とメインスプール２４の外径d₂との差に
基づきπ／４（d₁ ²−d₂ ²）となり、室Ｂに臨む側
ではパワーピストン２３の外径d₁とパイロツトス
プール２５の外径d₃との差π／４（d₂ ¹−d₂ ³）と
なりd₂＞d₃であるため、両者の差面積は1/4（d₂
−d₃）だけ室Ｂ側の受圧面積の方が大きくなつて
いる。

前記パワーピストン２３とパイロツトスプール
２５との間には該パイロツトスプール２５のパワ
ーピストン２３に対する相対的位置の移動により
ポートの切換えを行う弁機構２７が設けられてい
る。該弁機構２７はパイロツトスプール２５にラ
ンド２８および該ランド２８の両側に環状溝２
９，３０を設け、さらに前記パワーピストン２３
に室Ａと連通する通路３１、室Ｂと連通する通路
３２およびパワーピストン２３の周囲に設けられ
た環状溝３３を介してタンクポート３４と連通す
る通路３５とから構成される。通路３２はランド
２８により閉鎖可能な位置、通路３１は室Ｂ側の
環状溝２９内に、また通路３５はスプール弁側の
環状溝３０内にそれぞれ開口している。

パワーピストン２３とメインスプール２４との
連結はメインスプール２４の端部に凹部３６を設
け、パワーピストン２３の側部に前記凹部３６の
中間部にまで嵌入する取付部３７を形成し、ピン
３８で固定することにより行われる。前記パワー
ピストン２３とメインスプール２４との間の連結
部内には隔室３９が形成され、該隔室３９内には
前記パイロツトスプール２５の先端が突入してお
り、このパイロツトスプール２５には軸方向に連
通孔４０が穿設されて前記隔室３９を大気に開放
している。前記パイロツトスプール２５の先端面
にはメインスプール２４に形成したばね受け用の
凹所４１との間にばね４２が張設されており、さ
らにパイロツトスプール２５にフランジ状に形成
されたばね受け４３と前記取付部３７の端面との
間に前記ばね４２に対向するばね４４が張設さ
れ、これらのばね４２，４４によりパイロツトス
プール２５の位置決めをしている。パイロツトス
プール２５にはさらにそのストロークを規制する
段部４５が設けられており、また隔壁３９は取付
部３７とメインスプール２４およびパイロツトス
プール２５との間にそれぞれシール部材４６，４
７を設けることにより気密室を形成している。

図中、４８ａ，４８ｂはばね受け、４９は該ば
ね受け４８ａ，４８ｂ間に張設されたばねであつ
て、一方のばね受け４８ａがパワーピストンと当
接し、他方のばね受け４８ｂがメインスプール２
４に設けられた段壁５０と当接することによつ
て、パワーピストン２３、メインスプール２４を
中立位置に保持する。

本考案のサーボアシストは以上のように構成さ
れるもので、第３図においては通路３２はランド
２８により閉鎖されているためパワーピストン２
３は静止した中立位置である。そこで、パイロツ
トスプール２５を図中左方に移動させると通路３
１と通路３２とが環状溝２９を介して連通し、供
給ポート２６から供給される圧油が室Ｂ内にも流
入し、室Ａと室Ｂは等圧になり、パワーピストン
２３の両側面における受圧面積差1/4（d₂ ²−
d₂ ³）に基づき、それに連結したメインスプール２
４と共に図中左方に移動させ、パワーピストン２
３のパイロツトスプール２５に対する相対動によ
り、再びランド２８が通路３２を閉鎖する位置に
達すると停止する。

一方、パイロツトスプール２５を図中右方に移
動させると、通路３２と通路３５とが連通して室
Ｂ内の圧油はタンクポート３４から排出されるの
で、室Ｂ内の圧力が低下し、室Ａと室Ｂとの間の
差圧によりパワーピストン２３がメインスプール
２４と共に右方に移動し、ランド２８が再び通路
３２を閉鎖する位置で停止する。この場合におい
て、パイロツトスプール２５の端面はパイロツト
スプール２５に穿設された連通孔４０を介して大
気と連通する隔室３９内に配置しているため、該
隔室３９内には圧力が作用せず、そのためパイロ
ツトスプール２５は安定して操作され、必要以上
に押し込んだりすることはない。また、パイロツ
トスプール２５の先端面が前記凹部３６内壁面に
当接する位置および段部４５が取付部３７端面に
当接する位置においてパイロツトスプール２５の
ストロークエンドを規制させることができ、パイ
ロツトスプール２５をパワーピストン２３に対し
必要以上移動させることはない。さらに、何らか
の理由で供給ポート２６からの圧油の供給が停止
された場合にもパイロツトスプール２５の先端面
凹部３６内壁面と当接する位置、または該パイロ
ツトスプール２５の段部４５が取付部３７の端面
と当接する位置を越えて移動させれば、手動によ
りメインスプール２４を移動させ、スプール弁の
切換えを行うこともできる。

以上詳細に述べたように本考案のサーボアシス
トは、パワーピストンの一端側をメインスプール
の端部に形成した凹部内に固定的に連結すると共
に該凹部内に隔室を形成し、前記パワーピストン
にパイロツトスプールを挿通して該パイロツトス
プールの先端部に設けた段部を前記隔室内に収容
し、さらに前記隔室内を大気に連通するための連
通孔をパイロツトスプールに設ける構成としたか
ら、下記各項の効果を奏する。

パイロツトスプールの先端部に圧油が作用す
ることはないから、該パイロツトスプールの作
動時に必要以上押されることはなく、また同様
の構成を有するサーボアシストを複数個設け、
タンク回路を共通するようにしても、一のサー
ボアシストの作動により停止していなければな
らない他のサーボアシストが作動してしまうと
いう事態を防止しうる。

隔室内にはパイロツトスプールの先端部に設
けたストローク規制用の段部が収容されている
から、パイロツトスプールを必要以上にストロ
ークさせることがなく、安定的に移動させるこ
とができる。

供給ポートからお圧油の供給が停止したとき
にも、パイロツトスプールの段部を用いて手動
によりメインスプールを移動させ、スプール弁
の切換を手動で行うことができる。

隔室内を大気に連通するための連通孔をパイ
ロツトスプールに設けているため、パワーピス
トンにメインスプールを直接連結した一体構造
にすることができ、その軸方向の長さを短く
し、サーボアシストの構造を小型化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるサーボアシストの縦断
面図、第２図は他の縦来技術によるサーボアシス
トの縦断面図、第３図は本考案の一実施例を示す
サーボアシストの縦断面図である。２０……本体ハウジング、２３……パワーピス
トン、２３ａ……貫通孔、２４……メインスプー
ル、２５……パイロツトスプール、２７……弁機
構、２８……ランド、２９，３０……環状溝、３
１，３２，３５……通路、３９……隔室、４０…
…連通孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ハウジング内には軸方向の貫通孔を穿設したパ
ワーピストンを摺動可能に設け、該パワーピスト
ンの一端側をメインスプールの端部に形成した凹
部内に固定的に連結し、また前記貫通孔内にはパ
イロツトスプールを挿通し、前記パワーピストン
によりハウジング内に画成される２室の一方の室
を供給ポートに連通し、該一方の室に面するパワ
ーピストンの受圧面積を他方の室に面する受圧面
積より小さく形成し、前記パイロツトスプールの
パワーピストンに対する相対的移動により切換わ
り、前記他方の室に圧油の給排を行う弁機構を該
パワーピストンとパイロツトスプールとの間に設
け、前記パワーピストンとメインスプールとが連
結される前記凹部内には隔室を形成し、該隔室内
には前記パイロツトスプールの先端部に設けられ
たストローク規制用の段部を収容し、かつ前記パ
イロツトスプールには該隔室を大気に連通する連
通孔を軸方向に穿設したことを特徴とするサーボ
アシスト。