JPS58124802A - 流体サ−ボ装置用分配装置 - Google Patents

流体サ−ボ装置用分配装置

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JPS58124802A
JPS58124802A JP58005417A JP541783A JPS58124802A JP S58124802 A JPS58124802 A JP S58124802A JP 58005417 A JP58005417 A JP 58005417A JP 541783 A JP541783 A JP 541783A JP S58124802 A JPS58124802 A JP S58124802A
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fluid
distribution
circuit
circulation circuit
fluid circulation
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JP58005417A
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ギルベ−ル・ケルバゴ−レ
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DBA SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
    • B62D5/083—Rotary valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/86638—Rotary valve
    • Y10T137/86646—Plug type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Servomotors (AREA)
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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】 本発明は、流体サーボ装置用の10]転式分配装置、特
に、自動車のサーボ操舵装置等、比較的闘い流体出力を
必要とする所謂「オープンセンターシステム」に好適な
分配装置に関するものであり、更に本発明の分配装置は
、簡単かつ合理的であり産業上の利用に役立つものであ
る。
用軸の円筒状部分を有し、それらの共通軸線の周りに限
られた朝間の相対回転を行ない得るようにした、内方及
び外方の2個の分配要素を具えた構造簡単な産業用分配
装置は公知である。通常、内方の分配要素に、外方分配
要素の軸線方向の孔内に回転し1酔るように装架され、
−更に外方分配要素に固定のケーシング内に回転自在に
装架されている。これら2つの分配要素によって形成さ
れる分配回路に、内方分配要素の外周面に配設された例
えば6個の長手方向の溝と、外方分配要素内に設けた3
個の直径方向の盲孔からなっている。この種の分配装置
は、本出願人のヨーロッパ特許出#I第EP 003.
3 !;!;9 号に記載されている。この装置は、低
流量又は中流量に対して、即ち低出力の動力援助操舵装
置用の部品としては、完全に満足なものである。しがし
ながら、分配要素が休止位置にあるとき、即ち直進走行
中に相当するときに、子方損失レベルな増大させること
なく、より大きな剛力援助を提供するためにより高い出
力が望まれた場合、可変断面積の通路を形成する孔の直
径をある限度以上に増加することはできない。
何故なら、これは、車輪に何等かの方向の変化が起る以
前に、コ個の分配要素を連結するトーションバーの回転
角度が大きくなることに相当するステアリングコラム内
の柔らかい弾性的な遊びの印象を出現させるからである
。したがって、並列に配設された多数の可変断面積の通
路をで与るために、内方及び外方分配要素内に多数の溝
及び孔を設けることが必要となる。
本発明は、特に高出力用に適する新規な分配装置であっ
て、その分配機構が、迅速かつ低コストで産業的に利用
し得るような装置に関するものである。
更に詳述すれば、本発明は、固定のケーシング内に、共
通軸線の周りで、相対的中立位置がらその両側にあるQ
囲の相対回転をなし優るように、コ個の円筒状の分配要
素が同軸的に収蔵され、上記内方及び外方の分配要素が
、一方において、流体源と流体リザーバとの間を連結す
ると共に、他方において、2つの作動圧力出口を具えた
第1の流体循環回路を形成する開口及びキャビテイヲ有
し、上記流体循環回路が、上記流体源と流体リザ−ハに
接続する装置間に並列に配設されたコ個の分配分岐回路
を含み、上記分岐回路が、上記中立位置からの何れの方
向の相対回転に対しても、断面積の変化の方向が反対で
あることによって区別される2種類の可変断面積の通路
を包含すると共に、各分岐回路が、少くとも上記中立位
置の周りにおける上記−個の分配要素間の相対回転の範
囲に亘って、異る流通面積を有する同じ種類の並列に配
置された通路の一つのグループを含む2種類の通路を直
列に配設して構成され、更に上記並列通路の2つのグル
ープの結合点が、上記分岐回路の作動圧力出口に連通さ
れているものにおいて、上記第1の流体循環回路と同様
であるが、上記作動圧力出口からは独立しており、上記
流体源に接続する装置と、較正された流量制限装置を介
して上記リザーバに接続する装置との間に配設された第
2の流体循環回路を具え、この第2の流体循環回路内の
可変断面積の通路が、上記相対回転の範囲内で、上記第
1流体循環回路内の同種類の通路の何れの断面積よりも
大きい流通断面積含有することを特徴とする流体サーボ
装置相分配装#を要旨とするものである。
以下、本発明の一実施例を添付図面について詳細に説明
する。いうまでもなく、後述する実施例は、本発明の一
例に過ぎないものであり、本発明はこれに限定されるも
のではない。
第1図及び第一図において、本発明に係る分配装置ll
に、−個の円筒状をなす同軸的な分配要素/II及びi
s2収蔵する孔lAを具えた固定のケーシング/2を有
し、上記分配要素llI及び/Sは各々スリーブ状の部
分を具えている。通常の方法で、内方の分配要素isは
外方の分配要素/qにより形成されたスリーブ内に回転
目在に装架され、−万上記内方の分配要素/!iにより
形成されたスリーブのスペース/3内にトーションバー
/8が収容されている。トーションバー/l1f−4、
その一端をピン/9によって分配要素/Sに連結され、
又他端をビン−〇によって分配要素/4に連結されてい
る。このトーションバー/gLtl、画業技術者間に良
く知られているように、両分配要素を相対的な中立位置
に復帰させる手段を構成すると共に、−万の分配要素が
他方の分配要素に対して、両者の共通軸線(トーション
バーの軸線と一致する)の固りに、上記中立位置の両側
に数度の限定された範囲内で回転することを許容するも
のである。更に、両分配要素は、その詳細な配置につい
ては第2図乃至第S図を参照して詳細に説明するが、ポ
ンプJ?のような流体源と流体リザーバ2gとの間に、
第1の流体循環回路26及び第2の流体循環回路24A
(第2図参照)を形成する開口及びキャビティを具えて
いる。現段階の説明では、上記開口及びキャピテイは協
働して、分配要素lダ及び/Sの上述した限定的な相対
回転中に、これら両要素の円筒状接触面30.、j/の
相対的オーバラップにより定まる可変断面積の通路を形
成するものと理解されたい。分配装置l/は特に動力援
助操舵装置用に設計されているので、分配要素/タラ形
成する外方スリーブは、車輪の操舵装置のラック3乙と
噛合う出力ピニオン3古内に延びている。又、分配要素
/4iステータとして知られ、・・ウジングの孔16内
に回転し得るように支持されていて、この分配要素/4
1の外周面と孔/6の内周面との間に、環状のシールq
lI及び419によって隔てられた長手方向に隣接する
環状スペース371.3g、、39、tIoが形成され
、上記第1の流体循環回路2乙の一部を構成すると共に
、特に上記環状スペース37及び39は、複動型シリン
ダ&、1(第2図参照)の2つの作動室に夫々連通され
る2つの作動圧力出口を形成する。上記シリンダダSの
ピストンロンドは前記ラック36に連結されている。環
状スペース37及び39に夫々ケーシング/2内の連結
ポートl16及びq7を介してシリンダaSに連通して
いる。同様にして、環状スペース3gはケーシング/2
内の喉結ポー、トダ8を経てポンプ27の出口に連結さ
れている。
その一端をシールlI9によって限界され、でいる環状
スペース’IOn、連結ボート!2に連通し、同ポー)
 fd IJザーバ2gへの戻り出口を構成している。
外方の分配要素/qに形成された半径方向の孔SOは、
上記環状スペースllOを内方分配要素/Sの内部スペ
ース13に連通させ、同スペース73内に上記トーショ
ンバー/gが収容されている。内方の分配要素lSは又
ロータとして知られ、その@線方向の端部33が車両の
ステアリングコラム(図示せず)に連結されるようにな
っている。
第一図を参照し流体循環回路コロ及び26Aについて説
明する。良く知られているように、第1の回路コロは、
上述した可変断面積の通路を具えた2つの並列分岐回路
st、s’yを具えている。
2つの分配要素lll及びlSの上述した関係的中立位
置力・ら、分配要素が離れる相対的回転方向に対して、
断面積の変化の方向が反対になることで区別される2種
類の通路がある。この中立位置におイテ、トーションバ
ー1gは如何なる回転方向のストレスもうけていない。
以下の説明において、−万の種類の通路には符号にra
Ji付し、他方の種類には符号に「bJを付して、両者
を区別する。かくして、少くとも2つの通路tOa、A
/aが分岐回路SA内に設けられ、これらは流体を供給
するための環状スペース3gと圧力出口37との間に並
列に配置され、又少くとも他の一つの通路4.2a、i
Jaが分岐回路sq内に設けられ、これらは圧力出口3
9とリザーバJ8への戻り通路となる環状スペースqo
との間に並列に配設される。同様に、少くとも一つの通
路1.0b、A/bを分岐回路57内に設けることがで
き、これらは環状スペース3gと圧力出口39との間に
並列に配置され、更に又、少くともλつの通路62b1
≦3bを分岐回路S6内に設けることができ、これらは
圧力出口37と環状スペースlIoとの間に配設される
。このようにして、各分岐回路s6又はS7に、流体源
(ポンプコア)とりザーバ2gとの間で直列に配設され
た一種類の可変断面積の通路を包含し、更に異る種類の
通路間の回路部分に夫々分岐回路、t4、S7の圧力出
口J7.J9に連通し、これらの圧力出口は夫々勤カ援
助シリンダlI!iの2つの室に連結されるのである。
本発明の重要な特徴によれば、第2の回路λ6Aに第1
の回路2乙と同様である。即ち、第コの回路2tAは並
列に配置された一つの分岐回路SAA及び!’7Aから
なり、各分岐回路に、直列に配置された少くとも7個の
種類「a」の可変断面積の通路と種@「b」の可変断面
積の通路とを含んでいる。更に詳細には、分岐回路&A
Aは、流体源に接続する装置(特に環状のスペース3g
)に連通し、力・つ・市路tsbに直列に連結された通
路+4&ai含み、一方分岐回路57Aに、上記連結装
置3gに連通し、かつ通路A5aに直列に連結された通
路t、、tib2包含している。しかしながら、回路コ
AAn作動圧力出口37及び39から独立している、)
!lち云いかえれば、通路6ダa及びt、sbの共通点
は環状スペース3りに連結されていす、又通路61b及
びASaの共通点も環状スペースJ9[連結されていな
い。なお、可変断面積の通路Ahaとtsbの共通点は
、リザーバに接続する装置(特に環状スペースqo)に
、「キャビテーション防止流量制限装置jとして知られ
る較正された即ちキャリプレートされた流量制限装置6
6を経て連通されている。通路2<<及び6sは、分配
要素/q及びlS間の角方向の変位角が、相対的回転方
向に応じ、第7回路26内の同じ種類の他のすべての通
路が既に閉じた角度で、夫々完全に閉止されるので、「
高子通路」として知られている。例えば、通路&’la
、A3aの完全閉鎖に、ある相対回転方向に対して通路
AOa、A/a、にコa% 4Jaが先行して閉じた後
まで起らず、この分配要素lダ及び75間の可能な相対
回転の最終的範囲で、回路2AA内の流体流喰ニ、−万
において通路AQa及びAsaで決寸り、他方において
流量制限装置66の断面積によって定唸る。
比較的高い作f@王力が生ずるこの回転範囲でに、回路
St内の流体流量に、−万において通路AOa。
A/a が完全に閉じ、他方においてm′#!l62a
。
4Ja  が閉じるので、実際には零になる。従って、
流体流量のすべてが回路26A全市過し、流量制限装置
6乙を横切って顕著な王カ降下が発生する。
この費用によって通路61Ia及びASa内のキャビテ
ーションll1lil値が高められ、従って分配装置の
騒音を発生する運転の閾値も高まり、この閾値は費用の
値に頁別に依存する。かくして1.2〜3バールの費用
によって、流量制限装置66の上流における数十バール
の騒音発生運転閾値の上昇を達成することができる。こ
のようにして、分配要素の相対回転の全域に亘り、換言
すれば、シリンダl/、Sの作@王力の全域に亘り、運
転騒音が減少することとなる。同様にして、通路xzb
及びASbの完全閉鎖は、通路tob% 4/b% 6
2b1AJbの完全閉鎖後までは起らず、通路Aha及
びA5a並びに流量制限装置ttK′:?いて既に説明
したことと実質的に同じ現象が、通路tab。
ASb及び流量制限装置t6に関しても起るのである。
第3図乃至第S図に、上述した流体循環回路26及びλ
AAi構成する各個の通路及び流量制限装置が、実際上
どのように形成されるかを示したものである。
図示の実施例において、ロータを形成している分配要素
/Sは、その円筒状外表面から凹設された72個の長手
方向の溝り0を具え、これらの溝はそれぞれ軸方向の両
端部で閉鎖されている。又、これらの溝は相互に角度に
して300 づ\等間隔に配設されている。このうちの
6個の溝りOa、即ち流体供給溝に、分配要素lq内に
形成された半径方向の孔71Iに面するように恒久的に
位置せしめられ、又孔クタハ、その外側を、ポンプJ7
に連結された環状スペース3gに連通せしめられている
。他の6個の溝70b又It170cJrl、−ヒ記溝
りOaと交互に配設された流体ドレーン溝である。数に
して1個の溝20bは、大きな圧力損失を生じないよう
な十分大きな直径t−有する半径方向内方に延びた孔7
Sを具え、目孔?jflトーションバー/IIを収容す
る内部スペース13と連通し、換言すれば、ドレーン孔
qo及び連結ボートS−を介してリザーバ2gに連通し
ている。数にして2個の溝?Oci、上述した較、正さ
れた流量制限装置≦6を介して、内部スペース13に夫
々連結されている。この説明の段階で、第1図、第31
図、第4図及び第S図の実施例における多数の可変断面
積の通路及び流量制限装置が、第2図の基本的線図に示
されたものと重複していることが明らかであろう。
分配要素/4/、即ちステータそれ自身は、上記可変断
面積のすべての通路を限定する孔7ハ72.73を具え
ており、上記可変断面積の通路は、ステータ内の上記孔
とロータ内の上述した溝とが部分的にオーバラップする
ことによって形成される。
上記特徴は、外側の分配要素lダを貫通する孔を形成す
るためのエレクトロ・エロージョン作業を削減し得る点
で有益である。
又、同じ種類の通路が、第1回路2Aの同様な分岐回路
S6又trssq内に並列に配設されると共に、第21
oI格、2AAの対応する分岐回路jAA又は!’7A
FF3に配設されて、−個の分配要素間の、相対的な中
立位置の周りにおける相対回転の範囲に対して、異る流
通断面積1[することにより、分°゛配装置の「子方・
相対回転角度」特性を所望の変化則に適応させることが
できるのである。かくして、圧力出口の一つで利用し得
る圧力の増加と。
対応する方向の相対回転角との間の所望の変化則は、異
る開口及び流通断面積の合理的な組み合わせによって、
そしてこれら異る流通断面積ば、例えば5分配要素の相
対的中立位置で考慮されることによって得られる。図示
の実施例の場合、通路60% AI% 6q又にA2、
A3.6S間の流通断面積の差異に、対応する孔?/、
7.2及び93の直径全装えることで簡単に得られる。
このようにして、同じ分岐回路AOa% xxb又1d
4/a。
1sJb又は6ダa、6gb内に異る種類の通路が対を
なして配設され、そして夫々の対は、ポンプコクとリザ
ーバλ゛gに連通するステータ/9の孔7/又は7コ又
は73と隣接する一個の溝70a、70b又は70a1
 ’)Ocとの協働によって限定され、又上記孔は、第
3図乃至第S図に示す相対的中立位置において、隣接す
る2個の溝力・ら等距離にある。このような装置におい
ては、単に孔?/、クコ及びり3の直径を変化させるだ
けで、可変断面積の通路相互間の流通断面積を完全に決
定することができるのである。図示した実施例では、孔
72に孔9ノよりも大きい直径全頁し、−万孔73の直
径は孔7コの直径より大きいので、第2回路2Ak内の
可変断面積の通路(孔73、溝70a及び溝りOaの協
働によって形成される)は、ヒ述した相対回転の範囲内
で、第1回路2A内の同種類の通路の流通断面積よりも
大きい流通断面積含有する。換言すれば、分配要素間の
相対回転が大きく、高圧力での作動が行なわれる場合、
作動圧力に、第2回路2AA、内における種々の可変断
面績の通路及び較正された流量制限装置≦6の断面積に
よってのみ決定される。孔71乃至り3のコつのグルー
プは区分され、夫々環状のスペース37及び39、即ち
第2図における作動圧力出口に臨んで位置せしめられる
。これら2つの孔のグループに、第3図及び第S図に示
されているように、上記外溝と協働して、分岐回路!A
、S4A内及び37、!’lA内のすべての可変断面・
積の通路を形成する。孔73は分配要素lダの壁部で、
金属プラグク8によって閉塞され、溝70a及び70c
と協働する盲孔79を形成している。これらのプラグは
回路u4Aを出口3り及び3qの作動圧力から独立させ
るものである。
上記分配装置の作動は次の通りである。先づ、運転者が
ロータ/3f時計方向に回転させると、「aJを付した
すべての通路が閉じ、rbJfr付したすべての通路が
開かれる。孔?/の直径が孔クコの直径よシも大きいの
で、先づ分岐回路56内の通路AOa及び分岐回路57
内の通路A2aが最初に完全に閉じられる。それカ・ら
、2つの分配要素が同方向に更に相対回転することによ
って、通路Aha及びAJaが完全に閉じられる。この
相対回転の全コース中において、子方出口39の圧力は
、相対回転の角度の関数として予め設定されたカーブ(
実際には、実質的に放物線カーブである)に従って増太
し、このカーブは孔? /、7.2及び73の直径を選
択することによって碍られる。
同方向の相対回転が更に行なわれることによって、回路
2A内のすべての流体循環が実際上遮断される(循環し
ている流体はシリンダダSの作動に必要な量だけになる
)。かくして、圧力変化は完全に回路21Aの通路によ
って決定され、これらの圧力変化は、環状スペース3g
及び広く開いている通路1.0b% Albを経て作動
圧力出口39に伝達される。回路2AA内の可変断面積
の通路を通って流れる全流体流!げ、コ個の較正された
流量制限装置66を流過する。このようにして生起され
た黄玉によって、特に動力援助の操舵装置全具備した車
両のパーキングや車庫入れ操作時に相当する高圧力での
作動状態における騒音を減少することができる。勿論、
上記作動は反対方向の回転についても全く同様である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による分配装置の一実施例を示す縦断面
図、第2図は第1図の分配装置の流体透明回路を動力援
助操舵装置の他の要素と一緒に示した回路図、第3図、
第4図及び第S図は夫々第1図のII[−Tlr線、I
V−IV線、v−v線に沿って示した横断面図である。 /l・・分配装置、lコ働・ケーシング、/3・・内部
スペース、/+7、/3・・分配要素、/8・・トーシ
ョンバー、2A・・第1流体循環回路1.24.A・・
第コ流体循環回路、コア・・ポンプ、コ8串・リザーバ
、37.3g、39%lIO・・環状スペース、S6、
S7・11.分岐回路、6乙・・流量制限装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /l@?のケーシング(/2)内に、共+由軸線の司り
    で、相対的中立位置からその両側にちる加用の相対回転
    をなし碍るように、−個の円筒囚の分配’l 素(/ダ
    、/!;)  が同軸的に収蔵され、上記内方及び外方
    の分配要素(lダ、/S)が、−万において、流体源(
    2り)と流体リザーバ(2g)との間を連結すると共に
    、他方において、一つの作@圧力出口(J7%J9)’
    を具えた。″携ノの流体循環回路(2x)i形成する開
    口及びキャビティを有し、上記流体循環回路(コロ)が
    、上記流体源と流体リザーバに接続する装j1宜間に並
    列に配設された2個の分配分岐回路(St、37)  
    を含み、上記分岐回路が、上記中立位ifからの何れの
    方向の相対回転に対しても5lfT”a積の変化の方向
    が反対であることによって区別される=2糧類の可変断
    面積の通路を包含すると共に、各分岐回路が、少くとも
    上記中立位置の固りにおける上記、2個の分配要素間の
    相対回転の範囲に1って、ビ4る流通面積を有する同じ
    種類の並列に配置された通路の2つのグループを含む2
    棟類の通路を直列に配設して構成され、史に上記止列涌
    路の一つのグループの結合点が、上記分岐回;烙の作動
    子方出口(J7、J9)  に連・市されているものに
    おいて、上4i12第1の流体所環+ol路と同様であ
    るが、上記作vI8:力出口からに独立しており、上記
    流体源に接続する装置と、較豫 正された流1t Nfll gIJ装置f(Aりを介し
    て上記リザーバに接続する装置との間に配設された第2
    の流体循環回路C26A) f暎え、この第λの流体循
    環回路内のo′T変断面断面積路が、上記相対回転の範
    囲内で、上記第1流体(Inn環路路内同踵類の通路の
    何れの断面積よりも大きい流通断tf+−ffjを有す
    ることを特徴とすう流体サーボ装置用分配装置。 上記内方の分配要素(/S)が、その円筒内外周面に、
    等間隔に配置され、かつ上記流体源に接続する装置(3
    8)と上記リザーバに接続する装置(110)とに交互
    に連結された長手方向の溝(70)f具え、又上記第7
    流体循環回路の同一分岐回路内に設けられた異る種類の
    可変断面積のλつの通路が、2つの隣接する上記長手方
    向の溝(7θa、?Ob)と、上記外方の分配要素(/
    り内に半径方向に形成された横方向の孔(7/又は72
    )との部分的オーバラップにより定められ、更に上記横
    方向の孔(71172)が、上記外方分配型−素(1つ
    と上記ケーシング(/、2)との間に設けられて上記作
    a王力出D(J7又は3q)を形成する環状スペースに
    対面するように配設されたものにおいて、上記第一の流
    体循環回路(,24A)の同じ分岐回路内における異る
    種類の可変断面積の通路が、上記2つの隣接した長手方
    向の溝(70a。 ’)Qc)と、上記外方分配要素の表面に形成され、そ
    の壁内で閉基されて上記2つの溝と協働する内部リセス
    (り9)を形成する孔(り3)との部分的オーバラップ
    により定められ、ヒ記コつの溝の一刀(70りが上記リ
    ザーバに連結され、かつ上記較正された流量制御板装置
    (6乙)に連通していること全特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の流体サーボ装置用分配装置。 3 上記リザーバに連結される溝(70b、 70c)
    が、夫々の底部に設けられた孔を介して、ヒ記すザ」バ
    に接続する装置を形成する上記内方分配要素(/3)内
    の軸線方向のスペース(13)に連、4せしめられたも
    のにおいて、上記第一の流体循環回路(λAA)に属す
    る’4(70c)の底部に配置された上記孔が、上記較
    正された流量制限装置を構成すること全特徴とする特許
    請求の範囲第一項記載の流体サーボ装置用分配装置。
JP58005417A 1982-01-18 1983-01-18 流体サ−ボ装置用分配装置 Pending JPS58124802A (ja)

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