特開 2024-168146 バルブおよびこのバルブを備えた緩衝器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168146

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】バルブおよびこのバルブを備えた緩衝器

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/34 20060101AFI20241128BHJP

   F16F 9/44 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

F16F9/34

F16F9/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084582

(22)【出願日】2023-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐野 理志

(72)【発明者】

【氏名】石川 正典

(72)【発明者】

【氏名】武藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】原田 脩史

(72)【発明者】

【氏名】解 龍

(72)【発明者】

【氏名】吉田 洵也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大人

【テーマコード（参考）】

3J069

【Ｆターム（参考）】

3J069AA54

3J069DD26

3J069EE21

3J069EE43

3J069EE62

(57)【要約】

【課題】本発明は、パイロットバルブで発生した振動がメインバルブへ伝達されることを抑制した制御バルブを提供する。
【解決手段】本発明は緩衝器１００に制御バルブ１１３を備える。制御バルブ１１３は、作動油の流量を制御するためのメインバルブ１８と、メインバルブ１８の背面側に配置される背圧室６の圧力を制御してメインバルブ１８を開閉するためのパイロットバルブ１９と、パイロットバルブ１９と背圧室６とを連通する連通路５と、連通路５内の作動油によって伝達される圧力振動を抑制させる共振構造（分岐路４１、共振室４２）を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

通過する作動油の圧力を調整し減衰力を制御する制御バルブを備えた緩衝器において、
前記制御バルブは、
作動油の流量を制御するためのメインバルブと、前記メインバルブの背面側に配置される背圧室の圧力を制御して前記メインバルブを開閉するためのパイロットバルブと、前記パイロットバルブと前記背圧室とを連通する連通路と、前記連通路内の作動油によって伝達される圧力振動を抑制させる共振構造を備えることを特徴とする緩衝器。

【請求項2】

請求項１に記載の緩衝器において、
前記共振構造は、前記連通路から分岐する分岐路と、前記分岐路に接続し、前記分岐路を間に存在させて前記連通路とは反対側に広がる空間と、を備えることを特徴とする緩衝器。

【請求項3】

請求項１に記載の緩衝器において、
前記共振構造は、前記連通路から分岐する分岐路と、前記分岐路に接続し、前記分岐路の体積よりも大きな体積を有する空間と、で構成されるヘルムホルツ共鳴器であることを特徴とする緩衝器。

【請求項4】

請求項２に記載の緩衝器において、
前記空間は、前記背圧室側に開口する空洞と、前記空洞の開口を閉塞し且つ前記開口よりも断面積が小さい貫通孔を有する部材とによって形成され、
前記部材の前記貫通孔は前記分岐路の少なくとも一部を構成することを特徴とする緩衝器。

【請求項5】

請求項４に記載の緩衝器において、
前記分岐路は、略円形ディスクに曲線形状で形成された切り欠き部を、流路壁面を担うための他の略円形ディスクで閉塞して構成したことを特徴とする緩衝器。

【請求項6】

請求項４に記載の緩衝器において、
前記分岐路は、略円形ディスクを貫通した渦巻き形状の切り欠き部を、流路壁面を担うための他の略円形ディスクで閉塞して構成したことを特徴とする緩衝器。

【請求項7】

請求項４に記載の緩衝器において、
前記分岐路は、略円形の複数のディスクの重ね合わせで構成され、全てのディスクに位置合わせ用のキー溝を少なくとも一つ以上備えることを特徴とする緩衝器。

【請求項8】

請求項４に記載の緩衝器において、
前記分岐路を構成する複数のディスクの材質は、少なくとも金属と樹脂をそれぞれ１枚ずつ含むことを特徴とする緩衝器。

【請求項9】

請求項１に記載の緩衝器において、
ロッドに接続されたピストンを収容する内筒と、前記内筒の外周の配置された外筒と、前記外筒の外周に配置されたケースと、前記内筒と前記外筒の間に形成された接続流路と、前記外筒と前記ケースの間に形成されたリザーバー室とを備え、
前記制御バルブは、前記接続流路と前記リザーバー室を接続するように配置したことを特徴とする緩衝器。

【請求項10】

作動油の流量を制御するためのメインバルブと、前記メインバルブの背面側に配置される背圧室の圧力を制御して前記メインバルブを開閉するためのパイロットバルブと、前記パイロットバルブと前記背圧室とを連通する連通路と、を備えたバルブであって、
前記連通路内の作動油によって伝達される圧力振動を抑制させる共振構造を備えることを特徴とするバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メインバルブとパイロットバルブとで構成されるバルブおよびこのバルブを備えた緩衝器に関する。

【背景技術】

【0002】

減衰力を制御する緩衝器として、例えば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、車両に搭載された緩衝器において、減衰力を能動的に制御することで、車両の安定性や乗り心地を向上させる構成が記載されている。この緩衝器は、内部の油圧回路中に減衰力変更器を備えることで、作動油の流れを制御し、減衰力を調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－７９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１における減衰力変更器は、パイロットバルブの開度によってパイロットバルブの上流側の圧力を変更し、連通路を通してその圧力をメインバルブの背圧室に伝達することで、メインバルブの開度を調節して作動油の流量が制御されることとなる。この減衰力変更器が緩衝器の油圧回路を構成する一部となっているため、作動油の流量制御によって緩衝器の減衰力が調節される仕組みとなっている。

【0005】

しかしながら、特許文献１では、パイロットバルブとメインバルブが連通路によって接続されているだけであり、パイロットバルブで発生する可能性のある振動がメインバルブへ伝達し、異音が発生する可能性があった。特許文献１では、パイロットバルブからメインバルブへ伝達する振動を抑制する点については配慮されていなかった。

【0006】

本発明の目的は、パイロットバルブで発生した振動がメインバルブへ伝達されることを抑制したバルブおよびこのバルブを備えた緩衝器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために本発明は、一つの態様として、通過する作動油の圧力を調整し減衰力を制御する制御バルブを備えた緩衝器において、前記制御バルブは、作動油の流量を制御するためのメインバルブと、前記メインバルブの背面側に配置される背圧室の圧力を制御して前記メインバルブを開閉するためのパイロットバルブと、前記パイロットバルブと前記背面室とを連通する連通路と、前記連通路内の作動油によって伝達される圧力振動を抑制させる共振構造を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、パイロットバルブで発生した振動がメインバルブへ伝達されることを抑制したバルブおよびこのバルブを備えた緩衝器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施例に係る緩衝器１００の概略構成を示す断面図である。

【図2】一般的な制御バルブ１１３’（比較例）の概略構成を示す断面図である。

【図3】本発明の実施例１に係る制御バルブ１１３の概略構成を示す断面図である。

【図4】図３に示した分岐路ディスク４３と、入口ディスク４４と、連通路ディスク４５の下面図である。

【図5】パイロットボディ１６を下方から見た斜視図である。

【図6】ヘルムホルツ共鳴器の原理を示す図である。

【図7】パイロットバルブからメインバルブまでの、振動伝達に関するブロック線図である。

【図8】ヘルムホルツ共鳴器による透過損失の一例と、パイロットバルブ１９の振動周波数と、メインバルブ１８の開閉動作の目標周波数の関係を示す図である。

【図9】本発明の実施例２に係る制御バルブ１１３を構成する部品構成の一部を示す下面図である。

【図10】本発明の実施例３に係る制御バルブ１１３を構成する部品構成の一部を示す下面図である。

【図11】本発明の実施例４に係る消音器の他の構造例１を示す概略図である。

【図12】本発明の実施例４に係る消音器の他の構造例２を示す概略図である。

【図13】本発明の実施例４に係る消音器の他の構造例３を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、同一の要素については、全ての図において、原則として同一の符号を付している。また、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。なお、以下に説明する構成はあくまで実施例に過ぎず、本発明に係る実施様態が、以下の具体的様態に限定されることを意図する趣旨ではない。

【0011】

本明細書では、添付図面の紙面上方向を「上」、紙面下方向を「下」と定義する。

【0012】

図１を用いて、本発明に係るバルブを緩衝器に適用した例について説明する。図１は、本発明の一実施例に係る緩衝器１００の概略構成を示す断面図である。

【0013】

緩衝器１００は、外郭を構成するケース１１５の一部からピストン１１１に接続されたロッド１１０が突出するように構成されている。ケース１１５の内部には、ピストン１１１を収容する内筒１０６と、内筒１０６の外周の配置された外筒１０７を備えている。ケース１１５は、外筒１０７の外周に配置されている。外筒１０７の一端（図中の上側）は開放されており、他端（図中の下側）が閉塞部１０７ａによって閉塞されている。内筒１０６は、両端が開放され、一端（図中の上側）がケース１１５に接触して閉塞され、他端（図中の下側）が外筒１０７の閉塞部１０７ａに接触して閉塞されている。

【0014】

内筒１０６の内部空間はピストン１１１によって仕切られ、ピストン１１１の下側に位置するピストン下室１０１と、ピストン１１１の上側に位置するピストン上室１０２が形成される。

【0015】

ピストン１１１には、ピストン下室１０１とピストン上室１０２とを連通するピストン流路１１１ａが形成されており、ピストン流路１１１ａには第１逆止弁１１２が備えられている。

【0016】

内筒１０６と外筒１０７の間には、作動油が収容された接続流路１０４が形成されている。内筒１０６には、ピストン上室１０２と接続流路１０４とを連通する連絡口１０３が形成されている。

【0017】

外筒１０７とケース１１５の間には、リザーバー室１０５が形成されている。外筒１０７の閉塞部１０７ａには、リザーバー室１０５とピストン下室１０１とを連通する閉塞部流路１０７ｂが形成され、閉塞部流路１０７ｂには、第２逆止弁１１４が備えられている。

【0018】

また、本実施例の緩衝器１００には、接続流路１０４とリザーバー室１０５とに接続される制御バルブ１１３（バルブ）が備えられている。

【0019】

緩衝器１００は、自動車が段差を乗り越えてタイヤが下がるとき、ロッド１１０がケース１１５から引き抜かれる方向（図中上方向）に動作する。これを伸び側の動作と呼ぶ。伸び側の動作では、ロッド１１０に接続されたピストン１１１も図中上方向に移動するため、ピストン上室１０２の作動油が加圧される。したがって作動油は、連絡口１０３を通って接続流路１０４に排出され、制御バルブ１１３に導かれる。

【0020】

制御バルブ１１３では、コントローラ（図示せず）からの指示値に応じて制御バルブ１１３の開度が調整されることで作動油の通過時に生ずる圧力損失が調整され、緩衝器としての減衰力が調整される。制御バルブ１１３から流出する作動油はリザーバー室１０５に排出され、第２逆止弁１１４を通過してピストン下室１０１に導かれる。このとき、ピストン上室１０２で減少する体積よりも、ピストン下室１０１で増加する体積が大きくなるが、リザーバー室１０５にはガスが封入されているため、移動する作動油の不足分がガスの膨張によって補われる。

【0021】

緩衝器１００は、自動車が段差を乗り上げるなどしてタイヤが持ち上がるとき、ロッド１１０がケース１１５内に押し込まれる。これを縮み側の動作と呼ぶ。縮み側の動作では、ピストン下室１０１内の作動油の圧力が上昇するので、ピストン下室１０１内の作動油は第１逆止弁１１２を通過してピストン上室１０２に流入する。このとき、ピストン上室１０２で増加する体積よりも、ピストン下室１０１で減少する体積が大きいので、余剰の作動油が連絡口１０３を通って接続流路１０４に排出され、制御バルブ１１３に導かれる。上述の伸び側と同様に、制御バルブ１１３において通過する作動油は、圧力が調整され、リザーバー室１０５に排出される。このとき、リザーバー室１０５の圧力はピストン下室１０１の圧力よりも低いために、リザーバー室１０５の作動油は第２逆止弁１１４を通過できないので、リザーバー室１０５内における作動油の増加分はリザーバー室１０５内に存在するガスの圧縮によって吸収される。

【0022】

図２を用いて、一般的な制御バルブ１１３’（比較例）について説明する。図２は、一般的な制御バルブ１１３’（比較例）の概略構成を示す断面図である。本発明は制御バルブに特徴があり、後述する実施例１～４にて詳細を説明する。

【0023】

一般的な制御バルブ１１３’は、緩衝器１００の減衰力を生じさせるための油圧回路の一部に組み込まれるものである。対象とする緩衝器は伸縮時に作動油が流動するが、本実施例では、伸び側、縮み側ともに作動油の流動方向が同一方向になるものを対象としているため、制御バルブ１１３’も内部の作動油の流動方向が一方向になるものを対象としている。図示した制御バルブ１１３’は略円筒形であり、一部の流路や構造を除き軸対称の形状となっている。以下の説明では、円筒形の中心軸に沿う方向Ｄ１を軸方向と呼び、軸方向Ｄ１に垂直な方向Ｄ２を径方向と呼ぶ。

【0024】

制御バルブ１１３’が減衰力を発生するための仕組みを以下に示す。制御バルブ入口１から流入する作動油は二手に分かれ、一つはメイン導入路２を経由してメイン上流室３に供給される。もう一方は、パイロットピン１５の一部で構成される導入オリフィス１５ａを通過し、減圧されてパイロット上流室４に供給される。制御バルブ入口１とメイン導入路２は、接続流路１０４と接続されている。

【0025】

パイロットバルブ１９は、パイロットボディ１６の一部であるパイロット弁座１６ａとパイロット弁体１７とで構成される。パイロットバルブ１９はパイロット弁体１７の上部に設置されたソレノイドやバネなど（図示せず）によって開閉力が制御される。パイロットバルブ１９を通過した作動油はパイロット下流室７を経由して、出口であるメイン下流室８に導かれる。メイン下流室８はリザーバー室１０５と接続されている。

【0026】

パイロットバルブ１９が閉方向に制御されるとパイロット上流室４の圧力が上昇し、パイロットバルブ１９が開方向に制御されるとパイロット上流室４の圧力が下降する。パイロット上流室４（パイロットバルブ１９）は連通路５を経由して背圧室６と連通されているため、パイロット上流室４と背圧室６の圧力が等しくなるように作動油が吸入、排出される。

【0027】

背圧室６は、ゴムシール１３と金属製のディスク１２とで構成されるメイン弁体１４と、パイロットピン１５と、パイロットボディ１６と、で構成されている。背圧室６はメインバルブ１８の背面側に配置される。パイロットバルブ１９は、背圧室６の圧力を制御してメインバルブ１８を開閉する。

【0028】

メインバルブ１８は、メイン弁体１４と、メイン弁体１４を保持するパイロットピン１５およびメインボディ１１と、メインボディ１１の一部であるメイン弁座１１ａと、で構成される。メインバルブ１８は、作動油の流量を制御する。

【0029】

ディスク１２は、その中心部に、パイロットピン１５が挿通する開口（貫通穴）１２ｂを有する。メイン弁体１４は、開口（貫通穴）１２ｂが形成されたディスク１２の内周側部分をメインボディ１１とパイロットピン１５とで挟持されて、メインボディ１１に保持されている。また図２の比較例では、メイン弁座１１ａは、メインボディ１１に一体に形成されることで、メインボディ１１に保持されている。

【0030】

メイン弁体１４の背圧室６側の受圧面積はメイン上流室３側の受圧面積よりも大きいため、パイロットバルブ１９の開度が小さいときは、メイン弁体１４はメイン上流室３側に押し付けられている。パイロットバルブ１９の開度が大きいときは、パイロット上流室４の圧力が低下するため、背圧室６の圧力も低下する。これによりメイン弁体１４の押し付け力が低下し、メイン弁体１４が背圧室６側に移動し、メインバルブ１８は開状態となる。メインバルブ１８が開状態となることで、作動油はメインバルブ１８を通ってメイン上流室３からメイン下流室８に流出する。

【0031】

メインバルブ１８の開度はパイロットバルブ１９の開度によって制御できるので、制御バルブ１１３’の流動抵抗を制御することで、制御バルブ１１３’を備える緩衝器１００の減衰力を制御する仕組みとなっている。

【0032】

上述の制御バルブ１１３’では、メインバルブ１８が開方向に動作すると背圧室６の体積が減少するため、背圧室６の作動油は連通路５を通ってパイロット上流室４に排出される。一方、メインバルブ１８が閉方向に動作すると背圧室６の体積が増加するため、作動油がパイロット上流室４から連通路５を通って背圧室６に供給される。

【0033】

このように、メインバルブ１８の開閉には連通路５を経由した作動油のスムーズな移動が重要であるために、連通路５の流路断面は広い方が好ましいが、パイロットバルブ１９が何らかの原因によって振動した場合、連通路５の流路断面が広いほどその圧力変化が連通路５を経由して背圧室６に伝搬されやすくなるので、メインバルブ１８が振動してしまう可能性が高くなる。メインバルブ１８が予期しない振動を起こすと、異音の発生や減衰力異常を引き起こす可能性が有る。本発明に係る各実施例は、この振動の伝搬を抑制する構造を提供するものである。

【0034】

以下、本発明を適用した制御バルブ１１３の実施例について説明する。

【実施例0035】

図３および図４を用いて、本発明の実施例１に係る制御バルブ１１３について説明する。図３は、本発明の実施例１に係る制御バルブ１１３の概略構成を示す断面図である。図４は、図３に示した分岐路ディスク４３と、入口ディスク４４と、連通路ディスク４５の下面図である。図５は、パイロットボディ１６を下方から見た斜視図である。なお、図５では、パイロットボディ１６を上下反転させ、一部の構成を省略して示している。図２に示した比較例と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0036】

本実施例の制御バルブ１１３は、図２の制御バルブ１１３’と比べて、分岐路ディスク４３と、入口ディスク４４と、連通路ディスク４５を備えた点、およびパイロットボディ１６に共振室４２（空間）を備えた点が異なる。

【0037】

図５に示すように共振室４２は、パイロットボディ１６の周方向に渡って下方から上方に向かって掘り込まれた凹部（空洞）を備えている。また、共振室４２は、底部４２ａを備えており、パイロットボディ１６の上下方向において貫通していない。

【0038】

凹部（空洞）の背圧室６側の開口は、分岐路ディスク４３で閉塞されている。分岐路ディスク４３には、凹部（空洞）の背圧室６側の開口を閉じた状態で、開口よりも断面積が小さい貫通孔４１ｂが形成されている。すなわち、共振室４２（空間）は、背圧室６側に開口する凹部（空洞）と、凹部（空洞）の開口を閉塞し且つ凹部（空洞）よりも断面積が小さい貫通孔４１ｂを有する分岐路ディスク４３とによって形成されている。貫通孔４１ｂは分岐路４１の少なくとも一部を構成している。

【0039】

凹部（空洞）は、Ｄ１軸に対して軸対称の構造である。その他の構成は、図２の制御バルブ１１３’と同様である。

【0040】

共振室４２の開放側（下方側）は分岐路ディスク４３で覆われ、分岐路ディスク４３に形成した分岐路４１と共振室４２が連通する。上下方向と直交する方向における共振室４２の断面積Ｃ１は、共振室４２の入口と接続される部分の分岐路４１（貫通孔）の断面積Ｃ２よりも大きくなっている（Ｃ１＞Ｃ２）。また、共振室４２の体積Ｖ１は、分岐路４１の体積Ｖ２よりも大きくなっている（Ｖ１＞Ｖ２）。

【0041】

分岐路ディスク４３と、入口ディスク４４と、連通路ディスク４５には、それぞれその中心部に、パイロットピン１５が挿通する開口（貫通穴）４３ｂ、４４ｂ、４５ｂが形成されている。分岐路ディスク４３と、入口ディスク４４と、連通路ディスク４５は、内周側部分をパイロットボディ１６とパイロットピン１５とで挟持されている。

【0042】

分岐路ディスク４３には、分岐路ディスク４３を貫通し、径方向に向かって伸びるように配置された分岐路４１が形成されている。分岐路４１は、上下方向が入口ディスク４４とパイロットボディ１６に挟まれることによって形成される。

【0043】

入口ディスク４４には、入口ディスク４４を貫通し、分岐路ディスク４３の分岐路４１と連通する分岐入口貫通孔４１ａが形成されている。分岐入口貫通孔４１ａは分岐路４１の一部を構成している。

【0044】

連通路ディスク４５には、連通路ディスク４５を貫通し、開口（貫通穴）４５ｂと連通すると共に開口（貫通穴）４５ｂから径方向外側に向かって伸びた連通路５が形成されている。分岐路ディスク４３に形成された分岐路４１は、径方向内側が分岐入口貫通孔４１ａと連通し、径方向外側が共振室４２と連通する。

【0045】

分岐路ディスク４３、入口ディスク４４、連通路ディスク４５を積み重ねると、連通路５、分岐入口貫通孔４１ａ、分岐路４１が連通し、分岐入口貫通孔４１ａ、分岐路４１を通して共振室４２と連通路５とが接続される。

【0046】

また、背圧室６は、メイン弁体１４と、パイロットピン１５と、パイロットボディ１６と、連通路ディスク４５と、で構成されている。

【0047】

作動油によって圧力振動が伝搬される可能性が有る連通路５に対し、分岐路４１を通した共振室４２を具備してヘルムホルツ共鳴器を構成することで、連通路５を通して伝搬する圧力振動の内、特定の周波数の圧力振動を抑制することができる。共振室４２は、連通路５から分岐する分岐路４１と、分岐路４１に接続し、分岐路４１を間に存在させて連通路５とは反対側に広がる空間となっている。本実施例では、分岐路４１と共振室４２とにより共振構造を構成している。

【0048】

ここで、ヘルムホルツ共鳴器について簡単に説明する。図６は、ヘルムホルツ共鳴器の原理を示す図である。

【0049】

ボトル６２の胴体６３には、ネック６４が接続されている。音速をｖとし、ボトル６２の胴体６３の体積をＶ_０、ネック６４の断面積と長さをそれぞれＳ，Ｌとしたとき、ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数ｆ_Ｈは、式（１）のようになる（引用元：ヘルムホルツ共鳴の仕組みと共鳴周波数の理論の簡単な証明 Yukkuri Machine Learning (laid-back-scientist.com)）。

【0050】

【数1】

【0051】

数１を参酌すると、抑制される周波数は、分岐路の断面積および長さと、共振室の体積と、空間を満たす作動油の音速とから計算できるので、抑制したい圧力伝搬の周波数に合わせてそれぞれの形状を決定すれば良い。

【0052】

また、パイロットバルブ１９によるメインバルブ１８の開閉で実現したい応答周波数は、伝達を抑制したいパイロットバルブ１９の振動周波数よりも１桁程度小さい。ヘルムホルツ共鳴器では、抑制したい周波数の近傍を集中的に抑制することが可能であるため、伝達したい周波数が１桁近く離れていれば、その周波数では透過損失を十分小さくできるので、ヘルムホルツ共鳴器の設置によるパイロットバルブ１９の応答特性の劣化は無視できるレベルになる。

【0053】

図７は、パイロットバルブからメインバルブまでの、振動伝達に関するブロック線図である。構造的にはヘルムホルツ共鳴器６０は、連通路５から分岐した分岐路４１と共振室４２で構成されるが、振動の伝達は、ヘルムホルツ共鳴器６０を挟みパイロットバルブ１９とメインバルブ１８が直列で接続された状態で表現される。

【0054】

ヘルムホルツ共鳴器６０において、周波数ｆにおける透過損失Ｔ.Ｌ.は、分岐路４１の長さをｌ_ｂ、分岐路４１の半径をa、共振室４２の体積をＶ、連通路５の流路断面積をＳとすると、次式（２）により求められる。

【0055】

【数2】

【0056】

ただし、ｆ_ｒ、Ｃ_０は、それぞれ次式（３）（４）により求められる。Ｃは音速である。

【0057】

【数3】

【0058】

【数4】

【0059】

（引用元：大中逸雄著、機械騒音の軽減について（その２）、日本舶用機関学会誌、第４巻、第４号、P.179（1969））
図８に、ヘルムホルツ共鳴器による透過損失の一例と、パイロットバルブ１９の振動周波数と、メインバルブ１８の開閉動作の目標周波数の関係を示す。このヘルムホルツ共鳴器６０では、メインバルブ１８の開閉周波数において損失がほとんど発生せず、パイロットバルブ１９の振動周波数において大きな損失が発生することを確認できる。

【0060】

従来の構造であれば、圧力伝搬を抑制するために連通路５の流路断面積を小さくするか、もしくは、メインバルブ１８の開閉の応答速度を向上させるために連通路５の流路断面積を大きくするかのどちらかを優先させる必要があった。

【0061】

本実施例の構造によれば、ヘルムホルツ共鳴器を構成する構造を制御バルブ１１３内に具備することで、連通路５の流路断面積を広げてメインバルブ１８の開閉の応答速度を向上させることができ、また、連通路５を伝搬する圧力振動を抑制することができる。

【実施例0062】

図９を用いて、本発明の実施例２に係る制御バルブ１１３について説明する。図９は、本発明の実施例２に係る制御バルブ１１３を構成する部品構成の一部を示す下面図である。

【0063】

本実施例の制御バルブ１１３は、図３の制御バルブ１１３と比べて、ヘルムホルツ共鳴器の分岐路４１を構成する入口ディスク４６と、分岐路ディスク４７と、出口ディスク４８とを備える点が異なる。その他の構成は、図３の制御バルブ１１３と同様である。本実施例では、分岐路４１を複数のディスク（入口ディスク４６、分岐路ディスク４７、出口ディスク４８）を積み重ねて構成している。

【0064】

本実施例におけるヘルムホルツ共鳴器の分岐路は、下から順に、連通路ディスク４５と、入口ディスク４６と、分岐路ディスク４７と、出口ディスク４８とを重ねることで構成される。これらのディスクは、略円形に形成されている。

【0065】

連通路ディスク４５と、入口ディスク４６と、分岐路ディスク４７と、出口ディスク４８とは、それぞれその中心部に、パイロットピン１５が挿通する開口（貫通穴）４５ｂ、４６ｂ、４７ｂ、４８ｂを有する。連通路ディスク４５と、入口ディスク４６と、分岐路ディスク４７と、出口ディスク４８とは、内周側部分をパイロットボディ１６とパイロットピン１５とで挟持されている。

【0066】

連通路ディスク４５には、連通路ディスク４５を貫通し、開口（貫通穴）４５ｂと連通すると共に開口（貫通穴）４５ｂから径方向外側に向かって伸びた連通路５が形成されている。

【0067】

入口ディスク４６には、入口ディスク４６を貫通し、分岐路ディスク４７の分岐路４１と連通する分岐入口貫通孔４１ａが形成されている。分岐入口貫通孔４１ａは分岐路４１の一部を構成している。

【0068】

分岐路ディスク４７には、分岐路ディスク４７を貫通し、分岐路ディスク４７の周方向に向かって渦巻き状に形成された切り欠き部４１ｎが形成されている。そして、切り欠き部４１ｎの上下方向を入口ディスク４６と出口ディスク４８で閉塞することにより、分岐路４１が形成される。すなわち、入口ディスク４６と出口ディスク４８は、分岐路４１の流路壁面を担っている。

【0069】

出口ディスク４８には、出口ディスク４８を貫通し、分岐路４１と連通する分岐出口貫通孔４１ｃが形成されている。分岐出口貫通孔４１ｃは分岐路４１の一部を構成している。

【0070】

連通路ディスク４５、入口ディスク４６、分岐路ディスク４７、出口ディスク４８を積み重ねると、連通路５、分岐入口貫通孔４１ａ、分岐路４１、分岐出口貫通孔４１ｃが連通し、分岐入口貫通孔４１ａ、分岐路４１、分岐出口貫通孔４１ｃを通して共振室４２と連通路５とが接続される。

【0071】

本実施例は、分岐路ディスク４７に渦巻き状の分岐路４１を形成したことを特徴としている。本実施例の渦巻き状の分岐路４１は、実施例１の分岐路ディスク４３に形成した分岐路４１よりも流路長が長くなっている。ヘルムホルツ共鳴器によって伝搬を抑制される周波数は、分岐流路の長さによって調節することが可能である。本実施例によれば、連通路ディスク４５と入口ディスク４６の組合せの設置角度を変更することで分岐路４１の有効長を変更できるので、パイロットバルブ１９で発生数する振動周波数に応じた伝搬抑制を容易に実現できる。

【0072】

また、入口ディスク４６における分岐入口貫通孔４１ａを外周方向に延長することで、分岐路ディスク４７における分岐路４１の内周側から２列目以降に接続することも可能であり、この構造の選択的な併用によって、対応できる周波数の範囲をさらに拡大できる。

【0073】

また、本実施例では出口ディスク４８を設置しているが、これは共振室４２と分岐路４１を外周側で接続するためであり、これによって、分岐路ディスク４７における分岐路４１を外周側まで設置して流路量を延長することが可能になる。これに対し、分岐路ディスク４７における分岐路４１を共振室４２の内周側で接続しても目的の伝搬抑制周波数が得られる場合であれば、出口ディスク４８は不要となるので、その条件では出口ディスク４８は必須の構成では無い。

【0074】

さらに、分岐路４１の流路断面積を大きくしつつ、同等の伝搬抑制周波数を実現するには、分岐路４１を長くする必要がある。流路断面積は広いほど製作（加工）が容易であるため、分岐路ディスク４７における分岐路４１の長さは長い方が好ましい。

【0075】

本実施例では、分岐路ディスク４７形成した切り欠き部４１ｎを渦巻き状に形成したが、切り欠き部４１ｎは、例えば曲線形状で形成するようにしてもよい。