(57)【要約】【課題】  圧電素子による振動抑制効果を増大させる。【解決手段】  カバー１の表面に圧電素子５を一体的に取り付け、前記カバー１の振動に伴う前記圧電素子５の変形によって生じる電力を前記圧電素子５に接続された電気的負荷によって熱に変換して放出することにより前記振動を抑制する振動抑制装置において、凹凸のある前記カバー１の表面に、該表面を向く面とは反対側の面に平坦部を有する平板６を、凸部３の頂部を連結した状態に一体化するように取り付け、その平板６の表面に前記圧電素子５を一体化するように取り付けたことを特徴としており、圧電素子５による振動抑制の効果が、起振力が発生する全てのカバー１の面に及ぼされるので、振動抑制効果を増大させることができる。【選択図】  図１
2006214573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の表面に圧電素子を一体的に取り付け、前記筐体の振動に伴う前記圧電素子の変形によって生じる電力を前記圧電素子に接続された電気的負荷によって熱に変換して放出することにより前記振動を抑制する振動抑制装置において、
凹凸のある前記筐体の表面に、該表面を向く面とは反対側の面に平坦部を有する平板体を、凸部の頂部を連結した状態に一体化するように取り付け、その平板体の表面に前記圧電素子を一体化するように取り付けたことを特徴とする振動抑制装置。
【請求項２】
前記平板体および前記圧電素子が、振動発生源を中心とする円盤状であることを特徴とする請求項１に記載の振動抑制装置。
【請求項３】
前記筐体表面に前記平板体および前記圧電素子が複数設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電素子を使用した振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッション等の筐体の膜振動に起因するノイズの発生を抑制するために、膜振動の発生部位に圧電素子を張り付けて、振動による機械エネルギーを電気エネルギーに変換することで、振動による機械エネルギーを吸収し、ノイズの発生を抑制することが考えられる。
【０００３】
このような、膜振動の発生部位に圧電素子を張り付けて振動抑制をおこなう例が、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１５６０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、圧電ストレーンアクチュエータ、すなわち圧電素子は好ましくはエンジンカバーの面に接着されまたは同様にして取り付けられており、駆動電圧に反応して平面内で伸長しまたは収縮する。したがって、エンジンカバーの振動による機械エネルギーを電気エネルギーに変換することで振動を抑制することができる。
【０００５】
特許文献１の発明においては、圧電素子はリブとリブとの間の凹部に複数配置されている。一方、膜振動は振動発生源から同心円状に広がっていくため、起振力の強度分布に応じて圧電素子を配置するのが振動抑制上好ましい。しかし、筐体の剛性を確保するための凹凸の存在により、圧電素子の配置位置が限定され、十分な振動減衰効果を得ることができないという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされてものであり、凹凸があったとしても、必要な箇所に圧電素子を配置可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するため、この発明は、筐体における起振力が発生している場所すべてに圧電素子を配置するものである。より具体的には、請求項１の発明は、筐体の表面に圧電素子を一体的に取り付け、前記筐体の振動に伴う前記圧電素子の変形によって生じる電力を前記圧電素子に接続された電気的負荷によって熱に変換して放出することにより前記振動を抑制する振動抑制装置において、凹凸のある前記筐体の表面に、該表面を向く面とは反対側の面に平坦部を有する平板体を、凸部の頂部を連結した状態に一体化するように取り付け、その平板体の表面に前記圧電素子を一体化するように取り付けたことを特徴とする振動抑制装置である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記平板および前記圧電素子が、振動発生源を中心とする円盤状であることを特徴とする振動抑制装置である。
【０００９】
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記筐体表面に前記平板および前記圧電素子が複数設置されていることを特徴とする振動抑制装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、筐体の凸部を一体化するように接合され、その凸部とは異なる面が平坦面である平板体を有し、その平坦面に圧電素子が接合される。したがって、圧電素子による振動抑制の効果が起振力の強度分布に応じて適切に及ぼされるので、振動抑制効果を増大させることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、前記平板と、その平板に接合された圧電素子の形状が振動発生源を中心とする円盤状となっている。膜振動は、シャフト等の近傍の薄肉部を振動発生源として、そこから同心円状に振動が伝達されるので、圧電素子の形状を円盤状にすることで、起振力の強度分布に応じて適切に圧電素子を配置することができるので、振動抑制効果を増大させることができる。
【００１２】
さらに、請求項３の発明によれば、前記振動発生源が複数ある場合、すなわち、回転軸等の振動の発生源が複数ある場合にも、振動抑制効果を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図４は本発明が適用された変速機の例を表すスケルトン図である。変速機の構成部品を収納するように変速機の外殻を構成する筐体１００が設けられている。筐体１００はケース１０１とカバー１とから構成されており、ケース１０１の内部を仕切るように隔壁１５が設けられている。なお、ケース１０１の開口部を塞ぐようにカバー１がボルト等によって固定されている。
【００１４】
変速機の構成、すなわち、ケース内部の構造は以下の通りである。インプットシャフト８の一方が支持ベアリング１１によりカバー１に取り付けられており、また、インプットシャフト８の他方が隔壁１５に支持ベアリング１４により取り付けられている。さらにインプットシャフト８にはインプットギヤ７が取り付けられている。一方、アウトプットシャフト９の一方が支持ベアリング１２によりカバー１に取り付けられており、アウトプットシャフト９の他方が支持ベアリング１３により隔壁１５に取り付けられている。そして、アウトプットシャフト９にはアウトプットギヤ１０が取り付けられている。インプットギヤ７とアウトプットギヤ１０とは互いに噛合しており、また、インプットギヤ７とアウトプットギヤ１０とはギヤ比の異なるはす歯歯車の歯車対として複数組用意されている。
【００１５】
また、アウトプットシャフト９の他方にはリダクションギヤ１８が設けられ、このリダクションギヤ１８はディファレンシャル１９を構成する差動歯車と噛み合っている。そして、ディファレンシャル１９を構成する差動歯車は支持ベアリング１６および支持ベアリング１７によって、隔壁１５および、ケース１０１に取り付けられている。
【００１６】
インプットシャフト８に入力されたトルクはインプットギヤ７からアウトプットギヤ１０へ伝達されアウトプットシャフト９に出力される。この際、インプットギヤ７とアウトプットギヤ１０との歯車対を適切に選択することで、変速作用を得ることができる。
【００１７】
一方、インプットシャフト８もしくはアウトプットシャフト９は支持ベアリング１１もしくは１２を介してカバー１に取り付けられている。インプットギヤ７とアウトプットギヤ１０とは、はす歯歯車であるため、回転に伴いスラスト方向の力が発生する。そのため、インプットシャフト８、アウトプットシャフト９をスラスト方向に移動させる力が発生するが、支持ベアリング１１，１２，１３，１４はこのスラスト方向の移動を完全に抑制することができない。このため、インプットシャフト８もしくはアウトプットシャフト９の回転に伴う微少な振動がカバー１に伝達され、この振動周波数がカバー１の固有周波数と一致した場合、カバー１が膜振動を起こし、ノイズの原因となる場合がある。
【００１８】
図３はカバー１の実際の形状の一例を示す図であり、図２はこのカバー１の断面図と振動の振幅の大きさを示す図である。カバー１には、凹部２と、凹部２よりカバー１の外側に張り出している凸部３とが設けられている。これによりカバー１の形状が複雑化しているので剛性が増大し、膜振動を軽減することができる。しかし、インプットシャフト８もしくはアウトプットシャフト９に発生する振動の強度によっては、カバー１に凹部２および凸部３を設けたのみでは、膜振動を充分に抑制することができない。そこで、圧電素子を使用して振動による運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、負荷により熱エネルギーとして外部に放出することで振動の抑制を行うことが考えられる。
【００１９】
図１は圧電素子５を使用して振動の抑制を行う一例を示す図である。図１に示すようにカバー１の凸部３を一体として連結する平板６を設け、この平板６のカバー側とは異なる面に圧電素子５を接合するように配置されている。そして、この平板６および圧電素子５はシャフト８，９の支持点付近のカバーの薄肉部に生じる振動発生源４を中心とした円盤状になっており、かつ起振力が及ぼされるカバー１の範囲を覆う大きさになっている。なお、圧電素子には、電気的負荷が接続され、この電気的負荷はカバー１の固有周波数に対応した共振周波数をもっている。これにより、カバー１が固有周波数で振動した場合に、この振動による運動エネルギーを圧電素子で電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーが電気的負荷により熱エネルギーとして外界に放出される。
【００２０】
つまり、振動発生源４を中心として、起振力が発生するカバー１を平板６を介して圧電素子５が覆っているために、カバー１の凹凸に関係なく、カバー１の起振力の強度に応じて圧電素子５による振動抑制効果が及ぼされる。そのため、振動の抑制効果を向上させることができる。
【００２１】
また、起振力は振動発生源４を中心として放射状に伝達される。すなわち、振動は同心円状に広がっていく。そのため、平板６と圧電素子５を円盤状とすることによって、同心円状に伝達される振動に対しての振動抑制効果を増大させることができる。
【００２２】
さらに、円盤状の圧電素子５を複数設置しても良い。これにより、振動発生源４が複数ある場合にも振動抑制効果を増大させることができる。
【００２３】
そして、カバー１の凸部同士が一体となるように、圧電素子５が平板６を介して接触しているので、カバー１の凸部３に振動の抑制効果が及ぼされる。したがって、振動の抑制効果を向上させることができる。さらに、カバー１の凸部３同士が一体となるように平板６で連結されているので、カバー１の剛性が向上し、そのため、振動の抑制効果を向上させることができる。
【００２４】
なお、平板６の断面形状としては、少なくとも一方が平坦面であり、平坦面以外のカバー１の表面と接する面に凹凸が設けられ、この平板６の凹部がカバー１の凸部と接し、平板６の凸部がカバー１の凹部と接するようにしてもよい。この場合、この平板の平坦面に圧電素子が張り付けられる。そして、この圧電素子による振動抑制効果はカバー１の凹部と凸部のいずれにも及ぼされるので、そのため、振動の抑制効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】圧電素子を使用して振動の抑制を行う一例を示す図である。
【図２】カバーの上面図と断面図、および振動発生源からの距離と振動の振幅の大きさを表す図である。
【図３】カバーの実際の形状を表す図である。
【図４】本発明が適用された変速機の例を表す簡略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…カバー、  ２…凹部、  ３…凸部、  ４…振動発生源、  ５…圧電素子、  ６…平板。
【図１】
2006214573.tif 000003
【図２】
2006214573.tif 000004
【図３】
2006214573.tif 000005
【図４】
2006214573.tif 000006