(57)【要約】【課題】運動エネルギを熱エネルギに変換できる線状部材を利用して十分な振動抑制効果を得ることのできる振動抑制構造を提供する。【解決手段】複数の素線４を互いに接触させ、かつ相対変位可能に保持した線状部材３を、振動する制振対象物１に取り付け、その制振対象物１が振動する際の運動エネルギにより複数の素線４を相対変位させることで、運動エネルギを熱エネルギに変換して制振対象物１の振動を抑制する振動抑制構造において、制振対象物１の振動方向Ｖに対して線状部材３の長さ方向Ｌがほぼ直交するように、線状部材３の中央部分３ａが制振対象物１の制振対象部位２に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線を互いに接触させ、かつ相対変位可能に保持した線状部材を、振動する制振対象物に取り付け、その制振対象物が振動する際の運動エネルギにより前記複数の素線を相対変位させることで、前記運動エネルギを熱エネルギに変換して前記制振対象物の振動を抑制する振動抑制構造において、
前記制振対象物の振動方向に対して前記線状部材の長さ方向がほぼ直交するように、前記線状部材の中央部分が前記制振対象物の制振対象部位に固定されていることを特徴とする振動抑制構造。
【請求項２】
前記線状部材は、前記制振対象部位の表面から前記振動方向に所定の長さ離れた位置に、前記制振対象物の振動が伝達可能な状態で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の振動抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制振対象物が振動する際の運動エネルギを熱エネルギに変換することができる線状部材を利用して制振対象物の振動を抑制する振動抑制構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、制振対象物にケーブルやワイヤを取り付けて、制振対象物が振動する際のエネルギをケーブルやワイヤ等に吸収させることで、制振対象物の振動を抑制するあるいは減衰させる技術が提案されている。その一例として、相対的に変位を生じ得る２つの構造体の一方に、所定の間隔で対向する２つの面を設け、他方の構造体をこれら２つの面の間に挟み込む形状とし、複数本のワイヤを束ねたワイヤ束の両端を一方の構造体の２つの面側にそれぞれ固定するとともに、そのワイヤ束の中途部分を他方の構造体に設けた孔に貫通・固定した構成のワイヤ束を用いた振動エネルギ吸収装置に関する発明が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている振動エネルギ吸収装置によれば、ワイヤ束をダンパとして使用し、例えば、建物の地震などによる振動を効果的に抑制することができ、またワイヤの長寿命化を図ることができる、とされている。
【０００３】
また、特許文献２には、ガスタービンエンジンなどのロータの振動を減衰するためのダンパリング装置であって、複数の単一ワイヤストランドが互いに縒り合わされるとともに、外側リングと内側リングとの割りリングにされたケーブルが、ロータに形成されたダンパリング溝に固着することなく接触するように配置された構成のロータの振動減衰のための装置に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載されているロータの振動減衰のための装置によれば、ロータの振動により、内側リングの外周面および外側リングの内周面に微小ずれが起こり、このため、振幅の小さい振動に対して摩擦減衰が起こり、振幅の大きい振動に対しては、それに加えて、外側リングの外周面とロータとの摩擦減衰が起こる、とされている。
【０００４】
そして、特許文献３には、水平中空断面部材の内部にチェーンまたはワイヤロープを中間に弛みをもたせた状態で両端固定状態にし、この水平中空部材を照明柱などの水平部材に取り付けたものであって、水平中空部材が水平方向に振動するときにチェーンまたはワイヤーロープが水平中空部材の内壁への衝突を繰り返すことで、振動エネルギを散逸させ、水平部材の制振を行う制振床パネルに関する発明が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８８１１号公報
【特許文献２】特開２００１−８２５４４号公報
【特許文献３】特開平９−６７８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の各特許文献に記載されている発明のように、例えば複数の線材（素線）を縒り合わせたようなケーブルあるいはワイヤロープなどの線状部材を制振対象物に取り付けることで、制振対象物が振動する際の運動（振動）エネルギが線状部材で吸収され、もしくは、その運動エネルギにより線状部材内部で摩擦（熱）が生じ、その結果、運動エネルギが熱エネルギに変換されて、制振対象物の振動を抑制することができる。
【０００７】
上記のような線状部材を用いて制振対象物の振動を抑制する構成において、線状部材による振動抑制効果を効果的に得るためには、制振対象物の振動による運動エネルギを効率良く線状部材に伝達することが可能な構成、言い換えると、制振対象物の振動が効率良く線状部材に伝わるような構成にする必要がある。したがって、制振対象物の振動の方向、およびその制振対象物に取り付ける際の線状部材の姿勢・向きを十分考慮せずに、線状部材を制振対象物に取り付けると、十分な振動抑制効果を得ることができない場合があった。
【０００８】
また、線状部材の全長をより長くし、あるいは線状部材の径をより太くし、あるいは線状部材の本数をより多くすることによって、より大きな振動抑制効果を得ることができる。しかしながら、線状部材の全長を延長したり径を拡大したり、あるいは本数を増加したりすることには自ずと限界があり、例えば、車両に搭載されるトランスミッションのケースやカバーなどを制振対象物とする場合、車両への搭載上の制約や、線状部材が振動して変形した場合の他の部品・部材との干渉の問題などから、線状部材の全長や直径あるいは本数が制限され、その結果、十分な振動抑制効果を得ることができない場合があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、運動エネルギを熱エネルギに変換できる線状部材を利用して十分な振動抑制効果を得ることのできる振動抑制構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の素線を互いに接触させ、かつ相対変位可能に保持した線状部材を、振動する制振対象物に取り付け、その制振対象物が振動する際の運動エネルギにより前記複数の素線を相対変位させることで、前記運動エネルギを熱エネルギに変換して前記制振対象物の振動を抑制する振動抑制構造において、前記制振対象物の振動方向に対して前記線状部材の長さ方向がほぼ直交するように、前記線状部材の中央部分が前記制振対象物の制振対象部位に固定されていることを特徴とする振動抑制構造である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記線状部材が、前記制振対象部位の表面から前記振動方向に所定の長さ離れた位置に、前記制振対象物の振動が伝達可能な状態で固定されていることを特徴とする振動抑制構造である。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、請求項１の発明によれば、制振対象物が振動すると、その振動による曲げモーメントが制振対象物に取り付けられた線状部材に作用して線状部材が変形する。線状部材が変形すると、線状部材を構成する複数の素線同士が相対変位することになる。複数の素線同士は互いに接触して摩擦力が作用しているため、それらが相対変位することで摩擦熱が発生する。すなわち、制振対象物の運動エネルギ（振動エネルギ）が熱エネルギに変換されて消費され、その結果、制振対象物の運動エネルギが低減される。すなわち、制振対象物の振動が抑制される。そして、この発明による振動抑制構造では、線状部材の長さ方向が制振対象物の制振対象部位における振動方向と直交するように、制振対象部位に固定されているため、制振対象物が振動する際に、その振動による荷重が、線状部材の中央部分に曲げモーメントとして効率良く作用する。そして、線状部材は、その中央部分の１箇所のみが制振対象部位に固定されていて、両端が自由端として解放されていることから、線状部材の両端部分は、中央部分に作用する曲げモーメントにより自由に振動し変位すること、すなわち線状部材の複数の素線同士の相対変位を大きくすることができる。そのため、制振対象物が振動する際に、その振動による運動エネルギを効率良く線状部材に伝達させることができるとともに、その運動エネルギが線状部材内部で熱エネルギに変換されて消費される量を増大することができ、その結果、制振対象物の振動を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、線状部材の中央部分の１箇所が、制振対象部位に固定される場合、例えば、制振対象部位にボス部を設けたり、スペーサを設置したりすることなどにより、線状部材は、制振対象部位の表面から振動の方向に所定の距離だけ離れた位置に、かつ制振対象部位の振動が伝達可能なように、その中央部分が固定される。そのため、制振対象物が振動する際に、線状部材の両端部分を、線状部材の中央部分に作用する曲げモーメントによって自由に振動させて変位させることができる。すなわち、線状部材の複数の素線同士の相対変位を、より大きくすることができる。そのため、制振対象物が振動する際に、その振動による運動エネルギが、線状部材内部で熱エネルギに変換されて消費される量を一層増大することができ、その結果、制振対象物の振動を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施例）
この発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明における振動抑制構造の第１の実施例を説明するための模式図である。図１において、符号１はこの発明における制振対象物であって、ここでは、例えば車両に搭載されるトランスミッションケースのリヤカバーの一部を制振対象物１とした構成の例を示している。
【００１５】
図１において、主に矢印Ｖで示す方向（図１での上下方向）に振動する制振対象物１の制振対象部位２に、線状部材３が取り付けられている。この線状部材３は、図２にその断面を示すように、可とう性もしくは可塑性を備えた多数の素線（線材）４が束ね合わせられ、もしくは縒り合わせられることで、それら多数の素線４が互いに接触して相対変位可能なように保持された部材であって、例えば、電気配線用や通信用の絶縁電線（リード線）や、ワイヤロープなどを用いることができる。この実施例では、例えば、図２に示すように、多数の素線４が、ビニールやポリエチレン等の樹脂製の被覆部材５によって被覆されたリード線を用いた例を示している。
【００１６】
線状部材３は、その中央部３ａが、制振対象物１の制振対象部位２に固定されている。固定方法は、例えば接着や溶接、ボルト締結などの任意の方法を用いることができ、制振対象部位２における振動が確実に線状部材３へ伝達される構成となるような固定方法であればよい。この実施例では、線状部材３の中央部３ａが、例えば、Ｕボルト６とナット７とにより制振対象部位２に密着させられて固定された例を示している。したがって、線状部材３は、制振対象物１からの振動による荷重（曲げモーメント）を受けることにより、弾性変形もしくは塑性変形するようになっている。
【００１７】
線状部材３の中央部３ａは、線状部材３の長さ方向（図１において矢印Ｌで示す方向、図１での左右方向）の全長における中間もしくはその近傍に位置する部分であり、そして、線状部材３は、その長さ方向（矢印Ｌ）が制振対象部位２の振動方向（矢印Ｖ）に直交するように、制振対象部位２の表面２ａ上に配置されて固定されている。
【００１８】
そのため、制振対象物１が矢印Ｖの方向に振動する際には、その振動が線状部材３の中央部３ａを介して線状部材３本体に伝わり、線状部材３は制振対象物１と共に振動する。そして、線状部材３は、その振動による繰り返し荷重を受けて変形する。すなわち、制振対象物１が振動する際には、その振動のエネルギ（すなわち運動エネルギ）による繰り返し荷重によって、線状部材３に曲げモーメントが作用し、その曲げモーメントの方向および大きさに応じて線状部材３が変形する。具体的には、中央部３ａの１箇所が固定されることで自由端となっている線状部材３の両端部３ｂ，３ｃが、それぞれ、線状部材３に作用する曲げモーメントの方向および大きさに応じて変位し、線状部材３がその中央部３ａを基点として変形するようになっている。
【００１９】
線状部材３が制振対象物１の振動を受けて変形すると、その線状部材３の変形部分では、多数の素線４同士が相対変位することになる。前述したように、これら多数の素線４は、束ね合わせられ、もしくは縒り合わせられていて、互いに接触した状態で保持されている。そのため、線状部材３に曲げモーメントが作用することで変形が生じると、その線状部材３の内部では、素線４同士が相対変位し、その際の各素線４間の摩擦力によって摩擦熱が発生する。すなわち、制振対象物１が振動する際の運動エネルギが、線状部材３の内部で、熱エネルギに変換されて消費されることになる。したがって、制振対象物１の振動による運動エネルギが低減されて、その結果、制振対象物１の振動が抑制される。
【００２０】
上記のように、多数の素線４を互いに接触させ、相対変位可能な状態に保持した線状部材３を、振動する制振対象物１に取り付け、制振対象物１の振動による運動エネルギを、線状部材３の内部で熱エネルギに変換させることで、制振対象物１の振動を抑制することができる。そして、その際に、制振対象物１の振動による運動エネルギを、可及的に効率よく線状部材３に伝達し、その伝達された運動エネルギにより線状部材３を可及的に大きく変形させることで、振動抑制効果を向上させることができる。
【００２１】
そして、この第１の実施例では、上記のように、線状部材３が、その長さ方向が制振対象物１の制振対象部位２における振動方向と直交するように、制振対象部位２に固定されているため、制振対象物１が振動すると、その振動が線状部材３の中央部３ａに伝達され、その振動による荷重が曲げモーメントとして中央部３ａに作用する。そして、線状部材３は、その中央部３ａの１箇所のみが制振対象部位２に固定されていて、両端３ｂ，３ｃがそれぞれ自由端として解放されていることから、線状部材３の両端部分は、中央部３ａに作用する曲げモーメントによって自由に振動して変位することができる。その結果、線状部材３の複数の素線４同士の相対変位を大きくすることができる。そのため、制振対象物１が振動する際に、その振動による運動エネルギを効率良く線状部材３に伝達させることができるとともに、その運動エネルギが線状部材３の内部で熱エネルギに変換されて消費される量を増大することができ、その結果、制振対象物１の振動を効果的に抑制することができる。
【００２２】
（第２の実施例）
図３は、この発明における振動抑制構造の第２の実施例を説明するための模式図であって、前述の図１に示す第１の実施例における構成を一部改良した構成の例を示している。したがって、図１に示す第１の実施例における構成と同様の構成の部分については、図１と同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３において、制振対象物１の制振対象部位２の表面２ａに、制振対象部位２の振動方向（矢印Ｖ）の片側（図１では表面２ａの上側）に所定の距離Ｄだけ突出したボス部８が、一体的に形成もしくは固定されている。具体的には、このボス部８は、例えば鋳造によって形成されること、あるいは、制振対象物１とは別部材として形成されたボス部８を、例えば溶接や接着などの方法によって固定されることで、制振対象物１に一体的に形成もしくは固定されている。したがって、ボス部８は、制振対象物１の制振対象部位２と共に振動するように構成されている。
【００２４】
ボス部８の上端面（図１での上側の端面）８ａ上に、線状部材３の中央部３ａが、その長さ方向（矢印Ｌ）が制振対象部位２の振動方向（矢印Ｖ）に直交するするように配置されて固定されている。固定方法は、例えば接着や溶接、ボルト締結などの任意の方法を用いることができ、制振対象部位２における振動が確実に線状部材３へ伝達される構成となるような固定方法であればよい。この実施例では、線状部材３の中央部３ａが、例えば、Ｕボルト６とナット７とにより制振対象部位２に密着させられて固定された例を示している。したがって、線状部材３は、ボス部８を介して、制振対象物１からの振動による曲げモーメントを受けることにより、弾性変形もしくは塑性変形するようになっている。
【００２５】
したがって、制振対象物１が矢印Ｖの方向に振動する際には、その振動が制振対象物１のボス部８と線状部材３の中央部３ａとを介して線状部材３本体に伝わり、線状部材３は制振対象物１と共に振動する。そして、線状部材３は、その振動による繰り返し荷重を受けて変形する。すなわち、制振対象物１が振動する際には、その振動のエネルギ（運動エネルギ）による繰り返し荷重によって、線状部材３に曲げモーメントが作用し、その曲げモーメントの方向および大きさに応じて線状部材３が変形する。具体的には、中央部３ａの１箇所が固定されることで自由端となっている線状部材３の両端部３ｂ，３ｃが、それぞれ、線状部材３に作用する曲げモーメントの方向および大きさに応じて変位し、線状部材３がその中央部３ａを基点として変形するようになっている。
【００２６】
そして、この第２の実施例では、上記のように、制振対象部位２の表面２ａに形成されたボス部８に、線状部材３の中央部３ａが、その長さ方向が制振対象部位２の振動方向に直交するするように配置されて固定されている。言い換えると、制振対象部位２の表面２ａから制振対象部位２の振動方向に所定の長さＤ離れた位置に、制振対象物１の振動が伝達可能な状態で、かつ線状部材３の長さ方向が制振対象部位２の振動方向に直交するように配置された状態で固定されている。
【００２７】
そのため、制振対象物１が振動する際に、線状部材３の両端部分３ｂ，３ｃを、線状部材３の中央部３ａに作用する曲げモーメントによる変形の自由度を増大させることができる。すなわち、線状部材３の複数の素線４同士の相対変位を、より大きくすることができる。そのため、制振対象物１が振動する際に、その振動による運動エネルギが、線状部材３内部で熱エネルギに変換されて消費される量を一層増大することができ、その結果、制振対象物１の振動を効果的に抑制することができる。
【００２８】
なお、この発明は上記の具体例で示した構成に限定されないのであって、具体例では、この発明における制振対象物を、例えばトランスミッションケースのリヤカバーを対象とした例を示しているが、上記のように構成されたこの発明の振動抑制構造を、制振対象部位・箇所に適用することのできる全ての部材・部品、構造物等を制振対象物とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の第１の実施例の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す構成における線状部材の断面を模式的に示す図である。
【図３】この発明の第２の実施例の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…制振対象物、  ２…制振対象部位、  ２ａ…表面、  ３…線状部材、  ３ａ…中央部、  ４…素線、  ８…ボス部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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