(57)【要約】【課題】  被制振体（内装板）へのピエゾ素子の貼付構造を工夫して、確実にピエゾ素子を歪ませることができる被制振体へのピエゾ素子の取付構造を提供する。【解決手段】  被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、被制振体（内装板）１に配置される固定用突起２，３と、この固定用突起２，３に固定される梁状部材４と、この梁状部材４に貼り付けられるピエゾ素子５とを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）被制振体に配置される固定用突起と、
（ｂ）該固定用突起に固定される梁状部材と、
（ｃ）該梁状部材に貼り付けられるピエゾ素子とを具備することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項２】
請求項１記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記固定用突起が前記梁状部材の両端部に配置されることを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項３】
請求項１記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記固定用突起が前記梁状部材の中央部に配置されることを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項４】
請求項２又は３記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の中央部の片面に配置することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項５】
請求項２又は３記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の中央部の両面に配置することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項６】
請求項２又は３記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子をバイモルフ型とし、その両端に梁状片を継ぎ梁状部材とすることを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項７】
請求項２又は３記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の両面全体に配置することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項８】
請求項４記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子がバイモルフ型ピエゾ素子であることを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項９】
請求項４、５、６又は７記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子に重りを配置することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項１０】
請求項４、５、６又は７記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記梁状部材の両端部に重りを配置することを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記重りが前記ピエゾ素子の制御回路であることを特徴とする被制振体へのピエゾ素子の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の被制振体（内装板）に施される被制振体へのピエゾ素子の取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等の被制振体（内装板）に直接ピエゾ素子を添付して、被制振体（内装板）に発生した振動によるひずみを電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーをピエゾ素子に接続した分岐回路（インダクタンス回路、負性容量回路等）の抵抗で熱エネルギーとして放出することにより制振効果を発生させ、被制振体（内装板）の振動を低減し騒音低減を図る方法が報告されている（下記非特許文献１〜４参照）。
【非特許文献１】「車体軽量化を実現する防音・防振技術」，南  秀樹、富岡  隆弘，瀧上  唯夫、ＲＲＲ  ２００４年，Ｎｏ．１  第２６〜２９頁
【非特許文献２】「圧電材料を用いた車内騒音低減」，山本  克也，朝比奈  峰之，ＲＲＲ  ２００５年，Ｎｏ．１２  第２６〜２９頁
【非特許文献３】「圧電振動子を用いたアクティブ遮音制御」，渡辺  博幸，鈴木  勝義，井坂  秀治，飯田  一嘉，阿久津  悟，日本機械学会，Ｎｏ．０５−１５
【非特許文献４】「スマート構造を用いた能動遮音と音響加振の抑制」，乙守  正樹，大久保  博志，下村  卓，得竹  浩，日本機械学会，Ｎｏ．０６−７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の被制振体（内装板）にピエゾ素子を貼付する方法では、ピエゾ素子の歪み量が被制振体（内装板）のひずみ量に拘束され充分な発生電圧（制振効果）が得られない。また、被制振体（内装板）の振動モードにより効果的に制振効果が得られるピエゾ素子の貼付位置および周波数が限られるなどの欠点があった。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、被制振体（内装板）へのピエゾ素子の貼付構造を工夫して、確実にピエゾ素子を歪ませることができる被制振体へのピエゾ素子の取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、被制振体に配置される固定用突起と、この固定用突起に固定される梁状部材と、この梁状部材に貼り付けられるピエゾ素子とを具備することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記固定用突起が前記梁状部材の両端部に配置されることを特徴とする。
【０００７】
〔３〕上記〔１〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記固定用突起が前記梁状部材の中央部に配置されることを特徴とする。
【０００８】
〔４〕上記〔２〕又は〔３〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の中央部の片面に配置することを特徴とする。
【０００９】
〔５〕上記〔２〕又は〔３〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の中央部の両面に配置することを特徴とする。
【００１０】
〔６〕上記〔２〕又は〔３〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子をバイモルフ型とし、その両端に梁状片を継ぎ梁状部材とすることを特徴とする。
【００１１】
〔７〕上記〔２〕又は〔３〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子を前記梁状部材の両面全体に配置することを特徴とする。
【００１２】
〔８〕上記〔４〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子がバイモルフ型ピエゾ素子であることを特徴とする。
【００１３】
〔９〕上記〔４〕、〔５〕、〔６〕又は〔７〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記ピエゾ素子に重りを配置することを特徴とする。
【００１４】
〔１０〕上記〔４〕、〔５〕、〔６〕又は〔７〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記梁状部材の両端部に重りを配置することを特徴とする。
【００１５】
〔１１〕上記〔９〕又は〔１０〕記載の被制振体へのピエゾ素子の取付構造において、前記重りが前記ピエゾ素子の制御回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被制振体（内装板）のピエゾ素子の貼付構造を工夫して、確実にピエゾ素子を歪ませることができる。
【００１７】
ピエゾ素子を被制振体（内装板）とは別の梁状部材に貼付することにより被制振体（内装板）の振動の大きさ、発生ひずみ量に関わらず大きな発生電圧（制振効果）を得ることができる。
【００１８】
ピエゾ素子を梁状部材に貼付して梁の長さ、剛性、質量、追加重りの質量を調整することにより、任意の周波数に対応した制振特性を得ることができる。
【００１９】
また、ピエゾ素子に接続する電気制御回路の特性を変更することにより制振特性を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の被制振体へのピエゾ素子の取付構造は、被制振体に配置される固定用突起と、この固定用突起に固定される梁状部材と、この梁状部材に貼り付けられるピエゾ素子とを具備する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【００２３】
この図において、１は被制振体（内装板）、２，３はその被制振体（内装板）１上に形成される固定用突起、４はピエゾ素子５を貼付した梁状部材である。
【００２４】
このように、この実施例では、梁状部材４の両端が被制振体（内装板）１上の固定用突起２と３で固定されるようにしている。つまり、被制振体（内装板）１の所定位置に固定用突起２，３を配置して、ピエゾ素子５を貼付した梁状部材４を設けるようにしたので、被制振体（内装板）１の所定位置での振動を確実に検出することができる。
【００２５】
図２は本発明の第２実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【００２６】
この図において、１１は被制振体（内装板）、１２はその被制振体（内装板）１１上に形成される固定用突起、１３はピエゾ素子１４を貼付した梁状部材である。
【００２７】
このように、この実施例では、梁状部材１３の中央が被制振体（内装板）１１上の固定用突起１２で固定されるようにしている。つまり、被制振体（内装板）１１の所定位置に固定用突起１２を配置して、梁状部材１３の中央片面にピエゾ素子１４を貼付するようにしたので、被制振体（内装板）１１の所定位置での振動を確実に検出することができる。
【００２８】
図３は本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その１）を示す図である。
【００２９】
この図において、２１は梁状部材であり、この梁状部材２１の中央片面にのみピエゾ素子２２を貼り付けるようにしている。
【００３０】
図４は本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その２）を示す図である。
【００３１】
この図において、３１は梁状部材であり、この梁状部材３１の中央両面にピエゾ素子３２，３３を貼り付けるようにしている。つまり、梁状部材３１の中央の表側にピエゾ素子３２を、梁状部材３１の中央の裏側にピエゾ素子３３を貼り付けてバイモルフ型としている。
【００３２】
図５は本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その３）を示す図である。
【００３３】
この図において、バイモルフ型ピエゾ素子４２の両端に梁状片４１，４３を取り付け、梁状部材としている。
【００３４】
図６は本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その４）を示す図である。
【００３５】
この図において、５１は梁状部材であり、この梁状部材５１の両面全体にピエゾ素子５２，５３を貼り付けるようにして、梁状のバイモルフ型ピエゾ素子としている。
【００３６】
図７は本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その５）を示す図である。
【００３７】
この図において、梁状部材５５の中央片面にのみバイモルフ型ピエゾ素子５６を貼り付けるようにしている。
【００３８】
図８は本発明の第３実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【００３９】
この図において、６１は被制振体（内装板）、６２，６３は被制振体（内装板）６１の所定位置上に配置される固定用突起、６４はピエゾ素子６５，６６を貼付した梁状部材である。
【００４０】
このように、この実施例では、梁状部材６４の両端が被制振体（内装板）６１上の固定用突起６２と６３で固定されている。つまり、被制振体（内装板）６１の所定位置に固定用突起６２，６３を配置して、梁状部材６４の中央両面にピエゾ素子６５，６６を貼り付け、更に、ピエゾ素子６５上に慣性力を大きくするように、重り６７を配置するようにしている。なお、更に慣性力を大きくしたい場合には重り６８をピエゾ素子６６の下面に配置することができる。
【００４１】
図９は本発明の第４実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【００４２】
この図において、７１は被制振体（内装板）、７２は被制振体（内装板）７１の所定位置上に配置される固定用突起、７３はピエゾ素子７４，７５を貼付した梁状部材である。
【００４３】
このように、この実施例では、梁状部材７３の中央が被制振体（内装板）７１上の固定用突起７２で固定されるている。つまり、被制振体（内装板）７１の所定位置に固定用突起７２を配置して、梁状部材７３の中央両面にピエゾ素子７４，７５を貼り付け、更に、ピエゾ素子７４，７５の慣性力を大きくするために、梁状部材７３の両端に重り７６，７７を配置するようにしている。なお、更に慣性力を大きくしたい場合には重り７８，７９を梁状部材７３の下面に配置することができる。
【００４４】
なお、図示していないが、ピエゾ素子からの出力を制御回路に導き、この制御回路からの帰還出力により、前記ピエゾ素子を制御して、被制振体（内装板）の振動を制御する制振機能を持たせ、被制振体（内装板）の振動による騒音を防止するようにしている。その場合、重りに代えて、上記制御回路をピエゾ素子上に配置するようにしてもよい。このように構成すると、装置の軽量化、小型化を図ることができる。
【００４５】
本発明によれば、ピエゾ素子を梁状部材に貼付してその両側または中央部を被制振体（内装板）に取り付けて被制振体への貼付位置に関わらずピエゾ素子に大きなひずみを発生させることにより、被制振体（内装板）に直に貼付する場合より大きな発生電圧（制振効果）を得ることができる。
【００４６】
梁状部材の形態としては、上記したように、種々の変形が可能である。例えば、梁状部材の中央片面にピエゾ素子を貼付する。また、中央両面にピエゾ素子を貼付してバイモルフ型とする。バイモルフ型ピエゾ素子の両端に梁状部材を継ぎ足したり、梁状部材全体をバイモルフ型ピエゾ素子とするようにしてもよい。
【００４７】
被制振体（内装板）の振動数に応じて梁状部材の固有振動数を変更する方法は、梁状部材の全長を変更する、梁状部材の剛性を変更する、梁状部材の両端を被制振体（内装板）に取り付ける場合に梁状部材の中央部に重りを取り付ける、梁状部材の中央部を被制振体（内装板）に取り付ける場合に梁状部材の両端に重りを取り付けるなど種々の方法がある。なお、装置の軽量化、小型化のためにピエゾ素子の制御回路を重りの代わりに使用することも考えられる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の被制振体へのピエゾ素子の取付構造は、車両等の被制振体（内装板）の制振、ひいては、車両等の被制振体の騒音防止に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その１）を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その２）を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その３）を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その４）を示す図である。
【図７】本発明の実施例を示す梁状部材上へのピエゾ素子の取り付け状態（その５）を示す図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す被制振体（内装板）へのピエゾ素子の取付構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１１，６１，７１    被制振体（内装板）
２，３，１２，６２，６３，７２    固定用突起
４，１３，２１，３１，５１，５５，６４，７３    梁状部材
５，１４，２２，３２，３３，５２，５３，６５，６６，７４，７５    ピエゾ素子
４２，５６    バイモルフ型ピエゾ素子
６７，６８，７６，７７，７８，７９    重り
４１，４３    梁状片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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