(57)【要約】【課題】機械の部材の振動・雑音を圧電素子を用いて低減する方法において、個々の圧電素子の振動減衰効果を効率的に発揮できるようにして、振動低減効果を増大し、或いは、圧電素子及びそれに付随する回路又は装置の部品数を低減すること。【解決手段】機械の部材１０の面上に少なくとも一つの圧電素子Ｐを貼り付けて部材の面上の機械的振動エネルギーを圧電素子により電気的エネルギーに変換することにより部材の振動を低減する方法であって、部材の面上の曲げ剛性に差を設け、部材の面上の曲げ剛性の低い部位に圧電素子を貼り付ける。部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程は、部材に溝１２又はリブを設けることによりなされる。【選択図】        図１
2004308786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の部材の面上に少なくとも一つの圧電素子を貼り付けて前記部材の面上の機械的振動エネルギーを前記圧電素子により電気的エネルギーに変換することにより前記部材の振動を低減する方法であって、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程と、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程において、前記部材の面上に溝を形成し、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程において、前記溝を跨いで前記圧電素子を貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２の方法であって、前記圧電素子が少なくとも一対のリブを有し、前記部材の面上に前記一対のリブの各々の壁面に密に係合する少なくとも一対の溝を形成し、前記圧電素子の前記リブが前記一対の溝に嵌合した状態にて前記圧電素子を前記部材の面上に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程において、前記部材の面上に少なくとも一対のリブを設け、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程において、前記リブの対の間に前記圧電素子を貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記圧電素子が少なくとも一対の溝を有し、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程において、前記部材の面上に前記一対の溝の各々の壁面に密に係合する少なくとも一対のリブを設け、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程において、前記圧電素子の前記溝に前記リブが嵌合するよう前記部材の面上に前記圧電素子を貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項６】
機械の部材の面上に少なくとも一つの圧電素子を貼り付けて前記圧電素子が前記部材の面上の機械的振動エネルギーを電気的エネルギーに変換可能な状態とすることにより前記部材の振動を低減する方法であって、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程と、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の方法であって、前記圧電素子が長軸方向と短軸方向を有し、前記長軸方向が前記部材の面の曲げ剛性の低い方向に実質的に沿うように前記圧電素子が貼り付けられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子を用いた自動車のトランスミッション等の機械又は装置、その他の機械又は装置の振動・騒音を低減する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の機械の動力装置（エンジンやモータなど）、その動力伝達装置（トランスミッションなど）又はその他の装置・機械に於いて、機械的な振動が発生する部材、振動が伝達される経路に在る部材又はその他の部材に圧電（或いはピエゾ）素子を貼り付け、その圧電効果によって振動エネルギーを吸収することにより又は部材の振動変形を相殺することにより、振動・雑音を低減し、或いは、振動・雑音の伝播を抑える方法又は装置が知られている（例えば、下記の特許文献１−４参照。）。
【０００３】
そのような圧電素子を用いた振動・雑音低減方法又は装置（或いは、制振装置、制振ユニットなどと呼ばれる場合もある。）の一つ（特許文献１及び２）においては、振動する部材に貼り付けられた（又は取り付けられた）圧電素子へ、部材の振動と逆位相の電圧を与えることにより、圧電素子を変形させ、その変形力により、部材の変形を相殺し、部材の力学的な振動が抑えられるよう構成されている（アクティブ制振方式）。このアクティブ制振方式が、例えば、自動車のトランスミッションに適用される場合には、自動車の車速、タイヤ及びシャフトの回転数及びギヤの歯数などから、トランスミッションで発生する振動の周波数及び位相をモニターすることができるので、モニターされた部材の振動と逆位相で圧電素子が変形歪みを起こすように、圧電素子に印加される電圧の位相及び周波数が制御される。
【０００４】
圧電素子を用いた振動・雑音低減方法又は装置の別のもの（特許文献３及び４）においては、振動する部材に貼り付けられた圧電素子は、一対の電極を介して電気抵抗、コイル及びコンデンサを含む電気回路に接続される（パッシブ制振方式）。この場合には、圧電素子が部材の振動に伴なって変形歪みを起こすと、圧電素子に接続された電極間に電位差が発生し、この電位差によって、回路内に電流が流れるよう構成されている。回路中には抵抗が含まれているので、その抵抗に電流が流れることにより、熱が発生する。即ち、部材の振動エネルギーが、圧電素子において電気エネルギーに変換され、しかる後に、回路の抵抗において電気エネルギーが熱エネルギーに変換されて外気に散逸されることにより、部材の振動・雑音が低減されるようになっている。また、パッシブ制振方式において、回路に適当なコイル及びコンデンサを組みこむことにより、部材の振動変形を抑える方向に圧電素子が変形力を発生するよう構成することもできる。
【０００５】
上記のアクティブ制振方式は、圧電素子へ外部電源による変形力が与えられるので、抑制されるべき部材の振動変形の程度に応じて印加電圧を増減することにより、振動低減効果を高くすることができる反面、部材の振動をモニターするため及び圧電素子への印加電圧の制御のためのシステム構成が複雑でコスト及び質量が増大し、また、電圧の周波数及び位相の制御に高い精度が要求される（振動の位相がずれると、部材の振幅が増大することも有り得る。）。他方、パッシブ制振方式は、そこに用いられる回路は、比較的簡単なものであり、コストアップ、質量の増大は少なく、また、アクティブ制振方式の如き複雑で且精密な制御が必要ない点で有利であるが、振動減衰効果は、アクティブ制振方式に比べると、劣るものである。
【特許文献１】
特開平５−１３３４３５号公報
【特許文献２】
実開平６−３２７８７号公報
【特許文献３】
特開平１０−３０９９５１号公報
【特許文献４】
特開２０００−３５７８２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き圧電素子を用いた振動・雑音低減方法又は装置においては、十分な振動減衰効果を得るべく、振動を低減されるべき部材に対して多数の圧電素子が貼り付けられている。特許文献１乃至３の図面にも示されている如く、圧電素子は、プロペラ又はドライブシャフト、トランスミッションケース、自動車のルーフなど、様々な形状の部材に適用されるところ、部材の振動が二次元又は三次元構造を伝播する場合、シャフトなどの棒状部材の場合に比して、振動のモード又は向きの数が著しく増大する。その場合、部材に貼りつける圧電素子の数を増やせば、部材に発生した振動・雑音の低減効果は確保されるが、圧電素子を、発生する振動モードに対し、ランダムな向き及び位置に貼りつけると、その向き及び位置によっては、振動減衰効果が非常に小さくなってしまうことがあり、そのような減衰効果の小さい圧電素子は無駄になってしまう。また、圧電素子自体、比較的高価な素子である上に、圧電素子の数が増えるとともに、圧電素子に接続される回路数又は制御装置数が増大し、コストアップ・質量の増大といった事態をまねいてしまう。
【０００７】
ところで、パッシブ制振方式において、圧電素子が部材の振動エネルギーを吸収する機構は、既に述べた如く、圧電素子に部材の振動変形に伴なって歪みが発生し、力学的な（運動）エネルギーが電気エネルギーに変換されることによるものである。即ち、圧電素子の歪みが大きければ大きいほど、吸収される振動エネルギーが多くなる。部材に貼りつけられた各々の圧電素子は、部材の変形に伴って変形するのであるから、或る量の振動エネルギーに於いて、振動する部材の振幅が大きいほど、或いは、部材の歪みが大きいほど、個々の圧電素子に吸収される振動エネルギーも増大し（即ち、圧電変換効率が増大し）、その振動吸収能を向上することができる。
【０００８】
振幅の大きな低次の振動モードは、部材の曲げ剛性の低い部位に又は曲げ剛性の低い方向（曲がり易い方向）に発現しやすく、或るの振動波についてみれば、振幅の腹の部分が最も歪み（変形量）が大きくなる。また、一般に、平板状部材の曲げ剛性は、その部材における長い辺に沿う方向（長軸方向）が、それよりも短い辺に沿う方向（短軸方向）よりも低く、大きな振幅が発現しやすい。しかしながら、実際の機械又は装置に於ける平面状若しくは立体状の部材は、種々の形状を有し、必ずしも、直観的に、剛性の低い方向又は振幅の腹が生ずる部位を特定できるとは限らない。
【０００９】
かくして、パッシブ制振方式において、平面状又は立体状部材の剛性分布を考慮して振動振幅又は振動変形の大きい部位にて、或いは、振動振幅の大きい振動モードに対して最も効率的に圧電素子に歪みが発生するように、圧電素子を貼り付ける位置及び方向を特定することができれば、個々の圧電素子に於ける圧電変換効率が増大され（各圧電素子が有する振動減衰能を有効に引き出すことができ）、従って、振動減衰効果の効率が向上される。そして、これにより、従来必要であった圧電素子数及び付随する回路又は制御装置数を低減することが可能となる。
【００１０】
従って、本発明の解決しようとする一つの課題は、機械又は装置の部材、特に、平面状又は立体状の部材における機械的な振動・雑音を、圧電素子を用いて、低減する方法又は装置において、個々の圧電素子の振動減衰効果を増大する圧電素子を貼り付ける新規な方法を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの課題は、上記の如き方法であって、部材の剛性を考慮して大きな振動が発生する部位に圧電素子を貼り付け、振動エネルギーを効率的に吸収する方法を提供することである。
【００１２】
本発明のもう一つの課題は、上記の如き方法であって、部材の振動変形が、効率良く圧電素子内の歪みに変換されるようにする方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更にもう一つの課題は、上記の如き方法であって、個々の圧電素子の振動低減効果を増大することにより、機械の振動低減のために用いられる圧電素子数及びそれらに付随する回路又は装置数を低減し、機械の製造又は維持費用を低減し、又は、質量を低減することのできる方法を提供することである。
【００１４】
本発明の更にもう一つの課題は、上記の如き方法であって、パッシブ制振方式に於ける振動・雑音低減効果を増大することのできる圧電素子を振動する部材に貼り付ける方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、機械の部材の面上に少なくとも一つの圧電素子を貼り付けて前記部材の面上の振動エネルギー（機械的エネルギー）を前記圧電素子により電気的エネルギーに変換することにより前記部材の振動を低減する方法であって、前記部材の面上の曲げ剛性に差を設ける過程と、前記部材の面上の曲げ剛性の低い部位に前記圧電素子を貼り付ける過程とを含むことを特徴とする方法により達成される。
【００１６】
或る量の振動エネルギーの振動が、例えば、自動車のトランスミッションに於けるギヤの噛合い部分などの振動源にて発生し、次いで、機械の部材、例えば、トランスミッションケースに伝播したとすると、振動エネルギーは、その部材の面上において剛性（特に曲げ剛性）が低い部位又は低い方向において大きな振幅の振動波として通過し、更にその部材に接続された別の部材、例えば、自動車のシャーシへと更に伝播してゆくこととなる。振動波が伝播していく過程で、その振動の周波数と、部材の固有振動周波数とが重なると、部材は共振するところ、曲げ剛性の低い部位において振幅の腹若しくは大きな歪みが生ずる。しかしながら、既に述べた如く、部材の形状が一方向に長い長方形若しくは楕円形などの場合を除き、一般的には、何れの方向の曲げ剛性が低く、低次の振動モードの振幅が発現し易いか、或いは、どの部位に振幅の腹が生ずるかを知ることは、容易ではない。
【００１７】
上記の本発明の構成によれば、振動が抑えられるべき機械の部材の面上に曲げ剛性の差を積極的に設け、これにより、振幅の大きい振動波の伝播経路を定め、圧電素子は、かかる振幅の大きい伝播経路、即ち、部材の面上の曲げ剛性の低い部位に貼り付けられる。既に述べた如く、圧電素子は受ける歪みが大きいほど振動低減効果が大きいので、振動源から伝播してきた振動エネルギーは、その振幅が大きくなるところで、圧電素子により、効率良く振動を吸収され、かくして、振動エネルギーが更に別の部材に伝播することを抑制することとなる。換言すれば、本発明の構成によれば、個々の圧電素子は、各々の振動低減能が有効に発揮されるよう部材上に貼り付けられ、これにより、振動波が更に伝播して振動・雑音となることが回避されるのである。
【００１８】
上記の本発明の一つの局面において、部材の面上に溝を形成し、その溝を跨いで圧電素子を貼り付けるようにされてよい。この場合、部材の面上に溝が形成されることにより、部材は、溝の近傍において、その溝に垂直な方向曲がり易くなり、これにより、振幅の大きくなる振動モードの伝播経路、即ち、部材の曲がり易い方向と位置が決定される。更に、この局面の構成においては、溝が形成された部位は、曲げ剛性自体が低減するので、そこでの振幅、即ち、歪みは、溝がない場合よりも大きくなる。従って、より効率的に振動エネルギーが電気エネルギーに変換され、圧電素子による振動吸収効果を増大することができる。
【００１９】
また、この局面において、圧電素子として少なくとも一対のリブを有するものを用い、部材の面上に前記一対のリブの各々の壁面に密に係合する少なくとも一対の溝を形成し、圧電素子の前記リブが前記一対の溝に嵌合した状態にて前記圧電素子を前記部材の面上に貼り付けるようになっていてよい。
【００２０】
圧電素子にリブが設けられることにより、圧電素子の変形しやすい方向がリブと垂直な方向に決定される。そして、圧電素子のリブが部材の溝に嵌合させられることにより、圧電素子の変形しやすい方向と部材の曲がり易い方向とが一致するので、圧電素子の、部材の変形に対する応答がよくなり（部材の変形に対する圧電素子の変形歪みの追従性がよくなる。）、振動吸収効率が増大する。また、通常の態様では、圧電素子は、樹脂などの接着剤を介して、部材面上に貼り付けられるところ、圧電素子のリブと部材の溝とが直接に係合することにより、部材の変形が直接に圧電素子に伝わることになるので、部材から圧電素子への歪みの伝達効率が高くなる（樹脂を介すると樹脂部分が変形歪みを生ずる分、圧電素子に伝達される変形歪み量が小さくなる。）。従って、部材の変形が圧電素子に伝わり易くなることで、圧電素子の振動吸収効果が一層増大する。
【００２１】
本発明の別の局面においては、部材の面上に少なくとも一対のリブを設け、リブの対の間に圧電素子を貼り付けるようにしてよい。この場合、一対のリブが設けられた部位及びリブに平行な方向の曲げ剛性が増大し、リブの間の領域が、リブと垂直な方向に、相対的に曲がり易くなるので、振幅が大きくなる振動の伝播経路が一対のリブと垂直な方向に定まると伴に、歪みの大きくなる部位が、一対のリブの間に定まる（振動変位量の大きい位置が定まる）。かくして、リブの間に圧電素子を貼り付けることにより、圧電素子により、振動エネルギーを効率的に吸収できるようになる。
【００２２】
本発明の別の局面において、圧電素子として少なくとも一対の溝を有するものを用い、部材の面上に圧電素子の一対の溝の各々の壁面に密に係合する少なくとも一対のリブを設け、圧電素子の溝にリブが嵌合するよう部材の面上に圧電素子を貼り付けるようにされてよい。この場合、圧電素子において変形し易い方向が一対の溝に垂直な方向に決定され、かかる溝が部材上のリブに嵌合することにより、圧電素子と部材上での低次の振動モードの発現する方向が一致し、部材の変形に対する圧電素子の変形の追従性がよくなって、振動吸収効率が増大する。また、圧電素子のリブと部材の溝とが直接に係合することにより、部材の変形が効率的に圧電素子に伝えられるようになり、部材の変形が圧電素子に伝わり易くなるので、圧電素子の振動吸収効果が一層増大する。
【００２３】
上記の本発明の種々の局面のいずれにおいても、圧電素子が長軸方向と短軸方向を有する場合には、長軸方向が前記部材の面の曲げ剛性の低い方向に実質的に沿うように圧電素子が貼り付けられるようにするのが好ましい。
【００２４】
振動が低減されるべき部材が、例えば、長方形又は楕円形など、一方向に長いものは、その長い方向、即ち長軸方向の曲げ剛性が低く湾曲しやすい。そのような部材の形状から湾曲しやすい方向が分かるものを含め、部材の面の曲げ弾性の低い方向に圧電素子の長軸方向を一致させることにより、圧電素子に発生する応力を大きくすることができ、従って、電気エネルギーに変換される振動エネルギー量が大きくなり（エネルギーの変換効率が良くなる。）、個々の圧電素子の振動吸収の効率が良くなる。
【００２５】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００２７】
図１は、振動が低減されるべき機械の部材、例えば、自動車のトランスミッションカバーの面１０上に本発明の一つの局面における方法により、板状の圧電素子Ｐを貼り付けた状態を模式的に示している（図１（Ａ）は、圧電素子を貼り付けた部位の模式的な上面図であり、図１（Ｂ）は、模式的な斜視図である。）。本発明の方法においては、まず、部材１０の面上に圧着素子Ｐが貼り付けられるのに先だって、部材１０の表面に、溝１２が形成される。その後、溝１２を跨ぐ態様にて、部材１０の面上に、圧電素子Ｐが、接着剤等の当業者にとって任意の方法により貼り付けられる。部材１０への圧電素子の貼り付けは、任意の方法、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤によってなされてよい。
【００２８】
圧電素子Ｐは、図示していないが、その表面及び裏面が導電性材料により覆われており、かかる導電性材料が電極を構成する。図１の実施形態における振動を低減する方法は、いわゆるパッシブ制振方式であり、従って、圧電素子の表面と裏面の電極は、各々、当業者にとって周知の、抵抗、コンデンサ又はコイルを含む電気回路に接続されていてよい。本発明においては、圧電素子によって部材１０の振動エネルギーを電気エネルギーとして吸収する態様により、機械の部材から振動を除去するよう構成されているので、電気回路においては、一旦吸収された振動エネルギーが、再び、圧電素子を介して機械の部材に逆流することのないようにすることが好ましい。したがって、圧電素子に接続される電気回路は、そのような目的に適合するものであることが好ましい。
【００２９】
溝１２が形成されることにより、部材１０は、図示の如く、溝１２に垂直な方向に湾曲されやすくなる、即ち、溝１２に垂直な方向に曲げ剛性が低減され、部材１０に振動が与えられると、図示の如き、溝１２を振幅の腹として、溝１２に垂直な方向に低次の振動モードの振動変形が発現されやすくなる。しかも、部材の厚みが溝１２において薄くなっていることにより、溝のない部位よりも剛性が低くなっているため、変位量が大きくなる（振幅の腹は、概ね、溝又は溝の近傍に生ずる）。従って、溝１２を跨ぐように圧電素子Ｐを貼り付けると、圧電素子の変形量、即ち、歪み量を最も大きくすることができ、圧電素子のエネルギー変換効率は、最大限に引上げられることとなるのである。
【００３０】
図１の実施形態において、後に図５に関連して説明する如く、圧電素子Ｐは、その長い辺に沿う方向、即ち、長軸方向が溝に対して垂直に、即ち、曲げ剛性の低い方向に一致するよう貼り付けられていることが好ましい。
【００３１】
かくして、図１の実施形態においては、圧電素子の貼り付けられる部材において、敢えて、振幅が増大されるよう構成することにより、振動エネルギーが効率良く吸収されるようになり、振動波が更に別の部材へ伝播していくことが抑制することができるようになる。
【００３２】
図２（Ａ）は、本発明の別の実施形態を示しており、この実施形態においては、図２（Ｂ）に示す如く、圧電素子Ｐに一対のリブ１８ａ、１８ｂを形成したものを用い、部材１０には、一対の溝１２ａ、１２ｂを形成し、圧電素子Ｐを部材１０に貼り付ける際に、リブ１８ａ、ｂと溝１２ａ、ｂとを嵌合させる。その際、各々対応するリブと溝との壁面は、図２（Ａ）に示されている如く、密に直接に係合するよう構成する。その他の構成については、図１の実施形態と同様であってよい。
【００３３】
図２の実施形態においても、図１の場合と同様に、部材１０には、溝１２ａ、ｂに垂直な方向の曲げ剛性が低減するので、溝に垂直な方向に湾曲する変形が生ずる。そして、更に、ここでは、圧電素子Ｐにリブが設けられていることにより、圧電素子の歪みは、一対のリブの中間を振幅の腹としてリブに垂直な方向に発現することとなる。既に述べた如く、圧電素子Ｐと部材１０との振動変形し易い方向が一致することにより、部材の変形に対する圧電素子の変形の追従性が向上され、部材の変形に対する圧電素子の応答が向上される。また、圧電素子Ｐの一部、即ち、リブ１８ａ、ｂと、部材１０とが直接的に係合していることによっても、部材の変形に対する圧電素子の応答性が向上されることとなる。
【００３４】
また、圧電素子のリブ１８ａ、ｂとにより、部材１０の溝の間の部位を挾持することにより、部材の変形時に接着剤１９にかかる剪断力を低減することができ、接着剤の耐久性を向上することができる（剥がれにくくできる。）
【００３５】
図３には、本発明の更に別の実施形態が示されている。同図の実施形態においては、部材１０に一対のリブ２０ａ、ｂを設け、そのリブの中間に圧電素子Ｐを貼り付ける。図示の如く、部材１０にリブを設けると、リブ２０ａ、ｂの部分は、剛性が大きくなるため、部材１０に振動が伝播してきた際、振幅の節となり、リブの中間が腹となる。かくして、リブの中間に圧電素子Ｐを貼付することにより、圧電素子Ｐの変形量を大きくすることができ、該圧電素子Ｐの振動減衰効果を最大限に引き出すことが可能となる。本実施形態のその他の構成は、図１に例示の形態と同様であってよい。なお、圧電素子が長方形の板状である場合には、図１と同様に、素子は、その長軸方向がリブの延在する方向に垂直になるよう貼り付けられることが好ましい。
【００３６】
図４（Ａ）は、本発明の更に別の実施形態を示しており、この実施形態においては、図４（Ｂ）に示す如く、圧電素子Ｐとして一対の溝２２ａ、ｂが形成されているものを用い、部材１０には、圧電素子Ｐの溝に嵌合するリブ２４ａ、ｂを形成する。この場合、部材１０は、図３の場合と同様の振動変形が発現され、他方、圧電素子Ｐは、その溝に垂直な方向に変形し易くなる。かくして、リブ２４ａ、ｂと、溝２２ａ、ｂとが嵌合されることにより、圧電素子Ｐの変形し易い方向は、部材１０の曲がり易い方向と一致し、図２の実施形態と同様に、部材１０の変形に対する圧電素子Ｐの変形の追従性が向上される。また、図２の場合と同様に、図４（Ａ）に示す如く、リブと溝とが直接に密に係合し、リブにより、圧電素子を保持するよう構成することにより、接着剤１９の耐久性が向上する。その他の構成は、図１に例示の実施形態と同様であってよい。
【００３７】
図５（Ａ）には、部材１０の形状が、長方形若しくは楕円形などの一方向に長い場合、その他の直観的に曲げ剛性の低い方向が予測される場合において、圧電素子Ｐを貼り付ける方法を例示したものである。このような場合、同図に示されている如く、部材の長い辺に沿う方向、即ち、長軸方向（若しくは曲げ剛性の低い方向）と、圧電素子の長軸方向とが、一致するよう、圧電素子を貼り付けることが好ましい。その理由は、その第一には、圧電素子の歪みによる電気分極が剪断歪みの寄与を大きく受ける場合には、円弧状に湾曲した板状部材の剪断歪みは、周方向（湾曲方向）の両端に近づくほど大きくなり、従って、湾曲した部分の長さがその円弧状の方向に長いほど、素子の電極間には、大きな電位差を生ずるからである。第二には、圧電素子を貼付する部位のずれに対する圧電素子の応答、即ち、変形量の変化が少ないためである。部材の振幅において、曲げ変形歪みの大きい部分は、振幅の腹、即ち、部材の長軸方向の中間領域であるところ、図５（Ｂ）の如く、部材の長軸と圧電素子の長軸とが直交する場合には、振幅の腹が発生する部位に的確に圧電素子を貼付することが困難である上に、少しでもずれると部材の変形歪み量が低減し、したがって、圧電素子の歪み量も低減してしまう。この点、図５（Ａ）の場合、圧電素子を振幅の腹に重なるように貼付することは容易であり、非常にロバスト性が高い。
【００３８】
【発明の効果】
従来の圧電素子を用いて振動・雑音を低減する技術において、例えば、特許文献４に示されているように、圧電素子の振動低減効果又は感度を増大する又は最適化するべく、圧電素子の構成を改良することが提案されている。かかる従来の技術とは異なり、本発明の場合では、圧電素子を有効に利用する、即ち、圧電素子の有している振動低減能を十分に引き出す目的で、振動が低減されるべき部材の構成に変更を加え、或いは、圧電素子を貼り付ける部位及び方向を特定する、というものである。従って、本発明において、特許文献４に示されている如き感度の改良された圧電素子を用いれば、更に、振動低減効果を改善することができるであろう。
【００３９】
本発明によれば、個々の圧電素子の振動低減効果が十分に発揮されるようになるので、機械において振動及び雑音を問題とならない程度までに抑えるのに必要な圧電素子の数を低減することができ、このことは、既に述べた如く、特に、二次元又は三次元の構造体に於ける振動・雑音を低減する際に有効である。更に、かかる二次元又は三次元の構造体の場合、振動変形は、面、即ち、二次元空間にて生ずるため、振動波の伝播方向が問題となるが、かかる問題に対処すべく、本発明によれば、従来は予測が難しかった振動波の伝播方向をコントロールし、かかるコントロールされた振動変形波において、最適に振動低減効果が得られる（圧電素子の歪みが大きくなるような）圧電素子の位置及び方向が特定される。
【００４０】
ところで、上記の本発明の実施形態は、パッシブ制振方式に本発明を適用した例について説明されているが、アクティブ制振方式においても、同様の態様にて本発明における各過程が適用されてよい。アクティブ制振方式においても、圧電素子が貼付されるべき場所は、振動波の腹又は変形量の大きくなるべき部位である。よって、本発明の教示するところに従い、部材上に生ずる振動波形をコントロールし、振動の腹が生じ易い部位及び方向を特定して圧電素子を貼付することにより、必要な振動低減効果を得るための圧電素子の数を低減することができる。
【００４１】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に従って圧電素子が貼付された部材の模式的な上面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）。（Ｂ）においては、部材が振動波により変形されている。
【図２】本発明の第二の実施形態に従って圧電素子が貼付された部材の模式的な断面図（Ａ）と、この実施形態において用いられる圧電素子の模式的な斜視図（Ｂ）。
【図３】本発明の第三の実施形態に従って圧電素子が貼付された部材の模式的な斜視図。部材は振動波により変形された状態で示されている。
【図４】本発明の第四の実施形態に従って圧電素子が貼付された部材の模式的な断面図（Ａ）と、この実施形態において用いられる圧電素子の模式的な斜視図（Ｂ）。
【図５】一方向に長い部材に圧電素子を貼り付ける方法を説明する図。（Ａ）圧電素子の長軸方向と部材の長軸方向を平行にした場合。（Ｂ）圧電素子の長軸方向を部材の長軸方向に垂直にした場合。
【符号の説明】
１０…部材
１２、１２ａ、ｂ…溝
１８ａ、ｂ…リブ
２０ａ、ｂ…リブ
２２ａ、ｂ…溝
２４ａ、ｂ…リブ
Ｐ…圧電素子
【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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