(57)【要約】【課題】変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置において、制振効果のばらつきを抑制できる制振装置を提供すること。【解決手段】変形することにより振動を減衰させる制振部材２を用いて制振対象物４の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置１であって、制振部材の剛性よりも大きな剛性を有する部材である接続部材３を備え、制振対象物に接続部材が取り付けられ、接続部材に制振部材が取り付けられ、接続部材の固有振動数は、制振対象物の制振対象とする振動数において接続部材が共振するように設定されている。【選択図】        図１
2009092201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置であって、
前記制振部材の剛性よりも大きな剛性を有する部材である接続部材を備え、
前記制振対象物に前記接続部材が取り付けられ、
前記接続部材に前記制振部材が取り付けられ、
前記接続部材の固有振動数は、前記制振対象物の制振対象とする振動数において前記接続部材が共振するように設定されている
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
請求項１記載の制振装置において、
前記接続部材は、前記制振対象物に対して相対変位可能な自由端である第一の自由端を有するように前記制振対象物に取り付けられ、
前記制振部材は、前記第一の自由端に取り付けられる
ことを特徴とする制振装置。
【請求項３】
請求項２記載の制振装置において、
前記制振部材は、前記接続部材に対して相対変位可能な自由端である第二の自由端を有し、
前記制振部材の固有振動数は、前記制振対象とする振動数において前記制振部材が共振し、かつ前記制振部材における前記第一の自由端に取り付けられる部分の振動の位相と前記第二の自由端の振動の位相とが異なるように設定されている
ことを特徴とする制振装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の制振装置において、
前記第一の自由端には、おもりが設けられている
ことを特徴とする制振装置。
【請求項５】
請求項４記載の制振装置において、
前記おもりの質量は、前記第一の自由端に集中質量を作用させる場合の前記集中質量と前記接続部材の質量との比と、前記接続部材の固有振動数と、に基づいて設定される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の制振装置において、
前記制振部材における前記接続部材に対して相対変位可能な部分の一部が、前記接続部材を介することなく前記制振対象物に固定される
ことを特徴とする制振装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の制振装置において、
前記接続部材として、第一の固有振動数を有する第一の接続部材と、前記第一の固有振動数と異なる第二の固有振動数を有する第二の接続部材とを有し、
前記制振部材における第一の部分が前記第一の接続部材を介して前記制振対象物に取り付けられ、かつ前記制振部材における前記第一の部分と異なる第二の部分が前記第二の接続部材を介して前記制振対象物に取り付けられる
ことを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置に関し、特に、変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制振対象物としての構造物等の振動を減衰させる制振装置が提案されている。
【０００３】
特開２０００−３５３８８０号公報（特許文献１）には、制振対象構造物に吊り下げられるものであって弾性を有する紐状の弾性部材を設けた構造物の制振装置が開示されている。
【０００４】
また、特開２００３−３２８５９０号公報（特許文献２）には、内部に中空部を有する塔状構造物の前記中空部に、ケーブルを設けたことを特徴とする制振装置付き塔状構造物が開示されている。
【０００５】
その他、特開平５−１１８３８１号公報（特許文献３）や特開平５−３３２０５０号公報（特許文献４）に制振対象物の振動を減衰させる制振装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５３８８０号公報
【特許文献２】特開２００３−３２８５９０号公報
【特許文献３】特開平５−１１８３８１号公報
【特許文献４】特開平５−３３２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の弾性を有する紐状の弾性部材や、上記特許文献２のケーブルなどを含む変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の振動を減衰させる場合、制振効果がばらついてしまう虞がある。例えば、制振部材をダイナミックダンパとして作用させる場合である。制振部材の固有振動数が制振対象とする振動数に合わせられた場合、制振対象とする振動数において制振部材が共振し、大きく振動する。この場合、制振部材は、制振対象物に対する相対動きで制振対象物の振動を吸収するダイナミックダンパとして作用する。これにより、制振対象物の振動を大きく低減させることができる。
【０００８】
しかしながら、制振部材は複雑な構造を有している、あるいは比較的剛性が低いなどの理由により、固有振動数がばらつきやすい。
【０００９】
例えば、制振部材としてケーブルやワイヤが用いられる場合である。ケーブルやワイヤは撚り線と被覆からなる複雑な構造を有している。図１３は、ワイヤの構造の一例を示す図である。図１３において、符号１００は、ワイヤを示す。ワイヤ１００は、素線を撚り合わせてなる撚り線１０１が複数撚り合わせられたロープ１０２と、ロープ１０２の外周部を覆う被覆１０３から構成される。ワイヤ１００は、複雑な構造を有しているため、単一材料からなる棒状や梁状の部材等に比べて固有振動数の調整が困難である。また、被覆１０３の材料として用いられる樹脂は、使用環境の影響を受けやすく、温度や湿度等の影響でヤング率がばらつきやすい。さらに、ワイヤ１００は、剛性が低いため運搬や組み付け時に変形する可能性が高い。例えば、図１４に示すように制振対象物１０４にワイヤ１００が取り付けられる際に、符号１００ａに示すような曲げ変形などの変形を受けてしまうことがある。ワイヤ１００は、少し変形しただけでも長さ、断面積、断面２次モーメントがばらついてしまう。よって、固有振動数にばらつきが生じやすく、制振効果がばらついてしまうこととなる。
【００１０】
変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置において、制振効果のばらつきを抑制できることが望まれている。
【００１１】
本発明の目的は、変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置において、制振効果のばらつきを抑制できる制振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の制振装置は、変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置であって、前記制振部材の剛性よりも大きな剛性を有する部材である接続部材を備え、前記制振対象物に前記接続部材が取り付けられ、前記接続部材に前記制振部材が取り付けられ、前記接続部材の固有振動数は、前記制振対象物の制振対象とする振動数において前記接続部材が共振するように設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の制振装置において、前記接続部材は、前記制振対象物に対して相対変位可能な自由端である第一の自由端を有するように前記制振対象物に取り付けられ、前記制振部材は、前記第一の自由端に取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
本発明の制振装置において、前記制振部材は、前記接続部材に対して相対変位可能な自由端である第二の自由端を有し、前記制振部材の固有振動数は、前記制振対象とする振動数において前記制振部材が共振し、かつ前記制振部材における前記第一の自由端に取り付けられる部分の振動の位相と前記第二の自由端の振動の位相とが異なるように設定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の制振装置において、前記第一の自由端には、おもりが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の制振装置において、前記おもりの質量は、前記第一の自由端に集中質量を作用させる場合の前記集中質量と前記接続部材の質量との比と、前記接続部材の固有振動数と、に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の制振装置において、前記制振部材における前記接続部材に対して相対変位可能な部分の一部が、前記接続部材を介することなく前記制振対象物に固定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の制振装置において、前記接続部材として、第一の固有振動数を有する第一の接続部材と、前記第一の固有振動数と異なる第二の固有振動数を有する第二の接続部材とを有し、前記制振部材における第一の部分が前記第一の接続部材を介して前記制振対象物に取り付けられ、かつ前記制振部材における前記第一の部分と異なる第二の部分が前記第二の接続部材を介して前記制振対象物に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置において、制振効果のばらつきを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】
【００２０】
以下、本発明の制振装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１および図２を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、変形することにより振動を減衰させる制振部材を用いて制振対象物の発する振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる制振装置に関する。本実施形態の制振装置は、振動や騒音を発するあらゆる部位に適用されることができる。なお、以下の説明では、振動を減衰させる作用について述べているが、騒音を減衰させる場合についても、振動を減衰させる場合と同様である。
【００２２】
図１は、本実施形態に係わる装置の概略構成図である。
【００２３】
図１において、符号１は、制振装置を示す。制振装置１は、変形することにより振動を減衰させる制振部材２と、制振部材２の剛性よりも大きな剛性を有する部材である接続部材３を有する。本実施形態の制振部材２としては、例えば、ワイヤやケーブルなどの撚り線と撚り線を覆う被覆からなる線状の部材が用いられる。接続部材３は、単一材料からなり、棒状または梁状に形成されている。接続部材３の材料は、例えば、金属やプラスチック等であることができる。
【００２４】
符号４は、制振対象物を示す。本実施形態の制振対象物４は、自動車のパワートレーン、例えば、トランスミッションである。本実施形態では、制振部材２が制振対象物４の制振対象部位４ａに直接取り付けられるのではなく、制振部材２が接続部材３を介して制振対象部位４ａに取り付けられる。制振部材２は、接続部材３と直列となるように、接続部材３における制振対象部位４ａに固定された側と反対側の端部（第一の自由端）３ａに取り付けられる。
【００２５】
図２は、本実施形態の制振装置１の簡易モデルを示す図である。従来の制振装置では、制振対象物４に直接制振部材２が取り付けられていたが、本実施形態では、制振対象物４と制振部材２との間に、接続部材３が設けられている。制振対象物４が振動する場合、制振対象物４の振動に応じて接続部材３が振動する。制振部材２は、ダッシュポットとして作用し、接続部材３の振動を吸収する。
【００２６】
制振部材２の剛性は接続部材３の剛性に比べて小さな値であるため、制振部材２の自由端（第二の自由端）２ａの振動の位相は、制振部材２と接続部材３がつなぎ合わされる結合部５の振動の位相に比べて遅れる。つまり、結合部５と制振部材２の自由端２ａの間に相対変位（相対速度）が生じ、制振部材２が変形する。この場合に、制振部材２の内部摩擦や摩擦減衰等により振動が減衰される。
【００２７】
特に、本実施形態では、接続部材３の固有振動数は、制振対象部位４ａが振動する場合の制振対象とする振動数と一致するように調整されている。これにより、制振対象とする振動数において、接続部材３が共振し、結合部５が大きく振動する。接続部材３が共振しない場合に比べて上記相対変位や制振部材２の変形が大きくなり、制振部材２の内部摩擦や摩擦減衰により、高い減衰性が得られる。
【００２８】
本実施形態によれば、制振部材２そのものを共振させることにより制振部材２において相対変位を生じさせたり変形を生じさせたりする場合に比べて、以下に説明するように制振効果のばらつきを抑制することができる。
【００２９】
図１３および図１４を参照して前述したように、ワイヤやケーブルを含む制振部材２は、複雑な構造を有していたり、剛性が低いために塑性変形が生じやすかったりする。そのため、固有振動数のばらつきが生じやすい。例えば、図１４に示すように、ワイヤ１００が片持ち梁として制振対象物１０４に取り付けられている場合について説明すると、ワイヤ１００の固有振動数（ｆｎ）は、下記［数１］により算出されることができる。
【００３０】
【数１】
2009092201.tif 000003
【００３１】
ここで、ｎは固有振動の次数、Ｌはワイヤ１００の長さ、Ｅはワイヤ１００のヤング率、Ｉはワイヤ１００の断面２次モーメント、ρはワイヤ１００の密度、Ｓはワイヤ１００の断面積、λｎは次数ｎにおける固有値をそれぞれ示す。固有値λｎは、モードや境界条件によって異なる値をとる。
【００３２】
図１５は、それぞれの次数ｎにおけるワイヤ１００の振動の様子を示す図である。図１５において、符号１００ｂは、ワイヤ１００において制振対象物１０４などに取り付けられた端部である固定端を示す。符号１００ｃは、ワイヤ１００において固定されておらず、制振対象物１０４に対して相対変位可能な自由端を示す。つまり、ワイヤ１００は、固定端１００ｂにおいて制振対象物１０４などに固定された状態の片持ち梁として振動する。
【００３３】
制振対象物１０４が、ワイヤ１００の１次の固有振動数で振動している場合、ワイヤ１００は、図１５に符号２０１に示すように振動（共振）する。また、制振対象物１０４が、ワイヤ１００の２次および３次の固有振動数で振動している場合には、ワイヤ１００は、それぞれ符号２０２および２０３に示すように振動する。ワイヤ１００が制振対象物１０４の振動に共振して符号２０１から２０３に示すように大きく振動することにより、ワイヤ１００が制振対象物１０４の振動を吸収して高い制振効果を呈することができる（ダイナミックダンパ効果）。
【００３４】
ここで、制振部材２の固有振動数を制振対象とする振動数に合わせて制振部材２を共振させようとする場合には、固有振動数のばらつきにより、制振対象とする振動数でワイヤ１００を十分に大きく振動させることができない場合がある。例えば、ワイヤ１００の組み付け時や運搬時にワイヤ１００が塑性変形した場合、長さＬ、断面積Ｓ、および断面２次モーメントＩなどがばらついてしまう。その結果、固有振動数がばらついてしまい、制振効果にばらつきが生じることとなる。
【００３５】
これに対して、本実施形態（図１）では、制振対象とする振動数で共振させる部材は、制振部材２ではなく、接続部材３である。接続部材３は、単一材料で構成されているため、固有振動数の設計が容易である。接続部材３は、制振部材２に比べて大きな剛性を有し、単一材料で構成されているため、制振部材２に比べて製作時における固有振動数のばらつきが小さい。接続部材３は、制振部材２に比べて高い剛性を有するため、運搬や組み付け時に変形（塑性変形）する可能性が小さい。さらに、接続部材３は単一材料で構成されているため、制振部材２に比べて使用環境による固有振動数のばらつきが小さい。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、接続部材３において固有振動数が調節されるため、制振部材２において固有振動数が調節される場合に比べて、固有振動数のばらつきが小さい。よって、制振装置１は、固有振動数のばらつきが小さく、高い減衰性を有するダイナミックダンパとして作用し、常に大きな制振効果を発揮することができる。制振部材２において固有振動数が調節されるものに比べて、制振部材２が少々変形したとしても、制振装置１の制振効果は影響を受けにくい。
【００３７】
本実施形態では、制振対象物４が自動車（車両）のトランスミッションである場合について説明したが、これには限定されない。トランスミッション以外の車両の各部位における振動あるいは騒音の少なくともいずれか一方を減衰させる装置として本実施形態の制振装置１が用いられることができる。制振装置１は、一度制振対象物４に設置されるとその後に固有振動数を調節することが困難な場合に特に大きな効果を奏する。例えば、制振装置１がトランスミッションに取り付けられる場合、トランスミッションが一度車両に組み付けられてしまうと、トランスミッションの周辺に各種の装置が配置された状態となるため、その後に制振装置１の固有振動数を調節することは困難な場合がある。本実施形態の制振装置１は、固有振動数のばらつきが小さいため、制振対象物４に取り付けられた後は、調整の必要なく、大きな制振効果を発揮することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、制振部材２が接続部材３における結合部５側の端部３ａに取り付けられたが、これには限定されない。制振部材２の取付け箇所は、接続部材３における制振対象物４に対して相対変位可能な部分であればよい。接続部材３において、結合部５側の端部３ａは、通常、振幅（制振対象物４に対する相対変位）が最も大きくなる箇所である。従って、制振部材２が結合部５側の端部３ａに取り付けられることにより、より確実に制振部材２による減衰性を高めることができる。
【００３９】
本実施形態では、制振部材２が接続部材３と直列となるように接続部材３に取り付けられたが、制振部材２の接続部材３への取り付け方（配置）は、これには限定されない。例えば、制振部材２の軸方向と接続部材３の軸方向とが直交するように制振部材２が接続部材３に取り付けられることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、制振部材２がワイヤやケーブルなどの撚り線と撚り線を覆う被覆からなる線状の部材である場合を例に説明したが、これには限定されない。制振部材２としては、制振合金、制振鋼板、およびゴム等の変形することにより振動を減衰させる減衰材料を用いることができる。
【００４１】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例について説明する。
【００４２】
上記第１実施形態（図１）では、接続部材３の固有振動数のみが制振対象とする振動数に合わせられていた。これに加えて、本変形例では、制振部材２の固有振動数が制振対象とする振動数に合わせられる。これにより、制振装置１による減衰効果が更に高められる。
【００４３】
制振対象とする振動数で制振部材２および接続部材３をそれぞれ共振させる場合に、制振部材２における振動の減衰性を高めるためには、結合部５の位相と制振部材２の自由端２ａの位相との間の位相差が大きい方が有利である。本変形例では、制振対象とする振動数において制振部材２の固有振動の次数と接続部材３の固有振動の次数とが異なるように、それぞれの固有振動数が設定されている。これにより、以下に図３を参照して説明するように、制振部材２の減衰性を高めることができる。
【００４４】
図３は、制振対象物４の振動の周波数（振動数）に対する制振部材２と接続部材３のそれぞれの位相（位相差）と加速度の対応関係を示す図である。図３において、（ａ）には制振対象物４の位相に対する制振部材２および接続部材３のそれぞれの位相の遅れ（位相差）が示されている。符号２０５は、結合部５の位相の遅れを示し、符号２０６は、制振部材２の自由端２ａの位相の遅れを示す。
【００４５】
また、図３の（ｂ）には、制振部材２および接続部材３の加速度が示されている。符号２０７は、結合部５の加速度を示し、符号２０８は、制振部材２の自由端２ａの加速度を示している。
【００４６】
符号Ｆ２は、制振対象とする振動数を示す。図３に示す例では、制振対象とする振動数Ｆ２に対して、接続部材３の１次の固有振動数を合わせると共に、制振部材２の２次の固有振動数を合わせてある。これにより、振動数が制振対象とする振動数Ｆ２よりも小さい値である場合には、結合部５の位相の遅れ２０５は、概ね０である。振動数が制振対象とする振動数Ｆ２となると、符号２０５ａに示すように、結合部５の位相の遅れ２０５はπ（半周期）となる。
【００４７】
符号Ｆ１は、制振部材２の１次の固有振動数を示す。振動数が制振部材２の１次の固有振動数Ｆ１よりも小さな値である場合には、自由端２ａの位相の遅れ２０６は、概ね０である。振動数が制振部材２の１次の固有振動数Ｆ１となると、符号２０６ａに示すように、自由端２ａの位相の遅れ２０６は、π（半周期）となる。振動数が制振対象とする振動数Ｆ２（制振部材２の２次の固有振動数）となると、自由端２ａの位相の遅れ２０６は、符号２０６ｂに示すように、さらに半周期遅れて２π（全周期）となる。よって、制振対象とする振動数Ｆ２において、結合部５と自由端２ａとの間にπ（半周期）の位相差が生じる。また、制振対象とする振動数Ｆ２において、制振部材２および接続部材３がそれぞれ共振しているため、結合部５の加速度２０７と自由端２ａの加速度２０８が大きな値となる。その結果、結合部５と自由端２ａの間に大きな相対変位（相対速度）が生じ、制振部材２が大きく変形することで制振部材２の減衰性が高められる。
【００４８】
なお、制振対象とする振動数Ｆ２における制振部材２の固有振動の次数と接続部材３の固有振動の次数との間の次数の差が偶数であると、結合部５の位相の遅れ２０５と自由端２ａの位相の遅れ２０６とが一致してしまう（位相差が全周期となる）ため、制振部材２の減衰性を十分に高めることができない。従って、上記次数の差は、奇数（例えば、１）とされることが望ましい。
【００４９】
（第２実施形態）
図４から図６を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５０】
図４は、本実施形態にかかわる装置の概略構成図である。上記第１実施形態（図１）では、接続部材３における結合部５側の端部３ａには、制振部材２のみが取り付けられていた。制振部材２の質量は接続部材３の質量に比べて小さな値であることが多い。この場合、以下に説明するように、制振部材２の変形などの影響を受けて接続部材３の固有振動数が変化してしまうことがある。
【００５１】
本実施形態では、接続部材３における結合部５側の端部３ａにおもり６が設けられている。おもり６の質量は、例えば、制振部材２の質量に比べて十分に大きな値とされる。後述するように、おもり６が設けられることにより、制振部材２の塑性変形等が生じた場合であっても、その影響を受けて接続部材３の固有振動数がばらついてしまうことが抑制される。よって、制振対象とする振動数Ｆ２でより確実に接続部材３を共振させることが可能となる。
【００５２】
上記第１実施形態の接続部材３の固有振動数は、図１４に示すワイヤ１００の場合と同様に、片持ち梁の固有振動数を求める式（上記［数１］）により算出されることが可能である。しかしながら、実際には、接続部材３に制振部材２が取り付けられているため、制振部材２の質量が接続部材３の固有振動数に影響する。
【００５３】
制振部材２の質量による影響を考える場合に、制振部材２を質点に置き換えた質量が集中質量として接続部材３における結合部５側の端部３ａに作用しているとみなすことができる。即ち、接続部材３は、図５に示すように、結合部５側の端部（自由端）３ａに集中質量１０をもつ片持ち梁として表現することができる。この場合、接続部材３の１次の固有値λ１は、接続部材３の質量と集中質量１０の比に応じて変動する。
【００５４】
図６は、接続部材３の質量Ｍ１と集中質量１０の質量Ｍ２の比（以下、質量比Ｍ３とする）と、１次の固有値λ１との関係を示す図である。質量比Ｍ３は、集中質量１０の質量Ｍ２の接続部材３の質量Ｍ１に対する比であり、下記式（１）により表される。
Ｍ３  ＝  Ｍ２  ／  Ｍ１                      （１）
【００５５】
図６において、符号２０９は、１次の固有値λ１の値を示す。１次の固有値λ１（２０９）は、質量比Ｍ３の変化に応じて変化する。質量比Ｍ３が増加するに連れて、１次の固有値λ１（２０９）は低下する。例えば、集中質量１０がない（質量Ｍ２が０である）場合、質量比Ｍ３が０となるため、１次の固有値λ１（２０９）は１．８７５となる。質量比Ｍ３を１とした場合、即ち集中質量１０の質量Ｍ２を接続部材３の質量Ｍ１と等しくした場合には、１次の固有値λ１（２０９）が１．２４８に低下する。制振部材２を集中質量１０とみなした場合、制振部材２の塑性変形等により集中質量１０の質量Ｍ２が変動すると、１次の固有値λ１（２０９）が変化してしまう。これにより、接続部材３の固有振動数が変化してしまう。
【００５６】
特に、制振部材２の密度は接続部材３の密度に比べて小さいことが多いため、質量比Ｍ３が小さな値となりやすい。図６に示すように、質量比Ｍ３が小さな値である領域（例えば、質量比Ｍ３が１よりも小さな値である領域）では、質量比Ｍ３のわずかな変化で１次の固有値λ１（２０９）が大きく変化する。つまり、制振部材２を質点に置き換えた質量がわずかに変動しただけで１次の固有値λ１（２０９）が大きく変化してしまう可能性がある。
【００５７】
本実施形態では、おもり６が接続部材３における結合部５側の端部３ａに付加される。この場合、おもり６の質量と制振部材２を質点に置き換えた質量の合計が集中質量１０の質量Ｍ２となる。おもり６が設けられることにより、以下のような効果を奏することができる。
【００５８】
第一に、おもり６が設けられることにより、集中質量１０の質量Ｍ２における制振部材２の質量の割合が低下する。これにより、制振部材２において塑性変形等が生じたとしても、おもり６が設けられていない場合に比べて、集中質量１０の質量Ｍ２の変化の度合いが低減する。即ち、質量比Ｍ３が制振部材２の塑性変形等の影響を受けにくくなる。また、おもり６の質量を制振部材２の質量に比べて十分に大きな値とした場合には、集中質量１０の質量Ｍ２においておもり６の質量が支配的となり、制振部材２の質量（の変化）による影響が無視できるようになる。
【００５９】
第二に、接続部材３の質量に応じておもり６の質量が大きな値とされることにより、１次の固有値λ１（２０９）がばらつきにくい領域に質量比Ｍ３を設定することができる。図６に示すように、集中質量１０の質量Ｍ２が一定量だけ変化した場合の１次の固有値λ１（２０９）の変化の度合い（傾き）は、質量比Ｍ３によって異なる。質量比Ｍ３が大きな値となるほど、集中質量１０の質量Ｍ２の変化に対する１次の固有値λ１（２０９）の変化の度合い（傾き）は小さな値となる。従って、集中質量１０の質量Ｍ２自体を大きな値とすることにより、同じ量だけ集中質量１０の質量Ｍ２が変化したとしてもその変化の影響を小さなものとすることができる。これにより、制振部材２の塑性変形等により集中質量１０の質量Ｍ２が多少変化することがあっても、その影響による１次の固有値λ１（２０９）の変動を無視できる程度に抑制することができる。
【００６０】
なお、おもり６が変形してしまった場合には、集中質量１０の質量Ｍ２が変化してしまう可能性がある。このため、おもり６は、変形しにくいように構成されていることが望ましい。例えば、おもり６の剛性が制振部材２の剛性よりも大きな値に設定されることができる。
【００６１】
おもり６の質量は、例えば、１次の固有値λ１（２０９）の傾きが予め定められた所定値以下となるような質量比Ｍ３に基づいて設定されることができる。なお、固有値λｎの特性は、固有振動の次数ｎによって異なるため、おもり６の質量は、固有振動の次数ｎに応じて個別に設定されることができる。
【００６２】
図７は、次数１（ｎ＝１）から次数３（ｎ＝３）までの固有値λｎを示す図である。図８には、図７に示すそれぞれの固有値λｎを集中質量１０が無い（質量比Ｍ３＝０）場合の固有値λ０で除した値が示されている。言い換えると、図８には、集中質量１０が存在する場合の固有値λｎの、集中質量１０が無い場合の固有値λ０に対する比が示されている。以下の説明において、固有値λｎの集中質量１０が無い場合の固有値λ０に対する比のことを単にｎ次の固有値λｎの比とする。
【００６３】
図７において、符号２０９は１次の固有値λ１、符号２１０は２次の固有値λ２、符号２１１は、３次の固有値λ３をそれぞれ示す。図８において、符号２１９は１次の固有値λ１の比、符号２２０は２次の固有値λ２の比、符号２２１は３次の固有値λ３の比をそれぞれ示す。
【００６４】
おもり６の質量を決定する場合、図７および図８に基づいて固有値λｎの変動（傾き）が十分に小さくなるような質量比Ｍ３を選択し、選択した質量比Ｍ３を実現するようにおもり６の質量が設定される。１次の固有値λ１（図７の符号２０９，図８の符号２１９参照）の場合、例えば、質量比Ｍ３を２（または２以上）とするようにおもり６の質量を設定することができる。２次の固有値λ２（図７の符号２１０，図８の符号２２０参照）および３次の固有値λ３（図７の符号２１１，図８の符号２２１参照）の場合、例えば、質量比Ｍ３を１（または１以上）とするようにおもり６の質量を設定することができる。なお、おもり６の質量は、質量比Ｍ３と固有値λｎとの関係式に基づいて設定されてもよい。
【００６５】
本実施形態では、選択された質量比Ｍ３を実現するようにおもり６の質量を設定する場合、制振部材２の質量にかかわらずおもり６の質量のみで質量比Ｍ３を選択された値とするようにおもり６の質量が設定される。つまり、集中質量１０が、おもり６のみで構成されるものとして質量比Ｍ３が計算される。
【００６６】
例えば、１次の固有値λ１（２０９）において、質量比Ｍ３を２としたい場合、おもり６の質量が接続部材３の質量Ｍ１の２倍の値とされる。これにより、制振部材２の質量がどのような値であっても確実に制振部材２の質量の変化による固有振動数への影響を無視できる程度に抑えることが可能となる。制振部材２の質量が小さな値であるほど、制振部材２とおもり６を含む集中質量１０の質量Ｍ２が小さな値となるため、固有値λｎが変動しやすい傾向にある。しかしながら、本実施形態では、おもり６の質量のみで固有値λｎの変動（傾き）を十分に小さくできるため、たとえ制振部材２の質量が小さな値であっても、固有値λｎの変動が抑制される。
【００６７】
なお、おもり６の質量を設定する場合に、制振部材２の質量を無視せずに、おもり６の質量と制振部材２の質量の和を集中質量１０の質量Ｍ２として、質量比Ｍ３を選択された値とするようにしてもよい。この場合、制振部材２の質量が十分に大きく、制振部材２の質量のみで質量比Ｍ３が大きな値となり、固有値λｎが変動しにくい領域にあれば、おもり６を設けないことができる。
【００６８】
（第３実施形態）
図９を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００６９】
上記第２実施形態（図４）では、接続部材３の固有値λｎのばらつきを抑制するためにおもり６が用いられた。これに代えて、本実施形態では、制振部材２の固有振動数を小さな値に調節するためにおもり（図９の符号１６参照）が用いられる。
【００７０】
接続部材３の固有振動数だけでなく、制振部材２の固有振動数を制振対象とする振動数Ｆ２に合わせようとする場合に、制振装置を配置するスペースの制約により接続部材３の固有振動数の調整が困難となる場合がある。例えば、上記第１実施形態の変形例（図３）で説明したように、制振対象とする振動数Ｆ２において、制振部材２の固有振動の次数を接続部材３の固有振動の次数よりも大きな次数としたい場合である。
【００７１】
制振対象とする振動数Ｆ２に制振部材２の高次の固有振動数を合わせる場合には、低次の固有振動数を合わせる場合に比べて１次の固有振動数Ｆ１をより小さな値とする必要がある。固有振動数を調節する手段としては、例えば、制振部材２の長さＬを変化させる方法がある。この場合、上記［数１］からわかるように、制振対象とする振動数Ｆ２に合わせようとする固有振動の次数が高いほど、長さＬを大きな値とする必要がある。しかしながら、制振装置を取り付ける箇所のスペースには限りがあり、制振部材２の長さを必要な長さとできない場合が考えられる。また、制振部材２の長さを大きな値とした場合には、干渉等の問題が起こりうる。
【００７２】
本実施形態では、制振部材２の自由端２ａにおもり１６が設けられる。これにより、制振部材２の長さを伸ばすことによる問題の発生を抑制しつつ、制振部材２の固有振動数を調節することができる。
【００７３】
図６を参照して前述したように、１次の固有値λ１（２０９）は、質量比Ｍ３が大きな値となるほど低下する。従って、制振部材２の長さを伸ばすことに代えて、おもり１６の質量を増すことにより、制振部材２の１次の固有振動数Ｆ１を小さな値とするように調節することができる。制振部材２の長さが短い場合であっても、１次の固有振動数Ｆ１を小さな値とすることが可能である。よって、制振装置を配置するスペースや干渉の問題を回避しつつ制振対象とする振動数Ｆ２に制振部材２の高次の固有振動数を合わせることが可能となる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１０を参照して第４実施形態について説明する。第４実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００７５】
上記第１実施形態（図１）では、制振部材２における結合部５側と反対側の端部は、自由端２ａとされており、制振対象物４に対して相対変位することができた。これに代えて、本実施形態では、制振部材２における結合部５側と反対側の端部（図１０の符号２ｂ参照）が、接続部材３を介さずに制振対象物４に固定されている。これにより、制振部材２における結合部５側と反対側の端部２ｂは、常に制振対象物４と同位相で振動する。よって、上記第１実施形態の変形例のような制振部材２の固有振動数の調整を必要とせず、制振対象とする振動数Ｆ２において容易に制振部材２の制振効果を高めることができる。
【００７６】
図１０は、本実施形態にかかわる装置の概略構成図である。
【００７７】
本実施形態では、制振部材２における結合部５側と反対側の端部２ｂは、接続部材３を介さずに制振対象物４に固定されている。図１０に示す例では、制振部材２における結合部５側と反対側の端部２ｂが固定される位置（以下、固定位置とする）４ｂは、制振対象部位４ａと異なる位置となっているがこれには限定されない。固定位置４ｂは、制振対象物４において制振対象部位４ａと同位相で振動する場所であればよい。
【００７８】
制振部材２における結合部５側と反対側の端部２ｂは、固定位置４ｂに固定されていることにより、常に制振対象部位４ａと同位相で振動する。制振対象とする振動数Ｆ２において、接続部材３が共振することにより、結合部５の位相は制振対象部位４ａからπ（半周期）遅れる。よって、制振部材２において、結合部５側の端部と結合部５側と反対側の端部２ｂの間には、最大位相差（π）が生じる。このため、制振部材２は、ダイナミックダンパとして作用する際に高い減衰性を得ることができる。
【００７９】
（第５実施形態）
図１１を参照して第５実施形態について説明する。第５実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００８０】
上記各実施形態では、制振部材２で一つの制振対象部位４ａの振動が低減されたが、本実施形態では、一つの制振部材２で二つの制振対象部位（図１１の符号４ｃ、４ｄ参照）の振動が低減される。
【００８１】
図１１は本実施形態にかかわる装置の概略構成図である。
【００８２】
本実施形態の制振装置では、一つの制振部材２により制振対象物４における第一の制振対象部位４ｃと、第一の制振対象部位４ｃとは異なる第二の制振対象部位４ｄの振動を減衰させる。制振部材２の一端部２ｃは、第一の接続部材１３を介して第一の制振対象部位４ｃに取り付けられている。制振部材２の他端部２ｄは、第二の接続部材２３を介して第二の制振対象部位４ｄに取り付けられている。
【００８３】
第一の制振対象部位４ｃと第二の制振対象部位４ｄとは、互いに異なる振動数で振動する。第一の接続部材１３の固有振動数は、第一の制振対象部位４ｃにおいて制振対象とする振動数（以下、第一の振動数とする）Ｆ３に合わせられている。第二の接続部材２３の固有振動数は、第二の制振対象部位４ｄにおいて制振対象とする振動数（以下、第二の振動数とする）Ｆ４に合わせられている。
【００８４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００８５】
第一の制振対象部位４ｃが第一の振動数Ｆ３で振動する場合には、第一の接続部材１３が共振する。この場合、制振部材２における第一の接続部材１３に取り付けられた一端部２ｃが、第一の制振対象部位４ｃからπ（半周期）遅れて振動する。一方、第二の接続部材２３の固有振動数は、第一の振動数Ｆ３と異なる値に設定されているため、第一の接続部材１３が共振している場合に、第二の接続部材２３は相対的に静止している。制振部材２における第二の接続部材２３に取り付けられた他端部２ｄは、第一の制振対象部位４ｃと同位相である。よって、制振部材２における一端部２ｃと他端部２ｄとの間にπ（半周期）の位相差が生じるため、制振部材２において高い減衰性を得られる。
【００８６】
第二の制振対象部位４ｄが第二の振動数Ｆ４で振動する場合についても同様である。この場合には、第二の接続部材２３が共振する一方、第一の接続部材１３は相対的に静止している。よって、制振部材２の他端部２ｄが第二の制振対象部位４ｄからπ（半周期）遅れて振動する一方、制振部材２の一端部２ｃは第二の制振対象部位４ｄと同位相である。よって、制振部材２における一端部２ｃと他端部２ｄとの間にπ（半周期）の位相差が生じるため、制振部材２において高い減衰性を得られる。
【００８７】
本実施形態によれば、一つの制振部材２で二つの異なる制振対象部位４ｃ、４ｄの振動を減衰させることができる。よって、制振装置を低コストで生産できると共に、制振装置の設置スペースをより小さくすることが可能となる。
【００８８】
（第６実施形態）
図１２を参照して第６実施形態について説明する。第６実施形態については、上記各実施形態と異なる点ついてのみ説明する。
【００８９】
上記第５実施形態では、制振対象物４における異なる２点の振動を減衰させるために、制振部材２に取り付けられた二つの接続部材１３，２３が制振対象物４における異なる位置にそれぞれ固定された。本実施形態では、制振対象物４における同一点で発生する異なる二つの周期の振動を減衰させるために、二つの接続部材１３，２３が同一点に固定される。
【００９０】
図１２は、本実施形態に係わる装置の概略構成図である。制振部材２の一端部２ｃは、第一の接続部材１３を介して制振対象部位４ａに取り付けられている。制振部材２の他端部２ｄは、第二の接続部材２３を介して制振対象部位４ａに取り付けられている。
【００９１】
制振対象部位４ａには、制振対象とする異なる二つの振動数（第一の振動数Ｆ３、第二の振動数Ｆ４）が存在する。第一の接続部材１３の固有振動数は、第一の振動数Ｆ３に合わせられている。第二の接続部材２３の固有振動数は、第二の振動数Ｆ４に合わせられている。
【００９２】
制振対象部位４ａが第一の振動数Ｆ３で振動している場合、第一の接続部材１３が共振する。この場合、制振部材２における一端部２ｃが制振対象部位４ａからπ（半周期）遅れて振動する。一方、第二の接続部材２３の固有振動数は、第一の振動数Ｆ３とは異なるため、第二の接続部材２３は制振対象部位４ａと相対的に静止している。つまり、制振部材２における他端部２ｄは、制振対象部位４ａと同位相である。よって、制振部材２における一端部２ｃと他端部２ｄとの間にπ（半周期）の位相差が生じるため、制振部材２において高い減衰性が得られる。
【００９３】
制振対象部位４ａが第二の振動数Ｆ４で振動している場合についても同様である。この場合には、第二の接続部材２３が共振する一方、第一の接続部材１３は制振対象部位４ａに対し相対的に静止している。よって、制振部材２における一端部２ｃと他端部２ｄとの間にπ（半周期）の位相差が生じるため、制振部材２において高い減衰性が得られる。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態では、接続部材１３，２３の一方が共振してダイナミックダンパとして作用している際に他方は制振対象部位４ａに対して相対的に静止している。よって、制振部材２の一端部２ｃと他端部２ｄとの間にπ（半周期）の位相差を生じさせることができる。これにより、第一の振動数Ｆ３および第二の振動数Ｆ４のいずれにおいても高い減衰性を発揮することができる。
【００９５】
また、一つの制振部材２で二つの制振対象とする振動数Ｆ３，Ｆ４を減衰させることができる。よって、制振装置を低コストで生産できると共に、より小さなスペースにも適用可能なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の制振装置の第１実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明の制振装置の第１実施形態の簡易モデルを示す図である。
【図３】本発明の制振装置の第１実施形態の作用について説明するための図である。
【図４】本発明の制振装置の第２実施形態の概略構成図である。
【図５】本発明の制振装置の第２実施形態の装置を片持ち梁として表現した図である。
【図６】片持ち梁の質量比と固有値の関係について説明するための図である。
【図７】片持ち梁の質量比と固有値の関係について説明するための他の図である。
【図８】片持ち梁の質量比と固有値の関係について説明するためのさらに他の図である。
【図９】本発明の制振装置の第３実施形態の概略構成図である。
【図１０】本発明の制振装置の第４実施形態の概略構成図である。
【図１１】本発明の制振装置の第５実施形態の概略構成図である。
【図１２】本発明の制振装置の第６実施形態の概略構成図である。
【図１３】一般的なワイヤの構造の一例を示す図である。
【図１４】制振対象物に取り付けられたワイヤの変形の様子の一例を示す図である。
【図１５】それぞれの次数におけるワイヤの振動の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  制振装置
２  制振部材
２ａ  自由端
２ｂ  結合部側と反対側の端部
２ｃ  一端部
２ｄ  他端部
３  接続部材
３ａ  結合部側の端部（自由端）
４  制振対象物
４ａ  制振対象部位
４ｂ  固定位置
４ｃ  第一の制振対象部位
４ｄ  第二の制振対象部位
５  結合部
６  おもり
１０  集中質量
１３  第一の接続部材
１６  おもり
２３  第二の接続部材
１００  ワイヤ
１００ｂ  固定端
１００ｃ  自由端
１０１  撚り線
１０２  ロープ
１０３  被覆
１０４  制振対象物
２０５，２０６  位相の遅れ
２０７，２０８  加速度
Ｆ１  １次の固有振動数
Ｆ２  制振対象とする振動数
Ｆ３  第一の振動数
Ｆ４  第二の振動数
Ｍ１  接続部材の質量
Ｍ２  集中質量の質量
Ｍ３  質量比
λｎ  固有値
λ１  １次の固有値
λ２  ２次の固有値
λ３  ３次の固有値
【図１】
2009092201.tif 000004
【図２】
2009092201.tif 000005
【図３】
2009092201.tif 000006
【図４】
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【図５】
2009092201.tif 000008
【図６】
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【図７】
2009092201.tif 000010
【図８】
2009092201.tif 000011
【図９】
2009092201.tif 000012
【図１０】
2009092201.tif 000013
【図１１】
2009092201.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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