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振動・騒音低減装置

国内特許コード P07A011324
整理番号 /NO30910
掲載日 2007年11月6日
出願番号 特願2003-172005
公開番号 特開2005-010270
登録番号 特許第4115890号
出願日 平成15年6月17日(2003.6.17)
公開日 平成17年1月13日(2005.1.13)
登録日 平成20年4月25日(2008.4.25)
発明者
  • 山本 克也
  • 瀧上 唯夫
  • 田川 直人
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 振動・騒音低減装置
発明の概要 【課題】可及的に広い面積に渡って、広周波数範囲の振動又は騒音の抑制が可能な振動・騒音低減装置を提供する。
【解決手段】抑制対象物(1)に圧電式スピーカ(2)を音響-電気変換器又は振動-電気変換器として取り付け、その圧電式スピーカから得られる電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費するエネルギー消費手段(3)を備えた。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要 鉄道車両、その他の車両の壁面、建築物の壁面などの外来振動による振動又は騒音の発生もしくは外来音による振動の発生は、車両搭乗者又は建築物居住者などの閑静な生活を奪い、精神的安定を阻害し、健康を損なう場合がある。また、機械自体又はその筐体などの外来振動もしくは自己振動による騒音発生又は外来音による振動発生は、機械本来の機能の発揮を阻害するに止まらず、機械運転者や操作者の精神的安定を脅かして事故の危険度を高める。このため、車両や建築物の壁面、機械又はその筐体など比較的軽量物の振動又は騒音の発生を有効に抑制する技術が求められている。従来の振動・騒音低減装置のうち、振動又は騒音を電気に変換するためのエネルギー変換系と、変換された電気を熱エネルギーとして消費するエネルギー消費手段とから構成されている。システムにおいては、エネルギー変換系には、騒音-電気変換器として一般にマイクロホンを用い、振動-電気変換器として最近では圧電材料を用いるものが知られている。エネルギー消費手段としては、コイルと抵抗器を含むシャント回路が用いられ、圧電材料の静電容量Cとシャント回路のコイルインダクタンスLと抵抗器Rとで共振回路が構成されている。このシャント回路の抵抗器に電流を流してジュール熱を放出させることによりエネルギー消費をするものである(例えば、非特許文献1参照)
【非特許文献1】Journal of Sound & Vibration Vol.146 No.2 p24,52,68 1991
産業上の利用分野 本発明は、車両の壁面、建築物の壁面、機械自体又は機械の筐体などの比較的軽量物の振動又は騒音発生を抑制する振動・騒音低減装置に関する。振動又は騒音発生の抑制の対象物を本明細書では抑制対象物という。本発明は、周波数帯域が可聴領域の振動又は騒音を受けやすい環境に存在する抑制対象物の振動・騒音の低減にとくに好適である。
特許請求の範囲 【請求項1】 振動又は騒音を電気に変換するためのエネルギー変換系と、変換された電気を熱エネルギーとして消費するエネルギー消費手段とからなる振動・騒音低減装置において、 前記エネルギー変換系は、圧電セラミックス等で構成された振動板を弾性支持体に支持し、その振動板に電極を接続してなる複数枚の圧電式スピーカから構成されて、抑制対象物上あるいは空間内に平面的に取り付けられ、 前記エネルギー消費手段は、前記圧電式スピーカの各振動板に接続された両電極の間に直列接続された、前記圧電式スピーカ全体が有する静電容量とほぼ等価な負性静電容量と抵抗器を含むシャント回路で構成されていること、を特徴とする振動・騒音低減装置。
【請求項2】 抑制対象物に圧電式スピーカを取り付ける際に、抑制対象物と圧電式スピーカの振動板との間に抑制対象物の振動を振動板に直接伝達させるための支柱を介在させたことを特徴とする請求項1に記載された振動・騒音低減装置。
【請求項3】 抑制対象物に複数の圧電式スピーカを重ね合わせて取り付けたことを特徴とする請求項1又は2に記載された振動・騒音低減装置。
【請求項4】 請求項3に記載された振動・騒音低減装置において、抑制対象物に直接取り付ける圧電式スピーカの振動板と前記抑制対象物との間にのみ支柱を介在させ、重ね合わせる圧電式スピーカの振動板同士の間には支柱を介在させないことを特徴とする振動・騒音低減装置。
【請求項5】 請求項1~4のいずれか1項に記載の振動・騒音低減装置において、抑制対象物は音響用圧電式スピーカであり、その音響用圧電式スピーカの裏側にエネルギー変換系としての圧電式スピーカを取り付けて前記音響用圧電式スピーカの裏側に発生する不必要な騒音を抑制することを特徴とする振動・騒音低減装置。
産業区分
  • 電子応用機器
  • その他原動機
  • 機構・伝動
  • 自動車
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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