JPH03163500A - 制振・防音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ等を有する機械装置の外枠の振動を抑
える制振装置並びに騒音を抑える防音装置に関する． 〔従来の技術〕 内部にモータ等の振動する機器を有する機械装置におい
て問題となることは、その振動が機械装置の各部分に伝
達しそれら各々が騒音源となることである．その結果，
機械装置全体が非常にレベルの高い騒音を発する騒音源
となってしまう．近年、騒音レベルの低減に対する要求
は増々厳しいものとなっており、特に家庭電化製品にお
いては、低騒音化はその製品の売れ行きを左右するまで
の大きな要因となっている． 比較的少数の部品で構成されている機械装置であれば、
各々の部品の振動を抑える対策を施せばよいが、特に部
品点数の多い複雑な機械装置においては各々の部品に対
して対策を施すことが困難となる． そこで上記問題を解決する手段として従来は、例えば実
開昭６２−６４４８３号公報に記載されている洗濯機等
の防音装置がある． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、機械装置内部の空間的な余裕が限られ
ている場合、振動あるいは騒音についての配慮がなされ
ておらず，機械装置全体に防音手段を施すことが困難と
なる場合があった．本発明の目的は、機械装置の外枠の
振動を低減すること並びに、機械装置自体あるいは機械
装置に存在する開口部から発する騒音を低減する制振防
音装置を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、内部に騒音源を有する機械装置を覆う圧電
シートからなる防音カパーと、該防音力バーの振動を検
出する振動検出手段（または該防音カバー近傍の音波を
検出する音波検出手段）と、該振動検出手段（または該
音波検出手段）からの検出信号を入力して前記防音カパ
ーの振動を抑制する制御信号を該防音カバーに出力する
制御手段とから構或された防音装置により，達成される
。

また内部に騒音源を有する機械装置を覆い複数枚の圧電
シートを重ねて貼り合わせてなる防音カバーと、該防音
カパーの制御装置とから構成された防音装置であって、
前記複数枚の圧電シートのうちの一枚は防音カバーの振
動を検出して検出信号を出力し、前記制御装置は該検出
信号を入力して前記防音カパーの振動を抑制する制御信
号を前記複数枚の圧電シートのうちの他の圧電シートに
出力することを特徴とする防音装置により、達成される
。

上記目的は内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部
材と，該包被部材に局部的に貼りつけられた圧電シート
片からなる駆動手段と、前記包被部材の振動を検出する
振動検出手段（または前記包被部材近傍の音波を検出す
る音波検出手段）と、該振動検出手段（または該音波検
出手段）からの検出信号を入力して前記包被部材の振動
を抑制する制御信号を前記駆動手段に出力する制御手段
とから構成された防音装置により、達成される。

また内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と該
包被部材に局部的に貼りつけられた複数枚の圧電シート
片を重ねて貼り合わせてなる駆動手段と該駆動手段を制
御する制御装置とから構成された防音装置であって、前
記複数枚の圧電シートのうちの一枚は包被部材の振動を
検出して検出信号を出力し．前記制御装置は該検出信号
から前記包被部材の振動を抑制する制御信号を前記複数
枚の圧電シート片のうちの他の圧電シート片に出力する
ことを特徴とする防音装置により、達成される． そして前記機械装置と防音カバーとの間あるいは機械装
置と包被部材の間には弾性体なる防振手段を介在させる
ことが好ましい． また内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と、
該包被部材の振動を抑制するばね機能を有する駆動体を
前記包被部材に設けた防音装置により、達成される． 上記目的は、さらに内部に騒音源を有する機械装置の外
枠に貼りつけられた圧電シート片からなる岨動手段と、
前記外枠の振動を検出する振動検出手段（または前記外
枠近傍の音波を検出する音波検出手段）と、該振動検出
手段からの検出信号を入力して前記外枠の振動を抑制す
る制御信号を前記駆動手段に出力する制御手段とから構
成された制振装置により，達戒される． また内部に騒音源を有する機械装置の外枠に貼りつけら
れた複数枚の圧電シート片を重ねて貼り合わせた能動手
段と該駆動手段の制御手段とから構或された制振装置で
あって、前記複数枚の圧電シート片のうちの一枚は前記
外枠の振動を検出して検出信号を出力し、前記制御手段
は前記検出信号を人力して前記外枠の振動を抑制する制
御信号を前記複数の圧電シート片のうちの他の圧電シー
ト片に出力することを特徴とする制振装置により、達威
される． 上記目的は，さらに前記各種の防音装置のいずれかと、
制振装置のいずれかとを組み合わせたことを特徴とする
割振・防音装置により、達成される． 〔作用〕 まず，本発明の防音装置のそれぞれについて作用を説明
する． 圧電シートからなる防音カバー、振動検出手段（または
音波検出手段）及びそれらの制御手段から構或された防
音装置において、機械装置の運転時、その騒音源からの
音波が機械装置を覆っている防音カバーを面方向に振動
させ、振動検出装置はその振動を検出して（または音波
検出手段は防音カバー近傍の音波を検出して）検出信号
を出力し，制御装置はその検出信号を、防音カバーの振
動を抑制するような制御信号に変換して出力し，かくし
てこの制御信号により圧電シートが制御されて防音カバ
ーの面方向への変形が抑えられ，防音カバーから外へ伝
搬する騒音は低下する．また、複数枚の圧電シートを重
ねて貼り合わせてなる防音カバーとその制御装置とから
構或された防音装置の作用は、複数枚の圧電シートの一
枚が、上記の防音カバー、振動検出手段及び制御装置と
から構成された防音装置の中の振動検出手段と同様に機
能する以外、その防音装置の作用と同じである． 包被部材、それに局部的に貼りつけられた圧電シート片
からなる駆動手段、振動検出手段（または音波検出手段
）及び制御手段から構成された防音装置において、機械
装置の運転時、その騒音源からの音波が機械装置を覆っ
ている包被部材を面方向に振動させ、振動検出手段はそ
の振動を検出して（または音波検出手段が包被部材近傍
の音波を検出して）検出信号を出力し、制御装置はその
検出信号を、包被部材の振動を抑制するような制御信号
に変換して出力し、かくしてこの制御信号によって圧電
シート片からなる駆動手段が制御されて，包被部材の変
形が抑えられ、包被部材から外へ伝搬する騒音は低下す
る． また、包被部材，それに局部的に貼りつけられた複数枚
の圧電シート片を重ねて貼り合わせてなる酩動手段及び
制御手段から構成された防音装置の作用は、複数枚のう
ちのｌ枚の圧電シートが、上記の包被部材、駆動手段、
振動検出手段及び制御手段から構成された防音装置の中
の振動検出手段と同様に機能する以外，その防音装置の
作用と同じである． そして、機械装置と防音カバーまたは包被部材間に弾性
体からなる防振手段を設けた場合，この防振手段は、機
械装置から防音カバーまたは包被部材に伝搬する振動を
減衰させる． 包被部材と、その包被部材面に設けたばね機能を有する
駆動体とから構成された防音装置において，ｆ！動体は
包被部材の振動を減衰させる．次に本発明の制振装置そ
れぞれの作用について説明する． 機械装置の外枠に貼りつけられた圧電シート片からなる
駆動手段、振動検出手段（または音波検出手段）及び制
御手段から構成された制振装置において、機械装置の運
転時、その騒音源からの音波が外枠を振動させ、振動検
出手段はその振動を検出して（または音波検出手段は外
枠近傍の音波を検出して）検出信号を出力し、制御装置
はその検出信号を、外枠の振動を抑制するような制御信
号に変換して出力し、かくしてこの制御信号により圧電
シート片からなる酩動手段が制御されて、外枠の変形が
抑えられ即ち外枠の振動が抑制される． また外枠に貼りつけられた複数枚の圧電シート片を重ね
て貼り合わされてなる駆動手段と制御手段とから構成さ
れた制振装置の作用は、複数枚のうちのｌ枚の圧電シー
ト片が、上記の騨動手段，振動検出手段及び制御手段か
ら構成された制振装置の中の振動検出手段と同様に機能
する以外、その制振装置の作用と同じである。

前記各種の防音装置のいずれかと各種の割振装置のいず
れかとを組合せて構成した制振・防音装置において、機
械装置の運転時その騒音源からの音波により機械装置の
外枠に発生した振動は，制振装置がそれを減衰させて、
外枠外部への音波の透過を抑制し，さらに外枠から透過
した音波は，防音装置がそれを減衰させて防音を行う．
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する． 第１図は本発明の制振・防音装置の基本構成図である．
第１図において，制振・防音装置は，内部にモータ等の
騒音源２０を有する機械装［３０の外枠２１の振動を抑
える機能を有する制振装置と、機械装置３０を覆ってそ
の機械装置３０から発生する騒音を抑える機能を有する
防音装置とから構或されている． 制振装置は、外枠２１に設置された駆動手段としての軛
動部２と駆動部２を制御する制振制御装！６からなり，
そして駆動部２は、註音源２０からの音波により生ずる
外枠２ｌの振動を検出して、検出信号７を制御装［６に
送信し、制御装Ｉ６はその検出信号７に対応して騨動部
２の振動を抑制する制御信号８を耗動部２に送信し、か
くして外枠２１の振動を抑制する。

一方，防音装置は、機械装置３０を覆う防音カバー１と
防音カバー１を制御する制御装置３からなり、防音カバ
ー１は、制振装置で遮断できなかった外枠２１の振動に
より透過した音波を検出し、制御装置３はその検出信号
４に対応して防音カバー１の振動を抑制する制御信号５
を防音カバー１に送信し、かくして防音カバー１の振動
を抑制することにより防音を行う。なお、註動部及び防
音カバーの構造については、後述する実施例において説
明する． 以上が制振・防音装置の基本構成について説明したが、
以下に防音装置及び制振装置それぞれの実施例について
詳細に説明する。

第２図は本発明の防音装置の一実施例を示す図である．
第２図において，防音装置は機械装置３０を覆って設置
された防音カバー１とその防音カバー１の制御装置３と
によって構成されている。

防音カバー１は外部からの入力によりより変形する機能
（以下変形機能と称する）と防音カバー１自身の変形を
検出する機能（以下検出機能と称する）を有しており、
例えば第３０図に示すように、圧電フィルムを複数枚面
状に貼り合わせて構成した圧電シートとしての圧電フィ
ルム群３１を重ねて貼り合わせた構造のものである。圧
電フィルム群３１は、電圧を印加することにより面外方
向に変形し、またその逆に面外方向に変形することによ
り電圧を発生する機能を有しており、この機能により防
音カバーとして構成することが可能となる．防音フィル
ム１は、圧電フィルム群３１ａ，３ｌｂのうちいずれか
一方に変形機能をもたせ、他方に検出機能をもたせて構
成されている．圧電フィルムあるいは圧電フィルム群３
１の貼り合わせ方法は、例えば接着剤によるものでよい
が、それと同等の性能が得られれば，特に接着剤に限定
する必要はない．尚、防音カバー１は適切な支持方法に
より、機械装置３０あるいは防音カバーｌ外側の適切な
支持部材（図示せず）に支持されている．但し、支持方
法に関しては特に限定する必要はない． 次に，本実施例の防音装置の動作について説明する．例
えば、機械装置３０から発する騒音の音波により防音カ
バー１の一部あるいは全体が面外方向に変形させられよ
うとした場合、制御装１ｉ３からの適切な制御信号とし
ての制御人力５により防音カバー１の一部あるいは全体
をその変形方向とは逆方向に変形させようとする．これ
により、防音カバー１の面外方向への変形は小さく抑え
られ、防音カバー１内側から防音カバーｌ外側への騒音
の伝搬は小さく抑えられる。

仮に、防音カバー１の制御を行わない場合には、機械装
Ｉ！３０から発する騒音の音波により防音カバーが変形
すなわち振動し，外部に騒音を発してしまう． 本実施例においては、防音カバー１は前述した通り防音
カバー１自体の変形を感知する機能を有しており、制御
装置３との結合により閉ループフィードバック制御系を
構成している．尚、制御装置３は上記動作を実現するこ
とが可能であれば特に限定する必要はなく、例えば、第
２９図に示す構成のものでも構わない． 第２９図において制御装［３は、増幅器３ａ、ゲイン調
節器３ｂ、電圧発生器３ｃ、電圧増幅器３ｄによって構
成されている．防音カバー１の変形に伴う防音カバー１
からの微少な検出信号は、まず増幅器３ａによって増幅
される。次に、ゲイン調節器３ｂによってその検出信号
に適切な制御ゲインが乗じられ、それに応じた電圧が電
圧発生器３ｃによって発生され、さらに、それは電圧増
幅器３ｄによって増幅され、最終的に防音カバー１に印
加される。

尚、以下に説明する防音装置の実施例における制御装置
３は、特に断わりのない限り第２９図に示す構成のもの
である． 第３図は防音装置の他の実施例を示す図である。

本実施例は第２図に示す実施例において、防音カバー１
がそれ自体の変形を感知する機能を有しておらず、機械
装置３０内部に騒音源２０からの騒音の音波を感知する
機能を有する１個あるいは複数個の音響センサ９を設置
している場合である．本実施例においても、第２図に示
す前記実施例と同程度の防音効果を得ることが分がって
いる。また，音響センサ９を第４図に示すように機械装
置３０の外枠２ｌとの間の空間に設置した場合、第５図
に示すように防音カバー１の外側の空間に設置した場合
も第２図に示す前記実施例と同様に防音効果が得られる
．さらに，第６図に示すように防音カバー１の変形ある
いは、外枠２１の変形を感知する機能を有する１個ある
いは複数個の振動センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを防音
カバー１あるいは外枠２１に設置し、その振動センサ１
５の検出信号を用いて防音カバー１を制御する場合も前
記実施例と同様防音効果が得られる．第７図は、また、
防音装置の他の実施例を示す図である．機械装置３０は
金属、木材、プラスチックあるいは布等の外力を加える
ことにより任意の形状に変形する機能を有する包被部材
としての防音部材１０により覆われている。尚，上記機
能を有するものであれば、防音部材１ｏの材質は上記以
外のものでも特に問題はない． さらに、防音部材１０は、防音部材１ｏを変形させる機
能あるいは防音部材１０にカを加える機能を有する一個
あるいは複数個の駆動部２ａ，２ｂを有している． 本実施例においては、翻動部２ａ，２ｂは前述した通り
外部からの入力により変形し防音部材１０を変形させる
変形機能あるいは防音部材１ｏに力を加える変形機能と
，防音部材１ｏの変形を検出する検出機能とを有してお
り，例えば第３１図に示すように、圧電素子を複数枚横
に貼り合わせた小片の圧電素子群３２を重ねて貼り合わ
せた構造のものである．圧電素子群３２も前述した圧電
フィルム群３１と同様の性質を有しており，岨動部２を
構或することが可能となる．尚、第３１図において２つ
の圧電素子群３２ａ，３２ｂのうちどちらを変形機能あ
るいは検出機能として用いても構わない．また、圧電シ
ート片としての圧電素子群３２相互の接合方法について
は、それぞれの圧電素子群３２が互いの動きに追従でき
る程度に接合されれば、特に限定する必要はない．尚、
駆動部２と防音部材１０との接合についても同様である
。

次に、本実施例の動作について説明する．機械装置３０
から発生する騒音の音波により防音部材１０が面外方向
に変形させられようとした場合、防音部材１０の駆動部
２ａ，２ｂを設置した部分がその変形方向とは逆方向に
変形するように制御装１６から暉動部２ａ，２ｂに制御
入力８ａ，８ｂにより駆動部２ａ，２ｂを変形させよう
とする．あるいは、駆動部２ａ，２ｂにより防音部材１
０に力を加える．これによる防音部材１０の局所的な変
形は防音部材１０全体に伝達し、防音部材１０は防音カ
バー王と同様の動作を行う。

これにより防音部材１０の面外方向への変形は小さく抑
えられ、防音部材１０内側から防音部材１０外側への騒
音の伝搬は小さく抑えられる。

また、本実施例において、駆動部２ａ，２ｂの変形ある
いは駆動部２ａ，２ｂからの力を防音部材１０に滑らか
に伝達させるために、駆動部２ａ，２ｂと防音部材１０
との間に第８図に示すように支持部材１１ａ，ｌｌｂを
設けている場合も第７図に示す前記実施例と同様に防音
効果がある。尚、駆動部２ａ，２ｂと支持部材１１ａ，
ｌｌｂ、支持部材１１ａ，ｌｌｂと防音部材１０とは、
例えば接着等の接合手段により接合されている．但し，
上記動作を可能とする接合手段であれば特に限定する必
要はなく、支持部材１１ａ，ｌｌｂ形状、大きさについ
ても特に限定する必要はない．さらに、駆動部２ａ，２
ｂが防音部材１０の変形を感知する機能を有していない
場合、防音部材１０あるいは外枠２１に一個あるいは複
数個の例えば振動センサ，あるいは、機械装置３０内部
の空間外枠２１と防音部材１０との間の空間、防音部材
１０の外部の空間のうち任意の空間に一個あるいは複数
個の例えば音響センサを設け、制御装置と結合して閉ル
ープフィードバック制御系を構或することにより、防音
装置を構成することができる． 第９図は、また，防音装置の他の実施例を示す図である
．本実施例は第２図に示す実施例において，制御装置３
を防音カバー１内部に含んでいる場合を示す．本実施例
においては、制御装置３内部に電力を蓄えておくアキュ
ムレータ（図示せず）を有しており，防音装置としては
、防音カバー１を設置するのみで容易にその機能を達成
することが可能となることを特徴としている． 第１０図は、さらに、防音装置の他の実施例を示す図で
ある．本実施例は、ばね機能及び減衰機能を有する一個
あるいは複数個の能動体１２ａ，１２ｂ，１２ｃを防音
部材１０に設置している。

そのため、翻動体１２ａ，１２ｂ，１２ｃの固有振動数
を騒音の特に卓越した振動数に同調させることにより、
酩動体１２ａ，１２ｂ，１２ｃは吸振器として動作し防
音部材１０の振動は小さく抑えられる．これにより、防
音部材１０外側への騒音は小さく抑えられる．尚、上記
動作を実現することが可能であれば駆動体１２ａ，１２
ｂ，１２Ｃの材質，大きさ、形状は特に限定する必要は
ない． 防音装置の他の実施例を第１１図に示す．本実施例は、
第２図に示す実施例において防音カバー１が機械装Ｗ３
０の一部分のみを覆っている場合を示している．尚、防
音カバー１の端と外枠２１との接合は、例えば接着等の
接合手段によるものであり、特に限定する必要はない． また、第１２図には防音カバー１の一部分に開口部を設
けている場合を示している． 尚，第１１図，第１２図に示す実施例における一部分と
は、機械装１３０の例えば操作、保守等に必要な部分で
あって，防音装置としての機能を達成するために必要な
部分でなく、特に限定する必要はない． また、第１３図には機械装Ｗ３０内部に存在する騒音源
２０の一部あるいは全てを防音カバー１で覆った場合を
示している． 上記の３つの実施例においても，第２図に示す実施例の
場合と同様の動作を実現させることにより、同程度の防
音効果を得ることが分かっている．尚，第２図から第１
０図に示す全ての実施例における防音カパー１あるいは
防音部材１０が、第１１図、あるい−は第１２図に示す
実施例における部分包被あるいは部分開口の防音カパー
１と同じ形状の場合も同様である． また、第２図から第１０図に示す防音装置の全ての実施
例における防音カバー１あるいは防音部材１０が、第３
２図に示す防音カバー１のように、袋状であり機械装置
３０を密封するように覆っている場合でも、上述した実
施例と同程度の防音効果が得られることが分かっている
．尚、止め具３３は機械装ｌ！３０を密封可能なもので
あれば特に、大きさ、形状材質について限定する必要は
ない。

一般に，冷却のために機械装置３０内部にファン２３及
び、外枠２１の一部に開口部２４を設けている場合、そ
の開口部２４からの騒音の漏れ，ファン２３自体の騒音
が問題となる場合がある．このような場合を考慮し、第
１４図に示すように開口部２４付近に筒状の防音力パー
エ３を設置する．例えば、開口部２４から漏れた騒音の
音波により防音カバー１３が面外方向に変形しようとし
た場合、制御装１１３からの適切な制御人力５により防
音カバーｌ３をその変形方向と逆方向に変形させようと
する．これにより、防音カバー１３の変形は小さく抑え
られ，かつ，ｌｉ音の音波は防音カバー１３内を伝搬中
に減衰し、防音カバー１３外側への騒音は小さく抑えら
れる。尚、制御装置３は第２図に示す実施例の場合と同
様である．本実施例においては、防音カバー１３と外枠
２１とは例えば、接着等の接合手段により接合されてい
るが、場合によっては、外枠２ｌあるいは外枠２１外部
の適切な支持部材（図示せず）に適切な支持方法により
支持されていてもよい．また、外枠２１の振動が防音カ
バー１３の制御に影響を及ぼす恐れのある場合について
は、外枠２１と防音カパー２１との間に例えば防振部材
等を設けてもよい． また、防音カバー１３がそれ自体の変形を感知する機能
を有していない場合、第１５図に示すように機械装置３
０内部に騒音源２０及びファン２３からの騒音の音波を
感知する機能を有する一個あるいは複数個の例えば音響
センサ９を設置した場合でも、第１４図に示す前記実施
例と同程度の防音効果を得ることが分かっている． 尚、音響センサ９を第１６図に示すように防音カバー内
部あるいは、第１７図に示すように機械装置３０の外部
に設置した場合も第ｌ４図に示す実施例と同様である。

また，第ｌ８図に示すように．振動を感知する機能を有
する一個あるいは複数個の例えば振動センサ１５ａ，１
５ｂを防音力バー１３あるいは外枠２ｌに設置してもよ
い。

防音装置の他の実施例を第１９図に示す。本実施例は、
第１４図に示す実施例における防音カバー１３の代わり
に、一個あるいは複数個の前記能動部２ａ，２ｂを有す
る包被部材としての防音部材１４を設置した場合である
．本実施例においても第７図に示す実施例と同様の動作
を行うことにより、第１４図に示す実施例と同程度の効
果を得ることが分かっている．また、本実施例において
恥動部２ａ，２ｂと防音部材１４との間に第２０図に示
すように前記支持部材１１ａ，ｌｌｂを設けている場合
も同様である．さらに、註動部２ａ，２ｂが防音部材１
４の変形を感知する機能を有していない場合、防音部材
ｌ４または外枠２１に一個あるいは複数個の前記振動セ
ンサ１５を、あるいは、機械装１！３０内部の空間、防
音部材１４の内部の空間，機械装置３０外部の空間のう
ち任意の空間に、一個あるいは複数個の例えば音響セン
サ９を設け，制御装置６との結合により閉ループフィー
ドバック制御系を構成した場合も同様に防音効果が得ら
れる． 防音装置の他の実施例を第２ｌ図に示す．本実施例は，
第１４図に示す実施例において制御装置３（図示せず）
を防音カバー１３の内部に含んでいる場合を示す．さら
に，本実施例においては，第９図に示す実施例と同様に
、制御装ｉ！３内部に前記アキュムレータ（図示せず）
を有している．防音装置の他の実施例を第２２図に示す
．本実施例は前記駆動体１２ａ，１２ｂを有する筒状の
前記防音部材を開口部２４付近に設置している場合であ
る。本実施例においても、趣動体１２ａ，１２ｂに第１
０図に示す実施例と同様の動作を行わせることにより、
第１４図に示す実施例と同程度の効果を得ることが分か
っている。

防音装置の他の実施例を第２３図に示す。本実施例は、
第１４図に示す実施例において防音カバーを機械装置３
０内部に設けた場合である。本実施例においても前記実
施例と同程度の効果を得ることが分かっている．また、
本実施例において防音カバー１３の一部が機械装置３０
外部に出ている場合も同様である． 以上が防音装置の実施例についての説明であるが、次に
本発明の他の実施例である制振装置について図面を参照
して説明する。

第２４図は制振装置の実施例を示す図である。

本実施例においては、機械装置３０の外枠２ｌに一個あ
るいは複数個の能動部２ａ，２ｂを設置しており、制御
装Ｗ６との結合により閉ループフィードバック制御系を
構成している。次に本実施例の動作について説明する．
例えば、騒音源２０から発生する騒音の音波により外枠
２１が面外方向に変形させられようとした場合、外枠２
１の騨動部２ａ，２ｂを設置した部分がその変形方向と
は逆方向に変形するように制御装Ｍ６から適切な制御信
号としての制御人力８ａ，８ｂを与えて駆動部２ａ，２
ｂを変形させようとする。あるいは、駆動部２ａ，２ｂ
により外枠２１に力を加える．これにより，外枠２１の
局所的な変形は外枠２１全体に伝達し、外枠２１は防音
カバー１と同様にその動作を抑制される。これにより外
枠２１の面外方向への変形は小さく抑えられ、外枠２１
内側から外枠２１外側への騒音の伝搬は小さく抑えられ
る． 尚、上記動作を実現することが可能であれば、駆動部２
ａ，２ｂの大きさ、形状については特に限定する必要は
ない．また、制御装置６についても特に限定する必要は
なく、例えば第２９図に示す構成のものでも構わない。

第２５図に制振装置の他の実施例を示す．本実施例は第
２４図に示す上記実施例において、駆動部２ａ，２ｂの
変形あるいは駆動部２ａ，２ｂからの力を外枠２１に滑
らかに伝達させるために、支持部材１１ａ，ｌｌｂを酩
動部２ａ，２ｂと外枠２１との間に設けている場合であ
る．本実施例においても第２４図に示す上記実施例と同
程度の効果を得ることが分かっている．尚、廂動部２ａ
，２ｂと支持部材１１ａ，ｌｌｂ、支持部材１１ａ，１
ｌｂと外枠２１との接合手段については特に限定する必
要はない． 第２６図に示す実施例は、第２４図に示す実施例と異な
り，駆動部２ａ，２ｂが外枠２１の変形を感知する機能
を有していない．そのため、外枠２１に一個あるいは複
数個の振動センサ１５８，１５ｂを設置し、制御装置６
との結合により閉ループフィードバック制御系を構或す
る．あるいは、機械装置３０内部の空間または機械装ｉ
！！３０外部の空間に、一個あるいは複数個の前記音讐
センサ９を設置し、制御系を構成した場合も前記実施例
と同程度の効果を得ることが分かっている．第２７図に
制振装置の他の実施例を示す．本実施例において外枠２
１は第２８図に示すように、前記防音カバー１の両面を
外枠部材２６ａ，２６ｂで挟んで貼り合わせた構造のも
のである．制御装置３は第９図に示す実施例の場合と同
様に防音カバー１内部に含まれている． 本実施例の動作は基本的には第９図に示す実施例の場合
と同様であり、制御装！３についても特に変更する必要
はなく同程度の効果を有することが分かっている．また
、本実施例において、防音カバー１のどちらか片面のみ
に外枠部材２６を貼り合わせた構造の場合、あるいは、
制御装Ｗ３を防音カバー１内部に含まず外部に独立して
存在する場合のいずれの場合も同様である．尚、外枠部
材２６と防音カバー１との貼り合わせ方法については特
に限定する必要はない． 以上が制振装置の実施例についての説明である．以上、
防音装置、制御装置の実施例についてそれぞれ説明した
が、本発明において特に重要な駆動部２の構成とその制
御方法の他の実施例について以下詳細に説明する． 駆動部２は、例えば第３３図に示すように、入力端子３
４ａ，３４ｂに電圧を印加した場合に、その電圧に応じ
て駆動部２自身が、第３４図に示すように面外方向に変
形するように、特に一方向に変形する特徴を有する圧電
素子を複数個適切に貼り合わせた構造でも構わない．尚
、第３４図は、第３３図中の矢印Ａ方向からの側面図で
ある．また，輛動部２は第３５図に示すように特にその
半径方向（第３５図中の矢印の方向）に変形する特徴を
有する円形の圧電素子を、駆動部２自身が面外方向に変
形するように適切に貼り合わせた構造でも構わない．さ
らに、第３６図に示すように駆動部２を，圧電素子を複
数個積層した積層圧電素子群３５と負荷質量３６とを組
合せた構造でも構わない．尚，積層圧電素子群３５は、
第３６図中の矢印方向に変形する特徴を有している。ま
た、駆動部２と防音部材１０あるいは外枠２１とは、第
３６図中に示すような接合となっている。また、付加質
量３６の質量は、積層圧電素子群３５の変位特性及び防
音部材１０あるいは外枠２工の剛性等を考慮して適切な
値となっている． 本実施例における駆動部２の制御に関しては、第３７図
に示す制御装置３７との結合により閉ループフィードバ
ック制御系を構成しても構わない．第３７図において制
御装置３７は、信号増幅器３７ａ，第１回路３７ｂ、第
２回路３７ｃ、ゲイン調節器３７ｄ，電圧増幅器３７ｅ
，第３回路３７ｆによって構成されている．第１回路３
７ｂ、第２回路３７ｃ、第３回路３７ｆの構成は、駆動
部２の制御手法によってそれぞれ決定される．以下、本
実施例の動作について第１回路３７ｂ、第２回路３７ｃ
、第３回路３７ｆの構戒も含めて説明する． 防音部材１０は、前述した通り金属、プラスチック等の
外力を加えることにより任意の形状に変形する機能を有
している為、防音部材１０内部の機械装１１３０から発
生する騒音が加振源となり弾性振動を引き起こす，これ
は外枠２１に関しても同様である．この為、防音部材１
０あるいは外枠２１のある王点における加速度のスペク
トルは例えば第３８図に示す通り複数個の周波数におい
て卓越したものとなる．これに対応して、防音部材１０
あるいは外枠２１近傍の音圧スペクトルは第３８図中に
示す通りとなる．防音部材１０あるいは外枠２１外部の
音圧レベルを低下させる為には、特に卓越した周波数に
おける音、つまり振動を抑えることが効果的である。こ
れを実現するには、開動部２によって防音部材１０ある
いは外枠２ｌ自身の減衰を増加させるような制御を行わ
なければならない．一般に、圧電素子の等価回路は抵抗
とコンデンサで構成される電気的な一次遅れ系となって
いる．例えば、第３７図において検出信号を能動部２中
央付近の加速度信号とすることによって、耗動部２は加
速度信号を積分した信号、つまり速度信号に比例し、か
つ防音部材１０あるいは外枠２１の減衰を増加させる向
きの制御力を加えることになる．その結果，防音部材１
０あるいは外枠２１の振動は第３９図に示すように特に
卓越周波数において抑えられ，それに応じて全体の音圧
レベルも低下する。しかし、検出信号が変位あるいは速
度信号である場合には、上記同様の動作を実現する為に
は第３７図中の第１回路３７ｂに複数個の積分器あるい
は微分器を設ける必要がある．また、上記以外の場合を
考慮して複数個の和算器等も設ける必要がある。

人間の聴感は一般に２０Ｈｚから２００００Ｈｚとされ
ているが、この領域内においても聴感の低下する領域が
ある．この為、防音部材１０あるいは外枠２１の振動制
御を聴感の特に顕著な周波数領域についてのみ実現する
ことによって、制御エネルギの減少を計ることができ、
また、制御性能も向上することが分かっている．これは
，第３７図中の第２回路３７ｃ内に例えば第４０図に示
す特性を有するフィルタを設けることによって実現する
ことができる．つまり、検出信号から聴感の特に顕著な
周波数領域の信号のみを抽出し制御を行うことが可能と
なる． 前述した通り，一般に圧電素子は電気的な一次遅れ系と
なっており、圧電素子の伝達関数は第４１図中のゲイン
特性１、位相特性１で示すようになっている．この特性
は制御性能を左右するものであり、特性の改善は本実施
例においては必要不可欠なものとなっている．具体的に
は、第３７図中の第３回路３７ｆ内に抵抗とコンデンサ
で構成される簡易的な回路を設けることによって特性の
改善が行われる．第４０図において、ゲイン特性１、位
相特性１はそれぞれゲイン特性２、位相特性２の様に改
善することができる。尚、この特性改善は、圧電素子の
共振周波数ｆｎｌをさらに低い周波数ｆｎ２に変換する
場合である６尚、第３７図中の第１回路３７ｂ，第２回
路３７ｃ，第３回路３７ｆは前述した通り制御の手法に
応じて設ける必要があるので、特にその必要が無い場合
には、第２９図中に示す制御装置３によって閉ループフ
ィードバック制御系を構成しても構わない． 本発明の制振・防音装置は上述した防音装置あるいは制
振装置の２つの装置を例えば第ｌ図に示すように組み合
わせたことを特徴とするものであり，上述した２つの装
置のいかなる組み合わせによっても制振・防音装置とし
ての機能を達成できることか分かっている．但し、防音
装置あるいは割振装置の内どちらか一方を設置すること
により十分に防音効果が得られる場合にはその限りでは
なく，単独の設置でも構わない． また，本発明の制振・防音装置は、例えば、洗濯機，ワ
イヤドットプリンタ，圧縮機等の特に低騒音化が望まれ
る製品にも応用することができ，それらの製品の低騒音
化をはかることができる．〔発明の効果〕 本発明によれば、防音装置を、内部に騒音源を有する機
械装置を覆う圧電シートからなる防音カバーと、その防
音カバーの振動（あるいは近傍の音波）を検出して検出
信号を出力する振動検出手段（あるいは音波検出手段）
と、その検出信号を変換して防音カパーの振動方向と逆
に防音カバーを変形させる制御信号として圧電シートに
与える制御手段から構成したので、この防音装置により
防音カバーの振動を減衰させることができ，機械装置の
騒音を低下させる防音効果がある．そして上記の振動検
出手段として機能させる１枚の圧電シートを含む複数枚
の圧電シートを重ねて貼り合わせて構成した防音カバー
と上記の制御装置を用いて、上記と同様の防音効果を得
ることができる。

また、防音装置を、内部に騒音源を有する機械装置を覆
う包被部材と，その包被部材に張り付けた圧電シート片
と、その包被部材の振動（あるいは近傍の音波）を検出
して検出信号を出力する振動検出手段（あるいは音波検
出手段）と、その検出信号を変換して防音カバーの振動
方向と逆に防音カバーを変形させる制御信号として圧電
シート片に与える制御手段から構成したので、この防音
装置により防音カバーの振動を減衰させ、騒音を低下さ
せる防音効果がある． そして上記の振動検出手段として機能させる１枚の圧電
シート片を含む複数枚の圧電シート片を重ねて貼り合わ
せて構成した駆動手段と上記の制御装置を用いて、上記
と同様の防音効果を得ることができる． また，本発明によれば，制振装置を、内部に騒音源を有
する機械装置の外枠に貼られた圧電シート片からなる駆
動手段と、外枠の振動（あるいは近傍の音波）を検出し
て検出信号を出力する振動検出手段（あるいは音波検出
手段）と、その検出信号を変換して防音カバーの振動方
向と逆に外枠を変形させる制御信号として圧電シート片
に与える制御手段から構成したので、この制振装置によ
り外枠の振動を減衰させることができ，機械装置の騒音
を低下させる防音効果がある． そして上記の振動検出手段として機能させる１枚の圧電
シート片を含む複数枚の圧電シート片を重ねて貼り合わ
せて構成した駆動手段と上記の制御装置を用いて、上記
と同様に外枠の振動を減衰させ、機械装置の防音効果を
得ることができる．さらに、本発明によれば、制振・防
音装置を前記の防音手段と制振手段を組み合わせて構成
したので，機械装置の運転時その騒音源からの音波によ
り外枠に発生した振動は制振装置により抑制され、さら
に外枠から透過した音波は防音装置により減衰させて、
一層の防音を行うことができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制振・防音装置の基本構戒図、第２図
は防音カバーとその制御装置とからなる防音装置を示す
図、第３図〜第５図は防音カバー音響センサ及びそれら
の制御装置からなる防音装置を示す図，第６図は防音カ
バー、振動センサ及びそれらの制御装置からなる防音装
置を示す図、第７図，第８図は防音部材、邪動部及びそ
れらの制御装置からなる防音装置を示す図、第９図は制
御装置を防音カバー内部に含めた防音装置を示す図、第
１０図は防音部材と駆動体からなる防音装置を示す図、
第１１図は機械装置の一部分を覆う防音カバーを有する
防音装置を示す図、第１２図は一部分を開口した防音カ
バーを有する防音装置を示す図、第１３図は防音カバー
を機械装置の外枠内部に設置した防音装置を示す図、第
１４図〜第２２図は筒状防音カバーを備えた防音装置を
示す図、第２３図は防音カバーを機械装置内部に備えた
防音装置を示す図、第２４図〜第２７図は制振装置の実
施例を示す図、第２８図は外枠の構成を示す断面図、第
２９図は制御装置の構成を示すブロック図、第３０図は
防音カバーの構成図、第３１図は駆動部の構成図、第３
２図は袋状の防音カバーを示す図、第３３図は翻動部の
構成図、第３４図は軛動部の変形を示す側面図、第３５
図は円形の圧電素子を示す図、第３６図は駆動部の構成
図、第３７図は制御装置の構成を示すブロック図、第３
８図、第３９図はそれぞれ周波数応答を示す図、第４０
図はフィルタの特性を示す図，第４１図は圧電素子の特
性を示す図である．１，１３・・・防音カバー　　　　
２・・・駆動部、３，６・・・制御装置、　　　４，７
・・・検出信号、５，８・・・制御入力、　　　　　　
９・・・音響センサ、１０，１４・・・防音部材（包被
部材）、１１・・・支持部材、　　　　　　　１２・・
・駆動体、１５・・・振動センサ， ３１・・・圧電フィルム群（圧電シート）、３２・・・
圧電素子群（圧電シート片）、３４・・・入力端子、３
５・・・積層圧電素子郡、３６・・・付加質量、３７・
・・制御装置，３８・・・・圧電素子．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に騒音源を有する機械装置を覆う圧電シートか
   らなる防音カバーと、該防音カバーの振動を検出する振
   動検出手段と、該振動検出手段からの検出信号を入力し
   て前記防音カバーの振動を抑制する制御信号を該防音カ
   バーに出力する制御手段とから構成された防音装置。 ２、内部に騒音源を有する機械装置を覆う圧電シートか
   らなる防音カバーと、該防音カバー近傍の音波を検出す
   る音波検出手段と、該音波検出手段からの検出信号を入
   力して前記防音カバーの振動を抑制する制御信号を該防
   音カバーに出力する制御手段とから構成された防音装置
   。 ３、内部に騒音源を有する機械装置を覆い複数枚の圧電
   シートを重ねて貼り合わせてなる防音カバーと、該防音
   カバーの制御装置とから構成された防音装置であって、
   前記複数枚の圧電シートのうちの一枚は防音カバーの振
   動を検出して検出信号を出力し、前記制御装置は該検出
   信号を入力して前記防音カバーの振動を抑制する制御信
   号を前記複数枚の圧電シートのうちの他の圧電シートに
   出力することを特徴とする防音装置。 ４、内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と、
   該包被部材に局部的に貼りつけられた圧電シート片から
   なる駆動手段と、前記包被部材の振動を検出する振動検
   出手段と、該振動検出手段からの検出信号を入力して前
   記包被部材の振動を抑制する制御信号を前記振動手段に
   出力する制御手段とから構成された防音装置。 ５、内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と、
   該包被部材に局部的に貼りつけられた圧電シート片から
   なる駆動手段と、前記包被部材の近傍の音波を検出する
   音波検出手段と、該音波検出手段からの検出信号を入力
   して前記包被部材の振動を抑制する制御信号を前記駆動
   手段に出力する制御手段とから構成された防音装置。 ６、内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と該
   包被部材に局部的に貼りつけられた複数枚の圧電シート
   片を重ねて貼り合わせてなる駆動手段と該駆動手段を制
   御する制御装置とから構成された防音装置であって、前
   記複数枚の圧電シート片のうちの一枚は包被部材の振動
   を検出して検出信号を出力し、前記制御装置は該検出信
   号から前記包被部材の振動を抑制する制御信号を前記複
   数枚の圧電シート片のうちの他の圧電シート片に出力す
   ることを特徴とする防音装置。 ７、前記機械装置と防音カバーとの間に弾性体なる防振
   手段を介在させたことを特徴とする請求項１、２または
   ３記載の防音装置。 ８、前記機械装置と包被部材の間に弾性体なる防振手段
   を介在させたことを特徴とする請求項４、５または６記
   載の防音装置。 ９、内部に騒音源を有する機械装置を覆う包被部材と、
   該包被部材に取りつけられ該包被部材の振動を抑制する
   ばね機能を有する駆動体とから構成された防音装置。 １０、内部に騒音源を有する機械装置の外枠に貼りつけ
   られた圧電シート片からなる駆動手段と、前記外枠の振
   動を検出する振動検出手段と、該振動検出手段からの検
   出信号を入力して前記外枠の振動を抑制する制御信号を
   前記駆動手段に出力する制御装置とから構成された制振
   装置。 １１、内部に騒音源を有する機械装置の外枠に貼りつけ
   られた圧電シート片からなる駆動手段と、前記外枠近傍
   の音波を検出する音波検出手段と、該音波検出手段から
   の検出信号を入力して前記外枠の振動を抑制する制御信
   号を前記駆動手段に出力する制御装置とから構成された
   制振装置。 １２、内部に騒音源を有する機械装置の外枠に貼りつけ
   られた複数枚の圧電シート片を重ねて貼り合わせた駆動
   手段と該駆動手段の制御手段とから構成された制振装置
   であって、前記複数枚の圧電シート片のうちの一枚は前
   記外枠の振動を検出して検出信号を出力し、前記制御手
   段は前記検出信号を入力して前記外枠の振動を抑制する
   制御信号を前記複数の圧電シート片のうちの他の圧電シ
   ート片に出力することを特徴とする制振装置。 １３、請求項１〜９のいずれか記載の防音装置と請求項
   １０〜１２のいずれか記載の制振装置を組み合わせたこ
   とを特徴とする制振・防音装置。