CN105339701A - 声音降低或振动衰减装置以及构造构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消音原理与现有的被动或主动的消音装置弯曲不同的具有新的消音原理的声音降低或振动衰减装置。本发明的声音降低或振动衰减装置(1)具备:质量部(11);介于质量部(11)与构造构件(13)之间的弹簧部(12a、12b);以及使弹簧部(12a、12b)的弹簧常数持续变化的控制部(4)。本发明的声音降低或振动衰减装置(1)装配于构造构件(13),用于降低透过构造构件(13)的声音或由构造构件产生的声音,或者使构造构件(13)的振动衰减。
Description
技术领域
本发明涉及装配于构造构件并且将透过构造构件的声音或由构造构件产生的声音降低、或者使构造构件的振动衰减的声音降低或振动衰减装置。
背景技术
以往已知有将透过构造构件的声音降低的防音壁。防音壁设置于道路、铁道或者工厂等,用于防止由机动车等噪音源产生的噪音向周边漏出。此外,还已知有降低由空调、打印机、复印机等各种设备的构造构件产生的声音或者降低构造构件的振动的声音或振动降低装置。
在典型的防音壁、声音或振动降低装置中,使用无需电力等能量的输入而利用构造构件的各部分来降低声音的被动(Passive)消音。例如在防音壁的构造构件中,通过组入使声音反射的石膏板、吸收声音的玻璃棉等而利用构造构件的各部分来降低声音。
近年来,为了进一步降低声音,提出有输入电力等能量而主动地降低噪音的主动(active)消音(参照专利文献1)。该主动消音具备麦克风、扬声器、使扬声器产生抵消音的电子电路。噪声抵消的原理是,使扬声器产生与由麦克风得到的噪音相反相位的声波成分而相互抵消,由此来降低噪音。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-270399号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在现有的主动消音中,无法避免从麦克风得到噪音的时刻起到使扬声器工作产生时间上的延迟,存在难以完全抵消噪音这一问题。另外,还存在如下的问题:需要进行复杂的信号处理的电子电路,且在声音具有多个频率成分的情况下难以利用电子电路来生成相反相位的信号。
尽管被动消音、主动消音在接连不断地开发,但这些消音在原理上均存在局限性。因此,本发明的目的在于提供原理与现有的被动或主动的消音不同的新的声音降低或振动衰减装置以及构造构件。
用于解决技术问题的方案
本发明的一方案是声音降低或振动衰减装置,其具备:质量部;介于所述质量部与构造构件之间的弹簧部;以及使所述弹簧部的弹簧常数持续变化的控制部。
发明效果
根据本发明,使声音降低或振动衰减装置的弹簧常数持续变化,因此声音降低或振动衰减装置的固有振动频率持续变化。若将固有振动频率持续变化的声音降低或振动衰减装置装配于构造构件,则构造构件的共振频率从固定的值波动。由于构造构件以共振频率发生共振,因此容易使共振频率附近的声音透过。但是,通过装配声音降低或振动衰减装置而使构造构件的共振频率从固定的值波动,从而即便在某一瞬间,声音的振动频率与构造构件的共振频率一致而使声音容易透过构造构件,但在下一个瞬间,由于声音的振动频率与构造构件的共振频率不同,因此声音难以透过构造构件。因此,能够降低透过构造构件的共振频率附近的声音。
声音是在空气中传播的振动。本发明的声音降低或振动衰减装置不仅能够用于降低构造构件的声音,还能够用于使构造构件自身的振动衰减。
需要说明的是,在本发明中,“使弹簧部的弹簧常数持续变化”是指,即便有时声音降低或振动衰减装置的固有振动频率与构造构件的振动频率相等,也在之后立即使声音降低或振动衰减装置的固有振动频率从构造构件的振动频率变化(即错开)。在现有的动态阻尼器(通过借助弹簧部对要将振动衰减的构造构件追加质量部,来抑制构造构件的共振的振动衰减装置)中,以衰减装置的固有振动频率与构造构件的振动频率相等的方式设定弹簧部的弹簧常数,替代构造构件的振动而使质量部振动。本发明在“使弹簧部的弹簧常数持续变化”这一点与现有的动态阻尼器不同。
附图说明
图1是本发明的声音降低或振动衰减装置的模型图。
图2是本发明的第一实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。
图3是表示本发明的第一实施方式的声音降低或振动衰减装置的等价模型的图。
图4是表示向第一及第二线圈供给的电流的周期性变化与弹簧常数的周期性变化之间的关系的示意图。
图5是表示典型的弹簧质量系统的图。
图6是表示将本发明的第一实施方式的声音降低或振动衰减装置装配于防音壁的例子的图。
图7是本发明的第二实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。
图8是本发明的第三实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。
图9(a)是磁致伸缩元件的侧视图,图9(b)是压电元件的侧视图。
图10是本发明的第四实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。
图11是本发明的第五实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。
图12是本实施方式的声音降低或振动衰减装置的效果确认实验的概要图。
图13是表示实验结果的曲线图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一实施方式中的声音降低或振动衰减装置详细进行说明。图1示出本发明的声音降低或振动衰减装置的模型图。声音降低或振动衰减装置1装配于要降低声音或使振动衰减的构造构件13,由此降低构造构件13的声音或者使构造构件13的振动衰减。
声音降低或振动衰减装置1具备弹性支承于构造构件13的具有规定质量M的质量部23。本发明的特征在于,在质量部23与构造构件13之间夹设有弹簧常数可变的弹簧部24,通过控制部25使弹簧部24的弹簧常数持续变化。在构造构件13与质量部23之间还夹设有弹簧常数固定的弹簧部26以及衰减系数固定的阻尼器部27。弹簧部26以及阻尼器部27为通常的弹性支承。
该声音降低或振动衰减装置1的固有振动频率ω由表示。在此,K为弹簧部26的弹簧常数,k为弹簧部24的弹簧常数。若使弹簧部24的弹簧常数k持续变化,则声音降低或振动衰减装置1的固有振动频率持续变化。
对于弹簧部24而言,能够举出使用线圈的结构(参照以下的本发明的第一及第二实施方式)或者使用磁致伸缩元件或压电元件的结构(参照以下的本发明的第三至第五实施方式)等。优选的是,弹簧部24具备以使质量部23的位置不发生变化的方式将质量部23同时向相反方向按压及/或同时向相反方向拉拽的第一及第二弹簧部(参照图3的符号12a、12b、图8的符号42a、42b)。第一及第二弹簧部若以较大的力将质量部23同时向相反方向按压,则声音降低或振动衰减装置1的刚性增大,因此弹簧部24的弹簧常数增大。另一方面,若第一及第二弹簧部以较小的力将质量部23同时向相反方向按压,则声音降低或振动衰减装置1的刚性减小,因此弹簧部24的弹簧常数减小。
控制部25以使弹簧部24的弹簧常数持续变化的方式控制弹簧部24。控制部25具备向线圈、磁致伸缩元件或压电元件等供给电力的驱动器以及向驱动器发送指令的控制器。
图2表示使用了线圈的本发明的第一实施方式的声音降低或振动衰减装置的示意图。本实施方式的声音降低或振动衰减装置1具备:输出轴5,其具有在轴线方向上被磁化了的磁铁2;电枢部6,其具有使磁铁2产生由吸引力及排斥力构成的力的第一及第二线圈3a、3b;控制部4,其向第一及第二线圈3a、3b供给电力;以及第一及第二保持磁铁7a、7b,其作为使输出轴5恢复到原点位置的恢复用磁铁。输出轴5与电枢部6中的任一方固定于构造构件13。
图2的声音降低或振动衰减装置1与图1的模型之间的对应关系如下。在输出轴5固定于构造构件13的情况下,图2的电枢部6相当于图1的质量部23。在电枢部6固定于构造构件13的情况下,图2的输出轴5相当于图1的质量部23。由图2的磁铁2、第一及第二线圈3a、3b以及第一及第二保持磁铁7a、7b构成的磁簧相当于图1的弹簧常数可变的弹簧部24。电枢部6相对于图2的输出轴5相对移动时的摩擦相当于图1的阻尼器部27的衰减力。在图2的声音降低或振动衰减装置1中,不存在图1的弹簧常数固定的弹簧部26,但也能够附加地设置螺旋弹簧等。
磁铁2具备圆柱形的第一磁铁2a以及圆柱形的第二磁铁2b。第一及第二磁铁2a、2b以同极彼此(在图1的例子中为S极彼此)面对的方式沿输出轴5排列。第一及第二磁铁2a、2b的大小及强度互为相等。在由第一及第二磁铁2a、2b构成的磁铁2的轴线方向的中心形成有例如S极,在磁铁2的轴线方向的两端形成有例如N极。从S极及N极以放射状形成有磁力线。S极的磁通是N极的磁通的二倍。输出轴5被筒形的电枢部6包围。输出轴5借助衬套等轴承以能够在轴线方向上直线运动的方式支承于电枢部6。
在电枢部6排列有轴线一致的状态的第一及第二线圈3a、3b。第一线圈3a由一个线圈构成,第二线圈3b由设于第一线圈3a的轴线方向的两端的两个线圈构成。各线圈的匝数、线形、大小互为相等。中央的第一线圈3a的轴线方向的中心与由第一及第二磁铁2a、2b构成的磁铁2的轴线方向的中心的位置(S极的位置)一致。左侧的第二线圈3b的轴线方向的中心与第一磁铁2a的左端的位置(N极的位置)一致。右侧的第二线圈3b的轴线方向的中心与第二磁铁2b的右端的位置(N极的位置)一致。
当在第一及第二线圈3a、3b中流动大小相同的电流时,第一及第二线圈3a、3b对磁铁2赋予排斥及吸引的力f1、f2。第一线圈3a对磁铁2赋予的力f1与第二线圈3b对磁铁2赋予的力f2(左侧的第二线圈3b对第一磁铁2a赋予的力f2′与右侧的第二线圈3b对第二磁铁2b赋予的力f2′的合计)的大小相同且朝向互为相反。当在第一及第二线圈3a、3b中流动交流时,第一线圈3a对磁铁2赋予的力f1以及第二线圈3b对磁铁2赋予的力f2周期性地变化。力f1及力f2的大小相同且朝向相反。因此,即便力f1及力f2周期性地变化,输出轴5也不会从原点位移。
在电枢部6设置有将输出轴5保持在原点的环形的第一及第二保持磁铁7a、7b。第一保持磁铁7a配置在第一磁铁2a的轴线方向的中心,第二保持磁铁7b配置在第二磁铁2b的轴线方向的中心。通过第一及第二保持磁铁7a、7b的磁力与第一及第二磁铁2a、2b的磁力的相互作用,输出轴5被保持在原点。
需要说明的是,在上述实施方式中,由合计三个线圈构成第一及第二线圈3a、3b,由第一及第二磁铁2a、2b这合计两个磁铁构成磁铁2,但若能够对输出轴5赋予从两侧按压及/或从两侧拉拽的力,则线圈3的数量不限定为三个,也可以是两个或四个。磁铁2的数量也不限定为两个,也可以是一个或三个。
控制部4具备例如作为驱动器的的声放大器以及作为向声放大器输入交流的控制器的正弦波输入装置。装配有声音降低或振动衰减装置1的构造构件13的振动未被测定。控制部4不基于构造构件13的振动(换言之与构造构件13的振动无关地)向第一及第二线圈3a、3b供给交流。但是,为了降低电力消耗量,也可以对构造构件13的振动进行测定,在振幅为固定以下的情况下,停止向第一及第二线圈3a、3b供给电流。
第一及第二线圈3a、3b与控制部4串联或并联地连接。在该实施方式中,控制部4向第一及第二线圈3a、3b供给固定周期(例如100Hz、200Hz、300Hz等)的同相的交流。交流也可以为正弦波、三角波、梯形波、矩形波的任一种。控制部4向第一及第二线圈3a、3b供给固定周期的交流,但控制部4也能够具有使交流的周期变化的功能,例如具有使交流的周期随时间经过而按照100Hz、200Hz、100Hz等的顺序变化的功能。也能够对构造构件13的振动进行测定,基于构造构件13的振动来使交流的周期变化。另外,控制部4也能够向第一及第二线圈3a、3b供给由将周期不同的多个正弦波组合而成的波构成的电流,也能够供给随机变化的电流,还能够供给频率与振幅的关系为1/f的波动关系的电流。
若向第一及第二线圈3a、3b供给交流,则第一及第二线圈3a、3b对磁铁2赋予的力周期性地变化。由于第一线圈3a对磁铁2赋予的力f1与第二线圈3b对磁铁2赋予的力f2的大小相同且朝向相反,因此对输出轴5作用有从两侧按压及/或从两侧拉拽的力。输出轴5虽然以能够在轴线方向上移动的方式支承于电枢部6,但如上所述对输出轴5从两侧作用有相同的力,因此输出轴5不会从原点实质性地振动。需要说明的是,使输出轴5的两侧的力完全一致是非常困难的,实际上也有时会由于力的稍微不平衡而导致输出轴5发生微振动。输出轴5不会从原点实质性地振动也包括这种情况。
图3表示本实施方式的声音降低或振动衰减装置1的等价模型。由于对输出轴5作用有从两侧按压及/又从两侧拉拽的力,因此,本实施方式的声音降低或振动衰减装置1能够通过由第一及第二弹簧部12a、12b夹着质量部11的等价模型来表示。第一及第二弹簧部12a、12b介于质量部11与构造构件13之间。在此,在输出轴5固定于构造构件13的情况下,电枢部6相当于质量部11,在电枢部6固定于构造构件13的情况下,输出轴5相当于质量部11。第一及第二线圈3a、3b、磁铁2、第一及第二保持磁铁7a、7b构成使排斥力及吸引力产生的磁簧,因此相当于第一及第二弹簧部12a、12b。第一线圈3a、磁铁2、第一及第二保持磁铁7a、7b相当于第一弹簧部12a。第二线圈3b、磁铁2、第一及第二保持磁铁7a、7b相当于第二弹簧部12b。当控制部4使交流在第一及第二线圈3a、3b中流动时,第一及第二线圈3a、3b所产生的排斥力及吸引力周期性地变化。
第一及第二弹簧部12a、12b不使质量部11的位置从原点变化,而从两侧以相同的力按压质量部11及/或从两侧以相同的力拉拽质量部11。由于按压质量部11及/或拉拽质量部11的力周期性地变化,因此,质量部11的位置不发生变化而第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数周期性地变化。
图4是表示向第一及第二线圈3a、3b供给的电流的周期性变化与弹簧常数的周期性变化之间的关系的示意图。为了便于理解,在该示意图中,使用两个线圈3a、3b以及一个磁铁2,在两个线圈3a、3b之间设置保持磁铁7。如图2所示,在设置三个线圈3b、3a、3b、两个磁铁2a、2b、两个保持磁铁7a、7b的情况下,也能够由图4的弹簧模型表示。
如图3的S1所示,在未向第一及第二线圈3a、3b通电时,对输出轴5仅作用有保持磁铁7所产生的保持力。此时的第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数设为1.0K。如S2所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动顺时针方向的电流时,由第一及第二线圈3a、3b对输出轴5作用有从两侧按压的力。因此,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数从1.0K增加到1.2K。如S3所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动的顺时针方向的电流成为最大时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数也成为最大的1.4K。如S4所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动的顺时针方向的电流减少到与S2时相同的大小时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数也减少到与S2时相同的大小。如S5所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动的顺时针方向的电流为零、即未通电时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数成为仅保持磁铁7所产生的保持力即1.0K。此时的弹簧常数与S1时为相同的大小。
接着,如S6所示,当切换在第一及第二线圈3a、3b中流动的电流的方向而在第一及第二线圈3a、3b中流动逆时针方向的电流时,对输出轴5作用有从两侧拉拽的力。因此,保持磁铁7保持输出轴5的力减弱,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数与S5时相比进一步减少,降低到0.8K。如S7所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动的逆时针方向的电流成为最大时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数成为最小的0.6K。如S8所示,当在第一及第二线圈3a、3b中流动的逆时针方向的电流增加到与S6时相同的大小时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数也增加到与S6时相同的0.8K。然后,成为与S1时相同的未通电的状态,之后重复S1~S8的一周期。如以上那样,当在第一及第二线圈3a、3b中流动交流时,第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数周期性变化。
需要说明的是,在该例中,由第一及第二线圈3a、3b产生的将输出轴5向左右拉拽的力成为保持磁铁7所产生的输出轴5的保持力以下,从而始终对输出轴5作用有从左右按压的力。但是,也能够使由第一及第二线圈3a、3b产生的拉拽输出轴5的力为保持磁铁7所产生的输出轴5的保持力以上,从而对输出轴5作用从左右拉拽的力。
在图5所示的弹簧质量系统中,能够将固有振动频率ω(rad/sec)表示为k为弹簧常数,m为质量。根据该数式可知,若k变化或m变化,则固有振动频率ω变化。在本实施方式的声音降低或振动衰减装置1中,由于弹簧常数k周期性地变化,因此固有振动频率ω周期性地变化。
图6表示将本实施方式的声音降低或振动衰减装置1装配于作为构造构件13的防音壁的例子。在该例子中,将输出轴5安装于构造构件13,电枢部6成为质量部11。若安装本实施方式的声音降低或振动衰减装置1,则构造构件13的共振频率发生波动,因此能够降低透过构造构件13的噪音。
构造构件13中存在共振频率。构造构件13即使能够降低远离共振频率的频率的噪音,也容易使共振频率附近的噪音透过。这是因为,构造构件13相对于共振频率附近的噪音发生共振。但是,若将固有振动频率持续变化的声音降低或振动衰减装置1装配于构造构件13,则构造构件13的共振频率从固定的值波动(例如以100Hz、110Hz、120Hz、110Hz、100Hz…等波动)。这样,通过使构造构件13的共振频率从固定的值波动,从而也许在某一瞬间,构造构件13的共振频率与声音的频率一致而使声音容易透过构造构件13,但在下一个瞬间,构造构件13的共振频率与声音的频率不同而使声音难以透过构造构件13。因此,能够降低透过构造构件13的共振频率附近的声音。
根据本实施方式的声音降低或振动衰减装置1,还起到以下的效果。通过使声音降低或振动衰减装置1的弹簧常数周期性地持续变化,从而能够稳定地降低透过构造构件13的声音或由构造构件13产生的声音,或者能够使构造构件13的振动稳定地衰减。
通过第一及所述第二弹簧部12a、12b将质量部11同时向相反方向按压及/或同时向相反方向拉拽,能够使第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数变化,进而能够使声音降低或振动衰减装置1的固有振动频率变化。
第一及第二弹簧部12a、12b具有使磁铁2产生排斥力及/或吸引力的第一及第二线圈3a、3b,控制部4使交流在第一及第二线圈3a、3b中流动,因此容易使第一及第二弹簧部12a、12b的弹簧常数周期性地持续变化。
图7表示本发明的第二实施方式的声音降低或振动衰减装置31。第二实施方式的声音降低或振动衰减装置31在磁簧由一个磁铁32和一个线圈33构成这一点上与第一实施方式的声音降低或振动衰减装置1不同。在箱形的壳体34内固定有在轴线方向上被磁化了的磁铁32。在壳体34内收容有具备包围磁铁32的线圈33的电枢部。当控制部使交流在线圈33中流动时,电枢部在磁铁32的轴线方向上往复运动。电枢部的规定量以上的往复运动被壳体34限制。在限制了电枢部的移动的状态下,当使在线圈33中流动的电流变化时,磁簧的弹簧常数发生变化。壳体34固定于构造构件13。
本发明的第二实施方式的声音降低或振动衰减装置31与图1的模型的对应关系如下。图7的具备线圈33的电枢部相当于图1的质量部23。图7的由磁铁32、线圈33构成的磁簧相当于图1的弹簧常数可变的弹簧部24。图7的电枢部相对于磁铁32相对移动时的摩擦相当于图1的阻尼器部27的衰减力。
图8表示本发明的第三实施方式的声音降低或振动衰减装置41。第三实施方式的声音降低或振动衰减装置41在第一及第二弹簧部由以夹着作为质量部的壁部43的方式配置的第一及第二磁致伸缩元件或压电元件(以下称为第一及第二促动器42a、42b)构成这一点上与第一实施方式的声音降低或振动衰减装置1不同。声音降低或振动衰减装置41装配于构造构件44。由构造构件44和壁部43构成仓库的壁等的壁模块。
第一及第二促动器42a、42b由图9(a)所示的磁致伸缩元件45或者图9(b)所示的压电元件46构成。如图9(a)所示,磁致伸缩元件45是在来自外部磁场的影响下发生弹性变形的公知的构件。控制部47以使外部磁场变化的方式控制向线圈48供给的电流。如图9(b)所示,压电元件46由两片电极46b夹着压电体46a而形成,是由于施加于压电体46a的电压而发生弹性变形的公知的构件。控制部49控制向压电体46a施加的电压。
如图8所示,当利用第一及第二促动器42a、42b夹着作为质量部的壁部43且将壁部43同时向相反方向按压及/或同时向相反方向拉拽时,声音降低或振动衰减装置41的刚性发生变化,从而第一及第二促动器42a、42b的弹簧常数发生变化。若将弹簧常数持续变化的声音降低或振动衰减装置41装配于构造构件44,则构造构件44的共振频率发生波动。
本发明的第三实施方式的声音降低或振动衰减装置41与图1的模型的对应关系如下。图8的壁部43相当于图1的质量部23。图8的第一及第二促动器42a、42b相当于图1的弹簧常数可变的弹簧部24。
根据第三实施方式的声音降低或振动衰减装置41,起到以下的效果。由于使用第一及第二促动器42a、42b来作为第一及第二弹簧部,因此能够增大第一及第二弹簧部的弹簧常数。因此,能够降低刚性高的构造构件44的声音或者能够使振动衰减。
图10表示本发明的第四实施方式的声音降低或振动衰减装置51。在第四实施方式中,在作为构造构件的壁支承部52装配有声音降低或振动衰减装置51。声音降低或振动衰减装置51具备:作为质量部的壁部53;以及以夹着壁部53的方式配置的第一及第二促动器54a、54b。第一及第二促动器54a、54b配置在壁部53的上下端,图示出合计四个第一及第二促动器54a、54b。若将弹簧常数持续变化的声音降低或振动衰减装置51装配于壁支承部52,则壁支承部52的共振频率发生波动。
图11表示本发明的第五实施方式的声音降低或振动衰减装置61。在第五实施方式中,在作为构造构件的壁部62装配有声音降低或振动衰减装置61。声音降低或振动衰减装置61具备:质量部63;以及以夹着质量部63的方式配置的第一及第二促动器64a、64b。若将弹簧常数变化的声音降低或振动衰减装置61装配于壁部62,则壁部62的共振频率发生波动。
实施例1
进行了确认本实施方式的声音降低或振动衰减装置1的衰减效果的实验。如图12所示,将声音降低或振动衰减装置1的电枢部6固定,并且在输出轴5的前端安装了由薄钢板构成的板簧15。在板弹簧15的下端安装了重物16,利用锤敲打重物16的部分,使重物16自由振动。通过激光测长器对重物16的自由振动进行了测定。
图13表示重物16的振动的测定结果。图中(1)表示重物为0g的情况,图中(2)表示重物为3g的情况,图中(3)表示重物为6g的情况,图中(4)表示重物为12g的情况。图中右栏表示未向第一及第二线圈3a、3b供给交流的情况,图中左栏表示向第一及第二线圈3a、3b供给了交流的情况。如图中右栏所示,当用锤敲打重物时,重物以共振频率自由振动,重物的自由振动不容易衰减。与此相对,如图中左栏所示,通过对第一及第二线圈3a、3b进行励磁,无论重物16在哪个重量的情况下,振动都立刻衰减了。推出其原因为,声音降低或振动衰减装置1的弹簧常数周期性地变化,使板簧、重物系统的共振频率发生波动。
需要说明的是,本发明并不局限于由上述实施方式实现,在不改变本发明的宗旨的范围内也能够由其他实施方式实现。
例如,电枢部的线圈、保持磁铁以及磁铁的个数、形状并不局限于第一实施方式的个数、形状。
在第一实施方式中,使第一及第二弹簧12a、12b的弹簧常数周期性地变化,但也可以使该弹簧常数如周期及/或振幅任意(随机)变化的波那样变化,还可以使该弹簧常数如频率与振幅的关系为1/f的波动关系的波那样变化。
在第一实施方式中,为了将输出轴保持在原点而使用保持磁铁,但也可以代替保持磁铁而使用螺旋弹簧等。
在第一实施方式中,由第一及第二线圈对磁铁赋予排斥力及吸引力,但也可以由第一及第二线圈对磁铁仅赋予排斥力与吸引力中的任一方。
在第一实施方式中,使用由线圈及磁铁构成的磁簧作为第一及第二弹簧部,但也可以代替磁簧而如第三至第五实施方式那样使用从两侧夹着质量部的一对压电元件或磁致伸缩元件。
在第一至第五实施方式中,使弹簧部的弹簧常数持续变化,但除了弹簧部的弹簧常数之外也可以使阻尼器的衰减系数持续变化。例如,通过缩小或扩大阻尼器的孔,能够使阻尼器的衰减系数持续变化。
在第三至第五实施方式中,设置有两个以上的促动器,但若预先将促动器设为施加了预定压力的状态,则也可以设置一个促动器。
工业实用性
本发明的声音降低或振动衰减装置除了能够用于防音壁之外,还能够用于降低由空调、打印机、复合机等各种设备的构造构件产生的噪音。另外,由于噪音是振动的一种,因此也能够用于使制造装置、检查装置等各种设备的构造构件的振动衰减,还能够用于使机动车等乘坐物的构造构件的振动衰减。
附图标记说明
1、31、41、51、61…声音降低或振动衰减装置,2a、2b…第一及第二磁铁(磁铁),3a、3b…第一及第二线圈(线圈),4、25…控制部,5…输出轴,6…电枢部,11、23、43、53、63…质量部,12a、12b…第一及第二弹簧部(弹簧部),13…构造构件,24…弹簧部,42a、42b…第一及第二促动器(第一及第二弹簧部,弹簧部),54a、54b…第一及第二促动器(第一及第二弹簧部,弹簧部),64a、64b…第一及第二促动器(第一及第二弹簧部,弹簧部)。
Claims (6)
1.一种声音降低或振动衰减装置,其具备:
质量部;
弹簧部,其介于所述质量部与构造构件之间;以及
控制部,其使所述弹簧部的弹簧常数持续变化。
2.根据权利要求1所述的声音降低或振动衰减装置,其特征在于,
所述控制部使所述弹簧部的弹簧常数周期性地持续变化。
3.根据权利要求1或2所述的声音降低或振动衰减装置,其特征在于,
所述弹簧部具备对所述质量部作用力的第一弹簧部及第二弹簧部,
所述控制部以同时向相反方向按压所述质量部及/或同时向相反方向拉拽所述质量部的方式控制所述第一弹簧部及所述第二弹簧部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的声音降低或振动衰减装置,其特征在于,
所述弹簧部具有使磁铁产生排斥力及/或吸引力的线圈,
所述控制部使所述线圈中流动交流。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的声音降低或振动衰减装置,其特征在于,
所述弹簧部具备压电元件或者磁致伸缩元件。
6.一种构造构件,在该构造构件上装配有权利要求1至5中任一项所述的声音降低或振动衰减装置。
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