JP2006029361A

JP2006029361A - Piezoelectric vibration suppression device overlapped with piezoelectric element and electrical device

Info

Publication number: JP2006029361A
Application number: JP2004204753A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujito; 宏藤戸; Makoto Funahashi; 眞舟橋; Katsunobu Mitsune; 勝信三根; Akira Matsumoto; 亮松本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-12
Also published as: JP4797341B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide passive type piezoelectric vibration suppression with a simple construction by focusing on a fact that what required other than a piezoelectric element in the passive type piezoelectric vibration suppression attached to an object to be suppressed of vibrations for suppressing the vibrations of the object is only an electrical device for providing an inductance and a resistance. <P>SOLUTION: The passive type piezoelectric vibration suppression is formed of the piezoelectric element and the electrical device overlapped together and attached on the object. A cover member may be put on the overlapped body of the piezoelectric element and the electrical device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電素子により物体の振動を抑制する圧電式振動抑制装置に係る。 The present invention relates to a piezoelectric vibration suppression apparatus that suppresses vibration of an object using a piezoelectric element.

圧電材の板やブロックが伸縮力をかけられるとその対向面間に電位差を生じ、また逆にその対向面間に電位差をかけられると伸縮しようとすることを利用して、圧電素子を自動車の車体やトランスミッション等の振動が問題となる物体の表面に接着材等により取り付け、これに一対の電極を付加して該物体の振動を電気的に検出し、或いは該物体の振動を電気的に抑制することが考えられている。そのような技術に関する発明提案は、例えば下記の特許文献１、２、３に記載されている。
特開平５−１３３４３５号公報実開平６−３２７８７号公報特開平８−１５９２１２号公報 When a piezoelectric plate or block is subjected to an expansion / contraction force, a potential difference is generated between the opposing surfaces, and conversely, when a potential difference is applied between the opposing surfaces, the piezoelectric element is made to expand and contract. Attached to the surface of an object where vibration of the vehicle body, transmission, etc. is a problem with an adhesive or the like, a pair of electrodes is added to this to electrically detect the vibration of the object, or to electrically suppress the vibration of the object It is considered to be. Invention proposals relating to such technology are described in, for example, the following Patent Documents 1, 2, and 3.
JP-A-5-133435 Japanese Utility Model Publication No. 6-32787 JP-A-8-159212

上記の特許文献１には、物体に入力される振動の加振周波数が変化しても常に物体の振動レベルを低レベルに保ち、また物体への入力振動の加振周波数に対し最も低い振動レベルが得られる固有振動周波数への変更制御を行うべく、物体に圧電素子を取り付け、物体に入力される振動の加振周波数に対し低い振動レベルが得られるような電圧を圧電素子に印加し、圧電素子により物体に内部引張り力または内部圧縮力を与えることで物体の固有振動周波数を変えること、また印加電圧をパラメータとして予め測定しておいた振動レベル特性データに基づき圧電素子への印加電圧を固有振動周波数制御手段により制御することが提案されている。上記の特許文献２には、軽量でトランスミッションの整備の際に邪魔にならない構造にて自動車のトランスミッションに振動低減効果の大なる振動低減装置を設けるべく、エンジンの振動を振動センサにて検出し、エンジンとトランスミッションとの間にあるフライホイールハウジングに圧電素子を固着し、振動センサの検出値に基づきコントローラにより圧電素子を制御することが提案されている。上記の特許文献３には、両電極間に圧電起電力に抗する抵抗を接続した圧電素子を振動が抑制されるべき物体上に取り付け、その上に更にカウンタマスを取り付けることが提案されている。 In Patent Document 1 described above, the vibration level of the object is always kept at a low level even when the excitation frequency of the vibration input to the object changes, and the lowest vibration level with respect to the excitation frequency of the input vibration applied to the object. In order to control the change to the natural vibration frequency, the piezoelectric element is attached to the object, and a voltage that gives a vibration level lower than the vibration frequency of the vibration input to the object is applied to the piezoelectric element. By applying internal tensile force or internal compressive force to the object by the element, the natural vibration frequency of the object is changed, and the applied voltage to the piezoelectric element is determined based on the vibration level characteristic data measured in advance using the applied voltage as a parameter. Control by vibration frequency control means has been proposed. In the above-mentioned Patent Document 2, the vibration of the engine is detected by a vibration sensor in order to provide a vibration reduction device having a large vibration reduction effect in the transmission of an automobile with a structure that is lightweight and does not interfere with maintenance of the transmission. It has been proposed that a piezoelectric element is fixed to a flywheel housing between an engine and a transmission, and the piezoelectric element is controlled by a controller based on a detection value of a vibration sensor. In the above-mentioned Patent Document 3, it is proposed that a piezoelectric element having a resistance against a piezoelectric electromotive force connected between both electrodes is attached on an object whose vibration is to be suppressed, and a counter mass is further attached thereon. .

圧電素子により物体の振動の抑制する圧電式振動抑制装置のうち、圧電素子の両電極間にインダクタンスと抵抗とを直列に接続し、インダクタンスと抵抗とが圧電素子のキャパシタンスと共に構成する回路の共振周波数を抑制されるべき物体の振動の周波数に合わせて物体の振動を抑制するパッシブタイプの圧電式振動抑制装置に於いては、圧電素子の他に必要とされるのは上記のインダクタンスと抵抗を与える電気装置のみである。 Among the piezoelectric vibration suppression devices that suppress the vibration of an object with a piezoelectric element, an inductance and a resistance are connected in series between both electrodes of the piezoelectric element, and the resonance frequency of a circuit in which the inductance and the resistance are configured together with the capacitance of the piezoelectric element In the passive type piezoelectric vibration suppression device that suppresses the vibration of the object in accordance with the vibration frequency of the object to be suppressed, the above-described inductance and resistance are required in addition to the piezoelectric element. Only electrical equipment.

本発明は、上記の事情に鑑み、パッシブタイプの圧電式振動抑制装置をより簡単な構造にて提供することを課題としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a passive type piezoelectric vibration suppression device with a simpler structure.

上記の課題を解決するものとして、本発明は、振動が抑制されるべき物体より受ける振動により電気を発生する圧電素子と、前記圧電素子が発生する電気を処理することにより該圧電素子に前記物体に対する制振作用を行わせる電気装置とを含む圧電式振動抑制装置にして、前記圧電素子と前記電気装置とが重ね合わされて前記物体上に取り付けられていることを特徴とする圧電式振動抑制装置を提案するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a piezoelectric element that generates electricity by vibration received from an object whose vibration is to be suppressed, and the object generated by processing the electricity generated by the piezoelectric element. A piezoelectric vibration suppressing device including an electric device that performs a vibration damping action on the object, wherein the piezoelectric element and the electric device are superposed and mounted on the object. This is a proposal.

前記圧電素子と前記電気装置とはその間に断熱手段を挟んで重ね合わされていてよい。この場合、前記断熱手段は断熱材の層であり、前記圧電素子と前記電気装置とは前記断熱材層を介して互いに接合されていてよい。或はまた、前記断熱手段は前記圧電素子と前記電気装置の間に設けられた空隙を含んでいてよく、またこの場合、前記電気装置はその周縁部のみにて前記圧電素子より隔置層を介して支持されていてよい。 The piezoelectric element and the electric device may be overlapped with a heat insulating means interposed therebetween. In this case, the heat insulating means is a layer of heat insulating material, and the piezoelectric element and the electric device may be joined to each other via the heat insulating material layer. Alternatively, the heat insulating means may include a gap provided between the piezoelectric element and the electric device, and in this case, the electric device has a separation layer from the piezoelectric element only at the peripheral edge thereof. It may be supported via.

また、前記圧電素子と前記電気装置とは両者を覆うカバー部材により前記物体上に取り付けられていてよい。その場合、前記電気装置は前記カバー部材により前記圧電素子を迂回して支持されていてよい。また前記圧電素子と前記電気装置の間には空隙が設けられ、該空隙には前記カバー部材により支持された断熱板が配置されていてよい。前記カバー部材の内面には前記圧電素子と前記電気装置との間を導電接続する導電層が設けられていてよい。 The piezoelectric element and the electric device may be attached on the object by a cover member that covers both. In that case, the electric device may be supported by the cover member so as to bypass the piezoelectric element. A gap may be provided between the piezoelectric element and the electric device, and a heat insulating plate supported by the cover member may be disposed in the gap. A conductive layer for conductively connecting the piezoelectric element and the electric device may be provided on the inner surface of the cover member.

或はまた、前記電気装置は前記圧電素子と前記物体の間に設けられ、前記圧電素子は前記電気装置に重ならない部分にて前記物体より振動を伝えられるようになっていてもよい。この場合、前記圧電素子は前記電気装置に重ならない部分にて前記物体へ向けて膨出された部分を有し、該膨出部にて前記物体より振動を受けるようになっていてよい。 Alternatively, the electric device may be provided between the piezoelectric element and the object, and the piezoelectric element may transmit vibration from the object in a portion that does not overlap the electric device. In this case, the piezoelectric element may have a portion that bulges toward the object at a portion that does not overlap the electric device, and the bulge portion receives vibration from the object.

上記の如く、振動が抑制されるべき物体より受ける振動により電気を発生する圧電素子と、前記圧電素子が発生する電気を処理することにより該圧電素子に前記物体に対する制振作用を行わせる電気装置とを含む圧電式振動抑制装置に於いて、前記圧電素子と前記電気装置とが重ね合わされて前記物体上に取り付けられれば、互いに重ね合わされた前記圧電素子と前記電気装置とが電気的導通関係に接続されさえすれば予定の制振機能を発揮することができる圧電式振動抑制装置を、機械的構造に於いても電気的構造に於いても最大限にコンパクトなものとすることができる。 As described above, a piezoelectric element that generates electricity by vibration received from an object whose vibration is to be suppressed, and an electric device that causes the piezoelectric element to perform a damping action on the object by processing the electricity generated by the piezoelectric element If the piezoelectric element and the electric device are overlapped and mounted on the object, the piezoelectric element and the electric device overlapped with each other are in an electrically conductive relationship. A piezoelectric vibration suppressing device that can exhibit a predetermined damping function as long as it is connected can be made maximally compact in both a mechanical structure and an electrical structure.

前記圧電素子と前記電気装置とがその間に断熱手段を挟んで重ね合わされていれば、物体の振動を抑制することに関して前記電気装置に発熱が生じても、それによって圧電素子が加熱されることを防止し、圧電素子の過熱により圧電素子の圧電機能が低下したり、圧電式振動抑制装置の共振周波数に変更をきたしたりすることが回避される。この場合、前記断熱手段が断熱材の層であり、前記圧電素子と前記電気装置とが前記断熱材層を介して互いに接合されていれば、電気装置の側から断熱材層を介して圧電素子を物体に押し付けることにより、電気装置と圧電素子とを一体として物体に組み付けることができる。しかしまた、前記断熱手段が圧電素子と電気装置の間に設けられた空隙を含んでいれば、空隙は高い断熱効果を発揮するので、圧電素子と電気装置の間の隔置寸法を小さくしても高い断熱効果を得ることができる。そのような空隙は前記電気装置がその周縁部のみにて前記圧電素子より隔置層を介して支持されていれば形成される。 If the piezoelectric element and the electric device are overlapped with a heat insulating means interposed therebetween, even if heat is generated in the electric device with respect to suppressing vibration of the object, the piezoelectric element is thereby heated. This prevents the piezoelectric function of the piezoelectric element from deteriorating due to overheating of the piezoelectric element, and changes in the resonance frequency of the piezoelectric vibration suppression device. In this case, if the heat insulating means is a layer of a heat insulating material, and the piezoelectric element and the electric device are bonded to each other via the heat insulating material layer, the piezoelectric element is interposed from the electric device side via the heat insulating material layer. By pressing the against the object, the electric device and the piezoelectric element can be integrally assembled to the object. However, if the heat insulating means includes a gap provided between the piezoelectric element and the electric device, the gap exhibits a high heat insulating effect, so that the distance between the piezoelectric element and the electric device is reduced. High thermal insulation effect can be obtained. Such an air gap is formed if the electric device is supported by the piezoelectric element through the separation layer only at the peripheral edge.

また、前記圧電素子と前記電気装置とが両者を覆うカバー部材により前記物体上に取り付けられれば、圧電素子と電気装置とを物体に対し所定の態様に取り付けると同時に圧電素子と電気装置を外部からの水や油による汚染から保護する効果を得ることができる。この場合、前記電気装置を前記カバー部材により前記圧電素子を迂回して支持することができる。また電気装置をカバー部材により圧電素子を迂回して支持する場合には、圧電素子と前記電気装置の間に空隙を設け、この空隙にカバー部材により支持された断熱板を配置すれば、小さな空隙によっても高い断熱効果を得ることができる。 In addition, if the piezoelectric element and the electric device are attached on the object by a cover member that covers both, the piezoelectric element and the electric device are attached to the object in a predetermined manner, and at the same time, the piezoelectric element and the electric device are externally attached. The effect of protecting from contamination by water and oil can be obtained. In this case, the electric device can be supported by bypassing the piezoelectric element by the cover member. Further, when the electric device is supported by the cover member by bypassing the piezoelectric element, a small gap can be obtained by providing a gap between the piezoelectric element and the electric device and arranging a heat insulating plate supported by the cover member in the gap. A high heat insulating effect can be obtained.

カバー部材が設けられる場合、該カバー部材の内面に圧電素子と電気装置との間を導電接続する導電層が設けられれば、かかるカバー部材を圧電素子と電気装置の間の電気的導通接続手段の一部として有効に利用することができる。 When a cover member is provided, if a conductive layer for conductively connecting the piezoelectric element and the electric device is provided on the inner surface of the cover member, the cover member is connected to the electric conduction connecting means between the piezoelectric element and the electric device. It can be used effectively as a part.

前記電気装置が前記圧電素子と前記物体の間に設けられ、前記圧電素子が前記電気装置に重ならない部分にて前記物体より振動を伝えられるようになっていれば、板状の圧電材とその表面に張設された板状電極からなる圧電素子を電気装置に対する取付け手段として利用して圧電素子と電気装置の重合体を物体上に取り付けることができる。この場合、圧電素子が電気装置に重ならない部分にて物体へ向けて膨出された部分を有し、該膨出部にて物体より振動を受けるようになっていれば、電気装置を上から押える部分にては電気装置の厚みだけ物体表面より隔置されざるをえない圧電素子を、圧電素子が電気装置に重ならない部分にて物体より支持するために、該部分と物体表面との間に介装される接着材の層やその他の介装部材をより薄くすることができ、或はまた電気装置を沈めて載置すべく物体表面に設ける窪みの深さ或は圧電素子の電気装置に重ならない部分を支持するために物体表面に設ける隆起部の高さをより小さくすることができる。尚、電気装置が圧電素子と物体の間に設けられ、圧電素子が電気装置に重ならない部分にて物体より振動を伝えられるようになっている場合にも、また圧電素子が電気装置に重ならない部分にて物体へ向けて膨出された部分を有し、該膨出部にて物体より振動を受けるようになっている場合にも、圧電素子と電気装置の間に断熱層または空隙による断熱手段が施されれば、物体の振動を抑制することに関して電気装置に発熱が生じても、圧電素子を過熱から保護することができる。 If the electric device is provided between the piezoelectric element and the object, and the piezoelectric element can transmit vibration from the object at a portion where it does not overlap the electric device, the plate-like piezoelectric material and its A polymer of a piezoelectric element and an electric device can be mounted on an object by using a piezoelectric element composed of a plate-like electrode stretched on the surface as a mounting means for the electric device. In this case, if the piezoelectric element has a portion that bulges toward the object at a portion that does not overlap the electric device, and the vibration is received from the object at the bulged portion, the electric device is In order to support the piezoelectric element, which must be separated from the object surface by the thickness of the electric device at the pressing part, from the object at the part where the piezoelectric element does not overlap the electric device, it is between the part and the object surface. The thickness of the depression provided on the surface of the object or the electric device of the piezoelectric element to be able to sink the electric device or to place the electric device thinner The height of the raised portion provided on the object surface to support the portion that does not overlap with the object can be further reduced. In addition, when the electric device is provided between the piezoelectric element and the object so that vibration can be transmitted from the object in a portion where the piezoelectric element does not overlap the electric device, the piezoelectric element does not overlap the electric device. Even when the portion has a portion bulged toward the object, and the bulged portion is subjected to vibration from the object, heat insulation by a heat insulating layer or a gap between the piezoelectric element and the electric device is also possible. If the means is applied, the piezoelectric element can be protected from overheating even if heat is generated in the electric device with respect to suppressing vibration of the object.

添付の図１は本発明による圧電式振動抑制装置の最も基本的な構造を一つの実施の形態について示す幾分解図的断面図である。図１に於いて、１０は例えば自動車のトランスミッションケースの如き振動が抑制されるべき物体である。１２は圧電素子であり、板状の圧電材の層１４とそれを挟む一対の板状の電極１６および１８よりなっている。圧電素子１２は電極１６の側にて接着材の層２０により物体１０の表面に取り付けられている。２２は圧電素子１２が物体より受ける振動により発生する電気を処理することにより圧電素子１２に物体１０に対する制振作用を行わせる電気装置であり、実質的には圧電素子１２の両電極１６、１８間に接続され、圧電素子のキャパシタンスと共に抑制されるべき物体の振動の周波数に対応する共振周波数を有する共振回路を構成するインダクタンスと抵抗を与えるコイルと抵抗器である。電気装置２２は圧電素子１２の上に重ね合わされ、図には示されていない接着材層その他の任意の固定手段により圧電素子１２に固定され、圧電素子１２を介して物体１０より支持されている。また、図には示されていないが、当然のことながら、上記の共振回路を構成するため、圧電素子１２と電気装置２２とは電気的に導通接続されているが、圧電素子１２と電気装置２２とが重合されているので、そのような電気的導通接続を施すことは極めて容易である。この点は、以下の圧電素子１２と電気装置２２の間に断熱材の層または空隙による断熱が施されている実施の形態に於いても実質的に同じである。 FIG. 1 is an exploded sectional view showing the most basic structure of a piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention in one embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an object whose vibration is to be suppressed, such as an automobile transmission case. A piezoelectric element 12 includes a plate-like piezoelectric material layer 14 and a pair of plate-like electrodes 16 and 18 sandwiching the layer. The piezoelectric element 12 is attached to the surface of the object 10 by an adhesive layer 20 on the electrode 16 side. Reference numeral 22 denotes an electric device that causes the piezoelectric element 12 to perform a vibration damping action on the object 10 by processing electricity generated by vibration received by the piezoelectric element 12 from the object. A coil and a resistor for providing an inductance and a resistance, which are connected in between and constitute a resonance circuit having a resonance frequency corresponding to the frequency of vibration of the object to be suppressed together with the capacitance of the piezoelectric element. The electric device 22 is superimposed on the piezoelectric element 12, fixed to the piezoelectric element 12 by an adhesive layer or other arbitrary fixing means not shown in the drawing, and supported by the object 10 via the piezoelectric element 12. . Although not shown in the figure, as a matter of course, the piezoelectric element 12 and the electric device 22 are electrically connected to each other in order to constitute the above-described resonance circuit. Since 22 is polymerized, it is very easy to make such an electrically conductive connection. This point is substantially the same in the following embodiment in which heat insulation is performed between the piezoelectric element 12 and the electric device 22 by a heat insulating material layer or a gap.

図２は本発明による圧電式振動抑制装置の他の一つの実施の形態を示す図１と同様の幾分解図的断面図である。図２に於いて、図１に示す部分に対応する部分は、図１に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、圧電素子１２と電気装置２２とはその間に断熱材の層２４を挟んで重ね合わされている。圧電素子１２と断熱材層２４の間および断熱材層２４と電気装置２２の間は図には示されていない接着材層その他の任意の固定手段により固定されていてよい。 FIG. 2 is an exploded sectional view similar to FIG. 1 showing another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 2, portions corresponding to the portions shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, the piezoelectric element 12 and the electric device 22 are overlapped with a heat insulating material layer 24 interposed therebetween. Between the piezoelectric element 12 and the heat insulating material layer 24 and between the heat insulating material layer 24 and the electric device 22 may be fixed by an adhesive layer or other arbitrary fixing means not shown in the drawing.

図３は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１と同様の幾分解図的断面図である。図３に於いても、図１に示す部分に対応する部分は、図１に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、圧電素子１２と電気装置２２とは両者を覆うカバー部材２６により物体１０上に取り付けられている。カバー部材２６はそのフランジ状の周縁部にて物体１０に当接し且図には示されていない接着材層、小ねじ、その他の任意の固定手段により物体１０に固定され、圧電素子１２と電気装置２２とを物体１０上に取り付けると同時に、圧電素子１２と電気装置２２とを外部より密封する機能を果たすものである。尚、図３には接着材層２０が示されているが、この場合、カバー部材２６が圧電素子１２と電気装置２２の重合体を物体１０上に押し付けるようになっていれば、圧電素子１２と電気装置２２の相互間の横滑りを阻止する適当な手段を施して、接着材層２０は省略されてもよい。 FIG. 3 is an exploded sectional view similar to FIG. 1 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 3, portions corresponding to the portions shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, the piezoelectric element 12 and the electric device 22 are attached on the object 10 by a cover member 26 covering both. The cover member 26 abuts on the object 10 at its flange-shaped peripheral edge, and is fixed to the object 10 by an adhesive layer, a small screw, or any other fixing means not shown in the drawing, and is electrically connected to the piezoelectric element 12. At the same time that the device 22 is mounted on the object 10, the piezoelectric element 12 and the electric device 22 are sealed from the outside. 3 shows the adhesive layer 20. In this case, if the cover member 26 presses the polymer of the piezoelectric element 12 and the electric device 22 onto the object 10, the piezoelectric element 12 is used. The adhesive layer 20 may be omitted by providing appropriate means for preventing the side slip between the electrical device 22 and the electrical device 22.

図４は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図３に類似の幾分解図的断面図である。図４に於いて、図３に示す部分に対応する部分は、図３に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図３の構造に加えて、圧電素子１２と電気装置２２の間に図２に於けると同様の断熱材層２４が設けられている。 FIG. 4 is an exploded sectional view similar to FIG. 3 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 4, parts corresponding to those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, in addition to the structure of FIG. 3, a heat insulating material layer 24 similar to that in FIG. 2 is provided between the piezoelectric element 12 and the electric device 22.

図５は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図３および４に類似の幾分解図的断面図である。図５に於いて、図３または４に示す部分に対応する部分は、図３または４に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図４の構造に於ける断熱材層２４に代えて、電気装置２２をその周縁部のみにて圧電素子１２より隔置して支持する隔置層２８が設けられており、これによって圧電素子１２と電気装置２２の間にはその周縁部を除く全域に亙って広がる空隙３０が形成されている。 FIG. 5 is an exploded cross-sectional view similar to FIGS. 3 and 4 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 5, portions corresponding to the portions shown in FIG. 3 or 4 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 3 or 4. In this embodiment, in place of the heat insulating material layer 24 in the structure of FIG. 4, a separation layer 28 is provided that supports the electric device 22 by being separated from the piezoelectric element 12 only at the peripheral edge thereof. As a result, a gap 30 is formed between the piezoelectric element 12 and the electric device 22 so as to extend over the entire area except the peripheral edge.

図６は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図５に類似の幾分解図的断面図である。図６に於いて、図５に示す部分に対応する部分は、図５に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、電気装置２２は圧電素子１２より引き離された状態にカバー部材２６により上方から支持されており、これによって圧電素子１２と電気装置２２の間にはその全域に亙って空隙３０が形成され、電気装置２２に対し断熱されている。 FIG. 6 is an exploded cross-sectional view similar to FIG. 5 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 6, portions corresponding to the portions shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, the electric device 22 is supported from above by the cover member 26 in a state of being separated from the piezoelectric element 12, so that the entire area between the piezoelectric element 12 and the electric device 22 is extended. Thus, the air gap 30 is formed and insulated from the electric device 22.

図７は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図６に類似の幾分解図的断面図である。図７に於いて、図６に示す部分に対応する部分は、図６に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、圧電素子１２と電気装置２２の間の空隙３０を横切って断熱板３２がカバー部材２６により支持された状態で設けられ、電気装置２２に対する空隙３０による圧電素子１２の断熱の効果が向上されている。 FIG. 7 is an exploded sectional view similar to FIG. 6 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 7, portions corresponding to the portions shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, a heat insulating plate 32 is provided in a state of being supported by the cover member 26 across the gap 30 between the piezoelectric element 12 and the electric device 22, and the piezoelectric element 12 by the gap 30 with respect to the electric device 22 is provided. The heat insulation effect has been improved.

図８は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図４に類似の幾分解図的断面図である。図８に於いて、図４に示す部分に対応する部分は、図４に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、カバー部材２６の内面には圧電素子１２と電気装置２２との間を導電接続する導電層３４が設けられている。かかる導電層３４が設けられれば、圧電素子１２の電気装置２２とは隔たった側の電極１６と電気装置２２の間の電気的導通接続をより容易にすることができる。 FIG. 8 is an exploded sectional view similar to FIG. 4 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 8, portions corresponding to the portions shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, a conductive layer 34 is provided on the inner surface of the cover member 26 to electrically connect the piezoelectric element 12 and the electric device 22. If such a conductive layer 34 is provided, the electrical conduction connection between the electrode 16 on the side of the piezoelectric element 12 remote from the electric device 22 and the electric device 22 can be made easier.

図９は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す上記各図と同様の幾分解図的断面図である。図９に於いても、上記各図に示す部分に対応する部分は、上記各図に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、電気装置２２は圧電素子１２と１０物体の間に設けられ、圧電素子１２は電気装置２２に重ならない周縁部分にて物体１０より振動を伝えられるようになっている。この場合、電気装置２２はなるべく薄く構成され、体積的に必要ならば平面輪郭が広げられる。図８の場合、圧電素子１２はその周縁部にて隔置層３６により物体１０に取り付けられ且これより支持されている。この構造では、圧電素子１２と隔置層３６により電気装置２２は外に対し密閉されていてよい。 FIG. 9 is an exploded sectional view similar to each of the above drawings showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. Also in FIG. 9, parts corresponding to the parts shown in the respective drawings are denoted by the same reference numerals as in the respective drawings. In this embodiment, the electric device 22 is provided between the piezoelectric element 12 and the 10 object, and the piezoelectric element 12 can transmit vibration from the object 10 at a peripheral portion that does not overlap the electric device 22. Yes. In this case, the electrical device 22 is configured to be as thin as possible, and the planar contour is widened if necessary in volume. In the case of FIG. 8, the piezoelectric element 12 is attached to and supported by the object 10 by the separation layer 36 at the peripheral edge thereof. In this structure, the electric device 22 may be hermetically sealed by the piezoelectric element 12 and the separation layer 36.

図１０は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９に類似の幾分解図的断面図である。図１０に於いて、図９に示す部分に対応する部分は、図９に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、圧電素子１２は電気装置２２に重ならない周縁部分にて物体１０へ向けて膨出された膨出部３８を有し、該膨出部にて隔置層３６により物体１０に取り付けられ、物体１０より振動を受けるようになっている。尚、この場合、膨出部３８では圧電材層１４の一部膨出に合わせて電極１６も変形されている。 FIG. 10 is an exploded cross-sectional view similar to FIG. 9 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 10, parts corresponding to the parts shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, the piezoelectric element 12 has a bulging portion 38 that bulges toward the object 10 at a peripheral portion that does not overlap the electric device 22, and the separation layer 36 is formed at the bulging portion. Is attached to the object 10 and receives vibration from the object 10. In this case, the electrode 16 is also deformed at the bulging portion 38 in accordance with the partial bulging of the piezoelectric material layer 14.

図１１は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９に類似の幾分解図的断面図である。図１１に於いて、図９に示す部分に対応する部分は、図９に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図９の構造に断熱層４０が追加されている。 FIG. 11 is an exploded sectional view similar to FIG. 9 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 11, portions corresponding to the portions shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, a heat insulating layer 40 is added to the structure of FIG.

図１２は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９および１１に類似の幾分解図的断面図である。図１２に於いて、図９または１１に示す部分に対応する部分は、図９または１１に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図９の構造に空隙４２による断熱手段が追加されている。 FIG. 12 is an exploded cross-sectional view similar to FIGS. 9 and 11 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 12, parts corresponding to those shown in FIG. 9 or 11 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 9 or 11. In this embodiment, a heat insulating means by the air gap 42 is added to the structure of FIG.

図１３は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１０に類似の幾分解図的断面図である。図１３に於いて、図１０に示す部分に対応する部分は、図１０に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図１０の構造に断熱層４４が追加されている。 FIG. 13 is an exploded sectional view similar to FIG. 10 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 13, portions corresponding to the portions shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this embodiment, a heat insulating layer 44 is added to the structure of FIG.

図１４は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１０および１２に類似の幾分解図的断面図である。図１４に於いて、図１０または１２に示す部分に対応する部分は、図１０または１２に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態に於いては、図９の構造に空隙４６による断熱手段が追加されている。 FIG. 14 is an exploded sectional view similar to FIGS. 10 and 12 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. In FIG. 14, parts corresponding to those shown in FIG. 10 or 12 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 10 or 12. In this embodiment, a heat insulating means by the air gap 46 is added to the structure of FIG.

図１５は図９に示す構造の一部を物体１０の側にて変更した図９の実施の形態の変形例を示す同様の幾分解図的断面図である。図１５に於いて、図９に示す部分に対応する部分は、図９に於けると同じ符号により示されている。この場合、物体１０に圧電素子１２の電気装置２２に重ならない部分を受ける膨出部４８が形成されている。 FIG. 15 is a similar exploded sectional view showing a modification of the embodiment of FIG. 9 in which a part of the structure shown in FIG. 9 is changed on the object 10 side. In FIG. 15, portions corresponding to the portions shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this case, a bulging portion 48 that receives a portion of the piezoelectric element 12 that does not overlap the electric device 22 of the piezoelectric element 12 is formed.

以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. .

本発明による圧電式振動抑制装置の最も基本的な構造を一つの実施の形態について示す幾分解図的断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded sectional view showing the most basic structure of a piezoelectric vibration suppression device according to the present invention in one embodiment. 本発明による圧電式振動抑制装置の他の一つの実施の形態を示す図１と同様の幾分解図的断面図。FIG. 3 is an exploded sectional view similar to FIG. 1 showing another embodiment of the piezoelectric vibration suppression device according to the present invention. 図３は本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１と同様の幾分解図的断面図。FIG. 3 is an exploded sectional view similar to FIG. 1, showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図２または３に類似の幾分解図的断面図。FIG. 4 is an exploded sectional view similar to FIG. 2 or 3, showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図３および４に類似の幾分解図的断面図。FIG. 5 is an exploded cross-sectional view similar to FIGS. 3 and 4 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図３〜５に類似の幾分解図的断面図。FIG. 6 is an exploded sectional view similar to FIGS. 3 to 5 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図６に類似の幾分解図的断面図。FIG. 7 is an exploded cross-sectional view similar to FIG. 6 showing yet another embodiment of the piezoelectric vibration suppression device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図４に類似の幾分解図的断面図。FIG. 5 is an exploded sectional view similar to FIG. 4 showing yet another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す上記各図と同様の幾分解図的断面図。FIG. 6 is an exploded sectional view similar to each of the above drawings showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppression device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９に類似の幾分解図的断面図。FIG. 10 is an exploded sectional view similar to FIG. 9 showing yet another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９に類似の幾分解図的断面図。FIG. 10 is an exploded sectional view similar to FIG. 9 showing yet another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図９および１１に類似の幾分解図的断面図。FIG. 12 is an exploded sectional view similar to FIGS. 9 and 11 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１０に類似の幾分解図的断面図。FIG. 11 is an exploded sectional view similar to FIG. 10 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 本発明による圧電式振動抑制装置の更に他の一つの実施の形態を示す図１０および１３に類似の幾分解図的断面図。FIG. 14 is an exploded sectional view similar to FIGS. 10 and 13 showing still another embodiment of the piezoelectric vibration suppressing device according to the present invention. 図９に示す構造の一部を物体１０の側にて変更した図９の実施の形態の変形例を示す同様の幾分解図的断面図。9 is a similar exploded sectional view showing a modification of the embodiment of FIG. 9 in which a part of the structure shown in FIG. 9 is changed on the object 10 side.

Explanation of symbols

１０…物体、１２…圧電素子、１４…圧電材層、１６，１８…電極、２０…接着材層、２２…電気装置、２４…断熱材の層、２６…カバー部材、２８…隔置層、３０…空隙、３２…断熱板、３４…導電層、３６…隔置層、３８…圧電素子の膨出部、４０…断熱材の層、４２…空隙、４４…断熱材の層、４６…空隙、４８…物体の隆起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Object, 12 ... Piezoelectric element, 14 ... Piezoelectric material layer, 16, 18 ... Electrode, 20 ... Adhesive material layer, 22 ... Electric device, 24 ... Heat insulation material layer, 26 ... Cover member, 28 ... Separation layer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Air gap, 32 ... Heat insulation board, 34 ... Conductive layer, 36 ... Separation layer, 38 ... Expansion part of piezoelectric element, 40 ... Heat insulation material layer, 42 ... Air gap, 44 ... Heat insulation material layer, 46 ... Air gap , 48 ... Raised part of the object

Claims

Piezoelectric element including a piezoelectric element that generates electricity by vibration received from an object whose vibration is to be suppressed, and an electric device that causes the piezoelectric element to perform a damping action on the object by processing the electricity generated by the piezoelectric element A piezoelectric vibration suppressing device, wherein the piezoelectric element and the electric device are mounted on the object in a superposed manner.

2. The piezoelectric vibration suppression device according to claim 1, wherein the piezoelectric element and the electric device are superposed with a heat insulating means interposed therebetween.

The piezoelectric vibration suppression device according to claim 2, wherein the heat insulating means is a layer of heat insulating material, and the piezoelectric element and the electric device are joined to each other via the heat insulating material layer.

3. The piezoelectric vibration suppressing device according to claim 2, wherein the heat insulating means includes a gap provided between the piezoelectric element and the electric device.

The piezoelectric vibration suppressing device according to claim 4, wherein the electric device is supported by the piezoelectric element via a separation layer only at a peripheral edge portion thereof.

The piezoelectric vibration suppression device according to claim 1, wherein the piezoelectric element and the electric device are mounted on the object by a cover member that covers both.

The piezoelectric vibration suppression device according to claim 6, wherein the electric device is supported by the cover member so as to bypass the piezoelectric element.

The piezoelectric vibration suppressing device according to claim 6, wherein a gap is provided between the piezoelectric element and the electric device, and is described above.

The piezoelectric vibration suppression device according to claim 6, wherein a conductive layer that conductively connects the piezoelectric element and the electric device is provided on an inner surface of the cover member.

The electric device is provided between the piezoelectric element and the object, and the piezoelectric element can transmit vibration from the object in a portion that does not overlap the electric device. 4. The piezoelectric vibration suppression device according to claim 4.

The piezoelectric element has a portion that bulges toward the object at a portion that does not overlap the electric device, and receives vibration from the object at the bulge portion. Item 15. The piezoelectric vibration suppression device according to Item 10.