JPH10287275A - 自動車用パネル体の制振装置 - Google Patents
自動車用パネル体の制振装置Info
- Publication number
- JPH10287275A JPH10287275A JP9869197A JP9869197A JPH10287275A JP H10287275 A JPH10287275 A JP H10287275A JP 9869197 A JP9869197 A JP 9869197A JP 9869197 A JP9869197 A JP 9869197A JP H10287275 A JPH10287275 A JP H10287275A
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- JP
- Japan
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- vibration
- automobile
- panel unit
- panel
- vibration damping
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量化かつ省スペース化を推進し得る自動車
用パネル体の制振装置を提供する。 【解決手段】 自動車用パネル体の制振装置の構成を、
自動車用パネル体８における剛節部材９との接続部、お
よび又は、曲げ加工された稜線１５の近傍に密接させて
配設した圧電変換素子２と、該圧電変換素子の歪み量を
制御する制御手段４とを有し、当該自動車用パネル体に
発生した弾性振動に起因する歪みを拘束する向きの内部
応力を前記圧電変換素子に発生させるようにしてなるも
のとする。これによると、パネル体を両端固定梁とみな
した場合、圧電変換素子への印加電圧を制御手段で制御
することにより、振動時の固定端の変形を拘束する向き
の応力を圧電変換素子に発生させることができる。従っ
て、固定端の見掛け上の剛性が高まり、パネル体の自由
面の振動が抑制される。
用パネル体の制振装置を提供する。 【解決手段】 自動車用パネル体の制振装置の構成を、
自動車用パネル体８における剛節部材９との接続部、お
よび又は、曲げ加工された稜線１５の近傍に密接させて
配設した圧電変換素子２と、該圧電変換素子の歪み量を
制御する制御手段４とを有し、当該自動車用パネル体に
発生した弾性振動に起因する歪みを拘束する向きの内部
応力を前記圧電変換素子に発生させるようにしてなるも
のとする。これによると、パネル体を両端固定梁とみな
した場合、圧電変換素子への印加電圧を制御手段で制御
することにより、振動時の固定端の変形を拘束する向き
の応力を圧電変換素子に発生させることができる。従っ
て、固定端の見掛け上の剛性が高まり、パネル体の自由
面の振動が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用パネル体
の制振装置に関するものである。
の制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の室内の静粛化を推進するには、
例えばダッシュボードの如きエンジンルームと車室とを
隔絶するためのパネル体自体を振動し難くすると共に、
振動が透過し難くすることが有効とされており、具体的
な制振手段としては、肉厚を大きくしたり補強用のリブ
やビードを設けたりしてパネル体の剛性を高める手法
や、アスファルトシートを熱融着したり、粘弾性樹脂材
料を吹き付け塗布したりして透過損失を高める手法が知
られている。
例えばダッシュボードの如きエンジンルームと車室とを
隔絶するためのパネル体自体を振動し難くすると共に、
振動が透過し難くすることが有効とされており、具体的
な制振手段としては、肉厚を大きくしたり補強用のリブ
やビードを設けたりしてパネル体の剛性を高める手法
や、アスファルトシートを熱融着したり、粘弾性樹脂材
料を吹き付け塗布したりして透過損失を高める手法が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、これら従来
の手法は、いずれも防音性能を高めると重量が増大する
ことが避けられないうえ、パネル体の実質的な厚さ寸法
が増大するので室内寸法が減少するという不都合があっ
た。
の手法は、いずれも防音性能を高めると重量が増大する
ことが避けられないうえ、パネル体の実質的な厚さ寸法
が増大するので室内寸法が減少するという不都合があっ
た。
【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
軽量化かつ省スペース化を推進し得る自動車用パネル体
の制振装置を提供することにある。
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
軽量化かつ省スペース化を推進し得る自動車用パネル体
の制振装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、自動車用パネル体の制振装
置を、自動車用パネル体における剛節部材との接続部、
および又は、曲げ加工された稜線の近傍に密接させて配
設した圧電変換素子と、該圧電変換素子の歪み量を制御
する制御手段とを有し、当該自動車用パネル体に発生し
た弾性振動に起因する歪みを拘束する向きの内部応力を
前記圧電変換素子に発生させるようにしてなるものとし
た。これによると、パネル体を両端固定梁とみなした場
合、圧電変換素子への印加電圧を制御手段で制御するこ
とにより、振動時の固定端の変形を拘束する向きの応力
を圧電変換素子に発生させることができる。従って、固
定端の見掛け上の剛性が高まり、パネル体の自由面の弾
性振動が抑制される。
ために、本発明においては、自動車用パネル体の制振装
置を、自動車用パネル体における剛節部材との接続部、
および又は、曲げ加工された稜線の近傍に密接させて配
設した圧電変換素子と、該圧電変換素子の歪み量を制御
する制御手段とを有し、当該自動車用パネル体に発生し
た弾性振動に起因する歪みを拘束する向きの内部応力を
前記圧電変換素子に発生させるようにしてなるものとし
た。これによると、パネル体を両端固定梁とみなした場
合、圧電変換素子への印加電圧を制御手段で制御するこ
とにより、振動時の固定端の変形を拘束する向きの応力
を圧電変換素子に発生させることができる。従って、固
定端の見掛け上の剛性が高まり、パネル体の自由面の弾
性振動が抑制される。
【０００６】なお、圧電変換素子としては、ＰＺＴ（ジ
ルコン酸チタン酸塩）、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸
塩ランタン）、ＰＭＮ（マグネシウムニオブ鉛酸化物）
並びにＰＶＤＦ（ポリふっ化ビニリデン）等が用いられ
る。
ルコン酸チタン酸塩）、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸
塩ランタン）、ＰＭＮ（マグネシウムニオブ鉛酸化物）
並びにＰＶＤＦ（ポリふっ化ビニリデン）等が用いられ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された実施
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【０００８】図１は、本発明に用いられる制振パネルを
示している。この制振パネル１は、歪みに応じた電圧を
発生し、かつ印加電圧に応じた歪みを発生するものであ
り、図２に併せて示すように、ＰＺＴ等からなる長方形
平板状の圧電変換素子２と、この圧電変換素子２の表裏
両面に設けられた一対の銅電極３と、この一対の銅電極
３に接続された制御回路４と、これら圧電変換素子２、
銅電極３並びに制御回路４を覆うように熱圧着によって
一体化されたエポキシ樹脂製の被覆体５とを有してい
る。さらに圧電変換素子２と銅電極３との間にはＮｉ入
りの導電性シート６が設けられ、被覆体５の表裏両面に
はポリイミドフィルム７が設けられている。
示している。この制振パネル１は、歪みに応じた電圧を
発生し、かつ印加電圧に応じた歪みを発生するものであ
り、図２に併せて示すように、ＰＺＴ等からなる長方形
平板状の圧電変換素子２と、この圧電変換素子２の表裏
両面に設けられた一対の銅電極３と、この一対の銅電極
３に接続された制御回路４と、これら圧電変換素子２、
銅電極３並びに制御回路４を覆うように熱圧着によって
一体化されたエポキシ樹脂製の被覆体５とを有してい
る。さらに圧電変換素子２と銅電極３との間にはＮｉ入
りの導電性シート６が設けられ、被覆体５の表裏両面に
はポリイミドフィルム７が設けられている。
【０００９】制御回路４は、後記する自動車用パネル体
の共振周波数に対応した周波数特性を有する共振アナロ
グ回路であり、具体的には、図３に示すような、互いに
並列接続されたコンデンサＣ並びにコイルＬに対して抵
抗Ｒを直列接続してなるもの、あるいは図４に示すよう
な、互いに直列接続された抵抗Ｒ並びにコイルＬに対し
てコンデンサＣを並列接続してなるものである。
の共振周波数に対応した周波数特性を有する共振アナロ
グ回路であり、具体的には、図３に示すような、互いに
並列接続されたコンデンサＣ並びにコイルＬに対して抵
抗Ｒを直列接続してなるもの、あるいは図４に示すよう
な、互いに直列接続された抵抗Ｒ並びにコイルＬに対し
てコンデンサＣを並列接続してなるものである。
【００１０】図５は、本発明が適用された自動車用パネ
ル体を概念的に示している。このパネル体８は、中空閉
断面をなす剛節部材としてのフレーム９にスポット溶接
などで固着された単層の鋼板からなり、パネル体８のフ
レーム９との接続部の近傍の自由面に向かう側に、複数
個の制振パネル１が、フレーム９の延在する方向に沿っ
て適宜な間隔をおいて並列に配設されている。
ル体を概念的に示している。このパネル体８は、中空閉
断面をなす剛節部材としてのフレーム９にスポット溶接
などで固着された単層の鋼板からなり、パネル体８のフ
レーム９との接続部の近傍の自由面に向かう側に、複数
個の制振パネル１が、フレーム９の延在する方向に沿っ
て適宜な間隔をおいて並列に配設されている。
【００１１】次に本発明装置の作動原理について説明す
る。
る。
【００１２】パネル体８に曲げ振動が発生すると、フレ
ーム９との接続部近傍に配設された制振パネル１の圧電
変換素子２に、パネル体８の変形に伴って周期的に向き
が反転する歪みが生じ、これに応じて圧電変換素子２か
ら制御回路４に対して周期的に変化する電圧が入力され
る。そしてパネル体８が共振周波数で振動を始めると、
その共振周波数に対応した周波数特性を有する制御回路
４は、圧電変換素子２の歪みを抑えるように、つまりパ
ネル体８の振動を抑制する向きの起振力を発生するよう
に圧電変換素子２に電圧を印加する。
ーム９との接続部近傍に配設された制振パネル１の圧電
変換素子２に、パネル体８の変形に伴って周期的に向き
が反転する歪みが生じ、これに応じて圧電変換素子２か
ら制御回路４に対して周期的に変化する電圧が入力され
る。そしてパネル体８が共振周波数で振動を始めると、
その共振周波数に対応した周波数特性を有する制御回路
４は、圧電変換素子２の歪みを抑えるように、つまりパ
ネル体８の振動を抑制する向きの起振力を発生するよう
に圧電変換素子２に電圧を印加する。
【００１３】例えば、曲げ振動が発生してパネル体８が
図６に示すように撓むと、制振パネル１に伸長方向の歪
みが発生する。するとこれに抗する向きの圧縮応力（矢
印Ａ）が制振パネル１の圧電変換素子２に発生する。こ
れと逆方向にパネル体８が撓んで制振パネル１が圧縮方
向に歪むと、引っ張り応力が制振パネル１の圧電変換素
子２に発生する。これにより、パネル体８のフレーム９
との接続部の見かけ上の剛性が高まり、パネル体８の自
由面の撓みが抑制され、結果としてパネル体８の振動が
抑制される。
図６に示すように撓むと、制振パネル１に伸長方向の歪
みが発生する。するとこれに抗する向きの圧縮応力（矢
印Ａ）が制振パネル１の圧電変換素子２に発生する。こ
れと逆方向にパネル体８が撓んで制振パネル１が圧縮方
向に歪むと、引っ張り応力が制振パネル１の圧電変換素
子２に発生する。これにより、パネル体８のフレーム９
との接続部の見かけ上の剛性が高まり、パネル体８の自
由面の撓みが抑制され、結果としてパネル体８の振動が
抑制される。
【００１４】上記実施例は、制振パネル１に内蔵された
アナログ回路によるパッシブコントロールについて説明
したが、これは図７に示すように、パネル体８の振動を
加速度センサ１１で検出し、この加速度センサ１１の出
力を制御回路１２で処理してパネル体８の振動周波数と
振動振幅とを求め、パネル体８の振動を相殺する向きの
起振力を発生させる電圧を、バッテリー１３からアンプ
１４を介して圧電変換素子２に印加するようにしたアク
ティブコントロールとすることも可能である。これによ
れば、パネル体８の振動周波数並びに振動振幅に応じて
圧電変換素子２への印加電圧の周波数を自由に調整し得
るので、広範囲の振動抑制が可能であり、従来の手法で
は困難であった低周波領域の遮断も可能である。
アナログ回路によるパッシブコントロールについて説明
したが、これは図７に示すように、パネル体８の振動を
加速度センサ１１で検出し、この加速度センサ１１の出
力を制御回路１２で処理してパネル体８の振動周波数と
振動振幅とを求め、パネル体８の振動を相殺する向きの
起振力を発生させる電圧を、バッテリー１３からアンプ
１４を介して圧電変換素子２に印加するようにしたアク
ティブコントロールとすることも可能である。これによ
れば、パネル体８の振動周波数並びに振動振幅に応じて
圧電変換素子２への印加電圧の周波数を自由に調整し得
るので、広範囲の振動抑制が可能であり、従来の手法で
は困難であった低周波領域の遮断も可能である。
【００１５】なお、パネル体８の振動は、加速度センサ
１１で検出するのみならず、圧電変換素子２自体が歪み
量に応じた電圧を出力する機能を有しているので、その
出力を打ち消すように印加電圧の制御を行うようにして
も良い。
１１で検出するのみならず、圧電変換素子２自体が歪み
量に応じた電圧を出力する機能を有しているので、その
出力を打ち消すように印加電圧の制御を行うようにして
も良い。
【００１６】制振パネル１の設置場所は、図８に示すよ
うなプレスによって曲げ加工された稜線１５に沿う位置
でも良く、具体的には図９に示すように、フロアパネル
１６のセンタートンネル１７やクロスメンバ１８との接
続部に沿って設けるなど、ビーム構成部材とパネル構成
部材との接続部であれば特に場所を選ぶものではない。
うなプレスによって曲げ加工された稜線１５に沿う位置
でも良く、具体的には図９に示すように、フロアパネル
１６のセンタートンネル１７やクロスメンバ１８との接
続部に沿って設けるなど、ビーム構成部材とパネル構成
部材との接続部であれば特に場所を選ぶものではない。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、圧電変換素
子が発生する起振力により、パネル体のフレームなど剛
節部材との接続部に発生する振動が相殺され、同部分の
見掛け上の剛性が高められるため、パネル素材をより一
層薄板化することができる。従って、これをダッシュボ
ードやフロアパネルなどに採用すれば、従来のようなア
スファルトシートやフェルトなどの防音材料が不要とな
ることと相俟って、軽量化および車室容積の拡大に多大
な効果を奏することができる。
子が発生する起振力により、パネル体のフレームなど剛
節部材との接続部に発生する振動が相殺され、同部分の
見掛け上の剛性が高められるため、パネル素材をより一
層薄板化することができる。従って、これをダッシュボ
ードやフロアパネルなどに採用すれば、従来のようなア
スファルトシートやフェルトなどの防音材料が不要とな
ることと相俟って、軽量化および車室容積の拡大に多大
な効果を奏することができる。
【図１】本発明に用いられる制振パネルの概略斜視図。
【図２】図１に示した制振パネルの断面図。
【図３】図１に示した制振パネルに内蔵された制御回路
の構成例を示す概念図。
の構成例を示す概念図。
【図４】同じく図１に示した制振パネルに内蔵された制
御回路のもう一つの構成例を示す回路図。
御回路のもう一つの構成例を示す回路図。
【図５】本発明が適用されたパネル体の一例を示す概略
断面図。
断面図。
【図６】制振パネルの作動原理説明図。
【図７】制振パネルの別の制御方法を示すブロック図。
【図８】本発明が適用されたパネル体の別の例を示す概
略断面図。
略断面図。
【図９】制振パネルの配置を示す斜視図。
１ 制振パネル ２ 圧電変換素子 ３ 銅電極 ４ 制御回路 ５ 被覆体 ６ 導電性シート ７ ポリイミドフィルム ８ パネル体 ９ フレーム １１ 加速度センサ １２ 制御回路 １３ バッテリー １４ アンプ １５ 稜線 １６ フロアパネル １７ センタートンネル １８ クロスメンバ
Claims (1)
- 【請求項１】 自動車用パネル体における剛節部材との
接続部、および又は、曲げ加工された稜線の近傍に密接
させて配設した圧電変換素子と、該圧電変換素子の歪み
量を制御する制御手段とを有し、 当該自動車用パネル体に発生した弾性振動に起因する歪
みを拘束する向きの内部応力を前記圧電変換素子に発生
させるようにしてなることを特徴とする自動車用パネル
体の制振装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9869197A JPH10287275A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 自動車用パネル体の制振装置 |
| US09/061,079 US6138996A (en) | 1997-04-16 | 1998-04-15 | Vibration control device for automotive panels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9869197A JPH10287275A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 自動車用パネル体の制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287275A true JPH10287275A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14226540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9869197A Withdrawn JPH10287275A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 自動車用パネル体の制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287275A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005516299A (ja) * | 2002-02-01 | 2005-06-02 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− | 振動調節器 |
| JP2006215993A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | 能動振動制御装置及び能動振動制御方法 |
| JP2010006275A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両の車体前部における制振装置 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9869197A patent/JPH10287275A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005516299A (ja) * | 2002-02-01 | 2005-06-02 | ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− | 振動調節器 |
| JP2006215993A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | 能動振動制御装置及び能動振動制御方法 |
| JP2010006275A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両の車体前部における制振装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060419 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060516 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060612 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060907 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20061013 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20061110 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080201 |