TW201512493A - 消音或減振裝置及構造構件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種在防音原理上與習知之被動或主動之防音裝置為完全不同之具有嶄新的防音原理之消音或減振裝置。 本發明之消音或減振裝置1係具備有：質量部11；彈簧部12a、12b，其介設於質量部11與構造構件13之間；及控制部4，其使彈簧部12a、12b之彈簧常數持續地產生變化。本發明之消音或減振裝置1係裝設在構造構件13，將穿透構造構件13之聲音或自構造構件所產生之聲音加以降低，或者將構造構件13之振動加以減弱。

Description

消音或減振裝置及構造構件

本發明係關於一種消音或減振裝置，其裝設於構造構件上，將穿透構造構件之聲音或自構造構件所產生之聲音降低、或者衰減構造構件之振動。

習知已知一種降低穿透構造構件之聲音之防音壁。防音壁係設於公路、鐵路或工廠等，防止自汽車等之噪音源所產生之噪音洩漏至周邊。其他亦已知一種將自空調、印表機、複印機等之各種機器的構造構件所產生之聲音或構造構件之振動降低之消音或減振裝置。

典型之防音壁、消音或減振裝置，係使用不需要電力等之能量之輸入而利用構造構件之各部分來降低聲音之被動防音。例如，於防音壁之構造構件中組入使聲音反射之石膏板、吸收聲音之玻璃棉等，利用構造構件之各個部分來降低聲音。

近年來，已提出一種主動防音之方案，其為了進一步降低聲音，而輸入電力等之能量以主動地降低噪音(參照專利文獻1)。此主動防音係具備麥克風、揚聲器、自揚聲器產生消音之電子電路。噪音消除之原理係自揚聲器產生與由麥克風所拾取之噪音相反之相位之音波成份而將彼此相互抵消，以降低噪音者。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2004-270399號公報

然而，於習知之主動防音中，無法避免自麥克風拾取噪音時開始迄使揚聲器動作為止會產生時間遲延之情形，而有要完全抵消噪音較為困難之問題。此外，還存在如下之問題，即需要有進行複雜之信號處理之電子電路、於噪音具有多個頻率成份之情況下不容易在電子電路產生反相位之信號。

雖持續有對被動減防音、主動防音進行開發，但任一之防音於原理上均有防音極限。因此，本發明之目的在於，提供一種原理上與習知之被動或主動之防音不同之嶄新之消音或減振裝置及構造構件。

本發明之一形態之消音或減振裝置，其具備有：質量部；彈簧部，其介設於上述質量部與構造構件之間；及控制部，其使上述彈簧部之彈簧常數持續地產生變化。

根據本發明，由於使消音或減振裝置之彈簧常數持續地產生變化，因而消音或減振裝置之固有頻率亦持續地產生變化。若將固有頻率持續地產生變化之消音或減振裝置裝設於構造構件上，則構造構件之共振頻率從一定值開始波動(fluctuation)。由於構造構件係以 共振頻率進行共振，因而共振頻率附近之聲音容易穿透。然而，藉由裝設消音或減振裝置而使構造構件之共振頻率從一定值開始波動，聲音之振動頻率在某一瞬間與構造構件之共振頻率達成一致而使得聲音容易穿透構造構件，但於下一瞬間，由於聲音之振動頻率與構造構件之共振頻率不同，因而聲音又變得不容易穿透構造構件。因此，可降低穿透構造構件之共振頻率附近之聲音。

聲音係一種於空氣中傳遞之振動。本發明之消音或減振裝置，不僅可降低構造構件之聲音，而且還可用來衰減構造構件本身之振動。

再者，本發明中，「使彈簧部之彈簧常數持續地產生變化」，係指即使於消音或減振裝置之固有頻率與構造構件之振動頻率成為相等時，仍於隨後立即使消音或減振裝置之固有頻率自構造構件之振動頻率變化(亦即錯開)。於習知之動態消振器(damper)(藉由於對欲衰減振動之構造構件上隔著彈簧部附加一質量部，以抑制構造構件之共振之減振裝置)中，設定彈簧部之彈簧常數以而使衰減裝置之固有頻率與構造構件之振動頻率成為相等，以使質量部作為構造構件之振動替代者進行振動。本發明係在「使彈簧部之彈簧常數持續地產生變化」之點與習知之動態消振器不同。

1、31、41、51、61‧‧‧消音或減振裝置

2‧‧‧磁鐵

2a、2b‧‧‧第一及第二磁鐵

3‧‧‧線圈

3a、3b‧‧‧第一及第二線圈(線圈)

4、25‧‧‧控制部

5‧‧‧輸出軸

6‧‧‧電樞部

7‧‧‧保持磁鐵

7a、7b‧‧‧第一及第二保持磁鐵

11、23、43、53、63‧‧‧質量部

12a、12b‧‧‧第一及第二彈簧部(彈簧部)

13‧‧‧構造構件

15‧‧‧板彈簧

16‧‧‧擺錘

24‧‧‧彈簧部

26‧‧‧彈簧部

27‧‧‧減振器部

32‧‧‧磁鐵

33‧‧‧線圈

34‧‧‧殼體

42a、42b‧‧‧第一及第二致動器(第一及第二彈簧部(彈簧部))

44‧‧‧構造構件

45‧‧‧磁致伸縮元件

46‧‧‧壓電元

46b‧‧‧電極

46a‧‧‧壓電體

47‧‧‧控制部

48‧‧‧線圈

49‧‧‧控制部

52‧‧‧壁支撐部

54a、54b‧‧‧第一及第二致動器(第一及第二彈簧部(彈簧部))

62‧‧‧壁部

64a、64b‧‧‧第一及第二致動器(第一及第二彈簧部(彈簧部))

ω‧‧‧固有頻率

K‧‧‧彈簧常數

k‧‧‧彈簧常數

f1、f2、f2’‧‧‧力

圖1為本發明之消音或減振裝置之模型圖。

圖2為本發明之第一實施形態之消音或減振裝置之示意圖。

圖3為顯示本發明之第一實施形態之消音或減振裝置之等效模型之圖。

圖4為顯示賦予於第一及第二線圈之電流之周期性變化與彈簧常數之周期性變化的關係之示意圖。

圖5為顯示典型之彈簧質量系之圖。

圖6為顯示將本發明之第一實施形態之消音或減振裝置裝設於防音壁上之例子之圖。

圖7為本發明之第二實施形態之消音或減振裝置之示意圖。

圖8為本發明之第三實施形態之消音或減振裝置之示意圖。

圖9(a)為磁致伸縮元件之側視圖，圖9(b)為壓電元件(piezoelectric element)之側視圖。

圖10為本發明之第四實施形態之消音或減振裝置之示意圖。

圖11為本發明之第五實施形態之消音或減振裝置之示意圖。

圖12為本實施形態之消音或減振裝置之效果確認實驗之概要圖。

圖13(1)至(4)為顯示實驗結果之曲線圖。

以下，參照所附圖式，對本發明之一實施形態之消音或減振裝置詳細進行說明。圖1為顯示本發明之消音或減振裝置之模型圖。消音或減振裝置1係裝設於欲降低噪音或衰減振動之構造構件13，以降低構造構件13之聲音或衰減構造構件13之振動。

消音或減振裝置1係具備彈性地支撐於構造構件13之規定質量M之質量部23。本發明之特徵在於，於質量部23與構造構件13之間介設彈簧常數可變之彈簧部24，且藉由控制部25使彈簧部24之彈簧常數持續地產生變化。於構造構件13與質量部23之間再介設彈簧常數一定之彈簧部26及衰減係數一定之減振器(damper)部27。彈簧部26及減振器部27係一般之彈性支撐。

此消音或減振裝置1之固有頻率ω係由ω=(K+k)/m所表示。在此，K為彈簧部26之彈簧常數，k為彈簧部24之彈簧常數。若使彈簧部24之彈簧常數k持續地產生變化，則消音或減振裝置1之固有頻率亦持續地產生變化。

至於彈簧部24，可列舉出使用線圈者(參照以下之本發明之第一及第二實施形態)、或者使用磁致伸縮元件或壓電元件者(參照以下之本發明之第三至第五實施形態)等。較佳為，彈簧部24係具備以質量部23之位置不變化之方式將質量部23同時朝相反方向推壓、及/或同時朝相反方向拉引之第一及第二彈簧部(參照圖3之符號12a、12b，圖8之符號42a、42b)。若第一及第二彈簧部以較大力同時朝相反方向對質量部23進行推壓，則消音或減振裝置1之剛性變大，因而彈簧部24之彈簧常數增大。另一方面，若第一及第二彈簧部以較小力同時朝相反方向對質量部23進行推壓，則消音或減振裝置1之剛性變小，因而彈簧部24之彈簧常數衰減。

控制部25係控制彈簧部24以使彈簧部24之彈簧常數持續地產生變化。控制部25係具備對線圈、磁致伸縮元件、或壓電元件等賦予電力之驅動器、及向驅動器傳送指令之控制器。

圖2為顯示使用線圈之本發明之第一實施形態之消音或減振裝置之示意圖。本實施形態之消音或減振裝置1係具備：輸出軸5，其具有於軸線方向被磁化之磁鐵2；電樞部6，其具有使磁鐵2作用由吸引力及反斥力所構成之力之第一及第二線圈3a、3b；控制部4，其對第一及第二線圈3a、3b賦予電力；及第一及第二保持磁鐵7a、7b，其作為恢復用磁鐵而使輸出軸5恢復至原點位置。輸出軸5及電樞部6之任一者係固定於構造構件13。

圖2之消音或減振裝置1與圖1之模型之對應關係如下。於輸出軸5被固定於構造構件13之情況下，圖2之電樞部6相當於圖1之質量部23。於電樞部6固定於構造構件13之情況下，圖2之輸出軸5相當於圖1之質量部23。由圖2之磁鐵2、第一及第二線圈3a、3b、第一及第二保持磁鐵7a、7b所構成之磁性彈簧，相當於圖1之彈簧常數可變之彈簧部24。電樞部6對圖2之輸出軸5進行相對移動時之摩擦，相當於圖1之減振器部27之衰減力。於圖2之消音或減振裝置1中，雖不存在圖1之彈簧常數一定之彈簧部26，但也可附加設置線圈彈簧等。

磁鐵2具備圓柱形之第一磁鐵2a及圓柱形之第二磁鐵2b。第一及第二磁鐵2a、2b係以同極彼此(圖1之例中為S極彼此)相向之方式排列於輸出軸5上。第一及第二磁鐵2a、2b之大小及強度相等。於由第一及第二磁鐵2a、2b所構成之磁鐵2之軸線方向之中心形成有例如S極，於磁鐵2之軸線方向之兩端形成例如N極。自S極及N極呈放射狀形成有磁力線。S極之磁通係N極之磁通之二倍。輸出軸5係由筒形之電樞部6所包圍。輸出軸5係經由襯套等之軸承而可於軸線方向直線運動地被支撐於電樞部6。

於電樞部6排列有使軸線一致之狀態的第一及第二線圈3a、3b。第一線圈3a係由一個線圈所構成，第二線圈3b係由設於第一線圈3a之軸線方向兩端之二個線圈所構成。各線圈之圈數、線形及大小相等。中央之第一線圈3a之軸線方向之中心係與由第一及第二磁鐵2a、2b所構成之磁鐵2之軸線方向之中心位置(S極之位置)一致。左側之第二線圈3b之軸線方向之中心係與第一磁鐵2a之左端位置(N極之位置)一致。右側之第二線圈3b之軸線方向之中心係與第二磁鐵 2b之右端位置(N極之位置)一致。

若於第一及第二線圈3a、3b流通相同大小之電流，第一及第二線圈3a、3b對磁鐵2賦予反斥及吸引之力f1、f2。第一線圈3a賦予於磁鐵2之力f1與第二線圈3b賦予於磁鐵2之力f2(左側之第二線圈3b賦予於第一磁鐵2a之力f2’與右側之第二線圈3b賦予於第二磁鐵2b之力f2’之合計)成為大小相同且方向相反。若於第一及第二線圈3a、3b流通交流電流，則第一線圈3a賦予於磁鐵2之力f1與第二線圈3b賦予於磁鐵2之力f2周期性地進行變化。力f1及力f2係大小相同且方向相反。因此，即使力f1及力f2周期性地發生變化，輸出軸5仍不會自原點位移。

於電樞部6設置有將輸出軸5保持於原點之環形之第一及第二保持磁鐵7a、7b。第一保持磁鐵7a係配置於第一磁鐵2a之軸線方向之中心，第二保持磁鐵7b係配置於第二磁鐵2b之軸線方向之中心。藉由第一及第二保持磁鐵7a、7b之磁力與第一及第二磁鐵2a、2b之磁力之相互作用，使輸出軸5保持於原點。

再者，上述實施形態中，雖由合計為3個之線圈構成第一及第二線圈3a、3b，且由第一及第二磁鐵2a、2b之合計2個磁鐵構成磁鐵2，但只要可對輸出軸5賦予自兩側推壓、及/或自兩側拉引之力，線圈3之數量則不限於3個，也可為2個或4個。磁鐵2之數量不限於2個，也可為一個或3個。

控制部4例如具備作為驅動器之音響放大器、及對音響放大器輸入交流電流之作為控制器之正弦波輸入裝置。裝設有消音或減振裝置1之構造構件13之振動係不被測量。控制部4對第一及第二線圈3a、3b賦予交流電流，但這並不基於構造構件13之振動(換言之， 與構造構件13之振動無關)。只是，為了減少耗電量，於對構造構件13之振動進行測量，且振幅為一定以下之情況下，也可停止對第一及第二線圈3a、3b賦予電流。

第一及第二線圈3a、3b係串聯或並聯連接於控制部4。本實施形態中，控制部4係將一定周期(例如，100Hz、200Hz、300Hz等)之同相之交流電流賦予於第一及第二線圈3a、3b。交流電流可為正弦波、三角波、梯形波、矩形波之任一者。控制部4係對第一及第二線圈3a、3b賦予一定周期之交流電流，但也可使控制部4具有使交流電流之周期變化之功能、例如隨時間之經過而使交流電流之周期依100Hz、200Hz、100Hz等之順序變化之功能。也可對構造構件13之振動進行測量，且基於構造構件13之振動使交流電流之周期變化。此外，控制部4也可對第一及第二線圈3a、3b賦予由使周期不同之複數個正弦波組合而成之波所構成之電流、或者賦予隨機變化之電流、或者賦予頻率與振幅之關係為1/f之波動關係之電流。

若對第一及第二線圈3a、3b供給交流電流，則第一及第二線圈3a、3b賦予於磁鐵2之力周期性地進行變化。由於第一線圈3a賦予於磁鐵2之力f1與第二線圈3b賦予於磁鐵2之力f2係大小相同且方向相反，因而對輸出軸5作用自兩側推壓、及/或自兩側拉引之力。輸出軸5係於軸線方向可移動地支撐於電樞部6上，但如上述，由於自兩側對輸出軸5作用相同之力，因而輸出軸5實質上不會自原點振動。再者，要使輸出軸5之兩側之力完全一致極其困難，實際上亦會有力之平衡略變壞而使得輸出軸5產生微振之情況。在此包含此情況在內，稱輸出軸5實質上未自原點振動。

圖3顯示本實施形態之消音或減振裝置1之等效模型。 由於對輸出軸5作用自兩側推壓、及/或自兩側拉引之力，因而本實施形態之消音或減振裝置1，可以由第一及第二彈簧部12a、12b挾持質量部11之等效模型來表示。第一及第二彈簧部12a、12b係介設於質量部11與構造構件13之間。在此，於輸出軸5固定於構造構件13之情況下，電樞部6相當於質量部11，於電樞部6固定於構造構件13之情況下，輸出軸5相當於質量部11。由於第一及第二線圈3a、3b、磁鐵2、第一及第二保持磁鐵7a、7b係構成產生反斥力及吸引力之磁性彈簧，因而相當於第一及第二彈簧部12a、12b。第一線圈3a、磁鐵2、第一及第二保持磁鐵7a、7b相當於第一彈簧部12a。第二線圈3b、磁鐵2、第一及第二保持磁鐵7a、7b相當於第二彈簧部12b。若控制部4使交流電流流通第一及第二線圈3a、3b，則第一及第二線圈3a、3b所產生之反斥力及吸引力周期性地進行變化。

第一及第二彈簧部12a、12b係對質量部11自兩側以相同之力推壓、及/或自兩側以相同之力拉引，而不使質量部11之位置自原點變化。由於對質量部11推壓、及/或拉引之力係周期性地變化，因而第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數周期性地變化，而質量部11之位置卻不會有變化。

圖4為顯示賦予於第一及第二線圈3a、3b之電流之周期性變化與彈簧常數之周期性變化的關係之示意圖。為了能於此示意圖中容易理解，使用2個線圈3a、3b及一個磁鐵2，且於2個線圈3a、3b之間設置保持磁鐵7。如圖2所示，於設置3個線圈3b、3a、3b、2個磁鐵2a、2b、及2個保持磁鐵7a、7b之情況，也可由圖4之彈簧模型表示。

如圖3之S1所示，於對第一及第二線圈3a、3b未通電 時，僅對輸出軸5作用保持磁鐵7之保持力。將此時之第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數設定為1.0K。如S2所示，若於第一及第二線圈3a、3b流通順時針方向之電流，自第一及第二線圈3a、3b對輸出軸5作用自兩側推壓之力。因此，第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數自1.0K增加為1.2K。如S3所示，若流通第一及第二線圈3a、3b之順時針方向之電流成為最大，第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數也成為最大之1.4K。如S4所示，若流通第一及第二線圈3a、3b之順時針方向之電流減少至與S2時相同之大小，第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數也減少至與S2時相同之大小。如S5所示，若流通第一及第二線圈3a、3b之順時針方向之電流為零、即非通電，則第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數成為只有保持磁鐵7所產生之保持力的1.0K。此時之彈簧常數係與S1時為相同之大小。

其次，如S6所示，若改變流通第一及第二線圈3a、3b之電流的方向，而使逆時針方向之電流流通第一及第二線圈3a、3b，則對輸出軸5作用自兩側拉引之力。因此，保持磁鐵7保持輸出軸5之力減弱，且第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數較S5時進一步減少而降低至0.8K。如S7所示，若流通第一及第二線圈3a、3b之逆時針方向之電流成為最大，第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數成為最小之0.6K。如S8所示，若流通第一及第二線圈3a、3b之逆時針方向之電流增加至與S6時相同之大小，第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數也增加至與S6時相同之0.8K。然後，成為與S1時相同之非通電的狀態，以後反複地進行S1~S8之一個周期。如以上說明，若交流電流流通第一及第二線圈3a、3b，則第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數周期性地進行變化。

再者，本例中，第一及第二線圈3a、3b所引起之將輸出軸5朝左右拉引之力成為保持磁鐵7之對輸出軸5之保持力以下，且始終對輸出軸5作用自左右推壓之力。但是，也可將第一及第二線圈3a、3b所引起之拉引輸出軸5之力設定為保持磁鐵7之對輸出軸5之保持力以上，對輸出軸5作用自左右拉引之力。

圖5所示之彈簧質量系統中，可將固有頻率ω(rad/sec)表示為ω=(k/m)所表示。k為彈簧常數，m為質量。根據此數式可知，k變化，或者若m變化，則固有頻率ω變化。本實施形態之消音或減振裝置1中，由於彈簧常數k周期性地變化，因而固有頻率ω周期性地變化。

圖6顯示將本實施形態之消音或減振裝置1裝設於作為構造構件13之防音壁上之例子。本例中，將輸出軸5安裝於構造構件13，且電樞部6成為質量部11。若安裝本實施形態之消音或減振裝置1，由於構造構件13之共振頻率會發生波動(fluctuation)，因而可減低穿透構造構件13之噪音。

於構造構件13存在有共振頻率。構造構件13即使可降低與共振頻率差距大之頻率之噪音，仍容易使共振頻率附近之噪音穿透。這是因為構造構件13會對共振頻率附近之噪音產生共振之緣故。然而，若將固有振動頻率持續地產生變化之消音或減振裝置1裝設於構造構件13，則構造構件13之共振頻率從一定值開始波動(例如，於100Hz、110Hz、120Hz、110Hz、100Hz、...等進行波動)。如此，藉由使構造構件13之共振頻率從一定值開始波動，雖也許在某一瞬間，構造構件13之共振頻率與聲音之頻率達成一致而容易使聲音穿透構造構件13，但於下一瞬間，構造構件13之共振頻率與聲音之頻率不同，聲 音變得不容易穿透構造構件13。因此，可減低穿透構造構件13之共振頻率附近之聲音。

根據本實施形態之消音或減振裝置1，還可獲得以下之功效。藉由使消音或減振裝置1之彈簧常數周期性地持續地產生變化，可穩定地降低穿透構造構件13之聲音或者自構造構件13所產生之聲音，或者可穩定地衰減構造構件13之振動。

藉由第一及上述第二彈簧部12a、12b對質量部11同時朝相反方向推壓、及/或同時朝相反方向拉引，可使第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數變化，進而可使消音或減振裝置1之固有頻率變化。

第一及第二彈簧部12a、12b具備使磁鐵2作用反斥及/或吸引之力之第一及第二線圈3a、3b，且控制部4使交流電流流通第一及第二線圈3a、3b，因而可容易使第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數以周期性的方式持續地產生變化。

圖7顯示本發明之第二實施形態之消音或減振裝置31。第二實施形態之消音或減振裝置31，在由一個磁鐵32及一個線圈33構成磁性彈簧之點與第一實施形態之消音或減振裝置1不同。於箱型之殼體34內固定有於軸線方向被磁化之磁鐵32。於殼體34內收容有具備包圍磁鐵32之線圈33之電樞部。若控制部使交流電流流通線圈33，則電樞部於磁鐵32之軸線方向往返運動。電樞部之規定量以上之往返運動係由殼體34所限制。於限制電樞部之移動之狀態下，若使流經線圈33之電流變化，則磁性彈簧之彈簧常數進行變化。殼體34被固定於構造構件13。

本發明之第二實施形態之消音或減振裝置31與圖1之 模型之對應關係如下。具備圖7之線圈33之電樞部相當於圖1之質量部23。由圖7之磁鐵32、線圈33所構成之磁性彈簧，相當於圖1之彈簧常數可變之彈簧部24。電樞部對圖7之磁鐵32進行相對移動時之摩擦，相當於圖1之減振器部27之衰減力。

圖8顯示本發明之第三實施形態之消音或減振裝置41。第三實施形態之消音或減振裝置41，在第一及第二彈簧部係由以挾持作為質量部之壁部43之方式而配置之第一及第二磁致伸縮元件或壓電元件(以下，稱為第一及第二致動器42a、42b)所構成之點與第一實施形態之消音或減振裝置1不同。消音或減振裝置41係安裝於構造構件44。藉由構造構件44及壁部43構成倉庫之壁等之壁模組。

第一及第二致動器42a、42b係由圖9(a)所示之磁致伸縮元件45、或圖9(b)所示之壓電元件46所構成。如圖9(a)所示，磁致伸縮元件45係利用來自外部磁場之影響而彈性變形之公知者。控制部47係控制賦予於線圈48之電流而使外部磁場變化。如圖9(b)所示，壓電元件46係由二片之電極46b挾持壓電體46a，且藉由施加於壓電體46a之電壓而彈性變形之公知者。控制部49係控制施加於壓電體46a之電壓。

如圖8所示，若由第一及第二致動器42a、42b挾持作為質量部之壁部43，且對壁部43同時朝相反方向推壓、及/或同時朝相反方向拉引，則消音或減振裝置41之剛性發生變化，第一及第二致動器42a、42b之彈簧常數發生變化。若將彈簧常數持續地產生變化之消音或減振裝置41裝設於構造構件44，則構造構件44之共振頻率發生波動。

本發明之第三實施形態之消音或減振裝置41與圖1之 模型之對應關係如下。圖8之壁部43相當於圖1之質量部23。圖8之第一及第二致動器42a、42b，相當於圖1之彈簧常數可變之彈簧部24。

根據第三實施形態之消音或減振裝置41，可獲得以下之功效。由於使用第一及第二致動器42a、42b作為第一及第二彈簧部，因而可增大第一及第二彈簧部之彈簧常數。因此，可降低剛性高之構造構件44之聲音或者衰減振動。

圖10顯示本發明之第四實施形態之消音或減振裝置51。第四實施形態中，於作為構造構件之壁支撐部52裝設消音或減振裝置51。消音或減振裝置51係具備作為質量部之壁部53、及以挾持壁部53之方式而配置之第一及第二致動器54a、54b。第一及第二致動器54a、54b係配置於壁部53之上下端，圖示有合計為4個之第一及第二致動器54a、54b。若將彈簧常數持續地產生變化之消音或減振裝置51安裝於壁支撐部52，則壁支撐部52之共振頻率發生波動。

圖11顯示本發明之第五實施形態之消音或減振裝置61。第五實施形態中，於作為構造構件之壁部62裝設消音或減振裝置61。消音或減振裝置61係具備質量部63、及以挾持質量部63之方式而配置之第一及第二致動器64a、64b。若將彈簧常數變化之消音或減振裝置61裝設於壁部62，則壁部62之共振頻率發生波動

[實施例1]

對確認本實施形態之消音或減振裝置1之衰減功效進行了實驗。如圖12所示，將消音或減振裝置1之電樞部6固定，於輸出軸5之前端安裝由薄鋼板所構成之板彈簧15。於板彈簧15之下端安裝擺錘16，且以錘敲擊擺錘16之部分，使擺錘16自由振動。藉由雷 射長度測量器測量擺錘16之自由振動。

圖13顯示擺錘16之振動之測量結果。圖中(1)顯示擺錘為0g、圖中(2)顯示擺錘為3g、圖中(3)顯示擺錘為6g、圖中(4)顯示擺錘為12g之情況。圖中右欄顯示未向第一及第二線圈3a、3b賦予交流電流之情況，圖中左欄顯示向第一及第二線圈3a、3b賦予交流電流之情況。如圖中右欄所示，若以錘敲擊擺錘，擺錘以共振頻率進行自由振動，擺錘之自由振動不容易被衰減。相對於此，如圖中左欄所示，藉由對第一及第二線圈3a、3b進行勵磁，無論擺錘16在哪一重量之情況，振動皆立即被衰減。推測這是因為消音或減振裝置1之彈簧常數周期性地變化，板彈簧‧擺錘之共振頻率發生波動之情況而造成。

又，本發明不限於上述具體之實施形態，只要是在未超出本發明之實質內容之範圍內，即可具體化為其他實施形態。

例如，電樞部之線圈、保持磁鐵及磁鐵之個數、形狀，不限於第一實施形態之個數及形狀。

第一實施形態中，雖使第一及第二彈簧部12a、12b之彈簧常數周期性地變化，但也可以周期及/或振幅任意(隨機)變化之類似波的方式進行變化，也可以頻率與振幅之關係為1/f之波動關係的類似波之方式進行變化。

第一實施形態中，為了將輸出軸保持於原點而使用保持磁鐵，但也可取代保持磁鐵而使用線圈彈簧等。

第一實施形態中，自第一及第二線圈向磁鐵賦予反斥及吸引之力，但也可自第一及第二線圈向磁鐵僅賦予反斥力及吸引力之任一者。

第一實施形態中，使用由線圈及磁鐵所構成之磁性彈簧 作為第一及第二彈簧部，但也可取代磁性彈簧，如第三至第五實施形態，使用自兩側挾持質量部之一對壓電元件或磁致伸縮元件。

第一至第五實施形態中，雖使彈簧部之彈簧常數持續地產生變化，但不僅是彈簧部之彈簧常數，還可使消振器之衰減係數持續地產生變化。例如，藉由減窄或加寬消振器之限流孔，可使消振器之衰減係數持續地產生變化。

第三至第五實施形態中，設置2個以上之致動器，但只要預先設定為對致動器施加預壓之狀態，也可設置一個致動器。

(產業上之可利用性)

本發明之消音或減振裝置，除可使用防音壁外，也可使用於降低自空調、印表機、複合機等之各種機器的構造構件所產生之噪音者。此外，由於噪音係振動之一種，因而還可使用於衰減製造裝置、檢查裝置等之各種機器的製造構件之振動，還可使用於衰減汽車等之交通工具之構造構件之振動。

1‧‧‧消音或減振裝置

4‧‧‧控制部

11‧‧‧質量部

12a‧‧‧第一及第二彈簧部(彈簧部)

12b‧‧‧第一及第二彈簧部(彈簧部)

13‧‧‧構造構件

Claims (6)

1. 一種消音或減振裝置，其具備：質量部；彈簧部，其介設於上述質量部與構造構件之間；及控制部，其使上述彈簧部之彈簧常數持續地產生變化。
2. 如申請專利範圍第1項之消音或減振裝置，其中，上述控制部係使上述彈簧部之彈簧常數以周期性的方式持續地產生變化。
3. 如申請專利範圍第1或2項之消音或減振裝置，其中，上述彈簧部係具備有對上述質量部施加作用力之第一及第二彈簧部，上述控制部係以同時朝相反方向對上述質量部進行推壓、及/或同時朝相反方向對上述質量部進行拉引之方式，對上述第一及上述第二彈簧部進行控制。
4. 如申請專利範圍第1或2項之消音或減振裝置，其中，上述彈簧部係具備有對磁鐵施加反斥及/或吸引之力之線圈，上述控制部係對上述線圈流通交流電。
5. 如申請專利範圍第1或2項之消音或減振裝置，其中，上述彈簧部係具備有壓電元件或磁致伸縮元件。
6. 一種構造構件，其裝設有申請專利範圍第1或2項之消音或減振裝置。