JP2764999B2 - 水滴除去装置 - Google Patents

水滴除去装置

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JP2764999B2
JP2764999B2 JP1032063A JP3206389A JP2764999B2 JP 2764999 B2 JP2764999 B2 JP 2764999B2 JP 1032063 A JP1032063 A JP 1032063A JP 3206389 A JP3206389 A JP 3206389A JP 2764999 B2 JP2764999 B2 JP 2764999B2
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種市 河合
直文 藤江
智章 今泉
浩二 伊藤
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Aisin Seiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば車両の反射ミラー等といつた板状部
材に付着した水滴を除去する装置に関するもので、特に
微細な水滴や曇り等がきれいに除去できるように改良さ
れた装置に関する。
(従来の技術) 従来この種の装置として特開昭59-8548号公報に開示
されたものが知られている(第14図参照)。この装置は
車両用反射鏡の板状部材1(ミラー)に振動子2を固定
し、発振回路3によつて振動子2を振動させるものであ
る。
板状部材1が振動した時、板状部材1の反射面に水滴
が付着していると、水滴は板状部材1の振動によつて加
振され霧化する。
第14図に示されているように、従来装置においては、
振動子2が板状部材1のほぼ全面にぴつたりと貼り付け
られている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、板状部材に振動子をぴつたりと貼り付ける
と、板状部材が曲がりにくくなり、板状部材に発生する
振動の振幅が小さくなる。このため、従来装置において
は、板状部材に付着した水滴が霧化されにくいという問
題点があつた。
本発明はこのような従来装置の問題点を解消するため
になされたもので、板状部材を曲がり易くすることによ
り、板状部材の全体に振幅の大きな振動を発生させるこ
とを共通の技術的課題とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 前述した技術的課題を達成するために講じた技術的手
段は、振動自在に支持された板状部材と、全外周縁に突
起が形成され該突起により前記板状部材の一部に貼り付
けられると共に中央部に板状部材に接触しない非接触部
が設けられたスペーサと、該スペーサ上に全面で貼り付
けられ長さ方向に伸縮する振動子と、前記振動子に電気
的に接続され前記スペーサを前記振動子により繰り返し
屈曲させる発振回路とを有した、ことである。
(作用) 前述した技術的手段によれば、振動子の長さ方向の伸
縮がスペーサに伝達される。この時、スペーサは繰り返
し屈曲され、スペーサ上に振動が励起される。スペーサ
上に励起された振動は、スペーサが貼り付けられている
板状部材に伝播し、板状部材を振動させる。
前述した技術的手段によれば、板状部材と振動子の間
にスペーサが配設され、さらにスペーサと板状部材の間
に非接触部が形成されている。それゆえに、板状部材に
振動子がぴつたりと貼り付けられた場合に比べて、板状
部材は非常に曲がりやすい。従つて、スペーサから板状
部材に伝播した振動は振動子によつて弱められること無
く、大振幅で板状部材の全体を振動させる。
板状部材に付着した水滴は板状部材の全体に伝播した
振動により高い運動エネルギを与えられ、滴下したり霧
化されたりして、速やかに除去される。
このように、前述した技術的手段によれば、板状部材
の全体に振幅の大きな振動を発生させることができ、所
期の目的が達成される。
(実施例) 以下、添付図面に基づいて本発明の第一実施例を説明
する。
第1図は第一実施例の水滴除去装置を用いた車両用サ
イドミラーの平面図である。また、第2図は第1図のA
−A断面図である。
ミラー11の一部には、平板形状のスペーサ30がぴつた
りと接着されている。本実施例装置のスペーサ30はガラ
スエポキシ材を切削して形成されている。
第2図に示されているように、スペーサ30のほぼ中央
部には、隙間31が形成されている。この隙間31は、ミラ
ー11が所定の曲率で湾曲しているために発生したもので
ある。この隙間31はミラー11に接触しない非接触部とな
る。
スペーサ30のほぼ中央部には、圧電振動子20が接着剤
によつて固定されている。圧電振動子20は、平板状の電
歪素子21の両端面にフレキシブルプリント基板を使用し
た電極22と23を導電接着したものである。本実施例では
電歪素子21として圧電セラミツクを使用している。電極
22と電極23の間には発振回路ACが電気的に接続される。
電極22と電極23の間に電力が印加されると、圧電振動
子20は厚み方向(第2図示上下方向)および長さ方向
(第2図示左右方向)に伸長または収縮する。
第3a図を参照して説明する。電極22に電源の(+)端
子を、電極23に電源の(−)端子を接続すると、圧電振
動子20は横効果によつて長さ方向に収縮する。この時、
スペーサ30の一面に強い収縮力が作用し、スペーサ30が
屈曲する。
第3b図を参照して説明する。第3a図の場合とは逆に、
電極22に電源の(−)端子を、電極23に電源の(+)端
子を接続すると、圧電振動子20は横効果によつて長さ方
向に伸長する。この時、スペーサ30の一面には強い伸長
力が作用し、スペーサ30が第3a図の場合とは逆方向に屈
曲する。
第3c図を参照して説明する。圧電振動子20に発振回路
ACを接続し、圧電振動子20に交流電力を印加すると、ス
ペーサ30は繰り返し逆方向に屈曲され、スペーサ30が振
動する。スペーサ30がミラー11に接着されているので、
スペーサ30に発生した振動はミラー11に伝播し、ミラー
11を振動させる。
ここで交流電力の周波数を適当な値に選ぶと、ミラー
11が共振し、ミラー11の全体に均一で振幅が大きな定在
波が発生する。この定在波によつてミラー11は高速度で
運動する。この時、ミラー11に付着した水滴はミラー11
から高い運動エネルギを与えられ、重力によつて滴下し
たり、霧化されたりしてミラー11から除去される。
第一実施例装置によれば、スペーサ30の中央部にミラ
ー11に接触しない隙間31が形成されている。ミラー11に
直接圧電振動子20が接着された場合に比べ、第一実施例
装置では、隙間31が形成されているのでミラー11が曲が
りやすい。それゆえに、ミラー11上に励起された振動
は、圧電振動子20によつて弱められること無く、大振幅
のままミラー11の全体に伝播する。
次に、第4図と第5図を参照して第二実施例装置につ
いて説明する。第4図は第二実施例装置の平面図であ
る。また、第5図は第4図のB−B断面図である。
第二実施例装置は、圧電振動子40、および、スペーサ
50が異なる他は第一実施例装置と全く同様である。そこ
で、以下の説明では、第一実施例装置との相違点につい
てのみ詳細に説明し、重複する説明は省略する。
スペーサ50は二つの突起50aと50bを備えている。二つ
の突起50aと50bは互いに平行に形成されており、突起50
aと50bの頂部がミラー11にぴつたりと接着されている。
二つの突起50aと50bの間には、隙間51が形成されてい
る。この隙間51がミラー11に接触しない非接触部とな
る。
スペーサ50の一面には、圧電振動子40が貼り付けられ
ている。圧電振動子40は、電歪素子41の一面にフレキシ
ブル基板製の電極42を導電接着し、他面にりん青銅板で
作られた電極43を導電接着したものである。電極43は、
スペーサ50の一面にも接着されている。電極43にはリー
ド線44が半田付けされている。従つて、リード線44と電
極42の間に発振回路ACが接続されると、圧電振動子40が
振動する。
第二実施例装置によれば、スペーサ50の中央部にミラ
ー11に接触しない隙間51が形成されている。ミラー11に
直接圧電振動子40が接着された場合に比べ、第二実施例
装置では、隙間51が形成されているのでミラー11が曲が
りやすい。それゆえに、ミラー11上に励起された振動
は、圧電振動子40によつて弱められること無く、大振幅
のままミラー11の全体に伝播する。
次に、第6図と第7図を参照して第三実施例装置につ
いて説明する。第6図は第三実施例装置の平面図であ
る。また、第7図は第6図のC−C断面図である。第三
実施例装置は、スペーサ60が異なる他は第一実施例装置
と全く同様である。そこで、以下の説明では、第一実施
例装置との相違点についてのみ詳細に説明し、重複する
説明は省略する。
スペーサ60は四つの突起60a,60b,60c,60dを備えてい
る。四つの突起60aと60bはスペーサ60の角部に形成され
ており、突起60a,60b,60c,60dの頂部がミラー11にぴつ
たりと接着されている。四つの突起60a,60b,60c,60dの
間には、隙間61が形成されている。この隙間61がミラー
11に接触しない非接触部となる。
スペーサ60の一面には、圧電振動子20が貼り付けられ
ている。
第三実施例装置によれば、スペーサ60の中央部にミラ
ー11に接触しない隙間61が形成されている。ミラー11に
直接圧電振動子20が接着された場合に比べ、第三実施例
装置では、隙間61が形成されているのでミラー11が曲が
りやすい。それゆえに、ミラー11上に励起された振動
は、圧電振動子20によつて弱められること無く、大振幅
のままミラー11の全体に伝播する。
次に、第8図と第9図を参照して第四実施例装置につ
いて説明する。第8図は第四実施例装置の平面図であ
る。また、第9図は第8図のD−D断面図である。第四
実施例装置は、スペーサ70が異なる他は第一実施例装置
と全く同様である。そこで、以下の説明では、第一実施
例装置との相違点についてのみ詳細に説明し、重複する
説明は省略する。
スペーサ70には、外周に沿つて突起70aが設けられて
いる。突起70aの頂部がミラー11にぴつたりと接着され
ている。突起70aの内側には、隙間71が形成されてい
る。この隙間71がミラー11に接触しない非接触部とな
る。
スペーサ70の一面には、圧電振動子20が貼り付けられ
ている。
第四実施例装置によれば、スペーサ70の中央部にミラ
ー11に接触しない隙間71が形成されている。ミラー11に
直接圧電振動子20が接着された場合に比べ、第四実施例
装置では、隙間71が形成されているのでミラー11が曲が
りやすい。それゆえに、ミラー11上に励起された振動
は、圧電振動子20によつて弱められること無く、大振幅
のままミラー11の全体に伝播する。
以上に述べた第一〜第四実施例装置では、いずれも各
型の圧電振動子20,40が使用されていたが、本発明は角
型の圧電振動子20,40に限定されるものではない。例え
ば、第10図や第11図に描かれたような、円形の圧電振動
子80等も使用可能である。
また同様に、第一〜第四実施例装置では各型のスペー
サ30,50,60,70を使用していたが、円形のスペーサ90,10
0等も使用可能である。
第10図は本発明の第五実施例装置のスペーサ90をミラ
ー11側からみた底面図である。スペーサ90は円形をして
いる。また、スペーサ90の外周に沿つて環状の突起90a
が形成されている。突起90aの頂部がミラー11にぴつた
りと接着される。突起90aによつて取り囲まれた空間91
が非接触部となる。
第11図は本発明の第六実施例装置のスペーサ100をミ
ラー11側からみた底面図である。スペーサ100は円形を
している。また、スペーサ100の外周に沿つて三つの扇
型突起100a,100b,100cが形成されている。三つの突起10
0a,100b,100cの頂部がミラー11にぴつたりと接着され
る。三つの突起100a,100b,100cによつて取り囲まれた空
間101が非接触部となる。
第1図と第2図に示した第一実施例装置について、FE
M解析に基づくコンピユータシミユレーシヨンを行い、
ミラー11上に発生する振動の振幅を解析した。その結果
を第12a図、第12b図,第13a図,第13b図を参照して説明
する。
第12a図,第12b図に示されているように、スペーサ30
を使用すれば、圧電振動子20を長さ方向に振動させた
時、ミラー11の全体に振幅の大きな振動が発生すること
がわかる。
スペーサ30の効果を明確に示すために圧電振動子20を
ミラー11にぴつたりと貼り付けた場合を解析した。その
解析結果を第13a図,第13b図に示す。図示されているよ
うに、ミラー11に圧電振動子20をぴつたりと貼り付けた
場合には、ミラー11上の圧電振動子20が貼り付けられた
部分の振動が弱められ、振幅が小さくなつている。それ
ゆえに、圧電振動子20を振動させても、ミラー11上の圧
電振動子20が貼り付けられた部分に付着した水滴は除去
されずに残つてしまう。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ミラーに直接振動子を固定する場合
に比べてミラーが屈曲され易くなることから、板状部材
に発生する振動の振幅が大きくなる。それゆえに、板状
部材に付着した水滴を迅速に除去することができる。
また、スペーサの中心部に非接触部が設けられている
ので、板状部材の上では、振動子に相当する部分にも大
振幅を有する振動が励起される。それゆえに、本発明に
よれば、板状部材のあらゆる部分で、ほぼ均一に水滴を
除去することができる。
さらに、スペーサは、その全外周縁に形成された突起
で板状部材に貼り付けられているので、スペーサの繰り
返し屈曲によりスペーサに励起された振動をロスなく確
実に板状部材に伝達することができると共に、振動の伝
播時における応力集中がなく、振動により板状部材が破
壊されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例を描いた、車両用サイドミ
ラーの平面図である。 第2図は第1図のA−A断面図である。 第3a図,第3b図,第3c図は本発明の一実施例の動作を示
した説明図である。 第4図は本発明の第二実施例を描いた、車両用サイドミ
ラーの平面図である。 第5図は第4図のB−B断面図である。 第6図は本発明の第三実施例を描いた、車両用サイドミ
ラーの平面図である。 第7図は第6図のC−C断面図である。 第8図は本発明の第四実施例を描いた、車両用サイドミ
ラーの平面図である。 第9図は第6図のD−D断面図である。 第10図は本発明の第五実施例を描いた、スペーサの底面
図である。 第11図は本発明の第六実施例を描いた、スペーサの底面
図である。 第12a図、第12b図は第1図に示された実施例装置の振動
状態を描いた斜視図である。 第13a図、第13b図は従来装置の振動状態を描いた斜視図
である。 第14図は従来装置を描いた断面図である。 11……ミラー(板状部材)、20,40……圧電振動子(振
動子)、21,41……電歪素子、22,23,42,43……電極、3
0,50,60,70,90,100……スペーサ、31,51,61,71……隙間
(非接触部)、91,101……空間(非接触部)、AC……発
振回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−212244(JP,A) 実開 平1−113069(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60S 1/60 B60S 1/02 B60R 1/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】振動自在に支持された板状部材と、全外周
    縁に突起が形成され該突起により前記板状部材の一部に
    貼り付けられると共に中央部に板状部材に接触しない非
    接触部が設けられたスペーサと、該スペーサ上に全面で
    貼り付けられ長さ方向に伸縮する振動子と、前記振動子
    に電気的に接続され前記スペーサを前記振動子により繰
    り返し屈曲させる発振回路とを備えることを特徴とした
    水滴除去装置
JP1032063A 1989-02-09 1989-02-10 水滴除去装置 Expired - Lifetime JP2764999B2 (ja)

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US07/475,981 US5148312A (en) 1989-02-09 1990-02-06 Cleaning apparatus for removing foreign substances from a surface variously including a curved member, expanding-contracting vibrator means, and spacer means including a through hole or a depressed region

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