JPH02117457A

JPH02117457A - 水滴除去装置

Info

Publication number: JPH02117457A
Application number: JP63271671A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克己鈴木; Naofumi Fujie; 直文藤江; Tomoaki Imaizumi; 智章今泉; Koji Ito; 浩二伊藤; Shoji Okada; 岡田　尚司
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-05-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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った板状部材
に付着した水滴を除去する装置に関する。

（従来の技術）従来この種の装置として実開昭６２−１９１５５０号公
報に開示されたものが知られている（第８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、発振器３と増幅器４によって振動子２を
厚み方向に振動させ、板状部材ｌに付着した水滴を除去
しようとしたものである。

板状部材ｌが振動した時、板状部材１０反射面に水滴が
付着していると、水滴は板状部材ｌの振動によって加振
され霧化する。

（発明が解決しようとした課題）従来装置において、板状部材に付着した水滴を速やかに
除去するためには、板状部材を大振幅で振動させる必要
がある。ところが、従来装置においては、板状部材の全
体を大振幅で振動させると、板状部材が大振幅に耐えら
れず、割れてしまう問題点があった。

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、板状部材の割れを防止し、板状部材を
大振幅で振動させることを共通の技術的課題とした。

〔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、本発明では、振
動子が固定される板状部材を強化ガラスとしたことであ
る。

（作用）前述した技術的手段によれば、板状部材が強化ガラスで
構成されているので、板状部材は大振幅に耐え得る。そ
れゆえに、板状部材の板厚を薄くしたり、発振回路の出
力電力を増大させる方法等により、板状部材を大振幅で
振動させることができる。

（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。さらに、第３図は圧電振動子２０の電
極２１．２２を描いた斜視図である。

ミラー１）のほぼ中心部には、円板状の圧電振動子２０
が接着剤によって固定されている。圧電振動子２０は、
電歪素子２３の両端面に電極２１と２２を一体に形成し
たものである。電極２１にはリード線３１が、また電極
２２にはリード線３２がそれぞれ半田付けされている。

リード線３１と３２に電力が入力されると、圧電振動子
２０は厚み方向（第２図示上下方向）および半径方向（
第２図示左右方向）に伸長または収縮する。

第４ａ図を参照して説明する。リード線３１に電源の（
＋）端子を、リード線３２に電源の（）端子を接続する
と、圧電振動子２０は横効果によって半径方向に収縮す
る。この時ミラー１）の裏面１）ａには強い収縮力が作
用し、ミラー１）が屈曲する。

第４ｂ図を参照して説明する。第４ａ図の場合とは逆に
、リード線３１に電源のく−）端子を、リード線３２に
電源の（＋）端子を接続すると、圧電振動子２０は横効
果によって半径方向に伸長する。この時、ミラー１）の
裏面１）ａには強い伸長力が作用し、ミラー１）が第４
ａ図の場合とは逆方向に屈曲する。

第４ｃ図を参照して説明する。圧電振動子２０に発振回
路４０を接続し、圧電振動子２０に交流電力を印加する
と、ミラー１）は繰り返し屈曲される。ここで交流電力
の周波数を適当な値に選ぶと、ミラー１）が共振し、ミ
ラー１）の全体に均一で振幅が大きな定在波が発生する
。この定在波によってミラー１）の反射面１）ｂは高速
度で運動する。この時、反射面１）ｂに付着した水滴は
ミラー１）から高い運動エネルギを与えられ、重力によ
って滴下したり、霧化されたりしてミラー１）の反射面
１）ｂから除去される。

なお、圧電振動子２０にも、圧電振動子２０の形状によ
って定まる固有の共振周波数が存在するから、本実施例
装置を製作する際には、圧電振動子２０の形状をミラー
１）の共振周波数を考慮して定めると良い。

ところで、本実施例装置ではミラー１）が繰り返し屈曲
されることにより、ミラー１）上に振動が励起される。

従って、ミラー１）が曲がり易ければ、それだけミラー
１）上に励起される振動の振幅が大きくなる。そこで、
本実施例装置では、ミラー１）の板厚ができるだけ薄く
され、ミラー１）の曲げこわさ（ｆｌｅｘｕｒａｌ　　
ｒｉｇｉｄｉｔｙ）ができるだけ小さくされている。

以下、本実施例装置に使用されたミラー１）について説
明する。

第５図に示されるように、本実施例のミラー１）は、従
来１．９（ｍｍ）の厚さであったガラス基材１２を１．
１　　（ｍｍ）の厚さに低減し、さらにガラス基材１２
の表面に２０〔μｍ〕の厚さの強化ＦＪ１３をイオン交
換法により形成したものである。

以下、第６ａ図と第６ｂ図を参照して、強化層１３が形
成されるプロセスを説明する。

第６ａ図はガラス基材１２を硝酸カリウムの溶融塩１４
中に浸漬した瞬間の様子を描いた説明図である。ガラス
基材１２にはＳｉＯ□の格子の中にナトリウムイオン（
Ｎａ”）が含まれている。

このガラス基材１２を硝酸カリウムの溶融塩１４中に浸
漬すると、ガラス基材１２中のナトリウムイオン（Ｎａ
”″）が溶融塩１４中のカリウムイオン（Ｋ１）に交換
される。

第６ｂ図はガラス基材１２を硝酸カリウムの溶融塩１４
中に浸漬した後の様子を描いた説明図である。カリウム
イオンはナトリウムイオンに比べてイオン半径が大きい
ので、ナトリウムイオンがカリウムイオンに交換される
ことにより、強化層１３内には圧縮応力が作用する。こ
の圧縮応力によって、強化層１３内部の組成が密にされ
るので、ガラス基材１２が割れにくくなる。

イオン交換前のガラス基材１２とイオン交換後のガラス
基材１２の物性を測定した実験結果を第１表に示す。な
お、第１表において、限界変位量は支点と支点の間隔が
６０［ｍｍ）、幅５０（ｍｍ〕のテストピースを三つ用
意して実験し、その平均値を記載した。

この実験結果から、ガラス基材１２中のナトリウムイオ
ンをカリウムイオンに交換しても、ヤング率はあまり変
化しないことがわかる。即ち、板厚が同じであれば、イ
オン交換前とイオン交換後でミラー１）の曲がり易さは
あまり変化しないことがわかる。

また、この実験結果から、ガラス基材１２中のナトリウ
ムイオンをカリウムイオンに交換すると、破壊応力や限
界変位量が飛躍的に高まることがわかる。即ち、イオン
交換後はミラー１）が飛躍的に割れにくくなることがわ
かる。

実験に使用した四種のサンプルの中では、イオン交換後
のガラス基材１２で板圧が１．１（ｍｍ）の材料が最も
曲がり易く、しかも割れにくい。それゆえに、イオン交
換後のガラス基材１２で板圧が１．１　（ｍｍ）の材料
がミラー１）の材料として最適であることがわかる。

以上に述べたように、本実施例装置では、ミラー１）の
表面に強化層１３を形成することにより、ガラス基材１
２の板厚を薄くし、ミラー１）を曲がり易くしている。

それゆえに、発振回路４０の出力電力を増大させること
なく、ミラーｌｌ上に発生する定在波の振幅が大きくで
き、ミラー１）上に付着した水滴が速やかに除去される
。

第７図に本実施例装置の単位面積あたりの出力Ｐを示す
。第７図の特性は、面積が約１２０Ｃｃｍ”　）のミラ
ー１）に圧電振動子２ｏを接着し、この圧電振動子２０
に約２０ＣＷ）の電力を与えて測定したものである。こ
の実験結果から、板圧が１．９（ｍｒｎ）のミラーに比
べて板圧が１．１（ｍｍ〕のミラーでは約２倍の出力が
得られることがわかる。

また、本実施例装置では、ミラー１）の表面に強化層１
３を形成することにより、破壊応力や限界変位量を高め
、ミラー１）を割れに＜＜シている。それゆえに、ミラ
ーｌｌ上に発生する定在波の振幅が大きくなっても、ミ
ラー１）に割れが発生することはない。実際に、破壊応
力や限界変位量が飛躍的に高められた結果、ミラー１）
の物性に余裕が生じたので、ミラー１）の耐久性が向上
した。

また、本実施例装置では、強化層１３がミラー１）の表
面に形成されたので、ミラー１）に小石や砂等が当たっ
ても、ミラー１）に傷がつきにくくなった。

なお、本実施例装置では、ミラー１′ｌの表面に約２０
〔μｍ〕の厚さの強化Ｆ３１３を形成した例のみを紹介
したが、強化［１３はできるだけ厚い方が好ましい。ま
た、ミラー１）の全体を強化層１３にしても良い。強化
層１３が厚くなれば、それだけ破壊応力や限界変位量が
高められるので、ミラー１）の板厚をさらに薄く設定し
、ミラー１）上に発生する定在波の振幅をさらに大きく
することができる。

また、本実施例ではイオン交換法のみを説明したが、強
化層１３は他の方法を用いて形成することも可能である
。しかしながら、イオン交換法はＩＴＴｉ、厚が薄いガ
ラス基材１２の処理に好適な方法なので、本実施例装置
の製造に適している。

〔発明の効果〕

本発明によれば、板状部材が強化ガラスで構成されてい
るので、板状部材は大振幅に耐え得る。

それゆえに、発振回路の出力電力を増大させたり、板状
部材の板厚を薄くすること等により、板状部材を大振幅
で振動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を描いた、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３図は本発明の好ましい実施例の圧電振動子の電極を
描いた斜視図である。第４ａ図、第４ｂ図、第４Ｃ図は本発明の好ましい一実
施例の動作を示した説明図である。第５図は本発明の好ましい一実施例のミラーの部分断面
図である。第６ａ図と第６ｂ図はイオン交換法を説明するための説
明図である。第７図は本発明の好ましい一実施例装置の効果を示すグ
ラフである。第８図は従来の水滴除去装置の一例を描いた断面図であ
る。１）・・・ミラー（Ｆｉ状部材）、１）ａ・・・裏面、ｌｌｂ・・・反射面、１２・・・ガ
ラス基材、１３・・・強化層、１４・・・硝酸カリウム
の溶融塩、２０・・・圧電振動子（振動子）、２１．２２・・・電掻、２３・・・電歪素子、３１．３
２・・・リード線、４０・・・発振回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）振動自在に固定され、強化ガラスでなる板状部材
と、該板状部材の一部に固定され、板状部材を振動させる振
動子と、該振動子に接続された発振回路とを備える水滴除去装置
。
（２）前記板状部材は化学的な処理によりガラス組成中
のナトリウムイオンをカリウムイオンに置換した強化層
を備える請求項（１）記載の水滴除去装置。
（３）前記強化層は前記板状部材の表面に形成されてい
ることを特徴とした請求項（２）記載の水滴除去装置。