JPH02310149A - 圧電振動子および該振動子を利用した水滴除去装置 - Google Patents

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、例えば車両のバック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特開昭５９−８５４８号公報に
開示されたものが知られている（第９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によって振動子２を振動させ、板
状部材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１が振動した時、板状部材】の反射面に水滴が
付着していると、水滴は板状部材１の振動によって加振
され霧化する。

（発明が解決しようとした課題） 板状部材に付着した水滴をむらなく、しかも迅速に除去
するためには、振動Ｔ−２の伸縮量を大きくすることが
望ましい。しかしながら、従来装置では振動子２が単分
極処理されており、振動子２の全体が一体に伸縮してい
た。それゆえに、振動子２が伸縮した時には振動子２の
表面に近づくに従って伸縮量が積算され、結果として振
動子２の表面付近での伸縮量が最も大きくなる。従って
、振動子２の伸縮量を大きくしようとしたと、振動子２
の表面付近に大きな剪断応力や引張応力が発生し、振動
子２が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、振動子の表面付近に積算される剪断応
力や引張応力をできるだけ小さくす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講じた第−の技術
的手段は、平板状の圧電素子の内部をマトリクス状に区
画し、さらに隣合う部分が逆極性になるように分極処理
したことである。

また、前述した技術的課題を達成するために講じた第二
の技術的手段は、平板状の圧電振動子の内部をマトリク
ス状に区画し、さらに隣合う部分が逆極性になるように
分極処理すると共に、圧電振動子が板状部材の表面に沿
って伸縮するように、圧電振動子を板状部材に固定した
ことである。

（作用） 前述した第一、第二の技術的手段によれば、圧電振動子
に電力が供給された時、圧電振動子の内部に伸びる部分
と縮む部分が隣合って交互に形成される。それゆえに、
圧電振動子の内部に発生ずる剪断応力や引張応力が圧電
振動子の内部で相殺され、振動子の表面付近に積算され
る剪断応力や引張応力が小さくなる。

（実施例） 以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい−・実施例
を説明する。

第１図に圧電振動子２０の分解斜視図を示す。

圧電振動子２０は圧電素子２２と通電用平行平板電極２
１．２３を備えている。通電用平行平板電極２１．２３
は薄い銅板の表面を樹脂膜で絶縁した、いわゆるフレキ
シブルプリント基板で作られている。圧電素子２２ば略
長方体に形成されている。互いに対向する二面２３１．
２３２には、それぞれ３×３のマトリックス状に九つの
銀電極２１１ａ　〜２１１ｉ、２３］ａ　〜２３１ｉが
形成されている。而２１１と２３１は全く同じ構成であ
るので、面２１１は図示していない。

第２図と第３図を参照して説明する。第２図は圧電素子
２２の平面図、第３図は第２図の／ｌ−Ａ断面図である
。なお、銀電極２１１ａ〜２１Ｘ＋。

２３１ａ〜２３１１は説明を容易にするために誇張して
厚く描かれている。

おのおのの銀電極２１１ａ〜２１１１の間には電気絶縁
のためのギャップ２１３が形成されている。また、銀電
極２３１ａ〜２３１１の間には電気絶縁のためのギャッ
プ２３３が形成されている。

おのおのの銀電極２１１ａ〜２１］ｉ、２３１ａ〜２３
１１はギャップ２１３．２３３によって隔てられており
、電気的に独立している。

銀電極２１１ａ〜２１１１と銀電極２３１ａ〜２３１１
の間に高圧の直流電圧が加えられ、圧電素子２２の分極
処理が行われる。この分極処理の際、隣合う銀電極２１
１３〜２］１ｉ、２３１ａ〜２３１１には逆方向の直流
電圧が加えられ、隣合う部分同志が逆極性になるように
圧電素子２２の内部がマトリクス状に分極処理される。

第４図と第５図を参照しで説明する。第４図は圧電振動
子２０の平面図、第５図は第４図の１３−Ｂ断面図であ
る。なお、銀電極２１１ａ〜２１１ｉ、２３１ａ〜２３
１１は説明を容易にするために誇張して厚く描かれてい
る。

分極処理が終了した後に、通電用平行平板電極２１．２
３が導電性の接着材によって圧電素子２２に接着される
。通電用平行平板電極２］、、２３に発振回路４０が接
続されると、全ての銀電極２１１８〜２１１ｔ、２３１
ａ〜２３１１に電力が供給され、圧電素子２２が伸縮す
る。

第６Ｍは本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７図は第６図のＣ−Ｃ
断面図である。

ミラー１０はガラス板１１と、ガラス板１１の一面に薄
着された反射膜１２を備えている。反射膜１２には絶縁
膜１３が接着され、さらに絶縁膜１３の」−に圧電振動
子２０が接着されている。

なお、絶縁膜１３はミラーの反射膜１２と平行平板電極
２１の間をより確実に絶縁するために設けられている。

従って、本実施例装置を製造する場合には、絶縁膜１３
は必ずしも必要ではない。

絶縁膜１３が無くても、ミラーの反射膜１２と平行平板
電極２１の間は平行平板電極２１の表面を覆う樹脂膜に
よって絶縁される。

圧電振動子２０はミラー１０の一部に固定される。通電
用平行平板電極２１．２３にに電力が入力されると、圧
電振動子２０は主にミラー１０の表面に平行な方向（第
２図示左右方向）に伸長または収縮する。圧電振動子２
０に発振回路４０を接続し、圧電振動子２０に交流電力
を印加づると、強い圧縮力や伸長力がミラー１０の反射
膜１２に交互に作用し、ミラー１０が繰り返し屈曲され
る。

ここで交流電力の周波数を適当な周波数に選ぶとミラー
１０が共振し、ミラー１０の全体に均一・で振幅が大き
な振動が発生する。この時の圧電振動子２０の振動状態
の一例を第８図に示す。

ミラー１０が振動すると、ミラー１０の反射面１１ｂは
高速度で運動する。この時、反射面１１ｂに付着した水
滴はミラー１０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１０から
除去される。

ところで、本実施例装置に使用された圧電振動子２０は
直方体であるので、長辺方向と短辺方向に少なくとも二
つの共振周波数を有する。それゆえに、圧電振動子２０
は長辺方向と短辺方向に別々の共振周波数を有する。そ
こで、発振回路４０としてスィーブ発振回路を使用すれ
ば、ミラー１０上に発生ずる振動の方向が変化するので
、ミラー１０上に発生ずる振動の腹と節が移動し、ミラ
−１０の全面に付着した水滴がむらなく除去できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧電振動子の内部に発生する剪断応力
や引張応力が圧電振動子の内部で相殺され、圧電振動子
の表面付近に積算される剪断応力や引張応力が小さくな
る。それゆえに、圧電振動子の耐久性が向上する。

図面の簡単な説明 第１図は本実施例装置の圧電振動子を描いた斜視図であ
る。

第２図は本実施例装置の圧電素子を描いた平面図である
。

第３図は第２図のＡ−Ａ断面図である。

第４図は本実施例装置の圧電振動子を描いた平面図であ
る。

第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。

第６図は本実施例装置の水滴除装置を描いた平面図であ
る。

第７図は第６図のＣ−Ｃ断面図である。

第８図は本実施例装置の圧電素子の振動状態の一例を描
いた斜視図である。

第９図は従来装置を描いた断面図である。

１０・・・ミラー（板状部材）、１１・・・ガラス板、
１２ｂ・・・反射膜、１３・・・絶縁膜、２０・・・圧
電振動子、２１．２３・・・平行平板電極、２２・・・
圧電素子、４０・・・発振回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状に形成され、隣合う部分が逆極性になるよ
   うに内部がマトリクス状に分極処理された圧電素子と、 該圧電素子の対向する二つの平面に導電接着された通電
   用平行平板電極と、 を備える圧電振動子。
2. （２）前記通電用平行平板電極がフレキシブル基板であ
   ることを特徴とした請求項（１）記載の圧電振動子。
3. （３）振動自在に固定された板状部材と、 該板状部材の一部に固定されており、隣合う部分が逆極
   性になるように内部がマトリクス状に分極処理され、該
   板状部材の表面に沿つて伸縮する圧電振動子と、 該圧電振動子に接続された発振回路とを備え、前記板状
   部材を前記圧電振動子により繰り返し屈曲させ、前記板
   状部材に付着した水滴を除去することを特徴とした水滴
   除去装置。
4. （４）前記圧電振動子が略四角形であることを特徴とし
   た請求項（３）記載の水滴除去装置。