JPH0248243A - 自動車用ミラーのクリーニング装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフェンダ−ミラー、ドアーミラー等のミラー面
の視界を維持する自動車用ミラーのクリーング装置に関
するもので、特に、ミラー面に付着した水滴、氷、霜、
曇等を除去する自動車用ミラーのクリーニング装置の構
造に関するものである。

［従来の技術］ この種の自動車用ミラーのクリーニング装置の従来例に
は、実開昭６１−３０５５２号公報等に記載の技術を挙
げることができる。

第１５図は上記公報に掲載された車輌の外部に配設され
た自動車用ミラーのクリーニング装置の断面図である。

図において、車輌の外部に配設されたバックミラーは、
ガラス製のミラー７１を取付けたバックミラー本体７２
をステー７３で支持したもので、前記バックミラー本体
７２とステー７３の間に、例えば、セラミックス製の超
音波振動子７４を設けたものである。この超音波振動子
７４には、車輌内から操作できるように車室内に操作ス
イッチ７５が接続されている。そして、前記超音波振動
子７４と操作スイッチ７５との間には、駆動回路７６及
び電源７７が直列接続されている。

前記駆動回路７６は発振器によって発生された信号を増
幅器で増幅し、それを超音波振動子７４に送Ｌ、超音波
振動子７４を適当に振動させるものである。

このように構成された従来の超音波振動子を用いた自動
車用ミラーのクリーニング装置は、次のように動作する
ことができる。

バックミラーのミラー面に水滴等が付着した場合、車室
内の操作スイッチ７５ｔ操作して、超音波振動子７４を
振動させる。この超音波振動子７４の１辰動は、バック
ミラー本体７２の全体を振動させることによって、ミラ
ー面に付着した水滴等を除去することができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記超音波振動子７４でミラー７１のミラー
面に付着している水滴等を均一に除去するには、ミラー
面をむらなく振動させる必要がある。しかし、超音波振
動子７４はその形状が大きくなるに従い、超音波振動子
７４自体が均一に振動しなくなる性質がおＬ、このため
、前記超音波ｊ騒動子７４の大きさをミラー７１とほぼ
同一に設定すると、超音波振動子７４とミラー７１の複
合共撮状態となＬ、ミラー７１の大きざ、その厚みと、
超音波振動子７４の大きざ、その厚みとのバランスから
超音波振動子７４やミラー７１に積極的に大ぎな応力や
熱が発生して超音波振動子７４及びミラー７１が割れる
等の可能性がめった。特に、横効果の屈曲振動をミラー
７１に伝搬するとき、超音波振動子７４の径が大きいと
ミラー７１の内部応力が部分的に極端に大きくなＬ、ミ
ラー７１が破壊に至るという可能性があった。

そこで、本発明は超音波振動子の厚みの影響力が少なく
なＬ、ミラー面の均一な水滴等の除去が十分可能となる
厚みの超音波振動子を用いた自動車用ミラーのクリーニ
ング装置の提供を第一の課題とするものである。また、
横効果の屈曲振動をミラーに伝搬するとき、ミラーの内
部応力が大きくなって、ミラーが破壊されることのない
径の超音波振動子を用いた自動車用ミラーのクリーニン
グ装置の提供を第二の課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１にかかる自動車用ミラーのクリーニング装置は
、所定の曲率を有するミラーの裏面に接合された超音波
振動子と、前記超音波振動子を所定の周波数で振動させ
る発振手段とを具備する自動車用ミラーのクリーニング
装置において、前記ミラーの厚みを↑、超音波振動子の
板厚下とするとき、超音波振動子の板厚Ｔを ０．２５ｔ≦丁≦２．５ｔ と設定するものである。

請求項２にかかる自動車用ミラーのクリーニング装置は
、所定の曲率を有するミラーの裏面に接合された超音波
振動子と、前記超音波振動子を所定の周波数で横効果に
よる屈曲振動させる発振手段とを具備する自動車用ミラ
ーのクリーニング装置において、上記ミラーの横方向の
幅をし、縦方向の幅をＨとするとき、超音波振動子の直
径りがＤ≦Ｌ／３　　または　Ｄ≦Ｈ／２ とするものでおる。

請求項３にかかる自動車用ミラーのクリーニング装置は
、上記ミラーの横方向の幅をＬ、縦方向の幅をＨ１厚み
１１とするとき、超音波振動子の板厚Ｔと超音波振動子
の直径りを ０．２５ｔ≦Ｔ≦２．５ｔ Ｄ≦Ｌ／３　　または　Ｄ≦Ｈ／２ とするものである。

請求項４にかかる自動車用ミラーのクリーニング装置は
、上記ミラーの横方向の幅をＬす１６０、縦方向の幅を
Ｈ’＝９０、その厚みを↑岬１．９とするとき、超音波
振動子の板厚Ｔと超音波振動子の直径りを ０．５　［ｍｍ］≦Ｔ≦５　［Ｍ］ ２０　［履１≦Ｄ≦６０．［履１ とするものである。

［作用］ 請求項１においては、超音波振動子を薄くすることによ
り超音波振動子の厚みの影響力が少なくなＬ、ミラー面
の均一な水滴等の除去が可能となる。超音波振動子を厚
くすることにより超音波振動子が拘束された状態でも、
パワーを十分に発揮することができる。超音波振動子の
板厚下をミラーの厚み主に対して０．２５ｔ≦Ｔ≦２．
５ｔとした場合には、両者間の特性を車輌用のミラーの
特性に合致した使用状態となる。

請求項２においては、ミラーの横方向の幅をし、縦方向
の幅をＨとするとき、超音波振動子の直径りがＤ≦Ｌ／
３またはＤ≦ヒト１２とし、超音波振動子がその径方向
に変化する横効果の屈曲振動をミラーに伝搬するとき、
超音波振動子の径か大きいとミラーの内部応力が部分的
に大きくなるが、前記範囲においてはミラー破壊に至る
ことがない。

請求項３においては、上記請求項１及び請求項２の特性
を同時に持たせたものである。

請求項４においては、ミラーの横方向の幅をＬ岬１６０
、縦方向の幅をＨ’？９０、その厚みをｔ岬１．９とす
ると、超音波振動子の板厚Ｔと超音波振動子の直径Ｄ８
０．５　［ｍｍ］≦Ｔ≦５　［ＩＭＩｌ、２０［ｍｍ］
≦Ｄ≦６０［ｍｍ］とし、−殻内な、車輌用のミラーの
特性によＬ、ミラーの内部応力及び屈曲振動能力からそ
の径の大きざを特定したものである。

［実施例コ ここで、本発明の実施例について説明する。

第２図は本発明の一実施例の自動車用ミラーのクリーニ
ング装置のミラー１２の正面図、第３図は第２図の平面
図である。また、第４図は本発明の一実施例の自動車用
ミラーのクリーニング装置の屈曲波の説明図である。そ
して、第５図は本発明の一実施例の超音波振動子の周波
数−インピーダンス特性図で、第６図はミラー１２を超
音波振動子２０で振動させた場合の撮勅撮幅の分布図で
ある。

第２図乃至４図において、ミラー１２の車体側に位置す
る部位には、円板状の超音波振動子２０が接着剤によっ
て接合されている。詳しくは、ミラー１２の裏面に、超
音波振動子２０のミラー側の電極端子２３が接合されて
いる。特に、本実施例の前記超音波振動子２０としては
、ピエゾ効果素子を利用した圧電セラミックスからなる
超音波振動素子２２を使用している。前記超音波振動子
２０は第３図のように、ミラー側の電極端子２３及び反
ミラー側の電極端子２１、超音波振動索子２２で構成さ
れている。そして、リード線１５はミラー側の電ｔ！ｉ
Ａ端子２３に、リード線１６は反ミラー側の電極端子２
１に、圧着器具等によって圧着され、或いはカシメ等に
よって圧着され、電気的及び機械的に接続される。

前記超音波振動子２０は第３図に示すミラー側の電極端
子２３及び反ミラー側の電極端子２１のリード線１５と
リード線１６間に電力を供給すると、超音波振動子２０
の厚み方向（第３図の上下方向）及び超音波振動子２０
の半径方向（第３図の左右方向）に伸張またｔよ収縮す
る。

即ら、一般に、超音波１辰動子２０には加えられた電界
の方向と同一な方向に伸縮する縦効果と、加えられた電
界の方向と垂直な方向に伸縮する横効果がおる。そして
、縦効果による共振周波数よりも横効果による共振周波
数の方が低いという特性を有している。

そこで、本実施例では横効果を利用してミラー１２に屈
曲波を発生させることとする。しかしながら、共振周波
数が高い一部のミラー等では縦効果を利用した方が好ま
しい場合もある。したかつて、本発明を実施する場合に
は横効果を利用してミラー１２に屈曲波を発生させるも
のに限定されるものではなく、縦効果を利用してミラー
１２を伸縮ざＵるものも含むことができる。

次に、本実施例の横効果を利用したミラー１２の屈曲原
理について、第４図を用いて詳述する。

まず、リード線１５に直流電源Ｅの（十〉端子を、リー
ド線１６に直流電源Ｅの（−）端子を接続すると、超音
波振動子２０は横効果によって半径方向に強い収縮力が
作用して、第４図（ａ）の下方にミラー１２が屈曲する
。

また、リード線１５に直流電源Ｆの（＝）端子を、リー
ド線１６に直流電源Ｅの（＋）端子を接続すると、超音
波振動子２０は横効果によって半径方向に強い伸張力が
作用して、第４図（ｂ）の上方にミラー１２が屈曲する
。

そして、超音波振動子２０に交流電源ＡＣの出力を供給
すると、ミラー１２は繰返し屈曲される。

ここで、交流電力の周波数をミラー１２の最低共振周波
数の整数倍付近に選、玉と、ミラー１２が共振し、ミラ
ー１２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１２のミラー面は高速度で振
動する。このとき、ミラー面に付着した水滴はミラー１
２から高い運動エネルギーが与えられ、重力によって滴
下したＬ、霧化したりしてミラー１２の表面から除去さ
れ、ミラー面の水滴等が除去されることになる。

なお、このとき、前記超音波振動子２０の形状によって
決定される固有の共振周波数が存在するので、前記共振
周波数は超音波振動子２０及びミラー１２の両共撮周波
数を４虜して決定する必要がある。囚に、本実施例では
７０　［ＫＨ２］〜８０［Ｋｔｌｚ］に存在するミラー
１２の固有振動を利用して共振周波数が、７０　［ＫＨ
２］〜８０　［ＫＨｚ］の超音波振動子２０を用いてい
る。しかしながら、後）ホするように、この固有振動数
は低い周波数から高い周波数まで存するので他の周波数
を用いてもよい。

また、第５図は本実施例の超音波振動子２０の電気特性
を示すもので、市販の車輌用ミラーとして、材質ＪＩＳ
３２０２、フロー１〜板カラス、横方向の幅がＬ＝　１
６０　［ｍｍ’ｌ　、縦方向の幅か１−１＝９０［ｍｍ
］、その厚みが↑−１，９［ｍｍ］のものの長方形の重
心に直径３０［ｍｍ］、厚さ２．８［ｓ］の円板状の超
音波振動子２０を固定して測定したものである。

この形状の超音波振動子２０の共振周波数は約７０　［
ＫＨ２］である。また、ミラー１２の固有振動数は７０
　［ＫＨ２］〜８０［にＨｚｌの範囲にいくつか存在す
る。この特性図によれば、７５［ＫＨ２Ｉ付近で超音波
振動子２０のインピーダンスか急激に低下していること
がわかる。即ち、測定に使用したミラー１２の共振点と
超音波振動子２０の共振点か合致した特性が、７５　［
ＫＨ２］付近に存在することがわかる。

因みに、前記超音波振動子２０に１８［Ｗ］の電力を供
給すると、ミラー１２のミラー面の運動速度は超音波振
動子２０の中心で約３００　［ｍｍ／ｓ１以上、ミラー
１２の外周で約１０００　［ｍｍ／ｓ１以上であった。

なお、このとき、前記超音波振動子２０の形状によって
決定される固有の共振周波数が存在するので、前記共振
周波数は超音波振動子２０及びミラー１２の両共振周波
数を考慮して決定する必要がある。しかしながら、この
固有振動数は低い周波数から高い周波数まで存在づるの
で何れの周波数を用いてもよい。

また、発明者等の多くの実験の結果、超音波振動子２０
の固定位置を変えても、ミラー１２に発生する振動には
ほとんど変化かないことが確認された。したがって、超
音波振動子２０がミラー１２の一部に固定されていれば
、ミラー１２が重心に固定されている場合とほぼ同様な
振動か１ｑられる。

例えば、第６図は本実施例のミラー１２のある瞬間の振
動振幅を示すものである。この分布図から定在波の腹と
節が超音波振動子２０を中心にミラー１２の全面にほぼ
均一に分布していることがわかる。ミラー１２のミラー
面に付着した水滴は運動速度が最大となる位置、即ち、
定在波の腹の部分で霧化される。したがって、本実施例
ではミラー１２の大きさに比べて小形の超音波振動子２
０を使用しているにもかかわらず、ミラー１２のミラー
面の全面から水滴が除去される。

しかし、第６図において、超音波振動子２０かミラー１
２に接合されている部位のミラー表面は、ミラー１２の
剛性が変化するために、若干その振動が低下しているこ
とがわかる。

また、本実施例のように、円板状の超音波振動子２０を
用いると、超音波振動子２０が半径方向に伸縮すること
によって、ミラー１２には超音波振動子２０の外周を取
り囲む連続的な屈曲波が発生する。故に、円板状の超音
波振動子２０を用いると、単一の超音波振動子２０によ
ってミラー１２の全体に均一な振動を発生できる。なお
、本実施例では後述するように、発振周波数を変化させ
ミラー１２に発生する定在波の腹と節を移動させ、（駆
動の節で霧化しない水滴がないようにしている。

上記のように構成されたミラー１２及び超音波振動子２
０は、第７図のようにミラー本体として構成される。

第７図において、車輌のボディ（図示せず）に固定され
た合成樹脂製のミラーケース１内には、金属製のフレー
ム２がタッピングビス３によって固定されている。フレ
ーム２には合成樹脂製のミラーベース４が自在球（図示
せず）を用いて上下左右に傾動自在に固定されている。

また、フレーム２にはミラー位置駆動装置５がビスによ
って固定されている。ミラー位置駆動装置５はそれぞれ
独立して駆動可能な２本の出力ロンド（図示せず）を有
している。２本の出力ロンドの一端は、それぞれミラー
ベース４の一面の異なる位置に接続されている。ミラー
ベース４は車輌の乗員の操作により１本または２本の出
力ロットが駆動されると、上下または左右に傾動する。

ミラー位置駆動装置５の２本の出力ロットは、それぞれ
合成ゴム製のカバー６またはカバー７で覆われている。

カバー６またはカバー７の一端はミラー位置駆動波Ｍ５
のハウジングにそれぞれ接合されておＬ、カバー６また
はカバー７の他端はミラーベース４に接合されている。

なお、前記カバー６またはカバー７は、ミラーベース４
の傾動を妨げないようにするため、蛇腹のベローズを用
いている。

ミラーベース４には合成樹脂製、アルミニューム製等の
ミラーホルダ８が接合されている。ミラーホルダ８の外
周には係合凹部１１が設けられておＬ、この係合凹部１
１にはミラー１２の音響インピーダンスよりも音響イン
ピーダンスの小さい材料からなる合成ゴム、ウレタン等
の合成樹脂等の保持部材９が、ミラー１２の全周に亙っ
て挿着されている。この保持部材９を介して係合凹部１
１は板状のミラー１２の全周を挾持し、ミラー１２をミ
ラーホルダ８に取付けている。

そして、ミラーベース４のミラーケース１側には、ミラ
ーケース１との間に振動子制御装置１４が配設されてい
る。前記振動子制御装置１４は超音波振動子２０を駆動
する電圧制御発振回路及び電源回路等を内蔵している。

なお、前記振動子制御装置１４は車内に配設したスター
トスイッチで駆動制御される。また、前記振動子制御装
置１４はミラーホルダ８に配設したコネクタ部で、電気
的及び機械的に接続されている。そして、ミラー１２の
裏面と反ミラー側の電極端子２１との間はモールド部材
で埋設して、両者間の振動を干渉している。

次に、第８図に示す本実施例の自動車用ミラーのクリー
ニング装置を電気的に制御する制御装置の全体構成図を
説明する。

図において、スタートスイッチ５ｔは本実施例の自動車
用ミラーのクリーニング装置を駆動する車内のドライバ
が容易に操作できる位置に配設されたスイッチである。

前記スタートスイッチ５ｔは入力回路５２を介してマイ
クロコンピュータ５３に入力されておＬ、オンのとき“
Ｌ　ＩＴを入力回路５２に入力し、オフのときＨ″を入
力する。

前記マイクロコンピュータ５３には車載用バッテリー５
４から電力を供給された電源回路５５から電力の供給を
受けている。

前記マイクロコンピュータ５３の出力はＤ／Ａコンバー
タ５６、電圧制御発振回路５７、振動子駆動回路５８か
らなる発成手段に供給される。

即ち、超音波振動子２０に供給される交流電力の周波数
は振動子駆動回路５８から供給される。

前記振動子駆動回路５８は電圧制御発振回路（Ｖ−Ｆ変
換回路）５７から供給され、更に、電圧制御発振回路５
７の出力周波数はＤ／Ａコンバータ５６の出力電圧によ
って供給され、Ｄ／△コンバータ５６の出力電圧はマイ
クロコンピュータ５３のディジタル信号で制御される。

そして、常に、Ｄ／Ａコンバータ５６のアナログ出力電
圧は電圧制御発振回路５７に供給され、また、電圧制御
発振回路５７は振動子駆動回路５８に所定の周波数の出
力を印加している。前記振動子駆動回路５８の出力はマ
イクロコンピュータ５３から出力されるストローブ信号
６０で制御され、ストローブ信号６０がオンのときのみ
、振動子駆動回路５８は所定の周波数の交流電力を超音
波振動子２０に供給する。

また、電流検出回路５９は振動子駆動回路５８を介して
超音波振動子２０に供給する電流が所定の値以上のとき
、マイクロコンピュータ５３に“ＨＩ！倍信号送出され
る。前記電流検出回路５９は超音波振動子２０に供給す
る周波数の共振周波数を検出する共振点検出手段として
機能する。

前記マイクロコンピュータ５３のＲＯＭには、本実施例
の自動車用ミラーのクリーニング装置の制御を行なう制
御プログラムが格納されておＬ、次のように制御する。

第９図は本発明の一実施例の自動車用ミラーのクリーニ
ング装置の制御を行なうフローチャートでおる。

まず、電源が接続されると同時にステップＳ１で初期化
を行ない、ステップＳ２でスタートスイッチ５ｔの状態
を判断し、スタートスイッチ５ｔのオフのとき、ステッ
プＳ３でストローブ信号６０のオフを維持する。スター
トスイッチ５ｔがオンになると、ステップＳ４で１回で
変化させる周波数幅に相当する定数カウンタのｄを「１
」インクリメントする（ｄ←ｄ＋１）。ステップＳ５で
定数カウンタのｄか「１１」を越えているか判断する。

このルーチンに入った初期には定数カウンタのｄが「１
１」を越えていないから、ステップＳ７で超音波振動子
２０に出力する周波数ｆを「ｆｏ＋ｄＪとし、ステップ
Ｓ８でその周波数ｆをマイクロコンピュータ５３で所定
のディジタル信号を作Ｌ、それをＤ／Ａコンバータ５６
に出力し、電圧制御発振回路５７の入力とする。そして
、ステップＳ９でストローブ信号をオンとし、超音波振
動子２０に周波数ｆ＝ｆｏ　十ｄを出力する。

更に、ステップ３１０でタイマでＴ１秒経過するまで、
その出力状態を継続し、ステップ８１１で電流検出回路
５９からの出力を判断し、所定の電流値以下のとき、ス
テップＳ２からのルーチンを繰返し実行し、ステップＳ
４で定数カウンタのｄを「１」インクリメントし、ステ
ップＳ５で定数カウンタのｄが１１１」を越えているの
が判断されたとき、ステップＳ６で定数カウンタのｄか
らｒ−１０Ｊだけ減算して、ステップＳ７で超音波振動
子２０に出力する周波数ｆを初期値の「１」とし、ステ
ップＳ７からステップＳ９を経てそれを出力し、この動
作を繰返す。

この間、ステップＳ４で定数カウンタのｄを「１」イン
クリメントし、ステップＳ７で超音波振動子２０に出力
する周波数ｆをＦｆｏ十ｄＪとし、ステップＳ８及びス
テップＳ９を経て、超音波振動子２０にタイマがＴ１秒
経過するまでに周波＠ｆ＝ｆｏ　十ｄを出力した結果、
ステップＳ１１で電流検出回路５９の出力を判断し、所
定の電流値を越えているとき、ステップＳ１２でタイマ
がＴ２秒経過するまでステップＳ７で超音波振動子２０
に出力する周波数ｆ＝ｆｏ　十ｄを固定したまま、超音
波振動子２０にその周波数を出力し、超音波振動子２０
をＴ２秒だけ継続する。

したがって、超音波振動子２０に印加する周波数が所定
の周波数になるまで、その周波数を上昇し、電流検出回
路５９の出力を判断して所定の電流値を越えているとき
を、共振電流が最大になる共振周波数と判断する。これ
によって、超音波振動子２０が半径方向に膨張伸縮し、
ミラー１２には超音波振動子２０の外周を取り囲む連続
的な屈曲波が発生する。故に、円板状の超音波振動子２
０によって、単一の超音波振動子２０でもミラー１２の
全体に均一な屈曲波の振動を発生できる。

［実験例］ 上記のように使用するミラー１２と超音波振動子２０は
、第１０図の超音波振動子直径−単位面積当りの入力限
界特性図に示すような結果を得た。

ミラー１２の横方向の幅をＬ、ｉｆｆ方向の幅をト−１
、その厚みを↑とするとき、超音波振動子２０の板厚Ｔ
が０．５ｔ〜５ｔ　［＃］で、また、超音波振動子２０
の直径りが２０〜５０［ｓｎｌである。そして、ミラー
１２は一般的な車輌用ミラーとして、材質ＪＩＳ３２０
２、フロート板ガラス、前記ミラー１２の横方向の幅が
Ｌ＝　１６０　［ｍｍ］　、縦方向の幅がＨ＝９０　［
簡１、その厚みが↑−１，９（ｍｍＪのものを用いた。

このとき、ミラー１２に付着した水滴を除去するには、
超音波振動子２０への入力は１０［Ｗ］以上必要であＬ
、更に、１００［μｍ１以下の水滴まで除去するには２
５［Ｗ１以上の入力が必要であった。即ら、２５［Ｗ１
以上の入力が自動車用ミラーのクリーニング装置として
の最適入力となる。

また、実験からして超音波振動子２０の直径りは２０　
［簡１以上必要であＬ、霧状の雨滴を除去するには大入
力が可能な４０［ｍ１以上の直径が必要となる。そして
、許容入力以上の入力を超音波振動子２０に供給すると
超音波振動子２０の発熱及び内部応力にの増加によって
超音波振動子２０に割れが生じた。これらの許容入力を
考慮すると超音波振動子２０の直径りは３０［ｍ１以上
必要となる。

そこで、上記実験結果をふまえて、超音波振動子２０の
直径りは４０［ｍｍ］とした場合、第１図の超音波振動
子の厚み一水滴の除去性能特性図に示すような結果を１
ｑだ。

入力限界を越えない範囲で、直径４０［ｍｍ］の超音波
振動子２０を用いて、超音波振動子２０の板厚Ｔが厚い
場合、超音波振動子２０を接合したミラー１２は、その
ミラー面が伯の超音波振動子２０が接合されていないミ
ラー面に比べて剛性が高くなるため、この部分でのミラ
ー面の振動娠幅速度は他の箇所の１１５以下となＬ、は
とんど水滴が除去できない。また、超音波振動子２０の
板厚Ｔが薄くなると、超音波振動子２０を接合した部分
でも伯の超音波振動子２０を接合していないミラー面に
近似した剛性となＬ、両者は同様な共振状態となる。こ
の部分でのミラー面の振動振幅速度は伯の箇所の４１５
程度となＬ、他のミラー面と同様な除去効果が発揮でき
、はとんど仝而から水滴が除去できる。

即ら、板厚を変更して行なった実験では、図のように、
板厚が２．５　　［＃１以下、特に、板厚が２　［＃１
以下であれば、超音波振動子２０を接合した部分でも他
の超音波振動子２０と同様に、ミラー面の水滴か完全に
除去できる。

そして、本実施例では、ミラー１２と超音波振動子２０
の複合共振を利用してミラー面の水滴を完全に除去して
いる。この超音波振動子２０の板厚Ｔが１　　［ＩＭ＋
］から２．５　［＃］の電気的な特性は、第１１図から
第１４図の周波数−超音波振動子のインピーダンス特性
図のようになる。

即ち、超音波振動子２０の板厚下が１　　［ｍｍＪの場
合、第１１図に示すように、５３［にＨ７Ｉ〜５４［に
Ｈｚｌの範囲に１個所の複合共（辰状態が存在し、超音
波振動子２０の板厚下が１．５［ｍｍｌの場合、第１２
図に示すように、５３　ＩＫＨｚ］〜５４　［ＫＨ２］
の範囲に２個所の複合共振状態が存在している。

また、第１１図から第１４図に示されているように、超
音波振動子２０の板厚下が１．１．５．２．２．５　　
［ｍｍ］　と板厚か厚くなるに従って共ｊ辰に至る周波
数密度が密になっていることがわかる。

このことは、超音波振動子２０の板厚下が薄いものでは
、複合共振状態が少ないため、複合共振を利用して高効
率の振動を発生させることができず、ミラー面の水滴を
除去するのに長時間を要し、それだけ発熱等の問題が生
じることになる。また、超音波振動子２０の板厚Ｔが厚
いものでは、複合共振状態が多いため、複合共振を利用
して高効率の振動を発生させることができ、ミラー面の
水滴除去が短時間で可能となる。したがって、超音波振
動子２０の板厚Ｔは厚いものほど、高効率の水滴除去が
可能となる。

このように、自動車用ミラーのクリーニング装置として
超音波振動子２０を使用するには、薄くすると超音波振
動子２０自体の熱に対する容量か少なくなるが、薄いこ
とによＬ、屈曲し易いため、発生する熱も大きくなる。

したかって、超音波振動子２０が局部的に高温になり超
音波振動子２０の劣化、割れ等が発生する可能性がおる
。

逆に、超音波振動子２０の板厚Ｔを４　［ｍｍ］ｍｌ以
上に厚くすると、霧化に必要な運動エネルギーを水滴に
伝搬させるに必要な振動娠幅速度を得ようとすると、超
音波１辰動子２０の板厚が厚い分だけ、内部応力が高く
なり超音波振動子２０が割れる可能性が高くなる。

また、超音波振動子２０の直径りを５０ｆｓｌ程度以上
とすると、横効果による径方向の変位量か大きくなＬ、
屈曲振動となってミラー１２に伝１般される際に、ミラ
ー１２の内部応力が部分的に極端に大きくなりミラー１
２か割れる可能性がでてくる。なお、直径が５０［ｍｍ
］の超音波振動子２０で、ミラー１２の内部応力か部分
的に６００［Ｋｇ／ｃｆｆｌ１以上の値を計測し、この
値がミラー１２の内部応力の限界値に近い値であること
を確認した。

逆に、超音波振動子２０の直径りを２０［ｍｍ］程度以
下とすると、横効果による径方向の変位量が小さくなる
が、超音波振動子２０の直径りを小さくするとその板厚
下か厚くでき、その径方向の共（駅用波数か高くなるた
め、ミラー１２との複合共振周波数の密度か高くなＬ、
所定の値以上の入力が可能ならば、超音波振動子２０の
直径りを小さくすることは有利である。

したがって、所定の曲率を有するミラー１２と、前記ミ
ラー１２の裏面に接合された超音波振動子２０と、前記
超音波振動子２０を指定した周波数で振動させるＤ／Ａ
コンバータ５６、電圧１り併発振回路５７、振動子駆動
回路５°８からなる発振手段とを具備する自動車用ミラ
ーのクリーニング装置においては、車輌用として使用で
きる材質からなるミラー１２は、その厚み等が限定され
るから、ミラー１２の厚みを１とするとき、超音波振動
子２０の板厚Ｔを０．２５ｔ≦Ｔ≦２．５ｔとすること
によＬ、好ましい実験結果を１ｑだ。これによって、超
音波振動子２０の厚みの影響力を少なくし、ミラー面の
均一な水滴等の除去が可能となる。

また、超音波振動子２０が拘束された状態でも、パワー
を十分に発揮することができる。両者間の特性を車輌用
としてのミラーの特性に合致した使用状態となる。

特に、前記ミラーを車輌用ミラーとして、材質Ｊ　ｌ５
３２０２、フロート板ガラス、その厚みをｔ＝１．９と
するとき、超音波振動子２０の板厚Ｔが０．５　　［８
］≦Ｔ≦５　［＃１となる。

また、所定の曲率を有するミラー１２と、前記ミラー１
２の裏面に接合された超音波振動子２０と、前記超音波
振動子２０を指定した周波数で横効果による屈曲振動さ
せるＤ／△コンバータ５６、電圧制御発振回路５７、振
動子駆動回路５８からなる発振手段とを具備する自動車
用ミラーのクリーング装置においては、前記ミラー１２
の横方向の幅を１−１縦方向の幅をＨとするとき、超音
波振動子２０の直径りをＤ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２と
することによＬ、好ましい実験結果を得た。

即ち、超音波振動子２０がその径方向に変化する横効果
の屈曲振動をミラー１２に伝搬するとき、超音波振動子
２０の径が大きいとミラー１２の内部応力か部分的に大
きくなるが、車輌用として使用できる材質からなるミラ
ー１２は、その横方向の幅Ｌ、縦方向の幅Ｈ等が限定さ
れるから、前記ミラーの横方向の幅Ｌ、Ｉｆ力方向幅ト
１からミラー１２の破壊を防止できる超音波振動子２０
の直径りはＤ≦Ｌ／３またはＤ≦ト１／２とすることに
よＬ、好ましい使用状態となる。

特に、前記ミラー１２を車輌用ミラーとして、材質Ｊ　
ｌ５３２０２、フロート板ガラス、横方向の幅がＬ＝１
６０［ｍｍ］、縦方向の幅がＨ＝９０［＃１、その厚み
がｔ＝１．９［ｍｍｌのとぎ、超音波１辰動子２０の直
径りを２０≦Ｄ≦６０［ｍｍ］に設定することによＬ、
好ましい実験結果を得た。

当然ながら、上記ミラー１２の超音波振動子の板厚下ま
たは超音波振動子の直径りの条件は、同時に、満足され
ると、最も好条件の使用か可能となる。また、前記ミラ
ー１２を車輌用ミラーとして、材質ＪＩＳ３２０２、フ
ロート板ガラス、横方向の幅がＬ＝１６０［ｍｍ］、縦
方向の幅が１１−９０［ｍｍ］、その厚みがｔ＝　１．
９　［ｎｔｍｌのとさ、或いは、若干の寸法制度の違い
が必っても同様の効果か得られる。

ところで、上記実施例の超音波振動子を指定した周波数
で振動させる発振手段は、Ｄ／Ａコンバータ５６、電圧
制御発振回路５７、振動子駆動回路５８からなるもので
あるが、本発明を実施する場合には、これに限定される
ものではなく、超音波振動子２０を駆動できる回路、例
えば、自励発振回路、仙励発振回路等の使用が可能であ
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の自動中周ミラーのクリニング装
置は、所定の曲率をイーＴザるミラーの裏面に接合され
た超音波１辰動子と、前記超音波振動子を指定した周波
数で振動さける光ｊ辰手段とを具備する自動車用ミラー
のクリーニング装置において、前記ミラーの厚みをじと
するとき、超音波振動子の板厚下を０．２５ｔ≦Ｔ≦２
．５ｔとしたものである。

したがって、車輌用として使用できる＋ＦＩｉからなる
ミラーは、その厚み等が限定されるから、超音波ｊ騒動
子の板厚下を０．２５ｔ≦Ｔ≦２．５ｔとり−ることに
よＬ、超音波振動子の厚みの影響力を少なくし、ミラー
面の均一な水滴等の除去が可能となる。また、超音波振
動子が拘束された状態でも、パワーを十分に発揮するこ
とができる。

また、所定の曲率を有するミラーの裏面に接合された超
音波振動子と、前記超音波振動子を指定した周波数で横
効果による屈曲振動させる発振手段とを具備する自動車
用ミラーのクリーニング装置において、前記ミラーの横
方向の幅をＬ、縦方向の幅を１１とするとき、超音波振
動子の直径りをＤ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２としたもの
は、超音波１崩動子がその径方向に変化する横効果の屈
曲振動をミラーに伝搬するとき、超音波振動子の径が大
きいとミラーの内部応力が部分的に大きくなるが、車輌
用として使用できる材質からなるミラーでは、超音波振
動子の直径をＤ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２とすることに
よＬ、ミラーの破壊を防止することができる。

そして、所定の曲率を有するミラーの裏面に接合された
超音波振動子と、前記超音波振動子を指定した周波数で
横効果による屈曲１辰動させる発娠手段とを具備する自
動車用ミラーのクリーニング装置において、前記ミラー
の横方向の幅を１−１縦方向の幅をト１、その厚みを１
とするとき、超音波振動子の板厚下が０．２５ｔ≦Ｔ≦
２．５しで、その直径りがＤ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２
としたものは、上記二者の条件を同時に満足するから、
超音波振動子の厚みの影響力を少なくし、ミラー面の均
一な水滴等の除去が可能となＬ、また、超音波振動子が
拘束された状態でも、パワーを上方に発揮することがで
きる。そして、ミラー破壊を防止することができる。

更に、前記ミラーの横方向の幅をＬ’＝１６０、縦方向
の幅をＨ≒９０、その厚みをｔ”−１，９とするとき、
超音波振動子の板厚Ｔを０．５　　［ｍｍ］≦Ｔ≦５　
［＃］　超音波］騒動子の直径りを２０［〃ｎ１≦Ｄ≦
６０ｆｙ＋ｍ］としたものでは、前者と同様に、超音波
］騒動子の厚みの影響力を少なくし、ミラー面の均一な
水滴等の除去が可能となＬ、また、超音波振動子が拘束
された状態でも、パワーを十分に発揮することかできる
。そして、ミラー破壊を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動車用ミラーのクリーニ
ング装置で使用される超音波振動子の厚み一水滴の除去
性能特性図、第２図は本発明の一実施例の自動車用ミラ
ーのクリーニング装置のミラーの正面図、第３図は第２
図の平面図、第４図は本発明の一実施例の自動車用ミラ
ーのクリーニング装置の屈曲波の説明図、第５図は本発
明の一実施例の超音波振動子の周波数−インピーダンス
特性図、第６図は本発明の一実施例のミラーを超音波振
動子で振動させた場合の振動振幅の分布図、第７図は本
発明の一実施例の自動車用ミラーのクリーニング装置の
ミラー本体の構成図、第８図は本発明の一実施例の自動
車用ミラーのクリーニング装置を電気的に制御する１、
１［御装置の全体構成図、第９図は本発明の一実施例の
自動車用ミラーのクリーニング装置の制御を行なうフロ
ーチャート、第１０図は本発明の一実施例の自動車用ミ
ラーのクリーニング装置で使用される超音波振動子直径
−単位面積当りの入力限界特性図、第１１図乃至第１４
図は本発明の一実施例の自動車用ミラーのクリーニング
装置で使用される超音波振動子の周波数−インピーダン
ス特性図、第１５図は従来の車輌の外部に配設された自
動車用ミラーのクリーニング装置の断面図でおる。 図において。 １２：ミラー　　　　　２０：超音波振動子、５３：マ
イクロコンピュータ、 ５６：Ｄ／Ａｐンバータ、 ５７：電圧制御発振回路、 ５８：振動子駆動回路、５９：電流検出手段、である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）所定の曲率を有するミラーと、前記ミラーの裏面
   に接合された超音波振動子と、前記超音波振動子を指定
   した周波数で振動させる発振手段とを具備する自動車用
   ミラーのクリーニング装置において、 前記ミラーの厚みをｔとするとき、 超音波振動子の板厚Ｔが ０．２５ｔ≦Ｔ≦２．５ｔ であることを特徴とする自動車用ミラーのクリーニング
   装置。 （２）所定の曲率を有するミラーと、前記ミラーの裏面
   に接合された超音波振動子と、前記超音波振動子を指定
   した周波数で横効果による屈曲振動させる発振手段とを
   具備する自動車用ミラーのクリーニング装置において、 前記ミラーの横方向の幅をＬ、縦方向の幅をＨとすると
   き、 超音波振動子の直径Ｄが Ｄ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２ であることを特徴とする自動車用ミラーのクリーニング
   装置。 （３）所定の曲率を有するミラーと、前記ミラーの裏面
   に接合された超音波振動子と、前記超音波振動子を指定
   した周波数で横効果による屈曲振動させる発振手段とを
   具備する自動車用ミラーのクリーニング装置において、 前記ミラーの横方向の幅をＬ、縦方向の幅をＨ、その厚
   みをｔとするとき、 超音波振動子の板厚Ｔが ０．２５ｔ≦Ｔ≦２．５ｔ 超音波振動子の直径Ｄが Ｄ≦Ｌ／３またはＤ≦Ｈ／２ であることを特徴とする自動車用ミラーのクリーニング
   装置。 （４）所定の曲率を有するミラーと、前記ミラーの裏面
   に接合された超音波振動子と、前記超音波振動子を指定
   した周波数で横効果による屈曲振動させる発振手段とを
   具備する自動車用ミラーのクリーニング装置において、 前記ミラーの横方向の幅をＬ≒１６０、縦方向の幅をＨ
   ≒９０、その厚みをｔ≒１．９とするとき、 超音波振動子の板厚Ｔが ０．５［ｍｍ］≦Ｔ≦５［ｍｍ］ 超音波振動子の直径Ｄが ２０［ｍｍ］≦Ｄ≦６０［ｍｍ］ であることを特徴とする自動車用ミラーのクリーニング
   装置。