JPH0295947A - 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特開昭５９−８５４８号公報に
開示されたものが知られている（第７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を厚み方向に振
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の振動によって加振
され霧化する。

（発明が解決しようとした課ａ） 板状部材に付着した水滴を均一に除去するためには、板
状部材の全体を振動させる必要がある。

ところが、従来装置では振動子が厚み方向に振動するの
で、板状部材の全体を振動させるためには振動子の大き
さを板状部材とほぼ同じ大きさにしなければならなかっ
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、振動子の大きさを板状部材に比べて小
さなものに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、本発明では、多
角形状を有し、辺方向に伸縮する振動子を用意し、この
振動子を振動自在に固定された板状部材の一部に固定す
ると共に、振動子に発振回路を接続して板状部材を繰り
返し屈曲させるようにしたことである。

（作用） 前述した技術的手段によれば、板状部材は多角形状を有
する振動子の辺方向の伸縮によって繰り返し屈曲される
。この屈曲によって、板状部材には振動が励起される。

この時励起される振動は板状部材の全体に伝播し、結果
として板状部材の全体に振動が発生する。それゆえに、
前述した技術的手段によれば、振動子の大きさを板状部
材に比べて小さくすることができる。

さらに、前述した技術的手段によれば、振動子が多角形
状なので、板状部材の上に異なった方向の振動が励起さ
れる。板状部材の上に異なった方向の振動を発生させる
ことにより、板状部材上に発生する振動の腹を移動させ
ることができるので、板状部材に付着した水滴をむらな
く除去できる。

（実施例） 以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい一実施例を
説明する。

第１図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を描い
た斜視図である。

ミラー１）のほぼ中心部には、長方形の圧電振動子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を一体形成した
ものである。電極２１には引き出し電極２４が導電接着
されている。この引き出し電極２４にはり一部′ｆｊＡ
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に電力が人力され
ると、圧電振動子２０は厚み方向く第２図示上下方向）
および辺方向（第２図示左右方向）、即ち、各辺に平行
な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′ｇＡ３１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は主に辺方向に収縮する。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（−）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は主に
辺方向に伸長する。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４ａ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）は操り返し屈曲される。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１）が共振し
、ミラー１）の全体に均一で振幅が大きな振動が発生す
る。この振動によってミラー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
ｔｉｂから除去される。

本実施例装置に使用された圧電振動子２０は長方形であ
るので、長辺方向と短辺方向に少な（とも二つの共振周
波数を有する。一般に、各辺方向の共振周波数は第（１
）式により定義される。

ｆ＝　　　　　・・・（１） し ただし、ｆ：共振周波数。

Ｎ：周波数定数 Ｌ：各辺の長さ 本実施例装置では、Ｌ＋　＝　３５　（ｍｓ）　、　Ｌ
ｘ　−３０〔鶴）、Ｎ＝１５８０の圧電振動子２０が使
用されている。それゆえに、圧電振動子２０の共振周波
数は、長辺方向ｆ＋　＃４５　（ｋｌｌｚ）　、短辺方
向ｆ＊　＃　５３　　（ｋｌｔｚ）となる。

このように、圧電振動子２０には、その形状によって定
まる固有の共振周波数が存在するので、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。

一例として、本実施例装置の圧電振動子２０の電気的特
性を第５図に示す。第５図の電気的特性は、現在市販さ
れている一般的な車両用サイドミラー（はぼ１６０　〔
龍）Ｘ９０（ｍ■〕の長方形）に、３５Ｘ３０　（龍〕
、厚さ２．８〔龍〕の長方形の圧電振動子２０を固定し
て測定した。

このグラフから、圧電振動子２０のインピーダンスが５
３（ｋｌｌｚ）付近で著しく低下していることがわかる
。即ち、測定に使用したミラー１）が圧電振動子２０を
固定した状態で約５３（ｋｌｌｚ）で共振したことがわ
かる。

ここで注意したいことは、ミラー１）の共振周波数は低
い周波数から高い周波数まで多数存在しているので、ミ
ラー１は約５３　（ｋ＋ｌｚ）以外でも共振し得ると言
うことである。

ところで、運動速度が最小となる位置、即ち、ミラーｌ
ｌ上に発生した振動の節の部分では、振動の腹の部分に
比べて水滴を霧化するために時間がかかる。それゆえに
、ミラー１）が振動を始めると、振動の節の部分に微細
な水滴が残り、見掛は上、ミラー１）の反射面１）ｂが
曇ったように見えることがある。この曇りは適当な短い
時間、ミラー１）を振動させ続けることによって除去さ
れる。しかしながら、このような曇りは発生しない方が
好ましい。また、曇りを除去するためにミラー１）を振
動させ続けると、振動の腹の部分ではエネルギが浪費さ
れる。

そこで、本実施例装置では、特別な発振回路４０によっ
てミラー１）に発生する振動の腹と節を移動させ、ミラ
ー１）の曇りの発生を防止している。以下、第６図を参
照して本実施例の発振回路４０について説明する。

電源回路５１はバッテリー５２に接続されており、発振
回路４０に一定電圧の電力を供給する。

車室内の湿作しやすい位置には、スタートスイッチ５３
が配設されている。発振回路４０は、スタートスイッチ
５３が操作された後、所定時間の間、圧電振動子２０を
振動させるようになっている。

圧電振動子２０力１区動される時間は、タイマ回路５４
によって決定される。タイマ回路５４は、入力バッファ
５５とワンショットマルチバイブレーク５６を備えてい
る。ワンショットマルチバイブレーク５６の出力は、ス
タートスイッチ５３がオンするのと同時に約５秒の間“
Ｌ″から”Ｈ”に反転する。

マルチバイブレーク５６の出力は、リレー回路５７に入
力される。リレー回路５７は、リレードライバ５８とリ
レー５９を備えている。マルチバイブレーク５６の出力
はリレードライバ５８を介してリレー５９に加えられる
。リレー５９の接点５９ａはワンショットマルチバイブ
レーク５６の出力が“Ｈ”の間、即ち、スタートスイッ
チ５３がオンにされた後約５秒の間オンになる。接点５
９ａがオンになっている間、スィーブ発振器６０に電力
が供給される。

スイープ発振器６０は、所定の周波数範囲内をスイープ
発振する回路である。スィーブ発振器６０は、三角波発
生回路６１、電圧制御発振回路６２、振動子駆動回路６
３を備えている。

三角波発生回路６１は、電圧制御発振回路６２の発振周
波数を変化させ、所定の周波数範囲内を掃引させる。こ
の周波数範囲は、少なくとも圧電振動子２０の長辺方向
および短辺方向の共振周波数を含み、さらに、ミラー１
）の共振周波数が多数台まれるように約４０　（ｋｌｌ
ｙ３〜約７５（ｋｌｌｙ。

〕に定められている。三角波発生回路６１の特性は、電
圧制御発振回路６２がこの周波数範囲内を約５秒の間に
数回掃引するように定められる。

電圧制御発振回路６２の出力信号は振動子駆動回路６３
によって昇圧された後、圧電振動子２０を駆動する。

スイープ発振器６０の発振周波数が変化すると、ミラー
１）上に発生する振動の波長が変化するので、ミラー１
）上に発生する振動の腹と節が移動する。そればかりで
なく、スイープ発振２’ｉ６０の発振周波数が変化する
と、ミラー１）上に発生する振動が圧電振動子２０の長
辺方向に発生したり、圧電振動子２０の短辺方向に発生
したりするので、ミラーｌｌ上に発生する振動の方向が
変化する。

このように、本実施例装置では、ミラー１）上に発生す
る振動の波長が変化するというばかりでなく、振動の方
向も変化するので、ミラー１）上に発生する振動の腹と
節をより確実に移動させることができ、ミラー１）の全
面に付着した水滴がむらなく除去される。

また、本実施例装置では、スイープ発振２３６０の発振
周波数が可聴周波数域の外に設定されているので、ミラ
ー１）から耳ざわりな可聴音は発生しない。

さらに、スイープ発振器６０の発振周波数がミラー１）
の共振周波数を多数含む周波数範囲内を変動するので、
様々な原因によりミラー１）の共振周波数が変動しても
ミラー１）は確実に共振する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、振動子が板状部材の一部に固定されて
いればよいので、振動子は板状部材に比べて小型となる
。

また、振動子が多角形状なので、板状部材に付着した水
滴をむらなく除去できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい一実施例を描いた、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−Δ断面図である。 第３図は本発明の実施例の圧電振動子を描いた斜視図で
ある。 第４ａ図、第４ｂ図、第４Ｃ図は本発明の実施例の動作
を示した説明図である。 第５図は一実施例に使用された圧電素子のインピーダン
ス特性を測定したグラフである。 第６図は、本発明の一実施例の発振回路を構いたブロッ
ク図である。 第７図は従来装置を描いた断面図である。 １）・・・ミラー（板状部材）、ｌｌａ・・・裏面、１
）ｂ・・・反射面、２０・・・圧電振動子（振動子）、
２１．２２・・・平板電橿、２３・・・電歪素子、２４
・・・引き出し電極、 ３１．３２．３３．３４・・・リード線、４０・・・発
振回路（発振回路）、５１・・・電源回路、５２・・・
バッテリー、５３・・・スタートスイッチ、５４・・・
タイマ回路、５５・・・入力バッファ、５６・・・ワン
ショットマルチバイブレーク、５７・・・リレー回路、
５８　・・・リレードライバ、５９・・・リレー、５９
ａ・・・接点、６０・・・スイープ発振器、６１・・・
三角波発振回路、６２・・・電圧制御発振回路、６３・
・・駆動回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、多角形状を有すると共に
   、辺方向に伸縮する振動子と、 該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。
2. （２）前記振動子を四角形としたことを特徴とした請求
   項（１）記載の水滴除去装置。
3. （３）前記発振回路を板状部材の共振周波数で発振させ
   ることを特徴とした請求項（１）記載の水滴除去装置。
4. （４）前記発振回路を可聴周波数外で振動させることを
   特徴とした請求項（１）記載の水滴除去装置。