JPH01240340A

JPH01240340A - 水滴除去装置

Info

Publication number: JPH01240340A
Application number: JP63066230A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kuwabara; 保雄桑原; Naofumi Fujie; 直文藤江; Shoji Okada; 岡田　尚司
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1989-09-25

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、例えば車両のサイド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。この装置はサイドミラ
ーの板状部材（ミラー）にランジュバン振動子を固定し
、ランジュバン振動子を振動させることにより板状部材
に付着した水滴を除去しようとするものである。

また、実開昭６１−３０５５２号公報には薄型の超音波
振動子を使用した水滴除去装置が開示されている。

第５図を参照して従来装置の一例を説明する。

板状部材（ミラー）６１は枠６２に固定されている。枠
６２は超音波振動子６４を介してステー６３に固定され
ている。超音波振動子６４は発振装置６９に電気的に接
続されている。発振装置１６９はスイッチ６５によって
制御されており、スイッチ６５が閉となると電気信号を
発生する。超音波振動子６４は発振装置６９が発生する
電気信号によって駆動され振動する。超音波振動子６４
が振動すると、その振動は枠６２を介して板状部材６１
に伝達され、板状部材６１を所定の周波数で振動させる
。

板状部材６１が振動を開始した時、板状部材６１の表面
に水滴が付着していると、水滴は板状部材６１の振動に
よって加振され霧化する。このように、従来装置ではス
イッチ６５を閉じることによって板状部材６１に付着し
た水滴が除去される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、特開昭５９−８５４８号公報に開示され
た装置では、ランジュバン振動子の共振周波数が低いと
いう問題点がある。一般にランジュバン振動子の共振周
波数は２０〜３０　（ＫＨｚ　）程度である。水滴を除
去するためには数百（Ｋ１１ｚ）〜数（ＭＨｚ）の振動
が好ましい。

また、実開昭６に３０５５２号公報に開示された装置で
は、単一の超音波振動子６４によって板状部材６１を振
動させるため、大きな出力の超音波振動子６４を使用し
なければならなかった。

一般に大きな出力の超音波振動子６４は共振周波数が低
いという問題点がある。

振動子の共振周波数が低いと、板状部材の表面に発生す
る波の波長が長くなり、板状部材の表面に水滴が除去さ
れやすい部分と水滴が除去されにくい部分が発生する。

そこで、本発明は従来装置の問題点を解決し、板状部材
の表面に付着した水滴を均一に除去することを第１の技
術的課題とする。

また、実開昭６１−３０５５２号公報に開示された装置
では、発振装置自身が所定の周波数で発振する、いわゆ
る他動発振回路を使用していた。

このため、振動子の共振周波数が温度変化等の影響で変
化すると板状部材の振動が弱くなる問題点が発生する。

そこで、本発明は従来装置の問題点を解決し、振動子の
共振周波数が変化しても板状部材の振動を変化させない
ことを第２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）前述した第１の技術的課題を達成するために講した第１
の技術的手段は、振動自在に固定された板状部材に複数
の振動子を固定し、この複数の振動子の各々に発振回路
を接続すると共に、複数の振動子の一面を導電部材によ
って電気的に接続したことである。

また、前述した第２の技術的課題を達成するために講じ
た第２の技術的手段は、前記第１の技術的手段において
、発振回路を自励発振回路としたことである。

（作用）前述した第１の技術的手段によれば、板状部材は複数の
振動子により加振される。それゆえに、板状部材を振動
させるために必要なエネルギーを複数の振動子に分散さ
せることができ、個々の振動子の出力は小さなものとな
る。従って、出力が小さく共振周波数の高い振動子を使
用することができ、結果として板状部材を高い周波数で
振動させることができる。よって、板状部材の表面に付
着した水滴を均一に除去することができる。

また、前述した第２の技術的手段によれば、振動子の共
振周波数に追従して自励発振回路が発振する。従って、
振動子の共振周波数が変化すると自励発振回路の発振周
波数も変化する。結果として、振動子の共振周波数が変
化しても安定に板状部材の振動を持続させることができ
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描いた断面図である
。また、第２図は本実施例の振動子の配置を示した正面
図である。

車両のボディ　（図示せず）に固定された樹脂製のミラ
ーケース１内には、金属性のフレーム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には駆
動装置５がビス１４によって固定されている。駆動装置
５は、それぞれ独立して駆動可能な２本の出力ロット（
図示せず）を有している。２木の出力ロットの一端く６
）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は車両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。駆動装置５の２本の出力ロットは、そ
れぞれ合成ゴム類のカバー６．７で覆われている。カバ
ー６．７の一端は駆動装置５のハウジングにそれぞれ接
着されており、カバー６．７の他端はミラーベース４に
接着されている。なお、ミラーベース４の傾動を妨げな
いようにするため、カバー６．７は共に蛇腹のベローズ
を形成している。

ミラーベース４には合成樹脂製のミラーフレーム８が接
着されている。ミラーフレーム８の外周には係止部分１
１が設けられており、この係止部分１１にて板状のミラ
ー１２の全周を挾持し、ミラー１２を固定している。ま
た、ミラーフレーム８には凸部８ａ、８ｂ、８ｃが設け
られており、ミラーフレーム８とミラー１２が部分的に
接触するようになっている。ミラーフレーム８とミラー
１２の間には六つの振動子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０　ｄ、　　１０　ｅ、　　１０　ｆがそれぞれ接着
されている。

また、ミラー１２の裏側とミラーフレーム８の間には、
サーミスタ１３が配設されている。サーミスタ１３はミ
ラー１２の裏側に貼着されており、ミラー１２の温度が
検出できるようになっている。

第４図に振動子１０２〜１０ｆの取り付は状態を示す。

ミラー１２はガラス１２ａの一面にクロムめっき層１２
ｂを蒸着させて成る。振動子１０ａ〜１０ｆはクロムめ
っき層に接着剤によって固定されている。従って、クロ
ムめっき層１２ｂと振動子１０２〜１０ｆの間には接着
剤の層１８が存在する。また、振動子１０ａ　〜１０ｆ
　　（１０ａ。

１０Ｃ，１０ｅのみ図示）の電極１８ａ、１８ｂ。

１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ　　（１８ａ、１８ｃ
、１８ｅのみ図示）は発振回路２４ａ、２４ｂ。

２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆにそれぞれ接続されて
いる。また、電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ　（１７ａ、１７ｃ、１７ｅの
み図示）はリード線１９によって互いに接続されている
。

第２図に示すように、本実施例の振動子１０ａ〜１０ｆ
は２行３列のマトリクスを形成するように配置されてい
る。本実施例では、振動子１０８〜１０ｆとしてピエゾ
素子を利用した圧電素子を使用している。

ところで、車両のボディ内には、発振装置２０が配設さ
れている。発振装置２０は車両の乗員の操作により振動
子１０２〜１０ｆに交流電力を供給し、振動子１０２〜
１０ｆを振動させる。振動子１０ａ〜１０ｆはミラー１
２を振動させ、ミラー１２の反射面に付着した水滴を瞬
時に噴霧化して除去する。また、水滴の一部はミラー１
２が加振された時に重力によって下方に滴下し、ミラー
１２より除去される。本実施例ではミラー１２の振動を
妨げないようにするため、ミラーベース４並びにミラー
フレーム８に剛性の高い材料を使用している。

次に、第３図を参照して発振装置２０を説明する。発振
装置２０は自励発振回路であるコルピッツ（Ｃｏｌｐｉ
ｔｔｓ）発振回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ。

２４　ｄ、　　２４　ｅ、　　２４　ｆ、タイマ回路２
３、比較回路２２、温度検出回路２１およびゲート回路
２５を備えている。発振回路２４２〜２４ｆは、それぞ
れの回路に接続された振動子１０２〜１０ｆを振動させ
る。

これら六つの発振回路２４２〜２４ｆは全て同じ回路で
ある。そこで以後の説明では発振回路２４ａについての
み概略を説明する。また、コルピッツ発振回路について
は、既に多くの文献に紹介されているので、詳細な説明
は省略する。

発振回路２４ａの発振周波数ｆ０は各振動子１０ａ〜１
０ｆによって定まり、振動子１０ａ〜１０ｆの自己共振
周波数近傍の、振動子１０２〜１０ｆのインピーダンス
特性が誘導性を持つ範囲でだけ発振が可能である。本実
施例では、振動子１０ａ〜１０ｆの振動周波数が約１．
７　　（Ｍｌｌｚ）となるように種々の定数を設定して
いる。

なお、発振回路２４ａにおいてトランジスタＱ。

は増幅用、抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３は直流バイアス設定用
、コンデンサＣ３，Ｃ４はパ゛イバス用である。

タイマ回路２３は所定時間の間、出力端子の状態が“Ｌ
″→“Ｈ”に反転する回路である。本実施例のタイマ回
路２３では抵抗ＲＩＩ＋ＲＩ□、抵抗Ｒ０３゜Ｒ１４、
抵抗ＲＩＳ＋ＲＩ６によって三種類の時間が設定されて
いる。スイッチＳＷＩ、ＳＷ２．ＳＷ３によって三種類
の時間の中の一つが選択され、タイマ回路２３に入力さ
れる。これらのスイッチＳｋｉ、　ＳＷ２．　ＳＷ３は
運転者が自由に操作できるように、車室内に配置されて
いる。

温度検出回路２１は温度センサであるサーミスタ１３と
抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ？を備えるブリッジ回路であ
る。温度検出回路２１からはミラー１２の温度に相当す
る電圧が出力される。

比較回路２２は温度検出回路２１の出力と所定の閾値ｖ
ｔｈとを比較する。比較回路２２は温度検出回路２１の
出力電圧が所定の閾値ｖｔｈ以上の時出力端子の状態が
“Ｌ　”→“Ｈ”に反転する回路である。閾値ｖｔｈは
抵抗Ｒ２１＋Ｒ２□によって設定される。本実施例では
閾値ｖｔｈはミラー１２の温度が約６０（’ｃ）となる
電圧に設定されている。

ゲート回路２５はタイマ回路２３の出力が“Ｈ”で、か
つ、比較回路２２の出力が“Ｌ”の時にリレーＲＹに電
流を流す回路である。即ち、ゲート回路２５はミラー１
２の温度が６０（０ｃ）未満である時、タイマ回路２３
によって設定された時間の′間すレー接点ｒｙを閉じる
。リレー接点ｒｙが閉じると、発振回路２４３〜２４ｆ
に電力が供給され、振動子１０２〜１０ｆが振動を開始
する。

本実施例は以下のように動作する。

まず、スイッチＳｋｉ、ＳＷ２．ＳＷ３のどれか一つが
オンされると、タイマ回路２３の出力が“Ｌ″悼“Ｈ”
に反転する。この時、リレー接点ｒｙが閉じ、発振回路
２４３〜２４ｆに電力が供給され、発振回路２４ａ〜２
４ｆは発振周波数ｆ０で発振する。

発振回路２４２〜２４ｆが発振すると、ミラー１２が振
動させられる。ミラー１２が振動した時、ミラー１２の
表面に付着していた水滴は瞬時に霧化され、ミラー１２
から除去される。また、ミラー１２の表面に付着してい
た水滴の一部は重力に（ｌ　１）よって下方に滴下し、ミラー１２から除去される。

また、振動子１０ａ〜１０ｆから発生する熱によっても
ミラー１２の表面に付着した水滴や曇等が蒸発させられ
る。さらに、振動子１０ａ〜１０ｆから発生する熱によ
ってミラー１２の表面に付着した氷や霜等を解凍するこ
ともできる。解凍された氷や霜はミラー１２の振動によ
り、また、振動子１０ａ〜１０ｆが発生する熱により、
ミラー１２から除去される。

振動子１０ａ〜１０ｆが発生する熱はいわゆるジュール
熱ではなく、振動子１０ａ〜１０ｆの振動による内部摩
擦によって発生する熱である。従って、振動子１０８〜
１０ｆが発生する熱はジュール熱による加熱よりも温度
上昇に対する応答性が高いから、ミラー１２の表面に付
着した氷や霜を急速に解凍することができる。

この間に、ミラー１２の温度が６０（０Ｃ）以上に上昇
する。と、比較回路２２の出力が“Ｌ″→“Ｈ”に反転
する。そして、リレー接点ｒｙが開き、発振回路２４２
〜２４ｆの電力が遮断される。この時、発振回路２４２
〜２４ｆは発振を停止する。

従って、本実施例では、ミラー１２の温度が６０（０ｃ
）以上に上昇することはなく、振動子１０８〜１０ｆの
温度上昇も抑えられる。

さらに、本実施例では、リード線１９によって全ての振
動子１０ａ〜１０ｆの一面の電位が等しくされる。また
、振動子ｔＯａ〜１０ｆが全てミラー１２によって結合
されているので、それぞれの振動子１０３〜１０ｆの振
動が干渉し合う。この結果、発振回路２４３〜２４ｆに
、いわゆる引き込み現象が発生し、全ての発振回路２４
８〜２４ｆの発振周波数と位相が一致する。即ち、複数
の振動子１０８〜１０ｆの振動位相が全て一致する。そ
れゆえに、複数の振動子１０３〜１０ｆが発生する振動
は互いに強め合い、ミラー１２にはより大きな振幅の振
動が発生する。それゆえに、ミラー１２の表面に付着し
た水滴が迅速に除去される。

ところで、振動子１０２〜１０ｆの圧電効果によって異
なる二つの振動子（例えば１０ａと１０ｃ）の電極間（
例えば１７ａと１７０の間）に高い電位差が発生するこ
とがある。この電位差は電極（例えば１７ａと１７０）
とクロムめっき層１２ｂの間に強力な電界を発生させる
。最悪の場合には、この電界により接着剤の層１８を介
して放電火花が発生する。この放電火花はクロムめっき
層１２ｂを浸食し、ミラー１２０反射性能を悪化させる
。

しかしながら、本実施例では、電極１７ａ〜１７ｆがリ
ード線１９によって互いに接続されているので、電極１
７ａ〜１７ｆとクロムめっき層１２ｂの間に強力な電界
が発生することはなく、接着剤の層１８を介して放電火
花が発生することはない。従って、本実施例では、ミラ
ー１２の反射性能は劣化しない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、板状部材は複数の振動子により加振さ
れる。それゆえに、個々の振動子の共振周波数を高くす
ることができ、板状部材の表面に付着した水滴を均一に
除去することができる。

また、本発明の水滴除去装置では複数の振動子を板状部
材に固定している。それゆえに、振動子が発生した振動
が直接板状部材に伝達され、伝達損失が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を描いた断面図である。第２図は本実施例の振動子の配置を示した正面図である
。第３図は本発明の電気回路を示す回路図である。第４図は本実施例の振動子の取り付は状態を示した断面
図である。第５図は従来の水滴除去装置を描いた断面図である。１・・・ミラーケース、２・・・フレーム。３・・・タッピングビス、４・・・ミラーベース。５・・・駆動装置、６・・・カバー、７・・・カバー。８・・・ミラーフレーム。８ａ、８ｂ、８ｃ・＝凸部。１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ　・
−・振動子。１１・・・係止部分、１２・・・ミラー（板状部材）。１３・・・サーミスタ、１４・・・ビス。１８・・・接着剤の層。１９・・・リード線（導電部材）、２０・・・発振装置
。２１・・・温度検出回路、２２・・・比較回路。２３・・・タイマ回路。２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２５ｄ、２４ｅ、２４ｆ・・
・コルピッツ発振回路（発振回路）。２５・・・ゲート回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）振動自在に固定された板状部材と、該板状部材に固定された複数の振動子と、該複数の振動子の各々に接続された複数の発振回路と、該複数の振動子の一面を電気的に接続する導電部材とを
備え、前記板状部材を前記振動子により振動させ、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）前記発振回路を自励発振回路とした請求項（１）
記載の水滴除去装置。