水滴除去装置
【課題】雨天時における水滴を簡単かつ確実に除去でき、しかも精神的余裕や安心感を持って作業をすることのできる水滴除去装置を提供する。
【解決手段】水滴除去装置１００は、設置面２０１aに設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子１を備え、圧電素子の振動が設置面２０１aに伝達されて水滴除去を行う。
【解決手段】水滴除去装置１００は、設置面２０１aに設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子１を備え、圧電素子の振動が設置面２０１aに伝達されて水滴除去を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水滴除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
雨天時に自動二輪車を走行する場合、走行中は常に前方からの空気の流れが発生していることと、ヘルメットのシールドの湾曲形状により、ヘルメットのシールドに付着する水滴はシールドの側面方向へと押し出され、水滴が溜まりづらく運転手の視界への問題はない。しかし、信号待ちなどで停車した場合には上記の作用が働かないため、ヘルメットのシールド上に水滴が溜まり視界が非常に悪くなるという問題がある。そのため、シールドを上げ、多少の雨水が入ってくるのを我慢したり、又は、シールド上に溜まる水滴除去対策として、弾性素材からなり、操縦者が二輪車を走行させつつ片手で把持及び取り扱うことのできる大きさに構成された手動ワイパー（例えば、特許文献１参照）を使用して、水滴を除去することが知られている。また、二輪車用の手袋の指の甲側に取付台を接着し、取付台の溝にスクイージーを嵌合させ、スクイージーのワイパー部分で水滴除去を行うことのできる指先ワイパーも知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０１２４号公報
【特許文献２】特開平１１−４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように手動ワイパーや指先ワイパーを使用する場合、停車時に手動で水滴を除去しなければならないため、片手が使用中となっている間は、操縦者は他の処理を行うことができず、精神的余裕や安心感を持って作業を行うことができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、雨天時における水滴を簡単かつ確実に除去でき、しかも精神的余裕や安心感を持って作業をすることのできる水滴除去装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、
前記振動手段の振動が前記設置面に伝達されて水滴除去を行うことを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の水滴除去装置において、
前記振動手段は、圧電素子を有し、音響信号又は進行波に応じて前記圧電素子が振動することを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の水滴除去装置において、
前記振動手段は、永久磁石を含む磁気回路と、この磁気回路に形成された磁気空隙内に配置されたボイスコイルとを有し、音響信号又は進行波に応じて前記磁気回路が振動することを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水滴除去装置において、
前記音響信号と前記進行波とを切り替え自在とし、前記振動手段を振動させる切替手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、進行波による振動手段の振動が設置面に伝達されて水滴除去を行うので、手動による除去作業を減らすことができ、簡単かつ確実に水滴を除去することができ、しかも精神的余裕や安心感を持って作業をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第一〜第三の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[第一の実施の形態]
本実施形態における水滴除去装置は、設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子を備え、進行波による圧電素子の振動によって水滴除去を行う装置である。本実施形態では、例えば、ジェット型ヘルメットのシールドに水滴除去装置を取り付けた場合について説明する。
図１は、水滴除去装置１００をヘルメット２００のシールド２０１に取り付けた状態を示した斜視図、図２は、加振器１０の底面図、図３は、図２の加振器１０の透過斜視図である。
水滴除去装置１００は、ケース１１内に収容された圧電素子（振動手段）１を有する加振器１０と、携帯音楽機器２０等から入力された音響信号や、進行波（単一周波数信号）を増幅させるアンプ部３０と、音響信号と進行波とを自在に切り替えて、切り替えた信号に応じて圧電素子１を振動させるコントローラ（切替手段）４０と、を備えている。なお、本実施形態では、二つの加振器１０，１０を有しており、シールド２０１の左右にそれぞれ取り付けられている。二つの加振器１０，１０は、いずれも同様の構成のため一方のみについて説明する。
【００１０】
加振器１０は、圧電素子１と、圧電素子１を収容するためのドーム状のケース１１と、ケース１１を、ヘルメット２００のシールド２０１の曲面形状を有する設置面２０１aに接離可能に設けるためのバネ状のクリップ１２と、を備えている。
【００１１】
図４は、圧電素子１を示す斜視図である。
圧電素子１は、一定間隔を有し上下平行に配設された長方形状の金属板からなる２枚の基板２a，２bを有している。
各基板２a，２bには、基板２a，２bよりやや小さい長方形状のセラミック板３ａ，３b
がそれぞれ搭載されている。
セラミック板３bの上面にはクッション材８が貼着されている。このクッション材８は
、二枚の基板２a、基板２bとの距離を保つために設けられるものであり、クッション材８の上面は基板２aの裏面側に当接し、クッション材８の下面側は基板２b上のセラミック板３bに当接するように寸法設計される。また、クッション材８は、セラミック板３a，３bよりもさらに小さい長方形状をなし、発泡ゴム系からなるものが好ましい。なお、この例では、基板２a，２bの片面（上面）のみにセラミック板３a，３bをそれぞれ貼着しているが、基板２a，２bの上下面に計四枚のセラミック板を貼着するバイモルフとしても良い。
【００１２】
基板２a，２bの一端部の間隙には、間隙保持部材４が配設されている。基板２aの上面には、上狭持部材５が設けられ、基板２bの下面には、下狭持部材６が設けられている。
間隙保持部材４、上狭持部材５及び下狭持部材５は、略矩形板状をなし、上狭持部材５、間隙保持部材４、下狭持部材６の順に厚さが厚くなっており、その幅及び長さは略等しい。これら間隙保持部材４、上狭持部材５及び下狭持部材６は、いずれも導通性を有する材料によって形成されている。具体的には、鉄、真鍮、アルミ、銅等が挙げられる。そして、上狭持部材５、下狭持部材６、間隙保持部材４及び基板２a，２bは、これらを貫く二本のネジＮ，Ｎによって締結されており、基板２aと基板２bとは一定間隔を有する片持梁状に支持されている。
【００１３】
そして、この圧電素子１に後述のアンプ部３０に接続されるプラスとマイナスの二本の電線が電気的に接続されている。ここでは図示しないが、一般的にプラス側の電線は基板上のセラミック板に直接半田付け等で接続される。そして、本実施形態においては、上狭持部材５の上面に、マイナス側の電線７が半田付けによって接続されている。ここで使用される電線７としては、一般的な銅線、又はスピーカ用の錦糸線等を用いることができる。
なお、ここでは電線７を上挟持部材５の上面に接続する構成としているが、これに限るものではない。上述したように、上挟持部材５、間隙保持部材４、下挟持部材６は全て導通性を有する材料によって形成されているため、これらの部材に電線７を接続することで同様の効果が得られる。例えば、間隙保持部材４や下挟持部材６に半田付けするような構成でも良い。また、このような圧電素子１は底板１３に下挟持部材６を固定するが、この下挟持部材６と底板１３とを一体成型し、底板部分に電線７を半田付けすることでも同様の効果が得られる。
また、プラスの電線とマイナスの電線７とは一束としてケーブル９aとされている。そして、シールド２０１の左右の圧電素子１からそれぞれ引き出されるケーブル９aが、一本のケーブル９bにまとめられて後述のアンプ部３０に接続されている。
【００１４】
このような圧電素子１では、上狭持部材５、間隙保持部材４及び下狭持部材６が導通性を有する材料によって形成され、上狭持部材５の上面に電線７が半田付けされているため、電線７と上狭持部材５とが電気的に接続されるとともに、上狭持部材５を介して、二枚の基板２a，２b、間隙保持部材４及び下狭持部材６が電気的に接続される。
【００１５】
上述の圧電素子１が収容されたケース１１は、図２〜図３に示すように、設置面２０１aの曲面形状に沿うように凹面とされた底板１３を有している。底板１３の上面には、下狭持部材５ｂが固着されている。また、底板１３の下面には、底板１３を設置面２０１a上に密着させるための貼付面が設けられている。底板１３の上部には、圧電素子１を覆うキャップ１４が設けられている。このように底板１３とキャップ１４とから構成されたケース１１は、例えば樹脂又は金属等から形成されるが所要の硬度を有しかつ軽量であればよく、その材質は限定されない。
【００１６】
ケース１１には、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を左右対称に折り曲げて一体に形成したクリップ１２が取り付けられている。
クリップ１２の左右一対の基部１５，１５の一端は、キャップ１４の表面側からキャップ１４内部に挿入され、キャップ１４内部で固定されている。基部１５，１５の他端は下方に向かってＬ字状に曲折して延設され、狭持部１６，１６の一端と連結している。狭持部１６，１６は底板１３の下方を底板１３に沿って延設されており、この狭持部１６，１６の他端はそれぞれ押さえ部１７の両端に連結されている。このような形状によって、押さえ部１７と底板１３との間に設置面２０１aを差し込めるようになっている。そして、狭持部１６，１６と底板１３との間に設置面２０１aを挟み込み、押さえ部１７で設置面２０１aを押さえることによって、加振器１０は設置面２０１a上に固定されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、上述の加振器１０にケーブル９a（電線７）を介して電気的に接続されたアンプ部３０は、入力された音響信号又は進行波を増幅するための電気的回路を有している。
また、アンプ部３０は、ケーブル９cを介して携帯音楽機器２０等に電気的に接続されている。そして、携帯音楽機器２０等から発信される音響信号又は進行波がアンプ部３０で増幅された後、圧電素子１に入力されて圧電素子１が振動する。
また、アンプ部３０にはコントローラ４０がケーブル９dを介して電気的に接続されている。
【００１８】
図５は、コントローラ４０の斜視図である。
コントローラ４０は、音響信号又は進行波を自在に切り替えて圧電素子１へ出力するよう制御したり、携帯音楽機器２０等のボリュームや、シールド２０１の左右に取り付けた圧電素子１から出力される音響信号の左右バランス等の調整を行う。
コントローラ４０は、操縦者の片方の腕に挿入されるバンド４１に固定して取り付けられている。そして、コントローラ４０には、音響信号又は進行波の切替スイッチ４２や、ボリューム調整スイッチ４３、左右のバランス用スイッチ４４等が設けられている。
【００１９】
次に、水滴除去装置１００の作用について説明する。
圧電素子１が収容されたケース１１を、クリップ１２によりシールド２０１の設置面２０１aを挟み込むことで設置面２０１a上に接離可能に設置する。ケース１１の底板１３は、設置面２０１aに沿うような凹面とされているため曲面形状を有する設置面２０１aに密着する。
ケース１１に収容された圧電素子１は、先に述べたように、セラミック板に接続される図示しないプラス側の電線と上挟持部材５に接続されるマイナス側の電線７から入力される音響信号又は進行波に応じて振動する。
例えば、水滴除去を行う場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２を、進行波の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、進行波に応じて、下狭持部材６は、加振器１０の底板１３の上面に固着されているため、圧電素子１の振動は底板１３を介して設置面２０１aに伝達されてヘルメット２００のシールド２０１上に溜まった水滴が振り落とされて除去される。一方、音楽や音声を再生する場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２を、音響信号の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、音響信号に応じて、圧電素子１の振動が底板１３を介して設置面２０１aに伝達されて音楽や音声が再生される。
【００２０】
以上、本発明の第一の実施の形態によれば、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子１を備え、進行波による圧電素子１の振動によって圧電素子１が設置されたシールド２０１の水滴除去を行うので、従来のように手動ワイパーや指先ワイパー等の手動による除去作業ではなく、圧電素子１による振動によって除去できることから、簡単かつ確実に水滴を除去することができる。
また、音響信号と進行波との切り替えを自在とするコントローラ４０を備えているので、切替スイッチ４２一つで音響信号と進行波とを切り替えでき、この点においても水滴除去作業が容易となる。したがって、操縦者は切替スイッチ４２で圧電素子１への出力を進行波に切り替えるだけで良く、シールド上の水滴が除去される間も両手が自在となる。その結果、信号待ち等の限られた時間の中で、効率良く視界の改善が図れ、操縦者は精神的余裕及び安心感を得ることができる。さらに、両手が自由になることで、シールドの水滴除去を行いつつ、その間に手動で計器やミラー等の水滴除去を試みる等、他の作業もできるようになる。
また、雨天時以外のときのように、水滴除去を行わない場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２で圧電素子１への出力を音響信号に切り替えることにより、操縦者は音楽を楽しむことができる。
【００２１】
ここで、水滴除去は進行波によって行うとしているが、当然音響信号によって得られる振動だけでも水滴除去の作用を得ることはできる。ただし、音響信号では再生される音楽のジャンルやパート（イントロ部分なのかサビ部分なのか等）、もしくは音量等によって振動部の振動の量や頻度が変化するため水滴除去の効率に大きな差が生じてしまう。そこで、必要に応じて安定した振動が得られる進行波（単一信号）へと切り替えることにより、安定した水滴除去作用を得ることができる。
【００２２】
なお、上記第一の実施の形態における基板２a，２bは二枚であるとしたが、一枚や三枚以上であっても良く、また、上記第一の実施の形態では基板２a，２bを片持梁状に構成したが、基板の両端で支持されるように両持梁状に構成しても良い。
さらに、電線７と上狭持部材５とは半田付けによって接続するとしたが、その他に例えば、カシメやネジに巻きつけてねじ込むことによって接続しても良い。
【００２３】
[第二の実施の形態]
図６は、ショーウィンドウガラス４００に水滴除去装置３００を取り付けた状態を示す斜視図、図７は、加振器５０の中央部分を切断した概略構成を示す斜視図である。
第二の実施の形態では、上記第一の実施の形態のように圧電素子１を用いた加振器１０の代わりに、永久磁石５１を含む磁気回路（振動手段）５２と、この磁気回路５２に形成された磁気空隙Ｓ内に配置されたボイスコイル（振動手段）５３とを有し、音響信号又は進行波に応じて磁気回路５２が振動するような、ムービングマグネットを用いた加振器５０を使用する。なお、第二の実施の形態における水滴除去装置３００において、圧電素子１の代わりにムービングマグネットを使用した以外は、上記第一の実施の形態と同様の構成で、上記携帯音楽機器２０、アンプ部３０、コントローラ４０と同様の携帯音楽機器２０Ａ、アンプ部３０Ａ、コントローラ４０Ａを備えている。なお、図５中、符号４０３は、ショーウィンドウガラス４００の前に並べられた商品（例えば、携帯電話）を示している。
【００２４】
図６〜図７に示すように、加振器５０は略円盤状のものであり、磁気回路５２と、ボイスコイル５３と、磁気回路５２及びボイスコイル５３が収容されるケース５４等、を備えている。
ケース５４は、有底円筒状のケース本体５５と、ケース本体５５の開口部を塞ぐベース板５６とによって構成されている。ケース本体５５に永久磁石５１を含む磁気回路５２やボイスコイル５３が収容されている。具体的には、ケース本体５５の底部には円板状の固定部５５aが突出形成され、この固定部５５aに円板状の永久磁石５１が設置固定されている。永久磁石５１には円板状の内プレート６４が設置固定されている。
一方、ケース本体５５の内周面にはリング状の外プレート５７が内プレート６４との間に磁気空隙Ｓを隔てて固定されている。この磁気空隙Ｓ内に筒状のボイスコイル５３が配置されている。なお、磁気回路５２は永久磁石５１、内プレート６４、外プレート５７によって構成されている。
【００２５】
ボイスコイル５３の外周部には、リング状のダンパー５８，５９がボイスコイル５３の軸方向に離間して取り付けられており、これらダンパー５８，５９の外周部はケース本体５５の内面に固定されている。これによって、ボイスコイル５３は磁気空隙Ｓ内の所定位置をずれることなく保持されている。なお、ダンパー５８，５９には周方向および径方向に所定間隔でスリットが形成されている。
また、ボイスコイル５３の一端部（図７において上端部）は、ベース板５６の下面に突設された円板状の凸部５６ｄに外側から嵌め込まれ、これによって、ボイスコイル５３はベース板５６に接続されている。
【００２６】
また、ケース本体５５の開口内周部と、ベース板５６の外周部との間には弾性部材で形成されたリング状のパッキン６０が設けられている。このパッキン６０によってケース本体５５内への塵の侵入を防止している。
なお、ボイスコイル５３に音響信号を入力するプラスとマイナスの二本の電線（ここでは、一本の電線６１のみ示す）は、ケース本体５５の上端部に形成された溝６２からケース本体５５内に挿入され、ボイスコイル５３の巻き線に接続されるようになっている。
また、プラスとマイナスの二本の電線は一束として絶縁膜で被覆されてケーブル６３とされ、後述のアンプ部３０Ａに接続されている。
なお、ボイスコイル５３の巻き線は、２層、１回路としているが、Ｌ／Ｒ信号を混合して音楽再生する場合は、巻き線を４層、２回路とすればよい。
【００２７】
ベース板５６の上面５６aは、取付対象物であるショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着する形状に形成されている。例えば、設置面４０１が凸曲面形状である場合、上面５６aは凹曲面形状に形成されている。
ここで、ベース板５６は金属や硬質樹脂等の硬い素材で形成され、ショーウィンドウガラス４００もガラスで形成されているため、ベース板５６の上面５６aとショーウィンドウガラス４００の設置面４０１とを完全に密着させることは難しいことから、ベース板５６の上面５６aには、ショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着するための、例えば柔軟性を有する両面接着テープ（図示しない）等が接着されている。
【００２８】
次に、上記水滴除去装置３００の作用について説明する。
磁気回路５２及びボイスコイル５３が収容されたケース５４を、両面接着テープによって、ベース板５６の上面５６ａがショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着固定する。
ケース５５に収容された磁気回路５２は、プラス側及びマイナス側の電線６１から入力される音響信号又は進行波に応じて振動する。例えば、水滴除去を行う場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａを、進行波の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、進行波に応じて、磁気回路５２の振動がベース板５６の上面５６aを介してショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に伝達されて、ショーウィンドウガラス４００に付着した水滴が振り落とされて除去される。一方、音楽や音声を再生する場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａを、音響信号の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、音響信号に応じて、磁気回路５２の振動がベース板５６を介して設置面４０１に伝達されて音楽や音声が再生される。
【００２９】
以上、本発明の第二の実施の形態によれば、永久磁石５１を含む磁気回路５２と、この磁気回路５２に形成された磁気空隙Ｓ内に配置されたボイスコイル５３とを有し、音響信号又は進行波に応じて磁気回路５２が振動し、進行波による磁気回路５２の振動によって、磁気回路５２が設置されたショーウィンドウガラス４００における水滴除去を行うので、従来のように手動ワイパーや指先ワイパー等の手動による除去作業ではなく、磁気回路５２による振動によって除去できることから、簡単かつ確実に水滴を除去することができる。
また、音響信号と進行波との切り替えを自在とするコントローラ４０Ａを備えているので、切替スイッチ４２Ａ一つで音響信号と進行波とを切り替えでき、この点においても水滴除去作業が容易となる。
また、水滴除去を行わない場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａで磁気回路５２への出力を音響信号に切り替えることにより、店舗に並べられた商品４０３等の説明の音声や音楽等を流すことができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第一の実施の形態では加振器１０をヘルメット２００のシールド２０１の左右に取り付ける場合、第二の実施の形態では加振器３０をショーウィンドウガラス４００に取り付ける場合について説明したが、これらに限られるものではなく、水滴を除去したい箇所に適宜設置して使用することができ、例えば、自動二輪車のカウルや、動物園のガラスで仕切られた獣舎等にも取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】水滴除去装置１００をヘルメット２００のシールド２０１に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図２】加振器１０の底面図である。
【図３】図２の加振器１０の透過斜視図である。
【図４】圧電素子１を示す斜視図である。
【図５】コントローラ４０の斜視図である。
【図６】ショーウィンドウガラス４００に水滴除去装置３００を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】加振器５０の中央部分を切断した概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 圧電素子（振動手段）
４０，４０Ａ コントローラ（切替手段）
５２ 磁気回路（振動手段）
５３ ボイスコイル（振動手段）
１００，３００ 水滴除去装置
２０１a，４０１ 設置面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水滴除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
雨天時に自動二輪車を走行する場合、走行中は常に前方からの空気の流れが発生していることと、ヘルメットのシールドの湾曲形状により、ヘルメットのシールドに付着する水滴はシールドの側面方向へと押し出され、水滴が溜まりづらく運転手の視界への問題はない。しかし、信号待ちなどで停車した場合には上記の作用が働かないため、ヘルメットのシールド上に水滴が溜まり視界が非常に悪くなるという問題がある。そのため、シールドを上げ、多少の雨水が入ってくるのを我慢したり、又は、シールド上に溜まる水滴除去対策として、弾性素材からなり、操縦者が二輪車を走行させつつ片手で把持及び取り扱うことのできる大きさに構成された手動ワイパー（例えば、特許文献１参照）を使用して、水滴を除去することが知られている。また、二輪車用の手袋の指の甲側に取付台を接着し、取付台の溝にスクイージーを嵌合させ、スクイージーのワイパー部分で水滴除去を行うことのできる指先ワイパーも知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０１２４号公報
【特許文献２】特開平１１−４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように手動ワイパーや指先ワイパーを使用する場合、停車時に手動で水滴を除去しなければならないため、片手が使用中となっている間は、操縦者は他の処理を行うことができず、精神的余裕や安心感を持って作業を行うことができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、雨天時における水滴を簡単かつ確実に除去でき、しかも精神的余裕や安心感を持って作業をすることのできる水滴除去装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、
前記振動手段の振動が前記設置面に伝達されて水滴除去を行うことを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の水滴除去装置において、
前記振動手段は、圧電素子を有し、音響信号又は進行波に応じて前記圧電素子が振動することを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の水滴除去装置において、
前記振動手段は、永久磁石を含む磁気回路と、この磁気回路に形成された磁気空隙内に配置されたボイスコイルとを有し、音響信号又は進行波に応じて前記磁気回路が振動することを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水滴除去装置において、
前記音響信号と前記進行波とを切り替え自在とし、前記振動手段を振動させる切替手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、進行波による振動手段の振動が設置面に伝達されて水滴除去を行うので、手動による除去作業を減らすことができ、簡単かつ確実に水滴を除去することができ、しかも精神的余裕や安心感を持って作業をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第一〜第三の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[第一の実施の形態]
本実施形態における水滴除去装置は、設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子を備え、進行波による圧電素子の振動によって水滴除去を行う装置である。本実施形態では、例えば、ジェット型ヘルメットのシールドに水滴除去装置を取り付けた場合について説明する。
図１は、水滴除去装置１００をヘルメット２００のシールド２０１に取り付けた状態を示した斜視図、図２は、加振器１０の底面図、図３は、図２の加振器１０の透過斜視図である。
水滴除去装置１００は、ケース１１内に収容された圧電素子（振動手段）１を有する加振器１０と、携帯音楽機器２０等から入力された音響信号や、進行波（単一周波数信号）を増幅させるアンプ部３０と、音響信号と進行波とを自在に切り替えて、切り替えた信号に応じて圧電素子１を振動させるコントローラ（切替手段）４０と、を備えている。なお、本実施形態では、二つの加振器１０，１０を有しており、シールド２０１の左右にそれぞれ取り付けられている。二つの加振器１０，１０は、いずれも同様の構成のため一方のみについて説明する。
【００１０】
加振器１０は、圧電素子１と、圧電素子１を収容するためのドーム状のケース１１と、ケース１１を、ヘルメット２００のシールド２０１の曲面形状を有する設置面２０１aに接離可能に設けるためのバネ状のクリップ１２と、を備えている。
【００１１】
図４は、圧電素子１を示す斜視図である。
圧電素子１は、一定間隔を有し上下平行に配設された長方形状の金属板からなる２枚の基板２a，２bを有している。
各基板２a，２bには、基板２a，２bよりやや小さい長方形状のセラミック板３ａ，３b
がそれぞれ搭載されている。
セラミック板３bの上面にはクッション材８が貼着されている。このクッション材８は
、二枚の基板２a、基板２bとの距離を保つために設けられるものであり、クッション材８の上面は基板２aの裏面側に当接し、クッション材８の下面側は基板２b上のセラミック板３bに当接するように寸法設計される。また、クッション材８は、セラミック板３a，３bよりもさらに小さい長方形状をなし、発泡ゴム系からなるものが好ましい。なお、この例では、基板２a，２bの片面（上面）のみにセラミック板３a，３bをそれぞれ貼着しているが、基板２a，２bの上下面に計四枚のセラミック板を貼着するバイモルフとしても良い。
【００１２】
基板２a，２bの一端部の間隙には、間隙保持部材４が配設されている。基板２aの上面には、上狭持部材５が設けられ、基板２bの下面には、下狭持部材６が設けられている。
間隙保持部材４、上狭持部材５及び下狭持部材５は、略矩形板状をなし、上狭持部材５、間隙保持部材４、下狭持部材６の順に厚さが厚くなっており、その幅及び長さは略等しい。これら間隙保持部材４、上狭持部材５及び下狭持部材６は、いずれも導通性を有する材料によって形成されている。具体的には、鉄、真鍮、アルミ、銅等が挙げられる。そして、上狭持部材５、下狭持部材６、間隙保持部材４及び基板２a，２bは、これらを貫く二本のネジＮ，Ｎによって締結されており、基板２aと基板２bとは一定間隔を有する片持梁状に支持されている。
【００１３】
そして、この圧電素子１に後述のアンプ部３０に接続されるプラスとマイナスの二本の電線が電気的に接続されている。ここでは図示しないが、一般的にプラス側の電線は基板上のセラミック板に直接半田付け等で接続される。そして、本実施形態においては、上狭持部材５の上面に、マイナス側の電線７が半田付けによって接続されている。ここで使用される電線７としては、一般的な銅線、又はスピーカ用の錦糸線等を用いることができる。
なお、ここでは電線７を上挟持部材５の上面に接続する構成としているが、これに限るものではない。上述したように、上挟持部材５、間隙保持部材４、下挟持部材６は全て導通性を有する材料によって形成されているため、これらの部材に電線７を接続することで同様の効果が得られる。例えば、間隙保持部材４や下挟持部材６に半田付けするような構成でも良い。また、このような圧電素子１は底板１３に下挟持部材６を固定するが、この下挟持部材６と底板１３とを一体成型し、底板部分に電線７を半田付けすることでも同様の効果が得られる。
また、プラスの電線とマイナスの電線７とは一束としてケーブル９aとされている。そして、シールド２０１の左右の圧電素子１からそれぞれ引き出されるケーブル９aが、一本のケーブル９bにまとめられて後述のアンプ部３０に接続されている。
【００１４】
このような圧電素子１では、上狭持部材５、間隙保持部材４及び下狭持部材６が導通性を有する材料によって形成され、上狭持部材５の上面に電線７が半田付けされているため、電線７と上狭持部材５とが電気的に接続されるとともに、上狭持部材５を介して、二枚の基板２a，２b、間隙保持部材４及び下狭持部材６が電気的に接続される。
【００１５】
上述の圧電素子１が収容されたケース１１は、図２〜図３に示すように、設置面２０１aの曲面形状に沿うように凹面とされた底板１３を有している。底板１３の上面には、下狭持部材５ｂが固着されている。また、底板１３の下面には、底板１３を設置面２０１a上に密着させるための貼付面が設けられている。底板１３の上部には、圧電素子１を覆うキャップ１４が設けられている。このように底板１３とキャップ１４とから構成されたケース１１は、例えば樹脂又は金属等から形成されるが所要の硬度を有しかつ軽量であればよく、その材質は限定されない。
【００１６】
ケース１１には、弾性変形可能な金属や樹脂等の棒状部材を左右対称に折り曲げて一体に形成したクリップ１２が取り付けられている。
クリップ１２の左右一対の基部１５，１５の一端は、キャップ１４の表面側からキャップ１４内部に挿入され、キャップ１４内部で固定されている。基部１５，１５の他端は下方に向かってＬ字状に曲折して延設され、狭持部１６，１６の一端と連結している。狭持部１６，１６は底板１３の下方を底板１３に沿って延設されており、この狭持部１６，１６の他端はそれぞれ押さえ部１７の両端に連結されている。このような形状によって、押さえ部１７と底板１３との間に設置面２０１aを差し込めるようになっている。そして、狭持部１６，１６と底板１３との間に設置面２０１aを挟み込み、押さえ部１７で設置面２０１aを押さえることによって、加振器１０は設置面２０１a上に固定されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、上述の加振器１０にケーブル９a（電線７）を介して電気的に接続されたアンプ部３０は、入力された音響信号又は進行波を増幅するための電気的回路を有している。
また、アンプ部３０は、ケーブル９cを介して携帯音楽機器２０等に電気的に接続されている。そして、携帯音楽機器２０等から発信される音響信号又は進行波がアンプ部３０で増幅された後、圧電素子１に入力されて圧電素子１が振動する。
また、アンプ部３０にはコントローラ４０がケーブル９dを介して電気的に接続されている。
【００１８】
図５は、コントローラ４０の斜視図である。
コントローラ４０は、音響信号又は進行波を自在に切り替えて圧電素子１へ出力するよう制御したり、携帯音楽機器２０等のボリュームや、シールド２０１の左右に取り付けた圧電素子１から出力される音響信号の左右バランス等の調整を行う。
コントローラ４０は、操縦者の片方の腕に挿入されるバンド４１に固定して取り付けられている。そして、コントローラ４０には、音響信号又は進行波の切替スイッチ４２や、ボリューム調整スイッチ４３、左右のバランス用スイッチ４４等が設けられている。
【００１９】
次に、水滴除去装置１００の作用について説明する。
圧電素子１が収容されたケース１１を、クリップ１２によりシールド２０１の設置面２０１aを挟み込むことで設置面２０１a上に接離可能に設置する。ケース１１の底板１３は、設置面２０１aに沿うような凹面とされているため曲面形状を有する設置面２０１aに密着する。
ケース１１に収容された圧電素子１は、先に述べたように、セラミック板に接続される図示しないプラス側の電線と上挟持部材５に接続されるマイナス側の電線７から入力される音響信号又は進行波に応じて振動する。
例えば、水滴除去を行う場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２を、進行波の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、進行波に応じて、下狭持部材６は、加振器１０の底板１３の上面に固着されているため、圧電素子１の振動は底板１３を介して設置面２０１aに伝達されてヘルメット２００のシールド２０１上に溜まった水滴が振り落とされて除去される。一方、音楽や音声を再生する場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２を、音響信号の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、音響信号に応じて、圧電素子１の振動が底板１３を介して設置面２０１aに伝達されて音楽や音声が再生される。
【００２０】
以上、本発明の第一の実施の形態によれば、音響信号又は進行波に応じて振動する圧電素子１を備え、進行波による圧電素子１の振動によって圧電素子１が設置されたシールド２０１の水滴除去を行うので、従来のように手動ワイパーや指先ワイパー等の手動による除去作業ではなく、圧電素子１による振動によって除去できることから、簡単かつ確実に水滴を除去することができる。
また、音響信号と進行波との切り替えを自在とするコントローラ４０を備えているので、切替スイッチ４２一つで音響信号と進行波とを切り替えでき、この点においても水滴除去作業が容易となる。したがって、操縦者は切替スイッチ４２で圧電素子１への出力を進行波に切り替えるだけで良く、シールド上の水滴が除去される間も両手が自在となる。その結果、信号待ち等の限られた時間の中で、効率良く視界の改善が図れ、操縦者は精神的余裕及び安心感を得ることができる。さらに、両手が自由になることで、シールドの水滴除去を行いつつ、その間に手動で計器やミラー等の水滴除去を試みる等、他の作業もできるようになる。
また、雨天時以外のときのように、水滴除去を行わない場合には、コントローラ４０の切替スイッチ４２で圧電素子１への出力を音響信号に切り替えることにより、操縦者は音楽を楽しむことができる。
【００２１】
ここで、水滴除去は進行波によって行うとしているが、当然音響信号によって得られる振動だけでも水滴除去の作用を得ることはできる。ただし、音響信号では再生される音楽のジャンルやパート（イントロ部分なのかサビ部分なのか等）、もしくは音量等によって振動部の振動の量や頻度が変化するため水滴除去の効率に大きな差が生じてしまう。そこで、必要に応じて安定した振動が得られる進行波（単一信号）へと切り替えることにより、安定した水滴除去作用を得ることができる。
【００２２】
なお、上記第一の実施の形態における基板２a，２bは二枚であるとしたが、一枚や三枚以上であっても良く、また、上記第一の実施の形態では基板２a，２bを片持梁状に構成したが、基板の両端で支持されるように両持梁状に構成しても良い。
さらに、電線７と上狭持部材５とは半田付けによって接続するとしたが、その他に例えば、カシメやネジに巻きつけてねじ込むことによって接続しても良い。
【００２３】
[第二の実施の形態]
図６は、ショーウィンドウガラス４００に水滴除去装置３００を取り付けた状態を示す斜視図、図７は、加振器５０の中央部分を切断した概略構成を示す斜視図である。
第二の実施の形態では、上記第一の実施の形態のように圧電素子１を用いた加振器１０の代わりに、永久磁石５１を含む磁気回路（振動手段）５２と、この磁気回路５２に形成された磁気空隙Ｓ内に配置されたボイスコイル（振動手段）５３とを有し、音響信号又は進行波に応じて磁気回路５２が振動するような、ムービングマグネットを用いた加振器５０を使用する。なお、第二の実施の形態における水滴除去装置３００において、圧電素子１の代わりにムービングマグネットを使用した以外は、上記第一の実施の形態と同様の構成で、上記携帯音楽機器２０、アンプ部３０、コントローラ４０と同様の携帯音楽機器２０Ａ、アンプ部３０Ａ、コントローラ４０Ａを備えている。なお、図５中、符号４０３は、ショーウィンドウガラス４００の前に並べられた商品（例えば、携帯電話）を示している。
【００２４】
図６〜図７に示すように、加振器５０は略円盤状のものであり、磁気回路５２と、ボイスコイル５３と、磁気回路５２及びボイスコイル５３が収容されるケース５４等、を備えている。
ケース５４は、有底円筒状のケース本体５５と、ケース本体５５の開口部を塞ぐベース板５６とによって構成されている。ケース本体５５に永久磁石５１を含む磁気回路５２やボイスコイル５３が収容されている。具体的には、ケース本体５５の底部には円板状の固定部５５aが突出形成され、この固定部５５aに円板状の永久磁石５１が設置固定されている。永久磁石５１には円板状の内プレート６４が設置固定されている。
一方、ケース本体５５の内周面にはリング状の外プレート５７が内プレート６４との間に磁気空隙Ｓを隔てて固定されている。この磁気空隙Ｓ内に筒状のボイスコイル５３が配置されている。なお、磁気回路５２は永久磁石５１、内プレート６４、外プレート５７によって構成されている。
【００２５】
ボイスコイル５３の外周部には、リング状のダンパー５８，５９がボイスコイル５３の軸方向に離間して取り付けられており、これらダンパー５８，５９の外周部はケース本体５５の内面に固定されている。これによって、ボイスコイル５３は磁気空隙Ｓ内の所定位置をずれることなく保持されている。なお、ダンパー５８，５９には周方向および径方向に所定間隔でスリットが形成されている。
また、ボイスコイル５３の一端部（図７において上端部）は、ベース板５６の下面に突設された円板状の凸部５６ｄに外側から嵌め込まれ、これによって、ボイスコイル５３はベース板５６に接続されている。
【００２６】
また、ケース本体５５の開口内周部と、ベース板５６の外周部との間には弾性部材で形成されたリング状のパッキン６０が設けられている。このパッキン６０によってケース本体５５内への塵の侵入を防止している。
なお、ボイスコイル５３に音響信号を入力するプラスとマイナスの二本の電線（ここでは、一本の電線６１のみ示す）は、ケース本体５５の上端部に形成された溝６２からケース本体５５内に挿入され、ボイスコイル５３の巻き線に接続されるようになっている。
また、プラスとマイナスの二本の電線は一束として絶縁膜で被覆されてケーブル６３とされ、後述のアンプ部３０Ａに接続されている。
なお、ボイスコイル５３の巻き線は、２層、１回路としているが、Ｌ／Ｒ信号を混合して音楽再生する場合は、巻き線を４層、２回路とすればよい。
【００２７】
ベース板５６の上面５６aは、取付対象物であるショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着する形状に形成されている。例えば、設置面４０１が凸曲面形状である場合、上面５６aは凹曲面形状に形成されている。
ここで、ベース板５６は金属や硬質樹脂等の硬い素材で形成され、ショーウィンドウガラス４００もガラスで形成されているため、ベース板５６の上面５６aとショーウィンドウガラス４００の設置面４０１とを完全に密着させることは難しいことから、ベース板５６の上面５６aには、ショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着するための、例えば柔軟性を有する両面接着テープ（図示しない）等が接着されている。
【００２８】
次に、上記水滴除去装置３００の作用について説明する。
磁気回路５２及びボイスコイル５３が収容されたケース５４を、両面接着テープによって、ベース板５６の上面５６ａがショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に密着固定する。
ケース５５に収容された磁気回路５２は、プラス側及びマイナス側の電線６１から入力される音響信号又は進行波に応じて振動する。例えば、水滴除去を行う場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａを、進行波の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、進行波に応じて、磁気回路５２の振動がベース板５６の上面５６aを介してショーウィンドウガラス４００の設置面４０１に伝達されて、ショーウィンドウガラス４００に付着した水滴が振り落とされて除去される。一方、音楽や音声を再生する場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａを、音響信号の出力がＯＮとなるように切り替えることによって、音響信号に応じて、磁気回路５２の振動がベース板５６を介して設置面４０１に伝達されて音楽や音声が再生される。
【００２９】
以上、本発明の第二の実施の形態によれば、永久磁石５１を含む磁気回路５２と、この磁気回路５２に形成された磁気空隙Ｓ内に配置されたボイスコイル５３とを有し、音響信号又は進行波に応じて磁気回路５２が振動し、進行波による磁気回路５２の振動によって、磁気回路５２が設置されたショーウィンドウガラス４００における水滴除去を行うので、従来のように手動ワイパーや指先ワイパー等の手動による除去作業ではなく、磁気回路５２による振動によって除去できることから、簡単かつ確実に水滴を除去することができる。
また、音響信号と進行波との切り替えを自在とするコントローラ４０Ａを備えているので、切替スイッチ４２Ａ一つで音響信号と進行波とを切り替えでき、この点においても水滴除去作業が容易となる。
また、水滴除去を行わない場合には、コントローラ４０Ａの切替スイッチ４２Ａで磁気回路５２への出力を音響信号に切り替えることにより、店舗に並べられた商品４０３等の説明の音声や音楽等を流すことができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第一の実施の形態では加振器１０をヘルメット２００のシールド２０１の左右に取り付ける場合、第二の実施の形態では加振器３０をショーウィンドウガラス４００に取り付ける場合について説明したが、これらに限られるものではなく、水滴を除去したい箇所に適宜設置して使用することができ、例えば、自動二輪車のカウルや、動物園のガラスで仕切られた獣舎等にも取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】水滴除去装置１００をヘルメット２００のシールド２０１に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図２】加振器１０の底面図である。
【図３】図２の加振器１０の透過斜視図である。
【図４】圧電素子１を示す斜視図である。
【図５】コントローラ４０の斜視図である。
【図６】ショーウィンドウガラス４００に水滴除去装置３００を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図７】加振器５０の中央部分を切断した概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 圧電素子（振動手段）
４０，４０Ａ コントローラ（切替手段）
５２ 磁気回路（振動手段）
５３ ボイスコイル（振動手段）
１００，３００ 水滴除去装置
２０１a，４０１ 設置面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、
前記振動手段の振動が前記設置面に伝達されて水滴除去を行うことを特徴とする水滴除去装置。
【請求項２】
前記振動手段は、圧電素子を有し、音響信号又は進行波に応じて前記圧電素子が振動することを特徴とする請求項１に記載の水滴除去装置。
【請求項３】
前記振動手段は、永久磁石を含む磁気回路と、この磁気回路に形成された磁気空隙内に配置されたボイスコイルとを有し、音響信号又は進行波に応じて前記磁気回路が振動することを特徴とする請求項１に記載の水滴除去装置。
【請求項４】
前記音響信号と前記進行波とを切り替え自在とし、前記振動手段を振動させる切替手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の水滴除去装置。
【請求項１】
設置面に設置されて、音響信号又は進行波に応じて振動する振動手段を備え、
前記振動手段の振動が前記設置面に伝達されて水滴除去を行うことを特徴とする水滴除去装置。
【請求項２】
前記振動手段は、圧電素子を有し、音響信号又は進行波に応じて前記圧電素子が振動することを特徴とする請求項１に記載の水滴除去装置。
【請求項３】
前記振動手段は、永久磁石を含む磁気回路と、この磁気回路に形成された磁気空隙内に配置されたボイスコイルとを有し、音響信号又は進行波に応じて前記磁気回路が振動することを特徴とする請求項１に記載の水滴除去装置。
【請求項４】
前記音響信号と前記進行波とを切り替え自在とし、前記振動手段を振動させる切替手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の水滴除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２８４９５４（Ｐ２００８−２８４９５４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３０４９６（Ｐ２００７−１３０４９６）
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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