CN106882121B - 一种轿车车外后视镜气动减振连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，包括：上部支撑，其上固定安装后视镜；下部支撑，其与车身固定安装；气动支撑装置，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；控制换气装置，其与所述气动支撑装置相连；气源，其与所述控制换气装置相连；其中，通过所述控制换气装置对所述气动支撑装置进行充气与放气。

Description

一种轿车车外后视镜气动减振连接装置

技术领域

本发明涉及车辆后视镜领域，具体涉及一种轿车车外后视镜气动减振连接装置。

背景技术

后视镜的振动问题非常复杂，既与由车身传递来的大幅值振动有关，也与其后部形态繁复的气流形态有着较大联系，其设计的优良日益成为制约提升汽车动力性能和NVH性能，以及乘员乘车舒适度等主观感受的重要瓶颈。

一方面，路面的颠簸和发动机振动等有害振动通过车身传递给后视镜，振动可能有较大幅值，进而引发后视镜大幅振动，特别是特殊路面(如石子路面)和高速行驶等特殊工况，后视镜甚至可能会失去正常成像的功用，进而大大增加发生事故的概率。

另一方面，当代汽车设计经常通过光滑A柱提高汽车动力性能，也使得更多气流经过A柱分流到后视镜区域。后视镜部位是A柱、车门，以及后视镜的交叉部位，原本气流特征就颇为复杂，形成马蹄形涡流，多分离涡，和再附着涡等涡流形态。更多的气流分流或高速气流更加剧该部位气流流态紊乱状态。另外,后视镜的风致振动是流固耦合问题，后视镜的振动可引发后部涡流的更为复杂的湍流形态，进而不仅会增加汽车的气动阻力，也会加剧前排乘员处的风噪声，降低乘车舒适度，甚至导致后视镜无法正常成像。

据统计，由后视镜引起的各类交通事故约占交通事故总数的20％，而这一比例在高速公路上则高达70％。后视镜的振动过大就是后视镜的最主要的缺陷，甚至会引起严重交通事故。

后视镜与车身的传统连接设计中普遍采用的刚性副设计对其性能提升有较大制约。后视镜通常采用R副或者S副等刚性副直接连接到车身上。这样，车身上绝大部分比例的振动可以通过这些刚性副直接传递给后视镜，进而引起后视镜受迫振动，甚至引发共振。同时，刚性副传递的车身振动，可以引发更为严重的风致振动问题。

综上所述，后视镜与车身的传统连接设计已经日益成为汽车高性能和高档化设计的绊脚石，越来越不能适应当前对性能和舒适度也都有着越来越苛刻的需求。

发明内容

本发明设计开发了一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，本发明的发明目的是减少后视镜的有害振动。

本发明提供的技术方案为：

一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，包括：

上部支撑，其上固定安装后视镜；

下部支撑，其与车身固定安装；

气动支撑装置，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

控制换气装置，其与所述气动支撑装置相连；

气源，其与所述控制换气装置相连；

其中，通过所述控制换气装置对所述气动支撑装置进行充气与放气。

优选的是，所述控制换气装置包括：

两通电控换向阀，其与所述气动支撑装置相连；以及

三通电控换向阀，其分别与所述两通电控换向阀以及所述压缩气罐相连；

其中，所述两通电控换向阀以及所述三通电控换向阀选择性的开启或者关闭进而对所述气动支撑装置进行充气与放气。

优选的是，还包括：单向阀，其与所述气源相连；以及

节流阀，其与所述控制换气装置相连。

优选的是，所述气动支撑装置包括：

空气弹簧气囊，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

振动衰减器，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

位置传感器，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间。

优选的是，所述气动支撑装置平行设置2个。

优选的是，所述气动支撑装置分别为第一气动支撑装置以及第二气动支撑装置，并且所述两通电控换向阀设置为2个，分别为第一两通电控换向阀以及第二两通电控换向阀；以及

所述三通电控换向阀设置为2个，分别为第一三通电控换向阀以及第二三通电控换向阀；

其中，所述第一两通电控换向阀分别与所述第一气动支撑装置以及所述第一三通电控换向阀相连，所述第一三通电控换向阀还分别与所述节流阀以及所述气源相连；所述第二两通电控换向阀分别与所述第二气动支撑装置以及所述第二三通电控换向阀相连，所述第二三通电控换向阀还分别与所述节流阀以及所述气源相连。

优选的是，所述气动支撑装置的缓冲方向为车身高度方向。

优选的是，所述控制换气装置设置为以下工作模式：

当所述两通电控换向阀以及所述三通电控换向阀关闭时，所述气动支撑装置与外界隔离；

当所述两通电控换向阀开启，所述三通电控换向阀关闭时，所述气动支撑装置与外界相连通，排出气体；

当所述两通电控换向阀开启，所述三通电控换向阀开启时，所述气动支撑装置与所述气源相连通，充入气体。

优选的是，所述上部支撑与所述下部支撑外轮廓布置多个凹坑。

一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，包括：

上部支撑，其上固定安装后视镜；

气动支撑装置，其固定安装在所述上部支撑以及车身之间；

控制换气装置，其与所述气动支撑装置相连；

气源，其与所述控制换气装置相连；

其中，通过所述控制换气装置对所述气动支撑装置进行充气与放气。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、本发明可以起到过滤车身传递的有害振动并加强在汽车行驶方向的刚度的作用，在车身和后视镜之间建立气动缓冲支撑，既可以过滤掉绝大部分车身及由车身传递的振动，又可以通过结构设计和布置的优化设计来加强对涡激振动以及脉动流体诱发振动的抵抗能力；

2、本发明增加了调节后视镜位姿的自由度，可以调节后视镜在汽车高度方向的高度，且可以实现车载计算机等的自动控制；

3、结构外部表面的仿生凹坑将有效改善A柱、车门及后视镜交叉部位高速气流流态，进一步改善前排座位乘客处的风噪声状况，提高舒适性；

4、本发明具有节省能耗的作用，通过仿生表面的被动调节，在一定程度上实现了降低气动阻力和能耗。该发明本身也较为节能，只需要补充较少的压缩空气即可实现功能；

5、本发明安全性好，功能正常使用时可以提高后视镜的稳定性，如遇突发失效状况时，后视镜也仍然可以保障一般性使用，并不会降低其原有的功效。

附图说明

图1为单后视镜单支点气动缓冲的气动系统图。

图2为单后视镜并联双支点气动缓冲的单回路气动系统图。

图3为单后视镜并联双支点气动缓冲的双回路气动系统图。

图4为后视镜气动支撑布置示意图。

图5为气动缓冲部位外轮廓面仿生凹坑布置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1～5所示，本发明提供了一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，本发明所采用的技术方案是：在车身和后视镜之间布置气动支撑，从而形成气动缓冲式连接。优化气动支撑的结构和布置形式(例如，在车身前进方向进行双支点布置)，增加其在与该方向垂直的平面内两个主方向的刚度。并在后视镜与车身的连接部位的外轮廓面布置仿生凹坑。

实施例1

如图1、图4所示，后视镜110以通过单支点气动缓冲的方式固定连接在车身200上，该气动缓冲布置在车身和后视镜之间，缓冲方向为车身高度方向，由空气弹簧气囊123a和振动衰减器121，以及一个位置传感器122组成，振动衰减器121与位置传感器122平行布置于下部支撑320和上部支撑310之间，其两端固定于两个支撑上，分别用于衰减两支撑间的振动和测量其相对位置。弹簧减振气囊123a的气源为压缩气罐170，压缩气罐170通过补气回路对压缩空气进行补充，并在该回路设置一个单向阀180，弹簧减振气囊123a由电控换向阀组控制，按需要补充或释放空气，该电控换向阀组包括两个换向阀，即一个两位两通的电控换向阀140a和一个两位三通的电控换向阀150a；在本实施例中，电控换向阀组对应三种工况：工况一，两个换向阀处于默认状态，如图1所示，为保压回路，不对气囊充气，气囊也不排气；工况二，电控换向阀140a动作，空气弹簧气囊123a经过节流阀160排出内部气体，气动缓冲高度h降低；工况三，电控换向阀140a和电控换向阀150a同时动作，压缩气罐170对空气弹簧气囊123a充气，气动缓冲高度h增加。

实施例2

如图2、图4所示，在实施实例1的基础上，增加另一个空气弹簧气囊123b；后视镜110以通过单支点气动缓冲的方式固定连接在车身200上，该气动缓冲布置在车身和后视镜之间，缓冲方向为车身高度方向，由空气弹簧气囊123a、123b、振动衰减器121以及一个位置传感器122组成，振动衰减器121与位置传感器122平行布置于下部支撑320和上部支撑310之间，其两端固定于两个支撑上，分别用于衰减两支撑间的振动和测量其相对位置。弹簧减振气囊123a的气源为压缩气罐170，压缩气罐170通过补气回路对压缩空气进行补充，并在该回路设置一个单向阀180，弹簧减振气囊123a由电控换向阀组控制，按需要补充或释放空气，该电控换向阀组包括两个换向阀，即一个两位两通的电控换向阀140a和一个两位三通的电控换向阀150a；在本实施例中，电控换向阀组对应三种工况：工况一，两个换向阀处于默认状态，如图2所示，为保压回路，不对气囊充气，气囊也不排气；工况二，电控换向阀140a动作，空气弹簧气囊123a、123b经过节流阀160排出内部气体，气动缓冲高度h降低；工况三，电控换向阀140a和电控换向阀150a同时动作，压缩气罐170对空气弹簧气囊123a、123b同时充气，气动缓冲高度h增加；在本实施例中，空气弹簧气囊123a和空气弹簧气囊123b采用并联的方式连接控制回路。

实施例3

如图3、图4所示，采用两个空气弹簧气囊形成气动缓冲，并分别用两只独立的控制回路进行控制；该气动缓冲布置在车身和后视镜之间，缓冲方向为车身高度方向，由空气弹簧气囊123a和123b，振动衰减器121，以及一个位置传感器122组成。振动衰减器121与位置传感器122平行布置于下部支撑320和上部支撑310之间，其两端固定于两个支撑上，分别用于衰减两支撑间的振动和测量其相对位置。弹簧减振气囊123a和123b的气源为压缩空气罐170，压缩气罐170通过补气回路对压缩空气进行补充，并在该回路设置一个单向阀180，弹簧减振气囊123a和123b分别由两套电控换向阀组控制，按需要补充或释放空气，每套电控换向阀组都包括两个换向阀，其中，空气弹簧气囊123a对应的电控换向阀组包含了一个两位两通的电控换向阀140a和一个两位三通的电控换向阀150a；空气弹簧气囊123b对应的电控换向阀组包含了一个两位两通的电控换向阀140b和一个两位三通的电控换向阀150b，电控换向阀组对应三种工况：工况一，两个换向阀处于默认状态，如图3所示，为保压回路，不对气囊充气，气囊也不排气；工况二，两位两通的电控换向阀140a、140b以及两位三通的150a、150b动作，空气弹簧气囊分别经过节流阀160排出内部气体，气动缓冲高度h降低；工况三，四个电控换向阀同时动作，压缩气罐170对空气弹簧气囊123a和123b充气，气动缓冲高度h增加。

实施例2和3中采用的双支点布置不分气动回路形式，均可采用以下两种布置形式：形式一，沿汽车行进方向的进行前后布置，既可以沿车外轮廓表面布置，也可以布置在与汽车宽度方向垂直平面内，还可以布置在特殊设计的安装平面上；如图4所示，后视镜110和上部支撑310固定为一体，上部支撑310通过气动支撑120与下部支撑320形成气动缓冲，该气动缓冲的高度通过气动支撑120调节，气动支撑连接控制回路330；下部支撑320可以和车身200固定为一体，也可以取消下部支撑320，将气动支撑120完全安装与车身200内部；形式二，沿汽车宽度方向由内到外布置，既可以布置在该平面内，也可以布置在与该面存在一定角度的安装平面内。

实施例1至3中，气动支撑120与空气接触外轮廓面以及后视镜110与气动支撑120的连接部位均布置了仿生凹坑；如图5所示，上部支撑310和下部支撑320外轮廓面均布置仿生凹坑。

此外，通过电磁控制130以及加压控制131，电控换向阀由车载计算机控制，位置传感器122将位置信息反馈给车载计算机。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种轿车车外后视镜气动减振连接装置，其特征在于，包括：

上部支撑，其上固定安装后视镜；

下部支撑，其与车身固定安装；

气动支撑装置，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

控制换气装置，其与所述气动支撑装置相连；

气源，其与所述控制换气装置相连；

其中，通过所述控制换气装置对所述气动支撑装置进行充气与放气；

所述控制换气装置包括：

两通电控换向阀，其与所述气动支撑装置相连；以及

三通电控换向阀，其分别与所述两通电控换向阀以及所述气源相连；

其中，所述两通电控换向阀以及所述三通电控换向阀选择性的开启或者关闭进而对所述气动支撑装置进行充气与放气；

所述气动支撑装置分别为第一气动支撑装置以及第二气动支撑装置，并且所述两通电控换向阀设置为2个，分别为第一两通电控换向阀以及第二两通电控换向阀；以及

所述三通电控换向阀设置为2个，分别为第一三通电控换向阀以及第二三通电控换向阀；

其中，所述第一两通电控换向阀分别与所述第一气动支撑装置以及所述第一三通电控换向阀相连，所述第一三通电控换向阀还分别与节流阀以及所述气源相连；所述第二两通电控换向阀分别与所述第二气动支撑装置以及所述第二三通电控换向阀相连，所述第二三通电控换向阀还分别与所述节流阀以及所述气源相连；

所述上部支撑与所述下部支撑外轮廓布置多个凹坑；

所述气动支撑装置的缓冲方向为车身高度方向。

2.如权利要求1所述的轿车车外后视镜气动减振连接装置，其特征在于，还包括：单向阀，其与所述气源相连；以及

节流阀，其与所述控制换气装置相连。

3.如权利要求2所述的轿车车外后视镜气动减振连接装置，其特征在于，所述气动支撑装置包括：

空气弹簧气囊，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

振动衰减器，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间；

位置传感器，其固定安装在所述上部支撑以及所述下部支撑之间。

4.如权利要求3所述的轿车车外后视镜气动减振连接装置，其特征在于，所述气动支撑装置平行设置2个。

5.如权利要求2-4中任一项所述的轿车车外后视镜气动减振连接装置，其特征在于，所述控制换气装置设置为以下工作模式：

当所述两通电控换向阀以及所述三通电控换向阀关闭时，所述气动支撑装置与外界隔离；

当所述两通电控换向阀开启，所述三通电控换向阀关闭时，所述气动支撑装置与外界相连通，排出气体；

当所述两通电控换向阀开启，所述三通电控换向阀开启时，所述气动支撑装置与所述气源相连通，充入气体。