CN110303987A - 低风阻的车、船外后视镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低风阻的车、船外后视镜，包括：外壳、镜片和支撑柱，外壳一侧为迎风面，外壳另一侧凹陷形成安装槽，在安装槽内安装有镜片，外壳底部安装有用于安装在车体上的支撑柱，从与支撑柱平行的方向上看外壳为二分之一椭圆形，外壳的非球面上开设安装槽。一种低风阻的车、船外后视镜解决现有技术中因从支撑柱平行方向看外壳为四分之一椭圆形而导致外壳风阻系数较大的问题。

Description

低风阻的车、船外后视镜

技术领域

本发明涉及镜子，具体涉及一种低风阻的车、船外后视镜。

背景技术

汽车、船舶的风阻是影响其动力消耗的重要因素，特别因为空气阻力大小与速度的平方成正比，对行驶速度在90Km/h以上的高速车辆，风阻是行驶中的最大能耗。为此，人们想方设法将高速运动物体的风阻设计、制造得最低。以轿车为例，目前整车风阻在0.28～0.35，超级跑车更低。而轿车的后视镜对风阻系数的影响值占0.01～0.03。例如，对于通常具有0.3风阻的轿车，其外后视镜的风阻约占到整车总风阻的7％，因此，这款轿车在高速运行时，约有7％的能耗花在了克服外后视镜的风阻上，因为这些原因，现在轿车设计上，针对外后视镜，为降低风阻采取了各种技术措施，也在其外形上做了圆滑流线设计。另外，外后视镜除了产生风阻以外，由于其位置靠近车窗，高速行驶中，空气扰动与车体、外后视镜摩擦，会产生很大的气动噪音，而后视镜的风噪是最突出的噪音源之一。

研究与经验表明，风阻系数每降低0.01，相当于减轻车重35～40Kg，在高速行驶时，相当于降低油耗0.2L/100Km，这种能源节约放在整个用车领域来看，总量仍然十分巨大。如果能把外后视镜的外形风阻降低50％，风噪也会有显著改善。那么如何实现降低外后视镜的风阻是亟待解决的问题。

现有技术中，后视镜包括：外壳、支撑柱以及镜片，镜片位于竖直方向上，外壳一侧为迎风面，外壳另一侧凹陷形成安装槽，镜片安装在安装槽内，外壳通过支撑柱安装在车体上，从与支撑柱平行的方向看外壳，外壳为四分之一椭圆形，外壳一侧非圆弧面用于开设安装槽，外壳另一侧非圆弧面用于安装支撑柱，由于外壳凹陷面为非圆弧面，由于风流的影响，导致风阻增大，通常现有后视镜风阻系数为0.4～0.6，因此该后视镜的风阻非常大，导致车辆在高速行驶过程中产生额外阻力。

发明内容

本发明要提供一种低风阻的车、船外后视镜，解决现有技术中因从支撑柱平行方向看外壳为四分之一椭圆形而导致外壳风阻系数较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种低风阻的车、船外后视镜，包括：外壳、镜片和支撑柱，外壳一侧为迎风面，外壳另一侧凹陷形成安装槽，在安装槽内安装有镜片，外壳底部安装有用于安装在车体上的支撑柱，从与支撑柱平行的方向上看外壳为二分之一椭圆形，外壳的非球面上开设安装槽。

优选的是，在外壳的非球面上安装有整流罩，整流罩为二分之一椭圆形，整流罩盖在镜片外，整流罩采用透明材料制成。

优选的是，整流罩通过安装组件与外壳可拆卸连接。

优选的是，安装组件包括：凸环、压紧环以及螺钉，外壳的非球面凹陷形成环形槽，环形槽环绕在安装槽外，环形槽供凸环和整流罩的非球面端插入，凸环凸出在整流罩的非球面端外，压紧环用于将凸环压紧在环形槽内，压紧环通过螺钉与外壳可拆卸连接。

优选的是，凸环底部设置有与环形槽紧贴的倾斜面，倾斜面与水平面之间夹角为锐角，倾斜面背离压紧环的边缘所在位置高于倾斜面靠近压紧环的边缘所在位置。

优选的是，在外壳背离车体的一侧开设有安装腔，安装腔内安装转向灯，安装腔通过一出光孔与外界连通，出光孔由出光盖封闭，出光盖采用透明材料制成。

该低风阻的车、船外后视镜还包括：镜片除雾装置，镜片除雾装置的输出端位于镜片旁，镜片除雾装置用于对镜片进行除雾。

优选的是，镜片除雾装置包括：热气供应装置、导向软管以及喷头，热气供应装置用于提供热气，热气供应装置安装在车体内，热气供应装置的输出端连通至导向软管一端，导向软管穿过支撑柱后伸入至外壳内，导向软管另一端连通至喷头，喷头用于向镜片吹风。

优选的是，喷头包括：喇叭段以及吹风段，喇叭段一端与导向软管连通，喇叭段另一端吹风段连通，喇叭段的俯视图为喇叭状结构，吹风段另一端位于镜片底部，吹风段向上倾斜后向镜片倾斜，吹风段开设有喷口，喷口朝向镜片。

优选的是，外壳上固定安装有旋转环，旋转环内壁上固定有导线环，导线环内供导向软管穿过，导线环环绕在旋转轴外，旋转轴固定在支撑柱上，导线环能围绕旋转轴旋转。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

该后视镜外壳相比现有技术少了一个非圆弧面，减少了风阻力，风阻力系数由0.4～0.6降低到了0.2到0.4，大大降低了风阻，相当于减轻了车重，减少了油耗，节约了能源，同时也减少了风冲击后视镜形成的噪声，使得乘坐者有一个舒适的环境，满足了人们的需求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为几种形状收到的空气阻力示意图；

图2为没有导流罩时低风阻的车、船外后视镜的空气阻力示意图；

图3为实施例1中低风阻的车、船外后视镜的结构示意图；

图4为图3中导流罩和凸环处的结构示意图；

图5为实施例2中低风阻的车、船外后视镜的结构示意图；

图6为转向灯处的剖视图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为喷管的俯视图；

图9为喷管的侧视图；

图10为外壳与支撑柱铰接处的剖视图。

附图标记：外壳1、支撑柱3、整流罩4、安装组件5、凸环51、压紧环52、倾斜面55、倾斜面与水平面之间夹角a、黄灯61、白灯62、移动板71、动力源72、壳体721、电磁铁722、第二弹簧723、永磁铁724、伸缩杆725、弹性安装机构8、安装座81、移动杆82、滑轮83、第一弹簧84、凸部80、第一触发开关91、第二触发开关92、挤压头911、第三弹簧912、导电环913、正极片914、负极片915、第一小灯罩93、第二小灯罩94、大灯罩95、出光罩96、导向软管10、喷头11、喇叭段111、吹风段112、导线环12、旋转环13、旋转轴14。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

实施例1：

如图1至图3所示，本发明提出了一种低风阻的车、船外后视镜，包括：外壳1、镜片和支撑柱3，外壳1一侧为迎风面，外壳1另一侧凹陷形成安装槽，在安装槽内安装有镜片，外壳1底部安装有用于安装在车体上的支撑柱3，从与支撑柱3平行的方向上看外壳1为二分之一椭圆形，外壳1的非球面上开设安装槽。从图1可以看出，椭圆形受到的阻力更小，设椭圆的轴径一个为a、另一个轴径为b，也就是a减去b的绝对值，越大受到的阻力就越小。该后视镜外壳1相比现有技术少了一个非圆弧面，减少了风阻力，风阻力系数由0.4～0.6降低到了0.2到0.4，大大降低了风阻，相当于减轻了车重，减少了油耗，节约了能源。

为了进一步减少风阻，在外壳1的非球面上安装有整流罩4，整流罩4为二分之一椭圆形，整流罩4盖在镜片外，整流罩4采用透明材料制成。从图2可以看出，如果仅是二分之一椭圆形的外壳1，会有空气反流至外壳1的非圆弧面，导致空气阻力增大，而设置为图1中第四个图的结构，可以明显降低风阻，因此增设了整流罩4，使得整流罩4与外壳1扣合形成一个椭圆形降低了风阻，使得风阻系数达到了0.1～0.2，降低风阻效果极好，有利于减少油耗和噪声。

为了方便安装整流罩4，整流罩4通过安装组件5与外壳1可拆卸连接。

为了设计结构简单的安装组件5，安装组件5包括：凸环51、压紧环52以及螺钉，外壳1的非球面凹陷形成环形槽，环形槽环绕在安装槽外，环形槽供凸环51和整流罩4的非球面端插入，凸环51凸出在整流罩4的非球面端外，压紧环52用于将凸环51压紧在环形槽内，压紧环52通过螺钉与外壳1可拆卸连接。压紧环52通过与凸环51作用，限制了整流罩4与凸环51脱离，螺钉实现了压紧环52与外壳1的安装。

为了避免有水通过整流罩4与外壳1之间缝隙进入到外壳1内而导致外壳1内电子设备受到水的影响，提高了对外壳1内电器元件的保护，避免了水流入而导致电气元件损坏，延长了使用寿命，凸环51底部设置有与环形槽紧贴的倾斜面55，倾斜面55与水平面之间夹角为锐角，倾斜面55背离压紧环52的边缘所在位置高于倾斜面55靠近压紧环52的边缘所在位置。倾斜面55有导向的作用，环形槽内壁与倾斜面55的形状相匹配，实现了将水导向至外界，由于倾斜面55前端是向凸环51中心延伸的，因此环形槽内壁不会阻碍倾斜面55的插入。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别为：本实施例在实施例1的基础上，增加了转向灯以及出光盖等相关结构，其他结构不变，实现了车头前端对车转向进行了指示，方便了行车过程中其他车的驾驶员观察。

如图5至图7所示，为了实现转向灯的安装，在外壳1背离车体的一侧开设有安装腔，安装腔内安装转向灯，安装腔通过一出光孔与外界连通，出光孔由出光盖封闭，出光盖采用透明材料制成。

为了保证在黑夜有穿透能力强的白灯62，在雾天有穿透能力强的黄灯61，转向灯包括：黄灯61和白灯62，在安装腔内安装有驱动装置，驱动装置上安装有黄灯61和白灯62，驱动装置用于驱动黄灯61或白灯62与出光孔对准。因此为了实现根据环境条件，切换白灯62和雾灯，适应了不同的环境，确保了在不同环境下能够看到穿透力强的转向灯，提高了行驶的安全性。

为了设计结构简单的驱动装置，驱动装置包括：动力源72以及移动板71，动力源72安装在安装腔内壁上，动力源72的输出端安装有移动板71，移动板71用于安装黄灯61和白灯62。

动力源72包括：壳体721、电磁铁722、第二弹簧723、永磁铁724以及伸缩杆725，壳体721安装在安装腔内，在壳体721内开设有空腔，在空腔内安装有电磁铁722，电磁铁722与汽车控制系统电连接，电磁铁722旁设置有永磁铁724，永磁铁724安装在伸缩杆725一端，伸缩杆725另一端伸出壳体721与移动板71固定，第二弹簧723一端固定至伸缩杆725，第二弹簧723另一端固定至空腔内壁。

为了保证出光率较高，避免有光线发射到安装腔内而导致出光率较少，在安装腔内壁上安装有大灯罩95，大灯罩95大端靠近出光孔，大灯罩95向背离出光孔方向延伸，在黄灯61处安装有第一小灯罩93，在白灯62处安装有第二小灯罩94，第一小灯罩93和第二小灯罩94均用于与大灯罩95对准。第一小灯罩93与大灯罩95能够扣合形成一个喇叭状结构，第二小灯罩94与大灯罩95能够扣合形成一个喇叭状结构，第一小灯罩93能与大灯罩95小端紧贴，第二小灯罩94也能与大灯罩95小端紧贴，避免了使用黄灯61时因第一小灯罩93与大灯罩95之间有缝隙而导致出光率降低；避免了使用白灯62时因第二小灯罩94与大灯罩95之间有缝隙而导致出光率降低。

为了避免在切换过程中第一小灯罩93与大灯罩95接触而导致第一小灯罩93和大灯罩95磨损，避免在切换过程中第二小灯罩94与大灯罩95接触而导致第二小灯罩94与大灯罩95接触后损坏，黄灯61和白灯62分别通过两弹性安装机构8安装在移动板71上，在安装腔背离出光孔的内壁上安装有凸部80，凸部80用于通过与弹性安装机构8作用将第一小灯罩93或第二小灯罩94压紧在大灯罩95上。第一小灯罩93与大灯罩95接触的面和第二小灯罩94与大灯罩95接触的面均为第一接触面，大灯罩95与第一小灯罩93或第二小灯罩94接触的面为第二接触面，弹性安装机构8保持在第一小灯罩93或第二小灯罩94与大灯罩95对准之前第一接触面到第二接触面之间有距离，当且仅当第一小灯罩93或第二小灯罩94中心线与大灯罩95中心线在一条直线上后第一接触面与第二接触面接触，避免了在移动板71移动过程中第一接触面和第二接触面磨损，保护了第一接触面和第二接触面，避免了第一接触面和第二接触面在磨损后而导致第一接触面与第二接触面有缝隙漏光，保证了长期时候出光率还是一样的高。

每一弹性安装机构8均包括：安装座81、移动杆82、滑轮83以及第一弹簧84，白灯62或黄灯61安装在安装座81上，第一小灯罩93或第二小灯罩94固定在安装座81上，安装座81固定至移动杆82一端，移动杆82穿过移动板71，移动杆82另一端上安装有能旋转的滑轮83，移动杆82固定至第一弹簧84一端，第一弹簧84另一端固定至移动板71，凸部80为等腰三角形，凸部80与滑轮83接触的面为光滑的，当滑轮83与凸部80靠近出光孔的顶角接触时第一小灯罩93或第二小灯罩94与大灯罩95紧贴，在第一弹簧84弹力下能保持第一小灯罩93和第二小灯罩94远离大灯罩95。凸部80顶角处于滑轮83接触的面为圆弧形面，圆弧形面的顶点在大灯罩95的中心线上，因此当且仅当滑轮83滑动至圆弧形面顶点时第一接触面和第二接触面紧贴，第一弹簧84弹力保持在移动板71带动第一小灯罩93和第二小灯罩94过程中第一接触面和第二接触面接触机会小，减少了磨损。

在凸部80两侧分别设置有第一触发开关91和第二触发开关92，当第一小灯罩93中心线与大灯罩95中心线对准时白灯62对应的滑轮83使得第一触发开关91闭合，当第一小灯罩93中心线与大灯罩95中心线对准时黄灯61对应的滑轮83使得第二触发开关92闭合，第一触发开关91用于将5v电源连接至汽车控制系统，第二触发开关92用于。

安装腔内壁凹陷形成两凹槽，两凹槽分别位于凸部80两侧，在一凹槽内用于安装第一触发开关91，另一凹槽内用于安装第二触发开关92。

第一触发开关91和第二触发开关92均包括：挤压头911、第三弹簧912、导电环913、正极片914和负极片915，凹槽底壁安装有相互间隔的正极片914和负极片915，正极片914、负极片915和导电环913均采用导电材料制成，导电环913位于正极片914和负极片915靠近滑轮83一侧，导电环913固定至挤压头911，挤压头911用于与滑轮83接触，第三弹簧912一端连接至挤压头911，第三弹簧912另一端连接至凹槽底壁，在第三弹簧912弹力下能保持导电环913到正极片914和负极片915之间有距离，当滑轮83在第一弹簧84弹力下压紧挤压头911时导电环913与正极片914和负极片915接触，第一弹簧84的弹性系数大于第三弹簧912的弹性系数，挤压头911背离导电环913的端面上设置有导向面，导向面为光滑的，导向面用于将滑轮83导向至挤压头911顶部，以使得滑轮83能够顺利滑动至挤压头911顶部。正极片均连接至5v电源，负极片915均连接至汽车控制系统。第一触发开关91负极片915连接至汽车控制系统的一个输入端，第二触发开关92负极片915连接至汽车控制系统的另一个输入端，以指示是第一小灯罩93还是第二小灯罩94与大灯罩95对准，方便了控制。

本实施例的设计思路：首先，为了减少风阻系数，改变外壳1的形状；然后，为了保证整个后视镜为椭圆形，增加设置了导流罩；再后，设置导流罩的与外壳1的安装方式，方便了导流罩与外壳1的可拆卸安装；再后，为了实现车头的转向提示，在后视镜上增加设置了转向灯；再后，为了保证出光率，在出光孔处增加设置了大灯罩95，由于黄灯61和白灯62都需要伸入至灯罩内，因此在黄灯61外环绕有第一小灯罩93，在白灯62外环绕有第二小灯罩94，达到了聚光的效果，同时实现了白灯62和黄灯61的运动方向与白灯62和黄灯61插入至灯罩内的方向垂直，避免了妨碍白灯62和黄灯61的运动；再后，由于第一小灯罩93和第二小灯罩94相对大灯罩95移动，而又要保证第一接触面和第二接触面能够紧贴，为了避免第一接触面和第二接触面在移动过程中损坏而避免在正常使用时第一接触面和第二接触面损坏，因此设计了弹性安装机构8，实现了在第一弹簧84弹力下保持第一接触面到第二接触面之间有距离，最终在凸部80的顶端的挤压下第一接触面和第二接触面才相互紧贴，从而既保护了第一接触面和第二接触面，同时也保证了切换后第一接触面和第二接触面能紧贴；再后，设计了第一触发开关91和第二触发开关92，实现了黄灯61到位后白灯62对应的滑轮83挤压第一触发开关91闭合，实现了白灯62到位后黄灯61对应的滑轮83挤压第二触发开关92闭合，保证了第一触发开关91和第二触发开关92指示黄灯61或白灯62到位。

实施例3：

本实施例在实施例1和实施例2的基础上增设了镜片除雾装置，其他结构不变。

图8至图10所示，该低风阻的车、船外后视镜还包括：镜片除雾装置，镜片除雾装置的输出端位于镜片旁，镜片除雾装置用于对镜片进行除雾。

为了设计结构简单的镜片除雾装置，且避免因后视镜的安装空间有限而导致无法安装镜片除雾装置，镜片除雾装置包括：热气供应装置(图中未示)、导向软管10以及喷头11，热气供应装置用于提供热气，热气供应装置安装在车体内，热气供应装置的输出端连通至导向软管10一端，导向软管10穿过支撑柱3后伸入至外壳1内，导向软管10另一端连通至喷头11，喷头11用于向镜片吹风。导向软管10采用弹性塑料材料制成，避免了外壳1相对支撑柱3旋转时导致导向软管10损坏。热气供应装置设置在车体内，热气供应装置可以从车底等地方进气，不会有雨水的干扰，也简化了外壳1内的结构，延长了热气供应装置的使用寿命。

为了设计结构简单的喷头11，实现大量风供应到镜片上，喷头11包括：喇叭段111以及吹风段112，喇叭段111一端与导向软管10连通，喇叭段111另一端吹风段112连通，喇叭段111的俯视图为喇叭状结构，吹风段112另一端位于镜片底部，吹风段112向上倾斜后向镜片倾斜，吹风段112开设有喷口，喷口朝向镜片。在导流罩底部与外壳1的连接处设置有排气孔，以保证导流罩内外气压一致，避免饿了因导流罩内气压过大而导致导流罩爆炸。

为了避免导向软管10外漏，在外壳1与支撑柱3的铰接处安装有导线环12，导线环12实现了对导向软管10的包裹，避免了因导向软管10外漏而导致导向软管10损坏也保证了整个外形好看，外壳1上固定安装有旋转环13，旋转环13内壁上固定有导线环12，导线环12内供导向软管10穿过，导线环12环绕在旋转轴14外，旋转轴14固定在支撑柱3上，导线环12能围绕旋转轴14旋转。

导线环与旋转轴的接触处有摩擦力，因此需要较大的力量才能转动后视镜。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，包括：外壳、镜片和支撑柱，外壳一侧为迎风面，外壳另一侧凹陷形成安装槽，在安装槽内安装有镜片，外壳底部安装有用于安装在车体上的支撑柱，从与支撑柱平行的方向上看外壳为二分之一椭圆形，外壳的非球面上开设安装槽。

2.根据权利要求1所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，在外壳的非球面上安装有整流罩，整流罩为二分之一椭圆形，整流罩盖在镜片外，整流罩采用透明材料制成。

3.根据权利要求2所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，整流罩通过安装组件与外壳可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，安装组件包括：凸环、压紧环以及螺钉，外壳的非球面凹陷形成环形槽，环形槽环绕在安装槽外，环形槽供凸环和整流罩的非球面端插入，凸环凸出在整流罩的非球面端外，压紧环用于将凸环压紧在环形槽内，压紧环通过螺钉与外壳可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，凸环底部设置有与环形槽紧贴的倾斜面，倾斜面与水平面之间夹角为锐角，倾斜面背离压紧环的边缘所在位置高于倾斜面靠近压紧环的边缘所在位置。

6.根据权利要求1所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，还包括：镜片除雾装置，镜片除雾装置的输出端位于镜片旁，镜片除雾装置用于对镜片进行除雾。

7.根据权利要求6所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，镜片除雾装置包括：热气供应装置、导向软管以及喷头，热气供应装置用于提供热气，热气供应装置安装在车体内，热气供应装置的输出端连通至导向软管一端，导向软管穿过支撑柱后伸入至外壳内，导向软管另一端连通至喷头，喷头用于向镜片吹风。

8.根据权利要求7所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，喷头包括：喇叭段以及吹风段，喇叭段一端与导向软管连通，喇叭段另一端吹风段连通，喇叭段的俯视图为喇叭状结构，吹风段另一端位于镜片底部，吹风段向上倾斜后向镜片倾斜，吹风段开设有喷口，喷口朝向镜片。

9.根据权利要求7所述的低风阻的车、船外后视镜，其特征在于，外壳上固定安装有旋转环，旋转环内壁上固定有导线环，导线环内供导向软管穿过，导线环环绕在旋转轴外，旋转轴固定在支撑柱上，导线环能围绕旋转轴旋转。