轎車(chē)外后視鏡的結(jié)構(gòu)功能及設(shè)計(jì)要求

肖河容　董永衡　趙勝東

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，轎車(chē)已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。外后視鏡作為轎車(chē)的重要組成部件，外后視鏡操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，且可以提升整車(chē)的美感。外后視鏡的性能對(duì)整車(chē)駕駛體驗(yàn)至關(guān)重要。以下主要結(jié)合外后視鏡的結(jié)構(gòu)功能，和設(shè)計(jì)要求方面做解析，為外后視鏡的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：外后視鏡 結(jié)構(gòu)功能 設(shè)計(jì)要求

Function And Design Requirements Of Car Exterior Rearview Mirror

Xiao Herong Dong Yongheng Zhao Shengdong

Abstract：With the development of economy， people's living standard is also constantly improving， cars have entered thousands of households. The outside rearview mirror as an important part of the car is easy to operate， and can improve the beauty of the whole car. The performance of the external rearview mirror is critical to the driving experience of the vehicle. The following， mainly combined with the structure and function of the external rearview mirror， and design requirements， does the design analysis， to provide reference for the design of the external rearview mirror.

Key words：external rearview mirror， structure and function， design requirements

1 引言

外觀上，從上世紀(jì)的桑塔納、捷達(dá)等造型簡(jiǎn)陋、工藝粗糙的后視鏡向現(xiàn)在越來(lái)越多車(chē)型所講究的美觀、精致的方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)上，從過(guò)去的鏡片只能手動(dòng)調(diào)節(jié)到如今的電動(dòng)調(diào)節(jié)、記憶式調(diào)節(jié)，以及未來(lái)的電腦控制調(diào)節(jié);鏡頭從手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)展到電動(dòng)調(diào)節(jié)。功能上，不僅滿(mǎn)足從前的視野觀察要求，還已經(jīng)或正在開(kāi)發(fā)加熱除霜、加裝轉(zhuǎn)向燈、倒車(chē)?yán)走_(dá)、衛(wèi)星定位、測(cè)試胎壓、移動(dòng)攝像、代接手機(jī)等新功能。

2 外后視鏡結(jié)構(gòu)功能介紹

外后視鏡通過(guò)鏡面一定角度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)滿(mǎn)足駕駛員的視野要求，分為手動(dòng)和電動(dòng)調(diào)節(jié)。外后視鏡的鏡頭分為電動(dòng)折疊及手動(dòng)折疊，根據(jù)車(chē)型配置不同而選擇。外后視鏡根據(jù)車(chē)型不同，有不同的造型及結(jié)構(gòu)，但總的說(shuō)來(lái)，都具備鏡殼、支架、鏡片、托板、轉(zhuǎn)向器、基板等基本結(jié)構(gòu)。外后視鏡由支架固定在前車(chē)門(mén)上，密封墊在支架與車(chē)門(mén)之間起到防水、防塵等密封作用。

3 外后視鏡設(shè)計(jì)要求

3.1 外后視鏡對(duì)造型的要求

后視鏡外表面設(shè)計(jì)所有部件可以觸及表面曲率半徑不可以小于2.5mm[1]。外表面要求保持光順，無(wú)階表面，方便建模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)外后視鏡的造型和結(jié)構(gòu)的時(shí)候要綜合考慮氣流的影響。不同的造型和結(jié)構(gòu)對(duì)氣流產(chǎn)生的影響不同，想要降低氣動(dòng)噪音，就要做好造型結(jié)構(gòu)與氣流之間的關(guān)系[2]。

對(duì)于整車(chē)的空氣阻力系數(shù)，有時(shí)卻需要犧牲后視鏡的系數(shù)而達(dá)到。側(cè)部氣流必須在后視鏡區(qū)域作適當(dāng)調(diào)整，收到D柱，提高牽引力，并降低尾流，節(jié)約燃油消耗。造型對(duì)空氣動(dòng)力噪聲源的分布及聲強(qiáng)影響很大，尤其是在后視鏡基座處的紊流。聲波是縱波，聲壓的分布跟紊流的氣壓分布成比例。設(shè)計(jì)時(shí)盡量保持后視鏡鏡頭內(nèi)緣到基座外表面的距離變化梯度不要太大，以降低氣流在通過(guò)此縫隙處的壓降。

3.2 外后視鏡對(duì)周邊零件的要求

安裝在前門(mén)外板三角區(qū)后視鏡和門(mén)板的基本配合關(guān)系（如圖2），后視鏡和支架和門(mén)板之間必須有密封墊保持兩者緊密地貼合，不會(huì)漏水漏氣。后視鏡和門(mén)板依靠三個(gè)緊固件連接。門(mén)板上還必須為后視鏡線束留有足夠大的一個(gè)過(guò)孔，允許線束通過(guò)。此外，在后視鏡基座上必須有兩個(gè)定位銷(xiāo)，即：一個(gè)2-Way、一個(gè)4-Way。保證在外觀上后視鏡和門(mén)板配合的非常好。

外后視鏡在設(shè)計(jì)過(guò)程中，其安裝螺孔和定位銷(xiāo)的位置必須讓開(kāi)內(nèi)飾板的安裝槽孔。其安裝孔（邊緣）之間的最近距離至少要初步欲留20mm，以防止鈑金沖壓孔銷(xiāo)軸設(shè)計(jì)過(guò)程中的干涉。同時(shí)外后視鏡線束及插頭的位置需要避讓內(nèi)飾板的安裝孔以及結(jié)構(gòu)筋，更要避讓集成在內(nèi)飾板上的高音喇叭或者外后視鏡開(kāi)關(guān)。

3.3 外后視鏡零部件的設(shè)計(jì)要求

通常而言，外后視鏡內(nèi)部的空間主要指內(nèi)部承重支架的空間布置。其它零件都和支架直接間接地與之相連。在車(chē)輛橫向（Y軸），后視鏡鏡片的寬度W主要取決于視野的校核結(jié)果。在車(chē)輛高度方向（Z軸）方向上，后視鏡鏡片的高度H主要取決于視野的校核結(jié)果。支座外形也需要充分考慮風(fēng)阻，采用流線形設(shè)計(jì)，厚度不可過(guò)大，否則將影響轉(zhuǎn)軸的布置[3]。

外后視鏡的強(qiáng)度決定了零件在外力或者使用一段時(shí)間以后產(chǎn)生變形或斷裂。所要考慮的幾點(diǎn)如下：

a）基座：在一些情況下，基座采用PA6/PA66，并在基座里預(yù)嵌螺母。如果在基座設(shè)計(jì)的時(shí)候，忽略安裝點(diǎn)周?chē)募訌?qiáng)筋以及凸臺(tái)高度，在安裝過(guò)程中的安裝扭矩會(huì)造成基座安裝孔附近的凸臺(tái)斷裂或者裂紋。

b）樞軸：如果樞軸出的連接強(qiáng)度不夠，當(dāng)外力作用在鏡頭上時(shí)，會(huì)有明顯的鏡頭松動(dòng)。所以在快速檢驗(yàn)是否連接強(qiáng)度達(dá)到要求，通常會(huì)在鏡頭外邊緣施加100N的外力，并沒(méi)有產(chǎn)生可視的變形。

c）結(jié)構(gòu)件上的圓角和加強(qiáng)筋：在設(shè)計(jì)上考慮到供應(yīng)商模具的能力，考慮到模具工藝的能力，加強(qiáng)筋的厚度和產(chǎn)品料厚比例為1：2來(lái)設(shè)計(jì)。盡可能多地用圓角，避免應(yīng)力集中。

d）鏡片總成的脫落：在電機(jī)和托板之間采用卡扣式結(jié)構(gòu)連接。要保證卡扣的結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度，盡量采用通用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在模具工藝上也盡量采用通用的結(jié)構(gòu)，保證足夠的連接拉脫力。

后視鏡在車(chē)輛動(dòng)態(tài)激勵(lì)作用下的振動(dòng)性能是后視鏡鏡片設(shè)計(jì)中所要考慮的重要指標(biāo)之一。振動(dòng)的幅度會(huì)產(chǎn)生眼部疲勞，嚴(yán)重的振動(dòng)會(huì)直接影響駕駛的安全性。分析表明，后視鏡鏡片的角位移是產(chǎn)生視覺(jué)不舒適感以及視覺(jué)疲勞的原因。如何在設(shè)計(jì)和驗(yàn)證時(shí)避免過(guò)度的角位移，是后視鏡設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要的指標(biāo)。要想避免后視鏡和整車(chē)發(fā)生共振，其固有頻率必須要高于整車(chē)頻率。要想提高固有頻率，必須提高剛度，降低重量。

4 結(jié)論

通過(guò)外后視鏡結(jié)構(gòu)功能及設(shè)計(jì)要求的淺析，對(duì)外后視鏡的設(shè)計(jì)有了一定的了解。目前外后視鏡的技術(shù)日新月異，各種新技術(shù)不斷的被用到外后視鏡上。我相信經(jīng)過(guò)我國(guó)設(shè)計(jì)人員的不斷探究設(shè)計(jì)，一定會(huì)設(shè)計(jì)出更加實(shí)用、更加完美的外后視鏡。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 15084-2013[S]. 機(jī)動(dòng)車(chē)輛 間接視野裝置 性能和安裝要求.

[2]徐林邦.后視鏡造型與結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響研究[J]. 時(shí)代汽車(chē)，2017（06）：101—102.

[3]連勝利，郝之凱. 外后視鏡造型及布置的研究[A].