DE4027169A1

DE4027169A1 - Aussen-rueckspiegel fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4027169A1
Application number: DE4027169A
Authority: DE
Inventors: Naofumi Fujie; Taneichi Kawai; Koji Ito
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1991-03-14
Anticipated expiration: 2010-08-29
Also published as: DE4027169C2; US5323265A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Außen-Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, der einen klaren, einwandfreien Rückblick auch bei widrigen Witterungsverhältnissen, d.h. bei Regen, Reif oder Eisbildung, wobei Fremdsubstanzen am Spiegel haften, gewährleistet.

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Fig. 8 wird auf einen herkömmlichen Außen-Rückspiegel eingegangen, wie er z.B. in der JP-GM-OS Nr. 01-1 13 068 (veröffentlicht am 28. Juli 1989) offenbart ist. Dieser Rückspiegel umfaßt ein Halterungsteil 101 sowie ein Spiegelelement 104, ein durch ein Verbindungsstück 151 am Spiegelelement 104 befe stigtes Stützglied 105 und einen Piezoelektrischen Vibra tor 102, der am Stützglied 105 gehalten ist. Das Verbin dungsstück 151 sorgt für einen Raum zwischen dem Stütz glied 105 und dem Spiegelelement 104, welches durch Os zillieren des Vibrators 102 sowie des Stützgliedes 105 mitschwingen oder in Resonanz kommen kann. Regentropfen, Eis, Reif und andere Fremdsubstanzen können auf Grund der Resonanzschwingung des Spiegelelements 104 von diesem ent fernt werden.

Wenn jedoch bei dem herkömmlichen Rückspiegel das Stütz glied aus ungeeignetem Material gefertigt wird, so kann es bei Temperaturänderungen Spannungen am Spiegelelement 104 hervorrufen bzw. diesem vermitteln. Nimmt das Spie gelelement 104 Spannungen vom Stützglied 105 auf, so kann ein Spiegelbild verzerrt werden.

Ferner kann das Stützglied 105, wenn es aus ungeeignetem Ma terial gefertigt wird, das Schwingen oder Oszillieren des Vibrators 102 absorbieren. Tritt eine Absorption von Schwin gungen des Vibrators 102 ein, so können Wassertropfen, Eis partikel und sonstige Fremdsubstanzen nicht in kurzer Zeit vom Spiegelelement 104 entfernt werden.

Es ist deshalb die primäre Aufgabe der Erfindung, die oben geschilderten, dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen.

Ein Ziel der Erfindung ist insofern darin zu sehen, für das Stützglied ein optimales Material anzugeben.

Ein weiteres Ziel ist es, für einen klaren Rückblick ohne ein verzerrtes Bild bei einer Temperaturänderung zu sorgen.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, Wassertropfen, Eispar tikel, Reif und andere Fremdsubstanzen rasch vom Spiegel zu entfernen.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen und die gesteckten Ziele zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Außen-Rückspiegel ein Stützglied umfaßt, das einen zu einem Spiegelelement gleichartigen linearen Ausdehnungskoeffizien ten hat.

In besonders bevorzugter Weise hat das Stützglied einen kleinen Dämpfungsfaktor.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an hand von derzeit bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Spiegelelements, eines Stützgliedes und einer Heizeinrichtung eines Rückspie gels in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine Rückansicht des Spiegels von Fig. 1;

Fig. 3 eine Rückansicht eines das Spiegelelement, das Stütz glied und die Heizeinrichtung der ersten Ausführungs form aufnehmenden Halterungsteils;

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Halterungsteil mit den mit den darin aufgenommenen Bauelementen;

Fig. 5 eine Rückansicht einer Heizeinrichtung für die erste Ausführungsform;

Fig. 6 einen Querschnitt eines Halterungsteils, eines Spiegel elements, eines Stützgliedes und einer Heizeinrichtung eines Rückspiegels in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 7 ein Diagramm einer Amplitude an einem Spiegelelement gegenüber einem Dämpfungsfaktor eines Stützgliedes;

Fig. 8 einen Querschnitt des eingangs zum Stand der Technik abgehandelten Rückspiegels.

Anhand der Fig. 1-5 wird die erste Ausführungsform gemäß der Erfindung erläutert.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, hat ein im Spritzgießverfahren aus Kunstharz hergestelltes Halterungsteil 1 eine Öffnung 12, die auf der Sicht- oder Bildeinfallsseite des Rückspie gels liegt und von einer Anlage-oder Stützfläche 13 umgeben ist. In das Halterungsteil 1, das mittels eines (nicht dar gestellten) Spiegelgehäuses an der Karosserie befestigt ist, ist ein Spiegelelement 4, das eine geeignete Krümmung auf weist, eingebaut.

Das Spiegelelement 4 umfaßt ein transparentes Glas sowie eine (nicht dargestellte) Reflexionsschicht,und das transparente Glas liegt durch die Öffnung 12 hindurch zum Äußeren frei.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein Stützglied 5 parallel zum Spie gelelement 4 angeordnet, und zwischen dem Spiegelelement so wie dem Stützglied wird ein Raum 6 gebildet, der von einer umlaufenden Stufe A des Stützgliedes 5 umschlossen ist, wobei die Stufe A den Raum 6 abschließt. Wie der Fig. 2 klar zu entnehmen ist, ist die Krümmung der Stufe A größer als die Krümmung des Spiegelelements 4 an jeder Ecke A1. Eine Refle xion der Schwingung kann an jeder Ecke A1 des Stützgliedes 5 aufgrund der größeren Krümmung der Stufe A vermindert werden.

Das Stützglied 5 ist in seinen Abmessungen geringfügig kleiner als das Spiegelelement 4, so daß ein Klebemittel nicht auf die freiliegende Fläche des Spiegelelements 4 vortreten kann. Der Unterschied zwischen dem Außenumfang 4a des Spiegelele ments 4 und dem Außenumfang 5a des Stützgliedes 5 beträgt etwa 1-2 mm. Dieser Unterschied wird so klein wie möglich gemacht, um die Schwingungen des Stützgliedes 5 auf das Spie gelelement 4 zu übertragen.

Ferner wird das Stützglied 5 aus einer Metallplatte gefertigt, die nahezu denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das Spiegelelement 4 hat. Das Stützelement 5 kann aus einem rostfreien Stahl, aus martensitischem rostfreien Stahl, aus Titanmaterialien oder anderen gleichartigen Werkstoffen herge stellt werden. Die linearen Ausdehnungskoeffizienten dieser Materialien liegen bei etwa 9×10^-6. Im Vergleich hierzu beträgt der lineare Ausdehnungskoeffzient des transparenten Glases 8×10^-6. Somit haben diese Materialien zum Spiegel element 4 gleichartige lineare Ausdehnungskoeffizienten.

Das Stützglied 5 umfaßt eine Platte 50 mit nahezu derselben Krümmung wie das Spiegelelement 4 und auch ein Verbindungs stück 51, das rund um die Platte 50 angeordnet ist. Das Ver bindungsstück 51 ist fest und dicht mit dem Spiegelelement 4 verklebt, wobei nach dem Verkleben des Stützgliedes 5 mit dem Spiegelelement 4 der enge und lange Raum 6 gebildet wird. Die Platte 50 weist ein ebenes Teil 52 auf, mit dem der Vibra tor 2 verklebt ist und an dem Höcker 53 ausgebildet sind, um den Vibrator 2 am korrekten Ort zu plazieren.

Das Verbindungsstück 51 hat dieselbe gekrümmte Fläche wie das Spiegelelement 4, um den Klebstoff gleichförmig und dünn um das Spiegelelement 4 herum zu verteilen, und es verhindert das Entstehen einer Verzerrung. ln gleichartiger Weise be sitzt das ebene Teil 52 die gleiche ebene Fläche wie der Vibra tor 2, um Klebstoff gleichmäßig sowie dünn am Vibrator 2 zu verteilen. Die gleichförmige und dünne Klebstoffschicht kann das Oszillieren des Stützgliedes 5 gut auf das Spiegelele ment 4 übertragen.

Am Stützglied 5 ist ferner ein Schlitz 54 zur Durchführung eines flexiblen Leiters 31, der einer Heizeinrichtung 3 elek trische Energie zuführt, vorgesehen. Der Schlitz 54 wird nach Einbringen des flexiblen Leiters 31 in diesen durch Verschluß harz dicht abgeschlossen. Der Leiter 31 wird elektrisch und mechanisch mit der Heizeinrichtung 3 über ein Anschlußstück 31a verbunden; eine Vertiefung 57 nimmt das Anschlußstück 31a auf, so daß dieses zum Spiegelelement 4 beabstandet ist.

Sechs Laschen 5b sind am Stützglied 5 vorhanden, die durch ein Federelement 11 des Halterungsteils 1 klemmend erfaßt werden um das Spiegelelement 4 sowie das Stützglied 5 am Halterungsteil 1 zu befestigen.

Da das Stützglied 5 mit dem Spiegelelement 4 verklebt und der Schlitz 54 dicht verschlossen ist, ist auch der Raum 6 abgeschlossen, weshalb auf Grund von Temperaturänderungen im Raum 6 Wassertropfen auftreten können, die ein Schwingen am Spiegelelement 4 sowie am Stützglied 5 absorbieren. Um diese Absorption zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung ein kleines Loch 55 im Stützglied 5 vorgesehen, welches mit einem wasserdichten Tuch 56, das eine gute Belüftung bietet, abge deckt wird. Dieses kleine Loch 55 verbindet insofern den Raum 6 mit der Atmosphäre. Wenn sich im Raum 6 Wassertropfen entwickeln, so werden diese bei einem Schwingen des Spiegel elements 4 sowie des Stützgliedes 5 zerstäubt, und diese zer stäubten Wassertropfen werden aus dem Loch 55 abgeführt.

Die Fig. 5 zeigt die Heizeinrichtung 3, die eine flexible Grundplatte 30 und eine beispielsweise zickzack- oder serpen tinenförmige Widerstandsstruktur 32 als Heizleiter aufweist, die von der flexiblen Grundplatte 30 bedeckt ist. Die Wider standstruktur 32 ist mit dem flexiblen Leiter 31 verbunden, der der Heizeinrichtung 3 Elektroenergie zuführt. Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Heizeinrichtung 3 an das Stützglied 5 geklebt und so gebogen, daß ihre Mitte mit dem Spiegelele ment 4 in Berührung ist. Die flexible Grundplatte 30 besteht aus einem Isoliermaterial mit niedrigem Reibungskoeffizi enten.

Wenn Elektroenergie dem Vibrator 2 zugeführt wird, so dehnt er sich radial aus und zieht sich zusammen. Die radiale Expan sion und Kontraktion am Vibrator 2 erzeugt die Schwingungen am Stützglied 5 sowie am Spiegelelement 4. Wenn der Vibrator 2 mit der richtigen Frequenz gespeist wird, so wird auf Grund einer Resonanz des Spiegelelements 4, des Stützgliedes 5 und des Vibrators 2 am Spiegelelement 4 eine stehende Welle erzeugt, durch die Wassertropfen oder andere Fremdsubstan zen vom Spiegelelement 4 entfernt werden.

Wird der Heizeinrichtung 3 Elektroenergie zugeführt, so er zeugt die Heiz- oder Widerstandsstruktur 32 Wärme, die dem Spiegelelement 4 durch Leitung, Konvektion und Strahlung übertragen wird. Eispartikel oder andere Fremdsubstanzen wer den durch die Wärme zum Schmelzen gebracht und durch die ste hende Welle am Spiegelelement 4 entfernt.

Durch die von der Heizeinrichtung 3 erzeugte Wärme werden das Spiegelelement 4 sowie das Stützglied 5 ausgedehnt. Gemäß der Erfindung ist jedoch der lineare Ausdehnungskoeffizient des Stützgliedes 5 dem des Spiegelelements 4 ähnlich oder gleichartig. Obwohl das Stützglied 5 fest an das Spiegelele ment 4 geklebt ist, wird diesem Element weniger Spannung ver mittelt. Somit kann folglich ein Verwerfen oder Verzerren des Spiegelelements vermindert werden, und weil das Spiegel- Element 4 nicht verzerrt wird, wird das Stützglied 5 schwer lich vom Spiegelelement 4 getrennt. Ferner wird die Dichtig keit zwischen dem Spiegelelement 4 sowie dem Stützglied 5 für einen langen Zeitraum aufrechterhalten, und darüber hin aus tritt kaum ein Brechen des Spiegelelements 4 auf.

Das Dickenmaß zwiscnen dem Spiegelelement 4 und dem Stütz glied 5 kann vermindert werden, weil die Platte 50 des Stütz gliedes 5 die gleiche Krümmung wie das Spiegelelement 4 hat. Ferner kann die Wärmeverteilung im Raum 6 vergleichmäßigt werden, weil dieser Raum 6 nahezu gleiche Dicke hat. Das Spiegelelement 4 kann deshalb rasch erwärmt werden.

Die Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Rückspiegels, wobei ein Stützglied 7 an ein Spiegel element 4 und ein piezoelektrischer Vibrator 8 an das Stütz glied 7 geklebt sind.

Bei annähernd 50 kHz ist für die stehende, am Spiegelelement 4 erzeugte Welle eine Amplitude von etwa 4µm erforderlich, um die Wassertropfen am Spiegelelement zu zerstäuben.

Ferner hat das typische Spiegelelement 4 für den Außen-Rück spiegel eines Fahrzeugs eine Fläche von etwa 162 cm², die entsprechend der Ausgestaltung oder Konstruktion des Rück spiegels variiert werden kann. In Anbetracht der Fläche des Spiegelelements 4 kann der Durchmesser des Vibrators 8 ge ringer als 6 cm sein. Im Gegensatz hierzu ist die maximale Eingangsleistung des Vibrators 8 etwa 1,5 W/cm², solange der Vibrator 8 natürlich durch die Atmosphäre gekühlt wird. Des halb wird die maximale, dem Vibrator 8 zugeführte Leistung unter 40 W begrenzt.

Der Dämpfungsfaktor des Stützgliedes wird folgendermaßen ge wählt. Wenn die maximale Leistung von etwa 40 W dem Vibrator 8 zugeführt werden soll, dann soll der Dämpfungsfaktor des Stützgliedes 5 unter etwa 4% liegen. Jedoch kann die maxi male Eingangsleistung den Vibrator 8 zerstören oder seine Lebensdauer herabsetzen. Deshalb ist eine Leistung von 25 W gegenüber der maximalen Leistung mehr vorzuziehen. Wird die Leistung von 25 W dem Vibrator 8 zugeführt, dann soll der Dämpfungsfaktor des Stützgliedes 5 unter etwa 1,8% liegen.

Das Stützglied kann aus Titanmaterial, Titanlegierung, Phos phorbronze, Messing, Aluminiumlegierung, 0,65%-Kohlenstoff stahl, 0,8%-Kohlenstoffstahl, 18-B-rostfreiem Stahl oder gleichartigen Materialien gefertigt sein. Die Wassertropfen können zuverlässig durch eine geringe Leistung vom Spiegel element 4 entfernt werden, weil das Stützglied 5, das einen unter 1,8% liegenden Dämpfungsfaktor hat, die Schwingungen des Vibrators 8 sehr gut übertragen kann.

Der ferritische sowie der martensitische rostfreie Stahl und Titanmaterialien sind für das Stützglied 5 vorzuziehen, weil sie kaum rostanfällig und leicht zur Ausbildung des Stützgliedes 5 zu verarbeiten sind. Titanmaterialien sind wohl als das beste Material für das Stützglied 5 anzusehen, weil nicht nur der lineare Ausdehnungskoffizient, sondern auch der Dämpfungsfaktor dieser zu bevorzugen sind.

Claims

1. Außen-Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einem allge mein ebenen Element (4), mit einem fest an diesem Element angebrachten Stützglied (5, 7), mit einem zwischen dem ebenen Element sowie dem Stützglied ausgebildeten Raum (6) und mit einem fest am Stützglied gehaltenen Vibrator (2, 8), dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (5, 7) einen gleichartigen linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das allgemein ebene Element (4) hat.

2. Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Stützglied (5) ein solches aus ferri tischem rostfreien Stahl, aus martensitischem rostfreien Stahl und aus Titanwerkstoffen gewählt ist.

3. Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (5) einen Dämpfungsfaktor unter 5,0% hat.

4 Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (5) einen Dämpfungsfaktor unter 4,8% hat.

5. Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (5) einen Dämpfungsfakor unter 3,3% hat.

6. Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (5) einen Dämpfungsfaktor unter 1,8% hat.

7. Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das allgemein ebene Element (4) ein Spiegelelement ist.