外后视镜设计PPT课件
后视镜设计
© Mike (Shanghai) Auto Parts Co. Ltd June 2007
SGM308外后视镜设计步骤
挡圈槽
扇形槽
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外塑料壳定位块
SGM308外后视镜设计步骤
SGM308外后视镜设计步骤
308后视镜为欧洲标准， 视野分析由PATAC完成。
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1、镜片视野校核
SGM308外后视镜设计步骤
1》保证A面光顺
2》模具能顺利出模
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SGM308外后视镜设计步骤
产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、 承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑 性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料 成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看， 过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及 强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为 满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶 料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导 致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时，产 品可容许厚度的改变达 ；但当收缩率高於0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则 不应超过 。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品 过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不 够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树 脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。
汽车内外后视镜设计开发指南
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2.内后视镜性能
2.1 内后视镜视野要求
GB15084-2006 欧盟ECE R46
驾驶员借助内后视镜必须 能在水平路面上看见一段 宽度至少为20m的视野区 域，其中心平面为汽车纵 向基准面，并从驾驶员的 眼点后60m处延伸至地平 面。
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视野遮挡（头枕、 后雨刷等）<15%
170 1 1000
r
200
Ⅲ
M1、N1、N2、 N3
130 1 1000
r
70
Ø 外后视镜为了扩大视野范围，做成渐变曲率的镜片
变曲率分界线
b与高平行 b=70mm
a=
130 1 1000
r
高=40mm
渐变曲率镜片，按主曲率计算，矩形必须在主曲率镜片范围内
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3.外后视镜的结构（电动带转向信号灯）
20
欧盟ECE R46
2.2 折拢
Ø 根据法规要求，外后
视镜要能够调节与锁
止位置。
向后
Ø 同时为了满足撞击要
折拢
求，调整力也要小于
一定数值。
折拢力扭矩：2.94N·m~ 4.41N·m
耐久试验后折拢力矩>2.45N·m
(经验值)
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向前 折拢
2.3 镜面调整功能
Ø 法规要求镜面必须能够调节方向。
2.2内后视镜片尺寸要求
必须能在反射面上绘出一个矩形，该矩形的高度b为 40mm,底边长为a。
b
11
a
a
150 1 1000
mm
r
（ r为镜面的曲率）
2.3 防眩目
防眩目主要是防止 强光照射在车内后视镜 上影响驾驶者的注意力， 就是俗话说的“晃眼”。
后视镜设计指南内容
外后视镜设计指南编制：审核：批准：1、简要说明在轿车上后视镜主要分为内视镜和外视镜,属于法规件和安全件，用于实现整车视野功能。
在后视镜中，镜片属于关键件，镜片的合理选用是保证外后视镜视野范围的有力保证。
主要采用平面镜、球面镜和双曲率镜三大系列。
例如：S11车左镜片采用平面镜：优点在于后视物体无失真，能真实反映车后物体的真实外形及实际距离；缺点是后视范围较小，造成过多的视觉盲区。
A11车左镜片采用球面镜，曲率半径>1200mm：特点是后视物体缩小，后视范围增大，但不能真实的反映车后物体的大小及实际距离。
国家规定当确定曲率半径>1200mm时，失真误差应小于0.15Ra。
B11车左镜片采用双曲率镜：它弥补了平面镜后方视野过小，球面镜反映视野不真实的不足，它的球面部分采用较大的曲率半径的设计，一般选用SR2000基本上解决了失真问题，即满足了国家法规要求，又解决了盲区问题。
在镜片的设计上采用分界线的办法来警示司机变曲率仅供观察车后大致情况。
制造工艺较为复杂，制造成本较高。
内视镜的镜片选用，可采用非防眩目的平面镜和可遮蔽的光楔镜两种。
其中可遮蔽的光楔镜设计有楔形角，用于调节后视镜反射光线的反射角，以此达到防止光线过强刺眼的问题。
一般情况，楔形角按图纸要求，若图纸没有说明按3°±10′。
2、设计构想1、后视镜是车身的安全法规件，其开发周期如下表：2、后视镜安装点布置应该注意的问题1）后视镜安装点的布置要根据内外钣金来定，距离周边倒圆角（圆角半径是8毫米）的地方距离最少是5毫米。
2）螺栓安装点之间的距离最少是40－50毫米3）螺栓的高度最少是15－20毫米，如果加嵌件的话，应该最少是20毫米，最大是30毫米，如果太高的话，最好在下面掏空，（S11三角块的螺栓为例）以防止缩水，（另外三角块的设计，在安装点上也有类似的高度，为了防止缩水，下面的料厚少一点），后视镜的安装面最好是在同一个平面上，这样有利于钣金面制作4）目前后视镜的安装方式是：B11用M6螺栓（B11-8202011）T11用Q1840616螺栓。
外后视镜总成设计规范
第四章外后视镜总成设计规范绪论外后视镜总成是一种在规定的视野内，映出汽车后方清晰图象的装置（但不包括潜望镜这类复杂的光学系统）。
也是构成外部造型的重要部件。
主要包括外后视镜镜体和外后视镜镜杆总成两大部分组成，后视镜杆总成又分为后视镜支座与后视镜杆两部分。
其主要功能有以下几点：1、驾驶员能够清晰看见并判断汽车后方的情况，及时的、正确的做出反应；2、对整个驾驶室的外观有一定的影响，例如东风之星系列的镀铬外后视镜已经成为东风之星的卖点之一。
鉴于外后视镜的组成和功能对整车的影响，以及在以往的外后视镜总成的设计与生产、运输、装配、调试、运用当中存在和出现的问题，本规范将针对N2类车型，分别对外后视镜镜体和镜杆总成（镜杆和支座）的零件设计，以及三者之间的相互配合、装配、功能进行规范描述。
全文分成后视镜镜体、镜杆总成、注意事项进行描述。
涉及的标准有：GB 15084-1994 汽车后视镜的性能和安装要求GB/T 15089-1994 机动车辆分类GB 11552-1999 轿车内部凸出物GB 11614-1999 浮法玻璃QC/T 625-1999 汽车用涂镀层和化学处理层QC/T 484-1999 汽车油漆涂层第一节 后视镜镜体一、材料与技术要求后视镜镜体主要由壳体、镜面和固定盖板等部分组成，壳体部分要求质轻、牢固，所以材料采用工程塑料，例如：MPP2、ABS等；镜面要求质轻、耐腐蚀、抗缓冲性等等，所以材料大多采用浮法玻璃，执行标准GB 11614-1999 ；固定盖板要求一般，所以材料大多采用为08AL或其它金属，实行标准GB13237-1991。
技术要求：1、镜体外表面采用的花纹、颜色按标准色板，例如花纹编码：GO40颜色编码：C040；2、镜面厚度一般在2～3mm；N2类车要求曲率半径≥1800mm3、镜体外表面不能出现任何涉及厂家的商标、厂名等其它与东风无关的标识，必须在合适的可见部位注明零件号、材料、厂家代码、生产日期等内容。
汽车设计-外后视镜布置策略
1）驾驶员看向外后视镜镜片的视线被遮挡。通常人们只关注到镜片上法规要求 区的可视范围不受障碍物遮挡，但如果镜片上其他边角区域被障碍物遮挡，也会给 客户带来观测上的不便。
某项目开发阶段，通过软件模拟发现从5百分位女性驾驶员视野角度看副驾侧 外后视镜镜片，下边缘局部被内水切遮挡，如图3所示。针对此问题，应在外后视镜 镜片造型确定后就对各百分位人体的视野进行相关检查，同时结合各阶段的整车物 理模型进行评估来保证驾驶员的视野不受遮挡。
2）外观特征。外观造型最希望得到窄支架且外后视镜有“悬浮感”的设计， 能够实现此效果的设计是外后视镜支架布置在车门水切处。
3）成本以及质量。综合对比基座安装在门钣金和安装在窗框上的方案：安装 在门钣金上，相对门钣金的模态略低，增加的水切加强板以及外后视镜加强板相 对安装在门框上增加的门框加强板会产生更多的成本与质量，尤其是将支架布置 在车门水切处的设计对基座强度要求更高，也是众多设计中成本质量投入最多的 一个。成本质量的推算都以APH门框结构为例，不同的门框结构成本和质量的增 加会有所不同。具体的对比信息也要视具体项目的方案而定。
门板上，所以将此2种布置方案一并做讨论与比较。
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汽车设计--外后视镜布置策略
从安装方式来看，基座布置在门板的方案可以分为3类，如表1所示。方案1安装 较为便捷，但要增加后视镜盖板的分件；方案2需要在内钣金上开通孔，为了美观 需要有内饰板遮盖；方案3也需要门内饰板遮盖，另外由于此设计支架厚度薄，对 基座的强度要求更高，相应地会增加一些质量和成本。
某车型仪表盘的指示灯在夜间反光在侧窗玻璃以及外后视镜区域，如图4所示。 对于此类问题，应借助软件对仪表区域发光、高光零件进行反光模拟检查，观察 反光是否侵入外后视镜的观测区域。
汽车设计-外后视镜布置策略
汽车设计--外后视镜布置策略
此类外后视镜安装时需要从门钣金开口处将基座插入，并由内向外用螺栓紧 固在门内钣金或内钣金加强板上，如图8所示。但由车内观察有螺钉或通孔外露的 问题，因此需要使用门内饰板或塑料罩盖进行遮挡。由于支架厚度小，对基座刚 度模态的要求更高，因此基座的长度要大于mirrorpatch，占用更多空间。
无遮挡地观察到镜片上反射的周边环境。在外后视镜的布置工作中，常见的问题有3 类。
1）驾驶员看向外后视镜镜片的视线被遮挡。通常人们只关注到镜片上法规要求 区的可视范围不受障碍物遮挡，但如果镜片上其他边角区域被障碍物遮挡，也会给 客户带来观测上的不便。
某项目开发阶段，通过软件模拟发现从5百分位女性驾驶员视野角度看副驾侧 外后视镜镜片，下边缘局部被内水切遮挡，如图3所示。针对此问题，应在外后视镜 镜片造型确定后就对各百分位人体的视野进行相关检查，同时结合各阶段的整车物 理模型进行评估来保证驾驶员的视野不受遮挡。
某车型仪表盘的指示灯在夜间反光在侧窗玻璃以及外后视镜区域，如图4所示。 对于此类问题，应借助软件对仪表区域发光、高光零件进行反光模拟检查，观察 反光是否侵入外后视镜的观测区域。
图4，某车型仪表盘的指示 灯夜间反光状态
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汽车设计--外后视镜布置策略
3）外后视镜镜壳对前方视野的遮挡面积过大。某车型A柱附近的视野遮挡盲 区过大，如图5所示。通过模型评估发现，沿驾驶员视野看去，后视镜壳体与玻 璃框架视觉上连成了一整片，形成了约25%的障碍角，客户抱怨非常大。
此类问题主要发生在侧围前三角区域有固定玻璃和A2柱的设计中。此类项目 在外后视镜设计初期就应当进行视野的检查，以便更早地调整外后视镜的造型或 周边零件的布置。
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汽车设计--外后视镜布置策略
E70车外后视镜
BMW 售后服务
除了工作手册外，产品信息中所包含的信息也是 BMW 售后服务培训资料的组成部分。
有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 BMW 售后服务的最新相关信息 。
信息状态：2006 年 6 月
联系地址：conceptinfo@bmw.de
© 2006 BMW AG 慕尼黑， 德国 未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分 VS-12 售后服务培训
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功能
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概览
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系统组件
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概览
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总结
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我应当记住什么
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测验问题
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问题答案
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目的 E70 车外后视镜
为培训做准备，针对实际应用的参考资料
本产品信息将介绍 E70 车外后视镜的相关功 能。
通读本产品信息后，您将了解到车辆配置不同 的情况下采用哪种后视镜加热装置 。以及由哪 个控制单元控制后视镜加热装置。
脚部空间模块每隔 20 ms 检查一次后视镜调 节开关的状态。驾驶员车门开关组件内的电子 系统对后视镜调节开关进行分析并通过 LIN 总线向脚部空间模块发送相关信号。脚部空间 模块负责控制调节电机 。
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后视镜加热
从“总线端 15 接通”状态起即可启用后视镜 加热装置 。
标准型车外后视镜
组合仪表通过 K-CAN 提供车外温度数值。
后视镜调节电机（7 和 9）由后视镜电子装置 进行控制。后视镜电子装置通过 LIN 总线接 收调节车外后视镜的要求。
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功能 E70 车外后视镜
概览
根据车辆配置情况可执行下列车外后视镜功 能： l 向上 / 下和左 / 右方向调节车外后视镜 l 后视镜加热 l 翻折后视镜
后视镜设计流程PPT课件
第9页/共30页
五、设计步骤
第10页/共30页
1、检查外表面拔模及左 右对称性，确定坐标系、 确定镜壳及支架的拔模方 向；
第11页/共30页
第1页/共30页
后视镜发展趋势
• 外观上，从上世纪的桑塔纳、捷达等造型简陋、工艺粗糙的后 视镜向现在越来越多车型所讲究的美观、精致的方向发展
• 结构上，从过去的镜片只能手动调节到如今的电动调节、记忆 式调节，以及未来的电脑控制调节；镜头从手动调节发展到电 动调节
• 功能上，不仅满足从前的视野观察要求，还已经或正在开发加 热除霜、加装转向灯、倒车雷达、卫星定位、测试胎压、移动 摄像、代接手机等新功能
备注 球面镜片一般 SR=1250mm ， 厚 2mm
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八、示例
镜壳部分的尖锐边倒圆角后产生收缩(红色），致使与镜壳装饰罩出现 配合间隙。在修改尖锐边后将原来的圆角改为变倒角，配合处不再收 缩，弥合裂缝。
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黄色为修改后镜壳 ①、②、③安装口位置更改 ④为增加的安装口 位置的调整基于安装平衡的考虑； 上图中②的卡子形状改变。出于出镜面抖动
影响外观，易 更改做到等料厚
产生缩印
托 板 带 动 镜 更改为按照同心
面 上 下 左 右 球面处理
转动时不平
稳，起不到防
镜片抖动作
用
同上
同上
第20页/共30页
七、案例总结
V-Car 后视镜项目总结（续）
零件名 镜片 连接块
密封垫
输入条件
汽车内外后视镜设计规范
性）
二、汽车后视镜的分类 ◆内后视镜：Ⅰ类、 ◆主外后视镜：Ⅱ和Ⅲ类、 ◆广角外后视镜：Ⅳ类、 ◆补盲镜：Ⅴ类 三、汽车后视镜的曲率半径 ◆内后视镜：Ⅰ类和Ⅲ类主外后视镜为曲率半径 为 1200mm ◆Ⅱ类主外后视镜曲率半径：为1800mm ◆广外后视镜Ⅳ类、补盲镜ห้องสมุดไป่ตู้Ⅴ类曲率半径：为 400mm
• 驾驶员借助外后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为3.5米的视野区域， 其左边与汽车纵向基准面平行，且与汽车右边最外侧点相切，并从驾驶员眼点后 30米处延至地平线。此外驾驶员借助外后视镜必须能看见宽度大于0.75米，并 从驾驶员眼点后4米处至上述区域相接的视野区域。
。
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• 内后视镜视野规定
5）如后视镜外型需要重新造型，设计人员需要提供镜的长、宽， 镜杆位置中心尺寸，镜高，安装位置角度，镜在整车上的最低 高度等技术条件。
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• 6、外部条件
1）总布置提供所用车型的驾驶室外廓尺寸 2）总布置提供所用车型的车厢尺寸 3）总布置提供所用车型的座椅H点，坐标位置尺
寸 4）总布置提供所用车型的眼椭圆X，Y，Z坐标尺
• 6、镜杆件的材料：管长度、管连接形式、管表面颜色及表面涂层、材料性能标 准等。
• 7、后视镜反射涂层：（电动、手动后视镜相同）
• 8、镀铝膜后视镜反射率不得低于40%
• 镀铬膜后视镜反射率不得低 于4%
• 9、后视镜失真率（电动、手动后视镜相同）
• 平面镜失真率不得大于3%
• 曲面镜失真率不得大于7%
13、后视镜总成耐候 性能：按QC/T531标准规定300h无异常。 14、后视镜总成震动耐久性：按QC/T531标准进行试验不得有变形、 损坏、松动、脱落、和镜面位置改变等现象产生。
外后视镜设计PPT课件
DYKMC R&D “06.11.01
▲ 图10 CERATO镜片位置
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■ 4:外后视镜布置与视野确定-结论
DYKMC R&D “06.11.01
后视镜虽然有视觉死角和风切声,但目前仍是必不可少的.近年来，国内外科研人员和汽车厂商针对传统光学后视 镜存在的缺陷，从不同的角度通过各种途径和方法进行革新与改进，产生了不少新技术。
经多次修改,最终得到如 图9 的后视野校核图-一般都忧于 法规要求
DYKMC R&D “06.11.01 ▲ 图8 后视野校核图-CATIA三维模型
.
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▲ 图9 后视野校核图
■ 外后视镜布置与视野确定
3.3 后视镜的结构设计 后视镜的外壳形状在整车造型阶段已具有与整车协调一致
的外形特征.而结构设计就是进行内部机构的容纳性,可调整性, 工艺的可行性设计.
■ 1:外后视镜布置与视野确定-基本结构
1.1 式样-CERATO
PLATE
HOUSING
MIRROR
1.2 基本性能参数
.
DYKMC R&D “06.11.01
1
■ 2:外后视镜布置与视野确定-相关标准
2.1 关联标准
DYKMC R&D “06.11.01
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■ 3:外后视镜布置与视野确定-后视镜的设计
DYKMC R&D “06.11.01
E1 (1347T,377.5L,910H) E2 (1347T,312.5L,910H) 60°
▲ 图6 左后视镜水平方向布置
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▲ 图7 后视野确定原理图-GB15084
■ 外后视镜布置与视野确定
后视野是否满足要求,传统的后视野设计是用手工绘图方法 完成,这种方法是在二维平面上进行三维空间设计,需要多次图 影变换.由于车身结构多由空间曲面和曲梁组成,传统设计方法 存在工作量大,修改不方便,设计周期长等问题.现多用空间数学 模型准确对汽车后视野进行确定与校核.如图8:
外后视镜结构设计规范检查汇总PPT
外后视镜的一般知识2
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外后视镜的扩展知识1（盲区）
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外后视镜的扩展知识2（新技术）
此处凸出物 为探测温度 的探测头。
纳米技术：（英文名称： nanotechnology）能操作细小到0.1～ 100nm物件的一类新发展的高技术。生物芯片和生物传感器等都 可归于纳米技术范畴。 外后视镜自动防眩目，什么是防炫目后视镜，国内现有的驾车环 境非常适合蓝镜,因为后车使用远光灯的频率很高,大部分的汽车 大灯又都是卤素灯泡,属于黄色光源,而蓝镜可以降低黄光的强度, 故可有效降低刺眼光晕,达到防眩的效果.艳阳高照的气候环境中 长时间在大太阳下驾车,一般铭镜或铝镜反光强,会刺眼,蓝镜的影 像却很柔和,不会刺眼.所以不论是白天还是夜晚,驾车都非常适合 使用蓝镜.秀车网提供的清华华仕大视野蓝镜，采用国际最新的 蓝膜防眩目技术,在玻璃表面形成380纳米波长的“纳米镀膜”， 不但拥有原大视野，无盲区功能，而且有国际领先水平的蓝膜防 目眩功能。“纳米镀膜”同时在镜片的表面形成一层永久防雨防 雾镀层。
外后视镜结构设计讲座
汽车配件有限公司
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后视镜眼点说明
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后视镜的一般知识1
一、关于后视镜的基本介绍 1、后视镜是一种由镜片、保持部分、支持安装部分（包括缓冲机构）等几部分组成的，能在规定的视野内，映出汽车后方清晰图象的装置。
2、关于后视镜的常用分类: A、以安装位置分：分有外后视镜、下后视镜和内后视镜。 B、以用途划分：外后视镜反映汽车后侧方，下后视镜反映汽车前下方，内后视镜反映汽车后方及车内情况。 C、以镜面结构分，不同的镜面结构用途不一样。
参考后视镜型 参考后视镜型号、
号、实样选购 实样选购（可多 1）参考结构
一般后视镜镜面主要有两种，一种是平面镜，顾名思义镜面是平的，表面曲率半径R无穷大，根据光的反射规律，这种镜面可得到与目视大小相同 的映像，这种平面镜常用做内后视镜。另一种是凸面镜，镜面呈球面状，具有大小不同的曲率半径，它的映像比目视小，但视野范围大，这种凸面镜常 用做外后视镜和下后视镜。轿车及其它轻型乘用车一般装配外后视镜和内后视镜，大型商用汽车（大客车和大货车）一般装配外后视镜、下后视镜和内 后视镜。 3、关于后视镜的视野问题。（详见后面介绍） 4、关于后视镜的反射率： 后视镜有一个反射率指标，反射率越大镜面反映的图像越清晰。 反射率的大小与镜面反射膜的镀层材料以及镀层位置有关：镜片外表面镀膜，一般用铬为材料，反射率较低，最小反射率为40%；镜片内表面镀膜，一 般用银、铝为材料，反射率较高，最小反射率为80%。 高反射率在一些场合会有副作用，例如夜间行车在后面汽车前大灯的照射下，经内后视镜的反射会使驾驶者产生眩目感，影响行车安全。因此内后视镜 一般采用棱形镜，虽然镜面也是平的，但其截面形状是棱形，它利用棱形镜的表面反射率与里面反射率不一样的特点，达到无眩目要求。白天采用反射 率为80%的银质或铝质里面反射膜，晚上则用反射率只有4%左右的表面玻璃。为此，晚上只需略为将白天位置的内后视镜转动一下角度就行了。 目前有一种自动防眩目内后视镜，有一面含有光化学物质的特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成。两个光敏二极管分别设置在后视镜的前面及 背面，分别接收汽车前面及后面射来的光线。当车后面跟随车辆的大灯照射在车内后视镜上时，此时后面的光强于前面的光，此反差被两个光敏二极管 感知并向电子控制器输出一个电讯号到后视镜导电层上，致使后视镜镜面电化层颜色变深，此时再强的光照射在车内后视镜上也不会反射到驾驶者眼睛 上，不会晃眼。 防眩目后视镜固然能防眩目，但在从车库倒车出来时由于车后面的光线较强而车前光线弱，此时后视镜如变暗就不利于倒车时看清车后情况，因此一些 汽车便设计成当汽车挂倒挡时能自动取消防眩目功能。如没有自动取消功能的也会设计有手动取消防眩目功能。 5、对于外后视镜的基本要求： 外后视镜外形轮廓不但影响到车身的外观，也影响到车身尺寸，行业标准有轿车外后视镜的安装位置不得超出汽车最外侧250毫米的规定。同时，由于 一般轿车的速度提高，风阻和噪声是一个重要问题，因此外后视镜外形轮廓要符合空气动力学，用园滑的线条尽量减少风阻及风噪。 外后视镜的控制方式有电动式和手动式。电动式外后视镜的镜片后面装有驱动机构，它由小型可逆式直流电动机、减速齿轮、电磁离合器组成，驾驶者 在车内控制开关对外后视镜进行上下左右调整，调整范围30度以内，并可以折叠。手动式外后视镜多采用杠杆式，也有软轴式。驾驶者在驾驶座上摆 动车门上相应的小手柄，即可上下左右调整镜面角度，这种手动后视镜的结构比较简单，一般装配在经济型轿车上。
汽车外后视镜造型设计分析
汽车外后视镜造型设计分析摘要：对于整个小汽车而言，外后视镜是设计的重难点。
对此，本文研究以汽车外后视镜造型设计为切入点，重点分析了其功能、结构与造型之间的关系，并提出了具体设计方案，以此来更好地指导实践工作。
关键词：汽车；后视镜；功能；造型；设计对于外后视镜而言，其属于确保行车安全以及为驾驶提供便利的主要汽车外观构成件之一，涉及多项功能。
外后视镜造型设计时，需要将产品功能结构作为基础。
同时，由于产品功能结构存在着多样性的特点，所以其造型也较为复杂，在研究复杂造型的过程中，需重点对其内在逻辑关系进行明确，掌握构成功能结构的零件的联系。
1.外后视镜造型分析1.1产品功能与造型关系在人机交互进一步发展的背景下，消费者不只是重视产品整体外观，还十分关注其可用性。
对于可用性而言，与功能性相似，特殊造型通常设计特殊的功能需求。
所以，因为产品在功能性质方面存在差异，所以其功能和造型之间的关系也存在着不同。
例如外后视镜面尺寸偏小，会扩大视野盲区范围，过大则会导致车身轴间距变宽，容易与其他车发生剐蹭的情况。
1.2产品结构与造型关系结构设计属于产品设计过程中的关键环节，结构和外观之间存在着紧密的联系。
在设计过程中，让结构和外观实现统一，属于获取独特造型的主要条件。
例如，对于外后视镜结构载体基座而言，其与其他部件之间的连接，主要采取卡扣与扣锁的方法，通过机械连接的方法取代静态螺帽连接，除了能够减少设计成本之外，还能够将结构隐藏到内部，有利于产品美观度。
总而言之，外后视镜功能系统与结构体系之间存在着紧密的联系，结构系统又与外观造型设计相关，外后视镜功能限制了其结构体系，结构体系又决定其外观造型。
2.外后视镜设计实例2.1功能结构与造型分析2.1.1外观模块对于后视镜外观模块而言，其由基座、外壳以及三角窗连接处构成。
为了能够提高造型的安全性能，这里外壳选择使用较为醒目的黄金色金属漆；为了能够预防风阻及路面不平整造成的抖动与磨损，也为了预防车身纵轴距较长，外壳最远两点之间的尺寸不得大于250mm。
外后视镜设计规范
外后视镜设计规范目录目录 (IV)1零件综述 (23)1.1系统定义、功能简介、各部分组成 (23)1.2常用类型简介 (23)2开发流程 (24)2.1整体沿用开发流程 (24)2.2部分沿用开发流程 (25)2.3全新开发流程 (26)3性能要求 (26)3.1法规要求 (26)3.2专利规避要求 (27)3.3配置要求 (27)3.4平台化、模块化分析 (27)3.5成本、重量要求 (28)3.6安全性要求 (28)3.7可靠耐久性要求 (28)3.8环境适应性要求 (28)3.9精致性 (28)3.10NVH要求 (28)3.11装配维修性要求 (29)4结构设计 (30)4.1造型分析 (30)4.2主断面设计 (38)4.3安装点、定位点布置 (38)4.4周边件配接 (40)4.5结构设计要点 (41)4.6常见问题及规避措施 (42)5试验验证 (43)1 零件综述1.1 系统定义、功能简介、各部分组成1.1.1 系统定义外后视镜是驾驶员观察后方、侧方和下方信息的必备功能件。
1.1.2 功能介绍外后视镜为满足不同人群对视野的需求，镜片必须满足上下左右都能调整至少8°，调整方式为手动或电动；为满足整车最小通过性和碰撞过程中对人员或物品的最小伤害，外后视镜应当能够前后折叠。
1.1.3 各部分组成图1-1外后视镜爆炸图1、镜片2、加热片3、镜片托4、镜框5、镜片调整机构6、机芯支架7、转向灯8、镜体9、镜座支架 10、镜座 11、镜座垫 12、折叠机构支架 13、弹簧 14、垫片 15、折叠机构 16、线束1.2 常用类型简介1.2.1 从整车转向功能考虑，外后视镜上有集成转向灯和不带转向灯。
1.2.2 镜头折叠分为手动折叠和电动折叠。
1.2.3 镜片调整分为手动调整和电动调整。
1.2.4 镜片有普通镜片和带除霜、亲水功能的镜片。
1.2.5 从镜片曲率上分为单曲率和双曲率外后视镜。
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的交通状况可以直接映入直视前方的驾驶员眼内,使之不必经
常转动眼睛和头部就能获得车后和车内的信息.根据人机工程
学的要求:后视镜在水平方向的位置应处于前直线视线的左右
各60°(45°头部自然转角与15°眼睛自然转角之和)范围内;在
垂直方向的位置上处于前直视线上下个45°(30°头部自然转
角与15°眼睛自然转角之和)范围内.如图5,图6所示.
40 a
b≥70
▲ 图4 CERATO 镜面示意图
.
4
■ 3:外后视镜布置与视野确定
3.1.3 后视镜安装位置的确定
汽车后视镜的布置应充分考虑以下两点
1) 满足法规的要求
2) 驾驶员观察后视镜的舒适性
在后视镜曲率半径确定后,像高、像距即确定了,即可按下
公式核算目距:d=h’/tgW－v
一般我们在整车大样设计中有驾驶员眼点E位置,即驾驶员
▲ 图3 中国后视镜强制标准规定的镜 面尺寸(mm)
3.1.2 后视镜镜片尺寸的确定 一般后视镜镜片越大,视野越大,但会影响前方视野,同时不需要的
景物会映入镜中,易分散驾驶员的判断力,因此确定合适的大小原则是:能 清楚的反映法规所反映的后视野.GB15084-2006中5.1.2条规定了后视 镜镜面尺寸(如图3) .CERATO镜面示意图参照图4
经多次修改,最终得到如 图9 的后视野校核图-一般都忧于 法规要求
DYKMC R&D “06.11.01 ▲ 图8 后视野校核图-CATIA三维模型
.
7
▲ 图9 后视野校核图
■ 外后视镜布置与视野确定
3.3 后视镜的结构设计 后视镜的外壳形状在整车造型阶段已具有与整车协调一致
■ 1:外后视镜布置与视野确定-基本结构
1.1 式样-CERATO
PLATE
HOUSING
MIRROR
1.2 基本性能参数
.
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1
■ 2:外后视镜布置与视野确定-相关标准
2.1 关联标准
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.
2
■ 3:外后视镜布置与视野确定-后视镜的设计
3.2 后视野校核 在初步确定后视镜的安装位置后,必须进行视野校核,只有经
过多次的修改校核才能得到合格的后视镜布置位置,而视野的 校核即是光学中镜面成像原理的应用. 图7:
1) 根据光学中镜面成像原理,求出驾驶员眼点E1,E2在镜中 的成像点M1,M2 .
2) 分别以M1,M2点为顶点,做可视镜面边界的射线,求出单 眼视角A,B以及双眼视角C和左右单眼总视角D.而根据 GB15084-2006第3.9条后视镜的后视野范围为左右单眼总视野.
设W为视角,则W为:W=arctg［h’/(d+v)］………………….③.
E-视点 d
u
W
v f
▲ 图2 球面镜成像原理图
3
■ 3:外后视镜布置与视野确定
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一般人认为在白天光线下以视角 W 能看清物体的前提下,先要看 清镜中的像,还要考虑诸如阴,晴天下的光照度,空气透明度,镜面清洁度, 所以视角的选择较关键,各汽车先进国家在对于不同视角做大量试验后, 在合适视角下,按照法规确定出物距和物高后将以上三式联立即可得到 曲率半径.通过多年试验的大量数据总结一般认为曲率半径R在9001500mm范围内较合适.而GB15084 第4.3条也做了强制性要求,根据实 际经验和相关参考资料,CERATO后视镜曲率半径定为1400mm±150
.
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E1 (1347T,377.5L,910H)
R (1347T,345L,275H)
▲ 图5 左后视镜垂直方向布置
5
■ 外后视镜布置与视野确定
基于以上原则,利用CATIA三维软件数学模型可求出后视镜 中心位置.
在对后视镜后视中心的选择中,可以看出中心点的位置对视 野影响相当大,而且有关此部分内容在国内外资料中,没有给出 经验数据范围.而安装角度的选择也固定在一个范围,一般左镜 14-17°,右镜25-28° (镜面中心法线与车前进方向夹角),
眼睛位置,CERATO驾驶员座椅乘坐基准点R点坐标为:
(1347T,345L,275H),根据GB15084-2006第3.14条,计算出驾驶
员的左右眼点分别为E1 (1347T,377.5L,910H) E2 (1347T,312.5L,910H)
一般人眼的视野角度,以靠近直前视线为宜,这样,车辆后方
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E1 (1347T,377.5L,910H) E2 (1347T,312.5L,910H) 60°
▲ 图6 左后视镜水平方向布置
6
▲ 图7 后视野确定原理图-GB15084
■ 外后视镜布置与视野确定
后视野是否满足要求,传统的后视野设计是用手工绘图方法 完成,这种方法是在二维平面上进行三维空间设计,需要多次图 影变换.由于车身结构多由空间曲面和曲梁组成,传统设计方法 存在工作量大,修改不方便,设计周期长等问题.现多用空间数学 模型准确对汽车后视野进行确定与校核.如图8:
目距d
▲ 图1 视野θ与d,R的关系
d —目距 α —视线与反射中心夹角 h’ —像高
当给定α和镜宽时,双目视域角θ与d,R的关系如图1示
h-物高
R h’-像高
R选择多大,可以根据成像原理来确定(图2),其相应的几何光 学公式为: 1/u+1/v=1/f=2/R……………………………………①
h’/h=(R-v)/(R+u)…………………………………...②
视 域
角
θ
作为后视镜的一个基本参数,后视镜曲率半径直接关系到后视
R 800
镜的视野大小和影象质量. 众所周知,凸面镜可以扩大视野,视野随曲率半径R缩小而增大,
R 1000 R 1200
R 1500
视野增大的倍数m同曲率半径R有如下关系:
R-60
ห้องสมุดไป่ตู้
m=QT/QP=2d/Rcosα+h’ 其中 QT—凸面(球)镜视域角(双目) QP —平面镜视域角(双目)
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后视镜的设计就是通过对后视镜的曲率半径,镜面尺寸,安装位置和数量的正确选择,再满足相对标准的要求基础上,使 后视镜为驾驶员提供更多的信息.当然,后视镜的设计还要同整车的造型和车身强度要求相结合,做到安全和美观的统一.
3.1 后视野设计
3.1.1 后视镜曲率半径的确定