WO2011000213A1 - 汽车后视镜与车窗玻璃水珠消除方案 - Google Patents

Description

汽车后视镜与车窗玻璃水珠消除方案 技术领域

本发明属于汽车零配件设计技术领域，具体涉及一种消除汽车 后视镜与车窗玻璃上水珠的方案。 背景技术

下雨天汽车外后视镜（简称后视镜）与前侧窗玻璃 （简称车窗 玻璃） 挂满水珠影响驾驶员视线一直是一大交通隐患， 为解决这 一难题发明了很多方法：

( 1 ) 机械式， 如设置雨刷器等， 其缺点是结构复杂， 不美观。

( 2 ) 电子式， 如超声波除水等， 结构复杂， 不能清除车窗玻 璃上的水珠。

( 3 ) 吹风式， 有电扇吹风和自然导风的， 结构虽简单， 但除 水珠效果不好。

( 4 ) 电热式， 即在镜片后设置电加热部件， 这是目前唯一投 入使用的技术， 但只能除霜， 除水珠效果不好， 且不能清除车窗 玻璃上的霜和水珠。

( 5 ) 喷液式： 即向后视镜喷射液体清除水珠， 虽有不少较好 方法， 但都不完善。 如公告号为 CN2413953Y 的中国实用新型专 利， 出水喷头影响后视镜外观， 不能清除车窗玻璃水珠。 公告号 为 CN201021262Y 的另一实用新型专利， 喷头直接装在车门上， 严重影响美观。 这些方法一个共同的缺陷是： 忽略了喷头的设计， 会影响整车或后视镜外观， 而且对喷射的液体没有改善， 使用普 通水或现有清洗液除水珠效果不理想。

综上所述， 迄今为止， 人们还没有找到一套全面、 完善、 切实 可行的汽车后视镜与车窗玻璃水珠消除方案。 发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足， 提供一种完善、 简单易 行的汽车后视镜与车窗玻璃水珠消除方案， 可迅速清除后视镜与 车窗玻璃上的水珠。 当然， 本发明对于清除雾水、 结霜、 雪花、 污秽等效果也很好。

物体表面之所以形成水珠，是因为物体表面不同区域亲水性存 在差异造成， 即有的地方亲水， 有的地方疏水， 而且交织在一起。 当水落到物体表面时， 在张力的作用下水自然从疏水区域聚向亲 水区域从而形成水珠， 而且水珠还能粘附在垂直的物体表面不滑 落。 其实， 将日常使用的洗涤用品涂敷在物体表面， 就能立即形 成一层亲水薄膜， 水落在上面会迅速扩散不形成水珠， 究其原因， 是因为洗涤用品中所含的表面活性剂大幅度降低了水的界面张 力。 基于这一思路， 本发明巧妙的设计了多套喷射方案， 需要时 操作控制开关将亲水润湿性能良好、 能显著降低水的界面张力的 亲水清洗液 （简称亲水液） 喷射到并保留在后视镜与车窗玻璃上， 水珠会立即扩散、 流淌、 消失， 而且可以保持一段时间内 （ 30 分 钟以上） 不再形成水珠。

本发明的一种技术方案是： 亲水液储存在车上现有的洗涤器 水壶或新增的水壶里， 通过操作控制开关启动洗涤泵， 经导管将 亲水液输送到设置在后视镜和 /或车窗装饰盖板上的喷头， 再经喷 头喷到后视镜镜面和车窗玻璃上。 喷射方式与喷头的设计是本发 明的重要环节。 由于后视镜的结构和安装位置各种各样， 本发明 设计了多套喷射方案， 可以是一个喷头实现两个方向喷射， 也可 以是多个喷头分别负责不同方向喷射。 喷头位置的选择也有多种， 或设置在镜壳上 （称作镜壳喷头） ， 或设置在镜面上 （称作镜面 喷头） 及后视镜其它方便的地方， 对于在车窗前部三角区域中装 有装饰盖板的车型来说还可设置在此装饰盖板上 （称作车窗喷 头） ， 喷头设置多个时可根据需要进行各种组合。 为了美观， 喷 头可以设计成镶嵌式， 其颜色、 材质、 外形与所镶嵌部位浑然一 体。 镶嵌分整体镶嵌和部分镶嵌两种形式， 整体镶嵌是指喷头作 为一个完整、 独立的部件镶嵌到另一部件上， 部分镶嵌是指组成 喷头的一部分构件直接成型在另一部件上， 而其它构件另外成型 后再组合起来。 喷头还可以设计成内置式， 即整个喷头直接成型 在某一部件上， 这样更简单、 美观。

使用亲水润湿性能良好、能显著降低水的界面张力的亲水液是 本发明另一不可缺少的重要环节， 用亲水液来除水珠有两个作用： 一是迅速、 干净的清除已形成的水珠， 二是利用亲水液形成的亲 水薄膜能保持较长时间的特性， 可以在一定时间内阻止再形成水 珠。 目前普遍使用的挡风玻璃清洗液与本发明所需的亲水液由于 用途不同， 性能差异较大。 现有的挡风玻璃清洗液主要突出洗净、 溶解功能， 亲水润湿性能不足， 即便直接用清洗液原液来除水珠 效果也不理想 （ 目前车上使用的挡风玻璃清洗液是由清洗液原液 按一定比例稀释而成， 清洗液原液不直接使用 ） ， 本发明所需的 亲水液主要突出亲水、 润湿功能。 对现有挡风玻璃清洗液进行改 良， 将两者统一起来是一个不错的选择。 如前所述， 亲水液中起 亲水润湿作用、 可以显著降低水的界面张力的物质是表面活性剂， 现有挡风玻璃清洗液已含有这一成分， 只是浓度低、 品种可能不 合适， 只要品种选择得当、 浓度配制适宜即可解决两种清洗液统 一问题。 配制亲水液的表面活性剂亲水>性应该适当， 并非越强越 好， HLB值以 8 ~ 13 为佳， 亲水性太强、 溶水能力过度， 将导致 表面活性剂很快随雨水流失， 后视镜保持不再形成水珠的时间间 隔会因此而缩短。 选用的表面活性剂应以不易起泡的非离子表面 活性剂为主， 复配少量阴离子表面活性剂， 表面活性剂占亲水液 的重量百分比以 0.3% ~ 5%为宜， 尽量选用易生物降解的环保品 种， 同时须兼顾满足挡风玻璃清洗液的有关性能要求。

不下雨时车窗玻璃可能降下来，为了防止此时误触控制开关将 亲水液喷入驾驶室 （这不仅会污染驾驶室， 在高速行驶时可能惊 吓驾驶员造成安全隐患） ， 特将控制开关设计成受雨刷开关控制 的状态， 只有雨刷开关启动后 （此时在下雨， 车窗玻璃会关闭） ， 控制开关的操作才有效。 也可以考虑在车门内安装探测车窗玻璃 状态的传感器， 防止将亲水液误喷入驾驶室内。 所述的控制开关 可借用风窗玻璃洗涤器开关， 通过一个转换电路使风窗玻璃洗涤 器开关在雨刷开关断开时控制向风挡玻璃喷液， 雨刷开关接通时 控制向后视镜与车窗玻璃喷液， 这样可以节省一个开关。

典型的喷射方案是： 喷头为一个， 设置在后视镜镜壳靠近车体 一侧， 该喷头内外两侧分别开有若干个喷口 （指喷头上喷出液体 的小口子） ， 可将亲水液分别喷向后视镜与车窗玻璃， 喷头设计 成镶嵌式或内置式。

有的汽车后视镜装在前风挡玻璃的前面， 如大客车或大货车， 由于前风挡玻璃有雨刷， 这时只需清除后视镜水珠即可。

有的汽车后视镜面积较大， 或后视镜镜面曲率半径较小等原 因， 一个喷头喷射难以覆盖所需的区域， 可以设置多个喷射镜面 的喷头。

本发明的优点在于： 方案完善、 安全、 且易于实现， 使用亲水 液除水珠效果好， 可同时清除后视镜与车窗玻璃水珠， 喷射装置 外形美观、 简单可靠、 成本低廉。 对现有多数小汽车， 只要将后 视镜、 洗涤器稍加改动， 新增导管、 电缆与控制开关即可实现， 对车壳不须做任何改动， 实施非常简单。 图说明

图 1是实施例一系统总示意图；

图 2是实施例一后视镜 1外观图；

图 3是实施例一后视镜 1 内部图； '

图 4是实施例一镜壳喷头 3a与镜壳 14拆装图；

图 4A是实施例一镜壳喷头 3a与镜壳 14对接面局部放大图； 图 5 A是实施例一镜壳喷头 3a主视图；

图 5 B是实施例一镜壳喷头 3a右视图；

图 5C是实施例一镜壳喷头 3a左视图；

图 5E-E是实施例一镜壳喷头 3a左视图的剖视图；

图 6是实施例二的喷射示意图；

图 7是实施例三的喷射示意图；

图 8是镜面喷头 3b的一种镶嵌方法的局部放大图；

图 9是实施例四的喷射示意图；

图 10是实施例五镜壳喷头 3a示意图；

图 1 1是实施例五镜壳喷头 3a拆装图；

图 12是实施例六镜壳喷头 3a示意图；

图 1 3是实施例六镜壳喷头 3a拆装放大图；

图 14是实施例七镜壳喷头 3a示意图；

图 15是实施例七镜壳喷头 3a放大示意图 （视角变换） ； 注： 喷头 3依据设置位置的不同实施中细分为镜壳喷头、 镜面 喷头、 车窗喷头， 分别用 3a、 3b、 3c作为标记。 镜壳喷头 3a和车 窗喷头 3c有单向喷射与双向喷射两种形式，镜面喷头 3b只有单向 喷射一种。 喷头 3 上的喷口应不凸出其表面， 各图中为了易于表 现画成凸出状。 为了对比方便， 本发明,专利所有文件对相同或相 近的部件均使用同一标记。 特别是， 对安装在车窗前部三角区域 里的装饰盖板或后视镜底板均使用 21作为标记。 具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明。 实施例一：

图 1 中， 亲水液 5储存于洗涤器水壶 6里， 通过洗涤泵 7输出， 沿导管 8经三通 9分成两路， 分别流向左右后视镜 1 , 再通过镜壳喷 头 3a喷向镜面 2和车窗玻璃 4。 控制开关 1 1 串接于雨刷开关 10， 只 有雨刷开关 10启动后， 控制开关 1 1的操作才有效。 洗涤器水壶 6 一般都有两个装洗涤泵 7的位置，三厢轿车及无后雨刷的两厢轿车只 用其中一个， 正好利用另一个位置新增一个泵用于本发明。 对于装有 后雨刷的两厢轿车， 因没有剩余的装泵位置， 可以在水壶 6上装三个 泵， 还可以考虑使用双向泵。 洗涤泵 7优选挡风玻璃洗涤泵， 其喷射 压力及流量应满足实际要求， 必要时可考虑使用大灯洗涤泵。 对于储 存亲水液 5的容器， 也可以考虑另设置一专用水壶。 如果挡风玻璃清 洗液与本发明所需的亲水液两者不能统一共用，则必须另加一水壶使 用专用亲水液， 这样可以达到更为理想的除水珠效果。 为提高冬天除 冰、 除雪性能， 还可设置亲水液加热装置。

图 2为后视镜 1外观图，镜壳喷头 3a整体镶嵌于镜壳 14靠近车 体的边缘，它上面设置的后视镜喷口 15与车窗喷口 16分别承担向镜 面 2和车窗玻璃 4喷液的功能。 为了保证镜面 2调整到不同角度时， 后视镜喷口 15都能喷射到需要的区域，要求镜壳喷头 3a所在边缘始 终高出镜面 2—定距离。

图 3为后视镜 1 内部图， 导管 8与镜壳喷头 3a上的导管接头 17 连接。

图 4为镜壳喷头 3a与镜壳 14拆装图，两者通过粘接或焊接等方 式连接， 接缝可看见部分要整齐美观。 为增加装配的准确性与连接强 度， 三个对接面设计凹凸对应的卡槽，见局部放大图： 图 4A。

图 5A、 图 5B、 图 5C分别为镜壳喷头 3a的正视图、 右视图、 左 视图， 图 5E-E.为左视图的剖视图。 镜壳喷头 3a由进水部件 18与出 水部件 19两部分粘接或焊接而成， 中间形成空腔 20， 液体从进水部 件 18上的导管接头 17进入空腔 20， 再从出水部件 19上的后视镜喷 口 15与车窗喷口 16喷出， 喷口的数量以 . 2 - 3个为佳。 后视镜喷口 15，要求其角度在镜面 2偏转到不同姿态时都能将亲水液 5喷到镜面 2的需要区域。 车在高速行驶时风的作用会影响车窗喷口 16的喷射 落点， 可将车窗喷口 16分别设计成不同的喷射角度， 以保证静止或 高速行驶时， 喷射落点都能覆盖需要的区域， 在设计后视镜 1时应尽 量使它距离车窗近一些以减少风的影响， 更好的解决办法见实施例

实施例二：

见图 6 , 与实施例一不同之处是喷头设置两个， 即在车窗装饰盖 板 21上增加喷射车窗玻璃 4的车窗喷头 3c， 彻底解决了车在高速行 驶时影响车窗玻璃 4喷射落点的问题。有的车型后视镜 1安装在装饰 盖板 21 (此时即为后视镜底板） 位置， 更方便实施这一方案。 仍保 留在镜壳 14上的镜壳喷头 3a仅负责向镜面 2喷液，上面只设置后视 镜喷口 15 , 可考虑镶嵌到镜壳 14的其它位置。 实施例三：

此实施例是实施例二的改进， 喷头设置两个， 向镜面 2喷液改由 镜面喷头 3b实现， 在镜面 2玻璃上不显眼处有一个小口子， 镜面喷 头 3b镶在此口子里 （见图 7 ) 并固定在镜面 2的塑料底架上 （图 7 中未示出） ， 其暴露部分表面镀铬。 镜面喷头 3b也可以镶嵌在镜面 2的塑料底架 22外露的边缘上 （见图 8 ) , 有的后视镜塑料底架 22 边缘不外露则不适用此法。 实施例四：

图 9是本实施例喷射示意图， 由设置在车窗装饰盖板 21上的车 窗喷头 3c实现向镜面 2和车窗玻璃 4喷液， 该喷头的两个侧面分别 开有 1 ~ 3个喷口，车窗喷头 3c可以很方便的设计成镶嵌式或内置式， 在此不再赘述。 此例更适合于后视镜 1安装在装饰盖板 2 1位置的车 型。 实施例五：

见图 10 , 本实施例是实施例一的改进， 其区别在于镜壳喷头 3a 的结构和镶嵌方式有所不同。 本实施例采用部分镶嵌方式， 组成镜壳 喷头 3a的出水部件 19直接成型在镜壳 14上， 而且它上面只设置车 窗喷口 16， 后视镜喷口 15做在了进水部件 1 8上,这两部分通过粘接 或焊接组合起来形成与实施例一同样的形状并实现同样的功能， 图 1 1为其拆装图。 实施例六：

本实施例是实施例五的改进， 采用部分镶嵌方式， 组成镜壳喷头

3a的一个部件也直接成型在镜壳 14上， 但其结构和镶嵌方式不同。 镜壳喷头 3a在实施例五中沿镜壳壁分成两片， 而在本实施例中是沿 后视镜前后方向分为前后两部分。包含后视镜喷口 1 5与车窗喷口 16、 中间有空腔、 且暴露在外的前部 （即出水部件 19 ) 直接成型在镜壳 14上。 包含导管接头 17的后部（即进水部件 1 8 ) 另外单独成型， 这 两部分粘接或焊接起来形成镜壳喷头 3a , 见图 12。 图 1 3是镜壳喷头 3a拆装示意图， 进水部件 1 8上的接头 22插入出水部件 19上的接口 23形成对接。 本实施例适合于镜壳 14不是一个整体， 而是由若干部 份拼接起来的后视镜。 实施例七：

本实施例是实施例六的改进，其区别在于镜壳喷头 3a为内置式， 即整体直接成型在镜壳 14上， 见图 14和图 15。 本实施例的导管接 头 1 7做成直的， 在它的端口处本应设置防止导管脱落、 类似于倒刺 的台阶， 但因模具结构的原因， 可能难以成型或很复杂， 可考虑取消 该台阶改为涂胶或加卡箍来增加导管连接强度。本实施例在喷口的成 型上比其它实施例要困难一些， 可考虑减少喷口的数量， 为了覆盖较 大的喷射范围， 喷口可以设计成扁平长方形， 如图 15中所示的后视 镜喷口 15。 在其它地方设置内置式喷头 3可参照本例实施。 亲水液组分例 A: (重量比）

烷基多糖苷 0.5%

十二烷基硫酸钠 0.08%

异丙醇 5%

乙醇 15%

乙二醇 0.5%

去离子水 余量 亲水液组分例 B: (重量比）

烷醇酰胺 3.5%

脂肪醇醚硫酸钠 0.05%

异丙醇 4%

乙醇 26%

二乙醇胺 0.3%

去离子水 余量

Claims

权 利 要 求

1、 一种汽车后视镜与车窗玻璃水珠消除系统， 包括水壶 （6) 、 亲水液（5 )、 洗涤泵（7)、 导管（8 )、 控制开关（ 11 )与喷头（3 )， 操作控制开关 （ 11 ) 可启动洗涤泵 （7) ， 将亲水液（5 ) 经导管 （8 ) 输送到设置在后视镜（ 1 ) 或 /和车窗装饰盖板 （21 ) 上的喷头 （3 ) ， 再经喷头 （3 ) 喷到后视镜镜面 （2) 与车窗玻璃 （4) 上；

所述的喷头 （3 ) 设计成镶嵌式或内置式， 数量至少一个； 所述的亲水液 （5 ) 含重量比为 0.3%~ 5%的表面活性剂； 所述的控制开关（ 11 )受雨刷开关（ 10)或安装在车门内探测车 窗玻璃 （4) 状态的传感器的控制， 以防止控制开关 （ 11 ) 误操作将 亲水液 （5 ) 喷入驾驶室内。

2、 如权利要求 1所述的水珠消除系统， 其中所述的喷头 （3 )设 置一个,即设置在镜壳 （ 14) 靠近车体一侧的镜壳喷头 （3a) 或设置 在车窗装饰盖板（21 )上的车窗喷头 （3c) , 该喷头的两个侧面分别 开有 1 ~ 3个喷口， 可将亲水液 （5 ) 分别喷到镜面 （2) 与车窗玻璃

( 4) 上。

3、 如权利要求 1所述的水珠消除系统， 其中所述的喷头 （3 )设 置两个， 一个是设置在车窗装饰盖板 （21 ) 上的车窗喷头 （3c) , 另 一个是设置在镜壳 （ 14) 上的镜壳喷头 （3a) 或设置在镜面 （2) 上 的镜面喷头 （3b) ， 可将亲水液（5 )分别喷到车窗玻璃 （4) 与镜面

( 2) 上。

4、 如权利要求 1 - 3中任一项所述的水珠消除系统， 其中所述的 喷头 （3 ) 为镶嵌式， 可以是整体镶嵌也可以是部分镶嵌， 即组成喷 头 （3 ) 的构件可以有一部分直接成型在其它部件上。

5、 一种汽车后视镜 （ 1 ) ， 包括镜壳 （ 14) 、 镜面 （2) 、 导管 ( 8 ) 和与之相连的至少一个喷头 （3 ) ， 所述的喷头 （3 ) 通过镶嵌 或内置的方式设置在镜壳（ 14)和镜面 （2 ) 中的任意一个或两者上， 在喷头 （3 ) 的一侧或两侧设置有喷口。

6、 一种汽车后视镜 （ 1 ) ， 包括镜壳 （ 14) 、 镜面 （2) 、 底板 ( 21 )、 导管（ 8 )和与之相连的至少一个喷头（ 3 )， 所述的喷头（ 3 ) 通过镶嵌或内置的方式设置在镜壳 （ 14) 、 镜面 （2) 和底板 （21 ) 中的任意一个、 任意两个或三者上， 在喷头 （3 ) 的一侧或两侧设置 有喷口。

7、 如权利要求 5或 6所述的汽车后视镜（ 1 )， 其中所述的喷头 ( 3 )为镶嵌式， 可以是整体镶嵌也可以是部分镶嵌， 即组成喷头（3 ) 的构件可以有一部分直接成型在后视镜 （ 1 ) 其它部件上。

8、 如权利要求 7所述的汽车后视镜（ 1 ) ， 其中所述的喷头（3 ) 镶嵌在镜壳（ 14)上， 其结构为两片式空心夹层结构， 其中的一片还 可以直接成型在镜壳 （ 14) 上。

9、 如权利要求 7所述的汽车后视镜（ 1 ) ， 其中所述的喷头（3 ) 镶嵌在镜壳 （ 14) 上， 其结构是沿后视镜前后方向分为前后两部分， 包含喷口、 中间有空腔、且暴露在外的前部直接成型在镜壳（ 14)上。

10、一种汽车后视镜水珠消除系统， 包括水壶（6)、亲水液（5)、 洗涤泵 （7) 、 导管 （8) 、 控制开关 （ 11 ) 与喷头 （3 ) ， 操作控制 开关 （ 11 ) 可启动洗涤泵 （7) ， 将亲水液 （5 ) 经导管 （8) 输送到 设置在后视镜（ 1 ) 上的喷头 （ 3 ) , 再经喷头 （ 3 ) 喷到后视镜镜面

( 2) 上；

所述的喷头 （3 )设计成镶嵌式或内置式， 数量至少一个； 所述的亲水液 （5 ).含重量比为 0.3%~ 5%的表面活性剂。